[发明专利]用于实现基于模型的扫描器调整方法

说明书

本申请是于2008年8月22日递交的、发明名称为“用于实现基于模型的扫描器调整方法”的中国专利申请No.200810213600.0的分案申请。

技术领域

本发明主要涉及一种用于实现基于模型的扫描器调整和优化的方法和程序产品，所述方法和程序产品能够进行多光刻系统的性能优化。

背景技术

可以将光刻设备用在例如集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，掩模可能包含对应于IC的单层的电路图案，且该图案可以被成像到衬底(硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上，所述衬底具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层。通常，单独的晶片将包含经由投影系统被一次一个地连续曝光的相邻目标部分的整个网络。在一种类型的光刻投影设备中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；这种设备通常被称为晶片步进机。在可选的设备中，通常称为步进扫描设备，通过投影辐射束沿给定方向(“扫描”方向)逐渐地扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底台来辐射每一个目标部分。由于通常所述投影系统将具有放大率M(通常＜1)，所以衬底台的扫描速度V将是放大率M乘以掩模台的扫描速度。关于在此所描述的光刻装置的更多的信息可以例如从US6,046,792所收集，该专利的内容以引用的方式并入本文中。

在采用光刻投影设备的制造过程中，掩模图案被成像到至少部分被辐射敏感材料(抗蚀剂)层所覆盖的衬底。在该成像步骤之前，所述衬底可能经历了多个工序，例如涂底漆、涂覆抗蚀剂和软烘烤。在曝光后，所述衬底可能经历其它工序，例如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤和被成像的特征的测量/检验。该组工序被用作对器件(例如IC)的单层进行图案化的基础。这种图案化的层之后可能经历多种工艺，例如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有这些工艺都试图制成单层。如果需要多个层，则这个工艺或其变体将不得不针对每个新层进行重复。最后，器件阵列将存在于衬底(晶片)上。然后，这些器件通过例如划片或锯割等技术被相互分离，从此，独立的器件可以被安装到载体上，所述载体连接到管脚上等。

为了简化起见，投影系统此后可以被称为“透镜”；然而，该术语应当被广义地解释为包括各种类型的投影系统，例如，包括折射式光学系统、反射式光学系统和反射折射式光学系统。辐射系统还可能包括根据这些设计类型中的任何一种而操作的部件，以引导、成形或控制投影辐射束，且在下文中这种部件也被统称或单独称为“透镜”。进而，光刻设备可能是具有两个或更多个衬底台(和/或两个或更多个掩模台)的类型。在这种“多台”器件中，附加的台可以被并行地使用，或者可以在一个或更多个台用于曝光的同时，在一个或更多个其它台上执行预备步骤。双台光刻设备例如在US5,969,441中被描述，该专利的内容在此以引用的方式合并入本文中。

如上所述的光刻掩模包括对应于将被集成到硅晶片上的电路部件的几何图案。用于形成这种掩模的图案采用CAD(计算机辅助设计)程序生成，该过程经常被称为EDA(电子设计自动化)。大多数CAD程序遵循一组预定的设计规则，以便形成功能化掩模。这些规则通过处理和设计的限制条件而被设定。例如，设计规则限定了在电路器件(例如栅极、电容等)或互联线之间的间隔的公差，以便确保所述电路器件或线以不希望的方式相互作用。设计规则的限制通常被称为“临界尺寸”(CD)。电路的临界尺寸可以被定义为线或孔的最小宽度或者在两条线或两个孔之间的最小间隔。于是，CD确定所设计的电路的总体尺寸和密度。当然，在集成电路制造中的目标之一是忠实地将原始的电路设计复制到晶片上(通过掩模)。

另一个目标是能够利用相同的“工艺”通过不同的光刻系统(例如扫描器)对给定图案成像，而不必花费大量的时间和资源来确定每种光刻系统的必需的设定，以实现最优的/可接受的成像性能。众所周知，设计者/工程师花费大量的时间和金钱来确定光刻系统(例如扫描器)的最佳设定，所述设定包括在最初建立与特定的扫描器一起工作的给定过程时的数值孔径(NA)、σ_in、σ_out等，以使得所形成的图像满足设计需要。确实地，这经常是尝试和错误的过程，其中所述扫描器设定被选择，所需的图案被成像，然后被测量，以确定是否所形成的图像在特定的公差范围内。如果不在特定的公差范围内，所述扫描器的设定被调整，且所述图案被再次成像并被测量。该过程一直重复到所形成的图像的公差在特定的公差内为止。