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CN108700802A - 蚀刻辅助特征 - Google Patents

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CN108700802A
CN108700802A CN201680082533.6A CN201680082533A CN108700802A CN 108700802 A CN108700802 A CN 108700802A CN 201680082533 A CN201680082533 A CN 201680082533A CN 108700802 A CN108700802 A CN 108700802A
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W·T·特尔
T·I·瓦洛
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ASML Netherlands BV
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Abstract

提供一种工艺,该工艺包括:获得布局,所述布局至少部分地指定通过图案化过程和蚀刻过程转移到衬底上的图案;以及利用一个或更多个处理器修改所述布局以包括蚀刻辅助特征,该蚀刻辅助特征大于图案化过程的分辨率极限且小于蚀刻过程的分辨率极限,该蚀刻辅助特征配置成减小图案化过程或蚀刻过程的偏差,以减小所述布局中的特征的归因于蚀刻过程的蚀刻诱发移位,或者扩展另一个图案化过程的过程窗口。

Description

蚀刻辅助特征
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年12月31日递交的美国申请62/273,666的优先权,该美国申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明总体上涉及图案化过程,更具体地涉及用于图案化过程的蚀刻辅助特征。
背景技术
图案化过程采用多种形式。示例包括光学光刻、电子束光刻、压印光刻、喷墨印刷、定向自我组装等。这些工艺经常用于制造相对较小、高度复杂的部件,诸如电部件(如集成电路或光伏电池)、光学部件(如数字反射镜装置或波导)和机械部件(如加速计或微流装置)。
图案化过程经常后续有多种类型的消减工艺,诸如干式蚀刻或湿式蚀刻。在许多情况下,图案化过程适用于待蚀刻的层上方的暂时性形成图案的层,并且该暂时性形成图案的层选择性地将下方层曝露于蚀刻中,由此将所述图案转移到该下方层。在一些情况下,各种图案依赖效应使得蚀刻和其他消减工艺跨越图案而产生不均匀的结果。在一些情况下,这些不均匀的结果可能影响装置性能,或者产生不当约束,或者将不当约束强加在过程窗口或设计选择上。
发明内容
以下是本发明的技术的一些方面的非排他的列举。在以下公开中描述了这些和其他方面。
一些方面包括一种工艺或方法,所述工艺或方法包括:获得布局,所述布局至少部分地指定将通过图案化过程和蚀刻过程转移到衬底上的图案;和,利用一个或更多个处理器修改所述布局以包括蚀刻辅助特征,所述蚀刻辅助特征大于所述图案化过程的分辨率极限且小于所述蚀刻过程的分辨率极限,所述蚀刻辅助特征配置成减小所述图案化过程或所述蚀刻过程的偏差,从而减小所述布局中的特征归因于所述蚀刻过程的蚀刻诱发移位,或扩展另一个图案化过程的过程窗口。
一些方面包括一种有形的非暂时性机器可读介质,该介质存储有指令;所述指令在被数据处理设备执行时使得所述数据处理设备执行包括上文所提及的工艺的操作。
一些方面包括一种系统,所述系统包括一个或更多个处理器以及存储器,所述存储器存储有指令,所述指令在被所述处理器执行时使得所述处理器实现上文所提及的工艺或方法的操作。
附图说明
当参考以下附图来阅读本申请时,将会更好地理解本技术的上文所提及的方面和其他方面;在附图中,相似的附图标记表示相似或相同的元件:
图1是光刻系统的框图;
图2是图案化过程和蚀刻过程的模拟模型的线路路径的框图;
图3是具有蚀刻辅助特征的已被图案化的膜叠层的横截面图;
图4是在蚀刻了硬掩模之后图3的已被图案化的膜叠层的横截面图;
图5是在蚀刻了将在硬掩模下方待图案化的层之后图4的已被图案化的膜叠层的横截面图;
图6是示出侧壁变形的已被图案化的膜叠层的横截面图;
图7是具有配置成减轻侧壁变形的蚀刻辅助特征的已被图案化的膜叠层的横截面图;
图8是在蚀刻了硬掩模下方的待图案化的层之后图7的已被图案化的膜叠层的横截面图;
图9是用于将蚀刻辅助特征添加到设计布局的过程的流程图;
图10是利用通过图9的过程设计的的掩模版图案化层的过程的流程图;
图11是示例计算机系统的框图;
图12是另一个光刻系统的示意图;
图13是另一个光刻系统的示意图;
图14是图13中的系统的更详细的视图;并且
图15是图13和图14的系统的源收集器模块SO的更详细的视图。
尽管本发明容易有各种修改和可替代的形式,但在附图中以示例的方式示出了本发明的特定实施例,并且将在本文中进行详细描述。附图可能不是按比例绘制的。然而,应该理解的是,附图和对附图的详细描述都不意图将本发明限制于所披露的特定形式,相反地,本发明意图涵盖落入如由随附的权利要求书限定的本发明的精神和范围的所有变型、等同物和替代例。
具体实施方式
为了减轻本发明中所描述的问题,本发明人必须不仅要发现解决方案,而且在一些情况下同等重要的是,还要认识到被图案形成技术领域中的其他人忽视(或尚未预见)的问题。实际上,本发明人希望强调认识到新生的且在未来将变得更加显而易见的那些问题的困难在光刻行业和使用类似的处理技术的行业中应该会倾向于如本发明人所预期的那样继续存在。认识到这些问题的困难由于问题的横跨光刻和蚀刻过程的跨学科本质而复杂化。另外,由于解决了多个问题,所以应该理解的是,一些实施例是问题特定的(problem-specific),并且不是所有实施例都利用本发明中描述的传统的系统来解决每一个问题或者提供本发明中描述的每一个益处。也就是说,下文描述解决这些问题的各种排列的改进措施。
如上文所提及的,在图案化过程之后的消减工艺期间可能出现各种图案依赖的、不期望的效应。在这些现象当中,这种效应包括1)在蚀刻中归因于某些图案特征附近的反应物的微负载的邻近效应,更具体地说,在具有不同的特征密度的图案的不同区域中的不均匀的邻近效应;和2)可以使抗蚀剂侧壁变形并导致特征尺寸的重叠误差或变化的后图案形成、预蚀刻膜应力(例如,在抗蚀剂中)。
为了减轻这些问题或其他问题,一些实施例补充了指定图案(例如集成电路的层)的布局以包括蚀刻辅助特征。在一些实施例中,蚀刻辅助特征可以放置在相对隔离的沟槽(或其他特征,例如隔离过孔)附近,以形成局部微负载效应,使得该特征更紧密地匹配沟槽(或其他特征)更密集地排列的其他区域的特征,从而在蚀刻之后横贯图案潜在地产生更均匀的结果。另外,在一些实施例中,可以放置蚀刻辅助特征以中断或停止抗蚀剂(或其他已被图案化的掩蔽材料)的相对长的延行(runs)以减小膜应力,由此潜在地缓和在邻近抗蚀剂的相对长的延行的特征中产生的侧壁变形,这样预期会减小重叠和临界尺寸误差。
在一些情况下,这些蚀刻辅助特征经受得住图案化过程,但经受不住后续的消减工艺。在一些实施例中,当将已被图案化的硬掩模用于掩蔽下面的特征的蚀刻时,该特征在初始蚀刻期间转移到抗蚀剂,转移到硬掩模(例如,由于未能充分穿透硬掩模而仅部分地转移到硬掩模),然后被洗掉(例如,无法转移到下方层)。在一些实施例中,蚀刻辅助特征足够窄以避免从硬掩模转移到下方层(例如膜或膜叠层),同时足够宽以在图案化过程期间转移。
考虑一种类型的图案化过程的示例来最佳地理解这些技术。
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)可以指定对应于IC的层(“设计布局”)的图案,所述层例如是过孔层、互连层、栅极层等。经常形成电路的一部分的这种图案可以转移到涂覆有辐射敏感材料(例如“抗蚀剂”)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如曝光场中的一个或更多个管芯)上。转移技术包括经由图案形成装置上的电路图案来辐射目标部分。通常,单个衬底包含多个相邻目标部分,通过光刻投影设备将电路图案连续地转移到所述多个相邻目标部分,一次一个目标部分。在一种类型的光刻投影设备中,将整个图案形成装置上的图案一次转移到一个目标部分上;这种设备通常被称作步进器。投影束沿给定参考方向(“扫描”方向)横跨图案形成装置进行扫描,同时沿平行或反向平行于该参考方向的方向同步地移动衬底。图案形成装置上的电路图案的不同部分被逐渐地转移到一个目标部分。通常,由于光刻投影设备将会具有一放大因子M(通常<1),所以衬底被移动的速度F将会是投影束扫描图案形成装置的速度的因子M倍。例如,美国专利6,046,792描述了关于一些光刻设备的示例的更多的信息,该美国专利以引用的方式并入本文中。
可以在曝光之前和曝光之后进行各种工艺。在将图案从图案形成装置转移到衬底之前,衬底可以经历多种工序,诸如涂底料、抗蚀剂涂覆和软焙烤。在曝光之后,衬底可以经受其他工序,诸如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤、以及转移的电路图案的测量/检测。这一系列工序用作制作器件(例如IC)的单层的基础。然后,衬底可以经受各种工艺,诸如蚀刻、离子注入或扩散(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等,以形成器件层。若装置中需要几个层,则可以针对每一层该工序的变化,经常在每一层处藉由不同图案形成装置指定不同图案。最终,在衬底上的每一个目标部分中将会形成一器件。然后,通过诸如切割或锯切等技术来使这些器件彼此分离开,由此,可以将单独的器件安装在载体上,连接到引脚、球状晶格阵列等。或者,一些实施例可以在模拟之前封装器件。
如所提及的,光刻是制造IC的中心步骤,其中,形成于衬底上的图案限定IC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)和其他装置。
随着半导体制造工艺继续进步,几十年来,功能元件的尺寸已经不断地减小,而每一个器件的功能元件(诸如晶体管)的量已经在稳定地增加,遵循通常被称作“摩尔定律(Moore’s law)”的趋势。通常,使用光刻投影设备来制造器件层,光刻投影设备使用来自深紫外线照射源的照射将设计布局投影到衬底上,从而形成具有远低于100nm(即,小于来自照射源(例如193nm照射源)的辐射的波长的一半)的尺寸的单个功能元件。
用于印刷尺寸小于光刻投影设备的经典分辨率极限的特征的这种工艺通常被称为低k1光刻术,它所依据的分辨率公式是CD=k1×λ/NA,其中,λ是所采用的辐射的波长(对于光学光刻而言,通常是248nm或193nm),NA是光刻投影设备中的投影光学元件的数值孔径,CD是“临界尺寸(critical dimension)”(通常是所印刷的最小特征尺寸),并且k1是经验性分辨率因子。通常,k1越小,在衬底上再现类似于由电路设计者规划的形状和尺寸以实现特定电功能性和性能的图案就变得越困难。
为了克服这些困难,经常将微调步骤施加到光刻投影设备或设计布局。这些步骤包括例如NA和光学相干设定的优化、定制照射方案、相移图案形成装置的使用、设计布局中的光学邻近效应校正(OPC,有时也称作“光学和工艺校正”),或者总体上被限定为“分辨率增强技术”(RET)的其他方法。如本文中使用的术语“投影光学元件”应该被宽泛地解释为涵盖各种类型的光学系统,包括例如折射型光学器件、反射型光学器件、孔径和反射折射型光学器件。“投影光学元件”的示例包括用于集体地或单个地导向、成形或控制投影辐射束的根据这些设计类型中的任一个来操作的部件。“投影光学元件”的示例包括光刻投影设备中的光学部件,无论光学部件位于光刻投影设备的光学路径上的什么地方。投影光学元件可以包括用于在来自源的辐射通过图案形成装置之前成形、调整或投影该辐射的光学部件,或者用于在该辐射通过图案形成装置之后成形、调整或投影该辐射的光学部件。投影光学元件通常不包括源和图案形成装置。
尽管在本发明中可以具体地参考IC制造,但应明确理解的是,本发明中的描述具有许多其他可能的应用。例如,它可以用于集成光学系统的制造、磁畴存储器的引导及检测图案、液晶显示面板、薄膜磁头等。本领域的技术人员将会认识到,在这些可替代的应用的情形中,本文使用的任何术语“掩模版”、“晶片”或“管芯”应该被认为分别与更加上位的术语“掩模”、“衬底”及“目标部分”互换。
在本发明中,术语“辐射”和“束”用于涵盖所有类型的电磁辐射,包括紫外辐射(例如,具有365nm、248nm、193nm、157nm或126nm的波长)和EUV(极紫外辐射,例如,具有在约5nm至100nm的范围内的波长)。在一些实施例中,“辐射”和“束”的示例也包括用于转移图案的电辐射,诸如电子束或离子束。
如本文中使用的术语“优化”或“优化过程”是指或意味着调整光刻投影设备、光刻工艺等,使得光刻的结果或工艺具有更为理想的特性,诸如衬底上的设计布局的投影的更高的准确度、更大的过程窗口等。因此,如本文中使用的术语“优化”是指或意味着识别用于一个或更多个参数的一个或更多个值的工艺,所述一个或更多个值与用于所述一个或更多个参数的一个或更多个值的初始集合相比提供到少一个相关度量的改善,例如局部最优化。这些术语不需要识别全局最优化并且可以涵盖达不到全局最优化的改善。在实施例中,可以反复应用优化步骤,以提供一个或更多个量度的进一步改善。在优化过程中使误差函数或损失函数最小化(例如,减小至或者至少更接近于最小值)的步骤应该被解读为对于颠倒符号以及使适合度函数最大化(例如,增大至或至少更接近于最大值)的步骤是通用的,反之亦然。
在一些实施例中,光刻投影设备可属于具有两个或更多个台(例如两个或更多个衬底台、衬底台和测量台、两个或更多个图案形成装置台等)的类型。在这些“多平台”装置中,可以同时使用多个台,或者可以在一个或更多个台上进行预备步骤,同时将一个或更多个其他台用于曝光。例如,US 5,969,441中描述了双平台光刻投影设备,该美国专利以引用的方式并入本文中。
上文所提及的图案形成装置可以指定一个或更多个设计布局中的一些或全部(例如,用于双重图案形成的设计布局的一部分或整个布局)。可以使用CAD(计算机辅助设计)程序来产生设计布局,这种工艺经常被称作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,以便产生功能设计布局/图案形成装置。通过处理和设计限制来设定这些规则。例如,设计规则限定电路元件(诸如栅极、电容器等)、过孔或互连线路之间的空间容限,以便减小电路装置或线路以材料不当的方式彼此互相影响的可能性。设计规则限制中的一个或多个可以被称为“临界尺寸”(CD)。在一些情形下,电路的临界尺寸指线或孔的最小宽度,或者两条线或两个孔之间的最小空间。因此,CD确定了所设计的电路的整体尺寸和密度。当然,集成电路制造中的目标之一是(通过图案形成装置)在衬底上如实地再现原始电路设计。
术语“掩模”或“图案形成装置”是指可以用于将已被图案化的横截面赋予入射束的装置(该装置例如在扫描或电子束光刻中随着时间推移而展开),所述已被图案化的横截面对应于待在衬底的目标部分中形成的图案;术语“光阀”也可以用于这种情形中。除了经典掩模(透射式或反射式;二元式、相移式、混合式等)以外,其他此类图案形成装置的示例包括:
-可编程反射镜阵列。这种装置的示例是具有黏弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这种设备所依据的基本原理是例如反射表面的已寻址区域将入射辐射反射为衍射辐射,而未寻址区域将入射辐射反射为非衍射辐射。在使用适当的滤光器的情况下,可以从反射束滤除所述非衍射辐射,从而仅留下衍射辐射;这样,束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而变成图案化的。可以使用适当的电子装置来执行所需的矩阵寻址。可以从例如美国专利No.5,296,891和No.5,523,193中收集到关于这种反射镜阵列的更多信息,这些美国专利以引用的方式并入本文中。
-可编程LCD阵列。美国专利No.5,229,872给出了这种构造的示例,该美国专利以引用的方式并入本文中。
非光学图案形成装置包括电子束调制器,该电子束调制器耦接到用于设计布局的数据源并且配置成根据该布局在空间上调制束。其他示例包括用于例如利用导电的或绝缘的油墨的压印光刻和喷墨打印机的模具。
作为简要的介绍,图1示出了光刻投影设备10A的示例。主要部件是:辐射源12A,该辐射源可以是深紫外线准分子激光源或包括极紫外(EUV)源的其他类型的源(如上文所论述的,光刻投影设备自身无需具有辐射源);照射光学器件,该照射光学器件限定部分相干性(被表示为均方偏差)并且可以包括成形来自源12A的辐射的光学器件14A、16Aa和16Ab;图案形成装置14A;以及透射式光学器件16Ac,该透射式光学器件将图案形成装置图案的图像投影到衬底平面22A上。在投影光学元件的光瞳平面处的可调整的滤光器或孔20A可以限定照射至衬底平面22A上的束角度的范围,其中,最大可能角度限定投影光学元件的数值孔径NA=n sin(Θmax),n是投影光学元件的最终元件与衬底之间的媒介的折射率,并且Θmax是从投影光学元件射出的、仍然能够照射到衬底平面22A上的束的最大角度。来自辐射源12A的辐射可能不一定具有单一波长。相反地,辐射可以具有一定范围内的不同波长。不同波长的范围可以通过在本文中可以互换使用的被称作“成像带宽”、“源带宽”或简称为“带宽”的量来特征化。小带宽可以减小下游部件的色像差和相关联的聚焦误差,该下游部件包括源中的光学器件(例如,光学器件14A、16Aa和16Ab)、图案形成装置和投影光学元件。然而,这不一定产生应该绝不扩大带宽的规则。
在使用图案形成系统的图案化过程的优化过程中,系统的优值的图可以表示为成本函数。优化过程过程可以包括发现优化(例如,最小化或最大化)成本函数的系统的一组参数(例如设计变量和参数设定)。成本函数可以依赖于优化的目标而具有任何适当的形式。例如,成本函数可以是系统的某些特性(评估点)相对于这些特性的预期值(例如理想值)的偏差的加权均方根(RMS);成本函数也可以是这些偏差的最大值(即,最差偏差)。依赖于情形,“评估点”可以包括系统的任何特性。由于系统的实施方案的实际情况,系统的设计变量可以被限制于有限的范围内并且可以是相互依赖的。在光刻投影设备的情况下,约束经常与硬件的物理性质及特性(诸如可调谐范围或图案形成装置的可制造性设计规则)相关联,并且评估点可以包括衬底上的抗蚀剂图像上的物理点,以及诸如剂量和焦点的非物理特性。
在光刻投影设备的一些示例中,源将照射(或其他类型的辐射)提供到图案形成装置,并且投影光学元件经由图案形成装置而将所述照射导向和成形到衬底上。例如,投影光学元件可以包括部件14A、16Aa、16Ab和16Ac中的至少一些。空间图像(AI)是衬底水平处的辐射强度分布。曝光衬底上的抗蚀剂层,并且将空间图像转移到抗蚀剂层以在其中作为潜影“抗蚀剂图像”(RI)。可以将抗蚀剂图像(RI)限定为抗蚀剂层中的抗蚀剂的溶解度的空间分布。可以使用抗蚀剂模型从空间图像计算出抗蚀剂图像,可以在美国专利申请公开No.US2009-0157360中找到这种方案的示例,该美国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。抗蚀剂模型与抗蚀剂层的性质有关(例如,仅与这些性质有关)(所述性质例如是在曝光、PEB和显影期间出现的化学工艺的效应)。光刻投影设备的光学性质(例如源、图案形成装置和投影光学元件的性质)可以规定空间图像。由于在一些实施例中可以改变用于光刻投影设备中的图案形成装置,所以经常期望使图案形成装置的光学性质与至少包括源和投影光学元件的光刻投影设备的其余部分的光学性质分离。
在图2中示出了用于模拟图案化和后续消减工艺的示例性线路路/路径。在本示例中,源模型31表示源的光学特性(包括辐射强度分布、带宽和/或相位分布)。投影光学元件模型32表示投影光学元件的光学特性(包括由投影光学元件引起的对辐射强度分布和/或相位分布的改变)。设计布局模型35表示设计布局的光学特性(包括由给定设计布局33造成的对辐射强度分布和/或相位分布的改变),该设计布局是位于图案形成装置上的或者由图案形成装置形成的特征的配置的表示。可以从设计布局模型35、投影光学元件模型32和设计布局模型35来模拟空间图像36。可以使用抗蚀剂模型37从空间图像36来模拟抗蚀剂图像38。光刻的模拟可以例如预测抗蚀剂图像中的轮廓和CD。在一些实施例中,模拟可以产生通过模拟工艺形成于模拟衬底上的模拟的被图案化的结构的空间尺寸,诸如线宽、侧壁锥度或曲率、过孔直径、内圆角半径、倒角半径、表面粗糙度、内部应力或应变、重叠等。
在一些实施例中,源模型31可以表示源的光学特性,包括例如NA设定、西伽马(σ)设定和任何特定照射形状(例如,离轴辐射源,诸如环、四极子、偶极子等)。投影光学元件模型32可以表示投影光学元件的光学特性,所述光学特性包括像差、变形、一个或更多个折射率、一个或更多个物理尺寸、一个或更多个物理维度等。设计布局模型35可以表示例如美国专利No.7,587,704中描述的物理图案形成装置的一个或更多个物理性质,该美国专利的全部内容以引用的方式并入本文中。例如,模拟的目标是例如预测边缘放置、空间图像强度斜率或CD,然后可以与预期设计进行比较。预期设计通常被限定为可以以诸如GDSII或OASIS或其他文件格式的标准化数字文件格式而提供的预光学邻近效应校正(OPC)设计布局。
在一些实施例中,图2的线路路径/线路可以包括基于抗蚀剂模型38的结果(例如,基于已被图案化的抗蚀剂的预测的轮廓和CD)输出蚀刻后膜叠层模型39(例如,一个或更多个下方的已蚀刻层的预测的轮廓和CD)的蚀刻模型33。在一些实施例中,蚀刻模型33可以考虑到蚀刻的类型,例如蚀刻是干式蚀刻还是湿式蚀刻、蚀刻的化学性质、蚀刻的质量转移和等离子体性质。该模型33也可以考虑正在被蚀刻的膜和充当用于蚀刻的掩蔽层的那些膜的性质,如膜组分、膜厚度和膜应力。在一些实施例中,蚀刻模型33的参数可以包括对于曝光于蚀刻的各种膜的蚀刻的选择性,例如对于不同膜的膜蚀刻的速率。在一些实施例中,蚀刻模型33也可以考虑到蚀刻速率随着各种尺寸的特征的纵横比增大而变化。蚀刻的其他参数可以包括蚀刻的方向性(例如,各向异性)。在一些情况下,蚀刻模型可以考虑到如蚀刻速率、蚀刻选择性或蚀刻的方向性根据正被蚀刻的局部材料的密度而改变的微负载的现象。在一些情况下,例如,微负载可以使得相对隔离的沟槽相对于相对紧密地封装的沟槽的阵列在不同速率下(例如,较快地)蚀刻,其中,蚀刻反应物可能倾向于减慢邻近特征的蚀刻。在一些情况下,蚀刻模型也可以考虑到掩蔽层在蚀刻期间的消耗,例如,考虑到重叠或特征尺寸中随着一个或更多个掩蔽层的部分被消耗而产生的移位。
在一些实施例中,蚀刻模型33可以考虑多个掩蔽层和多个蚀刻步骤。例如,在一些实施例中,待蚀刻层可以涂覆有硬掩模,并且可以例如通过以光刻方式将图案施加到抗蚀剂并且随后在蚀刻下方层之前蚀刻该硬掩模而首先在该硬掩模上形成图案。硬掩模可以用于多种目的。在一些情况下,下方层的蚀刻在下方层与抗蚀剂之间的选择性可能不足以令抗蚀剂图案掩蔽下方层的蚀刻。在这些情形下,硬掩模可以首先通过抗蚀剂和硬掩模蚀刻而形成图案,然后硬掩模可以充当用于含有不同蚀刻化学物质的下方层的掩蔽层。存在适合于不同下方层的硬掩模的许多示例,一个示例是充当由氧化硅构成的下方层的硬掩模的氮化硅,另一个示例是用于铝层的钨硬掩模。
应该注意的是,在本领域中,术语“硬掩模”和“软掩模”不是指“硬度”的某一绝对测量。相反地,所述术语仅用于区分通过图案化过程(诸如光刻)被图案化的掩蔽层(软掩模)与通过使用软掩模选择性地蚀刻下方掩蔽层而形成的掩蔽层(硬掩模)。
在一些实施例中,图2的线路可以由下文参考图11描述的计算机中的一个或更多个执行。在一些实施例中,图2的线路可以用于通过光学邻近效应校正和蚀刻辅助特征两者来扩增掩模版。在一些实施例中,可以将光学邻近效应校正和蚀刻辅助特征依次添加到设计布局,例如以蚀刻辅助特征开始,预期蚀刻辅助特征倾向于大于光学子分辨率辅助特征,然后添加光学邻近效应校正。或者,一些实施例可以通过确定在什么地方同时添加这些特征(例如,通过同时优化蚀刻和图案化过程两者)而扩增设计布局以用于在掩模版上形成图案。下文参考图9描述了用于添加蚀刻辅助特征的工艺的示例,在一些实施例中,可以与能够从美国加利福尼亚州圣克拉拉市伯顿公路4211号布里翁技术有限公司(95054)(BrionTechnologies Inc.of 4211 Burton Drive,SantaClara,CA95054,USA)购得的模拟软件同时使用(或者通过修改该模拟软件或与该模拟软件配合使用),诸如用于过程窗口优化或源掩模优化的软件,如布里翁技术有限公司的Tachyon系列产品。
如上文所述,在一些实施例中,蚀刻辅助特征可以用于减轻各种不期望的现象。一些特征减少了图案相关微负载效应的变化,参考图3至图5描述所述特征的示例。并且,一些特征可以减小抗蚀剂膜应力引起的重叠和CD移位,参考图6至图8描述所述特征的示例。在一些实施例中,可以添加蚀刻辅助特征以减轻这两种效应,或者实施例可以以独立地降低这些效应为目标。
图3示出了膜叠层40的示例,其举例解释用于减轻归因于微负载变化的蚀刻的图案相关变化的蚀刻辅助特征的使用。在一些实施例中,膜叠层40包括已被图案化的抗蚀剂层42、硬掩模44、待图案化的层46和衬底48。在一些实施例中,这些层可以包括各种膜,例如抗反射涂层、减轻应力层、阻挡层等,并且可以通过各种技术来施加所述层,这些技术例如是化学气相沉积、外延沉积、自旋沉积或物理气相沉积。在一些实施例中,衬底48包括例如硅晶片上的此前已被图案化的各种下方结构。在一些实施例中,被图案化的抗蚀剂层42可以通过首先将光刻设备与那些下方层对准而形成图案。
在本示例中,已被图案化的抗蚀剂层42包括待转移到层46的沟槽50以及蚀刻辅助特征52和54,它们分别在抗蚀剂(例如正性或负性光致抗蚀剂)层42中形成图案。图3示出了膜叠层40的侧面剖视图,并且在一些实施例中,沟槽50以及蚀刻辅助特征52和54可以垂直于该图的平面而延伸一定距离,诸如大于沟槽50的宽度56的10倍。
在一些实施例中,与抗蚀剂42中的图案中的其他地方的其他沟槽相比,沟槽50可以相对地隔离。因此,在一些情况下,不存在蚀刻辅助特征52和54;与其他沟槽相比,沟槽50可以在更快的速率下蚀刻。可以认为,沟槽50在蚀刻期间可以由于接近于沟槽50产生的较少蚀刻反应副产物而经历较少微负载。在不存在蚀刻辅助特征52和54的情况下,这可能使得沟槽50的蚀刻过度蚀刻,例如,消耗不期望的量的下方层46(其可转变为稍后的蚀刻中的衬底48的消耗)。同时,可能需要某一蚀刻持续时间以完成经受更强烈的微负载的其他更加密集的封装特征。蚀刻辅助特征52和54可以通过使得蚀刻消耗硬掩模44的额外部分来减轻这种效应。预期这会引起特征50附近的微负载,由此减轻在跨过图案的硬掩模44的图案化期间的微负载效应的差异。
可以基于图案化和蚀刻过程的参数来选择特征52和54相对于特征50的定位并且设定尺寸。在一些情况下,蚀刻辅助特征52和54可以与沟槽50或其他主特征相距一距离60,这样选择使得来自辅助特征52和54的蚀刻的副产物影响通过至少一定微负载的主特征50的蚀刻。在一些情况下,距离60可以大于抗蚀剂42的图案化过程的分辨率极限,使得蚀刻辅助特征52和54可以在抗蚀剂42中形成图案。在一些情况下,光学邻近效应校正子分辨率辅助特征可以被添加到掩模版,以增强(例如,清晰化或更好地限定)蚀刻辅助特征52和54或主特征50。在一些情况下,特征52和54可以被设定尺寸和位置,从而也提供用于主特征50的光学邻近效应校正益处。类似地,蚀刻辅助特征52和54可以具有宽度58,该宽度58大于用于在抗蚀剂42上被图案化的图案化过程的分辨率极限,使得这些特征52和54形成在抗蚀剂42中。
在一些情况下,主特征50可以具有宽度56,该宽度56基本上大于宽度58。宽度56和58可以被选择为使得在后续蚀刻步骤中,特征50转移到硬掩模44和待图案化的层46两者,而特征52和54在蚀刻硬掩模44时被清除。
图4以示例的方式示出了在蚀刻期间清除特征的现象。图4示出了在蚀刻已用于将图案从抗蚀剂层42转移到硬掩模44之后的图3的膜叠层40。如图所示,特征50充分地穿透硬掩模44,从而将待图案化的层46曝光于后续蚀刻步骤。然而,蚀刻辅助特征52和54不穿透硬掩模44。这种蚀刻速率差可以是特征52和54的相对窄的宽度58(如图3所示)的函数。在一些情况下,膜蚀刻的速率可以随着被蚀刻的特征的纵横比在蚀刻期间增大而减小。与较宽的特征相比,窄特征在蚀刻期间更迅速地达到较高的纵横比。因此,相对于相对较宽的主特征50而言,相对较窄的蚀刻辅助特征52和54可以更缓慢地蚀刻穿过硬掩模44。同时,特征52和54引起硬掩模44的一些消耗,由此促成主特征50周围的环境的微负载,从而使得主特征50的蚀刻更加类似于图案中的其他地方的更加密集封装的特征的蚀刻。
特征52和54被称为子蚀刻分辨率特征,这意味着在这种情形中,它们存在于抗蚀剂图案中,但无法转移(例如,完全转移)到待图案化的层46。在本示例中,特征52和54具有至少一个横向尺寸58,该至少一个横向尺寸58将这种性质赋予所述特征,以用于本示例中的特定蚀刻过程。产生这种性质的尺寸的量值依赖于几个因素,这些因素包括硬掩模层44的厚度、蚀刻的方向性、以及特征的纵横比影响蚀刻速率的程度。在一些情况下,可以凭经验来确定蚀刻分辨率极限。例如,可以通过具有逐渐减小的宽度的沟槽阵列的测试图案来在膜叠层40上形成图案。利用该测试图案的硬掩模44的测试蚀刻可以揭露哪些沟槽宽度没有穿透硬掩模44,由此指示蚀刻过程的分辨率极限。在一些情况下,子蚀刻分辨率特征可以是蚀刻辅助特征,例如经成形或设定尺寸以便在蚀刻后结构中赋予有益效应的特征。
在一些实施例中,可以在倾向于消耗聚合物基抗蚀剂的后续工艺中例如通过在相对高温下曝露于氧气中来移除抗蚀剂层42,或者在一些情况下,抗蚀剂42可以保留在适当位置,并且抗蚀剂42可以在后续层的蚀刻期间被消耗。
图5示出了在待图案化的层46的蚀刻之后的上文所描述的膜叠层40。如图所示,硬掩模44防止蚀刻辅助特征52和54转移到层46,同时防止主特征50转移到层46,从而在这种情况下在层46中产生沟槽。可以预期的是,由于用于特征50的硬掩模44的蚀刻通过蚀刻辅助特征52和54产生微负载,所以层46中的特征50的最终尺寸相对类似于图案中其他地方的更加密集地封装并且在没有蚀刻辅助特征的情况下经受微负载的类似特征的尺寸。
在一些情况下,在后续处理中,可以将层42或44移除,从而使得层46与特征50处于适当位置,但几乎不或不直接指示待图案化的层46中的蚀刻辅助特征52和54。在其他实施例中,与特征50相比,蚀刻辅助特征52和54可以在较低的程度上转移到下方层46,例如由于硬掩模44在蚀刻期间以比下方层46更慢的速率被消耗,并且硬掩模44由于从辅助特征52和54开始较早地变薄而最终被穿透。然而,在这些示例中,预期特征52和54不会穿透层46。
应该注意的是,在一些情况下,在衬底的边缘附近可能出现异常效应,例如特征52和54在这种情况下可能充分地穿透层46,并且在一些情况下甚至穿透层48。在确定特征52和54是否穿透层44或者是否转移到层46时,不应该考虑这些异常边缘条件(尤其在不预期产生功能器件的区域中)。
虽然参考沟槽描述了上述示例,但其他实施例可以使用蚀刻辅助特征以便有益于其他图案部件。例如,相对隔离的过孔可以由基本上上同心的圆形蚀刻辅助特征环绕。或者,可以添加较小的环绕或接近蚀刻辅助过孔,诸如将要在抗蚀剂42中图案化而不会在后续蚀刻步骤期间转移到待图案化的层46的直径足够大的过孔。类似地,蚀刻辅助特征52和54虽然被描述为邻近于特征50的沟槽,但也可以在其他形状的情况下实现微负载,例如穿插在沟槽50旁边的邻近过孔的阵列。另外,虽然在图中所示的示例中单一蚀刻辅助特征52和54被示出在主特征50的任一侧上,但一些实施例可以包括额外蚀刻辅助特征以添加额外的微负载。例如,一些实施例可以包括与主特征50呈间隔开的关系的更多蚀刻辅助特征以及位于主特征50的任一侧上的其他蚀刻辅助特征52和54。除了与主特征50相对的蚀刻辅助特征52和54间隔开以外,这些其他蚀刻辅助特征相对于蚀刻辅助特征52和54可以具有如图3所示的类似尺寸60和58。
图6示出了说明可以通过蚀刻辅助特征减轻的另一种现象的另一个膜叠层62。在本示例中,膜叠层62包括已图案化的抗蚀剂层64、硬掩模层66、待图案化的层68和衬底70。例如,这些层可以具有与上文所描述的示例相同的材料。在图中所示的已被图案化的抗蚀剂层64中,示出了三个沟槽72、74和76。如图所示,沟槽72的右侧相对密集地封装有其他特征74和76,而沟槽72的左侧包括连续抗蚀剂64的相对长的跨度77。在一些情况下,可以预期这种布置与负性抗蚀剂相对地具有共同点。
如图所示,沟槽72的侧壁具有比沟槽74的侧壁的角度80相对浅的角度78。角度78和80的这种差异被认为是由相对长的跨度77上的抗蚀剂层64中累积的膜应力引起的,例如由于膜64和膜66的膨胀或收缩的不同速率或比率。预期这种效应倾向于将沟槽72的侧壁牵拉成相对浅滩的角度78。在后续的蚀刻步骤期间,这种相对浅滩的角度78可以使得沟槽72具有向左的重叠移位,由于侧壁的相对薄的下部部分被消耗,并且下方的硬掩模66的层和待图案化的层68在向左偏移82的情况下被消耗。特征72的CD也可以比所期望的更宽。沟槽72的这种向左偏差或移位可能使得层68中的图案偏离设计布局中的图案,并且可能在所得到的产品中引起良率问题或强加不期望的设计约束。预期在已被图案化的抗蚀剂层64中的压缩膜应力的情况下出现类似的问题。
图7和图8示出了蚀刻辅助特征可以减轻图6的偏差的技术/工艺的示例。在本示例中,除了蚀刻辅助特征84已被添加在沟槽72左边的抗蚀剂层64的图案中以外,图中示出了具有上文所描述的相同层64、66、68和70的膜叠层83。该蚀刻辅助特征84被认是在层64中提供膜应力缓解/释放,并且预期减小了沟槽72的角度85与邻近沟槽74的角度80之差。在一些情况下,蚀刻辅助特征84的宽度87可以被选择使得蚀刻辅助特征84大于图案化过程的分辨率极限。蚀刻辅助特征84可以与沟槽或主特征72相隔一段距离86,该距离大于用于在抗蚀剂层64上被图案化的图案化过程的分辨率极限。在一些情况下,可以利用在设计布局的光学邻近效应校正以用于在掩模版上形成图案期间添加的光学子分辨率辅助特征来增强尺寸86和87的锐度。这些子分辨率辅助特征可以不直接转移到抗蚀剂64,但可以增强蚀刻辅助特征的锐度。在一些情况下,蚀刻辅助特征84可以被定位和设定尺寸,以便也提供对沟槽72的光学邻近效应校正。在一些情况下,蚀刻辅助特征84的宽度87可以足够窄,使得在特征72、74和76转移到硬掩模66并且随后转移到待图案化的层68的后续蚀刻步骤期间清除特征84。因此,特征84可以是子蚀刻分辨率特征。
在图8中,以示例的方式示出了膜叠层83的蚀刻后形式。如图所示,在硬掩模66的蚀刻期间清除蚀刻辅助特征84。然后,在待图案化的层68的后续蚀刻期间,将特征72、74和76转移到层68,而不转移蚀刻辅助特征84,同时硬掩模层66在蚀刻辅助特征84下方保持完整。与此前的工艺类似地,在一些实施例中,可以在后续步骤中移除层64和66,从而使得特征72、74和76存在于膜叠层83中,同时移除特征84。
然而,在本示例中,蚀刻辅助特征84的间接效应在特征72中继续存在。如图所示,特征72的左向边缘由于抗蚀剂层64的浅侧壁角度而不向左移位,同时抗蚀剂膜应力通过蚀刻辅助特征84而减轻。在一些情况下,可以例如以规则间隔沿着跨度77放置多个蚀刻辅助特征84,以减轻膜应力在抗蚀剂64的相对长的膨胀区上的积累。
通过参考沟槽来描述图中所示的示例,该沟槽例如具有蚀刻辅助特征84(例如,延伸至大于特征72、74或76中的一个的宽度的10倍),蚀刻辅助特征84与垂直于图7和图8的平面的特征72、74和76平行地延伸。然而,在其他示例中,类似技术可以用于其他特征。例如,相对隔离的过孔可以具有通过膜应力径向地向外牵拉的抗蚀剂侧壁,并且环绕该过孔的大致圆周圆形蚀刻辅助特征可以减小这些膜应力。
图9示出了配置成利用蚀刻辅助特征来扩增设计布局以减轻上文所描述的一个或更多个效应的工艺88的示例。在一些情况下,可以通过存储器中的具有图2的模型并且执行掩模优化过程的图11的计算机中的一个或更多个来执行图9的工艺。在一些实施例中,工艺88包括获得指定通过图案化过程和蚀刻过程转移到衬底上的图案的布局,如框89所示。在一些实施例中,布局可以是例如利用电子设计自动化软件准备的数字设计档案,该数字设计档案指定用于集成电路或其他装置的期望的图案层。
接下来,一些实施例可以修改布局,以包括大于图案化过程的分辨率极限且小于蚀刻过程的分辨率极限的蚀刻辅助特征,如框90所示。在一些实施例中,蚀刻辅助特征配置成减小图案化过程或蚀刻过程的偏差,或者减小布局中的特征归因于蚀刻过程(例如,由蚀刻过程揭示)的蚀刻诱发移位。
在一些情况下,步骤90可以包括将蚀刻辅助特征添加到预期另外经历上述现象的图案相邻特征。例如,一些实施例可以使用基于规则的途径来添加蚀刻辅助特征,例如响应于确定图案特征不具有阈值或界限距离内的另一个特征而添加蚀刻辅助特征。或者,一些实施例可以从给定的图案模型化微负载并且随后选择经历小于用于扩增的微负载之阈值量的特征。在一些实施例中,可以例如通过将高斯噪声过滤器施加到图案上来近似估计微负载。实施例可以与原始图案上的高斯噪声过滤器的结果重叠,然后通过小于高斯噪声的阈值量(例如通过对特征的区域上的噪声进行积分)确定哪些特征重叠。在一些实施例中,可以添加蚀刻辅助特征并且利用反复程序将工艺重新模型化,直至预期所有或大于阈值量的特征经历类似(例如,大于阈值量)的微负载为止。
在一些实施例中,已被图案化的抗蚀剂层中的膜应力也可以被模型化,并且可以添加蚀刻辅助特征以减轻膜应力。例如,在一些情况下,可以在膜应力(例如,利用已被图案化的抗蚀剂的有限元素模型确定的以下膜应力等参曲线)的方向的垂直方向上添加蚀刻辅助特征,其中,膜应力超过应力的阈值量。在一些情况下,可以重复膜应力模型化以识别膜应力仍超过阈值量的区域,并且可以反复地添加额外的特征直至释放足够的膜应力为止。在另一个示例中,可以通过基于规则的途径(例如,通过识别具有大于环绕沟槽或过孔或者在沟槽或过孔的一侧上的不间断的抗蚀剂的阈值或界限距离的每一个沟槽或过孔,并且在沟槽或过孔旁边或周围添加蚀刻辅助特征)而添加蚀刻辅助特征。
在一些实施例中,可以添加蚀刻辅助特征以减小微负载变化并且减小膜应力诱发的抗蚀剂侧壁变形,或者在一些情况下,仅可以使用这些技术中的一种。类似地,在一些情况下,光学子分辨率辅助特征可以在确定了蚀刻辅助特征之后添加到掩模版布局,而蚀刻辅助特征可以影响光学邻近效应校正的适当定位和应用。或者,在一些情况下,可以调整蚀刻辅助特征的位置以促成前述蚀刻分辨率特征的光学邻近效应校正。
接下来,一些实施例可以将经修改布局存储在存储器中,如框91所示。在一些实施例中,可以将已修改的布局写入至掩模版,然后,该布局可以用于例如利用图10的过程的生产中,以形成各种电子装置、光学装置或机械装置。
图10示出了用于受益于蚀刻辅助特征而形成图案和蚀刻层的过程92的示例。在一些实施例中,过程92开始于获得包括蚀刻辅助特征的掩模版,如框93所示。该特征可以大于图案化过程的分辨率极限、小于蚀刻过程的分辨率极限,并且可以减小图案化过程或蚀刻过程的偏差或重叠误差。在一些实施例中,可以通过执行图9的过程而获得掩模版,或者另一个物理可执行图9的过程并且提供掩模版或掩模版的设计。
接下来,在一些实施例中,过程92包括:将硬掩模层施加到待图案化的衬底的层,如框94所示;以及在硬掩模层上的软掩模上形成图案,如框95所示。预期硬掩模层的适当材料依赖于对于待图案化的下方层的蚀刻的期望的选择性。在上文中列举了示例。可以通过施加抗蚀剂层和使用用于在抗蚀剂层上被图案化的本发明中所描述的光刻设备中的一个来在软掩模上示出图案。
接下来,一些实施例可以蚀刻硬掩模层,如框96所示。在一些情况下,蚀刻硬掩模层可以包括蚀刻所述蚀刻辅助特征下方的硬掩模层的一部分,以及完全蚀刻穿过待转移到下方层上的特征下方的区域中的硬掩模层。在一些情况下,在蚀刻辅助特征下方的蚀刻可以包括在随着蚀刻辅助特征的纵横比增大而逐渐减缓的速率下的蚀刻。在一些实施例中,速率的减缓可以使得蚀刻辅助特征在蚀刻过程期间不穿透硬掩模。
接下来,一些实施例可以蚀刻待图案化的衬底的下方层,如框97所示。在一些实施例中,该步骤可以包括将图案的非蚀刻辅助特征蚀刻至下方层中而不将蚀刻辅助特征蚀刻至下方层中。在一些实施例中,可以移除软掩模、硬掩模或它们两者,由此从衬底移除蚀刻辅助特征,而使得下方的特征留在待图案化的层中。
在一些实施例中,可以通过形成给定装置的多个层来重复过程92。在一些情况下,所得到的装置可以被封装、单体化、装配到印刷电路板和安装到例如电子装置中。
在一些情况下,可以出于除了使蚀刻后结构更紧密地匹配设计布局以外的目的而利用蚀刻诱发效应。在一些实施例中,蚀刻辅助特征也可以被设定尺寸并定位,以扩展在后续蚀刻之后的下游工艺的过程窗口。例如,这种特征可以用于扩展后续图案形成步骤的过程窗口。如上文所解释的,蚀刻辅助特征可以影响在蚀刻硬掩模之后形成的结构的临界尺寸和重叠定位。可以蚀刻模型来将这些效应模型化。并且,该模型可以用于基于蚀刻辅助特征对下游图案化过程的过程窗口的影响而优化(或以其他方式改善)蚀刻辅助特征的尺寸设定和定位。例如,可以通过以下操作来配置蚀刻辅助特征:将候选蚀刻辅助特征的效应反复地模型化;计算特征的适合度或误差相对于下游图案化过程的过程窗口的聚集测量;和调整候选蚀刻辅助特征(例如,在通过梯度下降算法指示的方向上)直至连续反复之间的差小于指示有可能接近于局域或全局最小值或最大值的阈值量为止。在其他情况下,目标可以是具有与较早层中的特征对准的对于图案而言相对地具有挑战性的特征的图案化过程的过程窗口。为了将多重图案化过程的累积效应模型化,一些实施例可以包括考虑到下游图案化过程并且适合于预测CD和定位误差的模型,使得蚀刻辅助特征可以被设定大小和定位以减小这些误差。或者,在一些实施例中,可以通过基于规则的途径来定位这种蚀刻辅助特征,例如将这种蚀刻辅助特征定位在一线路的除了预期安置过孔和用于负性抗蚀剂的地方的任一侧上,由此在接触点附近将侧壁牵拉成更浅的角度并且在蚀刻之后潜在地扩展接触区,而不会在相邻的线路之间产生过大的寄生电容。
如所描述的,一些实施例可以通过选择性地施加缓解变化的蚀刻辅助特征,同时清除蚀刻过程和不转移到功能装置来缓解图案依赖性工艺变化。可以通过计算机系统和光刻设备的以下示例来实施上述技术的各个部分。
图11是示出可以辅助实施模拟、特征化和检查核定方法以及本发明中所披露的流程的计算机系统100的框图。计算机系统100包括用于传达信息的总线102或其他通信机构,以及与总线102耦接以用于处理信息的处理器104(或多个处理器104和105)。计算机系统100还包括主存储器106,诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储器,该存储器耦接到总线102以用于存储待由处理器104执行的信息和指令。主存储器106在执行待由处理器104执行的指令期间也可以用于存储暂时性变量或其他中间信息。计算机系统100还包括耦接到总线102以用于存储用于处理器104的静态信息和指令的只读存储器(ROM)108或其他静态存储装置。提供存储装置110(诸如磁盘或光盘)并且将该存储装置耦接到总线102以用于存储信息和指令。
计算机系统100可以经由总线102而耦接到用于向计算机用户显示信息的显示器112,诸如阴极射线管(CRT)或平板显示器或触控面板显示器。包括文字数字键和其他键的输入装置114耦接到总线102,用以将信息和命令选择传达大处理器104。另一种类型的用户输入装置是光标控件116,诸如鼠标、轨迹球或光标箭头键,用以将方向信息和命令选择传达到处理器104并且用于控制显示器112上的光标移动。这种输入装置通常具有在两个轴(第一轴(例如x)和第二轴(例如y))上的两个自由度,允许该装置在平面中指定位置。触控面板(屏幕)显示器也可以用作输入装置。
根据一个实施例,优化过程的一些部分可以响应于处理器104执行主存储器106中包含的一个或更多个指令的一个或更多个序列而由计算机系统100执行。可以从诸如存储装置110的另一个计算机可读介质将这种指令读取至主存储器106中。主存储器106中包含的指令序列的执行使得处理器104执行本发明中所描述的工艺或过程步骤。也可以采用多处理配置中的一个或更多个处理器来执行主存储器106中包含的指令序列。在可替代的实施例中,可以取代或结合软件指令来使用硬布线电路。计算机无需与优化过程所涉及的图案形成系统共同定位。在一些实施例中,一个或更多台计算机在地理上可以是远程的。
如本文中使用的术语“计算机可读介质”是指参与将指令提供到处理器104以供执行的任何有形的非暂时性介质。这种介质可以呈许多形式,包括非易失性介质和易失性介质。例如,非易失性介质包括光盘或磁盘或固态磁盘驱动器,诸如存储装置110。易失性介质包括易失性存储器,诸如主存储器106。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括构成总线102的部分的电线或迹线。传输介质也可以呈声波或光波的形式,诸如在射频(RF)和红外线(IR)数据通信期间产生的那些声波或光波。共同形式的计算机可读介质包括例如软盘、软性磁盘、硬盘、磁带或任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD、任何其他光学介质、打孔卡、纸带、具有孔的图案的任何其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、闪速EPROM、任何其他存储器芯片或盒带。在一些实施例中,暂时性介质可以对所述指令进行编码,诸如在载波中。
在将一个或更多个指令的一个或更多个序列携载到处理器104以供执行时,可以涉及各种形式的计算机可读介质。例如,最初可以将所述指令承载于远程计算机的磁盘上。该远程计算机可以将指令载入至其易失性存储器中,并且使用调制解调器经由电话线而发送指令。在计算机系统100本地的调制解调器可以接收电话线上的数据,并且使用红外线传输器将数据转换成红外线信号。耦接到总线102的红外线检测器可以接收红外线信号中携载的数据并且将该数据放置于总线102上。总线102将数据携载到主存储器106,处理器104从主存储器106获取并执行指令。由主存储器106接收的指令可选地在由处理器104执行之前或之后存储于存储装置110上。
计算机系统100也可以包括耦接到总线102的通信接口118。通信接口118提供对网络链路120的双向数据通信耦接,网络链路120连接到局域网络122。例如,通信接口118可以是综合业务数字网(ISDN)卡或调制解调器,用以提供对对应类型的电话线的数据通信连接。作是另一个示例,通信接口118可以是局域网络(LAN)卡,用以提供对兼容LAN的数据通信连接。也可以实施无线链路。在任何这种实施方案中,通信接口118发送和接收携载表示各种类型的信息的数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。
网络链路120通常经由一个或更多个网络将数据通信提供到其他数据装置。例如,网络链路120可以经由局域网络122提供到主计算机124的连接,或者提供到由因特网服务提供商(ISP)126操作的数据设备的连接。ISP 126又经由全球封包数据通信网络(现通常称作“因特网”128)来提供数据通信服务。局域网络122和因特网128两者使用携载数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。经由各种网络的信号和在网络链路120上并经由通信接口118的信号(该信号将数字数据携载到计算机系统100和从计算机系统100携载数字数据)是输送信息的示例性形式的载波。
计算机系统100可以经由网络、网络链路120和通信接口118发送消息和接收数据,包括程序代码。在因特网示例中,服务器130可以经由因特网128、ISP126、局域网络122和通信接口118传输用于应用程序的所请求的程序代码。例如,一个这种下载的应用程序可以提供实施例的照射优化。接收到的程序代码可以在其被接收时由处理器104执行和/或存储于存储装置110或其他非易失性存储器中以供稍后执行。这样,计算机系统100可以获得呈载波形式的应用程序代码。
图12示意性地描绘了用于给定过程的过程窗口可以利用本发明中所描述的技术而特性化的示例性光刻投影设备。该设备包括:
-照射系统IL,用以调节辐射束B。在这种特定情况下,照射系统还包括辐射源SO;
-第一物体台(例如图案形成装置台)MT,具备用于保持图案形成装置MA(例如掩模版)的图案形成装置保持器,并且连接到用于相对于项目PS来准确地定位该图案形成装置的第一定位器;
-第二物体台(衬底台)WT,具备用于保持衬底W(例如涂覆有抗蚀剂的硅晶片)的衬底保持器,并且连接到用于相对于项目PS来准确地定位该衬底的第二定位器;
-投影系统(“透镜”)PS(例如,折射型、反射型或反射折射型光学系统),用以将图案形成装置MA的辐射部分成像到衬底W的目标部分C(例如,包括一个或更多个管芯)上。
如本发明中所描绘的,该设备是透射类型(即,具有透射型图案形成装置)。然而,通常,它也可以属于反射类型,例如(具有反射型图案形成装置)。该设备可以将不同种类的图案形成装置用于典型掩模;示例包括可编程反射镜阵列或LCD矩阵。
源SO(例如,汞灯或准分子激光、LPP(激光产生等离子体)EUV源)产生辐射束。例如,该束直接地或在已穿过诸如扩束器Ex的调节构件之后馈入照射系统(照射器)IL中。照射器IL可以包括调整构件AD,用以设定束中的强度分布的外部径向范围和/或内部径向范围(通常分别被称作外部和内部)。另外,照射器IL通常会包括各种其他部件,诸如积光器IN和聚光器CO。这样,照射于图案形成装置MA上的束B在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。
关于图12,应该注意的是,虽然源SO可以在光刻投影设备的外壳内(这经常是当源SO为例如汞灯时的情况),但它也可以远离光刻投影设备,它所产生的辐射束被导向至该设备中(例如,利用适当的导向反射镜);此后的情形经常是当源SO为准分子激光(例如,基于KrF、ArF或F2激光作用)时的情况。
束PB随后截取被保持于图案形成装置台MT上的图案形成装置MA。在已横穿图案形成装置MA的情况下,束B穿过透镜PL,该透镜PL将束B聚焦到衬底W的目标部分C上。借助第二定位构件(和干涉量测构件IF),可以准确地移动衬底台WT,例如以使不同的目标部分C定位于束PB的路径中。类似地,第一定位构件可以用于例如在从图案形成装置库机械地获取图案形成装置MA之后或在扫描期间相对于束B的路径来准确地定位图案形成装置MA。通常,将借助未在图12中明确地描绘的长冲程模块(粗定位)和短冲程模块(精定位)来实现物体台MT、WT的移动。然而,在步进器(与步进扫描工具相对)的情况下,图案形成装置台MT可以仅连接到短冲程致动器,或者可以是固定的。
所描绘的工具可以用于两种不同模式中:
-在步进模式下,将图案形成装置台MT保持基本静止,并且将整个图案形成装置图像一次投影(即,单一“闪光”)到目标部分C上。然后,使衬底台WT在x和/或y方向上移位,以使不同的目标部分C可以被束PB辐射;
-在扫描模式下,除了单次“闪光”中不曝光给定目标部分C移位,适用于基本上相同的情形。可替代地,图案形成装置台MT能够在给定方向(所谓的“扫描方向”,例如y方向)上以速度v移动,以使投影束B在图案形成装置图像上进行扫描;同时,衬底台WT以速度V=Mv在相同或相反方向上同步地移动,其中,M是透镜PL的放大率(通常M=1/4或1/5)。这样,可以在不必折中分辨率的情况下曝光相对大目标部分C。
图13示意性地描绘用于给定工艺的过程窗口可以利用本发明中所描述的技术而特性化的另一个示例性光刻投影设备1000。
在一些实施例中,光刻投影设备1000包括:
-源收集器模块SO;
-照射系统(照射器)IL,配置成调节辐射束B(例如EUV辐射);
-支撑结构(例如图案形成装置台)MT,构造成支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA,并且连接到配置成准确地定位该图案形成装置的第一定位器PM;
-衬底台(例如晶片台)WT,构造成保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W并且连接到配置成准确地定位该衬底的第二定位器PW;和
-投影系统(例如反射型投影系统)PS,配置成将由图案形成装置MA赋予幅射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如,包括一个或更多个管芯)上。
如这里所描绘的,设备1000属于反射类型(例如,采用反射图案形成装置)。应该注意的是,由于大多数材料在EUV波长范围内具有吸收性,所以图案形成装置可以具有包括例如钼和硅多叠层的多层反射器。在一个示例中,多叠层反射器具有钼和硅的40个层对,其中,每一层的厚度为四分之一波长。可以通过X射线光刻术来产生更小的波长。由于大多数材料在EUV和x射线波长下具有吸收性,所以图案形成装置形貌(topography)上的已被图案化的吸收材料的薄片段(例如,多层反射器的顶部上的TaN吸收体)限定特征将印刷(正型抗蚀剂)或不印刷(负型抗蚀剂)的地方。
如图13所示,在一些实施例中,照射器IL从源收集器模块SO接收极紫外辐射束。用于产生EUV辐射的方法包括但不一定限于利用在EUV范围内的一种或更多种发射谱线将具有至少一个元素(例如氙、锂或锡)的材料转换成等离子体状态。在一种这样的方法(经常被称为激光产生的等离子体(“LPP”))中,可以通过利用激光束来辐射燃料(诸如,具有谱线发射元素的材料的液滴、流或簇)而产生等离子体。源收集器模块80可以是包括激光器(图13中未示出)的EUV辐射系统的部件,该激光器用于提供激发燃料的激光束。所得到的等离子体发出输出辐射,例如EUV辐射,该输出辐射是使用设置于源收集器模块中的辐射收集器来收集的。例如,当使用CO2激光器来提供用于燃料激发的激光束时,激光器和源收集器模块可以是分立的实体。
在这些情况下,不认为激光器构成光刻设备的一部分,并且辐射束借助于包括例如适当的导向反射镜或扩束器的束递送系统而从激光器传递到源收集器模组。在其他情况下,例如,当所述源是放电产生等离子体EUV产生器(经常被称为DPP源)时,所述源可以是源收集器模块的构成部分。
照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器。通常,在一些实施例中,可以调整照射器的光瞳平面中的强度分布的至少外部径向范围或内部径向范围(通常分别被称作σ-外部和σ-内部)。另外,照射器IL可以包括各种其他部件,诸如,琢面场反射镜装置和琢面光瞳反射镜装置。照射器可以用于调节辐射束,以便在其横截面中具有所要均匀性和强度分布。
在本示例中,辐射束B入射于被保持于支撑结构(例如图案形成装置台)MT上的图案形成装置(例如掩模)MA上,并且通过该图案形成装置而形成图案。在从图案形成装置(例如掩模)MA反射之后,辐射束B传递通过投影系统PS,该投影系统PS将该束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二定位器PW和位置传感器PS2(例如,干涉仪、线性编码器或电容性传感器),可以准确地移动衬底台WT,例如,以便使不同的目标部定位于辐射束B的路径中。类似地,第一定位器PM和另一个位置传感器PS1可以用以相对于辐射束B的路径来精确地定位图案形成装置(例如掩模)MA。可以使用图案形成装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如掩模)MA和衬底W。
所描绘的设备1000可以在以下模式中的至少一者下使用:
1.在步进模式下,在将赋予辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上时,使支撑结构(例如图案形成装置台)MT和衬底台WT保持基本上静止(即,单次静态曝光)。然后,使衬底台WT在X和/或Y方向上移位,以便能够曝光不同的目标部分C。
2.在扫描模式下,在将赋予辐射束的图案投影到目标部分C上时,同步地扫描支撑结构(例如图案形成装置台)MT和衬底台WT(即,单次动态曝光)。可以通过投影系统PS的放大率(缩小率)和图像反转特性来确定衬底台WT相对于支撑结构(例如图案形成装置台)MT的速度和方向。
3.在另一种模式下,在将赋予辐射束的图案投影到目标部分C上时,使支撑结构(例如图案形成装置台)MT保持基本上静止,从而保持可编程图案形成装置,并且移动或扫描衬底台WT。在这种模式下,通常采用脉冲式辐射源,并且在衬底台WT的每一次移动之后或者在扫描期间的连续辐射脉冲之间根据需要而更新可编程图案形成装置。这种操作模式可以容易地应用于使用可编程图案形成装置(诸如,上文所提及的类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
图14更详细地示出了设备1000,该设备包括源收集器模块SO、照射系统和投影系统PS。源收集器模块SO构造和配置成可以将真空环境维持在源收集器模块SO的围封结构220中。可以通过放电产生等离子体源而形成EUV辐射发射等离子体210。可以通过气体或蒸汽(例如氙气、锂蒸汽或锡蒸汽)而产生EUV辐射,其中,产生极热等离子体210以发射在电磁光谱的EUV范围内的辐射。例如,通过引起至少部分地离子化等离子体的放电而产生极热等离子体210。为了辐射的高效产生,可能需要为例如分压为10Pa的Xe、Li、Sn蒸汽或任何其他适当的气体或蒸汽。在实施例中,提供受激发的锡(Sn)等离子体,以产生EUV辐射。
由热等离子体210发射的辐射是经由定位于源腔室211中的开口中或后方的可选的气体阻挡件或污染物截留器230(在一些情况下,也被称作污染物阻挡件或箔片截留器)而从源腔室211传递到收集器腔室212中。污染物截留器230可以包括通道结构。污染物截留器230也可以包括气体阻挡件,或气体阻挡件与通道结构的组合。如本领域中已知的,本文中进一步指示的污染物截留器或污染物阻挡230至少包括通道结构。
收集器腔室211可以包括可以是所谓的掠入射收集器的辐射收集器CO。辐射收集器CO具有上游辐射收集器侧251和下游辐射收集器侧252。横穿收集器CO的辐射可以由光栅光谱滤光器240反射,然后沿着点划线O所指示的光轴而聚焦在虚源点IF处。虚源点IF通常被称作中间焦点,并且源收集器模块配置成使得中间焦点IF位于围封结构220中的开口221处或附近。虚源点IF是辐射发射等离子体210的图像。
随后,辐射横穿照射系统IL,照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24,琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24被布置成提供在图案形成装置MA处的辐射束21的期望的角分布,以及在图案形成装置MA处的辐射强度的期望的均匀性。在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处的辐射束21被反射之后,形成已被图案化的束26,并且由投影系统PS将已被图案化的束26经由反射部件28、30而成像到由衬底台WT保持的衬底W上。
比图中所示的部件多的部件通常可以存在于照射光学器件单元IL和投影系统PS中。依赖于光刻设备的类型,可选地存在光栅光谱滤光器240。另外,可以存在比图中所示的反射镜多的反射镜,例如,在投影系统PS中可以存在比图14所示的反射部件多1至6个的额外反射部件。
如图14所示的收集器光学器件CO被描绘为具有掠入射反射器253、254和255的巢状收集器,仅作为收集器(或收集器反射镜)的示例。掠入射反射器253、254和255设置成围绕光轴O轴对称,并且这种类型的收集器光学器件CO可以与经常被称作DPP源的放电产生等离子体源组合使用。
可替代地,源收集器模块SO可以是如图15所示的LPP辐射系统的部件。激光器LA布置成将激光能量沉积到诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)的燃料中,从而产生具有几十电子伏特的电子温度的高度离子化等离子体210。在这些离子的去激发(de-excitation)和再结合期间产生的高能辐射从等离子体发射,由接近正交入射收集器光学器件CO收集,并且聚焦到围封结构220中的开口221上。
美国专利申请公开No.US 2013-0179847的全部内容以引用的方式并入本文中。
本文中所披露的构思可以模拟或在数学上模型化用于使子波长特征成像的任何通用的成像系统,并且可以尤其供能够产生越来越短波长的新兴成像技术使用。已经在使用中的新兴技术包括能够通过使用ArF激光器来产生193nm波长并且甚至能够通过使用氟激光器来产生157nm波长的极紫外(EUV)、DUV光刻术。此外,EUV光刻术能够通过使用同步加速器或通过利用高能电子来撞击材料(固体或等离子体)产生20nm至5nm范围内的波长,以便产生该范围内的光子。
本领域的技术人员将会明白,尽管将各种项目说明为当被使用时存储在存储器中或存储器上,但出于存储器管理和数据完整性的目的,这些项目或其部分可以在存储器与其他存储装置之间传递。可替代地,在其他实施例中,一些或所有软件部件可以在另一个装置上的存储器中执行并且经由计算机间通信与图中所示的计算机系统通信。一些或所有系统部件或数据结构也可以存储(例如,作为指令或结构化数据)在计算机可存取介质或携带型物体上,以便由适当的驱动器(上文描述了它的各种示例)读取。在一些实施例中,存储于与计算机系统1000分离的计算机可存取介质上的指令可以经由传输介质或经由通信介质(诸如网络和/或无线链路)传达的信号(诸如电信号、电磁信号或数字信号)传输至计算机系统1000。各种实施例可还包括接收、发送或存储根据前文描述实施于计算机可存取介质上的指令或数据。因此,可以在其他计算机系统配置的情况下实践本发明。
在框图中,虽然图中所示的要素被描绘为离散功能框,但实施例不限于本发明中所描述的功能性如图所示地那样组织的系统。由部件中的每一个提供的功能性可以由软件或硬件模块提供,所述模块以与当前所描绘的方式不同的方式组织,例如可以掺和、结合、复写、解散、分配(例如,在数据中心内或者按地区),或者以不同方式组织该软件或硬件。本文中描述的功能性可以由执行存储于有形的非暂时性机器可读介质上的程序代码的一台或更多台计算机的一个或更多个处理器提供。
读者应该明白的是,本申请描述了多个发明。没有将这些发明分开到多个独立的专利申请中,申请人已将这些发明分组到单个文献中,折射由于其相关目标物可以在应用工艺中适用于经济。然而,不应该合并这些发明的相异优点和方面。在一些情况下,虽然实施例解决本发明中所提到的所有不足,但应该理解的是,所述发明是独立地有用的,并且一些实施例仅解决这些问题的子集或提供其他未提及的益处,这些益处对于查阅本发明的技术人员而言是显而易见的。由于成本制约,当前可能不主张本文中披露的一些发明,并且可以在稍后的申请中(诸如接续本申请或者通过修改权利要求书)主张这些发明。类似地,由于空间制约,本文中的“发明摘要”和“发明内容”部分都不应该视为包含所有这些发明的全面列举或这些发明的所有方面。
应该理解的是,以上描述和附图并不意图将本发明限于所披露的特定形式,而相反,本发明意图涵盖属于如由随附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围的所有修改、等同物和可替代的方案。鉴于本描述,对于本领域的技术人员而言,本发明的各个方面的进一步修改和可替代的实施例将是显而易见的。因此,本描述和附图应该被理解为只是说明性的,并且是出于教导本领域的技术人员执行本发明的一般方式的目的。应该理解的是,本文中示出和描述的本发明的形式应该被视为实施例的示例。部件和材料可以取代本文中示出和描述的元件和材料,可以颠倒或省略一些部分和步骤,并且可以独立地利用本发明的某些特征,以上所有描述对于本领域的技术人员而言在具有本发明的描述的益处之后将会是显而易见的。在不脱离如在以下权利要求书中描述的本发明的精神和范围的情况下,可以对本文中描述的部件进行修改。本文中使用的标题仅出于组织性目的,并且不是为了限制描述的范围。
如本申请中使用的,词语“可以”用作许可性的意思(即,意思是有可能),而不是强制性的意义(即,意思是必须)。词语“包括”及其类似表述的意思是包括但不限于。如本申请中使用的,单数形式“一/一个”包括多个对象,除非内容明确地另外指明。因此,例如,提及“元件”的情况下包括两个或更多个元件的组合,尽管会针对一个或更多个元件使用其他术语和词组,诸如“一个或更多个”。除非另外指明,否则术语“或”是非排他性的,即,涵盖“和”与“或”两者。描述条件关系的术语,例如“响应于X,Y”、“在X之后,Y”、“若X,则Y”、“当X时,Y”及其类似表述涵盖因果关系,其中,前提是必要的因果条件,前提是充分的因果条件,或者前提是结果的贡献性因果条件,例如,“在获得条件Y后,出现状态X”对于“仅在Y之后,才出现X”和“在Y和Z之后,出现X”而言是通用的。这些条件关系不限于立即遵循前提而获得的结果,这是由于可以延迟一些结果;并且在条件陈述中,前提联系到其结果,例如,前提与出现结果的可能性相关。除非另外指示,否则多个特性或功能映射到多个物体(例如,执行步骤A、B、C和D的一个或更多个处理器)的陈述涵盖所有这些特性或功能映射到所有这些物体和特性或功能的子集映射至特性或功能的子集两者(例如,所有处理器各自执行步骤A至D,以及处理器1执行步骤A,处理器2执行步骤B和步骤C的一部分,并且处理器3执行步骤C的一部分和步骤D的情况)。另外,除非另外指示,否则一个值或动作是“基于”另一个条件或值的陈述涵盖条件或值是单独因子的情况以及条件或值是多个因子中的一个因子的情况两者。除非另外指示,否则不应该理解为某一集合的“每一个”例项具有某一性质的陈述以排除较大集合的一些以其他方式相同或类似成员不具有该性质(即,每一个不一定意味着每个都)的情况。除非另外特别地指明,否则根据上述论述显而易见的是,应该明白的是,在本说明书的论述中,诸如“处理”、“运算”、“计算”、“确定”等术语是指诸如专用计算机或类似的专用电子处理/计算装置的特定设备的动作或处理。
将参考以下所列举的条目来更好地理解本技术:
1.一种方法,包括:获得布局,所述布局至少部分地指定通过图案化过程和蚀刻过程转移到衬底的图案;和利用一个或更多个处理器修改所述布局以包括的蚀刻辅助特征,所述蚀刻辅助特征大于所述图案化过程的分辨率极限且小于所述蚀刻过程的分辨率极限,所述蚀刻辅助特征配置成减小所述图案化过程或所述蚀刻过程的偏差,以减小所述布局中的特征的归因于所述蚀刻过程的蚀刻诱发移位,或者扩展另一个图案化过程的过程窗口。
2.如条目1的所述方法,包括:对于所述布局中的特征,确定可归因于所述蚀刻过程的蚀刻偏差将会影响所述特征的转移,其中,修改所述布局包括:通过邻近所述布局中的特征放置所述蚀刻辅助特征,修改所述布局以减小所述蚀刻偏差。
3.如条目2所述的方法,其中:所述蚀刻过程包括干式蚀刻过程,并且确定所述蚀刻偏差将会影响所述转移包括:估计在所述干式蚀刻过程中可归因于邻近所述布局中的特征的微负载的蚀刻偏差。
4.如条目1至3中的任一项所述的方法,包括:基于利用所述图案化过程图案化的抗蚀剂中的估计的膜应力,选择所述布局中的特征,其中,修改所述布局包括:将所述蚀刻辅助特征定位在一个将会经受所述估计的膜应力的区域中,以减小至少部分地限定所选择的特征的抗蚀剂的变形。
5.如条目1至3中的任一项所述的方法,包括:基于利用所述图案化过程图案化的抗蚀剂中的估计的侧壁变形,选择所述布局中的特征,其中,修改所述布局包括:利用所述蚀刻辅助特征遮蔽所述布局中的特征,以减小至少部分地限定所选择的特征的抗蚀剂的侧壁变形。
6.如条目1至5中的任一项所述的方法,包括:基于在所述蚀刻过程中产生的特征的估计的图案移位,选择所述布局中的特征,其中,修改所述布局包括:将所述蚀刻辅助特征定位在一个区域中,所述蚀刻辅助特征至少部分地中断或停止所述图案移位。
7.如条目1至6中的任一项所述的方法,其中,所述蚀刻过程包括两步骤蚀刻过程,所述两步骤蚀刻过程包括:在蚀刻位于硬掩模下方的膜之前蚀刻所述硬掩模,并且其中,所述蚀刻辅助特征配置成在所述硬掩模的蚀刻期间转移到所述硬掩模但不转移到位于所述硬掩模下方的所述膜。
8.如条目1至7中的任一项所述的方法,其中,修改所述布局包括:获得在所述蚀刻过程期间将被蚀刻的膜的厚度;获得指示所述蚀刻过程的至少一部分的各向异性的值;以及基于所述膜厚度和所述值,设置所述蚀刻辅助特征的尺寸和/或(并不暗示术语“或”的其他使用为排他性“或”的用途)定位所述蚀刻辅助特征。
9.如条目1至8中的任一项所述的方法,包括:在所述蚀刻过程完成之前确定用于所述衬底的缺陷量测的滤光器的参数,以减少来自所述蚀刻辅助特征的缺陷的误判识别。
10.如条目1至9中的任一项所述的方法,其中,修改所述布局包括:基于光致抗蚀剂到硬掩模的(photoresist-to-hardmask)蚀刻偏差和硬掩模蚀刻偏差两者,确定所述蚀刻辅助特征的尺寸并且定位所述蚀刻辅助特征。
11.如条目1至10中的任一项所述的方法,其中,所述蚀刻辅助特征的宽度配置成这样:在所述衬底的至少大部分上,使得所述蚀刻辅助特征变薄但不穿透蚀刻掩蔽层。
12.如条目1至11中的任一项所述的方法,包括:在修改所述布局之后,进一步修改所述布局以包括光学邻近效应校正特征,所述光学邻近效应校正特征配置成影响所述图案化过程。
13.如条目1至12中的任一项所述的方法,包括:基于修改后的布局获得掩模版;使用所述掩模版对生产衬底执行所述图案化过程;对所述生产衬底执行所述蚀刻过程;和在包括利用所述图案化过程和所述蚀刻过程图案化的层的生产衬底上形成多个电子产品、光学产品、机械产品或其组合。
14.如条目1至12中的任一项所述的方法,其中,所述蚀刻辅助特征配置成扩展另一个图案化过程的过程窗口。
15.一种系统,包括:一个或更多个处理器;存储有指令的存储器,所述指令在由所述处理器中的至少一些处理器执行时实现以下操作,所述操作包括:获得布局,所述布局至少部分地指定通过图案化过程和蚀刻过程转移到衬底上的图案;和利用一个或更多个处理器修改所述布局以包括的蚀刻辅助特征,所述蚀刻辅助特征大于所述图案化过程的分辨率极限且小于所述蚀刻过程的分辨率极限,所述蚀刻辅助特征配置成减小所述图案化过程或所述蚀刻过程的偏差,或者减小所述布局中的特征的归因于所述蚀刻过程的蚀刻诱发移位。
16.如条目15所述的系统,所述操作包括:对于所述布局中的特征,确定可归因于所述蚀刻过程的蚀刻偏差将会影响所述特征的转移,其中,修改所述布局包括:通过邻近所述布局中的特征放置所述蚀刻辅助特征,修改所述布局以减小所述蚀刻偏差。
17.如条目16所述的系统,其中:所述蚀刻过程包括干式蚀刻过程,并且确定所述蚀刻偏差将会影响所述转移包括:估计在所述干式蚀刻过程中可归因于邻近所述布局中的特征的微负载的蚀刻偏差。
18.如条目15至17中的任一项所述的系统,所述操作包括:基于利用所述图案化过程图案化的抗蚀剂中的估计的膜应力,选择所述布局中的特征,其中,修改所述布局包括:将所述蚀刻辅助特征定位在一个将会经受所述估计的膜应力的区域中,以减小至少部分地限定所选择的特征的抗蚀剂的变形。
19.如条目15至18中的任一项所述的系统,所述操作包括:基于利用所述图案化过程图案化的抗蚀剂中的估计的侧壁变形,选择所述布局中的特征,其中,修改所述布局包括:利用所述蚀刻辅助特征遮蔽所述布局中的特征,以减小至少部分地限定所选择的特征的抗蚀剂的侧壁变形。
20.如条目15至19中的任一项所述的系统,所述操作包括:基于在所述蚀刻过程中产生的特征的估计的图案移位,选择所述布局中的特征,其中,修改所述布局包括:将所述蚀刻辅助特征定位在一个区域中,所述蚀刻辅助特征至少部分地中断或停止所述图案移位。
21.如条目15至20中的任一项所述的系统,其中,所述蚀刻过程包括两步骤蚀刻过程,所述两步骤蚀刻过程包括:在蚀刻位于硬掩模下方的膜之前蚀刻所述硬掩模,并且其中,所述蚀刻辅助特征配置成在所述硬掩模的蚀刻期间转移到该硬掩模但不转移到位于所述硬掩模下方的所述膜。
22.如条目15至21中的任一项所述的系统,其中,修改所述布局包括:获得在所述蚀刻过程期间将被蚀刻的膜的厚度;获得指示所述蚀刻过程的至少一部分的各向异性的值;以及基于所述膜厚度和所述值,设置所述蚀刻辅助特征的尺寸或定位所述蚀刻辅助特征。
23.如条目15至22中的任一项所述的系统,所述操作包括:在所述蚀刻过程完成之前确定用于所述衬底的缺陷量测的滤光器的参数,以减少来自所述蚀刻辅助特征的缺陷的误判识别。
24.如条目15至23中任一项所述的系统,其中,修改所述布局包括:基于光致抗蚀剂到硬掩模的蚀刻偏差和硬掩模蚀刻偏差两者,确定所述蚀刻辅助特征大小并且定位所述蚀刻辅助特征。
25.如条目15至24中的任一项所述的系统,其中,所述蚀刻辅助特征的宽度配置成这样:在所述衬底的至少大部分上,使得所述蚀刻辅助特征变薄但不穿透蚀刻掩蔽层。
26.如条目15至25中的任一项所述的系统,所述操作包括:在修改该布局之后,进一步修改所述布局以包括光学邻近效应校正特征,所述光学邻近效应校正特征配置成影响所述图案化过程。
27.如条目15至26中的任一项所述的系统,包括:制造设施,所述制造设施包括所述一个或更多个处理器和存储器,所述制造设施包括:基于修改后的布局的掩模版;图案化设备,配置成使用所述掩模版对生产衬底执行所述图案化过程;蚀刻腔室,配置成对所述生产衬底执行所述蚀刻过程;和多个其他半导体制造设备,配置成在包括利用所述图案化过程和所述蚀刻过程图案化的层的生产衬底上形成多个电子产品、光学产品、机械产品或其组合。
28.如条目15至27中的任一项所述的系统,其中,所述蚀刻辅助特征配置成扩展另一个图案化过程的过程窗口。
29.一种有形的非暂时性机器可读介质,所述介质存储有指令,所述指令在被数据处理设备执行时实现包括如条目1至14中的任一项所述的操作。
在本专利中,某些美国专利、美国专利申请或其他材料(例如,文章)已经通过引用的方式并入本文中。然而,这些美国专利、美国专利申请和其他材料的文本只是通过引用的方式并入的并且是在与本文中阐述的内容及附图之间不存在冲突的范围内并入的。在存在这种冲突的情况下,通过引用的方式并入本文中的美国专利、美国专利申请和其他材料中的任何这种冲突文本都特定地不再通过引用的方式并入本专利中。

Claims (15)

1.一种方法,包括:
获得布局,所述布局至少部分地指定将通过图案化过程和蚀刻过程转移到衬底上的图案;和
利用一个或更多个处理器修改所述布局以包括蚀刻辅助特征,所述蚀刻辅助特征大于所述图案化过程的分辨率极限且小于所述蚀刻过程的分辨率极限,所述蚀刻辅助特征配置成减小所述图案化过程或所述蚀刻过程的偏差,以减小所述布局中的特征的由于所述蚀刻过程而导致的蚀刻诱发移位,或者扩展另一个图案化过程的过程窗口。
2.如权利要求1所述的方法,包括:
对于所述布局中的特征,确定可归因于所述蚀刻过程的蚀刻偏差将会影响所述特征的所述转移,
其中,修改所述布局包括:通过邻近所述布局中的特征放置所述蚀刻辅助特征,修改所述布局以减小所述蚀刻偏差。
3.如权利要求2所述的方法,其中:
所述蚀刻过程包括干式蚀刻过程,并且
确定所述蚀刻偏差将会影响所述转移包括:估计在所述干式蚀刻过程中能够归因于邻近所述布局中的特征进行的微负载的蚀刻偏差。
4.如权利要求1所述的方法,包括:
基于利用所述图案化过程图案化的抗蚀剂中的估计的膜应力,选择所述布局中的特征,
其中,修改所述布局包括:将所述蚀刻辅助特征定位在一个将会另外地经受所述估计的膜应力的区域中,以减小至少部分地限定所选择的特征的抗蚀剂的变形。
5.如权利要求1所述的方法,包括:
基于利用所述图案化过程图案化的抗蚀剂中的估计的侧壁变形,选择所述布局中的特征,
其中,修改所述布局包括:利用所述蚀刻辅助特征遮蔽所述布局中的特征,以减小至少部分地限定所选择的特征的抗蚀剂的侧壁变形。
6.如权利要求1所述的方法,包括:
基于在所述蚀刻过程中产生的特征的估计的图案移位,选择所述布局中的特征,
其中,修改所述布局包括:将所述蚀刻辅助特征定位在一个区域中,所述蚀刻辅助特征至少部分地中断或停止所述图案移位。
7.如权利要求1所述的方法,其中,所述蚀刻过程包括两步骤蚀刻过程,所述两步骤蚀刻过程包括:在蚀刻位于硬掩模下方的膜之前蚀刻所述硬掩模,并且其中,所述蚀刻辅助特征配置成在所述硬掩模的蚀刻期间转移到所述硬掩模但不转移到位于所述硬掩模下方的所述膜。
8.如权利要求1所述的方法,其中,修改所述布局包括:
获得在所述蚀刻过程期间将被蚀刻的膜的厚度;
获得指示所述蚀刻过程的至少一部分的各向异性的值;和
基于所述膜的厚度和所述值,设置所述蚀刻辅助特征的尺寸和/或定位所述蚀刻辅助特征。
9.如权利要求1所述的方法,包括:
在所述蚀刻过程完成之前确定用于所述衬底的缺陷量测的滤光器的参数,以减少来自所述蚀刻辅助特征的缺陷的误判识别。
10.如权利要求1所述的方法,其中,修改所述布局包括:基于光致抗蚀剂到硬掩模的蚀刻偏差和硬掩模蚀刻偏差两者,设置所述蚀刻辅助特征的尺寸并且定位所述蚀刻辅助特征。
11.如权利要求1所述的方法,其中,所述蚀刻辅助特征的宽度配置成:在所述衬底的至少大部分上,使得所述蚀刻辅助特征变薄但不穿透蚀刻掩蔽层。
12.如权利要求1所述的方法,包括:
在修改所述布局之后,进一步修改所述布局以包括光学邻近效应校正特征,所述光学邻近效应校正特征配置成影响所述图案化过程。
13.如权利要求1所述的方法,包括:
基于修改后的布局获得掩模版;
使用所述掩模版对生产衬底执行所述图案化过程;
对所述生产衬底执行所述蚀刻过程;和
在包括利用所述图案化过程和所述蚀刻过程图案化的层的生产衬底上形成多个电子产品、光学产品、机械产品或其组合。
14.如权利要求1所述的方法,其中,所述蚀刻辅助特征配置成扩展另一个图案化过程的过程窗口。
15.一种系统,包括:
一个或更多个处理器;
存储指令的存储器,所述指令在被所述处理器中的至少一些处理器执行时实现以下操作:
获得布局,所述布局至少部分地指定将通过图案化过程和蚀刻过程转移到衬底上的图案;和
利用一个或更多个处理器修改所述布局以包括蚀刻辅助特征,所述蚀刻辅助特征大于所述图案化过程的分辨率极限且小于所述蚀刻过程的分辨率极限,所述蚀刻辅助特征配置成减小所述图案化过程或所述蚀刻过程的偏差,以减小所述布局中的特征的由于所述蚀刻过程而导致的蚀刻诱发移位,或者扩展另一个图案化过程的过程窗口。
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