[发明专利]使用对源辐射的角分布的多次采样的光刻术模拟

说明书

本发明公开了一种计算机实施的方法，该方法包括：确定通过光刻投影设备由沿着第一组一个或更多个方向传播的第一辐射部分所形成的第一分图像；确定通过光刻投影设备由沿着第二组一个或更多个方向传播的第二辐射部分所形成的第二分图像；通过以非相干的方式将第一分图像和第二分图像相加来确定一图像；其中第一组一个或更多个方向和第二组一个或更多个方向是不同的。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年5月29日递交的美国申请62/168,441的优先权，并且其通过引用全文并入本发明中。

技术领域

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。在这种情形中，图案形成装置(例如掩模)可以包括或提供与IC的单个层的至少一个部分对应的电路图案(“设计布局”)，并且这一电路图案可以通过例如穿过图案形成装置上的电路图案辐射目标部分的方法，被转移到已经涂覆有辐射敏感材料(“抗蚀剂”)层的衬底(例如硅晶片)上的目标部分(例如包括一个或更多个管芯)上。通常，单个衬底包括被光刻投影设备连续地、一次一个目标部分地将电路图案转移到其上的多个相邻目标部分。在一种类型的光刻投影设备中，整个图案形成装置上的电路图案被一次转移到一个目标部分上，这样的设备通常称作为晶片步进机。在一种替代的设备(通常称为步进扫描设备)中，投影束沿给定的参考方向(“扫描”方向)在图案形成装置之上扫描，同时沿与所述参考方向平行或反向平行的方向同步移动衬底。图案形成装置上的电路图案的不同部分被逐渐地转移到一个目标部分上。因为通常光刻投影设备将具有放大系数M(通常1)，所以衬底被移动的速度F将是投影束扫描图案形成装置的速度的M倍。关于在此处描述的光刻装置的更多的信息可以例如从美国专利No.6,046,792而被收集到，通过参考将其并入本发明中。

在将电路图案从图案形成装置转移至衬底之前，衬底可能经历各种工序，诸如涂底(priming)、抗蚀剂涂覆以及软焙烤。在曝光之后，衬底可能经历其它工序，例如曝光后焙烤(PEB)、显影、硬焙烤以及对所转移的电路图案的测量/检查。这一系列的工序被用作为用来制造器件(例如IC)的单个层的基础。之后衬底可能经历各种过程，诸如刻蚀、离子注入(掺杂)、金属化、氧化、化学机械抛光等，所有的这些工序都是旨在最终完成器件的单个层。如果器件中需要多个层，则针对每一层重复整个工序或其变形。最终，器件将被设置在衬底上的每一目标部分中。之后通过诸如切片或切割等技术，将这些器件互相分开，据此独立的器件可以安装在载体上，连接至引脚等。

如注意到的，微光刻术是集成电路的制造中的核心步骤，其中在衬底上所形成的图案限定了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)以及其它器件。

随着半导体制造过程不断进步，数十年来，功能元件的尺寸被不断地降低，同时每一器件的功能元件(诸如晶体管)的数量一直遵循通常称为“摩尔定律”的趋势而稳步地增长。在当前技术情形下，通过使用光刻投影设备来制造器件的层，所述光刻投影设备使用来自深紫外照射源的照射将设计布局投影到衬底上，从而产生具有远低于100nm的尺寸的独立的功能元件，即所述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。

印刷具有小于光刻投影设备的经典分辨率极限的尺寸的特征的这种过程，通常被称为低k₁光刻术，其基于分辨率公式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”(通常是所印刷的最小特征尺寸)，以及k₁是经验分辨率因子。通常，k₁越小，在晶片上复现图案(类似由电路设计者为获得特定的电学功能和性能而规划的形状和尺寸)变得越困难。为了克服这些困难，复杂的精细调节步骤被应用于光刻投影设备和/或设计布局。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、诸如在设计布局中的光学邻近效应校正(OPC，有时称为“光学和过程校正”)的设计布局的各种优化、或通常被定义成“分辨率增强技术(RET)”的其它方法等。