用于制造光掩模的系统、方法和程序产品与流程

本发明总体上涉及用于制造光掩模的系统和方法，该光掩模用于在硅晶片上制造集成电路。

背景技术：

1、掩模技术是实现用于逻辑和存储器工艺(logic and memory processes)的先进集成电路技术节点的发展的关键。特别地，当挑战光学光刻和euv光刻的传统限制时，严重地依赖掩模以实现充分的工艺窗口(pw)和最终产量。随着每一代新一代先进集成电路技术的线宽变得越来越小，掩模制造限制产生了关于如何使制造的掩模的准确度和一致性最大化的技术挑战。掩模工艺改进的晶片验证在以满负载运行的生产线和支持晶片表征的投入水平的情况下可能是非常困难且耗时的。因此，如果一种方法较高效且有效地提供图案保真度增强解决方案，则对于掩模制造商和晶片光刻商是有用的，而图案保真度包括但不限于临界尺寸均匀性(cdu-全局和局部、角部倒圆、h/v偏置、复杂2d图案的再现、ler、增强分辨率…。

2、目前，利用光刻感知lama应用中的掩模和晶片分析技术的工具包，可以预测一维(1d)结构和二维(2d)结构上的晶片缺陷率，诸如在金属、触点、多晶硅等上发现的晶片缺陷率，并且优化掩模工艺以增强图案保真度性能。举几个例子，接触孔面积损失、角部倒圆(corner rounding，cr)和不对称孔上掩模工艺引起的x-y误差，就如何优化以提供所需能力提出了技术挑战。此外，亚分辨率辅助特征(sraf)提出了可以用该技术解决的进一步的技术挑战。解决这些关于掩模的问题提出了重大的技术挑战，特别是当寻求通过前一代设备扩展工艺能力时。需要一种克服这些技术挑战的掩模开发的工艺。

3、此外，随着ic技术节点的进步对掩模性能的更高需求，常规的工具(诸如单束写入工具)可能不再提供满足这些更高标准的期望结果，而同时，这些常规的工具不一定因为其他目的而过时。因此，需要扩展常规的工具的能力，以允许其在更高掩模性能领域中的使用，诸如在euvl领域中。

4、需要的是一种系统和方法，通过该系统和方法，可以开发出能够克服前述问题的光掩模。

技术实现思路

1、本发明解决了这样的挑战：通过利用光刻感知掩模工艺校正应用(lama)技术的用于制造光掩模的新的和改进的计算机系统和方法，在euvl和光学光刻中为集成电路产量实现增强的图案保真度用。如下所述，lama是多步骤数据流，在该多步骤数据流中，掩模工艺lama保真度与晶片工艺协调以增强光刻性能和产量图案化(yield patterning)。在lama技术的实施例中，基于预先存在的光掩模数据的空间域分析和/或已构建的掩模的sem图像轮廓提取分析来设计lama标准图案。然后将由校正光掩模结构组成的所设计的lama标准图案并入掩模中。在实施例中，使用设计规则检查及/或图案匹配软件来确定哪些结构存在于掩模数据中且使用空间域分析来量化那些结构中的缺陷，该空间域分析包含但不限于描述图案搜索、特征统计分析及设计密度图。由此识别可受益于lama的结构。为了得到确定掩模结构的最佳校正方法所需的掩模级数据，使用构建初始掩模。基于此，lama校正脚本将应用于随后的掩码数据生成。然后在应用lama的情况下构建最终掩模。lama校正可以在掩模工艺校正、opc或任何其他掩模准备步骤期间应用，以生成要在生产中使用的掩模数据。

2、在实施例中，一种制造光掩模的方法包括：(a)从晶片的扫描电子显微镜(sem)图像检测晶片缺陷；(b)从先前制造的光掩模的sem图像提取多个掩模轮廓，其中，所提取的掩模轮廓可以对应于检测到的晶片缺陷；(c)使用提取的多个掩模轮廓生成模拟制造的晶片；(d)检测模拟制造的晶片上的一个或多个缺陷；(e)基于模拟制造的晶片上的缺陷确定光掩模的一个或多个有问题的区域；(f)获得与先前制造的光掩模的有问题的区域相关的图案信息；(g)进行图案信息的空间域分析；(h)基于空间域分析确定多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(i)基于空间域分析从多个光掩模结构图案生成多个潜在的校正光掩模结构图案，其中，生成包括：(i)选择要应用于多个光掩模结构图案的多个处理，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；以及(ii)对于每个选择的处理，选择对应于该处理的多个参数；以及(iii)将具有所选择的参数的所选择的处理应用于多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(j)将潜在的校正光掩模结构图案并入测试光掩模中；(k)分析测试光掩模上的潜在的校正光掩模结构图案；(l)从多个潜在的校正光掩模结构图案中选择多个校正光掩模结构图案；(m)基于对测试光掩模上的多个校正掩模结构图案的分析，生成一个或多个光掩模图案校正脚本；(n)执行一个或多个光掩模图案校正脚本，以将多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案应用于一整层的光掩模布局；(o)基于最终光掩模布局构建用于一整层的光掩模，在用于一整层的光掩模中已并入多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案；(p)确认一个或多个校正光掩模结构已经被应用于最终光掩模；以及(q)确定基于光掩模生产的晶片上的多个位置不显示与先前制造的光掩模的一个或多个缺陷相对应的缺陷，在光掩模中已并入多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案。

3、在实施例中，图案信息包括对应于先前制造的光掩模的布局的一个或多个数据文件。

4、在实施例中，空间域分析包括：(i)进行图案信息的图案描述搜索；(ii)基于图案描述搜索从图案信息识别光掩模结构；以及(iii)生成对应于识别的光掩模结构的图形。在实施例中，基于对应于识别的光掩模结构的图形，识别多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷。

5、在实施例中，分析测试光掩模上的校正光掩模结构图案包括：(i)基于光掩模执行制造模拟过程；以及(ii)评估制造模拟过程的结果。

6、在实施例中，将潜在的校正光掩模结构图案并入制造的光掩模上的未使用空间中。

7、在实施例中，一种制造光掩模的方法包括：(a)从晶片的扫描电子显微镜(sem)图像检测晶片缺陷；(b)从先前制造的光掩模的sem图像提取多个掩模轮廓，其中，所提取的掩模轮廓对应于检测到的晶片缺陷；(c)使用所提取的多个掩模轮廓生成模拟制造的晶片；(d)检测模拟制造的晶片上的一个或多个缺陷；(e)基于模拟制造的晶片上的缺陷确定先前制造的光掩模的一个或多个问题区域；(f)获得与先前制造的光掩模的问题区域相关的图案信息；(g)进行图案信息的空间域分析；(h)基于空间域分析确定多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(i)基于空间域分析从多个光掩模结构图案生成多个校正光掩模结构图案，其中，生成包括：(i)选择要应用于多个光掩模结构图案的多个处理，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；以及(ii)对于每个选择的处理，选择对应于处理的多个参数；以及(iii)将具有所选择的参数的所选择的处理应用于多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(j)基于多个校正光掩模结构图案生成一个或多个光掩模图案校正脚本；(k)执行一个或多个光掩模图案校正脚本，以将多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案应用于光掩模布局；(l)基于一层的最终光掩模布局来构建光掩模，在所述光掩模中已并入多个校正光掩模结构图案中的一个或多个光掩模结构图案；(m)确认一个或多个校正光掩模结构已经被应用于光掩模；以及(n)确定基于光掩模生产的晶片上的多个位置不显示与先前制造的光掩模的一个或多个缺陷相对应的缺陷，在光掩模中已并入多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案。

8、在实施例中，图案信息包括对应于先前制造的光掩模的布局的一个或多个数据文件。

9、在实施例中，空间域分析包括：(i)进行图案信息的图案描述搜索；(ii)基于图案描述搜索从图案信息识别光掩模结构；以及(iii)生成对应于识别的光掩模结构的图形。在实施例中，基于对应于识别的光掩模结构的图形，识别多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个多个对应的缺陷。

10、在实施例中，将校正光掩模结构图案并入先前制造的光掩模上的未使用空间中。

11、在实施例中，一种用于制造光掩模的系统包括：一个或多个处理单元；以及存储器，其中，一个或多个处理单元被配置为执行机器可读指令，当所述机器可读指令在被执行时使系统：(a)从晶片的扫描电子显微镜(sem)图像检测晶片缺陷；(b)从先前制造的光掩模的sem图像提取多个掩模轮廓，其中，所提取的掩模轮廓对应于检测到的晶片缺陷；(c)使用提取的多个掩模轮廓生成模拟制造的晶片；(d)检测模拟制造的晶片上的一个或多个缺陷；(e)基于模拟制造的晶片上的缺陷确定光掩模的一个或多个有问题的区域；(f)获得与先前制造的光掩模的有问题的区域相关的图案信息；(g)进行图案信息的空间域分析；(h)基于空间域分析确定多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(i)基于空间域分析从多个光掩模结构图案生成多个潜在的校正光掩模结构图案，其中，生成包括：(i)选择要应用于多个光掩模结构图案的多个处理，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；以及(ii)对于每个选择的处理，选择对应于该处理的多个参数；以及(iii)将具有所选择的参数的所选择的处理应用于多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(j)将潜在的校正光掩模结构图案并入到测试光掩模中；(k)分析测试光掩模上的潜在的校正光掩模结构图案；(l)从多个潜在的校正光掩模结构图案中选择多个校正光掩模结构图案；(m)基于对测试光掩模上的多个校正掩模结构图案的分析，生成一个或多个光掩模图案校正脚本；(n)执行一个或多个光掩模图案校正脚本，以将多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案应用于一整层的最终光掩模布局；(o)基于最终光掩模布局来构建用于一整层的光掩模，在用于一整层的光掩模中已并入多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案；(p)确认一个或多个校正光掩模结构已经被应用于最终光掩模；以及(q)确定基于光掩模生产的晶片上的多个位置不显示与先前制造的光掩模的一个或多个缺陷相对应的缺陷，在光掩模中已并入多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案。

12、在实施例中，图案信息包括对应于先前制造的光掩模的布局的一个或多个数据文件。

13、在实施例中，空间域分析包括：(i)进行图案信息的图案描述搜索；(ii)基于所述图案描述搜索从所述图案信息识别光掩模结构；以及(iii)生成对应于识别的光掩模结构的图形。在实施例中，基于对应于识别的光掩模结构的图形，识别多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷。

14、在实施例中，分析测试光掩模上的校正光掩模结构图案包括：(i)基于测试光掩模执行制造模拟过程；以及(ii)目视检查制造模拟过程的结果。

15、在实施例中，潜在的校正光掩模结构图案被并入先前制造的光掩模上的未使用空间中。

16、在实施例中，一种用于制造光掩模的系统包括：一个或多个处理单元；以及存储器，其中，所述一个或多个处理单元被配置为执行机器可读指令，当所述机器可读指令在被执行时使系统：(a)从晶片的扫描电子显微镜(sem)图像检测晶片缺陷；(b)从先前制造的光掩模的sem图像提取多个掩模轮廓，其中，所提取的掩模轮廓对应于检测到的晶片缺陷；(c)使用所提取的多个掩模轮廓生成模拟制造的晶片；(d)检测模拟制造的晶片上的一个或多个缺陷；(e)基于模拟制造的晶片上的缺陷确定先前制造的光掩模的一个或多个问题区域；(f)获得与先前制造的光掩模的问题区域相关的图案信息；(g)进行图案信息的空间域分析；(h)基于空间域分析确定多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(i)基于空间域分析从多个光掩模结构图案生成多个校正光掩模结构图案，其中，生成包括：(i)选择要应用于多个光掩模结构图案的多个处理，多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；以及(ii)对于每个选择的处理，选择对应于该处理的多个参数；以及(iii)将具有所选择的参数的所选择的处理应用于多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(j)基于多个校正光掩模结构图案生成一个或多个光掩模图案校正脚本；(k)执行一个或多个光掩模图案校正脚本，以将多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案应用于光掩模布局；(l)基于一层的最终光掩模布局来构建光掩模，在所述光掩模中已并入多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案；(m)确认一个或多个校正光掩模结构已经被应用于光掩模；以及(n)确定基于光掩模生产的晶片上的多个位置不显示与先前制造的光掩模的一个或多个缺陷相对应的缺陷，在光掩模中已并入多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案。

17、在实施例中，图案信息包括对应于先前制造的光掩模的布局的一个或多个数据文件。

18、在实施例中，空间域分析包括：(i)进行图案信息的图案描述搜索；(ii)基于图案描述搜索从图案信息识别光掩模结构；以及(iii)生成对应于识别的光掩模结构的图形。在实施例中，基于对应于识别的光掩模结构的图形，识别多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷。

19、在实施例中，校正光掩模结构图案被并入先前制造的光掩模上的未使用空间中。

20、在实施例中，一种掩模设计校正系统，包括一个或多个计算机系统，每个计算机系统包括一个或多个处理器和多个模块，所述一个或多个处理器可操作地连接至一个或多个存储器装置，所述多个模块存储在一个或多个存储器装置中并被编程以在一个或多个处理器中的一个或多个处理器上运行，多个模块包括：(a)扫描模块，所述扫描模块被配置为：(1)扫描晶片中的一层的第一扫描电子显微镜(sem)图像；(2)从晶片的第一sem图像检测晶片缺陷；并且(3)输出晶片上具有晶片缺陷的位置；(b)轮廓提取模块，所述轮廓提取模块可操作地连接至所述扫描模块并且被配置为：(1)获得晶片上具有晶片缺陷的位置；并且(2)从与晶片中的该层相关联的先前制造的光掩模的第二sem图像提取多个掩模轮廓，其中，所提取的掩模轮廓对应于先前制造的光掩模上的对应于晶片的检测的晶片缺陷的位置；(c)模拟模块，所述模拟模块可操作地连接至轮廓提取模块并且被配置为：(1)获得多个所提取的掩模轮廓；并且(2)使用所提取的多个掩模轮廓生成模拟制造的晶片；(d)检测模块，所述检测模块可操作地连接至模拟模块并且被配置为：(1)获得模拟制造的晶片；(2)检测模拟制造的晶片上的一个或多个缺陷；(3)输出包括模拟制造的晶片上的缺陷的数据；(e)光掩模分析模块，所述光掩模分析模块可操作地连接至检测模块并且被配置为：(1)获得包括模拟制造的晶片上的缺陷的数据；(2)基于包括模拟制造的晶片上的缺陷的数据，确定先前制造的光掩模的一个或多个有问题的区域；并且(3)生成与先前制造的光掩模的有问题的区域相关的图案信息；(f)空间域分析模块，所述空间域分析模块可操作地连接至光掩模分析模块并且被配置为：(1)获得与先前制造的光掩模的问题区域相关的图案信息；(2)进行图案信息的空间域分析；并且(3)输出空间域分析的结果；(g)图案识别模块，所述图案识别模块可操作地连接至空间域分析模块并且被配置为：(1)获得空间域分析的结果；(2)基于空间域分析的结果确定多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(3)输出对应于多个光掩模结构图案的数据，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(h)图案生成模块，所述图案生成模块可操作地连接至图案识别模块并且被配置为：(1)获得对应于多个光掩模结构图案的数据，所述多个光掩模结构图案的显示一个或多个对应的缺陷；(2)选择要应用于多个光掩模结构图案的多个处理，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；并且(3)对于每个选择的处理，选择对应于该处理的多个参数；(4)将具有所选择的参数的所选择的处理应用于多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(5)基于空间域分析从多个光掩模结构图案生成多个潜在的校正光掩模结构图案；(6)将潜在的校正光掩模结构图案并入测试光掩模中；(7)分析测试光掩模上的潜在校正光掩模结构图案；(8)从多个潜在校正光掩模结构图案中选择并输出多个校正光掩模结构图案；以及(i)脚本模块，所述脚本模块可操作地连接至图案选择模块，并且被配置为：(1)获得多个校正光掩模结构图案；(2)基于多个校正光掩模结构图案生成一个或多个光掩模图案校正脚本；并且(3)执行一个或多个光掩模图案校正脚本，以将多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案应用于光掩模布局。

21、在实施例中，图案信息包括对应于先前制造的光掩模的布局的一个或多个数据文件。

22、在实施例中，空间域分析包括：(i)进行图案信息的图案描述搜索；(ii)基于图案描述搜索从图案信息识别光掩模结构；以及(iii)生成对应于识别的光掩模结构的图形。在实施例中，基于对应于识别的光掩模结构的图形，识别多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷。

23、在实施例中，分析测试光掩模上的校正光掩模结构图案包括：(i)基于测试光掩模执行制造模拟过程；以及(ii)目视检查制造模拟过程的结果。

24、在实施例中，潜在的校正光掩模结构图案被并入先前制造的光掩模上的未使用空间中。

25、在实施例中，一种掩模设计校正系统，包括一个或多个计算机系统，每个计算机系统包括一个或多个处理器和多个模块，所述一个或多个处理器可操作地连接至一个或多个存储器装置，所述多个模块存储在一个或多个存储器装置中并被编程以在一个或多个处理器中的一个或多个处理器上运行，多个模块包括：(a)扫描模块，所述扫描模块被配置为：(1)扫描晶片中的一层的第一扫描电子显微镜(sem)图像；(2)从晶片的第一sem图像检测晶片缺陷；并且(3)输出晶片上具有晶片缺陷的位置；(b)轮廓提取模块，所述轮廓提取模块可操作地连接至扫描模块并且被配置为：(1)获得晶片上具有晶片缺陷的位置；并且(2)从与晶片中的该层相关联的先前制造的光掩模的第二sem图像提取多个掩模轮廓，其中，所提取的掩模轮廓对应于先前制造的光掩模上的对应于晶片的检测到的晶片缺陷的位置；(c)模拟模块，所述模拟模块可操作地连接至轮廓提取模块并且被配置为：(1)获得多个提取的掩模轮廓；以及(2)使用提取的多个掩模轮廓生成模拟制造的晶片；(d)检测模块，所述检测模块可操作地连接至模拟模块并且被配置为：(1)获得模拟制造的晶片；(2)检测模拟制造的晶片上的一个或多个缺陷；(3)输出包括模拟制造的晶片上的缺陷的数据；(e)光掩模分析模块，所述光掩模分析模块可操作地连接至检测模块并且被配置为：(1)获得包括模拟制造的晶片上的缺陷的数据；(2)基于包括模拟制造晶片上的缺陷的数据，确定先前制造的光掩模的一个或多个有问题的区域；并且(3)生成与先前制造的光掩模的有问题的区域相关的图案信息；(f)空间域分析模块，所述空间域分析模块可操作地连接至光掩模分析模块并且被配置为：(1)获得与先前制造的光掩模的问题区域相关的图案信息；(2)进行图案信息的空间域分析；并且(3)输出空间域分析的结果；(g)图案识别模块，所述图案识别模块可操作地连接至空间域分析模块并且被配置为：(1)获得空间域分析的结果；(2)基于空间域分析的结果确定多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(3)输出对应于多个光掩模结构图案的数据，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(h)图案生成模块，所述图案生成模块可操作地连接至图案识别模块并且被配置为：(1)获得对应于多个光掩模结构图案的数据，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(2)选择要应用多个光掩模结构图案的多个处理，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；以及(3)对于每个选择的处理，选择对应于该处理的多个参数；以及(4)将具有所选择的参数的所选择的处理应用于多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷；(5)基于空间域分析从多个光掩模结构图案生成多个校正光掩模结构图案；以及(i)脚本模块，所述脚本模块可操作地连接至图案生成模块，并且被配置为：(1)获得多个校正光掩模结构图案；(2)基于多个校正光掩模结构图案生成一个或多个光掩模图案校正脚本；并且(3)执行一个或多个光掩模图案校正脚本，以将多个校正光掩模结构图案中的一个或多个校正光掩模结构图案应用于光掩模布局。

26、在实施例中，图案信息包括对应于先前制造的光掩模的布局的一个或多个数据文件。

27、在实施例中，空间域分析包括：(i)进行图案信息的图案描述搜索；(ii)基于图案描述搜索从图案信息识别光掩模结构；以及(iii)生成对应于识别的光掩模结构的图形。在实施例中，基于对应于识别的光掩模结构的图形，识别多个光掩模结构图案，所述多个光掩模结构图案显示一个或多个对应的缺陷。

28、在实施例中，校正光掩模结构图案被并入先前制造的光掩模上的未使用空间中。