[发明专利]用于光刻成像的方法和设备

说明书

一种使用光刻系统模拟待成像于衬底上的图案的方法，所述方法包括：获得待成像于所述衬底上的图案；使所述图案平滑化；以及模拟平滑化的图案的图像。所述平滑化可以包括应用图形低通滤波器，并且所述模拟可以包括应用来自边缘滤波器库的边缘滤波器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年8月8日递交的美国申请62/884,462和于2020年7月15日递交的美国申请63/052,134的优先权，这些美国申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本说明书总体涉及光刻成像。更具体地，用于改善掩模建模的设备、方法和计算机程序。

背景技术

光刻投影设备可以用于例如制造集成电路(IC)。在这种情况下，图案形成装置(例如掩模)可以包含或提供对应于IC(“设计布局”)的单层的图案。这种图案可以通过多种方法(诸如经过所述图案形成装置上的所述图案来照射目标部分)而被转印到已涂覆有一层辐射敏感材料(“抗蚀剂”)的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或更多个管芯)上。通常，单个衬底包含多个邻近目标部分，图案由光刻投影设备连续地转印到所述多个邻近目标部分，一次一个目标部分。在一种类型的光刻投影设备中，在一次操作中将整个图案形成装置上的图案转印到一个目标部分上。这种设备通常被称作步进器。在通常被称作步进扫描设备的替代性设备中，在平行或反向平行于给定参考方向(“扫描”方向)地同步移动衬底的同时，投影束在所述参考方向上在图案形成装置上进行扫描。图案形成装置上的图案的不同部分逐渐地转印到一个目标部分。通常，由于光刻投影设备将具有缩减比率M(例如4)并且在x和y方向特征中的缩减比率可能不同，所以衬底移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的1/M倍。可以例如从以引用方式并入本文中的US6,046,792搜集到关于如本文中所描述的光刻装置的更多信息。

在将图案从图案形成装置转印到衬底之前，衬底可以经历各种工序，诸如涂底料、抗蚀剂涂覆和软烘烤。在曝光之后，衬底可以经受其它工序(“曝光后工序”)，诸如曝光后烘烤(PEB)、显影、硬烘烤以及已转印图案的测量/检查。这一系列工序用作制造器件(例如IC)的单层的基础。然后，衬底可以经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学-机械抛光等，这些过程都意图完成器件的单层的加工。如果在器件中需要多个层，则针对每一层重复整个工序或其变型。最终，在衬底上的每一个目标部分中将存在一个器件。然后，通过诸如切块或锯切等技术来使这些器件彼此分离，据此，可以将各个器件安装于载体上、连接到引脚等。

因此，制造诸如半导体器件等器件通常涉及使用多个制作过程来处理衬底(例如半导体晶片)以形成所述器件的各种特征及多个层。通常使用例如沉积、光刻、蚀刻、化学机械抛光和离子注入来制造和处理这些层及特征。可以在衬底上的多个管芯上制作多个器件，然后将其分离成独立的器件。所述器件制造过程可以被认为是图案化过程。图案化过程涉及使用光刻设备中的图案形成装置进行图案化步骤，诸如光学和/或纳米压印光刻术，以将图案形成装置上的图案转印到衬底，并且图案化过程通常但可选地涉及一个或多个相关图案处理步骤，诸如通过显影装置进行抗蚀剂显影、使用烘烤工具来烘烤衬底、使用蚀刻设备利用图案进行蚀刻等。

如所提及的，光刻是在诸如IC等器件的制造中的核心步骤，其中，形成于衬底上的图案限定器件的功能元件，诸如微处理器、存储器芯片等。类似的光刻技术也用于形成平板显示器、微机电系统(MEMS)及其它装置。

随着半导体制造过程继续进步，几十年来，功能元件的尺寸已经不断地减小，而每个器件的诸如晶体管等功能元件的数量已经在稳定地增加，这遵循通常被称作“摩尔定律”的趋势。在目前技术下，使用光刻投影设备来制造器件的层，该光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射将设计布局投影到衬底上，从而产生尺寸低于100nm、即小于来自照射源(例如193nm照射源)的辐射的波长的一半的独立功能元件。