[发明专利]用于形成光刻工艺的焦点曝光模型的系统和方法

权利要求书

1.一种用于形成光刻工艺的焦点曝光模型的方法，包括：

选择光刻工艺模型，所述模型包括光学模型模块，所述模型包括一组模型参数，所述模型参数包括焦点、曝光以及一组具有可变数值的拟合参数；

将光刻工艺的工艺窗口限定在焦点曝光空间中；

为所述模型选择一组初始拟合参数值；

在工艺窗口内选择多个采样位置，所述多个采样位置包括名义上的条件，并成为在工艺窗口内的所有可能的工艺条件的子集；

在保持所述初始拟合参数值恒定的同时，通过以变化的与工艺窗口内的多个采样位置相对应的焦点和曝光数值模拟光刻工艺，采用具有所述初始拟合参数组的模型，在工艺窗口内的多个采样位置中的每个上生成光刻工艺的模拟结果；

将在工艺窗口内的多个采样位置中的每一个位置处的光刻工艺的模拟结果与实际结果进行比较，以在所有的多个采样位置上产生模拟结果和实际结果之间的总差别测量；

修改所述拟合参数数值组，并在所述工艺窗口内的多个采样位置中的每一个上生成附加的模拟结果，以识别优化的拟合参数值，以使得采用优化的拟合参数值所产生的在实际结果和模拟结果之间的总差别测量被最小化，或者在预定的阈值以下；以及

将焦点曝光模型限定为包括优化的拟合参数值的模型，所述焦点曝光模型能够模拟在整个工艺窗口内的任何位置上的光刻工艺。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焦点曝光模型被用于模拟在工艺窗口内的单个位置处的光刻工艺。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述焦点曝光模型被用于根据第一原理在不改变优化拟合参数值的情况下，通过将与工艺窗口内的不是多个采样位置中的一个位置相对应的焦点和曝光值应用于焦点曝光模型，而模拟在工艺窗口内的所述位置处的光刻工艺。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模型参数组还包括除去焦点和曝光之外的至少一个第一原理参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个第一原理参数包括照射源、数值孔径和光学像差中的至少一个。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光刻工艺的模型还包括抗蚀剂模型模块。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光刻工艺的模型还包括掩模模型模块。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个采样位置包括仅仅以名义上的曝光和焦点值变化的条件下的采样位置。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个采样位置包括仅仅名义上的条件、在名义上的曝光条件下的正离焦条件、以及在名义上的曝光条件下的负离焦条件。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

为测试掩模选择一组测试图案，其中所述测试图案组覆盖邻近相互作用的全范围，所述邻近相互作用是光刻工艺的特征；

将所述测试图案组印刷到晶片上，以形成一组测试结构；以及

采用所述测试结构组产生实际的结果。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模拟结果和实际结果是临界尺寸测量。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述总差别测量是均方根差。

13.一种用于形成光刻工艺的焦点曝光模型的方法，包括：

在光刻工艺的预定工艺窗口内选择一组工艺条件，所述工艺条件组是在所述工艺窗口内的所有可能的工艺条件的子集，其中每个工艺条件是曝光值和离焦值；

选择光刻工艺模型，所述模型包括光学模型模块，所述模型具有一组模型参数，所述模型参数包括焦点、曝光以及一组具有可变数值的拟合参数；

采用模型模拟在所述工艺条件组中的每一个工艺条件下的光刻工艺，以产生模拟结果，其中所述焦点和曝光参数的值被改变为与所述工艺条件组相对应，且所述拟合参数值被保持恒定；以及

通过将在所有所述工艺条件组下的光刻工艺的模拟结果和实际结果进行比较校准所述模型，以产生能够在预定的工艺窗口内的所有可能的工艺条件下模拟光刻工艺的单一焦点曝光模型。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述焦点曝光模型被用于在预定的工艺窗口内的不是所述工艺条件组中的一个工艺条件下模拟光刻工艺。