微调过程模型的方法与流程

本申请基于并要求于2017年1月26日递交的美国临时申请no.62/451,048题为“微调过程模型的方法”的优先权，通过引用将其全文并入本发明中。

本发明中的描述涉及用于过程模型化的方法及系统。

背景技术：

可以将光刻投影设备用在例如集成电路(ic)的制造中。在这种情形下，图案形成装置(例如，掩模)可以包含或提供对应于ic的单个层的电路图案(“设计布局”)，且可以将所述电路图案转印到已经涂覆有辐射敏感材料层(“抗蚀剂”)的衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或更多个管芯)上，通过诸如经由所述图案形成装置上的电路图案辐射所述目标部分的方法。通常，单个衬底包括多个相邻的目标部分，所述电路图案通过所述光刻投影设备被连续地、以一次一个目标部分的方式转印至所述多个相邻目标。在一种类型的光刻投影设备中，在所述整个图案形成装置上的所述电路图案被一次性转印至一个目标部分上；这样的设备通常被称为步进机。在通常被称为步进扫描设备的可替代的设备中，投影束在给定的参考方向(所述“扫描”方向)上在所述图案形成装置之上进行扫描，同时同步地平行或反向平行于所述参考方向移动所述衬底。在所述图案形成装置上的所述电路图案的不同部分被逐步地转印至一个目标部分上。通常由于所述光刻投影设备将具有缩小比例m(例如，4)，因此所述衬底被移动的速度f将为投影束扫描所述图案形成装置的速度的1/m倍。可以例如从通过引用并入本文中的us6,046,792收集到关于如本文中所描述的光刻设备的更多信息。

在将电路图案从图案形成装置转印至所述衬底之前，所述衬底可能经历各种工序，诸如涂底料、抗蚀剂涂覆和软焙烤。在曝光之后，所述衬底可能经历其它工序，诸如曝光后焙烤(peb)、显影、硬焙烤，和所转印的电路图案的测量/检测。这一系列的工序被用作为制造器件(例如ic)的单个层的基础。之后，所述衬底可能经历各种过程，诸如蚀刻、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有的过程都意图完成器件的单个层。如果所述器件需要多个层，则将对于每一层重复整个工序或其变形。最终，器件将存在于所述衬底上的每一目标部分中。之后，通过诸如切片或锯割的技术来使这些器件彼此分离，由此可以将各个器件安装在载体上、连接至引脚等。

如注意到的，光刻术为在ic的制造中的中心步骤，其中在衬底上形成的图案限定了所述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)和其它器件。

随着半导体制造工艺不断发展，功能元件的尺寸被不断地减小，同时每一器件的功能元件(诸如晶体管)的数量在数十年来遵循通常称为“摩尔定律”的趋势而稳步地增长。在现有技术的情形下，通过使用光刻投影设备来制造器件的层，该光刻投影设备使用来自照射源(例如深紫外(duv)或极紫外(euv))的照射将设计布局投影到衬底上，从而产生具有充分地低于100nm的尺寸的独立的功能元件，即该功能元件的尺寸小于照射源(例如，193nm照射源)的辐射的波长的一半。

印制具有小于光刻投影设备的经典的分辨率极限的尺寸的特征的过程，通常被称为低k1光刻术，根据分辨率公式，cd＝k1×λ/na，其中λ是所采用的辐射波长(当前在大多数情形中是248nm或193nm)，na是光刻投影设备中的投影光学装置的数值孔径，cd是“临界尺寸”(通常是所印制的最小特征尺寸)，以及k1是经验分辨率因子。通常，k1越小，在衬底上复现图案(类似于由电路设计者为获得特定的电学功能和性能而设计的形状和尺寸)变得越困难。为了克服这些困难，复杂的微调步骤被应用于光刻投影设备、设计布局或图案形成装置。这些例如包括但不限于na和光学相干性设定的优化、定制的照射方案、相移图案形成装置的使用、多重图案化、在设计布局中的光学邻近效应校正(opc，有时也被称为“光学和过程校正”)或通常被定义成“分辨率增强技术(ret)”的其它方法等。如此处使用的术语“投影光学装置”应当被广义地解释成包括各种类型的光学系统，例如包括折射式光学装置、反射式光学装置、孔阑和折射反射式光学装置。术语“投影光学装置”还可以统一地或单独地包括根据用于引导、成形或控制辐射投影束的这些设计类型中的任一种进行操作的部件。术语“投影光学装置”可以包括在光刻投影设备中的任何光学部件，而不管光学部件处于光刻投影设备的光路上的哪一位置上。投影光学装置可以包括用于在辐射穿过图案形成装置之前成形、调整和/或投影来自源的辐射的光学部件，和/或用于在辐射穿过图案形成装置之后成形、调整和/或投影辐射的光学部件。投影光学装置通常不包括源和图案形成装置。

技术实现要素：

本文公开了一种方法，包括：通过使用包括参数的过程模型在多个处理条件下模拟光刻术的产品的特性获得被模拟的特性；确定所述被模拟的特性的变化；通过根据在所述多个处理条件下产生的图案测量所述产品的所述特性获得被测量的特性；确定所述被测量的特性的变化；确定所述被模拟的特性的所述变化与所述被测量的特性的所述变化之间的第一偏差；和基于所述第一偏差调整所述参数。

根据一个实施例，所述方法还包括基于由所述过程模型进行的模拟调整处理条件。

根据一个实施例，所述方法还包括基于由所述过程模型进行的模拟而在由所述光刻术产生的衬底上选择一组部位以供检测。

根据一个实施例，随机地选择所述多个处理条件。

根据一个实施例，所述多个处理条件包括名义处理条件。

根据一个实施例，所述被测量的特性的所述变化选自由以下组成的组：所述被测量的特性的标准偏差、所述被测量的特性的方差，以及所述被测量的特性的范围。

根据一个实施例，所述被模拟的特性的所述变化选自由以下组成的组：所述被测量的特性的标准偏差、所述被测量的特性的方差，以及所述被测量的特性的范围。

根据一个实施例，调整所述参数包括确定使得所述第一偏差的函数处于局部极值或全局极值的所述参数的值。

根据一个实施例，调整所述参数是基于所述第一偏差和第二偏差的组合，所述第二偏差在相同的处理条件下介于所述被模拟的特性与所述被测量的特性之间。

根据一个实施例，所述多个处理条件包括光刻设备的源的特性、光刻设备的投影光学装置的特性，以及图案形成装置的特性，所述图案形成装置上具有表示设计布局的特征的布置。

根据一个实施例，所述产品的所述特性包括图像的特性。

根据一个实施例，所述图像为空间图像、抗蚀剂图像或蚀刻的图像。

根据一个实施例，所述产品的所述特性包括设计布局的特征的过程窗口。

根据一个实施例，所述产品的所述特性包括多个部位处的特征的统计参数。

本文公开了一种方法，包括：获得多个第一偏差，所述多个第一偏差中的每一个介于光刻术的产品的被模拟的特性的变化与所述光刻术的产品的被测量的特性的变化之间，其中通过使用包括参数的过程模型来模拟所述产品的特性获得所述被模拟的特性；构造多个成本函数，所述成本函数为所述多个第一偏差的组合；以及通过使用所述成本函数来调整所述过程模型的所述参数。

根据一个实施例，所述方法还包括基于由所述过程模型进行的模拟调整处理条件。

根据一个实施例，所述方法还包括基于由所述过程模型进行的模拟而在由所述光刻术产生的衬底上选择一组部位以供检测。

根据一个实施例，所述变化横跨同一集合的处理条件。

根据一个实施例，所述方法还包括在相同处理条件下获得所述被模拟的特性与所述被测量的特性之间的第二偏差，其中所述成本函数为所述多个第一偏差和所述第二偏差的组合。

根据一个实施例，所述成本函数中的至少一个不受所有所述参数的影响。

根据一个实施例，调整所述参数包括确定使得所述成本函数处于局部极值或全局极值的所述参数的值。

根据一个实施例，所述产品的所述特性包括图像的特性。

根据一个实施例，所述图像为空间图像、抗蚀剂图像或蚀刻的图像。

根据一个实施例，所述产品的所述特性包括设计布局的特征的过程窗口。

根据一个实施例，所述产品的所述特性包括多个部位处的特征的统计参数。

本文公开了一种计算机程序产品，包括非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质上被记录有指令，所述指令在由计算机执行时实施如上文的方法中任一个。

附图说明

图1示出了光刻系统的各种子系统的框图。

图2示出了用于模拟在光刻投影设备中光刻术的流程图。

图3示意性地示出：对于一集合的处理条件中的每一个，确定在所述处理条件下的被模拟的特性与被测量的特性之间的偏差，且使用该偏差来确定过程模型的参数的值。

图4示意性地示出：对于一集合的处理条件中的每一个，在所述处理条件的附近确定被模拟的特性的变化与被测量的特性的变化之间的偏差，且使用该偏差来确定过程模型的参数的值。

图5a示意性地示出在处理条件的附近被测量的特性(被标注为“o”的曲线)和由过程模型m1进行的被模拟的特性(被标注为“m1”的曲线)。

图5b示意性地示出在处理条件的附近的被测量的特性(被标注为“o”的曲线)和由过程模型m2进行的被模拟的特性(被标注为“m2”的曲线)。

图6a示意性地示出根据实施例的用于构造过程模型的流程图。

图6b示意性地示出根据实施例的用于构造过程模型的流程图。

图7为示例计算机系统的框图。

图8为光刻投影设备的示意图。

图9为另一光刻投影设备的示意图。

图10为图9中的设备的更加详细的视图。

图11为图9和图10的设备的源收集器模块so的更加详细的视图。

具体实施方式

虽然在本文中对制造ic进行了详细的参考，但是应该明确地理解到，这里所述的描述可以具有许多其它可能的应用。例如可以被用于制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、液晶显示器面板、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，在本文中术语“掩模版”、“芯片”或“管芯”的任何使用都认为是分别与更上位的术语“掩模”、“衬底”或“目标部分”可以相互替换。

在本文件中，术语“辐射”和“束”被用以涵盖全部类型的电磁辐射，包括：紫外辐射(例如具有365、248、193、157或126nm的波长)和euv(极紫外辐射，例如具有约5-100nm范围的波长)。

图案形成装置可以包括或可以形成一个或更多个设计布局。可以利用cad(计算机辅助设计)程序来产生设计布局，该过程通常被称为eda(电子设计自动化)。大多数cad程序遵循一集合的预定的设计规则，用于产生功能设计布局/图案形成装置。这些规则由处理和设计限制来设定。例如，设计规则限定了电路器件(诸如栅极、电容器等)或互连线之间的间隔容许度，以便于确保电路器件或线不会以不期望的方式彼此相互作用。设计规则限制中的一个或者更多个可以被称为“临界尺寸”(cd)。临界尺寸可以被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间隔。因此，cd确定了所设计的电路的整体尺寸和密度。当然，在集成电路制造中的目标之一是如实地在衬底上(经由图案形成装置)复现原始电路设计。

在本文中采用的术语“掩模”或“图案形成装置”可以广义地解释成表示通常的图案形成装置，该通常的图案形成装置可以用于为入射的辐射束赋以对应于将要在衬底的目标部分中产生的图案的图案化的横截面；术语“光阀”也可以用于这种情形。除了经典的掩模(透射式或反射式掩模；二元掩模、相移掩模、混合型掩模等)之外，其它这样的图案形成装置的示例包括：

-可编程反射镜阵列。这样的装置的示例是具有粘弹性控制层和反射表面的矩阵可寻址表面。这样的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成衍射辐射，而未寻址区域将入射辐射反射成非衍射辐射。使用适合的滤光器，可以从反射束中过滤掉所述非衍射辐射，从而之后仅留下衍射辐射；以这样的方式，所述束根据矩阵可寻址表面的寻址图案而被图案化。所需要的矩阵寻址可以通过使用适合的电子装置进行。关于这样的反射镜阵列的更多的信息可以参见例如美国专利no.5,296,891和no.5,523,193，通过引用将它们并入本文中。

-可编程lcd阵列。在美国专利no.5,229,872中给出了这样的构造的示例，通过引用将其并入本文中。

作为简短介绍，图1示出了示例性的光刻投影设备10a。主要部件是：辐射源12a，其可以是深紫外准分子激光源或包括极紫外(euv)源的其它类型的源(如上述所讨论的，所述光刻投影设备自身不需要具有所述辐射源)；照射光学装置，其限定了部分相干性(标记为西格玛)且可以包括光学装置14a、16aa和16ab，这些光学装置14a、16aa和16ab对来自源12a的辐射成形；图案形成装置14a；以及透射光学装置16ac，其将图案形成装置图案的图像投影到衬底平面22a上。在投影光学装置的光瞳面处的可调整的滤光器或孔阑20a可以限制射到衬底平面22a上的束角的范围，其中最大的可能的角度限定了投影光学装置的数值孔径na＝sin(θmax)，n是投影光学装置的最后一个元件与所述衬底之间的介质的折射率，和θmax是从所述投影光学装置射出的仍可以撞击在所述衬底平面22a上的所述束最大角度。

在光刻投影设备中，源将照射(即辐射)提供至图案形成装置，投影光学装置经由图案形成装置将所述照射引导并成形到衬底上。投影光学装置可以包括部件14a、16aa、16ab和16ac中的至少一些部件。空间图像(ai)是衬底水平高度处的辐射强度分布(例如在抗蚀剂的表面上或抗蚀剂的内部；即2d或3d强度分布)。衬底上的抗蚀剂层被曝光，并且空间图像被转印至抗蚀剂层，作为其中的潜在的“抗蚀剂图像”(ri)。抗蚀剂图像(ri)可以被定义为抗蚀剂层中的抗蚀剂的溶解度的空间(2d或3d)分布。抗蚀剂模型可以用于从空间图像计算抗蚀剂图像，其示例可以在美国专利申请出版物no.2009-0157360中找到，该公开出版物的公开内容通过引用将其全部内容并入本文中。抗蚀剂模型仅与抗蚀剂层的属性(例如在曝光、peb和显影期间发生的化学过程的效应)相关。光刻投影设备的光学属性(例如源、图案形成装置和投影光学装置的属性)规定了空间图像。因为可以改变在光刻投影设备中使用的图案形成装置，所以可以期望将图案形成装置的光学属性与包括至少源和投影光学装置的光刻投影设备的其余部分的光学属性分离开。

在图2中示出了光刻投影设备中的模拟光刻术的示例性流程图。所述源的特性31(例如，辐射强度分布和/或相位分布)、所述投影光学装置的特性32(例如，由投影光学装置所引起的辐射强度分布和相位分布的变化)和图案形成装置的特性33(例如，由在图案形成装置上或由图案形成装置形成的表示给定设计布局的特征的布置引起的辐射强度分布和相位分布的变化)被提供至过程模型34，作为至过程模型34的输入。过程模型34可以具有其他输入，诸如曝光工序的特性，包括剂量和聚焦，或诸如曝光后工序的特性，包括显影、peb和蚀刻。过程模型34使用这些输入模拟光刻术的产品(例如空间图像、抗蚀剂图像或蚀刻图像)的特性35(例如，轮廓和cd等)。特性35的示例可以包括设计布局的特征的过程窗口、统计参数，诸如在多个部位处的特征的标准偏差。

更具体地，注意到，特性31可以包括源的光学特性，所述光学特性包括但不限于数值孔径设定、照射西格玛(σ)设定以及任何特定的照射形状(例如诸如环形的、四极和双极等的离轴辐射源等)。特性32可以包括投影光学装置的光学特性，其包括像差、变形、一个或更多个折射率、一个或更多个物理大小、一个或更多个物理尺寸等。特性33可以包括物理图案形成装置的一个或更多个物理特性，如例如在美国专利no.7,587,704中所描述的，通过引用将其全部内容并入本文中。模拟可以预测例如边缘放置、空间图像强度斜率、和/或cd，其之后可以与预期的设计相比较。所述预期的设计通常被定义为预先opc设计布局，其可以被提供成标准数字文件格式(诸如gdsii或oasis)或其它文件格式。

过程模型34可具有许多可能形式中的一种。在每一形式中，过程模型34可具有一个或更多个参数。可根据由过程模型34模拟的特性35(“被模拟的特性”)与在相同处理条件(例如由过程模型34的输入的多个集合的值表示的处理条件)下从实体衬底测量的特性35(“被测量的特性”)之间的偏差确定参数的值。例如，偏差可以是由过程模型34模拟的cd与在如模拟中所使用的相同处理条件下产生的实体衬底上实际上测量的cd之间的差。在示例中，确定参数的值可简化为找到使得成本函数cf1({p})＝∑c∈{c}f(m({p}，c)，o(c))处于局部极值或全局极值的过程模型34的参数{p}的值。c为处理条件，其可由过程模型34的输入的一集合的值表示；{c}为一集合的处理条件；m({p}，c)为在处理条件c下的被模拟的特性；o(c)为由在处理条件c下产生的衬底测量的被测量的特性；f为在处理条件c下的被模拟的特性与被测量的特性之间的偏差。f的示例可以是(m({p}，c)-o(c))²。图3示意性地示出：对于为所述集合{c}的成员的处理条件315a、315b及315c...中的每个，确定偏差f，且使用偏差f来确定过程模型34的参数{p}的值。

输入的值的任何改变(即，由输入表示的处理条件的任何改变)可影响被模拟的特性和被测量的特性。这些改变的示例可以包括设计布局中的图案尺寸的改变、源的改变、投影光学装置的改变以及曝光后工序(例如显影及peb)的改变。如果该集合的处理条件{c}不具代表性(例如该集合的处理条件{c}具有极少的成员)，则使用该集合的处理条件{c}而构造的过程模型34可以具有大的误差，尤其是当过程模型34与{c}中未充分地表示的输入一起使用时。

增加该集合的处理条件{c}的大小无疑将会改善其代表性，但亦将会增加构造过程模型34所需要的计算量。

在实施例中，处理条件之中(例如在处理条件的诸如±10％的附近)的被模拟的特性的变化与被测量的特性的变化之间的偏差单独地或与在相同处理条件下的被模拟的特性与被测量的特性之间的偏差一起可以用以确定工艺条件34的参数的值。这是因为良好的过程模型34不仅应在几个处理条件下准确地模型化特性35，而且还在这些处理条件附近准确地模型化特性35的变化。例如，偏差可以是针对一组处理条件由过程模型34模拟的cd的标准偏差与在同一组处理条件下产生的实体衬底上实际上测量的cd的标准偏差之间的差。在示例中，确定参数的值可简化为找到使成本函数cf2({p})＝∑c∈[c]g(v(m({p}，c))，v(o(c)))处于局部极值或全局极值的过程模型34m({p}，c)的参数{p}的值。c为处理条件(例如名义处理条件)，其可由过程模型34的输入的一集合的值表示；{c}为一集合的处理条件；m({p}，c)为在处理条件c下的被模拟的特性；o(c)为从在处理条件c下产生的衬底测量的被测量的特性；v(m({p}，c))和v(o(c))分别为在处理条件c附近的处理条件之间的被模拟的特性的变化和被测量的特性的变化。g为变化v(m({p}，c))与v(o(c))之间的偏差。g的示例可以是(v(m({p}，c))-v(o(c)))²。在另一示例中，变化v可以是两个泊松曲线的曲率，且偏差g可以是这些曲率之间的差。图4示意性地示出：对于为所述集合{c}的成员的处理条件(315a、315b及315c......)中的每一个，在所述处理条件的附近(316a、316b或316c......)确定偏差g，且使用偏差g来确定过程模型34的参数的值。

在示例中，确定参数的值可简化为找到使cf1和cf2的组合处于局部极值或全局极值的过程模型34m({p}，c)的参数{p}的值。

可使用诸如高斯-牛顿算法(gauss-newtonalgorithm)、雷文柏格-马括特算法(levenberg-marquardtalgorithm)、布洛伊登-费莱雪-高德法伯-香农算法(broyden-fletcher-goldfarb-shannoalgorithm)、梯度下降算法(gradientdescentalgorithm)、模拟退火算法(simulatedannealingalgorithm)、内点算法(interiorpointalgorithm)及基因算法(geneticalgorithm)之类的算法来确定过程模型34的参数{p}的值。

图5a示意性地示出：在处理条件c附近被测量的特性(被标注为“o”的曲线)及由过程模型m1进行的被模拟的特性(被标注为“m1”的曲线)。在这一示例中，在相同处理条件下的被模拟的特性与被测量的特性之间的偏差大；在处理条件的相同变化下被模拟的特性的变化与被测量的特性的变化之间的偏差小。即，成本函数cf1将大，但成本函数cf2将小。图5b示意性地示出：在处理条件c附近被测量的特性(被标注为“o”的曲线)及由过程模型m2进行的被模拟的特性(被标注为“m2”的曲线)。在这一示例中，在相同处理条件下被模拟的特性与被测量的特性之间的偏差小；在处理条件的相同变化下被模拟的特性的变化与被测量的特性的变化之间的偏差大。即，成本函数cf1将小，但成本函数cf2将大。过程模型m1和过程模型m2都并非极其准确。当使用成本函数cf1及cf2的组合来确定过程模型的参数时，可减小两种类型的偏差。

过程模型34可具有许多参数{p}。使用一个成本函数(例如cf1、cf2或cf1及cf2的组合)来确定这些许多参数{p}可使所述参数陷入局部极值中。在实施例中，可使用许多成本函数来确定过程模型34的参数{p}。例如，这些成本函数可以是在多个处理条件c下被模拟的特性与被测量的特性之间的多个偏差f及被模拟的特性的变化与被测量的特性的变化(例如在处理条件c附近的处理条件之中)之间的多个偏差g的组合。这些偏差f及偏差g可处于多个不同处理条件。偏差f及偏差g中的一些可被选择为仅对参数{p}的子集敏感。

图6a示意性地示出根据实施例的用于构造过程模型的流程图。在工序6010中，通过使用具有多个参数的过程模型34在多个处理条件下模拟特性35而获得被模拟的特性。可随机地选择多个处理条件。多个处理条件可以在包括名义处理条件的范围内。在工序6020中，确定被模拟的特性的变化。在工序6030中，通过例如使用量测工具从在多个处理条件下产生的图案测量特性35而获得被测量的特性。在工序6040中，确定被测量的特性的变化。在工序6050中，确定变化之间的偏差。变化的示例可以包括标准偏差、方差、范围，或描述被模拟的或被测量的特性之间的差的任何其它量。在工序6060中，至少部分地基于偏差而调整过程模型34的参数。基于偏差调整参数可以包括确定使偏差的函数处于局部极值或全局极值的参数的值。可基于在工序6050中确定的偏差与在相同处理条件下被模拟的特性与被测量的特性之间的偏差的组合调整过程模型34的参数。在可选的工序6070中，可基于在调整后的参数下由过程模型34进行的模拟而调整处理条件(例如源、投影光学装置、图案形成装置或其组合的特性)。在可选的工序6080中，可基于在调整后的参数下由过程模型34进行的模拟而在衬底上选择一组部位以供检测。

图6b示意性地示出根据实施例的用于构造过程模型的流程图。在工序7010中，例如使用图6的流程图中的工序6010至6050来获得多个偏差，所述偏差中的每一个介于横跨同一集合的处理条件的被模拟的特性的变化与被测量的特性的变化之间。在可选的工序7020中，获得在相同处理条件下的被模拟的特性与被测量的特性之间的一个或更多个偏差。在工序7030中，构造多个成本函数。成本函数为被模拟的特性的变化与被测量的特性的变化之间的多个偏差的组合，且可选地为在相同处理条件下的被模拟的特性与被测量的特性之间的一个或更多个偏差。在实施例中，成本函数中的至少一个不受过程模型34的所有参数影响。在工序7040中，通过使用成本函数来调整过程模型34的参数。例如，调整参数可以包括确定使多个成本函数处于局部极值或全局极值的参数的值。在可选的工序7050中，可基于在调整后的参数下由过程模型34进行的模拟而调整处理条件(例如源、投影光学装置、图案形成装置或其组合的特性)。在可选的工序7060中，可基于在调整后的参数下由过程模型34进行的模拟而在衬底上选择一组部位以供检测。

图7是图示可以辅助实施本文中所公开的方法、流程、设备或系统的计算机系统100的框图。计算机系统100包括用于通信信息的总线102或其它通信机构，和与总线102耦接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也包括耦接至总线102以用于储存待由处理器104执行的信息和指令的主存储器106，诸如随机存取存储器(ram)或其它动态储存器件。主存储器106也可以用于在待由处理器104执行的指令执行期间储存临时性变量或其它中间信息。计算机系统100进一步包括耦接至总线102以用于储存用于处理器104的静态信息和指令的只读存储器(rom)108或其它静态储存器件。提供诸如磁盘或光盘之类的储存器件110，且储存器件110被耦接至总线102以用于储存信息和指令。

计算机系统100可以经由总线102耦接至用于向计算机使用者显示信息的显示器112，诸如阴极射线管(crt)或平板显示器或触摸屏显示器。包括文字数字按键和其它按键的输入装置114被耦接至总线102以用于将信息和命令选择通信至处理器104。另一类型的使用者输入装置为用于将方向信息和命令选择通信至处理器104且用于控制显示器112上的光标移动的光标控制器116，诸如鼠标、轨迹球或光标方向按键。该输入装置通常具有在两个轴(第一轴(例如，x轴)和第二轴(例如，y轴)上的两个自由度，其允许该装置指定在平面中的位置。触摸屏(屏幕)显示器也可以用作输入装置。

根据一个实施例，可以由计算机系统100响应于执行主存储器106中含有的一个或更多个指令的一个或更多个序列的处理器104来执行优化过程的多个部分。可以将这样的指令从另一计算机可读介质(诸如储存器件110)读取至主存储器106中。主存储器106中含有的指令序列的执行使得处理器104执行本文中所描述的过程步骤。在多处理布置中一个或更多个处理器也可以用于执行主存储器106中含有的指令序列。在可替代的实施例中，可以替代或结合软件指令来使用硬连线电路。因此，本文中的描述不限于硬件电路和软件的任何特定组合。

本文中所使用的术语“计算机可读介质”是指参与将指令提供至处理器104以用于执行的任何介质。该介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传递介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如储存器件110。易失性介质包括动态存储器，诸如主存储器106。传递介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含总线102的电线。传递介质也可以采取声波或光波的形式，诸如在射频(rf)和红外线(ir)数据通信期间产生的光波。计算机可读介质的常见形式包括例如软盘、柔性磁盘、硬盘、磁带、任何其它磁性介质、cd-rom、dvd、任何其它光学介质、穿孔卡片、纸带、具有孔图案的任何其它物理介质、ram、prom和eprom、flash-eprom、任何其它存储器芯片或盒、如下文所描述的载波，或计算机可以读取的任何其它介质。

计算机可读介质的各种形式可以涉及携带一个或更多个指令的一个或更多个序列至处理器104以用于执行。例如，指令最初可以被携带在远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载至其动态存储器中，且使用调制解调器通过电话线发送指令。计算机系统100的本地的调制解调器可以接收电话线上的数据，且使用红外发射器以将数据转换成红外信号。耦接至总线102的红外线检测器可以接收红外信号中所携带的数据且将数据放置在总线102上。总线102将数据携带至主存储器106，处理器104从该主存储器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执行之前或之后储存在储存器件110上。

计算机系统100也可以包括耦接至总线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连接至局域网122。例如，通信接口118可以是为了提供数据通信连接至相应类型的电话线的集成式服务数字网络(isdn)卡或调制解调器。作为另一示例，通信接口118可以是为了提供至兼容的lan的数据通信连接的局域网(lan)卡。也可以实施无线链路。在任何这样的实施中，通信接口118发送且接收携带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通常通过一个或更多个网络将数据通信提供至其它数据装置。例如，网络链路120可以通过局域网122将连接提供至主机124或由因特网服务提供商(isp)126操作的数据设备。isp126再通过全球分组数据通信网，现在通常被称为“因特网”128，提供数据通信服务。局域网122和因特网128两者都使用携带数字数据流的电信号、电磁信号或光信号。通过各种网络的信号和在网络链路120上且通过通信接口118的信号(所述信号将数字数据携带至计算机系统100和从计算机系统100携带数字数据)为传输信息的载波的示例性形式。

计算机系统100可以通过(一个或多个)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可能通过因特网128、isp126、局域网122和通信接口118传输用于应用程序所请求的代码。一个这样的被下载的应用可以提供例如实施例的照射优化。所接收的代码可以在其被接收时由处理器104执行，和/或储存在储存装置110或其它非易失性储存器中用于稍后执行。以这样的方式，计算机系统100可以获得呈载波的形式的应用代码。

图8示意性地描绘了示例性的光刻投影设备，所述光刻投影设备的照射可以利用本文所描述的方法进行优化，所述设备包括：

-照射系统il，用于调节辐射束b。在这样特定的情形下，所述照射系统也包括辐射源so；

-第一物体台(例如，图案形成装置台)mt，被设置有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，且被连接至第一定位器以相对于物件ps来精确定位所述图案形成装置；

-第二物体台(例如，衬底台)wt，被设置有用于保持衬底w(例如涂覆有抗蚀剂的硅晶片)的衬底保持器，且被连接至第二定位器以相对于物件ps来精确定位所述衬底；

-投影系统(“透镜”)ps(例如，折射式、反射式或反射折射式光学系统)，用于将图案形成装置ma的辐照部分成像到衬底w的目标部分c(例如包括一个或更多个管芯)上。

如本文中所描述的，所述设备是透射式的(即，具有透射式图案形成装置)。然而，例如，通常它还可以是反射式的(具有反射式图案形成装置)。所述设备可以采用与经典掩模不同类型的图案形成装置；示例包括可编程反射镜阵列或lcd矩阵。

源so(例如，汞灯或准分子激光器，lpp(激光产生的等离子体)euv源)产生辐射束。例如，该辐射束被直接地供给到照射系统(照射器)il中，或在穿过调节装置(诸如扩束器ex)之后供给到照射系统(照射器)il中。照射器il可以包括调整装置ad，所述调整装置ad用于设定在所述束中的强度分布的外部和/或内部径向范围(通常分别称为σ-外部和σ-内部)。另外，它通常将包括各种其它部件，诸如积分器in和聚光器co。以这样的方式，照射到图案形成装置ma上的所述束b在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

关于图8应当注意的是，源so可以位于光刻投影设备的壳体内(当源so是例如汞灯时经常是这样的情形)，但是它还可以远离光刻投影设备，其产生的辐射束被引导到所述设备中(例如，借助于适合的定向反射镜)；所述后一种情况通常是当源so是准分子激光器(例如是基于krf、arf或f2激光的准分子激光器)的情形。

辐射束pb随后被保持在图案形成装置台mt上的图案形成装置ma所拦截。已经穿过图案形成装置ma之后，所述辐射束b穿过透镜pl，其将辐射束b聚焦到衬底w的目标部分c上。借助于第二定位装置(和干涉仪测量装置if)，衬底台wt可以精确地移动，例如以便在所述束pb的路径上定位不同的目标部分c。类似地，例如在从图案形成装置库机械获取图案形成装置ma之后或在扫描期间，第一定位装置可以用于相对于辐射束b的路径精确地定位图案形成装置ma。通常，借助于长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)(未在图8中明确地示出)，将实现物体台mt、wt的移动。然而，在步进机的情形中(与步进扫描工具相反)，图案形成装置台mt可以仅仅连接至短行程致动器或可以是固定的。

所示出的工具可以在两种不同的模式中使用：

-在步进模式中，图案形成装置台mt可以保持为基本静止，且一次性(即单次“闪光”)将整个图案形成装置的图像投影到目标部分c上。衬底台wt之后在x和/或y方向上移动，使得可以通过所述束pb来辐射不同的目标部分c。

-在扫描模式中，除了给定的目标部分c不在单次“闪光”中曝光之外，实质上相同的情形是适用的。替代地，图案形成装置台mt可以沿给定方向(所谓“扫描方向”，例如y方向)以速度v移动，使得导致投影束b在图案形成装置的图像上扫描；同时，衬底台wt沿相同或相反的方向以速度v＝mv同时地移动，其中m是透镜pl的放大率(典型地，m＝1/4或1/5)。以这样的方式，可以曝光相对大的目标部分c，而没有对分辨率的折中。

图9示意性地示出了另一个示例性的光刻投影设备1000，所述光刻投影设备1000的照射可以利用本文所描述的方法进行优化。

所述光刻投影设备1000包括：

-源收集器模块so；

-照射系统(照射器)il，配置用于调节辐射束b(例如，euv辐射)；

-支撑结构(例如，图案形成装置台)mt，构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)ma并与配置用于精确地定位图案形成装置的第一定位器pm相连；

-衬底台(例如晶片台)wt，构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)w，并与配置用于精确地定位衬底的第二定位器pw相连；和

-投影系统(例如反射式投影系统)ps，所述投影系统ps配置用于将由图案形成装置ma赋予辐射束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。

如这里所示的，所述设备1000是反射型的(例如，采用反射式图案形成装置)。应当注意，由于大多数材料在euv波长范围内是吸收性的，因此图案形成装置可以具有多层反射器，包括例如多叠层的钼和硅。在一个示例中，多叠层反射器具有40层的成对的钼和硅，其中每层的厚度为四分之一波长。用x射线光刻术可以产生甚至更小的波长。由于大多数材料在euv和x射线波长中是吸收性的，所以在图案形成装置的拓扑(例如，在多层反射器的顶部上的tan吸收器)上图案化的吸收材料的薄片定义了特征将印制(正性抗蚀剂)或不印制(负性抗蚀剂)的区域。

参照图9，照射器il接收来自源收集器模块so的极紫外辐射束。用以产生euv辐射的方法包括但不必限于将材料转换为等离子体状态，其具有在euv范围内具有一个或更多个发射线的至少一种元素，例如氙、锂或锡。在通常称为激光产生等离子体(“lpp”)的一种这样的方法中，等离子体可以通过使用激光束照射燃料来产生，燃料例如是具有线发射的元素的材料的液滴、束流或簇团。源收集器模块so可以是包括用于提供用于激发燃料的激光束的激光器(在图9中未示出)的euv辐射系统的一部分。所形成的等离子体发射输出辐射，例如euv辐射，其通过使用设置在源收集器模块中的辐射收集器收集。激光器和源收集器模块可以是分立的实体，例如当使用co2激光器提供激光束用于燃料激发时。

在这种情况下，激光器不看作是形成光刻设备的一部分，并且借助于包括例如合适的定向反射镜和/或扩束器的束传递系统，辐射束被从激光器传递至源收集器模块。在其它情况下，所述源可以是源收集器模块的组成部分，例如当源是放电产生等离子体euv产生器，通常称为dpp源。

照射器il可以包括调节器，用于调节辐射束的角度强度分布。通常，可以对所述照射器的光瞳面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器il可以包括各种其它部件，例如琢面场反射镜装置和光瞳反射镜装置。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。

所述辐射束b入射到保持在支撑结构(例如，图案形成装置台)mt上的所述图案形成装置(例如，掩模)ma上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。在已经从图案形成装置(例如，掩模)ma反射之后，所述辐射束b通过投影系统ps，所述投影系统ps将辐射束聚焦到所述衬底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，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)，可以精确地移动所述衬底台wt，例如以便将不同的目标部分c定位于所述辐射束b的路径中。类似地，可以将所述第一定位器pm和另一个位置传感器ps1用于相对于所述辐射束b的路径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。

可以在以下模式中的至少一种中使用所示出的设备1000：

1.在步进模式中，在将支撑结构(例如图案形成装置台)mt和衬底台wt保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次性投影到目标部分c上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台wt沿x和/或y方向移动，使得可以对不同目标部分c曝光。

2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如图案形成装置台)mt和衬底台wt同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分c上(即，单一的动态曝光)。衬底台wt相对于支撑结构(例如图案形成装置台)mt的速度和方向可以通过所述投影系统ps的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。

3.在另一种模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如图案形成装置台)mt保持为基本静止，并且在对所述衬底台wt进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分c上。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台wt的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(诸如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。

图10更详细地示出设备1000，包括源收集器模块so、照射系统il以及投影系统ps。源收集器模块so构造并布置成使得在源收集器模块so的包围结构220内保持真空环境。发射euv辐射的等离子体210可以通过放电产生等离子体源形成。euv辐射可以通过气体或蒸气产生，例如氙气、锂蒸气或锡蒸气，其中产生极高温的等离子体210以发射在电磁辐射光谱的euv范围内的辐射。通过例如引起至少部分离子化的等离子体的放电来产生极高温的等离子体210。例如，有效生成辐射可能要求xe、li、sn蒸气或任何其它合适的气体或蒸气的10pa的分压。在实施例中，被激发的锡(sn)的等离子体被提供以产生euv辐射。

由高温等离子体210发射的辐射从源腔211经由可选的定位在源腔211内的开口内或其后面的气体阻挡件或污染物阱230(在某些情况下也被称为污染物阻挡件或翼片阱)被传递到收集器腔212中。污染物阱230可以包括通道结构。污染物阱230还可以包括气体阻挡件或气体阻挡件和通道结构的组合。此处进一步示出的污染物阱或污染物阻挡件230至少包括通道结构，如现有技术中已知的。

收集器腔211可以包括辐射收集器co，其可以是所谓的掠入射收集器。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。穿过收集器co的辐射可以被反射离开光栅光谱滤光器240以沿着由虚线‘o’示出的光轴被聚焦在虚源点if。虚源点if通常称为中间焦点，并且所述源收集器模块布置成使得中间焦点if位于包围结构220中的开口211处或其附近。虚源点if是用于发射辐射的等离子体210的图像。

随后辐射穿过照射系统il，照射系统il可以包括布置成在图案形成装置ma处提供期望的辐射束21的角分布以及在图案形成装置ma处提供期望的辐射强度均匀性的琢面场反射镜装置22和琢面光瞳反射镜装置24。在辐射束21在由支撑结构mt保持的图案形成装置ma处反射时，图案化的束26被形成，并且图案化的束26通过投影系统ps经由反射元件28、30成像到由衬底台wt保持的衬底w上。

在照射光学装置单元il和投影系统ps中通常可以存在比图示的元件更多的元件。光栅光谱滤光器240可以可选地存在，这依赖于光刻设备的类型。此外，可以存在比图中示出的反射镜更多的反射镜，例如在投影系统ps中可以存在除图10中示出的元件以外的1-6个附加的反射元件。

收集器光学装置co(如图10所示)被示出为具有掠入射反射器253、254以及255的巢状收集器，仅作为收集器(或收集器反射镜)的一个示例。掠入射反射器253、254以及255围绕光轴o轴向对称地设置，且该类型的收集器光学装置co可以与放电产生的等离子体源结合使用，通常称为dpp源。

可替代地，源收集器模块so可以是如图11所示的lpp辐射系统的一部分。激光器la布置成将激光能量沉积到燃料中，诸如氙(xe)、锡(sn)或锂(li)，由此产生具有几十ev的电子温度的高度离子化的等离子体210。在这些离子的去激发和复合期间生成的高能辐射由等离子体发射，被近正入射收集器光学装置co收集并被聚焦到包围结构220的开口221上。

美国专利申请公开出版物no.us2013-0179847通过引用其全文并入本发明中。

可以使用下述方面进一步描述所述实施例：

1.一种方法，包括：

通过使用包括参数的过程模型在多个处理条件下模拟光刻术的产品的特性获得被模拟的特性；

确定所述被模拟的特性的变化；

通过根据在所述多个处理条件下产生的图案测量所述产品的所述特性获得被测量的特性；

确定所述被测量的特性的变化；

确定所述被模拟的特性的所述变化与所述被测量的特性的所述变化之间的第一偏差；和

基于所述第一偏差调整所述参数。

2.如方面1所述的方法，还包括基于由所述过程模型进行的模拟调整处理条件。

3.如方面1所述的方法，还包括基于由所述过程模型进行的模拟而在由所述光刻术产生的衬底上选择一组部位以供检测。

4.如方面1至3中任一个所述的方法，其中随机地选择所述多个处理条件。

5.如方面1至3中任一个所述的方法，其中所述多个处理条件包括名义处理条件。

6.如方面1至5中任一个所述的方法，其中所述被测量的特性的所述变化选自由以下组成的组：所述被测量的特性的标准偏差、所述被测量的特性的方差，以及所述被测量的特性的范围。

7.如方面1至6中任一个所述的方法，其中所述被模拟的特性的所述变化选自由以下组成的组：所述被测量的特性的标准偏差、所述被测量的特性的方差，以及所述被测量的特性的范围。

8.如方面1至7中任一个所述的方法，其中调整所述参数包括确定使得所述第一偏差的函数处于局部极值或全局极值的所述参数的值。

9.如方面1至8中任一个所述的方法，其中调整所述参数是基于所述第一偏差和第二偏差的组合，所述第二偏差在相同的处理条件下介于所述被模拟的特性与所述被测量的特性之间。

10.如方面1至9中任一个所述的方法，其中所述多个处理条件包括光刻设备的源的特性、光刻设备的投影光学装置的特性，以及图案形成装置的特性，所述图案形成装置上具有表示设计布局的特征的布置。

11.如方面1至10中任一个所述的方法，其中所述产品的所述特性包括图像的特性。

12.如方面11所述的方法，其中所述图像为空间图像、抗蚀剂图像或蚀刻的图像。

13.如方面1至12中任一个所述的方法，其中所述产品的所述特性包括设计布局的特征的过程窗口。

14.如方面1至13中任一个所述的方法，其中所述产品的所述特性包括多个部位处的特征的统计参数。

15.一种方法，包括：

获得多个第一偏差，所述多个第一偏差中的每一个介于光刻术的产品的被模拟的特性的变化与所述光刻术的产品的被测量的特性的变化之间，其中通过使用包括参数的过程模型来模拟所述产品的特性获得所述被模拟的特性；

构造多个成本函数，所述成本函数为所述多个第一偏差的组合；以及

通过使用所述成本函数来调整所述过程模型的所述参数。

16.如方面15所述的方法，还包括基于由所述过程模型进行的模拟调整处理条件。

17.如方面15所述的方法，还包括基于由所述过程模型进行的模拟而在由所述光刻术产生的衬底上选择一组部位以供检测。

18.如方面15至17中任一个所述的方法，其中所述变化横跨同一集合的处理条件。

19.如方面15至18中任一个所述的方法，还包括在相同处理条件下获得所述被模拟的特性与所述被测量的特性之间的第二偏差，其中所述成本函数为所述多个第一偏差和所述第二偏差的组合。

20.如方面15至19中任一个所述的方法，其中所述成本函数中的至少一个未受到所有所述参数的影响。

21.如方面15至20中任一个所述的方法，其中调整所述参数包括确定使得所述成本函数处于局部极值或全局极值的所述参数的值。

22.如方面15至21中任一个所述的方法，其中所述产品的所述特性包括图像的特性。

23.如方面22所述的方法，其中所述图像为空间图像、抗蚀剂图像或蚀刻的图像。

24.如方面15至23中任一个所述的方法，其中所述产品的所述特性包括设计布局的特征的过程窗口。

25.如方面15至24中任一个所述的方法，其中所述产品的所述特性包括多个部位处的特征的统计参数。

26.一种计算机程序产品，包括非暂时性计算机可读介质，所述非暂时性计算机可读介质上被记录有指令，所述指令在由计算机执行时实施如方面1至25中任一个所述的方法。

本发明中所披露的概念可模拟或数学上模型化用于使子波长特征成像的任何通用成像系统，且可尤其可以用于能够产生愈来愈短的波长的新兴成像技术。已经在使用中的新兴技术包括能够通过使用arf激光来产生193nm波长且甚至能够通过使用氟激光来产生157nm波长的euv(极紫外线)、duv光刻术。此外，euv光刻术能够通过使用同步加速器或通过运用高能电子来射到材料(固体或等离子体)而产生在5至20nm的范围内的波长，以便产生在此范围内的光子。

虽然本发明中所披露的概念可以用于在诸如硅晶片的衬底上的成像，但将理解，所披露的概念可以用于任何类型的光刻成像系统，例如用于在除了硅晶片以外的衬底上的成像的光刻成像系统。

以上描述意图为说明性而非限制性的。因此，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可以在不背离下文所阐明的权利要求范围的范围的情况下如所描述的那样进行修改。