[发明专利]用于设计在衬底上的层中的导向图形开口的方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，更具体地，涉及用于设计形貌图形（topographic pattern）的方法和计算机系统，以使在衬底上的规定位置处自组装域（domain）的形成定向。

背景技术

定向自组装（directed self-assembly,DSA）是扩展光学光刻的潜在候选者，所述定向自组装使自组装材料和在光掩模上光刻限定的预图形（prepattern）结合。光刻限定的导向图形（guiding pattern）用于引导自组装过程和由自组装材料形成的图形。DSA的分辨率增强和自复原效应（self-healing effect）对于扩展光学光刻分辨率并纠正由光学光刻印刷的不清楚限定的图形特别有用。为了完全利用DSA的扩展光学光刻的益处，要求在光掩模中使用对导向图形的建模。当前模型和方法产生这样的导向图形，所述导向图形通常使得DSA域的数目和位置不同于规定的数目和/或位置。因此，本领域存在减轻以上描述的缺陷和限制的需求。

发明内容

本发明的第一方面是一种设计在衬底上的层中的导向图形开口的方法，当所述导向图形开口被经过定向自组装的自组装材料填充时，所述导向图形开口在所述导向图形开口内的规定位置处产生一组自组装域，该方法包括：（a）规定自组装域的数目和对应位置；（b）基于自组装域的所述规定数目和规定位置生成初始导向图形开口的数学描述，并指定所述初始导向图形开口作为当前导向图形开口；（c）使用计算机，计算数学模型以产生所述当前导向图形开口内的自组装域的计算出的数目和计算出的高概率位置，其中函数表示所述自组装域将在所述当前导向图形开口内的所述规定位置处形成的相对概率；（d）将所述数学模型的高概率位置的所述计算出的数目与自组装域的所述规定数目进行比较，并将所述高概率位置的所述计算出的位置与自组装域的规定位置进行比较；（e）基于步骤（d）的比较，调整所述当前导向图形开口；以及（f）重复步骤（c）到（e），直到（i）自组装域的所述计算出的数目与自组装域的所述规定数目相同且（ii）自组装域的所述高概率位置与自组装域的所述规定位置在规定范围内一致。

本发明的第二方面是一种设计在衬底上的层中的导向图形开口的方法，当所述导向图形开口被经过定向自组装的自组装材料填充时，所述导向图形开口在导向图形开口内的规定位置处产生一组自组装域，该方法包括：（a）规定自组装域的数目和对应位置；（b）基于自组装域的规定数目和规定位置生成导向图形开口的数学描述；（c）基于所述导向图形开口的所述数学描述，定义（define）形成自组装域的概率的数学模型；（d）使用计算机，使用所述数学模型计算所述规定数目的自组装域将在所述导向图形开口内的所述规定位置处形成的概率；（e）确定所述数学模型对所述导向图形开口的所述数学描述的参数的导数；以及（f）使用所述导数来使在所述初始导向图形开口内的所述规定位置处形成自组装域的概率最大化，以使用优化算法来调整限定所述导向图形开口的壁的位置。

本发明的第三方面是非临时性计算机可读存储装置，其具有在其中具体实现的计算机可读程序代码，所述计算机可读程序代码包括这样的算法：该算法适于实现用于设计在衬底上的层中的导向图形开口的方法，当所述导向图形开口被经过定向自组装的自组装材料填充时，所述导向图形开口在所述导向图形开口内的规定位置处产生一组自组装域，该方法包括以下步骤：（a）基于自组装域的由用户规定的数目和对应位置生成初始导向图形开口的数学描述；（b）指定所述初始导向图形开口作为当前导向图形开口；（c）计算数学模型以产生所述当前导向图形开口内的自组装域的计算出的数目和计算出的高概率位置，其中函数表示所述自组装域将在所述当前导向图形开口内的所述规定位置处形成的相对概率；（d）将所述数学模型的高概率位置的所述计算出的数目与自组装域的所述规定数目进行比较，并将所述高概率位置的所述计算出的位置与自组装域的规定位置进行比较；（e）基于步骤（d）的比较，调整所述当前导向图形开口；以及（f）重复步骤（c）到（e），直到（i）自组装域的所述计算出的数目与自组装域的所述规定数目相同且（ii）自组装域的所述高概率位置与自组装域的所述规定位置在规定范围内一致。