专利名称：光刻设备和器件制造方法
技术领域：
本发明涉及光刻设备和光刻方法。
背景技术：
光刻设备是将所需图形施加到衬底的目标部分上的机器。例如，光刻设备可以用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，辐射束经过照明系统并照射构图装置。可称为掩模或标线的构图装置可以用于产生相应于IC单层的电路图形。该图形可以在具有辐射敏感材料(抗蚀剂)层的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或几个管芯的部分)上成像。通常，单个衬底包括依次曝光的相邻目标部分的网络。常规光刻设备包括通过将整个图形一次曝光在目标部分上来辐射每个目标部分的所谓的步进机(stepper)和通过在给定方向(“扫描”方向)上通过辐射束扫描图形来辐射每个目标部分同时同步地平行或反平行于该方向扫描衬底的所谓的扫描器。
构图装置的辐射束上游被成形并控制以便在照明系统的光瞳面处该束具有所需的空间强度分布。后者的分布称作照明模式、照明形状或照明布置。可以使用各种照明形状。例如，传统上，使用所谓的“常规照明”(在光瞳中并以光瞳面的轴为中心的顶帽(top-hat)强度分布)。目前，通常使用“离轴”照明模式，例如环形的、双极的、四极的和更复杂形状布置的照明形状。照明系统光瞳面中的径向位置一般表示为与投影系统数值孔径相对应的光瞳半径的因数西格马(σ)。常规照明模式的特征在于单值σ，其中0＜σ＜1。常规照明还可以称作“常规西格马照明”和“圆形照明”。环形照明模式的特征在于两个西格马值σ-内和σ-外，分别表示环形强度分布的内和外径向范围。
光刻被广泛地认为是IC和其他器件和/或结构制造中的关键步骤之一。目前，没有替代技术可以提供具有相似精度、速度和经济生产率的所需图形。然而，随着使用光刻制造的部件尺寸变小，光刻正成为使得能够真正大批量规模制造小型IC或其他器件和/或结构的最关键(如果不是最关键，则是关键的)控制因素之一。
图形印制限制的理论估计可以由等式(1)所示的分辨率瑞利准则给出CD=k1*λNAPS···(1)]]>其中，λ为所用辐射的波长，NAPS为用于印制图形的投影系统的数值孔径，k1为也称为瑞利常数的工艺相关调整因数，CD为布置在具有1∶1占空因数(即，具有等于一半间距的尺寸的相等的线条和空间或孔)的阵列中的部件的部件尺寸。由此，在本文中部件阵列以特定间距为特征，部件以该间距在阵列中隔开，等式(1)中的临界尺寸CD表示可以光刻印制的最小间距的一半的值，在下文中称作“半-间距”。
由等式(1)可见部件的最小可印制尺寸的减小可以以三种方式获得通过缩短曝光波长λ，通过增大数值孔径NAPS或通过降低k1的值。
已经广泛用于光刻中以降低瑞利常数k1从而提高图形分辨率的分辨率提高技术包括使用相移掩模和离轴照明。这些分辨率提高技术对于光刻印制和在IC器件中的布线平面之间限定连接的接触孔或通路处理来说非常重要，因为与其他IC部件相比，接触孔具有相对小的面积。例如，接触孔可以使用常规的轴上照明结合交替孔隙相移掩模和正抗蚀剂来印制。
可选地，接触孔可以使用离轴照明结合二进制掩模或衰减相移掩模和正抗蚀剂来印制。
二进制掩模由石英和铬部件构成。通过二进制掩模，辐射穿过透光的石英区域并被不透光的铬区域阻挡。衰减相移掩模通过石英和例如硅化钼(MoSi)的相邻区域形成其图形。与铬不同，MoSi或任何其他等效材料允许小百分率(通常为6％)的辐射穿过。然而，选择MoSi的厚度，以使所透射的辐射与穿过相邻透明石英区域的辐射相位差为180°。穿过MoSi区域的辐射非常微弱以致于不能曝光抗蚀剂。然而，相位差用于将强度“下拉”到比铬中的类似部件“更黑(darker)”的程度。
通过使从构图装置图形发射的第一级衍射束和零级束同时以更高的衍射角度被捕获，由此产生了更小的间距，离轴照明提高了分辨率和聚焦深度。
然而，使用衰减相移掩模或具有离轴照明的二进制掩模对构图约85nm(λ＝193nm，NAPS＝0.93且k1＝0.4)以下的接触孔来说是不可行的。这些技术已经限制了性能并且不能提供足够的处理宽容度(process latitude)(即，在临界尺寸对于给定公差的组合的可用聚焦深度和可允许的曝光剂量的变化)用于印制在k1＝0.4处操作时可获得的CD以下的半间距。
发明内容
本发明的实施例包括使用光刻设备将掩模图形的图像转移到衬底上的方法，该方法包括使用辐射束照射掩模图形以产生构图辐射束，构图装置由无铬相移掩模或具有高于约10％的透射百分比的高透射衰减相移掩模构成；过滤构图辐射束以便基本消除零级非衍射级(zeronon-diffracted order)；并将已过滤的构图辐射束投射到衬底上。
在本发明的另一个实施例中，提供一种使用光刻设备配置将掩模图形的图像转移到衬底上的方法。该方法包括选择包括光瞳滤波器参数的多个参数；对于所选参数计算图形的图像；在处理范围上计算表示所计算的图像属性的变化的度量(metric)；并根据度量结果，反复进行(a)调整光瞳滤波器直径，(b)计算图形的图像，以及(c)计算度量，直到基本上获得所述属性的变化的最小或最大值为止。
在本发明的又一实施例中，提供一种光刻设备，包括被配置用于调节辐射束的照明系统；被配置用于支撑构图装置的支撑结构，该构图装置被配置用于构图辐射束以形成构图的辐射束，该构图装置由无铬相移掩模或具有高于约10％的透射百分比的高透射衰减相移掩模构成；被配置用于保持衬底的衬底台；被配置用于将构图的辐射束投射到衬底上的投影系统；和布置在投影系统的光瞳面中并被配置用于基本上消除构图辐射束的零级非衍射级的滤波器。
在本发明的再一实施例中，提供一种具有机器可执行指令的计算机产品，该指令被机器执行以执行使用光刻设备配置将图形的图像转移到衬底上的方法，该方法包括选择包括光瞳滤波器参数的多个参数；对于所选参数计算掩模图形的图像；在处理范围上计算表示所计算的图像属性的变化的度量；并根据度量结果，反复进行(a)调整光瞳滤波器直径，(b)计算图形的图像，以及(c)计算度量，直到基本上获得所述属性的变化的最小或最大值为止。
现在将参考附图仅以示例方式描述本发明的实施例，其中相应的参考符号表示相应部分，且其中图1表示根据本发明实施例的光刻设备；图2(a)示出了使用具有约0.1的西格马的常规照明模式由照射图2(b)所示的接触孔图形得到的模拟的衍射图形；图2(b)示出了以140nm间距布置的90nm接触孔的示意性图形；图3(a)示出了对于二进制掩模来说，作为接触孔尺寸函数的各衍射级的模拟的振幅变化；图3(b)示出了对于二进制掩模来说，作为接触孔尺寸函数的成对衍射级最大强度的模拟的变化；图4(a)示出了对于无铬掩模来说，作为接触孔尺寸函数的各衍射级的模拟的振幅变化；图4(b)示出了对于无铬掩模来说，作为接触孔尺寸函数的成对衍射级最大强度的模拟的变化；图4(c)示出了具有100％透射区域的0°偏移的石英和100％透射区域的180°偏移的石英的无铬掩模的顶视图；图4(d)示出了使用包括零级束的常规照射来照射图4(c)的无铬掩模得到的柱形图形；图5(a)示出了对于具有和不具有光瞳滤波器的各种光刻处理来说，作为间距函数的模拟的最大曝光宽容度；图5(b)示出了对于具有和不具有光瞳滤波器的各种光刻处理来说，作为间距函数的模拟的聚焦深度变化；图5(c)示出了对于具有和不具有光瞳滤波器的各种光刻处理来说，作为间距函数的模拟的掩模误差增强因数(MEEF)变化；图6示出了对于具有和不具有光瞳滤波器的各种光刻处理来说，作为间距函数的模拟的临界尺寸均匀性变化；图7是根据本发明实施例的用于配置将图形光学转移到衬底上的方法的流程图；图8示出了使用常规照明方法和图7的方法获得的模拟的CD变化半范围；图9示出了对于常规照明方法和图7的方法来说，作为间距函数的模拟的MEEF变化；图10示出了对于常规照明方法和图7的方法来说，作为间距函数的模拟的聚焦灵敏度的变化；图11示意性地示出了根据本发明实施例的接触孔的随机或不规则图形；图12示出了对于图11所示的九个所选的接触孔来说，作为聚焦深度函数的模拟的曝光宽容度的变化；图13示出了根据本发明实施例对于图11所示的九个所选的接触孔来说，作为聚焦深度函数的模拟的曝光宽容度的变化；图14示出了对于图11所示的九个所选的接触孔来说，作为聚焦深度函数的模拟的曝光宽容度的变化；图15示出了根据本发明实施例对于图11所示的九个所选的接触孔来说，作为聚焦深度函数的模拟的曝光宽容度的变化；图16示出了根据本发明实施例的照明结构的模拟的横截面；图17(a)示出了作为掩模透射率(％)的函数的各衍射级(00)、(01)、(11)和(00pi)的模拟的最大振幅变化；以及图17(b)示出了作为掩模透射率(％)函数的成对衍射级的模拟的最大强度变化。
具体实施例方式
图1示意性地示出了根据本发明实施例的光刻设备。该设备包括用于调节辐射束B(例如，UV辐射)的照明系统(照明器)IL和保持构图装置(例如，掩模)MA并连接到相对于投影系统PS精确定位构图装置的第一定位装置PM的支撑结构(例如，掩模台)MT。该设备还包括保持衬底(例如，涂有抗蚀剂的晶片)W并连接到相对于投影系统PS精确定位衬底的第二定位装置PW的衬底台(例如，晶片台)。该设备还包括用于将通过构图装置MA赋予束B的图形成像到衬底W的目标部分(例如，包括一个或多个管芯)上的投影系统(例如，折射投影透镜)PS。
如此所示，该设备是透射型(例如，采用透射掩模)的。可选地，该设备可以是反射型(例如，采用下面称作可编程镜面阵列的类型)的。
照明器IL接收来自辐射源SO的辐射束。该源和光刻设备可以是分开的实体，例如当源为准分子激光器时。在这种情况下，认为源不形成光刻设备的一部分，且辐射束借助于束传送系统BD从源SO传递到照明器IL，该束传送系统BD例如包括合适的引导镜面和/或束扩展器。在其他情况下，源可以是设备的整体部分，例如当源为汞灯时。源SO和照明器IL，以及如果需要与束传送系统BD一起，可以称作辐射系统。
投影系统PS可以包括具有用于在衬底级将投影系统PS的数值孔径设置在选定值的可调通光孔径(clear aperture)的光阑。最大可选数值孔径，或在固定的通光孔径的情况下，固定数值孔径将表示为NAPS。
在构图装置级，投影系统PS能够在其中接收束B的辐射射线的相应角俘获范围由称作NAPSOB的投影系统PS的目标侧数值孔径给出。投影系统PS的最大目标侧数值孔径由max NAPSOB表示。光刻中的投影系统一般实现为具有例如为5x或4x的缩小率(reduction rate)M的缩小投影系统。数值孔径NAPSOB通过缩小率M由NAPSOB＝NAPS/M与NAPS相关。
由照明系统IL提供到构图装置MA的辐射束B包括多个辐射射线，每个具有相对于图1中的轴Z限定的构图装置(例如，掩模)上的相应入射角。这些射线的特征在于照明数值孔径NAIL根据NAIL＝sin(入射角)来确定，其中与构图装置相关的上游位置处的空间折射率假定为1。但是，取代通过其NAIL表征辐射的照明射线，该射线的可选特征在于相应点的径向位置由照明系统光瞳中的射线经过(traversed)。该径向位置与NAIL成线性关系，且其一般限定照明系统的光瞳中相应的标准化径向位置σ，σ＝NAIL/NAPSOB(2)除积分器IN和聚光器CO之外，照明系统包括调节装置AM，用于设置照明系统光瞳中强度分布的外和/或内径向范围(一般分别称为σ-外和σ-内)。然后通过NAIlmax＝σ-外*NAPSOB限定照明辐射的最大数值孔径。考虑到标准化，当σ-外＝1时，通过(traversing)照明光瞳边缘的射线(并由此具有最大照明数值孔径)可以恰好被投影系统PS俘获(不存在通过构图装置MA的衍射)，这是因为NAIlmax＝NAPSOB。
辐射束B入射到保持在支撑结构MT上的构图装置MA上。经过构图装置MA后，辐射束B穿过将该束聚焦到衬底W的目标部分C上的投影系统PS。借助于第二定位装置PW和位置传感器IF(例如，干涉测量装置)，衬底台WT可以精确地移动，例如，以便在束B的路径中定位不同的目标部分C。类似地，第一定位装置PM和另一位置传感器(未在图2中明确示出)可以用于相对于束B的路径精确定位构图装置MA，例如，在从掩模库机械检索之后，或在扫描期间。通常，支撑结构MT和衬底台WT的移动借助于长冲程模块(粗定位)和短冲程模块(细定位)来实现，它们形成定位装置PM和PW之一或二者的一部分。但是，在步进机(与扫描器相对)的情况下，支撑结构MT可以仅连接到短冲程致动器，或者可以是固定的。构图装置MA和衬底W可以利用构图装置对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准。
所示设备可以用在下面的优选模式中1.在步进模式中，支撑结构MT和衬底台WT基本保持固定，同时将赋予辐射束的整个图形一次投射到目标部分C上(，即，单静态曝光)。然后衬底台WT在X和/或Y方向上移动以便可以曝光不同的目标部分C。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了单静态曝光中成像的目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，支撑结构MT和衬底台WT被同步扫描，同时将赋予辐射束的图形投射到目标部分C上(即，单动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构MT的速度和方向可以由投影系统PL的放大(缩小)和图像翻转特性来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单动态曝光中目标部分的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度确定了目标部分的高度(在扫描方向上)。
3.在其他模式中，支撑结构MT基本保持固定地保持可编程构图装置，且衬底台WT被移动或扫描，同时将赋予辐射束的图形投射到目标部分C上。在该模式中，通常采用脉冲辐射源，在衬底台WT每次移动之后或在扫描期间的连续辐射脉冲之间需要更新可编程构图装置。这种模式的操作容易应用于利用可编程构图装置的无掩模光刻，例如上述所称类型的可编程镜面阵列。
还可以采用上述模式的组合和/或变形或者完全不同的模式。
为了评估光刻处理的性能，可以使用各种参数。与高分辨率光刻相关的成像质量参数之一是掩模误差增强因数(MEEF)。MEEF对应于对应的图形部件尺寸中每单位变化的印制到目标衬底上的最终部件尺寸的增量(其中图形尺寸通过成像装置的缩小率被与衬底尺寸成比例)。在光刻设备分辨率极限附近，MEEF通常显著增大。还可以使用其他参数，例如曝光宽容度、聚焦深度、按尺寸的剂量(制造适当尺寸抗蚀剂部件所需的曝光剂量能量数，也称作“E1∶1”)。
当使用辐射的相干束照射例如掩模的图形时，产生衍射图形并且辐射被衍射的角度由图形的空间频率分量确定。例如，具有由线条/空间(space)图形的间距P限定的单一空间频率的无限线条/空间图形以由以下等式(3)限定的角度(或衍射级n，其中n为整数)在垂直于图形的线条和空间的方向上衍射相干辐射(沿光轴传输到图形)θ＝sin-1{(n*λ)/P}(3)图2(a)示出了照射具有0.1西格马的常规圆形照明形状的接触孔图形得到的模拟的衍射图形。接触孔的图形对应以140nm间距布置的90nm孔的阵列，如图2(b)所示。
图2(a)的衍射图形对应于与图2(b)的阵列的每个孔相关的衍射图形并包括零级非衍射级(00)及第一和第二衍射级。第一衍射级沿由图2(a)所示的两个基本垂直的轴对准，并包括正级(10)和(01)以及负级(10)和(01)。第二衍射级包括正级(11)和负级(11)、(11)和(11)。为了观察目的，为了俘获所有这些衍射级，即，由图2(b)的接触孔阵列产生的第一和第二级，投影系统的数值孔径设置为约2.39。这样，图2(a)对应于由投影系统S收集的辐射束B的横截面。
辐射束B的不同分量/级对接触孔尺寸变化的响应可以显著改变，如图3(a)中示出的模拟结果所示。该图示出了作为构图装置上的孔尺寸函数的选定衍射级((01)和(11))的模拟的振幅变化。对二进制掩模(BIM)上的以140nm间距布置的75nm接触孔的正方形阵列进行计算。零级的变化也在图3(a)中示出。由于对称的原因，仅表示出衍射级(01)和(11)的振幅，因为级((10)、(10)和(01))以及((11)、(11)和(11))的振幅应当分别基本上保持与衍射级(01)和(11)的相同。因此，省略它们的表示。
如图3(a)可以看出，零级非衍射级的振幅随孔尺寸的增加而迅速增大。相反，无论图形的孔尺寸如何，第一和第二衍射级的响应虽然具有较低的振幅，却基本保持不变。根据最大强度的相应结果被显示在图3(b)中。图3(b)示出了对第一对衍射级(00)和(01)以及第二对衍射级(01)和(11)来说所计算的空间像(aerialimage)强度。所计算的空间像强度限定为Imax＝(A+A’)2，其中A和A’每个表示衍射级的振幅。通过利用标量模型的PROLITHTM软件模拟器来进行空间像计算。图3(b)表示使用包括零级非衍射级(00)和第一衍射级(01)的辐射束的成像对孔尺寸非常敏感，由此产生高MEEF。相反，使用包括第一和第二衍射级(01)和(11)的成像对孔尺寸基本不敏感，由此产生低MEEF。
图4(a)-(b)示出了对具有无铬掩模/构图装置的图4(a)-(b)的类似计算。无铬掩模(或无铬相位光刻掩模、CPL掩模)是一种包含铬、相位和可变透射(铬和相位)部件的强相移掩模，通常包括使用散射条和基于模型的光学接近修正(optical proximitycorrection)。无铬掩模包括0°偏移的石英区域和180°偏移的石英区域。无铬相位光刻处于由嵌入式衰减相移掩模占据的空间和昂贵得多的交替相移掩模(alt-PSM)占据的空间之间。AltPSM采用铬和180°偏移的石英的交替区域来形成晶片上的部件。AltPSM是一种有效的技术。但是，制造掩模的处理比二进制掩模更苛刻且更昂贵。此外，AltPSM伴随有第二“修整(Trim)”掩模，导致额外的成本和降低的步进机产量。
再次参考图4(a)-(b)，对相同图形，即以140nm间距布置的75nm接触孔的阵列进行计算，但使用无铬掩模。图4(a)示出了关于构图装置测量的，作为接触孔尺寸函数的各衍射级振幅的模拟的变化。类似于图3(a)，零级非衍射级的振幅对孔尺寸的变化非常敏感。在该实施中，零级非衍射级的相位与更高级的相位相反。如此，使用无铬掩模/构图装置中的零级非衍射级的成像产生了暗的图像或柱形而不是接触孔。
图4(c)示出了具有0°偏移的石英(400)的100％透射区域和180°偏移的石英(410)的100％透射区域的无铬掩模的顶视图。0°偏移的石英的100％透射区域限定了接触孔的阵列。图4(d)示出了使用包括零级束的常规照明模式照射图4(c)的无铬掩模得到的柱形420的模拟的图形。
图4(a)-(b)中的结果还表示出第一和第二衍射级的模拟的振幅和强度在使用无铬掩模/构图装置时显著高于使用二进制掩模时。这是特别有意义的，因为曝光剂量(exposure dose)可以被实质上降低以将图形成像为目标尺寸。还将意识到，在图3b中使用二进制掩模成像的零级和第一级的强度类似于图4b中的使用无铬掩模成像的第一和第二级的强度。
为了提高聚焦深度并减小MEEF，在本发明的一个或多个实施例中提出选择性过滤辐射束的衍射级。在本发明的实施例中，这通过在投影系统中提供至少部分阻挡零级非衍射级的滤波器或变迹(apodization)板来实现。在本发明的另一实施例中，滤波器可以用于基本消除零级非衍射级。在本发明的又一实施例中，滤波器可以用于进一步消除部分第一衍射级。变迹板或滤波器可以布置在投影系统的光瞳面中。变迹板或光瞳滤波器可以由圆形板构成。
光瞳过滤可以与例如高透射相移掩模(具有10％和100％之间透射百分比，其中100％将等同于无铬掩模)或二进制掩模结合使用。使用具有二进制掩模的光瞳滤波器可以显著增大处理窗口，而不借助于使用复杂的辅助部件、构图装置或照明结构。图5(a)-(c)示出了对于三种不同的光刻处理来说，作为间距函数的最大曝光宽容度(图5(a))、6％的曝光宽容度处的聚焦深度(DOF@6％EL)(图5(b))和MEEF(图5(c))的模拟的变化。第一光刻处理(称作“0.8s&BMw PF”并在图5(a)-(c)中标识为“PR1”)包括常规的0.8西格马照明、二进制掩模和消除零级非衍射级的光瞳滤波器。光瞳滤波器由布置在投影系统的光瞳面中的0.5西格马板构成。第二光刻处理(称作“凸透镜(Bullseye)@ht-psm w/o PF”并在图5(a)-(c)中标识为“PR2”)包括凸透镜照明和6％高透射相移掩模。凸透镜照明包括常规的0.5西格马照明和具有0.96/0.76外/内西格马的环形照明。第三处理(称作0.8s@ht-psm w/o PF并在图5(a)-(c)中标识为“PR3”)组合了常规的0.8西格马照明和6％高透射相移掩模。第二和第三光刻处理没有提供光瞳滤波器。使用校准模型(PROLITHTMv8.1)并对80nm接触孔的图形进行计算。使用1.2的数值孔径。图5(a)-(c)的结果提供给后-OPC(即，光学接近校正之后)。
图5(a)-(c)表示出光瞳过滤降低了MEEF，同时，显著增大了聚焦深度和曝光宽容度。即使与更复杂的光刻方案相比，例如与复杂的照明(例如，凸透镜照明)和标准透射相移掩模相比，包括光瞳过滤的第一光刻工艺提供了100nm-1000nm间距范围内的最好整体光刻性能。
根据临界尺寸均匀性(CDU)的模拟结果在图6中示出。该图示出了对于图5(a)-(c)的第一、第二和第三光刻处理(在图6中分别标识为“PR1”、“PR2”和“PR3”)来说，作为间距函数的对于80nm接触孔的图形的CDU变化。CDU表示由于剂量、聚焦和掩模误差的CD变化。该参数基本上与CD分布中的六个西格马CD变化相对应。在当前情况下，CDU与通过假定的、但是现实的曝光剂量、聚焦和掩模误差的预算的CD变化的平方和相对应。具体地，对130nm-1000nm范围内的每个间距并对4％剂量误差范围、150nm聚焦误差范围和2nm掩模误差范围进行计算。如图6所见，结合了常规西格马照明和0.5西格马光瞳滤波器的第一光刻处理提供了根据CDU的最好结果。CDU值基本上在整个间距范围内低于最大值要求(15nm)。
现在参考图7，将阐述根据本发明实施例的配置将图形光学转移到衬底上的方法。
该方法以步骤700开始，然后进行步骤705，其中限定包括光瞳滤波器参数的多个光刻参数。在实施中，光瞳滤波器参数与过滤板的直径相应。可选地，光瞳滤波器参数可以与光瞳滤波器的其他属性相应，例如其厚度、其吸光率、其吸光率的空间分布、构成滤波器的材料类型或光瞳滤波器的任何其他尺寸或特征。
多个光刻参数还可以包括照明构造参数。可以用于实施例中的照明构造参数可以包括曝光剂量、照明系统、投影系统或二者的数值孔径、以及限定照明模式的各种几何参数，更通常的，该几何参数包括照明系统内的照明强度分布的位置、尺寸和空间分布或照明形状。例如，照明构造参数可以包括位置、强度、多极照明形状的各极的开口角和/或内/外半径。将意识到，在其他实施例中还可以使用其他源的参数和/或其他参数。例如，在优化过程期间可以使用掩模(构图装置)偏置(bias)参数。
在实施中，光刻参数还可以包括一个或多个构图装置参数，在这种情况下，根据图7流程图的光刻处理的优化可以被称为照明构造构图装置优化。构图装置参数的例子可以包括嵌入在图形中以有利于其印制的光学接近校正部件的尺寸。在实施例中，光学接近校正部件可以包括插在线条端部处的锤形(hammerhead)。这种部件通常用于防止线条缩短。在该实施例中，锤形的尺寸可以用作构图装置参数。
在限定了光刻参数之后，然后该方法进行到步骤710，其中计算构图装置图形的图像，用于多个参数的初始化设置。图形的图像可以通过计算机模拟来计算。
光刻模拟可以使用不同模型来进行。优化参数化照明形状的模拟模型和方法的例子例如可以从以下文献中发现2003年2月11日提交的、名称为“Method for Optimizing an Illumination SourceUsing Full Resist Simulation and Process Window Metric”的美国专利申请序列号No.10/361,831，美国专利No.6,839,125，2003年11月20日提交的并以公开号No.20040158808公开的、名称为“Lithographic Apparatus and Method for Optimizing anIllumination Source Using Isofocal Compensation”的美国专利申请序列号No.10/716,439，以及2004年2月9日提交的并以公开号No.20040156030公开的、名称为“Lithographic Apparatus andMethod for Optimizing an Illumination Source UsingPhotolithgraphic Simulations”的美国专利申请序列号No.10/773,397。在此引入这三份申请的全部内容以作参考。
在本发明的实施例中，为了确定辐射敏感材料(抗蚀剂)上的入射辐射能量分布，光刻模拟可以使用空间像模型进行。空间像的计算可以以傅里叶光学的标量或矢量形式进行。光刻设备和处理的特性，例如数值孔径(NA)或特定图形可以输入作为用于模拟的输入参数。实际上，模拟可以借助于商业上可买到的模拟器进行，例如PROLITHTM、SOLID-CTM、LITHOCRUISERTM等。空间像的质量可以通过使用对比或标准化空间像对数斜率(NILS)度量(标准化特征尺寸)来确定。该值与图像强度(或空间像)的斜率相对应。
进行空间像模拟的相关参数可以包括与高斯像平面的焦平面的距离或准单色辐射源的中心波长，该距离意指由几何射线光学部件确定的、距存在最好焦平面的平面的距离。参数还可以包括照明系统的空间局部相干性程度的测量、曝光衬底的投影系统的数值孔径、光学系统的像差和表示图形的空间传输功能的说明。
在另一实施例中，光刻模拟可以通过抗蚀剂模型来进行。在实施中，在计算临界尺寸和具有诸如剂量/曝光能量和聚焦、抗蚀剂曝光、抗蚀剂烘焙和抗蚀剂显影的变化的其变化中，可以考虑抗蚀剂模型。类似地，在本发明的实施例中，可以考虑抗蚀剂模型、非平面外形和矢量效应。矢量效应是指当使用高数值孔径时电磁波偏斜地传播的事实。虽然在计算空间像时可以考虑矢量效应，但低折射率介质中(例如，空气中)的矢量效应的计算会大大高估衬底上获得的对比度损失，因此当它们在抗蚀剂中传播时由于抗蚀剂较高的折射率，入射射线趋于被矫直。因此，具有严格电磁计算的抗蚀剂模型是希望的，以便精确地估计实际实验响应。
在本发明的其他实施例中还可以使用象集总参数模型(lumpedparameter model)或可变阈值抗蚀剂模型的其他模型。例如，为了提供直接的实际结果，校准模型可以用于在步骤710计算图形的图像。校准模型是一种已经与实验数据相匹配的模型。在实施例中，校准模型可以通过使用各实验数据校准模拟器(例如，PROLITHTM)的光刻模型来获得。例如，PROLITHTM的AutoTune选项可以用于将模拟模型自动校准到实验数据。
紧随计算构图装置图形的图像，然后该方法进行到步骤715，其中通过假定的、但现实的例如聚焦、剂量和构图装置误差的预算计算表示模拟的图像属性变化的度量。在实施例中，属性可以与图形的部件之一的临界尺寸变化(CD变化)相对应。例如，属性可以包括接触孔的CD变化。
在实施例中，度量可以包括由散焦、剂量和掩模变化引起的CD变量的平方和的平方根，其由CDtotal variation表示并在等式(4)中限定
CDtotal variation=CDRfoc2+CDRdose2+CDRglobalmask2···(4)]]>其中CDRfoc、CDRdose和CDRglobalmask分别与通过假定预算由聚焦、剂量和掩模变化引起的CD变化相对应，。
将意识到，如等式(4)限定的总CD变化基本表示掩模图形的全部CD变化范围，因而为近似六个西格马统计变化范围。由此，CD变化值的一半(也称作CD变化半范围)基本近似三个西格马的CD均匀性。
在步骤720，确定度量的结果是否可接受，例如，是否在属性的可接受的变化范围内，可选地或此外，已经收敛到其最优值。例如，如果属性与CD变化相对应，则变化范围可以在10％以内。如果确定是肯定的，则该方法在步骤725结束。如果确定是否定的，则该方法然后进行到步骤700，其中产生新的试验条件，且该方法再次从步骤700进行到步骤720并获得新的属性(例如，CD变化)值。在实施中，重复该过程，直到获得最小值(例如，如果光刻响应是CD变化时)或最大值为止。
例如，新的试验条件可以包括一个或多个光刻参数的新值。可选地，新试验条件可以包括新的照明布置(例如，形状)、新的OPC、其他构图装置参数或先前使用的照明布置的其他照明布置参数。
初始照明布置形状(例如，常规西格马极、环形、双极的、四极的或包括轴上和离轴照明的多极)可以通过实验或模拟来确定。在后者情况下，用于选定图形的初始照明形状可以通过根据以下文献中所示的方法产生的等高线图来评估2003年2月11日提交的、名称为“Method for Optimizing an Illumination Source Using FullResist Simulation and Process Window Metric”的美国专利申请序列号No.10/361,831，美国专利No.6,839,125，2003年11月20日提交的并以公开号No.20040158808公开的、名称为“LithographicApparatus and Method for Optimizing an Illumination Source UsingIsofocal Compensation”的美国专利申请序列号No.10/716,439，以及2004年2月9日提交的并以公开号No.20040156030公开的、名称为“Lithographic Apparatus and Method for Optimizing anIllumination Source Using Photolithgraphic Simulations”的美国专利申请序列号No.10/773,397。一旦产生了初始照明布置的形状，可以选择限定照明布置形状的几何参数作为步骤705的多个参数之一。
在等式(4)中，度量选择到最小化CD变化。但是，将意识到，在本发明的其他实施例中可以使用其他度量和属性。例如，度量可以选择到最小化MEEF或最大化聚焦深度和/或曝光宽容度。
在本发明的实施例中，在计算度量的步骤720之前，步骤705中标识的参数(例如，剂量、NA、照明和构图装置参数)的子集可以重复优化，以便将图形印制成其目标尺寸。具体地，可以将所计算的图形图像与标称图形相比，并且，如果所计算的图像与标称图形实质上不同，则可以产生用于参数子集的新值。然后使用收敛程序(convergence routine)进行重复的图像计算，以便确定获得标称图形的参数(例如，剂量、NA、照明和构图装置参数)子集(或在可接受的公差之内，例如+-5％)。一旦确定了最优子集，度量计算如前所述的图形属性之一的变化。在本发明的实施例中，子集可以包括光瞳滤波器参数。
在实施例中，多个参数的全部都可以在计算度量之前优化。在实施中，子集包括多个参数的全部。
图8示出了以160nm(最小间距)、200nm、240nm、280nm和320nm间距布置并使用常规优化方法(即，没有具有中心吸收区域的光瞳滤波器)和使用图7所示的实施例、在本文中还称为“新”方法的方法得到的80nm接触孔正方形阵列的平均模拟的CD变化半范围值。使用193nm的辐射波长、1.2的数值孔径(浸没)和与k1＝0.4相对应的最小半间距进行计算。6％衰减相移掩模用于常规优化方法且100％的高透射相移掩模用于配置根据图7的实施例(新方法)的转移构图装置图形。
初步计算表示常规照明形状(以一个西格马值为特征，本文中还称作照明形状-σ)是成像80nm接触孔阵列的合适候选源形状。因此，常规照明形状用于使用常规优化方法(即，没有具有中心吸收区域的光瞳滤波器)和新方法进行接触孔阵列的成像。常规照明形状的西格马值是用于常规优化方法和新方法的优化过程的一部分。但是，将意识到，在本发明的其他实施例中还可以优化其他和/或不同照明构造参数。例如，如果初始候选照明构造与多极照明形状相应，则极的开口角、内/外直径和相对位置还可以是优化的一部分。表1示出了使用常规方法和图7的新方法模拟得到的各优化值。
表1通过PROLITHTMv 8.1利用校准的光致抗蚀剂模型进行计算。假定误差预算包括0.15μm的聚焦范围、2％的剂量范围和2nm的掩模范围。
图8的模拟结果和表1表示近似CDU的CD变化半范围通过图7的新方法由于较小的聚焦和掩模误差敏感度而明显改善。将意识到，光瞳滤波器的最佳分数直径，即，光瞳滤波器吸收圆形区域的直径与光瞳通光孔径的直径之比，对于本特殊光刻处理来说基本与常规照明模式(零级非衍射级被遮挡)西格马值的两倍相对应。此外，与常规方法相比，曝光剂量范围显著减小。
图9示出了对于使用常规方法(6％att-PSM且常规照明形状-σ＝0.74并在图9中标识为曲线“PR4”)和新方法(无铬PSM，常规照明形状-σ＝0.86且具有中心吸收区域的光瞳滤波器并在图9中标识为曲线“PR5”)优化的处理来说，作为间距(以nm计)函数的模拟的MEEF。如图9可见，组合了优化的光瞳滤波器和无铬相移掩模(CPL掩模)的成像方案在整个130nm-260nm的间距范围提供了比常规成像方法低得多的MEEF值。在图9中，优化光瞳滤波器的直径以便显著减小零级非衍射级。
图10示出了对于使用常规方法(6％att-PSM且常规照明形状-σ＝0.74并在图10中标识为曲线“PR4”)和新方法(无铬PSM，常规照明形状-σ＝0.86且具有中心吸收区域的光瞳滤波器并在图10中标识为曲线“PR5”)优化的过程来说，作为间距(以nm计)函数的聚焦误差引起的接触孔灵敏度的模拟变化。对于该计算来说假定0.15μm的聚焦范围。图10表示出对于包括光瞳滤波器和无铬相移掩模的处理来说接触孔对聚焦误差的灵敏性在整个间距范围比常规成像方法低得多。由使用包括光瞳滤波器和无铬相移掩模的处理的聚焦误差引起的接触孔CD变化不超过四纳米。
将意识到，图7所示的配置衬底上的图形转移方法可以扩展到任何类型的图形。在实施中，该方法可以用于优化将随机或不规则的部件图形转移到衬底上。
对于部件的随机或不规则图形，例如，接触孔图形，成像要求一般比用于规则图形的更复杂。在接触孔的随机或不规则图形中，一些接触孔的最近的相邻接触孔的坐标会显著改变，由此导致印制过程困难。图11示出了具有约171nm最小间距的90nm接触孔的示意性随机或不规则图形，其与用于0.9NA处的193nm辐射波长的k1＝0.4相对应。如图11可见，第一接触孔和其最近的相邻接触孔之间的距离可以明显大于第二接触孔和其最近的相邻接触孔之间的距离。此外，第一对接触孔的相对取向可以不同于第二对的。
参考图12和13，这些图分别示出了对于使用常规方法(不包括光瞳滤波器)优化的处理和根据新方法(参见图7的实施例)优化的处理来说，作为聚焦深度函数的曝光宽容度(％)的模拟的变化。对图11所示的九个接触孔(1-9)的垂直(“V”)和水平(“H”)分量(component)进行计算。计算假定数值孔径为0.9且辐射波长为193nm。6％的衰减相移掩模和0.7的常规西格马照明用在图12中且无铬掩模(CPL掩模)和光瞳滤波器用在图13中。
初步模拟表示常规照明模式是用于优化图11的图形的合适照明形状。因此，常规照明形状用于使用常规优化方法(即，没有具有中心吸收区域的光瞳滤波器)和新方法进行接触孔阵列的成像。光瞳滤波器的圆形吸收区域的分数半径和用于根据图7的新方法优化的处理的常规照明的西格马值分别设置为约0.7和0.5。这意味着，光瞳滤波器的圆形吸收区域的分数半径大于照明光瞳中圆形照明强度分布的分数半径。因此，阻挡了零级非衍射级。通过这种布置，也可以阻挡部分第一衍射级。用于这两种情况的最佳掩模偏置分别是5nm和20nm。在实施例中，掩模偏置是过程中被优化的参数(参见步骤705)之一。
图12和13表示出曝光宽容度和聚焦深度对于图13的光瞳过滤处理(使用了图7的新方法)远远大于图12的常规方法。用于接触孔图形的MEEF值对于常规方法来说在约6.5-7.7的范围内且比根据图7的新方法优化的处理低2.6。为了参考，表2示出了对于根据图7的新方法优化的处理来说，图11的九个孔的垂直和水平分量的MEEF值。
表2在本发明的实施例中，高透射的衰减相移掩模结合光瞳滤波器一起使用。该设备在不借助使用复杂照明结构的情况下在聚焦深度和MEEF方面提供了满意的结果。图14和15分别示出了对于包括凸透镜照明和50％衰减相移掩模的成像方案(图14)(使用常规方法优化)和包括常规圆形照明、50％衰减相移掩模和光瞳滤波器的另一成像方案(图15)(使用新方法优化)来说，作为聚焦深度函数的曝光宽容度的模拟的变化。对在图11的随机或不规则图形中标识的的九个接触孔(1-9)给出了结果。
凸透镜照明形状在图16中示出。该照明包括0.32的中心西格马极和包括约1.3/1.1的外/内西格马的环形部件。环形部件与暗场部件(dark field component)相对应，这是根据从该照明部件发出的零级非衍射级未被投影系统收集的事实。为了参考，图16示出了与西格马＝1(标识为“160”)相对应的外极限。在实施例中，选择照明系统数值孔径和投影系统数值孔径(NAPSOB)之间的比以便使用环形部件获得的零级非衍射级不被投影系统收集。在图16中，环形部件照明系统的光瞳面中的标准化径向位置σ在1.1和1.3之间。
与50％衰减相移掩模和光瞳滤波器相关的常规照明以具有约0.5的西格马的中心极为特征。
根据图7的新方法的图11的随机或不规则图形的图像转移的优化提供了约0.7的光瞳滤波器吸收区域的分数半径。图15表示出使用组合光瞳滤波器、常规照明和50％衰减相移掩模的成像方案并且使用图7的新方法优化获得的、作为聚焦深度函数的曝光宽容度的变化类似于使用100％透射的无铬相移掩模(参见图13)获得的曝光宽容度的变化。
此外，图14和15的比较表示出使用组合常规圆形照明、50％衰减相移掩模和光瞳滤波器的成像方案并且使用图7的新方法优化获得的曝光宽容度和聚焦深度要比通过使用暗场照明(凸透镜照明和50％衰减相移掩模但没有光瞳过滤)的成像方案获得的结果更好。
还将意识到，与图12所示的常规成像方案相比，图15(即，常规圆形照明、50％衰减相移掩模和光瞳滤波器，并使用图7的新方法优化)和图14(图16的凸透镜照明和50％衰减相移掩模)的成像方案都实质上改善了曝光宽容度和聚焦深度。图12的常规成像方案组合了6％衰减相移掩模和0.7的常规西格马照明。由此，在两种情况下(即，图14和15的成像方案)，在印制接触孔时部分去除了零级非衍射级是有有益的。在图15的成像方案(即，图16的凸透镜照明和50％衰减相移掩模)中，通过环形照明得到的零级非衍射级不被投影系统收集。投影系统的有限的数值孔径用作仅仅收集使用凸透镜照明的中心极获得的零级辐射的滤波器。在图15的成像方案(即，常规环形照明、50％衰减相移掩模和光瞳滤波器，并通过图7的新方法优化)中，通过光瞳滤波器完全阻挡了零级辐射，由此改善了聚焦深度和曝光宽容度。
将意识到，透射百分比可以是图7的方法中被优化的参数之一。图17(a)示出了作为掩模透射率(以％计，“1”对应于100％)函数的各衍射级(00)、(01)、(11和(00pi)的模拟的振幅变化。如图17(a)所见(通过外推表示零级振幅的曲线)，零级在约25％透射率处改变相位(0到pi)。还可以由图17(a)看出，第一和第二衍射级振幅随掩模透射率的增大而稍微增大。将意识到，第二衍射级的振幅基本保持相同，而与掩模透射率无关。
图17(b)示出了作为掩模透射率(以％计)函数的第一对衍射级((00)和(01))和第二对衍射级((01)和(11))的最大强度的模拟变化。如图17(b)可见，具有更高级的成像显示出比使用大于约10％的透射率的标准成像更大的强度。图17(b)还显示出高于约10％的掩模透射百分比提供了满意的强度。在实施例中，透射百分比高于约10％。
将意识到，包括于构造将图形光学转移到衬底上中的不同操作可以根据机器可执行指令来执行。这些机器可执行指令可以嵌入到例如光刻设备控制单元的数据存储介质中。控制单元可以包括处理器，用于控制调节装置AM并改变照明系统IL发出的束中的横截面强度分布。
在本发明的实施例中，机器可执行指令可以嵌在可以与诸如ProlithTM、Solid-CTM、LithocruiserTM等的模拟软件结合在一起使用的计算机产品中。也就是说，计算机产品可以用于产生并将照明文件输入到模拟软件中并命令模拟软件利用例如空间或全部抗蚀剂模拟来计算所需图形的图像。然后计算机产品可以用于输出所计算的图像并相对于一个或多个标准评估该图像以判断该图像是否具有在衬底上成功印制所需图形的适当光学性能。例如，该图像可以通过聚焦范围来分析以提供曝光宽容度和聚焦深度的估计。计算机产品还可以用于产生作为照明点位置函数的不同光刻响应的等高线图。
可选地或附加地，机械可执行指令可以是提供计算图形图像能力的光刻模拟软件的一部分。
此外，虽然在本文中具体参考了IC制造中光刻设备的使用，但应当理解在此描述的光刻设备可以具有其他应用，例如，集成光学系统、用于磁畴存储器的引导和探测图形、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等的制造。本领域技术人员将意识到，在这些可选应用的范围中，在此任意使用的术语“晶片”或“管芯”可以认为分别与更普通的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底在曝光之前或之后，可以在例如轨道系统(track)(通常将抗蚀剂层涂覆到衬底并显影已曝光抗蚀剂的工具)或度量工具或检验工具中被处理。在应用中，这里的描述可以应用于这些和其他衬底处理工具。此外，衬底可以被处理一次以上，例如为了制造多层IC，因此在此使用的术语衬底还可以指已经包括多个已处理层的衬底。
在此使用的术语“辐射”和“束”包括所有类型的电磁辐射，包括紫外线(UV)辐射(例如，具有365、248、193、157或126nm的波长)和远紫外线(EUV)辐射(例如，具有5-20nm范围内的波长)。
在此使用的术语“构图装置”应当广泛地解释为表示可以用来在辐射束的横截面中赋予其图形以便在衬底的目标部分中产生图形的任何装置。应当注意到赋予辐射束的图形可以不完全与衬底的目标部分中期望的图形相对应。通常，赋予辐射束的图形将与目标部分中制造的诸如集成电路的器件中的特定功能层相对应。
构图装置可以是透射性或反射性的。构图装置的例子包括掩模、可编程镜面阵列和可编程LCD面板。掩模是光刻中众所周知的，且包括诸如二元的、交替相移的和衰减相移的掩模类型以及各种混合掩模类型。可编程镜面阵列的例子采用小镜面的矩阵布置，每个小镜面可以单独倾斜以便在不同方向上反射入射的辐射束。以此方式，被反射的束被构图。
支撑结构以取决于构图装置的定向、光刻设备的设计和诸如构图装置是否容纳于真空环境中的其他条件的方式保持构图装置。支撑结构可以利用机械夹紧、真空、或诸如在真空条件下的静电夹紧技术的其他夹紧技术。支撑结构可以是框架或平台，例如，如果需要其可以是固定的或可动的并且支撑结构可以确保构图装置例如相对于投影系统处于期望位置上。在此任意使用的术语“标线”或“掩模”可以认为与更普通的术语“构图装置”同义。
在此使用的术语“投影系统”应当广泛地解释为包括任何类型的投影系统，包括折射光学系统、反射光学系统和反折射光学系统，只要其适于所用的曝光辐射或用于诸如使用浸没液体或使用真空的其他因素。在此任意使用的术语“投影透镜”可以认为与更普通的术语“投影系统”同义。
照明系统还可以包括各种类型的光学部件，包括折射、反射、和反折射光学部件用于引导、成形或控制辐射束，并且集中地或特别地，这种部件在下面可以称为“透镜”。
光刻设备可以是具有两个(双级)或更多衬底台(和/或两个或更多掩模台)的类型。在这种“多级”机器中其他平台可以并行使用，或者在一个或多个平台上进行预备步骤，同时一个或多个平台被用于曝光。
光刻系统也可以是这样的类型，其中衬底的表面被浸没在具有相对高的折射率的液体诸如水中以便填充投影系统的末级元件和衬底之间的空间。浸没液体也可以被应用于光刻设备中的其它空间，例如掩模和投影系统的第一个元件之间。浸没技术在本领域是公知的用于增加投影系统的数值孔径。
在此描述的方法可以作为软件、硬件或组合来执行。在实施例中，提供一种计算机程序，包括当在计算机系统上执行时命令计算机系统进行在此所述的任何或全部方法的程序代码。
虽然已经在上面描述了本发明的具体实施例，但将意识到除所述外可以实现本发明。本说明书并不意在限制本发明。
权利要求
1.一种使用光刻设备将图形的图像从构图装置转移到衬底上的方法，该方法包括过滤使用构图装置的图形构图的辐射束，以便从转移到衬底上的图形的图像中基本上消除零级非衍射级，构图装置由无铬相移掩模和具有高于约10％的透射百分比的高透射衰减相移掩模中的一个构成；以及将过滤的构图辐射束投射到衬底上。
2.根据权利要求1的方法，还包括俘获并投射构图辐射束的第一和第二衍射级。
3.根据权利要求1的方法，其中布置在光刻设备的投影系统中的变迹板用于从图像中基本上消除零级非衍射级。
4.根据权利要求1的方法，还包括调节光瞳滤波器区域的直径，所述区域被构造并设置成过滤辐射束的辐射。
5.根据权利要求1的方法，其中该过滤包括过滤所有零级非衍射级。
6.根据权利要求1的方法，其中被构造成过滤辐射束的辐射的光瞳滤波器区域的分数半径大于光刻设备的照明系统的光瞳面中的辐射束的分数半径。
7.根据权利要求1的方法，其中所述过滤包括调节提供所述辐射束的照明系统的数值孔径和投射所述构图辐射束的投影系统的数值孔径之间的比率，选择所述比率以便所述辐射束的零级非衍射级不被收集到通过所述投影系统投射的图像中。
8.一种使用光刻设备配置将图形的图像转移到衬底上的方法，该方法包括选择包括光瞳滤波器参数的多个参数；对于所选参数计算图形的图像；在处理范围上计算表示所计算的图像属性的变化的度量；并且根据度量结果，反复进行(a)调整光瞳滤波器参数，(b)计算图形的图像，以及(c)计算度量，直到基本上获得所述属性的变化的最小值或最大值。
9.根据权利要求8的方法，其中计算图形的图像利用选自以下模型组中的一种模型来执行的，所述模型组由其中将图像构造成空间象模型、抗蚀剂模型和校准模型的模型组成。
10.根据权利要求8的方法，其中基本上最小或最大值在属性变化的选定范围内。
11.根据权利要求8的方法，其中光瞳滤波器被配置用于基本上从图像消除零级非衍射级。
12.根据权利要求8的方法，其中该属性是CD变化、CD均匀性、MEEF、聚焦深度、曝光宽容度或按尺寸的曝光剂量。
13.根据权利要求8的方法，其中计算度量包括在多个处理范围上计算表示属性变化的度量，且其中该度量是每个由多个处理范围之一引起的CD变化的平方和。
14.根据权利要求13的方法，其中该多个处理范围包括聚焦范围、掩模误差范围和曝光剂量范围。
15.根据权利要求13的方法，其中通过计算机模拟进行选择、计算图像、计算度量和调节。
16.根据权利要求8的方法，其中该光瞳滤波器参数包括光瞳滤波器区域的直径，所述区域被设置和构造成过滤辐射束的辐射。
17.根据权利要求8的方法，其中该多个参数包括源参数和构图装置参数。
18.一种光刻设备，包括被配置用于调节辐射束的照明系统；被配置用于保持构图装置的支撑结构，该构图装置被配置用于构图辐射束以形成构图辐射束，该构图装置由无铬相移掩模和具有高于约10％的透射百分比的高透射衰减相移掩模之一构成；被配置用于保持衬底的衬底台；被配置用于将构图辐射束投射到衬底上的光学系统；和布置在投影系统光瞳面中并被配置用于从衬底上的构图辐射束中基本上消除构图辐射束的零级衍射的滤波器。
19.根据权利要求18的设备，其中光学系统被配置用于俘获并投射构图辐射束的第一和第二衍射级。
20.根据权利要求18的设备，其中该滤波器是变迹板。
21.一种具有机器可执行指令的计算机产品，该指令被机器执行以执行使用光刻设备配置将图形的图像转移到衬底上的方法，该方法包括选择包括光瞳滤波器参数的多个参数；对于所选参数计算图形的图像；在处理范围上计算表示所计算的图像属性的变化的度量；并根据度量结果，反复进行(a)调整光瞳滤波器参数，(b)计算图形的图像，以及(c)计算度量，直到基本获得所述属性的变化的最小或最大值为止。
22.根据权利要求21的计算机产品，其中使用空间像模型、抗蚀剂模型或校准模型来计算图形的图像。
23.根据权利要求21的计算机产品，其中基本上最小或最大值在属性的变化的选定范围内。
24.根据权利要求21的计算机产品，其中光瞳滤波器被配置用于从转移到衬底上的图形的图像中基本上消除零级非衍射级。
25.根据权利要求21的计算机产品，其中该属性是CD变化、CD均匀性、MEEF、聚焦深度、曝光宽容度或按尺寸的曝光剂量。
26.根据权利要求21的计算机产品，其中计算度量包括在多个处理范围上计算表示属性的变化的度量，且其中该度量是每个由多个处理范围之一引起的CD变化的平方和。
27.根据权利要求26的计算机产品，其中该多个处理范围包括聚焦范围、掩模误差范围和曝光剂量范围。
28.根据权利要求21的计算机产品，其中该光瞳滤波器参数包括光瞳滤波器区域的直径，所述区域被构造并设置成过滤辐射束的辐射。
全文摘要
提出一种使用光刻设备将图形的图像转移到衬底上的方法。该方法包括选择包括光瞳滤波器参数的多个参数；对于所选参数计算图形的图像；在处理范围上计算表示所计算的图像的属性的变化的度量；并根据度量结果调整多个参数。
文档编号H01L21/027GK1975582SQ20061016317
公开日2007年6月6日 申请日期2006年11月29日 优先权日2005年11月30日
发明者陈继恒, S·G·翰森 申请人:Asml荷兰有限公司