用于确定光学阈值和抗蚀剂偏置的方法和装置的制作方法

专利名称：用于确定光学阈值和抗蚀剂偏置的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明主要地涉及电子设计自动化。具体而言，本发明涉及用于为光刻工艺确定 光学阈值和抗蚀剂偏置(resist bias)的方法和装置。
背景技术：
计算技术的迅速发展可以主要归功于已经使得有可能将数以千万计的器件集成到单个芯片上的半导体制造技术的改进。工艺模型普遍用来对半导体制造工艺进行建模。工艺模型可以在设计半导体芯片 期间使用于诸多应用中。例如，工艺模型普遍用于对布局进行校正以补偿半导体制造工艺 的不希望的效果。工艺模型中的不准确性可能对使用这些模型的应用的功效造成负面影响。例如， 光刻工艺模型中的不准确性可能降低光学邻近校正(OPC)的功效。当集成密度更高时，常 规抗蚀剂模型中的不准确性可能对使用工艺模型的应用的功效有限制。因此，希望通过对 抗蚀剂性能准确地进行建模来确定准确的工艺模型。

发明内容
本发明的一个实施例提供用于为光刻工艺确定参数的系统和技术，该参数可以用 来对光刻工艺准确地进行建模。具体而言，一个实施例提供用于为光刻工艺确定光学阈值 和抗蚀剂偏置的系统和技术。通常通过测量晶片上的特征的关键尺度来获得用于光刻工艺的经验数据，因此， 经验数据结合光学效果以及抗蚀剂效果二者。本发明的一个实施例提供用以将抗蚀剂效果 与光学效果分离的系统和技术，从而经验数据可以用来确定更准确的光刻模型。该系统可以通过以下操作来确定等聚焦图案(iso-focalpattern)在不同聚焦 条件之下印刷布局，测量印刷图案的关键尺度，以及标识其关键尺度测量对聚焦变化基本 上不敏感的图案。等聚焦图案然后可以用来确定光学阈值和抗蚀剂偏置。具体而言，多个光学模型 可以用来确定与等聚焦图案邻近的空间图像强度值，其中多个光学模型对不同聚焦条件之 下的光刻工艺的光学系统进行建模。接着，该系统可以确定与等聚焦图案邻近的如下位置， 空间图像强度值在该位置对聚焦变化基本上不敏感。该系统然后可以使用在该位置的空间 图像强度值来确定光学阈值。另外，该系统可以通过确定在该位置与参考位置之间的距离 来确定光学关键尺度。该系统然后可以通过确定抗蚀剂关键尺度，即在晶片上印刷的等聚焦特征的关键 尺度测量与通过使用光学模型确定的光学关键尺度之差，来确定抗蚀剂偏置。光学阈值和 抗蚀剂偏置然后可以用来确定准确的光刻工艺模型。


图1图示了根据本发明一个实施例的在设计和制作集成电路时的各种阶段。图2图示了根据本发明一个实施例的典型光学系统。图3图示了根据本发明一个实施例的等聚焦图案。图4图示了根据本发明一个实施例的等聚焦图案为何对聚焦变化基本上不敏感。图5图示了根据本发明一个实施例的剂量对等聚焦图案的影响。图6呈现了对根据本发明一个实施例的用于确定光学阈值的过程进行图示的流程图。图7呈现了对根据本发明一个实施例的用于确定抗蚀剂偏置的过程进行图示的 流程图。图8图示了根据本发明一个实施例的计算机系统。
具体实施例方式呈现以下描述以使本领域技术人员能够实现和利用本发明，并且在特定应用及其 要求的背景中提供该描述。本领域技术人员将容易清楚对公开的实施例的各种修改，并且 这里限定的一般原理可以适用于其它实施例和应用而不脱离本发明的精神实质和范围。因 此，本发明不限于所示实施例而是将被赋予以与这里公开的原理和特征一致的最广范围。集成电路(IC)设计流稈图1图示了根据本发明一个实施例的在设计和制作集成电路时的各种阶段。该过程通常从使用EDA过程(步骤110)来实现的产品想法(步骤100)开始。一 旦设计定稿，通常流片(tap-out)(事件140)该设计，并且该设计经过制作工艺(步骤150) 以及封装和组装工艺(步骤160)以产生成品芯片(结果170)。EDA过程(步骤110)包括下文仅出于示例目的而描述的而且并非用来限制本发明 的步骤112-130。具体而言，实际集成电路设计可能要求设计者在与下述顺序不同的顺序中 进行设计步骤。系统设计(步骤112)在这一步骤中，设计者描述他们想要实施的功能。他们 也可以进行假设(what-if)规划以精化功能、检验成本等。硬件-软件架构划分可以出 现在这一阶段。可以在这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产品包括 ModelArchitect、Saber 、System Studio 禾口 Design Ware .逻辑设计和功能验证(步骤114)在这一阶段，编写用于系统中的模块的VHDL或 者Verilog代码，并且检验该设计的功能准确性。具体而言，检验该设计以保证它产生正 确输出。可以在这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产品包括VCS 、
Vera 、DesignWare 、MageiianTM、F0rmaiity 、ESP 和 Lecia 。合成和测试设计(步骤116) :VHDL/Verilog可以在这一阶段中转译成网 表。可以针对目标技术优化网表，并且可以设计和实施测试以检验成品芯片。可以在 这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产品包括Design Compiler 、 Phys i cal Complier 、 Test Compi1er、 Power Compiler 、 FPGA Compiler、 TetraMAX :和 DesignW are ⑧。网表验证(步骤118)在这一步骤中，检验网表与时序约束的相符性和与VHDL/Veri log源代码的对应性。可以在这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产
品包括 Formality 、PrimeTime 和 VCS 。设计规划(步骤120)这里，构造和分析用于芯片的整个平面图以便进行定时和 顶层布线。可以在这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产品包括Astro 和 IC Compiler 产品。物理实施(步骤122)在这一步骤出现布置(对电路元件的定位)和布线(对电 路元件的连接)。可以在这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产品包括 Astro 和 IC Compiler 产品。分析和提取(步骤124)在这一阶段，在晶体管级验证电路功能；这又允许假设的 精化。可以在这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产品包括AstroRai 1 、 PrimeRai l、PrimeTime 和 Star-RCXT 。物理验证(步骤126)在这一步骤中，检验设计以保证制造、电问题、光刻问题和 电路的正确性。可以在这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产品包括 Hercules 。分辨率增强(步骤128)这一步骤涉及到对布局的几何形状操控以提高设计的可 制造性。可以在这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产品包括Proteus/ Progen、ProteusAF 禾口 PSMGen0掩模数据预备(步骤130)这一步骤提供用于产生掩模以产生成品芯片的“流片” 数据。可以在这一步骤使用的来自Synopsys公司的示例性EDA软件产品包括CATS 系 列产品。工艺模型工艺模型对通常涉及到复杂的物理和化学互作用的一个或者多个半导体制造工 艺的性能进行建模。通过将内核系数与经验数据拟合或者校准来确定工艺模型。通常通过 将正在被建模的半导体制造工艺应用于一个或者多个测试布局来生成经验数据。例如，光 刻工艺可以用来在晶片上印刷测试布局。接着，可以通过测量特征的关键尺度(⑶)来获得 经验数据。未校准的工艺模型然后可以与经验数据拟合以获得对光刻工艺进行建模的已校 准的工艺模型。一旦确定工艺模型，它可以在设计和制造半导体芯片期间使用于诸多应用中。例 如，工艺模型通常用来支持光学邻近校正(OPC)和分辨率增强技术(RET)。这些模型可以在 流片流程期间在合理期限内允许全芯片的数据库操控。未校准的工艺模型通常包括与参数和/或系数关联的分量。在校准期间，参数和 /或系数可以令人满意地与经验数据拟合以获得最终工艺模型。工艺模型中的一个分量通
常是设计成对特定物理效果进行建模的数学表达式。例如，可以将工艺模型表示为^>'★)，
其中&是分量或者内核，而Ci是与Ici关联的系数。经验数据可以包括所需性质如CD在布 局中的不同位置的值。一旦工艺模型与经验数据拟合，它然后可以用来预测用于其它布局 的所需性质的值。通常不可能校准系数值使得预测的数据与经验数据精确地匹配。即使精确拟合是 可用的，但是可能并不需要这样，因为所得工艺模型可能没有恰当地内插和/或外插。通常，统计拟合技术用来确定参数和/或系数从而使经验数据与预测的数据之间的误差最小。在一个实施例中，系统可以使用最小平方拟合技术以确定参数和/或系数值。如果工艺模型适当地内插和外插，S卩如果工艺模型在它应用于与在拟合过程期间 使用的布局不同的布局时生成准确结果，则认为它是稳健的。一般而言，工艺模型使用越少 的建模函数或者内核，它就越稳健。然而，使用更少内核可能降低工艺模型的准确性。因此， 通常在工艺模型的稳健性与准确性之间存在权衡。光刻工艺樽型可以使用统计建模和/或物理建模来确定工艺模型。统计建模技术通常使用具有 与经验数据拟合的系数和/或参数的通用建模函数。注意统计模型所用函数通常并不基 于下层物理过程的工作；它们代之以是可以用来拟合任一种经验数据的有普适性的建模函 数。与统计建模对照，物理建模试图对下层物理过程进行建模。例如，用于光刻工艺的 物理模型通常包括光学模型和抗蚀剂模型。光学模型可以对用来使抗蚀剂曝光的光学系统 进行建模，而抗蚀剂模型可以对抗蚀剂在曝光于辐射时的性能进行建模。光学樽型光刻工艺模型中的光学模型通常基于对部分相干光学系统的性能进行建模的霍 普金斯(Hopkins)模型。图2图示了根据本发明一个实施例的典型光学系统。来自源202的辐射可以由聚光器204准直。准直光然后可以通过掩模206、孔208、 透镜体210并且在晶片212上形成图像。可以使用以下表达式来描述霍普金斯模型<formula>formula see original document page 8</formula>
其中I(x，y)是在晶片上的点(x，y)的光学密度，L(x，y ，y')是光源和掩模 的集总模型，L*是L的复共轭，而J(x' ,y' ；χ"，y")对光在掩模上的两点之间的相干性 进行建模。集总模型(L)实质上将掩模视为光源阵列。具体而言，L(x, y ；χ'，y')对掩 模上作为点源的点(x' ,Y')进行建模，而J(x' ,Y' ；x" ,Y")对从掩模上的点(x'， Y')和(X" ,γ")发散的光之间的相干性进行建模。可以将集总模型(L)表示为掩模与 源之间的卷积。例如，可以使用掩模模型和源模型将集总模型表示如下<formula>formula see original document page 8</formula>
其中Μ(χ'，y')对掩模进行建模，而K(x，y ，y')对源进行建模。霍普金斯模型可以用来确定对光学系统进行建模的、称为传输交叉系数(TCC)矩 阵的4D (四维)矩阵。然后可以使用成组正交2D (二维)内核来表示TCC矩阵。可以使用 TCC矩阵的本征函数来确定该组正交内核。可以通过将该组2D内核与掩模卷积来确定晶 片上的特征。可以在 Alfred Kwok-Kit Wong 于 2005 年在 SPIE-International Society for Optical Engine 发@白勺 Optical Imagingin Projection Microlithography 禾口 Grant R. Fowles 于 1989 年由 Dover 出版社出版的 Introduction to Modern Optics 第 2 版中找 到关于光刻和工艺建模的主要信息。在一个实施例中，系统可以使用称为泽尔尼克多项式的成组正交函数以表示光学系统。泽尔尼克多项式由形式与在光学系统中经常观测到的像差类型相同的项组成。例如， 一个泽尔尼克多项式可以与散焦关联，而另一泽尔尼克多项式可以与倾斜关联，等等。可以
使用表达式∑(o1-z1)来表示光学系统，其中Zi是泽尔尼克多项式，而Ci是与Zi关联的光学系数。仅出于示例和描述的目的已经呈现对光刻工艺模型的前文描述。本意并非让它们 穷举本发明或者使本发明限于公开的形式。因而，本领域技术人员将清楚许多修改和变化。抗饨剂樽型随着特征尺寸变得更小，工艺模型的准确性变得越来越关键。一般而言，物理模 型通常优于统计模型，因为物理模型往往比统计模型更准确和稳健。常规光刻模型使用统 计建模方式以对光学系统进行建模，但是它们使用统计建模方式以对抗蚀剂的性能进行建 模。具体而言，常规建模技术通常通过移动“光学图像”或者对可变图像质量有不同响应来 改变模型中的抗蚀剂参数。随着集成密度增加，抗蚀剂模型的不准确性会变得可观。因此， 需要提高抗蚀剂模型的准确性。在工艺模型校准期间，未校准的工艺模型与经验数据拟合。通过测量晶片上的特 征的关键尺度来获得用于光刻工艺模型的经验数据。然而，注意，晶片上的特征的关键尺度 结合光学系统的性能以及抗蚀剂的性能。换而言之，通常用于对光刻工艺进行建模的经验 数据没有将光学效果与抗蚀剂效果分离。如果没有对抗蚀剂效果具体地进行捕获的经验数 据，则即使并非不可能也很难对抗蚀剂效果准确地进行建模。光学阈值和抗蚀剂偏置是可以用于为抗蚀剂创建准确物理模型的两个参数。可以 将光学阈值限定为如下强度水平，该强度水平造成抗蚀剂材料将它的特性改变如下数量， 该数量足以造成在晶片上印刷图案。可以将抗蚀剂偏置限定为特征的关键尺度在晶片的表 面已经曝光于辐射之后的光刻工艺中所用化学和物理过程期间的改变。注意光学模型通常很准确；因此，可以高准确度地确定晶片的表面上任一点的空 间图像强度。然而由于光学阈值未知，所以不能高准确度地确定如下抗蚀剂的区域，该抗蚀 齐IJ的特性已经改变得足以使图案将印刷于晶片的表面上。本发明的一个实施例利用以下认识如果知道光学阈值，则可以通过计算在晶片 的表面上测量的关键尺度与如下“光学关键尺度”之差来确定抗蚀剂偏置，这些光学关键尺 度可以限定为在将抗蚀剂曝光之后、但是在更多物理和化学工艺应用于晶片的表面之前存 在的理论关键尺度。注意，直接地测量光学阈值不切实际。然而，本发明的一个实施例通过确定等聚 焦图案在不同聚焦条件之下的空间图像强度来确定光学阈值。具体而言，该实施例利用以 下认识(1)对于固定剂量，如果空间图像为等聚焦，则对应印刷图案将也是等聚焦，并且 反之亦然；以及(2)在等聚焦图案的边缘的空间图像强度在聚焦条件改变时保持基本上相 同。因此，如果可以标识等聚焦图案，则可以通过确定空间图像强度曲线在不同聚焦条件之 下的“交点”来确定光学阈值。图3图示了根据本发明一个实施例的等聚焦图案。注意，图3中所示图案仅用于 示例目的而并非为了代表实际光刻工艺中所用图案。布局302包括图案304和306。在特定聚焦条件之下将布局302曝光获得包括空 间图像图案310和312的空间图像308。对于亮场掩模，空间图像图案通常对应于晶片上的如下区域，空间图像强度在该区域中小于光学阈值。另一方面，对于暗场掩模，空间图像图案通常对应于晶片上的如下区域，空间图像强度在该区域中大于光学阈值。在进一步处理 之后，可以在晶片314上印刷图案316和318。改变聚焦条件通常改变空间图像图案和所得印刷图案的关键尺度。例如，可以通过在与产生空间图像308的聚焦条件不同的聚焦条件之下将布局302曝光来获得空间图像 320。即使由相同布局图案生成空间图像图案310和322，空间图像图案310和322的关键 尺度仍然完全不同，并且分别在晶片314和326上的印刷图案316和328的关键尺度也完 全不同。等聚焦图案对聚焦条件的变化基本上不敏感。例如，图案306是等聚焦图案，因为对应空间图像图案312和324即使在不同聚焦条件之下生成它们仍然基本上彼此相似。另 夕卜，由于空间图像图案基本上相似，所以晶片上的所得印刷图案也有望基本上相似，并且反 之亦然。例如，印刷图案318和330也基本上彼此相似。注意，等聚焦图案的关键尺度可以与布局上的对应图案的关键尺度匹配或者可以 不匹配。例如，即使图案306是等聚焦图案，空间图像图案312和印刷图案318仍然比布局 上的图案306更细。图4图示了根据本发明一个实施例的等聚焦图案为何对聚焦变化基本上不敏感。线402、404、406和408可以是布局的部分。不失一般性，可以假设使用正性光刻 胶和亮场掩模将布局曝光。因此，如果空间图像强度小于光学阈值，则将印刷图案。具体而 言，光学系统模型可以用来确定在晶片上的一个位置的空间图像强度。接着，可以比较空间 图像强度与光学阈值以确定图案是否将印刷于该位置。空间图像强度绘图400图示了空间图像强度随着线404的宽度的变化。将清楚的 是，恒定光学阈值可以由绘图400中的水平线(为求简洁而未示出)代表。在绘图400中， 光学阈值线将与空间图像强度曲线相交于两点，例如光学阈值线可以与曲线418相交于点 412和420。在这两个交点之间的距离410对应于用于线404的印刷线宽。如果认为这一 线宽是关键尺度，则距离410将是用于线404的关键尺度测量。注意，空间强度曲线通常在不同聚焦条件之下不同。例如，空间强度曲线414、416 和418代表在不同聚焦条件之下的空间图像强度。本发明的一个实施例利用以下认识如果具有等聚焦图案，则用于不同聚焦条件 的空间强度曲线应当相交于同一点，并且这一点应当在光学阈值线上。换而言之，可以通过 确定与不同聚焦条件对应的空间强度曲线的交点来确定光学阈值。例如在绘图400中，如 果线404是等聚焦图案，则与交点412关联的空间强度值将等于光学阈值。注意在实践中，图案可能并非理想地等聚焦，并且即使图案理想地等聚焦，不同空 间强度曲线仍然可能并未精确地相交于同一点。然而，曲线的交点将最可能彼此仍然很近。 在这样的情形中，可以通过使用与成组交点关联的光学阈值的值来确定光学阈值。例如，可 以通过选择交点之一、然后确定与所选交点关联的空间图像强度值来确定光学阈值。取而 代之，可以通过确定与成组交点关联的光学阈值的值的统计量如平均值来确定光学阈值。图5图示了根据本发明一个实施例的剂量对等聚焦图案的影响。等聚焦图案通常在特定剂量(该剂量是用于曝光的辐射能量的数量)表现等聚焦 性能。然而，如果改变剂量，则图案可能并未表现等聚焦性能。绘图500中的各曲线绘出了对于特定剂量值随聚焦变化的图案的关键尺度(例如抗蚀剂特征宽度)。注意，等聚焦性 能在绘图中将自身展现为基本上水平线。例如，曲线504对应于图案表现等聚焦性能时的 剂量。然而在更低或者更高剂量下，图案可以分别生成不与等聚焦性能对应的曲线502和 506，因为曲线502和506不是基本上水平线。 基于上述讨论，以下章节描述用于确定光学阈值和抗蚀剂偏置的系统和技术。用于确定光学阈倌的过稈图6呈现了对根据本发明一个实施例的用于确定光学阈值的过程进行图示的流 程图。该过程可以始于接收包括待印刷的图案的布局(步骤602)。接着，系统可以确定等聚焦图案(步骤604)。具体而言，系统可以在不同聚焦条件 之下印刷布局(步骤606)。接着，系统可以确定印刷图案，使得印刷图案的关键尺度对聚焦 变化基本上不敏感(步骤608)。可以具体地设计布局中的图案以标识等聚焦图案。例如，布局可以具有线宽和间 距可变的线和空间图案。通过印刷线宽和间距不同的线和空间图案，可以标识产生等聚焦 线和空间图案的线宽值和间距值。系统然后可以使用等聚焦图案以确定光学阈值的值(步骤610)。具体而言，系统 可以通过将布局与多个光学模型卷积来确定多个空间图像强度值，其中多个光学模型对不 同聚焦条件之下的光刻工艺的光学系统进行建模(步骤612)。接着，系统可以确定与等 聚焦图案邻近的第一位置，空间图像强度值在该第一位置对聚焦变化基本上不敏感(步骤 614)。系统然后可以使用在第一位置的空间图像强度值来确定光学阈值的值(步骤616)。 接着，系统可以存储光学阈值的值(步骤618)。可以在布局中的任何评估点进行布局与工艺模型的卷积。评估点可以是预测光刻 工艺的效果时关注的布局中的任何位置。例如，评估点可以位于线端上，并且可以关注于确 定线端是否将恰当地印刷。通常通过在评估点将代表布局的2D函数与工艺模型卷积来进行卷积。注意，工艺 模型通常具有范围，因此卷积运算通常无需系统将整个布局与工艺模型卷积；系统代之以 仅需对布局落入该范围内的部分进行卷积。卷积的值然后可以用来确定光刻工艺在评估点的效果。例如，系统可以在布局中 的多个评估点将布局与工艺模型卷积并且比较卷积值与阈值以确定代表印刷图案形状的 轮廓。用于确定抗蚀剂偏置的过程图7呈现了对根据本发明一个实施例的用于确定抗蚀剂偏置的过程进行图示的 流程图。该过程可以开始于接收布局(步骤702)。接着，系统可以通过测量在晶片上印刷的等聚焦图案的关键尺度来确定抗蚀剂关 键尺度值，其中等聚焦图案的关键尺度对聚焦变化基本上不敏感(步骤704)。如上文说明的那样，系统可以通过以下操作来标识布局中的等聚焦图案在不同 聚焦条件之下印刷布局以获得成组晶片上的印刷图案，测量印刷图案的关键尺度，以及确 定其关键尺度测量对聚焦变化基本上不敏感的图案。
系统然后可以确定光学关键尺度值(步骤706)。具体而言，系统可以通过将布局 与多个光学模型卷积来确定与等聚焦图案邻近的多个空间图像强度值，其中多个光学模型 对不同聚焦条件之下的光刻工艺的光学系统进行建模(步骤708)。接着，系统可以确定与 等聚焦图案邻近的第一位置，其中空间图像强度值在该第一位置对聚焦变化基本上不敏感 (步骤710)。系统然后可以通过确定在第一位置与参考位置之间的距离来确定光学关键尺 度值(步骤712)。 参考位置一般可以是用来确定光学关键尺度的任何位置。例如，参考位置可以是 图案的中心，例如线的中心。取而代之，参考位置可以是在图案的另一侧上的如下位置，空 间图像强度值在该位置对聚焦变化基本上不敏感。例如，如果第一位置是图4中的点420， 则参考位置可以在“0”位置或者在点412。将清楚的是，可能需要调节在第一位置与参考位置之间的距离以获得光学关键尺 度值。例如，如果参考位置是点412，则在第一位置与参考位置之间的距离将是光学关键尺 度值。另一方面，如果参考位置在“0”位置，假设“0”位置在线404的中心，则在第一位置 与参考位置之间的距离可能需要翻倍以获得光学关键尺度值。接着，系统可以通过抗蚀剂关键尺度值与光学关键尺度值之差来确定抗蚀剂偏置 (步骤714)。系统然后可以存储抗蚀剂偏置(步骤716)。抗蚀剂偏置和/或光学阈值可以用来为光刻工艺确定光刻工艺模型。具体而言， 抗蚀剂偏置和/或光学阈值可以用来为抗蚀剂确定物理模型。光刻工艺模型可以用来进行 光学邻近校正或者预测晶片上的印刷图案的轮廓。图8图示了根据本发明一个实施例的计算机系统。计算机系统802包括处理器804、存储器806和存储设备808。计算机系统802可 以与显示器814、键盘810和指示设备812耦合。存储设备808可以存储布局816、工艺模 型818、参数820、经验数据822和应用824。经验数据822可以包括在对布局816进行光刻工艺时在晶片的表面上印刷的特征 的关键尺度测量。应用824可以包括如下指令，这些指令在由处理器804执行时使得计算 机系统802实现用于确定光学阈值的方法和/或实现用于确定抗蚀剂偏置的方法。在操作期间，计算机系统802可以在存储器806中加载应用824。接着，系统可以 使用经验数据822以确定等聚焦图案和抗蚀剂关键尺度。系统然后可以使用布局816和工 艺模型818以确定光学阈值和光学关键尺度。接着，系统可以确定抗蚀剂偏置。系统然后 可以在存储设备808中存储计算的参数，比如光学阈值和抗蚀剂偏置。系统然后可以使用光学阈值和抗蚀剂偏置来确定光刻工艺模型。系统可以通过在 计算机可读存储介质中存储关联的参数和/或系数来在存储设备808上存储工艺模型。具 体而言，在一个实施例中，系统可以通过存储参数、系数、内核标识符以及将参数和系数与 它们的相应内核标识符关联的信息来存储工艺模型。内核标识符可以是标识内核的串，或 者它可以是代表内核的表达式。接着，系统可以使用工艺模型以确定邻近校正或者预测印 刷图案的轮廓。结论在本具体实施方式
中描述的数据结构和代码通常存储于计算机可读存储介质上， 该介质可以是能够存储用于由计算机系统使用的代码和/或数据的任何设备或者介质。计算机可读存储介质包括但不限于易失性存储器、非易失性存储器、磁和光学存储设备(比 如盘驱动器、磁带、CD(压缩盘)、DVD(数字多功能盘或者数字视频盘)或者现在已知或者 以后开发的能够存储计算机可读介质的其它介质。可以将具体实施方式
这一节中描述的方法和过程实施为能够存储于如上所述计 算机可读存储介质中的代码和/或数据。当计算机系统读取和执行计算机可读存储介质上 存储的代码和/或数据时，计算机系统实现作为数据结构和代码来体现的并且存储于计算 机可读存储介质内的方法和过程。另外，可以在硬件模块中包括所述方法和过程。例如，硬件模块可以包括但不限于 专用集成电路(ASIC)芯片、现场可编程门阵列(FPGA)和现在已知或者以后开发的其它可 编程逻辑器件。当激活硬件模块时，硬件模块实现硬件模块内包括的方法和过程。
仅出于示例和描述的目的已经呈现对本发明实施例的前文描述。本意并非让它们 穷举本发明或者使本发明限于公开的形式。因而，本领域技术人员将清楚许多修改和变化。 此外，本意并非让上述公开内容限制本发明。本发明的范围由所附权利要求限定。
权利要求
一种用于为光刻工艺确定参数的方法，所述方法包括接收布局；通过测量在晶片上印刷的等聚焦图案的关键尺度来确定抗蚀剂关键尺度值，其中所述关键尺度对聚焦变化基本上不敏感；通过以下操作来确定光学关键尺度值通过将所述布局与多个光学模型卷积来确定与所述等聚焦图案邻近的多个空间图像强度值，其中所述多个光学模型对不同聚焦条件之下的所述光刻工艺的光学系统进行建模；确定与所述等聚焦图案邻近的第一位置，所述空间图像强度值在所述第一位置对聚焦变化基本上不敏感；以及通过确定在所述第一位置与参考位置之间的距离来确定所述光学关键尺度值；通过确定所述抗蚀剂关键尺度值与所述光学关键尺度值之差来为所述光刻工艺确定抗蚀剂偏置；以及存储所述抗蚀剂偏置。
2.根据权利要求1所述的方法，包括通过以下操作来标识所述布局中的等聚焦图案在不同聚焦条件之下印刷所述布局以获得成组晶片上的印刷图案；测量所述印刷图案的关键尺度；以及确定其关键尺度测量对聚焦变化基本上不敏感的图案。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述抗蚀剂偏置用来为所述光刻工艺确定光刻工 艺模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述光刻工艺模型用来进行光学邻近校正。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述光刻工艺模型用来预测晶片上的印刷图案的 轮廓。
6.一种存储指令的计算机可读存储介质，所述指令在由计算机执行时造成所述计算机 实现一种用于为光刻工艺确定参数的方法，所述方法包括接收布局；通过测量在晶片上印刷的等聚焦图案的关键尺度来确定抗蚀剂关键尺度值，其中所述 关键尺度对聚焦变化基本上不敏感；通过以下操作来确定光学关键尺度值通过将所述布局与多个光学模型卷积来确定与所述等聚焦图案邻近的多个空间图像 强度值，其中所述多个光学模型对不同聚焦条件之下的所述光刻工艺的光学系统进行建 模；确定与所述等聚焦图案邻近的第一位置，所述空间图像强度值在所述第一位置对聚焦 变化基本上不敏感；以及通过确定在所述第一位置与参考位置之间的距离来确定所述光学关键尺度值； 通过确定所述抗蚀剂关键尺度值与所述光学关键尺度值之差来为所述光刻工艺确定 抗蚀剂偏置；以及存储所述抗蚀剂偏置。
7.根据权利要求6所述的计算机可读存储介质，其中所述方法包括 通过以下操作来标识所述布局中的等聚焦图案在不同聚焦条件之下印刷所述布局以获得成组晶片上的印刷图案；测量所述印刷图案的关键尺度；以及确定其关键尺度测量对聚焦变化基本上不敏感的图案。
8.根据权利要求6所述的计算机可读存储介质，其中所述抗蚀剂偏置用来为所述光刻 工艺确定光刻工艺模型。
9.根据权利要求8所述的计算机可读存储介质，其中所述光刻工艺模型用来进行光学 邻近校正。
10.根据权利要求8所述的计算机可读存储介质，其中所述光刻工艺模型用来预测晶 片上的印刷图案的轮廓。
11.一种用于为光刻工艺确定参数的方法，所述方法包括 接收布局，其中所述布局包括待印刷的图案；通过以下操作来确定所述布局中的等聚焦图案 在不同聚焦条件之下印刷所述布局；以及确定印刷图案使得所述印刷图案的关键尺度对聚焦变化基本上不敏感； 使用所述等聚焦图案来通过以下操作为所述光刻工艺确定光学阈值 通过将所述布局与多个光学模型卷积来确定多个空间图像强度值，其中所述多个光学 模型对不同聚焦条件之下的所述光刻工艺的光学系统进行建模；确定与所述等聚焦图案邻近的第一位置，所述空间图像强度值在所述第一位置对聚焦 变化基本上不敏感；以及使用在所述第一位置的所述空间图像强度值来确定所述光学阈值的值；以及 存储所述光学阈值的值。
12.根据权利要求11所述的方法，包括 通过以下操作来为所述光刻工艺确定抗蚀剂偏置通过测量在晶片上印刷的所述等聚焦图案的关键尺度来确定抗蚀剂关键尺度值； 通过确定在所述第一位置与参考位置之间的距离来确定光学关键尺度值；以及 通过确定所述抗蚀剂关键尺度值与所述光学关键尺度值之差来确定所述抗蚀剂偏置。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述光学阈值的值用来为所述光刻工艺确定光 刻工艺模型。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述光刻工艺模型用来进行光学邻近校正。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述光刻工艺模型用来预测晶片上的印刷图案 的轮廓。
16.一种存储指令的计算机可读存储介质，所述指令在由计算机执行时使得所述计算 机实现一种用于为光刻工艺确定参数的方法，所述方法包括接收布局，其中所述布局包括待印刷的图案； 通过以下操作来确定所述布局中的等聚焦图案 在不同聚焦条件之下印刷所述布局；以及确定印刷图案使得所述印刷图案的关键尺度对聚焦变化基本上不敏感；使用所述等聚焦图案来通过以下操作为所述光刻工艺确定光学阈值 通过将所述布局与多个光学模型卷积来确定多个空间图像强度值，其中对所述多个光 学模型在不同聚焦条件之下的所述光刻工艺的光学系统进行建模；确定与所述等聚焦图案邻近的第一位置，所述空间图像强度值在所述第一位置对聚焦变化基本上不敏感；以及使用在所述第一位置的所述空间图像强度值来确定所述光学阈值的值；以及存储所述光学阈值的值。
17.根据权利要求16所述的计算机可读存储介质，其中所述方法包括 通过以下操作来为所述光刻工艺确定抗蚀剂偏置通过测量在晶片上印刷的所述等聚焦图案的关键尺度来确定抗蚀剂关键尺度值；通过确定在所述第一位置与参考位置之间的距离来确定光学关键尺度值；以及 通过确定所述抗蚀剂关键尺度值与所述光学关键尺度值之差来确定所述抗蚀剂偏置。
18.根据权利要求16所述的计算机可读存储介质，其中所述光学阈值的值用来为所述光刻工艺确定光刻工艺模型。
19.根据权利要求18所述的计算机可读存储介质，其中所述光刻工艺模型用来进行光学邻近校正。
20.根据权利要求18所述的计算机可读存储介质，其中所述光刻工艺模型用来预测晶片上的印刷图案的轮廓。
全文摘要
本发明的一个实施例提供用于为光刻工艺确定建模参数的技术和系统。在操作期间，该系统可以接收布局。接着，该系统可以确定布局中的等聚焦图案。该系统然后可以通过将布局与多个光学模型卷积来确定与等聚焦图案邻近的多个空间图像强度值，其中多个光学模型对不同聚焦条件之下的光刻工艺的光学系统进行建模。接着，该系统可以确定与等聚焦图案邻近的如下位置，空间图像强度值在该位置对聚焦变化基本上不敏感。系统然后可以使用该位置和关联的空间图像强度值来确定光学阈值和抗蚀剂偏置。光学阈值和抗蚀剂偏置然后可以用于对光刻工艺进行建模。
文档编号G06F19/00GK101802829SQ200980000274
公开日2010年8月11日 申请日期2009年8月11日 优先权日2008年10月2日
发明者L·S·梅尔文三世, 彦其良, 李建良 申请人:新思科技有限公司