利用象场图产生辅助特征的方法、程序产品和装置的制作方法

专利名称：利用象场图产生辅助特征的方法、程序产品和装置的制作方法
技术领域：
本申请的技术领域概括而言涉及微光刻中根据象场图产生辅助特征的方法、程序产品和装置。
背景技术：
光刻装置可用于例如集成电路(IC)制造。在此情形中，掩模可以包含与IC各层对应的电路图案，并且该图案可以成像在涂覆有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底(硅晶片)的目标部分上(例如包括一个或多个电路小片)。通常，单个晶片包含由相邻目标部分构成的整个网络，该相邻目标部分由投影系统逐个相继辐射。在一种光刻投影装置中，通过将整个掩模图案一次性曝光在目标部分上而使各个目标部分受到照射；这种装置常称作晶片分档器。在另一种通常称作步进扫描装置的替代装置中，沿给定参考方向(“扫描”方向)使投影光束依次扫描掩模图案，而同时平行或反向平行于该方向扫描基底台，从而使各目标部分受到照射。通常，投影系统具有放大系数M(通常＜1)，因此扫描基底台的速度V是扫描掩模台速度的M倍。有关此处所述光刻装置的更多信息，可从例如美国专利US6,046,792中获得，这里将其作为参考引入。
在使用光刻投影装置的制造过程中，掩模图案成像在至少部分地覆盖有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的基底上。在该成像步骤之前，基底可以经历多种工序，如涂底漆，涂覆抗蚀剂和软焙。在曝光之后，基底可以经历其他工序，如曝光后烘焙(PEB)，显影，硬焙和测量/检测成像特征。这一系列工序构成在例如IC装置单层上形成图案的基础。然后，这种图案层可以经历各种处理，如蚀刻，离子注入(掺杂)，金属化，氧化，化学-机械抛光等形成一个单层所需的所有处理。如果需要多层，则必须为每个新层重复整个过程或其变化。最终，在基底(晶片)上形成装置阵列。此后，通过诸如切割或锯开的技术将这些装置彼此分隔开，从而各装置可以安装在载体上，以管脚连接等等。
为了简化，下面将投影系统称作“镜头“；不过，该术语广义上应当解释为包含各种投影系统，包括例如折射光学系统，反射光学系统和反射折射光学系统。照射系统还可以包括根据这些设计类型中任何一种设计的操作部件，该操作部件用于引导、整形或控制照射投影光束，下面将所述部件统称或者单独称作“镜头”。另外，光刻装置可以为具有两个或多个基底台(和/或两个或多个掩模台)的类型。在这种“多级”装置中，可以并行地使用附加的台，或者在一个或多个台上执行预备步骤，同时其它一个或多个台用于曝光。例如，US5,969,441中描述了两级光刻装置，这里作为参考引入。
上述光刻掩模包括与将要在硅晶片上集成的电路部件相应的几何图案。利用CAD(计算机辅助设计)程序产生用于生成这种掩模的图案，该过程常称作EDA(电子设计自动化)。大多数CAD程序遵从一组预定设计规则，以便产生功能掩模。由加工限度和设计限度设定这些规则。例如，设计规则定义电路装置(如门、电容器等)或互连线之间的空间容差，以保证电路装置或线不会以所不期望的方式相互作用。设计规则的限度通常称作“临界尺寸”(CD)。电路的临界尺寸定义为线或孔的最小宽度，或者两条线或两个孔之间的最小空间。因此，CD决定所设计电路的总体尺寸和密度。
可使用掩模中的“辅助特征”改善投射到抗蚀剂的图像和最终显影出的装置。辅助特征并非为抗蚀剂中显影出的图案表现出的特征，而是在掩模中所提供的特征，它利用衍射效应使得显影出的图像更接近所需电路图案。辅助特征通常为“亚分辨率”或者“深度亚分辨率”，表明它们至少一个尺寸小于晶片上实际分辨出的掩模中最小特征。辅助特征的尺寸可以为临界尺寸的一部分。换言之，由于掩模图案通常用小于1的放大率投射，例如1/4或1/5，掩模上辅助特征的物理尺寸可以比晶片的最小特征的要大。
可以使用至少两类辅助特征。散射条为具有亚分辨率宽度的线条，其设置在孤立特征的一侧或两侧，以此模拟图案密集拼合区域中产生的邻近效应。衬线是设置在特征角部和边缘，或者矩形特征角部的各种形状的附加区域，它使线条的边缘或者角部更接近于方形或圆形，这正是人们所期望的(注意在本文中通常称作“锤头”的辅助特征视作衬线的形式)。有关散射条和衬线的使用的更多信息，可以在例如美国专利No.5,242,770和5,707,765中获得，在此将其引作参考。
当然，集成电路制造中的一个目标是如实地在晶片上(通过掩模)再现出原始电路设计，这可以借助于辅助特征来改善。这些辅助特征的设置通常遵循一组预定规则。根据这种方法，设计者决定例如如何使线偏斜，并且根据一组预定规则确定辅助特征的设置。该组规则是通过将试验掩模重复暴露于不同照射设置和NA设置下而获得的。根据试验掩模组来为辅助特征设置创建一组规则。
不过，这些规则是在一维分析或者一维半分析的基础上产生的。利用一维分析产生的规则是以平行线分析为基础的。利用一维半分析产生的规则则考虑到两条平行线之间的间隔、线宽和平行线附近的直线。一维半方法常用于平行线之间非均匀间隔的情形。显然，考虑的因素越多，规则越复杂。
基于规则的方法本身不能很好地适用于优选二维分析的复杂设计。二维分析基于一维分析和一维半分析中考虑的所有因素，但是还基于对环境因素的完整分析，即基于对全部设计布局及其任何部分的分析。结果，基于二维分析的规则很难用公式表示和表达，并且通常会产生非常复杂的多维矩阵。设计者常常优选使用一维或一维半方法。
与基于规则的二维分析不同，已经提出了一种通过考虑对环境因素的完整分析而形成辅助特征的方法，这种分析不太复杂并且操作简单。

发明内容
这里所阐述的概念包括用于针对基底表面上形成的图案产生辅助特征的方法及程序产品。包括以下步骤产生与图案相应的象场图；抽取出象场图的特征；以及根据所抽取出的特征产生针对该图案的至少一个辅助特征。象场图对应于显示强度幅值特征、干涉特征、e-场特征这些特征的变化，或者对应于，将光刻装置的特征或限制进行因素分解得到的强度、干涉或e-场这些特征的变化的图。有利地考虑对图案环境进行完整分析用于利用象场图产生辅助特征。这与基于规则的二维分析不同，复杂度更小且更易于操纵。
在所披露的概念的一个独特方面，以预先确定的阈值抽取出象场图的特征如轮廓。确定轮廓的主轴，并且相对于主轴确定辅助特征的取向。对预定阈值处得到的其他轮廓重复这一过程，甚至对于不同预定阈值处的其他轮廓也重复这一过程。所产生的辅助特征可以为预定尺寸，或者可以根据其相关轮廓设定辅助特征的大小。
在所披露概念的另一独特方面，并非确定主轴并由此确定辅助特征的取向，而将辅助特征设定成多边形形状并且将大小设计成紧紧围绕各轮廓。或者，可以将辅助特征设计成吻合在相应轮廓之内。甚至可以将多边形辅助特征紧紧围绕各轮廓与其配合在相应轮廓之内这两种设计组合使用。
在又一独特方面，可以识别象场图的极值特征。根据各个极值确定最小曲率的轴向。因此，辅助特征可以相对于轴向的各极值来取向。辅助特征可以具有预定大小，或者甚至可以根据预定阈值和从象场图抽取出的相应轮廓设定大小。
在再一独特方面，所披露的概念包括利用掩模将图案成像在基底表面上的装置。该装置包括用于提供辐射投影光束的辐射系统；用于接收辐射投影光束并将经过调节的辐射光束投射到一部分掩模上的照明器；以及将掩模的相应被照射部分成像在基底目标部分上的投影系统。利用根据与图案相应的象场图的并非基于规则的二维分析产生的辅助特征来形成掩模。
该装置还包括计算机系统，该计算机系统通过产生与图案相应的象场图，抽取象场图的特征，并根据所抽取出的特征产生针对该图案的至少一个辅助特征，从而产生辅助特征。计算机系统用于产生与预定阈值处的象场图轮廓相应的辅助特征和轮廓的主轴。计算机系统还用于产生与象场图的极值相应的辅助特征。可以利用这些特征产生、设定大小和设置辅助特征。
根据下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其他特征、方面和优点将更加显而易见。


图1表示用于实现所披露的实施例的示例性流程图。
图2表示基底表面上形成的示例图案。
图3表示与图2的图案相应的象场图。
图4表示根据实施例1的示例流程图。
图5表示图3象场图的导出图。
图6表示用于确定主轴的示例轮廓形状。
图7表示图5的一部分以及根据实施例1的辅助特征处理。
图8表示图5的一部分以及根据实施例1的另一辅助特征处理。
图9表示根据实施例2的示例流程图。
图10表示图5的一部分以及根据实施例2的辅助特征处理。
图11表示图5的一部分以及根据实施例2的另一辅助特征处理。
图12表示根据实施例2和实施例3的示例轮廓和辅助特征处理。
图13表示根据实施例2和实施例3的另一示例轮廓和辅助特征处理。
图14表示根据实施例3的示例流程图。
图15表示图5的一部分和根据实施例3的辅助特征处理。
图16表示图5的一部分和根据实施例3的另一辅助特征处理。
图17表示根据实施例4的示例流程图。
图18表示根据实施例5的示例流程图。
图19表示图5的一部分，其中包括根据实施例5得到的极值。
图20表示图5的一部分以及根据实施例5的辅助特征处理。
图21表示图5的一部分以及根据实施例5的辅助特征处理。
图22示意地表示适合采用由这里阐述的概念设计出的掩模的示例性光刻投影装置。
具体实施例方式
本发明者已设计出一种考虑到基底表面上形成的图案的二维象场来确定辅助特征位置和大小的新颖技术。
图1为用于优化辅助特征在掩模上的位置、同时考虑基底表面上形成的整个图案或其任何部分的二维象场的方法的示例流程图。下面，术语“图案”包括整个图案或其任何部分。
在步骤(Step)100(下面，术语步骤(Step)将缩写为“S”)中，产生与图案或者要在基底表面上形成的图案相应的象场图。可以通过模拟器产生象场图，或者通过照射基底表面上形成的图案获得象场图。术语“象场图”包括体现强度特征，干涉特征，e-场特征的幅值和/或符号变化的任何类型的象图，甚至可为考虑到光刻装置像差或者任何其他特征或限制的强度图，下面将对其进行描述。此外，象场图可以包括这些特征的任何导出或者任意组合。例如，象场图可用于表示强度导数幅值的变化。这些不同类型的象场图是光刻技术领域普通技术人员公知的。例如，由以下文献说明多种象场图
(1)2004年1月14日提交的题为“Method of Opical Proximity CorrectionDesign for Contact Hole Mask”的美国专利申请序列号No.10/756,829；和(2)也是在2004年1月14日提交的题为“Method And Apparatus for ProvidingOptical Proximity Features To A Reticle Pattern For Deep Sub-Wavelength OPticalLithography”的美国专利申请序列号No.10/756,830。
图2表示包含多个接触孔22的示例性接触孔图案20，由此可以产生象场图。不过，其应用不限于所示的接触孔图案，还可包括其他图案，例如包括线条特征构成的图案，线条特征和接触孔构成的图案等。为了易于说明和解释此处披露的新颖概念，选择了接触孔图案20。
图3表示利用图2的示例性接触孔图案20产生的象场图30，它与根据S100产生的象场图相应。根据多个接触孔22中的每个的影响和相互作用，用轮廓线(轮廓32)画出象场图30。此外，该特定象场图30为强度图，轮廓34相当于基底表面处图像强度的某个幅值。
下面所讨论的各实施例提供基于图2的图案20和由图1的S100产生的图3的相应象场图30的示例。选择象场图30的某部分36以备随后的说明。在附图中将该部分36赋予相同标记。不过实施例无论如何都不限于所示的象场图30、象场图30的类型或者相应图案20。
在下面讨论实施例1-5中详细描述图1的S102和S104。例如，S102相当于实施例1的S200和S202(图4)，实施例2的s300(图9)，实施例3的S400(图14)，实施例4的S500(图17)，以及实施例5的S600和S602(图18)。S104相当于实施例1的S204(图4)，实施例2的S302(图9)，实施例3的S402(图14)，实施例4的S504(图17)以及实施例5的S604-S608(图18)。
实施例1再次参照图1，在S102中，抽取出象场图30的特征。转到图4，图4表示本实施例的示例流程图，在S200中，这些特征与在预定阈值处抽取出的轮廓34(多个轮廓34)相应。图5表示象场图30的导出图50，其中轮廓34是以预定阈值水平抽取出的。为了易于说明，用实线表示轮廓34。
再次参照图4，在S202中，确定各轮廓34的主轴。用于确定任何形状的主轴的技术是本领域普通技术人员公知的。一种方法需要根据多个轴来确定主轴。例如，图6表示形状60和处于形状60的质心64上或附近的多个轴62。当然，可利用的轴62的个数是任意的。精度随着所用轴62的数量增大而增大。不过，处理时间也会增加。主轴相应于与形状60重叠最多的轴。从而，在图6中，多个轴62中的轴66相当于主轴。
参照图4和7，在S204中，预定大小的辅助特征70可以相应于各轮廓34设置，并且相对于其相关轮廓34的主轴(未示出)取向。或者，可以相对于相关轮廓34设计辅助特征72的大小，相关轮廓34中设置有辅助特征72。与前面所述相同，大小设定的辅助特征72相对于其相关轮廓34的主轴(未示出)取向。
可根据相应轮廓34设定辅助特征70的大小，或者辅助特征72可以对应某一预定大小。或者可以相对于相应轮廓34的主轴(未示出)的长度来改变辅助特征70或72的预定大小。
再次参照图4，在S206中，如果已经对图案进行了充分的辅助特征处理，那么可以无需再去产生辅助特征。可通过设计者观察，创建检测图像或者甚至通过模拟确定辅助特征处理。不过，如果辅助特征处理不充分，则如S208那样，可以将该预定阈值改变成不同阈值。例如，如果轮廓，如图7的轮廓76，太小以至于不能精确地产生辅助特征，则可以选择更低或更高的预定阈值来扩展轮廓76的面积。再次参照图2，如同S208，可以抽取出不同预定阈值的轮廓38。用图8表示所抽取出的轮廓80。因此，在S210，确定轮廓80的主轴。重复S204，产生相应的辅助特征82。
可以重复步骤S204-S210，直至完成充分的辅助特征处理。并且，对于为了进行充分辅助特征处理而选择的一定范围的阈值重复步骤S204-S210。
因此，实施例1有利于通过将完整图案的特征进行因数分解而产生象场图的辅助特征，并且能够避免基于二维规则方法的复杂计算特征。
实施例2图9表示根据实施例2产生辅助特征的示例性流程图。S300相应于图4的S200。为了简单起见，将不再重复相似的描述。
根据实施例2设定辅助特征的尺寸，与实施例1不同。取代如实施例1中那样确定轮廓34的主轴，形成与每个相应轮廓34的区域相应的多边形辅助特征70-75。
实施例2以及下面描述的实施例3，采用的是八角形的辅助特征70-75(参见图10)。本发明者发现，辅助特征70-75优选八角形因为八角形的辅助特征70-75的各顶点的角度为45度的整数倍。从而，对于45度整数倍的角度，几何和数学分析更加容易。当然，可以使用边数为任何数量的多边形。多边形形状辅助特征的边数越多，则匹配轮廓34越多。不过，计算量大大增多。
再次参照图9，在S302中，每个轮廓34被多边形形状的辅助特征围绕(八角形的辅助特征70-75)。从而，如图10表示，每个辅助特征70-75的大小设计成紧紧围绕或者包围其相应轮廓34。
基本上，设置规则的八角形辅助特征(未示出)包围相应轮廓34。然后，调节规则八角形辅助特征(未示出)的一边，直至它与其相应的轮廓34的边缘相交或近似相交为止。重复这一过程直至规则八角形轮廓(未示出)的所有边都经过调节，且形成规则的八角形辅助特征，如70-75所示。因此，在S302中，根据其相应轮廓34设置各八角形辅助特征70-75，使各八角形辅助特征70-75紧紧围绕其相应的轮廓34。
S304相应于图4中的S206。再次参照图4，在S304中，如果已经对图案进行了充分的辅助特征处理，则可以无需再去产生并确定辅助特征。不过，如果不充分，则如S306中那样，可以将预定阈值改变为不同阈值。例如，如果轮廓，如图10的轮廓76太小以至于不能精确地产生八角形辅助特征，则为了精确地产生八角形辅助特征，可以选择更低或更高的预定阈值来扩展轮廓76的面积。再次参照图2，如同S306中那样，可以以不同预定阈值抽取出轮廓38。用图11表示出所抽取出的轮廓110。因此，返回S302，产生出与轮廓110相应的八角形辅助特征112。
可以重复步骤S302-S306，直至完成充分的辅助特征处理。此外，对于一定阈值范围可以重复步骤S302-S306。
因此，实施例2有利于通过将整个图案的特征进行因数分解而由象场图产生非常类似于其相应轮廓的八角形辅助特征，并能够避免基于二维规则方法的复杂计算特征。
实施例3实施例3利用的是类似于实施例2的多边形辅助特征。不过，并不是用多边形辅助特征围绕轮廓，而是在轮廓内形成多边形辅助特征。此外，多边形辅助特征可以和轮廓内切(顶点与轮廓相交)。图12和13表示每种方法的特征。
图12表示一种示例轮廓120、根据实施例2围绕轮廓120形成的多边形辅助特征122和根据实施例3在轮廓120内形成的多边形辅助特征124。由于轮廓120存在向内的凸起126，因此围绕轮廓120形成的多边形辅助特征122与其形状更加紧密地匹配，这与在轮廓120内部形成的多边形辅助特征124不同。相反，图13表示一种示例轮廓130、根据实施例2围绕轮廓130形成的多边形辅助特征132以及根据实施例3在轮廓130内部形成的多边形辅助特征134。由于轮廓130存在向外的凸起136，因此在轮廓130内形成的多边形辅助特征134与轮廓130的形状更加紧密地匹配，这与围绕轮廓130形成的多边形辅助特征132不同。
图14表示根据实施例3产生辅助特征的示例性流程图。S400相应于图9的S300。为了简单起见，将不再重复相似描述。
在S402，在相应轮廓34内形成各八角形辅助特征150-155(图15)。从而，如图15所示，所设计的各辅助特征150-155的尺寸同其相应的轮廓34的区域非常相应。
基本上，规则八角形辅助特征(未示出)相对于相应轮廓34设置。调节规则八角形辅助特征(未示出)的边缘，直至边缘末端与其相应轮廓34的边缘相交或近似相交。重复这一过程，直至规则八角形轮廓(未示出)的所有边都经过调节，并且在其相应轮廓内形成规则的八角形辅助特征150-155。如果八角形辅助特征150-155的所有顶点均接触相应轮廓34，它就内切于轮廓。
再次参照图14，在S404中，如果已经对图案进行了充分的辅助特征处理，则可以无需再去产生并确定辅助特征。不过，如果不充分，则如同S406中那样，可以将预定阈值改变成不同阈值。例如，如果轮廓如图15的轮廓76太小，以至于不能精确地产生八角形辅助特征，则可以选择更低或更高的预定阈值来扩展轮廓76的面积。再次参照图2，如S406中那样，可以抽取出不同预定阈值的轮廓38。用图16表示所抽取出的轮廓160。因此，返回S402，产生与轮廓160相应的八角形辅助特征162。
重复步骤S402-S406，直至完成充分的辅助特征处理。此外，对于一定范围的预定阈值重复步骤S402-S406。
从而，实施例3有利于通过将整个图案的特征进行因数分解而由象场图产生非常类似于其相应轮廓的多边形辅助特征，并能够避免基于二维规则方法的复杂计算特征。
实施例4
轮廓34更适于围绕其相应轮廓的多边形辅助特征，而另一种多边形辅助特征更适于形成在其相应轮廓内部。结合图12和13描述了这种差别。实施例4是实施例2与3的组合，从而对于每个轮廓判断是围绕轮廓还是在轮廓内部形成多边形辅助特征。
图17表示实施例4的示例性流程图。S500相应于图14的S400，从而为了简单起见将不再重复描述。在S502中，判断多边形辅助特征是围绕S400中抽取出的轮廓形成还是在该轮廓内部形成。这可以通过分析图12所示的任何内凸126或图13中所示的任何外凸136的轮廓来实现。如果轮廓同时包括内凸126和外凸136，则可以由分析来确定主要特征。根据这种分析，可以确定是围绕S400中抽取出的轮廓还是在该轮廓内部形成多边形辅助特征。
在S504中，可以相应于轮廓大小设定和设置多边形辅助特征。步骤S506和S508分别相应于步骤S404和S406，为了简单起见将不再重复相似描述。不过，在S508中以不同预定阈值抽取出轮廓之后，在S502中分析新抽取出的轮廓，以确定是围绕S508中抽取出的轮廓还是在该轮廓内部形成多边形辅助特征。
因此，实施例4有利于通过将整个图案的特征进行因数分解而由象场图产生非常类似于其相应轮廓的多边形辅助特征，并能够避免基于二维规则方法的复杂计算特征。
实施例5与实施例1-4相同的是调节预定阈值的迭代步骤，以精确地产生与多个阈值相应的轮廓的辅助特征。实施例5解决了迭代例程，并根据图3象场图30中识别出的极值产生辅助特征。极值可以包括最大值、最小值或者其任意组合。参照图3，各极值相应于象场图内的局部最大点或局部最小点。
图1 8表示根据实施例5产生辅助特征的示例性流程图。在S600中，识别出象场图30的极值。用于识别象场图30中极值的数学(或几何)分析是本领域普通技术人员公知的。例如，图19表示识别出局部最小值180-186的部分36。注意，部分36同时包括最小和最大值。不过，为了易于说明和解释，仅表示出最小值180-186。
在S602中，确定各极值的最小曲率的轴向。最小曲率的轴向相应于，对于各极值而言，与任何其他方向相比存在最小斜率值的方向。用于确定最小曲率的轴向的数学(或几何)分析是本领域普通技术人员公知的。
在S604中，辅助特征根据轴向中的每个极值进行取向。辅助特征可以具有预定尺寸，或者相对于预定阈值处的轮廓设定大小。在S606中，预定尺寸的辅助特征可以相对于各极值180-186设置。用图20表示S606的结果、部分36和分别相对于极值180-186设置的预定尺寸的辅助特征190-196。优选地，辅助特征190-196的质心分别与极值180-186对准。
或者，在步骤S608中，由象场图30根据预定阈值分别确定辅助特征200-206的长度和宽度(图21)。具体而言，在S608中，根据预定阈值处各轮廓209-214的长度确定辅助特征200-206的长度。同样，在S608中，可根据预定阈值处各轮廓209-214的宽度确定辅助特征200-206的宽度。不过，如图所示，辅助特征的宽度是预先确定的。
因此，实施例5有利于通过将整个图案的特征进行因数分解而由象场图产生辅助特征，并能够避免基于二维规则方法的复杂计算特征。
在实施例1-5中，可根据所识别出的极值或轮廓确定相位不同的辅助特征。例如，对于最小值，可以设置180°相移、100％透射率的辅助特征。并且对于最大值，可以设置0°相移、100％透射率的辅助特征。
图22示意出适合于使用根据本发明所设计的掩模的光刻投影装置。该装置包括-辐射系统Ex，IL，其用于提供辐射投影光束PB。在这种特定情形中，辐射系统还包括照射源LA；-具有掩模支架的第一载物台(掩模台)MT，掩模支架用于支撑掩模MA(例如分划板)，并且与用于将该掩模相对于部件PL精确定位的第一定位装置连接；-具有基底支架的第二载物台(基底台)WT，该基底支架用于支撑基底W(例如，涂有抗蚀剂的硅晶片)，并且与用于将基底相对于部件PL精确定位的第二定位装置相连。
-投影系统(“镜头”)PL(例如，折射、反射或者反射折射光学系统)，用于将掩模MA的被照射部分成像在基底W的目标部分C(例如包括一个或多个电路小片)上。
如此处所述，该装置是透射型的(即，具有透射掩模)。不过，通常，例如也可以为反射型(具有反射掩模)。或者，该装置可以采用其他种类的构图装置代替掩模；例如包括可编程反射镜阵列或LCD矩阵。
源LA(例如汞灯或准分子激光器)产生辐射光束。该光束直接或者横穿过调节装置如扩束器Ex之后，射入照射系统(照明器)IL。照明器IL可以包括用于设定光束中强度分布的外和/或内径范围(通常分别称作σ-外和σ-内)的调节装置AM。此外，其通常包括多种其他部件，如积分器IN和聚光器CO。由此，入射在掩模MA上的光束PB在其横截面内具有理想的均匀度和强度分布。
应当注意，对于图22，源LA可以处于光刻投影装置的外壳内(如源LA是汞灯时常常出现这种情况)，不过也可以远离光刻投影装置，其产生的辐射光束被引导到装置中(例如借助于适当的定向反射镜)；源LA为准分子激光器(例如基于KrF，ArF或F2激光作用)时常常是后面的那种情形。本发明包括这两种情形。
光束PB然后与保持在掩模台MT上的掩模MA相交。经过掩模MA后，光束PB又经过透镜PL，将光束PB聚焦到基底W的目标部分C上。借助于第二定位装置(和干涉测量装置IF)，基底台WT可精确移动，例如使不同目标部分C处于光束PB的路径中。类似地，例如在从掩模库中机械取出掩模MA后或在扫描期间，可以使用第一定位装置将掩模MA相对光束PB的光路进行精确定位。一般地，用图11中未明确显示的长行程模块(粗略定位)和短行程模块(精确定位)，可以实现载物台MT、WT的移动。可是，在晶片分档器中(与步进扫描装置不同)，掩模台MT可仅与短行程激励器连接，或者可以固定。
所示的装置可以按照二种不同模式使用-在步进模式中，掩模台MT基本保持不动，整个掩模图像被一次投射(即单“闪”)到目标部分C上。然后基底台WT沿x和/或y方向移动，以使不同的目标部分C能够被光束PB照射。
-在扫描模式中，情况基本相同，除了所给的目标部分C不以单“闪”方式曝光。取而代之的是，掩模台MT沿给定的方向(所谓的“扫描方向”，例如y方向)以速度v移动，以使投射光束PB在掩模图像上扫描；同时，基底台WT沿相同或者相反的方向以速度V＝Mv同时移动，其中M是透镜PL的放大率(典型的为M＝1/4或1/5)。在这种方式中，可以曝光相当大的目标部分C，而没有牺牲分辨率。
此外，软件可以实现或者有助于实现所披露的概念。计算机系统的软件功能涉及包括可执行代码的程序设计，也可用于实现上述成像模型。该软件代码通过通用计算机执行。在操作中，代码和可能的相关数据记录存储在通用计算机平台上。然而在其他场合，软件可存储在其它位置和/或传送加载至适当的通用计算机系统中。因此，上述实施例涉及由至少一个机器可读介质载有的一个或多个代码模块形式的一个或多个软件产品。由计算机系统的处理器执行这种代码，使平台能够实现分类和/或软件下载功能，在此处示出和描述的实施例基本上以这种方式实现。
此处所使用的术语如计算机或机器“可读介质”指的是参与向处理器提供指令用于执行的任何一种介质。这样的介质可有多种形式，包括但不限于，非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括，例如，光盘或磁盘，如上述在作为服务器平台之一的任何计算机操作中的任何存储器件。易失性介质包括动态存储器，如这样一个计算机平台的主存储器。物理传输介质包括同轴光缆、铜线和光纤，包括由计算机系统中的总线构成的导线。载波传输介质可采取电信号或电磁信号、或如那些在射频(RF)和红外(IR)数据通信中产生的声波或光波的形式。从而，普通形式的计算机可读介质包括，例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁性介质，CD-ROM、DVD，任何其它光学介质；如穿孔卡、纸带这种不常用的介质；任何其它带孔图案的物理介质，RAM、PROM和EPROM、FLASH EPROM；其它任何存储芯片或盒式磁带；载波传输数据或指令，传输这种载波的电缆或链路，或计算机可从中读取程序码和/或数据的任何其它介质。许多这些形式的计算机可读介质可涉及载有一个或多个指令的一个或多个序列，以便处理器来执行。
虽然详细描述和说明了本发明，不过显然可以理解，示图和示例应被认为是相同的而非限定性的，本发明的保护范围仅由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种对于基底表面上形成的图案产生辅助特征的方法，包括以下步骤(a)产生与该图案相应的象场图；(b)以象场图的预定阈值抽取出轮廓特征；以及(c)根据步骤(b)中抽取出的特征产生针对该图案的至少一个辅助特征。
2.根据权利要求1所述的辅助特征产生方法，其中象场图对应于显示强度幅值特征、干涉特征、e-场特征这些特征的变化，或者对应于，将用于在基底表面上形成图案的光刻装置的特征或限制因素进行分解得到的强度、干涉或e-场这些特征的变化的图。
3.根据权利要求1所述的辅助特征产生方法，其中在步骤(b)中，预定阈值处的特征与象场图的多个轮廓相应。
4.根据权利要求1所述的辅助特征产生方法，还包括步骤(i)分析不同预定阈值处的不同轮廓；(ii)确定该轮廓的主轴和所述不同轮廓的主轴；并且(iii)根据该轮廓的主轴将辅助特征取向，并且根据所述不同轮廓的主轴将另一辅助特征取向。
5.根据权利要求1所述的辅助特征产生方法，还包括确定轮廓主轴的步骤。
6.根据权利要求5所述的辅助特征产生方法，还包括根据主轴将所述至少一个辅助特征中的一辅助特征取向的步骤。
7.根据权利要求5所述的辅助特征产生方法，还包括根据多个轴中的一个轴确定轮廓主轴的步骤。
8.根据权利要求7所述的辅助特征产生方法，还包括将多个轴的原点设置在轮廓的质心上或质心附近的步骤。
9.根据权利要求6所述的辅助特征产生方法，其中该辅助特征具有预定大小。
10.根据权利要求6所述的辅助特征产生方法，还包括根据轮廓确定辅助特征的长度或宽度的步骤。
11.一种对于基底表面上形成的图案产生辅助特征的方法，包括以下步骤(a)产生与该图案相应的象场图；(b)以象场图的预定阈值抽取出轮廓特征；(c)根据步骤(b)中抽取出的特征产生针对该图案的至少一个多边形辅助特征；以及(d)相对于轮廓的形状设定多边形辅助特征的尺寸。
12.根据权利要求11所述的辅助特征产生方法，其中象场图对应于显示强度幅值特征、干涉特征、e-场特征这些特征的变化，或者对应于，将用于在基底表面上形成图案的光刻装置的特征或限制因素进行分解得到的强度、干涉或e-场这些特征的变化的图。
13.根据权利要求11所述的辅助特征产生方法，还包括步骤(i)以不同预定阈值抽取出不同轮廓；(ii)对于不同轮廓重复步骤(c)和(d)。
14.根据权利要求11所述的辅助特征产生方法，还包括将与轮廓相应的所述至少一个辅助特征中的多边形辅助特征取向的步骤。
15.根据权利要求11所述的辅助特征产生方法，其中设定尺寸的步骤包括设定多边形辅助特征的尺寸以围绕轮廓。
16.根据权利要求11所述的辅助特征产生方法，其中该多边形辅助特征是不规则形状的。
17.根据权利要求11所述的辅助特征产生方法，其中设定尺寸的步骤包括设定多边形辅助特征的尺寸以配合在轮廓之内。
18.根据权利要求17所述的辅助特征产生方法，其中设定尺寸的步骤包括设定多边形辅助特征的尺寸以内切在轮廓内。
19.根据权利要求17所述的辅助特征产生方法，其中多边形辅助特征是不规则形状的。
20.一种对于基底表面上形成的图案产生辅助特征的方法，包括以下步骤(a)产生与该图案相应的象场图；(b)识别出象场图的极值或局部极值；(c)由极值或局部极值确定最小曲率的轴向；以及(d)相对轴向取向辅助特征。
21.根据权利要求20所述的辅助特征产生方法，还包括对于多个极值重复步骤(b)-(d)的步骤。
22.根据权利要求20所述的辅助特征产生方法，其中所述至少一个辅助特征具有预定尺寸。
23.根据权利要求20所述的辅助特征产生方法，还包括通过(i)选择与预定阈值相应的轮廓；(ii)根据该轮廓确定辅助特征的长度或宽度，产生辅助特征的步骤。
24.根据权利要求20所述的辅助特征产生方法，其中该极值与局部最大值或局部最小值相应。
25.一种计算机程序产品，包括由至少一个机器可读介质可传输的可执行代码，其中通过至少一个可编程计算机执行代码，使所述至少一个可编程计算机执行一系列步骤，从而对于基底表面上形成的图案产生辅助特征，包括步骤(a)产生与该图案相应的象场图；(b)以象场图的一个预定阈值抽取出轮廓特征；以及(c)根据步骤(b)中抽取出的特征产生针对该图案的至少一个辅助特征。
26.根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中象场图对应于显示强度幅值特征、干涉特征、e-场特征这些特征的变化，或者对应于，将用于在基底表面上形成图案的光刻装置的特征或限制因素进行分解得到的强度、干涉或e-场这些特征的变化的图。
27.根据权利要求25所述的计算机程序产品，其中在步骤(b)中，预定阈值处的特征与象场图的多个轮廓相应。
28.根据权利要求25所述的计算机程序产品，还包括步骤(i)分析不同预定阈值处的不同轮廓；(ii)确定该轮廓和所述不同轮廓的主轴；以及(iii)根据该轮廓的主轴取向辅助特征，根据所述不同轮廓的主轴取向另一辅助特征。
29.根据权利要求25所述计算机程序产品，还包括确定轮廓主轴的步骤。
30.根据权利要求29所述的计算机程序产品，还包括根据主轴将所述至少一个辅助特征中的一辅助特征取向的步骤。
31.根据权利要求29所述的计算机程序产品，还包括根据多个轴中的一个轴确定轮廓主轴的步骤。
32.根据权利要求31所述的计算机程序产品，还包括将多个轴的原点定位在轮廓质心上或质心附近的步骤。
33.根据权利要求30所述的计算机程序产品，其中辅助特征具有预定尺寸。
34.根据权利要求30所述的计算机程序产品，还包括根据所述轮廓确定辅助特征的长度或宽度的步骤。
35.一种计算机程序产品，包括由至少一个机器可读介质可传输的可执行代码，其中通过至少一个可编程计算机执行代码，使所述至少一个可编程计算机执行一系列步骤，从而对于基底表面上形成的图案产生辅助特征，包括步骤(a)产生与该图案相应的象场图；(b)以象场图的一个预定阈值抽取出轮廓的特征；(c)根据步骤(b)中抽取出的特征产生针对该图案的至少一个多边形辅助特征；以及(d)相对轮廓的形状设定多边形辅助特征的尺寸。
36.根据权利要求35所述的计算机程序产品，其中象场图对应于显示强度幅值特征、干涉特征、e-场特征这些特征的变化，或者对应于，将用于在基底表面上形成图案的光刻装置的特征或限制因素进行分解得到的强度、干涉或e-场这些特征的变化的图。
37.根据权利要求35所述的计算机程序产品，还包括步骤(i)以不同预定阈值抽取出不同轮廓；(ii)对于不同轮廓重复步骤(c)和(d)。
38.根据权利要求35所述的计算机程序产品，还包括将与轮廓相应的所述至少一个辅助特征的多边形辅助特征取向的步骤。
39.根据权利要求35所述的计算机程序产品，其中设定尺寸的步骤包括设定多边形辅助特征的尺寸以围绕轮廓。
40.根据权利要求35所述的计算机程序产品，其中该多边形辅助特征是不规则形状的。
41.根据权利要求35所述的计算机程序产品，其中设定尺寸的步骤包括设定多边形辅助特征的尺寸以配合在轮廓之内。
42.根据权利要求38所述的计算机程序产品，其中设定尺寸的步骤包括设定多边形辅助特征的尺寸以内切在轮廓中。
43.根据权利要求42所述的计算机程序产品，其中该多边形辅助特征是不规则形状的。
44.一种计算机程序产品，包括由至少一个机器可读介质可传输的可执行代码，其中通过至少一个可编程计算机执行代码，使所述至少一个可编程计算机执行一系列步骤，从而对于基底表面上形成的图案产生辅助特征，包括步骤(a)产生与该图案相应的象场图；(b)识别象场图的极值或局部极值；(c)由极值或局部极值确定最小曲率的轴向；以及(d)相对轴向将辅助特征取向。
45.根据权利要求44所述的计算机程序产品，还包括对于多个极值重复步骤(b)-(d)的步骤。
46.根据权利要求44所述的计算机程序产品，其中所述至少一个辅助特征具有预定尺寸。
47.根据权利要求44所述的计算机程序产品，还包括通过(i)选择与预定阈值相应的轮廓；(ii)根据该轮廓确定辅助特征的长度或宽度，产生辅助特征的步骤。
48.根据权利要求44所述的计算机程序产品，其中极值相应于局部最大值或局部最小值。
49.根据权利要求44所述的计算机程序产品，其中象场图对应于显示强度幅值特征、干涉特征、e-场特征这些特征的变化，或者对应于，将用于在基底表面上形成图案的光刻装置的特征或限制因素进行分解得到的强度、干涉或e-场这些特征的变化的图。
50.一种利用掩模将图案成像在基底表面上的装置，所述装置包括用于提供辐射投影光束的辐射系统；一个照明器，该照明器用于接收辐射投影光束并将经过调节的辐射光束投射在一部分所述掩模上，以及投影系统，其用于将掩模的相应被照射部分投射到基底的目标部分上，其中利用根据与图案相应的象场图的基于非规则的二维分析产生的辅助特征来形成掩模。
51.根据权利要求50所述的装置，还包括一个计算机系统，该计算机系统通过执行以下步骤产生辅助特征(a)产生与该图案相应的象场图；(b)抽取出象场图的特征；(c)根据步骤(b)中抽取出的特征产生针对该图案的至少一个辅助特征。
52.根据权利要求50所述的装置，其中象场图对应于显示强度幅值特征、干涉特征、e-场特征这些特征的变化，或者对应于，将用于在基底表面上形成图案的光刻装置的特征或限制因素进行分解得到的强度、干涉或e-场这些特征的变化的图。
53.根据权利要求51所述的装置，其中该计算机系统用于产生与预定阈值处的象场图轮廓相应的辅助特征。
54.根据权利要求51所述的装置，其中该计算机系统用于确定轮廓的主轴。
55.根据权利要求53所述的装置，其中相对于主轴将辅助特征取向。
56.根据权利要求55所述的装置，其中该辅助特征是多边形的。
57.根据权利要求56所述的装置，其中该多边形辅助特征的大小设定成围绕轮廓。
58.根据权利要求56所述的装置，其中该多边形辅助特征的大小设定为处于轮廓之内。
59.根据权利要求51所述的装置，其中该计算机系统用于产生与象场图的极值相应的辅助特征。
全文摘要
本发明披露的概念包括，通过产生与图案相应的象场图来对基底表面上形成的图案产生辅助特征的方法、程序产品和装置。从象场图抽取出特征，并且根据该步骤中抽取出的特征产生针对该图案的辅助特征。辅助特征可以相对于象场图轮廓的主轴取向。辅助特征也可以是多边形的，并且大小设定成围绕轮廓或者相对于轮廓内部。此外，可以根据从象场图识别出的极值设置辅助特征。利用象场图，可以排除传统和复杂的基于二维规则的方法来产生辅助特征。
文档编号G03F9/00GK1617047SQ20041006407
公开日2005年5月18日 申请日期2004年6月30日 优先权日2003年6月30日
发明者K·E·瓦姆普勒, D·范登布罗克, U·霍勒巴赫, X·施, J·F·陈 申请人:Asml蒙片工具有限公司