本發明的實施例總體涉及半導體領域，更具體地涉及用于對半導體器件進行極紫外光刻(euvl)工藝的方法。

背景技術：

半導體集成電路(ic)產業經歷了指數型增長。ic材料和設計的技術進步產生了數代ic，其中，每一代都具有比先前時代更小且更復雜的電路。在ic發展過程中，隨著幾何尺寸(即，使用制造工藝可以制造的最小的元件(或線))減小，功能強度(即每芯片面積上互連器件的數量)通常增大。該按比例縮小工藝通常因提高生產效率和降低相關成本而提供益處。這樣的成比例縮小也增加了處理和制造ic的復雜程度。為了實現這些進步，需要ic處理和制造中的類似的發展。例如，對實施更高分辨率的光刻工藝的需求增大。一種光刻技術是極紫外光刻(euvl)。其他技術包括x射線光刻、離子束投影光刻、電子束投影光刻和多電子束無掩模光刻。

euvl使用掃描器，該掃描器使用極紫外線(euv)區中的光。euv掃描儀在形成在反射掩模上的吸收層(“euv”掩模吸收體)上提供期望的圖案。對于euv輻射，所有材料都具有高吸收率。因此，使用反射光學而不是折射光學；還使用反射掩模。期望實施具有更高圖像對比度、同時準確地反映包括將圖案放置在目標襯底上的設計要求的euv工藝。

技術實現要素：

根據本發明的一個方面，提供了一種用于對半導體器件進行極紫外光刻(euvl)工藝的方法，包括：提供集成電路的部件的圖案；選擇極紫外波長輻射束的光瞳的配置，其中，所述配置為非對稱的單極配置；確定所述部件的圖案的模擬成像與所述部件的圖案的設計成像之間的至少一種差別；修改參數以解決所述至少一種差別，其中，所述參數是設計部件、掩模部件和光刻工藝參數的至少一個；以及使用選擇的所述配置和修改的所述參數使襯底暴露至所述部件的圖案。根據本發明的又一個方面，提供了一種方法，包括：模擬用于集成電路的部件的圖案的極紫外(euv)光刻工藝，其中，所述模擬包括限定非對稱的單極照射模式；確定對所述部件的圖案的所述模擬與所述部件的圖案的設計之間的至少一種差別，其中，所述至少一種差別為圖案移位、最佳焦點移位以及散焦圖案移位中的至少一種；以及修改所述euv光刻工藝的參數或所述部件的圖案的參數以減小所述至少一種差別。

根據本發明的另一個方面，提供了一種方法，包括：選擇極紫外波長輻射束的照射模式，其中，所述照射模式是非對稱配置；確定使用所述非對稱配置曝光的圖案與設計數據限定的相關圖案之間的至少一種差別，其中，所述至少一種差別為圖案移位、最佳焦點移位、以及散焦圖案移位中的一種；確定補償參數以減輕所述至少一種差別，其中，所述確定包括應用至少一個模型和規則以選擇所述補償；以及使用選擇的所述照射模式和所述補償參數將襯底暴露至所述部件的圖案。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，根據下面詳細的描述可以最佳地理解本發明的方面。應該強調的是，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚地討論，各個部件的尺寸可以任意地增加或減少。

圖1是根據本發明的多個實施例的方面的光刻工藝的流程圖。

圖2是根據本發明的方面的示例性集成電路圖案的示意圖的實施例。

圖3是根據本發明的方面的輻射束在入射掩模時的示意性截面圖的實施例。

圖4a、4b、4c、4d是根據在一個或多個實施例中的本發明的各方面的提供的光瞳的照射模式的各種示例性實施例的示意性俯視圖。

圖5是根據本發明的各方面的對應的照射模式的空間成像的圖形表示的實施例。

圖6是示出了根據本發明一個或多個方面的用于提供補償參數的方法的實施例的流程圖。

圖7、8a、8b、9a和9b是關于圖1的方法的實施例的差別問題和/或補償參數的圖形說明。

圖10a是根據本發明的各方面的不同間距下的散焦圖案移位的實施例的圖形說明。圖10b是根據一些實施例的在選定間距下散焦圖案移動的實施例的圖形說明。

圖10c是示出了根據本發明的一些方面的對于給定的光瞳配置，基于圖案密度的反射的表格的實施例。

圖10d和10e示出了根據本發明的各方面用以改變光的散射的補償參數應用的實施例。

圖11是示出了根據本發明各方面對襯底實施光刻曝光工藝的實施例的流程圖。

圖12是示出了用于實施本發明中包括圖11的方法的各方面的光刻系統的實施例的框圖。

圖13是示出了用于實施包括圖1和圖6的方法的本發明的那些方面的計算機系統的實施例的框圖。

具體實施方式

以下公開內容提供了許多不同實施例或實例，用于實現所提供主題的不同特征。在下面描述元件和布置的特定實例以簡化本發明。當然，這些僅是實例并且不意欲限制本發明。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觸形成的實施例，并且也可以包括其中可以在第一部件和第二部件之間形成額外的部件，使得第一和第二部件可以不直接接觸的實施例。而且，本發明在各個實例中可以重復參考數字和/或字母。該重復是出于簡明和清楚的目的，而其本身并未指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。

而且，為便于描述，在此可以使用諸如“在...之下”、“在...下方”、“下部”、“在...之上”、“上部”等的空間相對術語，以描述如圖所示的一個元件或部件與另一個(或另一些)元件或部件的關系。除了圖中所示的方位外，空間相對位置術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上)，并且本文使用的空間相對描述符可以同樣地作相應的解釋。

參照圖1，示出了用于實施光刻工藝以在襯底上成像圖案的方法100。應當注意，方法100包括將圖案成像到襯底上的步驟，但是在其他的實施例中，不要求該步驟。例如，方法100的實施例可確定與圖案相關的光刻和/或設計的參數或特征，可存儲或保存這些參數以用于隨后成像工藝中的實施。相似地，方法100可包括此處未具體示出的其他步驟；和/或可以不同于在方法100的流程圖中具體描述的順序實施示出的步驟。

該方法100可用于確定參數和/或使用所述參數對半導體器件(諸如集成電路(ic))實施光刻。然而，本領域中的技術人員將意識到，其他器件，諸如，發光二極管(led)、微機電系統(mems)和/或包括或不包括ic的其他器件，也可得益于本發明并且在本發明的范圍內。

該方法100還針對限定和/或實施極紫外輻射光刻(euvl)工藝。euv輻射(也稱為euv光)包括具有在約1納米(nm)至約100nm范圍內的波長的輻射。在一個具體實例中，euvl使用具有波長集中在大約13.5nm的光。(應當注意，正如本領域中的普通技術人員所理解的，在本發明中，就使用的數值或數值范圍而言，這些數值或數值范圍包括在一定范圍內的相較于額定值的偏差，額定值通常是相應的器件制造步驟和/或系統操作中受控的參數。)然而，方法100還可應用于具有其他波長(例如，深uv(duv)光刻工藝、x射線(例如，軟x射線)光刻工藝)的目前已知或隨后開發的其他光刻工藝。

方法100開始于框102，其中，提供圖案。該圖案可為集成電路(ic)的一部分，并且包括例如使用單次光刻工藝(例如，設置在單個掩模上)將形成的部件。參照圖2的實例，示出了包括多個主要部件(主要多邊形)202的圖案200。沒有主要圖案的剩余區域稱為場204。主要多邊形是ic部件或ic部件的一部分，該主要多邊形的圖案將被成像到襯底(例如，晶圓)上。示例性的主要部件202可包括例如限定通孔層中的通孔(或接觸層中的接觸件)的開口、互連線、柵極結構線、摻雜輪廓(dopingprofile)、有源區、芯軸(mandrel)或諸如用于雙重圖案化操作的其他部件，和/或半導體器件和集成電路中的典型的并且形成在半導體襯底上的各種其他部件。主要部件202具有寬度w并且以間距p設置。盡管在圖案200中寬度w和間距p呈現恒定，但并不要求這樣。相似地，提供具有豎直定向的主要部件202。在其他的實施例中，主要部件202可為正交的、水平的、弓形的和/或具有半導體器件的部件的典型的其他任意配置。

在實施例中，圖案200被包括作為例如在ic設計工藝的邏輯設計、物理設計、布局和布線和/或其他階段提供的集成電路的設計的部分。在一個實施例中，具有多邊形(如所示)的圖案200呈現在數據文件中，例如，gdsii文件格式、dfii文件格式和/或其他典型的布局格式。在一個實施例中，圖案200是如由用以形成光掩模的數據準備所限定的設計的一部分。圖案200示出了主要部件202，在為光掩模準備的設計數據的情況中，這些部件可具有應用的各種光學鄰近效應修正(opc)部件，例如包括襯線、改變的邊緣、散射條或其他亞分辨率輔助部件(sraf)(未在圖2中示出)。在下文中進一步詳細討論這些opc部件。在一些實施例中，圖案200示出了形成在光掩模自身上的圖案(或圖案的一部分)，如下文所述。

然后，方法100進行至框104，其中，選擇照射模式。如本文中使用的照射模式描述輻射的配置或位置，或換句話說，輻射束在該照射系統的光瞳面中的空間強度分布。因此，該照射模式還可被稱為光瞳的配置。框104中選擇的照射模式可為非對稱照射模式。此外，該非對稱照射模式可為光瞳的單極(也被稱為單極子)，其中，該單極偏離光瞳的中心，或者換句話說為非對稱定位。

該光瞳可為來自euv輻射的完全可用的照射域。因此，該照射模式為光瞳的確定部分。如下所討論，可通過可控照射模式選擇器件來提供該照射模式，其中可控照射模式選擇器件包括各種元件，諸如調光鏡、濾光片、波帶片、磁性元件、反射元件或其他用以引導、成型和控制euv輻射的工具。在圖案化器件的平面處(例如，掩模)使用給定的照射模式提供空間強度分布提供了輻射相對于該圖案化器件的入射角度的給定分布，這將參照圖3詳細描述。

根據框102的ic圖案確定照射模式，以用于包括在用于曝光給定圖案的光刻曝光工藝期間提高euv光的強度的期望目的。因此，框104的選定的照射模式對應于ic的具體層或層的部分。對于ic的每個圖案，可重復方法100；因此，對于ic的不同層和/或ic內的不同圖案，可選擇和/或使用不同的照射模式。

圖3是具有光瞳(示為310a)的輻射310的例示。圖3示出輻射310具有被配置為雙極照明模式的照明模式。示出了第一極312(也被稱為上極)，以及第二極314(也被稱為下級)，因此提供雙極配置(例如，y雙極配置，由于其在光瞳310a的y軸上定向)。圖3為對于圖案化器件(即，掩模380)的入射角在入射輻射310的第一極312與第二極314之間的不同分布。示出在從掩模308反射之后的圖案化的、反射的輻射316。

更詳細地描述圖3的元件，其示出了用于euv掩模308的輻射束310的圖案化器件(也被稱為光掩?；蛑虚g掩模)。典型地，掩模308包括在襯底306上沉積的多層膜堆疊件304?？梢赃x擇多層膜堆疊件304，使得其對于所選擇的用于相關光刻工藝的輻射類型和/或波長提供高反射率。在通常的實例中，多層膜304中的膜對的數量在20個至80個的范圍內，然而任何數量的膜對都是可能的。如一個實例，大約40至50個硅和鉬的交替層通常在襯底上形成并且用于反射輻射。可選地，多層膜304可以包括鉬-鈹(mo/be)膜對，或在給定波長處具有高反射性的任何合適的材料。多層膜304的每一層的厚度取決于給定波長。

襯底306的ltem材料可包括tio2、摻雜的sio2或具有低熱膨脹特性的其他低熱膨脹材料。圖案化的膜302可設置在多層膜304上以便圖案化入射輻射束。相對于自多層304反射的入射輻射，圖案化膜302可向入射輻射提供吸收材料和/或相移材料。因此，圖案化膜302可被稱為吸收層。圖案化膜302可限定主要部件，諸如在圖2中討論的將被成像在目標襯底上并且限定半導體器件或半導體器件的部分的主要器件(諸如接觸件、柵極結構、互連線、通孔等)。圖案化膜302也可被圖案化為包括亞分辨率的輔助部件(sraf)，諸如散射條。在一個實施例中，膜302是氮化鉭、氮化硼鉭、碲、氧化硼鉭、鉻、氧化鉻、氮化鈦、鉭、鈦或銅-鋁鉻合金，包括氮化物、氧化物和每個的合金。在一些實施例中，模302可以包括多層。

光掩模308的每一層可以通過多種方法(包括物理汽相沉積(pvd)工藝、鍍工藝、化學汽相沉積(cvd)工藝、離子束沉積、旋涂、金屬有機物分解(mod)和/或本領域已知的其他方法形成)。

返回輻射束的討論，掩模308的照射可為離軸照明(oai)。離軸照明可由入射輻射310的中間射線軸與垂直于掩模平面的方向之間的角度(圖3示出了角度a)限定。在一個實施例中，以大約6°的角度a提供輻射310。可調節入射角度a以實現在每一個界面處反射的輻射的最大相長干涉和多層膜304對輻射的最小吸收。

盡管將中間射線軸與垂直于掩模的方向之間的入射角度提供為a，如在圖3中所示，但是該全光瞳實際上顯現出從b到c的入射角度的范圍。在一個實施例中，角度b至c在約1度到約11度的范圍內。換句話說，上極312具有相對于垂直掩模308的方向的大約b的入射角度；而下極314具有相對于垂直于掩模308的方向的大約c的入射角度。入射角度c可小于入射角度b。通過改變入射角度，伴隨的是每個極的反射光316的角度也改變。如下所討論，此改變暗指由于光掩模的3d效應的圖案復制的差別。

euv掩模具有沉積在反射多層堆疊件的堆疊件上的圖案化(吸收)的層，反射多層堆疊件引起掩模形貌效應。對于全光瞳，如所示，存在角度范圍(例如，a、b、c)，這取決于掩模上以角度a為中心的系統的數值孔徑(na)和照射。吸收層的圖案和其高度h引起“陰影效應”，這取決于來自照射光瞳的入射角度。使用如例示的雙極照射模式，相對于垂直掩模的方向，雙極的底部極具有更大的離軸入射角度，而頂部極具有的小入射角度。由于此差別，在某種程度上由于3d光掩模部件(例如，吸收層)的陰影效應，這兩個極具有非常不同的成像條件。如在圖3中例示，來自極312的光被吸收層更多地阻擋。與此同時，由于極314的較小的角度，存在更小的陰影影響。該陰影影響取決于吸收層的厚度和光的傾斜入射。由于來自頂部極的光具有更大入射角度，因此更多的輻射被吸收層阻擋，而來自底部極的輻射具有更小角度因此更少受到陰影效應的影響。具體地使用圖3作為例示，吸收層材料302(包括其高度h)影響反射的輻射束316的能量。由于底部極314與頂部極312的角度不同，因此吸收層材料302的干涉(例如，陰影效應)將不同地影響來自每個極314、312的光。

考慮到以上，本發明意識到光瞳內的極的不同配置提供不同的反射率、3d掩模的不同陰影效果和/或對由光掩模308(例如，吸收層302)限定的圖案的復制性的不同影響。例如，通過掩模(例如，吸收層)的3d(陰影)效應能夠減小圖像對比度。應用此方法，本發明提供增大圖像對比度的方法和系統，例如針對給定的圖案，選擇確定(例如，選擇極的位置、半徑和尺寸)非對稱單極照射模式。

繼續對方法100的框104的討論，選擇照射模式包括確定非對稱、單極照射模式的特征，針對照射模式來配置euv輻射的光瞳。這些特征包括極的尺寸(“開”部分的直徑)、極在光瞳內的徑向位置、來自給定原點的角度和/或光瞳的極的其他特征。圖4a、圖4b、圖4c和圖4d示出了非對稱、單極照射模式的示例性和非限制的實施例(除了在隨附的權利要求中具體描述的內容)。此外，這些照射模式僅僅是示例性的，并且在其他的實施例中該單極可定位在距離光瞳的中心的任意半徑處，以及定位在距光瞳上的給定原點的角度處。在圖4a、圖4b、圖4c和圖4d中，更大的圓代表全光瞳，而散列點代表極，極包括其在光瞳內的照射角度、徑向位置以及尺寸。

參照圖4a的實例，示出了光瞳400，在光瞳400內部具有被非對稱配置的單極408。該極408以相對于由光瞳400的原點o限定的軸線大約180度設置。極408還可稱為下極。

在圖4a中，照射模式具有單極408，其中單極408為處于傳輸來自輻射源的光的“開”狀態的區域，并且光瞳400的其他部分處于“關”狀態(例如，先前使用合適的鏡、波帶片、濾光片、孔口等阻擋輻射)。對于圖4a中的本實例，單極408的euv光將被引導至掩模，而“關”位置的光則不被傳送。在實施例中，單極408提供0.91的對比度。在實施例中，單極408提供2.88的標準圖像log斜率(nils)。在實施例中，單極408提供8.07的曝光寬容度(el)。

參照圖4b的實例，示出了光瞳402，在光瞳402內具有被非對稱配置的單極410。該極410以相對于由光瞳402的原點o限定的軸線大約0度設置。極408還可稱為上極。

在圖4b中，照射模式具有單極410，其中單極410為處于傳輸來自輻射源的光的“開”狀態的區域，并且光瞳402的其他部分處于“關”狀態(例如，先前使用合適的鏡、波帶片、濾光片(filter)、孔口等阻擋輻射)。對于圖4b中的本實例，單極410的euv光將被引導至掩模，而“關”位置的光不被傳送。在實施例中，單極410提供0.79的對比度。在實施例中，單極410提供2.48的nils。在實施例中，單極410提供6.94的el。

參照圖4c的實例，示出了光瞳404，在光瞳404內具有被非對稱配置的單極412。該極412設置在距光瞳404的原點o的角度“a”處。在所示出的實施例中，角度“a”相對于由光瞳404的原點o限定的軸線為大約45度。然而，在其他的實施例中，單極可以其他角度設置。

如上所述，在圖4c中，照射模式具有單極412，其中單極412為處于傳輸來自輻射源的光的“開”狀態的區域，而光瞳404的其他部分處于“關”狀態(例如，先前使用合適的反射鏡、波帶片、濾光片、孔口等阻擋輻射)。對于圖4c中的本實例，單極412的euv光將被引導至掩模，而“關”位置的光不被傳送。

參照圖4d的實例，示出了光瞳406，在光瞳406內具有被非對稱配置的單極414。該極414以相對于由光瞳400的原點o限定的軸線大約195度設置；然而，在其他實施例中其他的相對位置也是可能的。極414還示出極414設置在距離光瞳406的中心點的半徑“r1”處。r1可為大約0的任意值，其中該極仍然定位在光瞳406的邊界內。應當注意，這種在任意給定的r1處的相同放置也適用于分別參照圖4a、圖4b和圖4c討論的極408、410和412。

在圖4d中，照射模式具有單極414，其中單極414為處于傳輸來自輻射源的光的“開”狀態的區域，而光瞳406的其他部分處于“關”狀態(例如，先前使用合適的反射鏡、波帶片、濾光片、孔口等阻擋輻射)。對于圖4d中的本實例，單極414的euv光將被引導至掩模，而“關”位置的光不被傳送。圖4d示出照射模式還可包括調節輻射束的分布(例如，極的半徑)。極的外部和/或內部徑向長度(σouter和σinner)也可改變。

框104中選擇的照射模式可基于框102提供的圖案來選擇。例如，在一些實施例中，已知該照射模式對類似的圖案類型是有效的。如一個實例，可選擇極相對于光瞳的原點的角度，使得該角度平行于圖案的主要部件的配置。

然后，方法100進行至框106，1其中實施模擬。該模擬使用框104的選定的非對稱照射模式來提供對框102的圖案的有效成像的程度的分析。該模擬可包括產生和/或分析針對選定照射模式的圖像對比度的空間成像(aerialimage)。該空間成像可提供與其他的照射模式或配置相比的相對圖像對比度。下面將參照圖5進一步詳細的討論。該模擬還可提供圖案的模擬的外廓(contour)，可將該模擬的外廓與該圖案的設計外廓(例如，由設計數據限定的圖案)進行比較。在實施例中，將模擬的外廓與該圖案的布局設計進行比較。

參照圖5的實例，其示出空間成像502具有表示強度(n.a.)的y軸和表示該圖案位置的以納米(nm)為單位的x軸。空間成像502示出單極曝光，例如，對于給定圖案，上部單極(見圖4a)和下部單極(見圖4b)提供了比雙極照射配置更高的圖像對比度(nils)?？臻g成像的比較可用于在存在爭論時選擇具有更高圖像對比度的極配置，以用于圖案的產生。

參見圖3，該模擬可能考慮極相對于吸收層的圖案(例如，位置、高度、材料類型)的入射角度(離軸照射)，以確定圖案復制的圖像對比度和/或有效性。

在方法100和框106的實施例中，除了模擬或代替模擬，通過對經受使用選定的非對稱照射模式而曝光的測試晶圓的分析，確定最佳非對稱照射模式的選擇。

如上所討論，分析該模擬和/或測試結果以確定該非對稱照射是否提供合適的圖像對比度和/或圖案復制性。如果是這樣，則方法100繼續至框100，其中為給定圖案(框102)設置選定的非對稱照射模式。如果期望附加的圖像對比度，則方法100返回框104，其中選擇附加的和/或替代的非對稱照射模式，并且在框106中分析，直到確定與框102的圖案相關聯的合適的照射模式。在一些實施例中，選定的合適的照射模式為非對稱、單極照射模式。

然后，方法100進行至框112，其中，確定并且應用補償參數。補償參數調節由設計限定的外廓和位置與當使用選定的照射模式(例如，使用非對稱、單極照射模式)而對圖案進行成像時所產生的圖案的外廓和位置之間的任何差別。

該差別可包括[1]圖案移位、[2]最佳焦點移位和/或[3]散焦圖案移位。圖案移位的差別是成像的圖案在橫向方向上(設置在x或y方向上)距離設計圖案任意納米數的位置改變。最佳焦點移位是在euv曝光期間在最佳焦平面的深度(在z方向上的距離)上的移動。散焦圖案移位意味著通過散焦(例如，偏離焦平面)在x或y方向上的圖案移位量(距離)。

修正和/或減小如上詳述的這些差別的補償參數包括但不限制于：對ic設計的修改；在設計下線之后對應用的設計數據的修改，包括那些通過opc來實施的修改(包括中間掩模(reticle)增強技術；sraf；散射條；主要部件的形狀、尺寸或位置的改變；所有這些在本文中都被稱為opc)；用于可制造性設計(dfm)技術的修改，包括設計和步驟修改；對設計數據實施的器件部件布局(例如，形狀或尺寸)的修改(例如，通過布局文件或opc規則或模型)；對包括照射參數(諸如焦深、劑量、數值孔徑(na))的處理參數的修改。這些補償參數的調節用于減小和/或消除非對稱、單極照射所經受的差別。在實施例中，這些補償參數中的一個或多個的調節解決了圖案移位、最佳焦點移位和/或散焦圖案移位。

在實施例中，方法100包括針對需要何種補充參數來消除差別(例如，圖案移位、最佳焦點移位、散焦圖案移位)通過做出基于模型或規則的決策來確定這些補償參數?？赏ㄟ^從對一個或多個圖案的模擬和/或實驗性曝光收集數據來創建這些模型和規則表。這些模型和規則還可包括使用用于其他工藝(諸如光學鄰近校正模型和規則)的數據庫。圖6示出了創建和/或使用這些模型和規則以確定補償參數的一個實施例。

因此，圖6的方法600更加詳細地示出了圖1的方法100的框112的一個實施例。方法600在框602處開始，其中，提供經確定的照射模式和極配置?？?02可與上文參照圖1的方法100的框104、108、和/或110所討論的基本相似。

然后方法600繼續至框604，其中對使用框602提供的照射配置產生的圖案圖像進行分析。該分析可包括進行模擬和/或測試晶圓，以理解如何使用提供的照射配置在成像工藝中將或正在復制給定的圖案。例如，模擬可包括輸入，諸如，圖案配置(例如，部件間距、寬度、定向、密度)、光掩模材料和配置(例如，提供陰影效應的吸收層材料和高度)、輻射波長、離軸照射角度、光刻參數(諸如焦深)和/或對光刻模擬的其他典型輸入。

框604中實施的分析提供圖案成像差別的識別。該差別可包括[1]圖案移位、[2]最佳焦點移位和/或[3]散焦圖案移位。圖案移位的差別是成像的圖案在橫向方向上(設置在x或y方向上)距離設計圖案任意納米數的位置改變。最佳焦點移位是在euv曝光期間在最佳焦平面的深度(在z方向上的距離)上的運動。散焦圖案移位是在euv曝光期間相對于離焦平面的圖案布置上的改變?？墒褂媚M和/或實驗性數據識別該差別。用于分析和識別差別(由模擬和/或實驗性實施例提供)的工具中的一些在下文參照框606以及補償參數的確定討論。

然后方法600繼續至框606，其中，創建模型和規則，模型和規則用于確定對于在框604中識別的差別的補償參數。可通過模擬數據和/或實驗性數據產生或創建應用的規則和模型。在實施例中，規則和模型被存儲在計算機可讀媒介中，而規則和模型提供與對于給定圖案類型識別的每種類型的差別相關的補償參數。該規則和模型可包括光學鄰近效應修正(opc)規則和模型。

在下文中討論每一種差別，包括分析數據(見圖7至10)，分析數據示出如何獲取數據(模擬和/或實驗性結果)，然后分析數據以創建針對補償參數選擇的決策制定工具，即，創建一組確定補償參數的模型和/或規則，補償參數對各種圖案的差別進行補償。

圖案移位：

在實施例中，識別包括在給定方向上(例如，襯底上的x方向或y方向上的側面)的給定納米數的圖案移位的差別?？赏ㄟ^模擬和/或在實驗性實施例中的測試晶圓來識別圖案移位。在實施例中，光學鄰近效應修正(opc)的補償參數可用于補償圖案移位。例如，opc規則和/或opc模型能夠識別預測的圖案移位。opc規則和/或opc模型能夠通過將掩模本身上的部件(例如，主要部件)在相反方向上移位來補償識別的圖案移位(由opc或其他方式識別)。例如，添加或修改散射條或其他sraf以便使圖案在相反方向上移動期望的距離。散射條或sraf是光學鄰近效應修正(opc)部件，能夠用于改變輻射的衍射級，從而產生如下文參照圖10所討論的更加平衡的場。(因此，散射條還可用于移動最佳焦點，以解決最佳焦點移位的差別，如下文討論。)

在實施例中，識別包括在一方向上的給定納米數的圖案移位的差別。在進一步的實施例中，在具有接近1的反射率(n)的光掩模上提供吸收層的補償參數可用于補償和/或減小圖案移位。

圖7示出了具有單極照射模式的水平圖案移位。x軸示出了主要部件的間距，如在圖2中示出的間距p。y軸示出了在第一方向上的若干納米數的移位。示出了兩個吸收層類型“a”和“b”，每個類型都使用以相同照射模式(在圖7的右上部的光瞳中例示)提供的輻射來照射。如在圖7中例示，第二吸收層類型(b)在相同的單極照射情況下提供更小的移位。因此，圖7示出了補償參數可包括更改或改變光掩模上的吸收層材料。在進一步的實施例中，具有n至1的吸收層提供減小的圖案移位。在實施例中，在圖7中，吸收層a是tabn，并且吸收層b是te。

最佳焦點移位

在實施例中，識別包括在z方向上給定納米數的最佳焦點平面的移位的差別?？赏ㄟ^模擬和/或實驗性光刻工藝識別最佳焦點平面移位。在實施例中，確定更改或修改光掩模上的吸收層材料類型的補償參數。

參照圖8a和圖8b的實例，示出了兩個吸收層類型“a”和“b”，每一個類型都使用以相同照射模式(在圖8a和圖8b的右上部的光瞳中例示，其分別地例示了上部單極和下部單極)提供的輻射來照射。x軸例示了主要部件的間距，諸如在圖2中例示的間距p(例如，在x方向上)。y軸例示了最佳焦點的納米量級的移位(例如，在z方向上)。如所示，吸收層b(s_up最佳f-b和s_down最佳f-b)相比于吸收層a(s_up最佳f-a和s_down最佳f-a)具有更窄的最佳焦點范圍。在實施例中，該范圍窄大約10納米。在實施例中，吸收層b具有更大的n值(例如，接近于1)。在進一步的實施例中，吸收層b是te，并且吸收層a是tabn。因此，說明了更改或改變吸收層材料的補償參數是一種減小和/或補償由單極照射模式產生的任意最佳焦點范圍增大的可能。

現在參照圖9a和圖9b，示出了單極照射模式的最佳焦點的圖示，圖9a和圖9b中的光瞳表示該單極照射模式。圖9a和圖9b提供歸一到0的以納米為單位的最佳焦點平面(例如在z方向上)的y軸以及以納米為單位的主要部件的間距(例如，在x方向上)的x軸。圖9a針對具有吸收層a的光掩模的照射；圖9b針對具有吸收層b的光掩模的照射。圖9a和圖9b的數據點可根據實驗性曝光和/或模擬產生，并且由以納米為單位的最大焦點平面(分別為as_upm和bs_upm)以及以納米為單位的最小焦點平面(分別為as_upm和bs_upm)例示。因此，提供了在這兩個各自的曲線之間的焦點平面的范圍。圖9a和圖9b提供最佳焦點的點(分別為as_up最佳f和bs_up最佳f)。

圖9a和圖9b的比較示出了吸收層a和b對最佳焦點的移位具有相對小的影響。在實施例中，吸收層b具有更大的n值(例如，接近于1)。在進一步的實施例中，吸收層b是te，并且吸收層a是tabn。因此，說明了更改或改變吸收層材料的補償參數是一種減小和/或補償由單極照射模式產生的最佳焦點范圍偏差的可能。在實施例中，最佳焦點移位不影響圖案成像，因為用單極曝光的普遍的焦深(dof)不比用雙極曝光窄。

在實施例中，識別包括最佳焦點平面的移位的差別，以及確定提供或調節opc部件(諸如散射條或其他sraf)的補償參數或確定主要部件布局的修改。如下文所討論，輔助部件(諸如散射條)能夠改變衍射級(幅度和/或相位)，以便補償最佳焦點平面的移位。

最佳焦點平面還能夠通過不同的光瞳設計來移位。因此，在實施例中，識別包括最佳焦點平面的移位的差別以及提供修改光瞳設計的補償參數(例如，非對稱和/或修改的非對稱位置(例如，角度等))。

散焦圖案移位

在實施例中，識別包括散焦圖案移位的差別。可通過模擬和/或實驗性光刻工藝識別散焦圖案移位。在實施例中，調節設計、工藝或相關設計數據(例如，opc部件)的補償參數被識別和應用。

圖10a示出了不同間距下的散焦圖案移位。如所示，以納米為單位的圖案中心的移位在y軸上示出；以納米為單位的散焦在x軸上示出。應理解，需要近乎水平的線或斜率近似為0的線。在實施例中，圖10a的數據的分析用于更改圖案的設計，使得圖案的間距提供斜率更接近0的線。例如，能夠將54nm間距修改為或成像為近乎(appearto)22nm間距以提供接近0的斜率。在一個實施例中，這種修改減小了主要部件的線寬度，這有效地減小了對具有小部件尺寸(諸如20nm的部件尺寸)的ic的陰影效應。因此，圖10a的數據分析示出了能夠通過使用用于制造的設計和/或設計更改(諸如間距修改)來解決散焦圖案移位中的差別。

這還由圖10b例示，其也示出對于給定圖案間距的以納米為單位的在x軸上的散焦平面移位以及以納米為單位的在y軸上的圖案中心移位。在實施例中，圖10b示出了大約66納米的圖案間距。數據dom_33sb_0示出了當在無附加輔助部件(例如，散射條)的情況下使用非對稱、單極曝光圖案時該圖案的圖案移位的數據組。如數據dom_33sb_0所示，出現顯著的移位(斜率大于0)。數據dom_15sb_6示出了當在具有附加輔助部件(例如，散射條)的情況下使用相同的非對稱、單極曝光圖案時該圖案的圖案移位的數據組。如數據dom_15sb_6所示，未出現顯著的移位(例如，斜率接近于0)。因此，圖10b的數據分析示出了能夠通過opc的使用(諸如散射條布置)來解決散焦圖案移位中的差別。散射條或其他opc部件在具有一個間距(例如，間距66(圖10b))的圖案中的布置允許圖案充當或呈現出圖案仿佛具有更有利的間距(例如，22nm的間距(見圖10a))以提供圖案焦點移位的改進。

圖10c、10d和10e提供減小散焦圖案移位的另一個例示。圖10c的圖表示出了對于給定的照射模式，該照射模式的反射能夠提供不平衡的散射級，這促成散焦圖案移位。具有給定照射模式的入射射線由于光掩模的存在而被衍射成不同的衍射級，諸如第0級衍射級射線、第-1級衍射級射線和第+1級衍射級射線、第-2級衍射級射線等。由于圖案和陰影效應，聚集并提供至襯底以用于曝光的射線可以不同并且有時可以不平衡。圖10c的圖表中的列，即，由于圖案的反射和被反射的光瞳示出了對于密集圖案、半隔離圖案以及隔離圖案，反射射線是不同的。這種不平衡的散射能夠引起散焦圖案移位。因此，也在被創建以確定補償參數的規則和模型中考慮圖案的密度。

補償參數，諸如用于可制造性的設計和其他sraf的散射條，能夠用于減小在圖10c的圖表中例示的不平衡的散射級。用于可制造性的設計能夠實現改變曝光，使得第二級衍射更強，這補償不平衡(見圖10c的圖表的第二排)。圖10d示出了入射至具有圖案化的吸收層302的掩膜308的射線，這可基本上類似于以上參照圖3所討論。如圖10d中所例示，其對應于圖10c的圖表的第二排，第-2級衍射射線未在反射的光瞳中被捕獲。圖10e通過使第二級衍射射線更強使得其在曝光工藝中被收集器捕獲來補救這點。這能夠通過修改布局數據和/或光掩模上的主要部件(例如，修改寬度)來實現?？蓛灮饕考某叽纭⑿螤罨蜷g隔以對衍射級提供更大的平衡。這繼而提供了如在圖10a至圖10d中所示的“散焦圖案移位”中的改進。例如，在圖10b中，主要部件的線寬從33nm調節至15nm使得斜率從0.2改進至0.01?？蛇x擇地或附加地，通過向圖案增加平衡衍射的散射條或其他opc部件來實現對衍射級的更大平衡。例如，添加散射條能夠使線1000的dof更大。

因此，以上討論提供了所收集和分析的不同數據，并且識別和設置不同的補償參數以減小由使用非對稱、單極照射模式的照射而引起的差別。可將此數據和分析技術組合至模型和/或規則中，這些模型和/或規則能夠提供給定的圖案和給定的照射模式，對將應用的補償參數的確定或選擇連同參數的數值。這些模型和/或規則可使用在圖6、7、8a、9a、10a、10b、10c和10d中出現的數據和分析以產生能夠應用于給定輸入圖案的模型和/或規則?？?06中提供的模型和/或規則能夠確定對于給定圖案的一種或多種差別的補償參數并且對于任意數量的圖案都適用。

然后，方法600繼續至框608，其中，設置補償參數。在實施例中，可針對ic的給定的圖案或部分來確定和設置補償參數。如上所討論，設置補償參數可包括對ic設計、物理布局、掩模數據(例如，opc)、掩模材料或設計、制造(例如，曝光)工藝參數和/或影響設計圖案和成像圖案的復制性的其他因素的修改。這些用于給定圖案的補償參數可存儲在計算機可讀媒介中并且為可操作的以在任意給定的ic設計的圖案的制造設置中應用該補償參數(例如，作為庫存儲)。

因此，參考方法600和方法100的框112，選擇和應用補償參數。如上所討論，在一個實施例中，識別的差別可為圖案移位和/或散焦圖案移位。圖6的模型和規則可用于通過選擇光學鄰近效應糾正(opc)的補償參數類型來確定補償參數。在又一實施例中，若干散射條的補償參數值。針對圖案移位的差別，可選擇散射條以使它們在相反方向上移位圖案。其他的opc部件，包括如基于opc規則或基于模型的程序所提供的，還可用于在相反方向上移位圖案。附加地或可選擇地，可選擇散射條以使它們提供反射的輻射的各衍射級的更平衡的散射，以解決散焦圖案移位差別。例如，參見圖10d的分析。還如以上所討論，在一個實施例中，另一由規則和模型識別以解決圖案移位的補償參數可為光掩模上的吸收層圖案的配置。圖6的模型和規則可用于確定將施加至光掩模的吸收層類型，該吸收層類型能夠減輕最佳焦點移位的差別。模型和規則能夠識別反射率要求和/或具體材料。

還如上所討論，在一個實施例中，識別的差別可為散焦圖案移位。圖6的模型和規則可用于通過選擇用于可制造性的設計的補償參數類型來確定補償參數。在又一實施例中，補償參數值修改將被圖案化的主要部件的線寬。附加地或可選擇地，可選擇sraf以使它們提供反射的輻射的各衍射級的更平衡的散射，以解決圖案移位差別。例如，參見圖10d的分析。

還如上所討論，在一個實施例中，識別的差別可為最佳焦點移位。圖6的模型和規則可用于確定將施加至光掩模的吸收層類型，吸收層類型能夠減小最佳焦點移位的差別。模型和規則能夠識別反射率要求和/或具體材料。

再次參照圖1，在框112之后，即，包括如參照圖6的方法600所討論的確定和應用補償參數之后，方法100繼續至框114，其中將襯底暴露至使用應用的補償參數的圖案。

框114包括使用euvl工藝的曝光，euvl工藝具有設置的光瞳配置或照射模式以及應用的補償參數。下面參照圖11和圖12進一步詳細討論框114。

圖11提供用于曝光襯底的方法1100。方法1100可提供圖1的方法100的框114的實施例。結合圖12的框圖討論方法1100，圖12示出了可操作用于實施方法1100的步驟的示例性euvl系統1200。

方法1100在框1102處開始，其中，將光掩模(掩模或中間掩模)加載至光刻系統。光掩?？蔀榕c上述參照圖3討論基本相似的euv中間掩模。光掩模可包括如以上參照方法100的框102和圖2的實例所討論的而限定的圖案。該圖案可具有施加至其自身的某些補償參數(包括改變線寬、應用諸如散射條的光學鄰近效應糾正部件和/或諸如包括以上參照圖6討論的其他修改)。光刻系統可為euvl系統，euvl系統的示例性框圖在圖12中提供。圖12示出了用于實施光刻曝光工藝的光刻系統1200的實施例。

在實施例中，光刻系統1200是被設計為通過euv曝光襯底1210上的抗蝕劑(或光刻膠)層的極紫外(euv)光刻系統。該euv光刻系統1200使用輻射源1202來產生euv輻射(也被稱為euv光)，諸如波長在大約1nm至大約100nm的范圍內的euv光。在一個具體實例中，euv輻射源1202產生波長集中在大約13.5nm的euv光。示例性輻射源包括但不限于諸如將氙、鋰、錫轉換為等離子態的轉換元件。

然后方法1100繼續至框1104，其中，襯底，也被稱為晶圓，被加載到euvl系統中。圖12示出了在euvl系統1200中的襯底1210。襯底1210具有設置在其上的抗蝕劑(或光刻膠)層?？刮g劑層對euv輻射敏感。

然后，方法100繼續至框1106，其中，光刻系統的照射系統設置與限定在掩模上的ic圖案相關的照射模式。該照射模式可為雙極照射、環形照射、全光瞳照射和/或諸如以上討論并且例如包括當實施圖1的方法100時由圖4a、4b、4c、4d例示的單極照射模式。

euv光刻系統1200示出了照射器(illuminator)模式系統1204。在多個實施例中，照射器模式系統1204包括多種反射光學器件，諸如單面鏡或具有多個反射鏡的鏡象系統，以將光從輻射源1202引導至掩模1206上。在本實施例中，可操作照射器1204來配置反射鏡，以提供照射掩模1206的離軸照射(oai)。在實施例中，可操作照射器模式系統1204以提供光瞳的期望配置，諸如，例如提供單極照射(例如，非對稱的)、雙極照射、環形照射或全光瞳照射。在一些實施例中，諸如上文所討論的，可操作該照射器模式系統1204以提供包括由圖4a、4b、4c和4d提供實例的光瞳的非對稱、單極配置。該照射器模式系統可包括將euv光反射到不同的照射位置、濾光片或孔口的可切換部件(例如，反射鏡)和/或用以引導輻射的其他裝置。

然后，方法1100繼續至框1108，其中，使用設置的照射模式對目標實施曝光工藝。euv光刻系統1200還包括被配置為固定光掩模1206(在本發明中，術語“掩?！?、“光掩模”和“中間掩模”用于指代相同的物件)的掩模工作臺1212。掩模1206可為反射掩模，是諸如以上參照圖3所述的euv光刻所特有的。

euv光刻系統1200還使用投影系統1208，以用于將掩模1206的圖案成像至固定在光刻系統1200的襯底工作臺1214上的目標1210(諸如半導體晶圓)上。投影系統1208可以具有折射光學器件或反射光學器件。從掩模1206反射的輻射(如，圖案化的輻射)被投影系統1208收集。

然后，方法1100繼續至框1110，其中實施顯影工藝。顯影液可施加至曝光的光刻膠。

方法1100進一步繼續至框1112，其中，通過圖案化的光刻膠層，對襯底實施制造工藝。在一個實施例中，穿過圖案化的抗蝕劑層的開口來蝕刻目標的襯底或材料層，從而將ic圖案轉印至襯底或下面的材料層。在又一實施例中，下面的材料層是設置在半導體襯底上的層間介電(ild)層。蝕刻工藝將在對應的ild層中形成接觸件或通孔。在其他的實施例中，蝕刻可用于形成柵極結構線。在另一個實施例中，穿過圖案化的抗蝕劑層中的開口對半導體襯底應用離子注入工藝，從而根據ic圖案在半導體襯底中形成摻雜部件。在這種情況下，圖案化的抗蝕劑層用作離子注入掩模。其他的圖案化方法也是可能的。

本發明的不同實施例存在多個優勢。在一個實例中，提高了曝光強度和/或提供更高的圖像對比度。例如，與諸如雙極照射的對稱照射模式相比。在一些實施例中這能夠通過選擇優選的單極照射模式來實現。單極照射可為非對稱的，并且需要做出一些補償以準確地復制期望的圖案。然而，非對稱照射模式的優勢可導致在成像的圖案與期望的設計圖案之間的其他差別。這些差別能夠通過發展可識別補償參數的模型和規則來解決，補償參數應用于使用非對稱照射來實施的euv制造方法。

圖13是執行本發明的技術以及方法的可操作的計算系統1300的系統框圖。計算系統1300可包括處理器1302(諸如，微控制器或專用中央處理單元(cpu))、非暫態計算機可讀存儲介質1304(諸如，硬盤、隨機存取存儲器(ram)、光盤只讀存儲器(cd-ram)等)、視頻控制器1306(諸如圖形處理單元(gpu))和網絡通信設備1308(諸如以太網控制器或無線通信控制器)。就此而言，在一些實施例中，計算系統1300是可編程的并且可經過編程以執行各種工藝，這些工藝包括與模擬給定圖案的照射模式、確定補償參數或數值和/或準備用于形成光掩模的設計數據庫相關的工藝。因此，應該理解，可通過使用存儲在可被處理器系統訪問的非暫態計算機可讀介質上或內的相應指令，計算系統1300可實現根據本發明的多個方面的計算系統1300的任何操作。就此而言，可操作計算系統1300以執行關于圖1和圖6所述的一個或多個任務和/或生成圖5、圖7、圖8a、圖8b、圖10a、圖10b的輸出。

本實施例可采用純硬件的實施例、純軟件的實施例或包括硬件和軟件元素的實施例的形式。此外，本發明的實施例可采取可從有形計算機可使用或計算機可讀的介質獲取的計算機程序產品的形式，所述介質提供通過或結合計算機或任何指令執行系統來使用的程序代碼。為了本說明的目的，有形計算機可為存儲通過或結合指令執行系統、裝置或器件來使用的程序的任何裝置。介質可包括非易失性存儲器，所述非易失性存儲器包括磁存儲器、固態存儲器、光存儲器、高速緩沖存儲器、隨機存取存儲器(ram)。

計算機系統1300可用于操作和/或與euv光刻系統1200連接。

因此，在一些實施例中，本發明提供了一種用于極紫外線光刻(euvl)工藝的方法。提供一種集成電路的部件的圖案。選擇極紫外波長輻射束的光瞳的配置(也被稱為照射模式)。選擇的配置為非對稱的單極構造。確定部件的圖案的使用選定配置所模擬的成像與部件的圖案的設計的成像之間的至少一種差別。然后修改參數(也被稱為補償參數)以解決至少一種差別，其中該參數為至少一個設計部件、掩模部件和光刻工藝參數。然后使用選定配置和修改的參數將襯底暴露至部件的圖案。

在一些實施例中，選擇所述配置包括選擇具有更高圖像對比度的非對稱的單極。

在一些實施例中，所述至少一種差別為圖案移位、最佳焦點移位和散焦圖案移位中的一種。

在一些實施例中，修改所述參數包括調節光學鄰近效應糾正(opc)部件。

在一些實施例中，調節所述opc部件包括增加散射條。

在一些實施例中，選擇所述配置包括在所述光瞳的頂部邊緣處選擇所述非對稱的單極配置。

在一些實施例中，修所述改參數包括在所述euvl工藝中更改焦深的所述光刻工藝參數。

在一些實施例中，修改所述參數包括改變所述部件的圖案的部件的線寬的設計部件。

在一些實施例中，確定所述差別包括識別在第一方向上的若干納米數的圖案移位，以及修改所述參數包括使用光學鄰近效應糾正(opc)技術以使所述圖案在第二方向上移位所述若干納米。在其他的實施例中，本發明還提供了一種方法。實施例包括模擬用于集成電路的部件的圖案的極紫外(euv)光刻工藝，其中模擬包括限定輻射的非對稱的單極照射模式。該模擬可提供部件的圖案的模擬的圖像。確定部件的圖案的模擬的圖像與設計之間的至少一種差別。該差別可為圖案移位、最佳焦點移位和/或散焦圖案移位。能夠修改euv光刻工藝的參數或部件的圖案的參數以減小至少一種差別。

在一些實施例中，修改所述參數包括修改所述euv光刻工藝的參數。

在一些實施例中，所述修改為選擇將用于所述euv光刻工藝的光掩模上的吸收層的組成。

在一些實施例中，修改所述參數為修改所述部件的圖案的參數。

在一些實施例中，修改所述部件的圖案的參數包括改變所述部件的圖案的間距。

在一些實施例中，修改所述參數包括：對所述部件的圖案實施光學鄰近效應糾正(opc)技術。

在一些實施例中，實施所述opc技術包括向所述部件的圖案添加散射條，以在所述euv光刻工藝期間使得從掩模反射的光束的衍射級更強。

在一個或多個實施例中，本發明還提供了一種用于euvl工藝的方法。該方法包括選擇極紫外波長輻射束的照射模式，其中所述照射模式是非對稱配置；確定使用非對稱配置曝光的圖案與在設計數據中限定的相關圖案之間的至少一種差別。該至少一種差別可為圖案移位、最佳焦點移位和/或散焦圖案移位。通過應用至少一個模型和規則確定補償參數以選擇補償。補償參數減輕該至少一種差別。其后，使用選擇的照射模式和補償參數將襯底暴露至部件的圖案。

在一些實施例中，確定所述至少一種差別包括識別所述圖案移位；以及確定所述補償參數包括選擇光學鄰近效應糾正(opc)的補償參數類型。

在一些實施例中，確定所述至少一種差別包括識別所述散焦圖案移位；以及確定所述補償參數包括選擇所述光學鄰近效應糾正(opc)的補償參數類型并且應用亞分辨率輔助部件。

在一些實施例中，確定所述至少一種差別包括識別所述圖案移位；以及確定所述補償參數包括修改在暴露所述襯底期間使用的光掩模上的吸收層材料。

以上論述了若干實施例的特征，使得本領域技術人員可以更好地理解本發明的各方面。本領域技術人員應該理解，他們可以容易地使用本發明作為基礎來設計或修改用于實施與本文所介紹的實施例相同的目的和/或實現相同優點的其他工藝和結構。本領域技術人員也應該意識到，這種等同構造并不背離本發明的精神和范圍，并且在不背離本發明的精神和范圍的情況下，本文中他們可以做出多種變化、替代以及改變。