[发明专利]一种光源、偏振及掩模联合优化方法及电子设备

说明书

本发明涉及集成电路光刻技术领域，尤其涉及一种光源、偏振及掩模联合优化方法及电子设备。一种光源、偏振及掩模联合优化方法包括如下步骤：S1、输入掩模的设计版图；S2、在所述掩模的设计版图上设置多个误差监测点；S3、设定优化变量为x，所述优化变量x包括光源强度变量、偏振角度变量以及掩模变量；S4、基于Hopkins‑Abbe混合光刻成像模型关联误差监测点获得关于优化变量x的目标函数cost；及S5、优化目标函数cost直至其收敛，以获得优化后的掩模、光源及偏振，基于Hopkins‑Abbe混合光刻成像模型对光源强度变量、偏振角度变量以及掩模变量进行优化，使得能获得较好的工艺制造窗口。

【技术领域】

本发明涉及集成电路光刻技术领域，尤其涉及一种光 源、偏振及掩模联合优化方法及电子设备。

【背景技术】

光刻工艺是现代大规模集成电路制造过程中最重要 的制造工艺，即通过光刻机将掩模上集成电路的设计图形 转移到硅片上的重要手段。掩模上集成电路设计图形通过光刻机的投影物镜在硅片上成像时，随着掩模上图形特征 尺寸的较小，光的衍射现象逐渐显著。当某些高阶衍射光 因投影物镜光学系统孔径限制而无法参与成像时，在硅片 上的成像将产生变形和图形无法分辨的现象，这一现象被 称为光学临近效应(OpticalProximity Effect)。为提高成 像分辨率和成像质量，人们可以通过对掩模上图形进行优化实现对上述光学临近效应的校正即OPC (Optical Proximity Correction)。

光源形貌对光刻成像过程也极为重要。对相同的图形 采用不同的光源进行曝光，所得到的成像分辨率差别极大。 如一维掩模图形在与其方向垂直的Dipole照明下获得的成像对比度最高；二维矩形掩模图形则在四极照明条件下 成像质量最佳。而在一个复杂的芯片设计版图中，各种图 形均同时存在，需要找到一个光源能同时对这些图形具有 较好的成像质量，这个问题的解决方案是光源掩模优化技 术，其已在28nm及更先进技术节点中已被广泛使用。对 光源和掩模同时进行优化，获得较高的工艺制造窗口。

进一步地我们知道，影响光刻光学成像的除了光源形 状、强度还有其偏振状态，特别是在大数值孔径NA (NA＞0.8)成像中，偏振对成像质量影响很大。而目前 广泛采用的光刻机NA已达1.35。因而在光源掩模优化的 同时，将偏振也考虑进去，获取对芯片图形成像最优的偏 振状态，理论上可以进一步提高芯片的工艺制造窗口。

目前已有一些关于光源、偏振及掩模联合优化的相关 技术，但是其通常基于Abbe模型，仍然存在计算速度慢、 优化结果不理想的问题。

【发明内容】

为克服现有光刻技术中对光源、掩模以及偏振优化不 理想的问题，本发明提供一种光源、偏振及掩模联合优化 方法及电子设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种光源、偏振 及掩模联合优化方法，包括如下步骤：S1、输入掩模的设 计版图；S2、在所述掩模的设计版图上设置多个误差监测 点；S3、设定优化变量为x，所述优化变量x包括光源强度 变量、偏振角度变量以及掩模变量；S4、基于Hopkins-Abbe 混合光刻成像模型关联误差监测点获得关于优化变量x的 目标函数cost；及S5、优化目标函数cost直至其收敛，以 获得优化后的掩模、光源及偏振。

优选地，设定多个曝光条件，定义所述目标函数cost 如下：

其中下标c为曝光条件序号，w_c为第c个曝光条件的比 重，为第c个曝光条件下如下式所定义的cost分量，其表 示如下：

其中下标d为误差监测点序号，EPE_d为显影图像在第d 个监测点处的边缘放置误差，EPE_d在一阶近似下可由下式 得到：