[发明专利]对光学光刻系统中的扇区极化照明源进行建模

说明书

技术领域

本发明主要涉及半导体制造和对于半导体制造过程进行建模。更具体地，本发明涉及一种用于构造光刻和光学邻近校正(OPC)模型，以仿真半导体制造过程中使用的光学光刻系统中的扇区极化照明源的方法。 

背景技术

目前半导体集成电路(IC)技术的显著改进使得在单个半导体IC芯片上集成上亿个晶体管成为可能。集成密度的这些改进主要是通过半导体制造过程中的相应改进而获得的。半导体制造过程典型地包括若干操作，它涉及复杂的物理的和化学的相互作用。因为几乎不可能找到精确的公式预测这些复杂的交互作用的行为，开发者典型地使用适合经验数据的过程模型来预测这些过程的行为。特别地，在光学光刻过程中，各种过程模型已被集成到光学邻近校正(OPC)／分辨率增强技术(RET)中用于提高成像分辨率。 

由于摩尔定律使IC特征尺寸日益变小(现在是深亚微米水平)，在现有OPC／RET模型中被明显忽略或过分简化的若干物理效应，对OPC／RET模型准确性变得日益重要。特别地，因为IC行业开始使用65nm节点和甚至更小的工艺，为光学光刻系统的照明源选择适当的照明和极化配置成为用于提高晶片上投影图像的对比和掩模图案可印刷性的重要方法。在不同类型的极化照明源中，TE(横向电)极化照明源是所期望的因为这种照明源有助于获得高图像密度对比(部分地由于TE极化光的优秀干扰属性)。但是，由于硬件限制，理想的TE照明源几乎不可能实现。因此，在光学光刻系统中仅以物理实现理想的TE照明源的逼近版本。 

遗憾的是，因为缺乏关于光刻系统制造者怎样物理实现扫描器上的逼近的TE照明源的知识，现有OPC／RET模型将整个照明源视为理想的TE极化照明源，其假设电场是方位角方向且垂直于本地径向。因为这些OPC／RET模型假设的理想TE极化照明与真实扫描器上的TE照明物理实现不是数学匹配，因此严重损害了这些先进过程(当使用TE极化照明时)的OPC／RET模型的准确度。 

因此，需要可准确对TE极化照明源的物理实现进行建模而没有上述问题的一种方法和装置。 

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供一种用于构造源极化模型以仿真光学光刻系统中的横向电极化照明源的物理实现的方法，所述方法包括：将所述照明源的照明瞳面分割成一组扇区以匹配所述照明源的物理实现；对于每个扇区，通过限定基本垂直于平分所述扇区的半径的恒定线性极化角，以及基于相应的所述恒定线性极化角为所述扇区中的线性极化状态提供数学表示，对所述照明源的物理实现进行建模，其中所述数学表示与所述扇区内的所述照明源的物理实现匹配；以及将对所述照明源的物理实现进行建模的所述源极化模型结合到光学光刻模型中，其中一组圆扇区中的各个圆扇区由单个线性极化状态建模。 

根据本发明的另一实施例，提供一种用于构造源极化模型以仿真光学光刻系统中的横向磁极化照明源的物理实现的方法，所述方法包括：将所述照明源的照明瞳面分割成一组扇区以匹配所述照明源的物理实现；对于每个扇区，通过限定基本平行于平分所述扇区的半径的恒定线性极化角，以及基于相应的所述恒定线性极化角为所述扇区中的线性极化状态提供数学表示，对所述照明源的物理实现进行建模，其中所述数学表示与所述扇区内的所述照明源的物理实现匹配；以及将对所述照明源的物理实现进行建模的所述源极化模型结合到光学光刻模型中，其中一组圆扇区中的各个圆扇区由单 个线性极化状态建模。 

根据本发明的又一实施例，提供一种用于构造源极化模型以仿真光学光刻系统中照明源的分段恒定线性极化配置的方法，所述方法包括：将所述照明源的照明瞳面分割成一组扇区以匹配所述照明源的物理实现；通过分别指定每个扇区中的恒定线性极化状态以匹配所述照明源的极化配置，为所述照明源构造所述源极化模型；以及将对所述照明源的物理实现进行建模的所述源极化模型结合到光学光刻模型中，其中一组圆扇区中的各个圆扇区由单个线性极化状态建模。 

根据本发明的又一实施例，提供一种用于构造模型以仿真光学光刻系统中的照明源的任意照明和极化配置的方法，所述方法包括：将所述照明源的照明瞳面分割成一组扇区以匹配所述照明源的物理实现；通过分别指定每个扇区中的照明极化状态以匹配所述照明源的照明和极化配置，为所述照明源构造所述模型；以及将对所述照明源的物理实现进行建模的源极化模型结合到光学光刻模型中，其中一组圆扇区中的各个圆扇区由单个线性极化状态建模。