专利名称：一种光刻系统NA-σ的设置方法
技术领域：
本发明涉及光刻装置的参数的选择和设置领域，尤其涉及减少后续制程中 OPC (光学邻近效应修正)光刻系统NA-CJ两参数的选择方法。
在半导体制程中，光刻装置用来曝光其光罩上不同的半导体器件设计图案。 为保证成像在晶圓(Wafer)上图案的质量，在曝光这些设计图案时根据设计图 案的特征尺寸(线宽以及线宽之间的最小间距)来设置能获得较大工艺窗口 (Process Window)的光刻系统的NA- cr的值。光刻系统中成像透镜的数值孔径 (Numerical apertureNA)和照明器的西格马(a )的值直接影响着光刻时工艺 窗口，影响着曝光图案的质量。在传统光刻系统的NA-cr的设置中主要是根据 光刻工艺窗口的大小来设置，保证曝光一定特征尺寸的设计图案时，光刻装置 具有较大的工艺窗口。光刻工艺窗口通常用曝光强度(Exposure Latitude )、焦深 (D印th of focus)以及掩模误差增强因子(Mask error enchanced factor)来表征。 在设置光刻系统NA-cr的值时会综合考虑这三个因素，期望此光刻系统相对待 曝光的图案具有较大的曝光强度，焦深，具有较小的掩模误差增强因子。在曝 光特征尺寸小的设计图案时，这三个因素直接影响图案的曝光质量。以一个简 单的函数表示
在设置光刻系统NA- (7时，期望能得到较大的M值。
随着半导体器件的特征尺寸(CD)的减小，当CD小于65nm或更小时， 在保证曝光图l象质量方面，光学邻近效应#~正(Optical Proximity Correction)显 得尤为重要。根据一定特征尺寸设计图案上的采样数据以及针对一定NA-cr值 的特定光刻系统的OPC模型可有效校准设计图案曝光后的质量。然而按照传统 的光刻系统的NA-ci的设置方法曝光这些小特征尺寸的设计图案时，由于较大
背景技术：
3的边缘放置误差(edge placement error EPE)的存在使得在后续OPC修正过程中 OPC布图复杂，异常的OPC数据多，极大地增大了后续OPC过程处理的数据 量以及处理时间，降^f氐了OPC效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光刻系统NA- a的设置方法，以解决传统的光 刻系统NA-a的设置方法给后续OPC带来较多复杂和异常的数据处理，降低 OPC效率的问题。
为实现上述目的，本发明的光刻系统NA-cr的设置方法，在设置光刻系统 的NA-(J时，使得光刻系统在曝光一定特征尺寸的设计图案时具有较大的光刻 窗口，此方法还包括以下步骤
步骤1:在具有较大光刻窗口 一系列的光刻系统NA- (J设置值下，根据一定特征 尺寸的设计图案来定位若干监测点；
步骤2:将一具有较大光刻工艺窗口的光刻系统NA-cj值代入基于设计图案的 OPC模型中计算所述设计图案曝光后的图案；
步骤3:计算设计图案上的若干监测点相对步骤2中计算出的设计图案曝光后的 边缘放置误差；
步骤4:对步骤l中一系列的光刻系统NA-cr设置值中其它的NA-CT值，返回步 骤2,最后采用步骤3中所计算出的若干监测点的边缘;故置误差最小时对应的光 刻系统NA-cr值。
其中，步骤3中若干监测点与步骤2中计算出的设计图案曝光后图案的边缘放 置误差采用如下公式进行计算
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其中，EPEi为监测点i的边缘放置误差，Wi为监测点i的权重。若干监测点包括 控制点和测试点，步骤2中计算出的对应设计图案控制点的曝光图案处的特征 尺寸需满足指定的特征尺寸，且控制点的权重大于测试点的权重。
与目前的光刻系统NA-a的设置方法相比，本发明的光刻系统NA-cj的i殳 置方法通过在曝光一定特征尺寸设计图案时具有较大M值的一系列的光刻系统 NA-a设置值下，根据设计图案定位若干监测点，并计算若干监测点在这一系列光刻系统NA-cj设置值下的边缘放置误差，并获得边缘放置误差最小对应的光 刻系统的NA-a设置值。通过该方法来设置光刻系统NA-o值，使得光刻系统 既具有较大的光刻工艺窗口，又可有效降低后续OPC布图的复杂性，避免异常 OPC数据出现，有效节省后续OPC数据处理时间，提高后续OPC的修正效率。
以下结合附图和具体实施例对本发明的光刻系统NA- (J的设置方法作进一 步详细具体的描述。
图1为环形照明器光刻系统计算出的曝光图案与实际图案的比对图。 图2为四极照明器光刻系统计算出的曝光图案与实际图案的比对图。
具体实施例方式
按照传统的光刻系统NA-(J的设置方法，获得针对一定特征尺寸的设计图 案具有较大光刻窗口，即具有较大M值的光刻系统的一系列NA-cj值。例如在 同样的NA值下， 一为环形照明器， 一为四^f及照明器，采用这两个不同CJ值的 照明器在曝光一定特征尺寸图案时均具有较大的光刻工艺窗口 ，即较大的M值。 首先在获得的具有较大光刻窗口一系列的光刻系统NA-cj设置值下，根据一定 特征尺寸的设计图案来定位若干监测点。 一般来说定位监测点是根据待设计图 案中一些关键性部分以及图案设计特点来定位这些监测点。请参阅图1,待曝光 的设计图案1为规则的阴影填充图案，根据设计图案1的关键部分以及其设计 的特点定位了监测点21和22。
再将一具有较大光刻工艺窗口的光刻系统NA- (J值代入基于设计图案1的 OPC模型中，计算设计图案1曝光出的图案。将具有较大光刻工艺窗口的光刻 系统成像透镜的NA值，以及环形照明器的a值代入待曝光图案1的OPC模型 中进行计算，计算出的图案如图1中不规则的封闭曲线3所示。然后计算一定 特征尺寸图案1上的监测点21和22相对图案1的OPC^莫型计算出的图案3的 边缘放置误差。在计算若干监测点21和22的边缘放置误差时，采用如下公式 进行计算
<formula>formula see original document page 5</formula>(1)其中EPEi为实际测得的若干监测点21和22中一监测点的边缘放置误差值，Wj 为该监测点的权重。监测点包括控制点22和测试点21,控制点22是设计图案 1的核心部分，根据基于设计图案1的OPC模型计算出的曝光图案要保证控制 点22处特征尺寸大小满足曝光图案指定的特征尺寸值，控制点22的权重要大 于测试点21的权重。测试点21的权重可根据测试点对整个图案的影响来定义。 紧接着将同样具有较大光刻工艺窗口 ，即较大M值的另 一光刻系统NA- cj 设置值代入具有一定特征尺寸图案1的OPC模型中计算具有一定特征尺寸图案 l曝光出图案。请参阅图2，将光刻系统成像透镜NA值，以及四极照明器的a 值代入基于设计图案1的OPC模型中计算出设计图案1的曝光图案如图2中5 所示。同样计算设计图案1的监测点21和22相对计算出曝光图案5的边缘放 置误差。采用公式1计算边缘放置误差。对比图1和图2可看出图2计算出的 四极照明器的光刻系统的NA-(t值对应的设计图案1的监测点21和22的边缘 放置误差要大于图1计算出的环形照明器光刻系统的NA- a值对应的设计图案1 的监测点21和22的边缘放置误差。这样设置光刻系统NA-cj值为环形照明器 光刻系统对应的NA-cr值可保证在曝光设计图案1时，既具有较大的光刻工艺 窗口，又可通过计算若干监测点21和22的边缘放置误差值，取最小若干监测 点边缘放置误差值对应的光刻系统NA-cj的优化值，使得在设计图案1后续的 OPC过程中，降低后续OPC布图的复杂性，避免异常OPC数据出现，减少OPC 数据处理量，有效节省后续OPC数据处理时间，提高后续OPC的修正效率。
权利要求
1、一种光刻系统NA-σ的设置方法，在设置光刻系统的NA-σ时，使得光刻系统在曝光一定特征尺寸的设计图案时具有较大的光刻窗口，其特征在于，此方法还包括以下步骤步骤1在具有较大光刻窗口的一系列的光刻系统NA-σ设置值下，根据所述一定特征尺寸的设计图案来定位若干监测点；步骤2将一具有较大光刻工艺窗口的光刻系统NA-σ值代入基于所述设计图案的OPC模型中计算所述一定特征尺寸图案曝光出的图案；步骤3计算所述设计图案上的若干监测点相对所述步骤2中计算出的设计图案曝光后的边缘放置误差；步骤4对步骤1中一系列光刻系统NA-σ设置值中其它的NA-σ值，返回步骤2，最后采用步骤3中所计算出的若干监测点的边缘放置误差最小时对应的光刻系统NA-σ值。
2、 如权利要求1所述的光刻系统NA-a的设置方法，其特征在于，所述步骤3 中若干监测点与步骤2中计算出的所述设计图案曝光后图案的边缘放置误差采 用如下公式进行计算<formula>formula see original document page 2</formula>其中，EPEj为监测点i的边缘放置误差，Wi为监测点i的权重。
3、如权利要求2所述的光刻系统NA-a的设置方法，其特征在于，所述若干监测点包括控制点和测试点，所述步骤2中计算出的对应所述设计图案控制点的曝光图案处的特征尺寸需满足指定的特征尺寸，所述控制点的权重大于所述测试点的权重。
全文摘要
本发明提供了一种光刻系统NA-σ的设置方法，在具有较大光刻工艺窗口的光刻系统NA-σ值下进一步优化光刻系统的NA-σ值，避免较大的EPE降低后续OPC的效率。它通过在一定特征尺寸的设计图案上定位若干监测点，根据基于该设计图案以及光刻系统的NA-σ值OPC模型计算设计图案曝光后图案，然后计算曝光后图案对应于设计图案若干监测点处的EPE，将计算出的EPE值最小时对应的光刻系统的NA-σ值作为曝光一定特征尺寸的设计图案时的光刻系统NA-σ值。该方法既保证了在曝光一定特征尺寸的设计图案时具有较大的光刻工艺窗口，同时可降低后续OPC布图的复杂性，减少异常的OPC数据，提高OPC效率。
文档编号G03F1/36GK101482696SQ20081003234
公开日2009年7月15日 申请日期2008年1月7日 优先权日2008年1月7日
发明者李承赫 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司