用于提供用于极紫外线光刻工艺的非对称光瞳配置的方法与流程

本发明的实施例总体涉及半导体领域，更具体地涉及用于对半导体器件进行极紫外光刻(euvl)工艺的方法。

背景技术：

半导体集成电路(ic)产业经历了指数型增长。ic材料和设计的技术进步产生了数代ic，其中，每一代都具有比先前时代更小且更复杂的电路。在ic发展过程中，随着几何尺寸(即，使用制造工艺可以制造的最小的元件(或线))减小，功能强度(即每芯片面积上互连器件的数量)通常增大。该按比例缩小工艺通常因提高生产效率和降低相关成本而提供益处。这样的成比例缩小也增加了处理和制造ic的复杂程度。为了实现这些进步，需要ic处理和制造中的类似的发展。例如，对实施更高分辨率的光刻工艺的需求增大。一种光刻技术是极紫外光刻(euvl)。其他技术包括x射线光刻、离子束投影光刻、电子束投影光刻和多电子束无掩模光刻。

euvl使用扫描器，该扫描器使用极紫外线(euv)区中的光。euv扫描仪在形成在反射掩模上的吸收层(“euv”掩模吸收体)上提供期望的图案。对于euv辐射，所有材料都具有高吸收率。因此，使用反射光学而不是折射光学；还使用反射掩模。期望实施具有更高图像对比度、同时准确地反映包括将图案放置在目标衬底上的设计要求的euv工艺。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供了一种用于对半导体器件进行极紫外光刻(euvl)工艺的方法，包括：提供集成电路的部件的图案；选择极紫外波长辐射束的光瞳的配置，其中，所述配置为非对称的单极配置；确定所述部件的图案的模拟成像与所述部件的图案的设计成像之间的至少一种差别；修改参数以解决所述至少一种差别，其中，所述参数是设计部件、掩模部件和光刻工艺参数的至少一个；以及使用选择的所述配置和修改的所述参数使衬底暴露至所述部件的图案。根据本发明的又一个方面，提供了一种方法，包括：模拟用于集成电路的部件的图案的极紫外(euv)光刻工艺，其中，所述模拟包括限定非对称的单极照射模式；确定对所述部件的图案的所述模拟与所述部件的图案的设计之间的至少一种差别，其中，所述至少一种差别为图案移位、最佳焦点移位以及散焦图案移位中的至少一种；以及修改所述euv光刻工艺的参数或所述部件的图案的参数以减小所述至少一种差别。

根据本发明的另一个方面，提供了一种方法，包括：选择极紫外波长辐射束的照射模式，其中，所述照射模式是非对称配置；确定使用所述非对称配置曝光的图案与设计数据限定的相关图案之间的至少一种差别，其中，所述至少一种差别为图案移位、最佳焦点移位、以及散焦图案移位中的一种；确定补偿参数以减轻所述至少一种差别，其中，所述确定包括应用至少一个模型和规则以选择所述补偿；以及使用选择的所述照射模式和所述补偿参数将衬底暴露至所述部件的图案。

附图说明

当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以最佳地理解本发明的方面。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各个部件未按比例绘制。实际上，为了清楚地讨论，各个部件的尺寸可以任意地增加或减少。

图1是根据本发明的多个实施例的方面的光刻工艺的流程图。

图2是根据本发明的方面的示例性集成电路图案的示意图的实施例。

图3是根据本发明的方面的辐射束在入射掩模时的示意性截面图的实施例。

图4a、4b、4c、4d是根据在一个或多个实施例中的本发明的各方面的提供的光瞳的照射模式的各种示例性实施例的示意性俯视图。

图5是根据本发明的各方面的对应的照射模式的空间成像的图形表示的实施例。

图6是示出了根据本发明一个或多个方面的用于提供补偿参数的方法的实施例的流程图。

图7、8a、8b、9a和9b是关于图1的方法的实施例的差别问题和/或补偿参数的图形说明。

图10a是根据本发明的各方面的不同间距下的散焦图案移位的实施例的图形说明。图10b是根据一些实施例的在选定间距下散焦图案移动的实施例的图形说明。

图10c是示出了根据本发明的一些方面的对于给定的光瞳配置，基于图案密度的反射的表格的实施例。

图10d和10e示出了根据本发明的各方面用以改变光的散射的补偿参数应用的实施例。

图11是示出了根据本发明各方面对衬底实施光刻曝光工艺的实施例的流程图。

图12是示出了用于实施本发明中包括图11的方法的各方面的光刻系统的实施例的框图。

图13是示出了用于实施包括图1和图6的方法的本发明的那些方面的计算机系统的实施例的框图。

具体实施方式

以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现所提供主题的不同特征。在下面描述元件和布置的特定实例以简化本发明。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本发明。例如，在下面的描述中第一部件在第二部件上方或者在第二部件上的形成可以包括其中第一部件和第二部件以直接接触形成的实施例，并且也可以包括其中可以在第一部件和第二部件之间形成额外的部件，使得第一和第二部件可以不直接接触的实施例。而且，本发明在各个实例中可以重复参考数字和/或字母。该重复是出于简明和清楚的目的，而其本身并未指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

而且，为便于描述，在此可以使用诸如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...之上”、“上部”等的空间相对术语，以描述如图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件的关系。除了图中所示的方位外，空间相对位置术语旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他方位上)，并且本文使用的空间相对描述符可以同样地作相应的解释。

参照图1，示出了用于实施光刻工艺以在衬底上成像图案的方法100。应当注意，方法100包括将图案成像到衬底上的步骤，但是在其他的实施例中，不要求该步骤。例如，方法100的实施例可确定与图案相关的光刻和/或设计的参数或特征，可存储或保存这些参数以用于随后成像工艺中的实施。相似地，方法100可包括此处未具体示出的其他步骤；和/或可以不同于在方法100的流程图中具体描述的顺序实施示出的步骤。

该方法100可用于确定参数和/或使用所述参数对半导体器件(诸如集成电路(ic))实施光刻。然而，本领域中的技术人员将意识到，其他器件，诸如，发光二极管(led)、微机电系统(mems)和/或包括或不包括ic的其他器件，也可得益于本发明并且在本发明的范围内。

该方法100还针对限定和/或实施极紫外辐射光刻(euvl)工艺。euv辐射(也称为euv光)包括具有在约1纳米(nm)至约100nm范围内的波长的辐射。在一个具体实例中，euvl使用具有波长集中在大约13.5nm的光。(应当注意，正如本领域中的普通技术人员所理解的，在本发明中，就使用的数值或数值范围而言，这些数值或数值范围包括在一定范围内的相较于额定值的偏差，额定值通常是相应的器件制造步骤和/或系统操作中受控的参数。)然而，方法100还可应用于具有其他波长(例如，深uv(duv)光刻工艺、x射线(例如，软x射线)光刻工艺)的目前已知或随后开发的其他光刻工艺。

方法100开始于框102，其中，提供图案。该图案可为集成电路(ic)的一部分，并且包括例如使用单次光刻工艺(例如，设置在单个掩模上)将形成的部件。参照图2的实例，示出了包括多个主要部件(主要多边形)202的图案200。没有主要图案的剩余区域称为场204。主要多边形是ic部件或ic部件的一部分，该主要多边形的图案将被成像到衬底(例如，晶圆)上。示例性的主要部件202可包括例如限定通孔层中的通孔(或接触层中的接触件)的开口、互连线、栅极结构线、掺杂轮廓(dopingprofile)、有源区、芯轴(mandrel)或诸如用于双重图案化操作的其他部件，和/或半导体器件和集成电路中的典型的并且形成在半导体衬底上的各种其他部件。主要部件202具有宽度w并且以间距p设置。尽管在图案200中宽度w和间距p呈现恒定，但并不要求这样。相似地，提供具有竖直定向的主要部件202。在其他的实施例中，主要部件202可为正交的、水平的、弓形的和/或具有半导体器件的部件的典型的其他任意配置。

在实施例中，图案200被包括作为例如在ic设计工艺的逻辑设计、物理设计、布局和布线和/或其他阶段提供的集成电路的设计的部分。在一个实施例中，具有多边形(如所示)的图案200呈现在数据文件中，例如，gdsii文件格式、dfii文件格式和/或其他典型的布局格式。在一个实施例中，图案200是如由用以形成光掩模的数据准备所限定的设计的一部分。图案200示出了主要部件202，在为光掩模准备的设计数据的情况中，这些部件可具有应用的各种光学邻近效应修正(opc)部件，例如包括衬线、改变的边缘、散射条或其他亚分辨率辅助部件(sraf)(未在图2中示出)。在下文中进一步详细讨论这些opc部件。在一些实施例中，图案200示出了形成在光掩模自身上的图案(或图案的一部分)，如下文所述。

然后，方法100进行至框104，其中，选择照射模式。如本文中使用的照射模式描述辐射的配置或位置，或换句话说，辐射束在该照射系统的光瞳面中的空间强度分布。因此，该照射模式还可被称为光瞳的配置。框104中选择的照射模式可为非对称照射模式。此外，该非对称照射模式可为光瞳的单极(也被称为单极子)，其中，该单极偏离光瞳的中心，或者换句话说为非对称定位。

该光瞳可为来自euv辐射的完全可用的照射域。因此，该照射模式为光瞳的确定部分。如下所讨论，可通过可控照射模式选择器件来提供该照射模式，其中可控照射模式选择器件包括各种元件，诸如调光镜、滤光片、波带片、磁性元件、反射元件或其他用以引导、成型和控制euv辐射的工具。在图案化器件的平面处(例如，掩模)使用给定的照射模式提供空间强度分布提供了辐射相对于该图案化器件的入射角度的给定分布，这将参照图3详细描述。

根据框102的ic图案确定照射模式，以用于包括在用于曝光给定图案的光刻曝光工艺期间提高euv光的强度的期望目的。因此，框104的选定的照射模式对应于ic的具体层或层的部分。对于ic的每个图案，可重复方法100；因此，对于ic的不同层和/或ic内的不同图案，可选择和/或使用不同的照射模式。

图3是具有光瞳(示为310a)的辐射310的例示。图3示出辐射310具有被配置为双极照明模式的照明模式。示出了第一极312(也被称为上极)，以及第二极314(也被称为下级)，因此提供双极配置(例如，y双极配置，由于其在光瞳310a的y轴上定向)。图3为对于图案化器件(即，掩模380)的入射角在入射辐射310的第一极312与第二极314之间的不同分布。示出在从掩模308反射之后的图案化的、反射的辐射316。

更详细地描述图3的元件，其示出了用于euv掩模308的辐射束310的图案化器件(也被称为光掩模或中间掩模)。典型地，掩模308包括在衬底306上沉积的多层膜堆叠件304。可以选择多层膜堆叠件304，使得其对于所选择的用于相关光刻工艺的辐射类型和/或波长提供高反射率。在通常的实例中，多层膜304中的膜对的数量在20个至80个的范围内，然而任何数量的膜对都是可能的。如一个实例，大约40至50个硅和钼的交替层通常在衬底上形成并且用于反射辐射。可选地，多层膜304可以包括钼-铍(mo/be)膜对，或在给定波长处具有高反射性的任何合适的材料。多层膜304的每一层的厚度取决于给定波长。

衬底306的ltem材料可包括tio2、掺杂的sio2或具有低热膨胀特性的其他低热膨胀材料。图案化的膜302可设置在多层膜304上以便图案化入射辐射束。相对于自多层304反射的入射辐射，图案化膜302可向入射辐射提供吸收材料和/或相移材料。因此，图案化膜302可被称为吸收层。图案化膜302可限定主要部件，诸如在图2中讨论的将被成像在目标衬底上并且限定半导体器件或半导体器件的部分的主要器件(诸如接触件、栅极结构、互连线、通孔等)。图案化膜302也可被图案化为包括亚分辨率的辅助部件(sraf)，诸如散射条。在一个实施例中，膜302是氮化钽、氮化硼钽、碲、氧化硼钽、铬、氧化铬、氮化钛、钽、钛或铜-铝铬合金，包括氮化物、氧化物和每个的合金。在一些实施例中，模302可以包括多层。

光掩模308的每一层可以通过多种方法(包括物理汽相沉积(pvd)工艺、镀工艺、化学汽相沉积(cvd)工艺、离子束沉积、旋涂、金属有机物分解(mod)和/或本领域已知的其他方法形成)。

返回辐射束的讨论，掩模308的照射可为离轴照明(oai)。离轴照明可由入射辐射310的中间射线轴与垂直于掩模平面的方向之间的角度(图3示出了角度a)限定。在一个实施例中，以大约6°的角度a提供辐射310。可调节入射角度a以实现在每一个界面处反射的辐射的最大相长干涉和多层膜304对辐射的最小吸收。

尽管将中间射线轴与垂直于掩模的方向之间的入射角度提供为a，如在图3中所示，但是该全光瞳实际上显现出从b到c的入射角度的范围。在一个实施例中，角度b至c在约1度到约11度的范围内。换句话说，上极312具有相对于垂直掩模308的方向的大约b的入射角度；而下极314具有相对于垂直于掩模308的方向的大约c的入射角度。入射角度c可小于入射角度b。通过改变入射角度，伴随的是每个极的反射光316的角度也改变。如下所讨论，此改变暗指由于光掩模的3d效应的图案复制的差别。

euv掩模具有沉积在反射多层堆叠件的堆叠件上的图案化(吸收)的层，反射多层堆叠件引起掩模形貌效应。对于全光瞳，如所示，存在角度范围(例如，a、b、c)，这取决于掩模上以角度a为中心的系统的数值孔径(na)和照射。吸收层的图案和其高度h引起“阴影效应”，这取决于来自照射光瞳的入射角度。使用如例示的双极照射模式，相对于垂直掩模的方向，双极的底部极具有更大的离轴入射角度，而顶部极具有的小入射角度。由于此差别，在某种程度上由于3d光掩模部件(例如，吸收层)的阴影效应，这两个极具有非常不同的成像条件。如在图3中例示，来自极312的光被吸收层更多地阻挡。与此同时，由于极314的较小的角度，存在更小的阴影影响。该阴影影响取决于吸收层的厚度和光的倾斜入射。由于来自顶部极的光具有更大入射角度，因此更多的辐射被吸收层阻挡，而来自底部极的辐射具有更小角度因此更少受到阴影效应的影响。具体地使用图3作为例示，吸收层材料302(包括其高度h)影响反射的辐射束316的能量。由于底部极314与顶部极312的角度不同，因此吸收层材料302的干涉(例如，阴影效应)将不同地影响来自每个极314、312的光。

考虑到以上，本发明意识到光瞳内的极的不同配置提供不同的反射率、3d掩模的不同阴影效果和/或对由光掩模308(例如，吸收层302)限定的图案的复制性的不同影响。例如，通过掩模(例如，吸收层)的3d(阴影)效应能够减小图像对比度。应用此方法，本发明提供增大图像对比度的方法和系统，例如针对给定的图案，选择确定(例如，选择极的位置、半径和尺寸)非对称单极照射模式。

继续对方法100的框104的讨论，选择照射模式包括确定非对称、单极照射模式的特征，针对照射模式来配置euv辐射的光瞳。这些特征包括极的尺寸(“开”部分的直径)、极在光瞳内的径向位置、来自给定原点的角度和/或光瞳的极的其他特征。图4a、图4b、图4c和图4d示出了非对称、单极照射模式的示例性和非限制的实施例(除了在随附的权利要求中具体描述的内容)。此外，这些照射模式仅仅是示例性的，并且在其他的实施例中该单极可定位在距离光瞳的中心的任意半径处，以及定位在距光瞳上的给定原点的角度处。在图4a、图4b、图4c和图4d中，更大的圆代表全光瞳，而散列点代表极，极包括其在光瞳内的照射角度、径向位置以及尺寸。

参照图4a的实例，示出了光瞳400，在光瞳400内部具有被非对称配置的单极408。该极408以相对于由光瞳400的原点o限定的轴线大约180度设置。极408还可称为下极。

在图4a中，照射模式具有单极408，其中单极408为处于传输来自辐射源的光的“开”状态的区域，并且光瞳400的其他部分处于“关”状态(例如，先前使用合适的镜、波带片、滤光片、孔口等阻挡辐射)。对于图4a中的本实例，单极408的euv光将被引导至掩模，而“关”位置的光则不被传送。在实施例中，单极408提供0.91的对比度。在实施例中，单极408提供2.88的标准图像log斜率(nils)。在实施例中，单极408提供8.07的曝光宽容度(el)。

参照图4b的实例，示出了光瞳402，在光瞳402内具有被非对称配置的单极410。该极410以相对于由光瞳402的原点o限定的轴线大约0度设置。极408还可称为上极。

在图4b中，照射模式具有单极410，其中单极410为处于传输来自辐射源的光的“开”状态的区域，并且光瞳402的其他部分处于“关”状态(例如，先前使用合适的镜、波带片、滤光片(filter)、孔口等阻挡辐射)。对于图4b中的本实例，单极410的euv光将被引导至掩模，而“关”位置的光不被传送。在实施例中，单极410提供0.79的对比度。在实施例中，单极410提供2.48的nils。在实施例中，单极410提供6.94的el。

参照图4c的实例，示出了光瞳404，在光瞳404内具有被非对称配置的单极412。该极412设置在距光瞳404的原点o的角度“a”处。在所示出的实施例中，角度“a”相对于由光瞳404的原点o限定的轴线为大约45度。然而，在其他的实施例中，单极可以其他角度设置。

如上所述，在图4c中，照射模式具有单极412，其中单极412为处于传输来自辐射源的光的“开”状态的区域，而光瞳404的其他部分处于“关”状态(例如，先前使用合适的反射镜、波带片、滤光片、孔口等阻挡辐射)。对于图4c中的本实例，单极412的euv光将被引导至掩模，而“关”位置的光不被传送。

参照图4d的实例，示出了光瞳406，在光瞳406内具有被非对称配置的单极414。该极414以相对于由光瞳400的原点o限定的轴线大约195度设置；然而，在其他实施例中其他的相对位置也是可能的。极414还示出极414设置在距离光瞳406的中心点的半径“r1”处。r1可为大约0的任意值，其中该极仍然定位在光瞳406的边界内。应当注意，这种在任意给定的r1处的相同放置也适用于分别参照图4a、图4b和图4c讨论的极408、410和412。

在图4d中，照射模式具有单极414，其中单极414为处于传输来自辐射源的光的“开”状态的区域，而光瞳406的其他部分处于“关”状态(例如，先前使用合适的反射镜、波带片、滤光片、孔口等阻挡辐射)。对于图4d中的本实例，单极414的euv光将被引导至掩模，而“关”位置的光不被传送。图4d示出照射模式还可包括调节辐射束的分布(例如，极的半径)。极的外部和/或内部径向长度(σouter和σinner)也可改变。

框104中选择的照射模式可基于框102提供的图案来选择。例如，在一些实施例中，已知该照射模式对类似的图案类型是有效的。如一个实例，可选择极相对于光瞳的原点的角度，使得该角度平行于图案的主要部件的配置。

然后，方法100进行至框106，1其中实施模拟。该模拟使用框104的选定的非对称照射模式来提供对框102的图案的有效成像的程度的分析。该模拟可包括产生和/或分析针对选定照射模式的图像对比度的空间成像(aerialimage)。该空间成像可提供与其他的照射模式或配置相比的相对图像对比度。下面将参照图5进一步详细的讨论。该模拟还可提供图案的模拟的外廓(contour)，可将该模拟的外廓与该图案的设计外廓(例如，由设计数据限定的图案)进行比较。在实施例中，将模拟的外廓与该图案的布局设计进行比较。

参照图5的实例，其示出空间成像502具有表示强度(n.a.)的y轴和表示该图案位置的以纳米(nm)为单位的x轴。空间成像502示出单极曝光，例如，对于给定图案，上部单极(见图4a)和下部单极(见图4b)提供了比双极照射配置更高的图像对比度(nils)。空间成像的比较可用于在存在争论时选择具有更高图像对比度的极配置，以用于图案的产生。

参见图3，该模拟可能考虑极相对于吸收层的图案(例如，位置、高度、材料类型)的入射角度(离轴照射)，以确定图案复制的图像对比度和/或有效性。

在方法100和框106的实施例中，除了模拟或代替模拟，通过对经受使用选定的非对称照射模式而曝光的测试晶圆的分析，确定最佳非对称照射模式的选择。

如上所讨论，分析该模拟和/或测试结果以确定该非对称照射是否提供合适的图像对比度和/或图案复制性。如果是这样，则方法100继续至框100，其中为给定图案(框102)设置选定的非对称照射模式。如果期望附加的图像对比度，则方法100返回框104，其中选择附加的和/或替代的非对称照射模式，并且在框106中分析，直到确定与框102的图案相关联的合适的照射模式。在一些实施例中，选定的合适的照射模式为非对称、单极照射模式。

然后，方法100进行至框112，其中，确定并且应用补偿参数。补偿参数调节由设计限定的外廓和位置与当使用选定的照射模式(例如，使用非对称、单极照射模式)而对图案进行成像时所产生的图案的外廓和位置之间的任何差别。

该差别可包括[1]图案移位、[2]最佳焦点移位和/或[3]散焦图案移位。图案移位的差别是成像的图案在横向方向上(设置在x或y方向上)距离设计图案任意纳米数的位置改变。最佳焦点移位是在euv曝光期间在最佳焦平面的深度(在z方向上的距离)上的移动。散焦图案移位意味着通过散焦(例如，偏离焦平面)在x或y方向上的图案移位量(距离)。

修正和/或减小如上详述的这些差别的补偿参数包括但不限制于：对ic设计的修改；在设计下线之后对应用的设计数据的修改，包括那些通过opc来实施的修改(包括中间掩模(reticle)增强技术；sraf；散射条；主要部件的形状、尺寸或位置的改变；所有这些在本文中都被称为opc)；用于可制造性设计(dfm)技术的修改，包括设计和步骤修改；对设计数据实施的器件部件布局(例如，形状或尺寸)的修改(例如，通过布局文件或opc规则或模型)；对包括照射参数(诸如焦深、剂量、数值孔径(na))的处理参数的修改。这些补偿参数的调节用于减小和/或消除非对称、单极照射所经受的差别。在实施例中，这些补偿参数中的一个或多个的调节解决了图案移位、最佳焦点移位和/或散焦图案移位。

在实施例中，方法100包括针对需要何种补充参数来消除差别(例如，图案移位、最佳焦点移位、散焦图案移位)通过做出基于模型或规则的决策来确定这些补偿参数。可通过从对一个或多个图案的模拟和/或实验性曝光收集数据来创建这些模型和规则表。这些模型和规则还可包括使用用于其他工艺(诸如光学邻近校正模型和规则)的数据库。图6示出了创建和/或使用这些模型和规则以确定补偿参数的一个实施例。

因此，图6的方法600更加详细地示出了图1的方法100的框112的一个实施例。方法600在框602处开始，其中，提供经确定的照射模式和极配置。框602可与上文参照图1的方法100的框104、108、和/或110所讨论的基本相似。

然后方法600继续至框604，其中对使用框602提供的照射配置产生的图案图像进行分析。该分析可包括进行模拟和/或测试晶圆，以理解如何使用提供的照射配置在成像工艺中将或正在复制给定的图案。例如，模拟可包括输入，诸如，图案配置(例如，部件间距、宽度、定向、密度)、光掩模材料和配置(例如，提供阴影效应的吸收层材料和高度)、辐射波长、离轴照射角度、光刻参数(诸如焦深)和/或对光刻模拟的其他典型输入。

框604中实施的分析提供图案成像差别的识别。该差别可包括[1]图案移位、[2]最佳焦点移位和/或[3]散焦图案移位。图案移位的差别是成像的图案在横向方向上(设置在x或y方向上)距离设计图案任意纳米数的位置改变。最佳焦点移位是在euv曝光期间在最佳焦平面的深度(在z方向上的距离)上的运动。散焦图案移位是在euv曝光期间相对于离焦平面的图案布置上的改变。可使用模拟和/或实验性数据识别该差别。用于分析和识别差别(由模拟和/或实验性实施例提供)的工具中的一些在下文参照框606以及补偿参数的确定讨论。

然后方法600继续至框606，其中，创建模型和规则，模型和规则用于确定对于在框604中识别的差别的补偿参数。可通过模拟数据和/或实验性数据产生或创建应用的规则和模型。在实施例中，规则和模型被存储在计算机可读媒介中，而规则和模型提供与对于给定图案类型识别的每种类型的差别相关的补偿参数。该规则和模型可包括光学邻近效应修正(opc)规则和模型。

在下文中讨论每一种差别，包括分析数据(见图7至10)，分析数据示出如何获取数据(模拟和/或实验性结果)，然后分析数据以创建针对补偿参数选择的决策制定工具，即，创建一组确定补偿参数的模型和/或规则，补偿参数对各种图案的差别进行补偿。

图案移位：

在实施例中，识别包括在给定方向上(例如，衬底上的x方向或y方向上的侧面)的给定纳米数的图案移位的差别。可通过模拟和/或在实验性实施例中的测试晶圆来识别图案移位。在实施例中，光学邻近效应修正(opc)的补偿参数可用于补偿图案移位。例如，opc规则和/或opc模型能够识别预测的图案移位。opc规则和/或opc模型能够通过将掩模本身上的部件(例如，主要部件)在相反方向上移位来补偿识别的图案移位(由opc或其他方式识别)。例如，添加或修改散射条或其他sraf以便使图案在相反方向上移动期望的距离。散射条或sraf是光学邻近效应修正(opc)部件，能够用于改变辐射的衍射级，从而产生如下文参照图10所讨论的更加平衡的场。(因此，散射条还可用于移动最佳焦点，以解决最佳焦点移位的差别，如下文讨论。)

在实施例中，识别包括在一方向上的给定纳米数的图案移位的差别。在进一步的实施例中，在具有接近1的反射率(n)的光掩模上提供吸收层的补偿参数可用于补偿和/或减小图案移位。

图7示出了具有单极照射模式的水平图案移位。x轴示出了主要部件的间距，如在图2中示出的间距p。y轴示出了在第一方向上的若干纳米数的移位。示出了两个吸收层类型“a”和“b”，每个类型都使用以相同照射模式(在图7的右上部的光瞳中例示)提供的辐射来照射。如在图7中例示，第二吸收层类型(b)在相同的单极照射情况下提供更小的移位。因此，图7示出了补偿参数可包括更改或改变光掩模上的吸收层材料。在进一步的实施例中，具有n至1的吸收层提供减小的图案移位。在实施例中，在图7中，吸收层a是tabn，并且吸收层b是te。

最佳焦点移位

在实施例中，识别包括在z方向上给定纳米数的最佳焦点平面的移位的差别。可通过模拟和/或实验性光刻工艺识别最佳焦点平面移位。在实施例中，确定更改或修改光掩模上的吸收层材料类型的补偿参数。

参照图8a和图8b的实例，示出了两个吸收层类型“a”和“b”，每一个类型都使用以相同照射模式(在图8a和图8b的右上部的光瞳中例示，其分别地例示了上部单极和下部单极)提供的辐射来照射。x轴例示了主要部件的间距，诸如在图2中例示的间距p(例如，在x方向上)。y轴例示了最佳焦点的纳米量级的移位(例如，在z方向上)。如所示，吸收层b(s_up最佳f-b和s_down最佳f-b)相比于吸收层a(s_up最佳f-a和s_down最佳f-a)具有更窄的最佳焦点范围。在实施例中，该范围窄大约10纳米。在实施例中，吸收层b具有更大的n值(例如，接近于1)。在进一步的实施例中，吸收层b是te，并且吸收层a是tabn。因此，说明了更改或改变吸收层材料的补偿参数是一种减小和/或补偿由单极照射模式产生的任意最佳焦点范围增大的可能。

现在参照图9a和图9b，示出了单极照射模式的最佳焦点的图示，图9a和图9b中的光瞳表示该单极照射模式。图9a和图9b提供归一到0的以纳米为单位的最佳焦点平面(例如在z方向上)的y轴以及以纳米为单位的主要部件的间距(例如，在x方向上)的x轴。图9a针对具有吸收层a的光掩模的照射；图9b针对具有吸收层b的光掩模的照射。图9a和图9b的数据点可根据实验性曝光和/或模拟产生，并且由以纳米为单位的最大焦点平面(分别为as_upm和bs_upm)以及以纳米为单位的最小焦点平面(分别为as_upm和bs_upm)例示。因此，提供了在这两个各自的曲线之间的焦点平面的范围。图9a和图9b提供最佳焦点的点(分别为as_up最佳f和bs_up最佳f)。

图9a和图9b的比较示出了吸收层a和b对最佳焦点的移位具有相对小的影响。在实施例中，吸收层b具有更大的n值(例如，接近于1)。在进一步的实施例中，吸收层b是te，并且吸收层a是tabn。因此，说明了更改或改变吸收层材料的补偿参数是一种减小和/或补偿由单极照射模式产生的最佳焦点范围偏差的可能。在实施例中，最佳焦点移位不影响图案成像，因为用单极曝光的普遍的焦深(dof)不比用双极曝光窄。

在实施例中，识别包括最佳焦点平面的移位的差别，以及确定提供或调节opc部件(诸如散射条或其他sraf)的补偿参数或确定主要部件布局的修改。如下文所讨论，辅助部件(诸如散射条)能够改变衍射级(幅度和/或相位)，以便补偿最佳焦点平面的移位。

最佳焦点平面还能够通过不同的光瞳设计来移位。因此，在实施例中，识别包括最佳焦点平面的移位的差别以及提供修改光瞳设计的补偿参数(例如，非对称和/或修改的非对称位置(例如，角度等))。

散焦图案移位

在实施例中，识别包括散焦图案移位的差别。可通过模拟和/或实验性光刻工艺识别散焦图案移位。在实施例中，调节设计、工艺或相关设计数据(例如，opc部件)的补偿参数被识别和应用。

图10a示出了不同间距下的散焦图案移位。如所示，以纳米为单位的图案中心的移位在y轴上示出；以纳米为单位的散焦在x轴上示出。应理解，需要近乎水平的线或斜率近似为0的线。在实施例中，图10a的数据的分析用于更改图案的设计，使得图案的间距提供斜率更接近0的线。例如，能够将54nm间距修改为或成像为近乎(appearto)22nm间距以提供接近0的斜率。在一个实施例中，这种修改减小了主要部件的线宽度，这有效地减小了对具有小部件尺寸(诸如20nm的部件尺寸)的ic的阴影效应。因此，图10a的数据分析示出了能够通过使用用于制造的设计和/或设计更改(诸如间距修改)来解决散焦图案移位中的差别。

这还由图10b例示，其也示出对于给定图案间距的以纳米为单位的在x轴上的散焦平面移位以及以纳米为单位的在y轴上的图案中心移位。在实施例中，图10b示出了大约66纳米的图案间距。数据dom_33sb_0示出了当在无附加辅助部件(例如，散射条)的情况下使用非对称、单极曝光图案时该图案的图案移位的数据组。如数据dom_33sb_0所示，出现显著的移位(斜率大于0)。数据dom_15sb_6示出了当在具有附加辅助部件(例如，散射条)的情况下使用相同的非对称、单极曝光图案时该图案的图案移位的数据组。如数据dom_15sb_6所示，未出现显著的移位(例如，斜率接近于0)。因此，图10b的数据分析示出了能够通过opc的使用(诸如散射条布置)来解决散焦图案移位中的差别。散射条或其他opc部件在具有一个间距(例如，间距66(图10b))的图案中的布置允许图案充当或呈现出图案仿佛具有更有利的间距(例如，22nm的间距(见图10a))以提供图案焦点移位的改进。

图10c、10d和10e提供减小散焦图案移位的另一个例示。图10c的图表示出了对于给定的照射模式，该照射模式的反射能够提供不平衡的散射级，这促成散焦图案移位。具有给定照射模式的入射射线由于光掩模的存在而被衍射成不同的衍射级，诸如第0级衍射级射线、第-1级衍射级射线和第+1级衍射级射线、第-2级衍射级射线等。由于图案和阴影效应，聚集并提供至衬底以用于曝光的射线可以不同并且有时可以不平衡。图10c的图表中的列，即，由于图案的反射和被反射的光瞳示出了对于密集图案、半隔离图案以及隔离图案，反射射线是不同的。这种不平衡的散射能够引起散焦图案移位。因此，也在被创建以确定补偿参数的规则和模型中考虑图案的密度。

补偿参数，诸如用于可制造性的设计和其他sraf的散射条，能够用于减小在图10c的图表中例示的不平衡的散射级。用于可制造性的设计能够实现改变曝光，使得第二级衍射更强，这补偿不平衡(见图10c的图表的第二排)。图10d示出了入射至具有图案化的吸收层302的掩膜308的射线，这可基本上类似于以上参照图3所讨论。如图10d中所例示，其对应于图10c的图表的第二排，第-2级衍射射线未在反射的光瞳中被捕获。图10e通过使第二级衍射射线更强使得其在曝光工艺中被收集器捕获来补救这点。这能够通过修改布局数据和/或光掩模上的主要部件(例如，修改宽度)来实现。可优化主要部件的尺寸、形状或间隔以对衍射级提供更大的平衡。这继而提供了如在图10a至图10d中所示的“散焦图案移位”中的改进。例如，在图10b中，主要部件的线宽从33nm调节至15nm使得斜率从0.2改进至0.01。可选择地或附加地，通过向图案增加平衡衍射的散射条或其他opc部件来实现对衍射级的更大平衡。例如，添加散射条能够使线1000的dof更大。

因此，以上讨论提供了所收集和分析的不同数据，并且识别和设置不同的补偿参数以减小由使用非对称、单极照射模式的照射而引起的差别。可将此数据和分析技术组合至模型和/或规则中，这些模型和/或规则能够提供给定的图案和给定的照射模式，对将应用的补偿参数的确定或选择连同参数的数值。这些模型和/或规则可使用在图6、7、8a、9a、10a、10b、10c和10d中出现的数据和分析以产生能够应用于给定输入图案的模型和/或规则。框606中提供的模型和/或规则能够确定对于给定图案的一种或多种差别的补偿参数并且对于任意数量的图案都适用。

然后，方法600继续至框608，其中，设置补偿参数。在实施例中，可针对ic的给定的图案或部分来确定和设置补偿参数。如上所讨论，设置补偿参数可包括对ic设计、物理布局、掩模数据(例如，opc)、掩模材料或设计、制造(例如，曝光)工艺参数和/或影响设计图案和成像图案的复制性的其他因素的修改。这些用于给定图案的补偿参数可存储在计算机可读媒介中并且为可操作的以在任意给定的ic设计的图案的制造设置中应用该补偿参数(例如，作为库存储)。

因此，参考方法600和方法100的框112，选择和应用补偿参数。如上所讨论，在一个实施例中，识别的差别可为图案移位和/或散焦图案移位。图6的模型和规则可用于通过选择光学邻近效应纠正(opc)的补偿参数类型来确定补偿参数。在又一实施例中，若干散射条的补偿参数值。针对图案移位的差别，可选择散射条以使它们在相反方向上移位图案。其他的opc部件，包括如基于opc规则或基于模型的程序所提供的，还可用于在相反方向上移位图案。附加地或可选择地，可选择散射条以使它们提供反射的辐射的各衍射级的更平衡的散射，以解决散焦图案移位差别。例如，参见图10d的分析。还如以上所讨论，在一个实施例中，另一由规则和模型识别以解决图案移位的补偿参数可为光掩模上的吸收层图案的配置。图6的模型和规则可用于确定将施加至光掩模的吸收层类型，该吸收层类型能够减轻最佳焦点移位的差别。模型和规则能够识别反射率要求和/或具体材料。

还如上所讨论，在一个实施例中，识别的差别可为散焦图案移位。图6的模型和规则可用于通过选择用于可制造性的设计的补偿参数类型来确定补偿参数。在又一实施例中，补偿参数值修改将被图案化的主要部件的线宽。附加地或可选择地，可选择sraf以使它们提供反射的辐射的各衍射级的更平衡的散射，以解决图案移位差别。例如，参见图10d的分析。

还如上所讨论，在一个实施例中，识别的差别可为最佳焦点移位。图6的模型和规则可用于确定将施加至光掩模的吸收层类型，吸收层类型能够减小最佳焦点移位的差别。模型和规则能够识别反射率要求和/或具体材料。

再次参照图1，在框112之后，即，包括如参照图6的方法600所讨论的确定和应用补偿参数之后，方法100继续至框114，其中将衬底暴露至使用应用的补偿参数的图案。

框114包括使用euvl工艺的曝光，euvl工艺具有设置的光瞳配置或照射模式以及应用的补偿参数。下面参照图11和图12进一步详细讨论框114。

图11提供用于曝光衬底的方法1100。方法1100可提供图1的方法100的框114的实施例。结合图12的框图讨论方法1100，图12示出了可操作用于实施方法1100的步骤的示例性euvl系统1200。

方法1100在框1102处开始，其中，将光掩模(掩模或中间掩模)加载至光刻系统。光掩模可为与上述参照图3讨论基本相似的euv中间掩模。光掩模可包括如以上参照方法100的框102和图2的实例所讨论的而限定的图案。该图案可具有施加至其自身的某些补偿参数(包括改变线宽、应用诸如散射条的光学邻近效应纠正部件和/或诸如包括以上参照图6讨论的其他修改)。光刻系统可为euvl系统，euvl系统的示例性框图在图12中提供。图12示出了用于实施光刻曝光工艺的光刻系统1200的实施例。

在实施例中，光刻系统1200是被设计为通过euv曝光衬底1210上的抗蚀剂(或光刻胶)层的极紫外(euv)光刻系统。该euv光刻系统1200使用辐射源1202来产生euv辐射(也被称为euv光)，诸如波长在大约1nm至大约100nm的范围内的euv光。在一个具体实例中，euv辐射源1202产生波长集中在大约13.5nm的euv光。示例性辐射源包括但不限于诸如将氙、锂、锡转换为等离子态的转换元件。

然后方法1100继续至框1104，其中，衬底，也被称为晶圆，被加载到euvl系统中。图12示出了在euvl系统1200中的衬底1210。衬底1210具有设置在其上的抗蚀剂(或光刻胶)层。抗蚀剂层对euv辐射敏感。

然后，方法100继续至框1106，其中，光刻系统的照射系统设置与限定在掩模上的ic图案相关的照射模式。该照射模式可为双极照射、环形照射、全光瞳照射和/或诸如以上讨论并且例如包括当实施图1的方法100时由图4a、4b、4c、4d例示的单极照射模式。

euv光刻系统1200示出了照射器(illuminator)模式系统1204。在多个实施例中，照射器模式系统1204包括多种反射光学器件，诸如单面镜或具有多个反射镜的镜象系统，以将光从辐射源1202引导至掩模1206上。在本实施例中，可操作照射器1204来配置反射镜，以提供照射掩模1206的离轴照射(oai)。在实施例中，可操作照射器模式系统1204以提供光瞳的期望配置，诸如，例如提供单极照射(例如，非对称的)、双极照射、环形照射或全光瞳照射。在一些实施例中，诸如上文所讨论的，可操作该照射器模式系统1204以提供包括由图4a、4b、4c和4d提供实例的光瞳的非对称、单极配置。该照射器模式系统可包括将euv光反射到不同的照射位置、滤光片或孔口的可切换部件(例如，反射镜)和/或用以引导辐射的其他装置。

然后，方法1100继续至框1108，其中，使用设置的照射模式对目标实施曝光工艺。euv光刻系统1200还包括被配置为固定光掩模1206(在本发明中，术语“掩模”、“光掩模”和“中间掩模”用于指代相同的物件)的掩模工作台1212。掩模1206可为反射掩模，是诸如以上参照图3所述的euv光刻所特有的。

euv光刻系统1200还使用投影系统1208，以用于将掩模1206的图案成像至固定在光刻系统1200的衬底工作台1214上的目标1210(诸如半导体晶圆)上。投影系统1208可以具有折射光学器件或反射光学器件。从掩模1206反射的辐射(如，图案化的辐射)被投影系统1208收集。

然后，方法1100继续至框1110，其中实施显影工艺。显影液可施加至曝光的光刻胶。

方法1100进一步继续至框1112，其中，通过图案化的光刻胶层，对衬底实施制造工艺。在一个实施例中，穿过图案化的抗蚀剂层的开口来蚀刻目标的衬底或材料层，从而将ic图案转印至衬底或下面的材料层。在又一实施例中，下面的材料层是设置在半导体衬底上的层间介电(ild)层。蚀刻工艺将在对应的ild层中形成接触件或通孔。在其他的实施例中，蚀刻可用于形成栅极结构线。在另一个实施例中，穿过图案化的抗蚀剂层中的开口对半导体衬底应用离子注入工艺，从而根据ic图案在半导体衬底中形成掺杂部件。在这种情况下，图案化的抗蚀剂层用作离子注入掩模。其他的图案化方法也是可能的。

本发明的不同实施例存在多个优势。在一个实例中，提高了曝光强度和/或提供更高的图像对比度。例如，与诸如双极照射的对称照射模式相比。在一些实施例中这能够通过选择优选的单极照射模式来实现。单极照射可为非对称的，并且需要做出一些补偿以准确地复制期望的图案。然而，非对称照射模式的优势可导致在成像的图案与期望的设计图案之间的其他差别。这些差别能够通过发展可识别补偿参数的模型和规则来解决，补偿参数应用于使用非对称照射来实施的euv制造方法。

图13是执行本发明的技术以及方法的可操作的计算系统1300的系统框图。计算系统1300可包括处理器1302(诸如，微控制器或专用中央处理单元(cpu))、非暂态计算机可读存储介质1304(诸如，硬盘、随机存取存储器(ram)、光盘只读存储器(cd-ram)等)、视频控制器1306(诸如图形处理单元(gpu))和网络通信设备1308(诸如以太网控制器或无线通信控制器)。就此而言，在一些实施例中，计算系统1300是可编程的并且可经过编程以执行各种工艺，这些工艺包括与模拟给定图案的照射模式、确定补偿参数或数值和/或准备用于形成光掩模的设计数据库相关的工艺。因此，应该理解，可通过使用存储在可被处理器系统访问的非暂态计算机可读介质上或内的相应指令，计算系统1300可实现根据本发明的多个方面的计算系统1300的任何操作。就此而言，可操作计算系统1300以执行关于图1和图6所述的一个或多个任务和/或生成图5、图7、图8a、图8b、图10a、图10b的输出。

本实施例可采用纯硬件的实施例、纯软件的实施例或包括硬件和软件元素的实施例的形式。此外，本发明的实施例可采取可从有形计算机可使用或计算机可读的介质获取的计算机程序产品的形式，所述介质提供通过或结合计算机或任何指令执行系统来使用的程序代码。为了本说明的目的，有形计算机可为存储通过或结合指令执行系统、装置或器件来使用的程序的任何装置。介质可包括非易失性存储器，所述非易失性存储器包括磁存储器、固态存储器、光存储器、高速缓冲存储器、随机存取存储器(ram)。

计算机系统1300可用于操作和/或与euv光刻系统1200连接。

因此，在一些实施例中，本发明提供了一种用于极紫外线光刻(euvl)工艺的方法。提供一种集成电路的部件的图案。选择极紫外波长辐射束的光瞳的配置(也被称为照射模式)。选择的配置为非对称的单极构造。确定部件的图案的使用选定配置所模拟的成像与部件的图案的设计的成像之间的至少一种差别。然后修改参数(也被称为补偿参数)以解决至少一种差别，其中该参数为至少一个设计部件、掩模部件和光刻工艺参数。然后使用选定配置和修改的参数将衬底暴露至部件的图案。

在一些实施例中，选择所述配置包括选择具有更高图像对比度的非对称的单极。

在一些实施例中，所述至少一种差别为图案移位、最佳焦点移位和散焦图案移位中的一种。

在一些实施例中，修改所述参数包括调节光学邻近效应纠正(opc)部件。

在一些实施例中，调节所述opc部件包括增加散射条。

在一些实施例中，选择所述配置包括在所述光瞳的顶部边缘处选择所述非对称的单极配置。

在一些实施例中，修所述改参数包括在所述euvl工艺中更改焦深的所述光刻工艺参数。

在一些实施例中，修改所述参数包括改变所述部件的图案的部件的线宽的设计部件。

在一些实施例中，确定所述差别包括识别在第一方向上的若干纳米数的图案移位，以及修改所述参数包括使用光学邻近效应纠正(opc)技术以使所述图案在第二方向上移位所述若干纳米。在其他的实施例中，本发明还提供了一种方法。实施例包括模拟用于集成电路的部件的图案的极紫外(euv)光刻工艺，其中模拟包括限定辐射的非对称的单极照射模式。该模拟可提供部件的图案的模拟的图像。确定部件的图案的模拟的图像与设计之间的至少一种差别。该差别可为图案移位、最佳焦点移位和/或散焦图案移位。能够修改euv光刻工艺的参数或部件的图案的参数以减小至少一种差别。

在一些实施例中，修改所述参数包括修改所述euv光刻工艺的参数。

在一些实施例中，所述修改为选择将用于所述euv光刻工艺的光掩模上的吸收层的组成。

在一些实施例中，修改所述参数为修改所述部件的图案的参数。

在一些实施例中，修改所述部件的图案的参数包括改变所述部件的图案的间距。

在一些实施例中，修改所述参数包括：对所述部件的图案实施光学邻近效应纠正(opc)技术。

在一些实施例中，实施所述opc技术包括向所述部件的图案添加散射条，以在所述euv光刻工艺期间使得从掩模反射的光束的衍射级更强。

在一个或多个实施例中，本发明还提供了一种用于euvl工艺的方法。该方法包括选择极紫外波长辐射束的照射模式，其中所述照射模式是非对称配置；确定使用非对称配置曝光的图案与在设计数据中限定的相关图案之间的至少一种差别。该至少一种差别可为图案移位、最佳焦点移位和/或散焦图案移位。通过应用至少一个模型和规则确定补偿参数以选择补偿。补偿参数减轻该至少一种差别。其后，使用选择的照射模式和补偿参数将衬底暴露至部件的图案。

在一些实施例中，确定所述至少一种差别包括识别所述图案移位；以及确定所述补偿参数包括选择光学邻近效应纠正(opc)的补偿参数类型。

在一些实施例中，确定所述至少一种差别包括识别所述散焦图案移位；以及确定所述补偿参数包括选择所述光学邻近效应纠正(opc)的补偿参数类型并且应用亚分辨率辅助部件。

在一些实施例中，确定所述至少一种差别包括识别所述图案移位；以及确定所述补偿参数包括修改在暴露所述衬底期间使用的光掩模上的吸收层材料。

以上论述了若干实施例的特征，使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的各方面。本领域技术人员应该理解，他们可以容易地使用本发明作为基础来设计或修改用于实施与本文所介绍的实施例相同的目的和/或实现相同优点的其他工艺和结构。本领域技术人员也应该意识到，这种等同构造并不背离本发明的精神和范围，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，本文中他们可以做出多种变化、替代以及改变。