• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten w für eine optische Modellbildung bei einer optischen Näherungskorrektur von Maskenlayouts 4. Hierbei werden in einem ersten Verfahrensschritt Fouriertransformierte einer Beleuchtungsapertur a, einer Linsenapertur 1 und einer konjugiert komplexen Linsenapertur 1*, welche in Form von Bildmatrizen mit einem vorgegebenen Raster vorliegen, berechnet. In einem zweiten Verfahrensschritt werden Fouriertransformierte für die Transmissionskreuzkoeffizienten w aus den Fouriertransformierten der Beleuchtungsapertur a, der Linsenapertur 1 und der konjugiert komplexen Linsenapertur 1* mittels eines Faltungstheorems berechnet, um die Matrix der Fouriertransformierten der Transmissionskreuzkoeffizienten w zu erhalten. In einem weiteren Verfahrensschritt werden die Fouriertransformierten der Transmissionskreuzkoeffizienten w mittels einer schnellen Fouriertransformation rücktransportiert, um die Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten w für die optische Modellbildung bei der optischen Näherungskorrektur von Maskenlayouts 4 zu erhalten. Die Erfindung betrifft ferner eine optische Näherungskorrektur für eine Maskenstruktur eines Maskenlayouts 4, bei welcher die Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten w für die optische Modellbildung mit einem solchen Verfahren aufgestellt ist, sowie ein Maskenlayout 6 für eine Lithografiemaske mit einer Maskenstruktur, die eine solche ...
    公开号:DE102004030961A1
    申请号:DE102004030961
    申请日:2004-06-26
    公开日:2006-02-02
    发明作者:Roderick KÖHLE
    申请人:Infineon Technologies AG；
    IPC主号:G03F1-00
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einerMatrix von Transmissionskreuzkoeffizienten für eine optische Modellbildungbei einer optischen Näherungskorrekturvon Maskenlayouts. Die Erfindung betrifft ferner eine optische Näherungskorrekturfür eineMaskenstruktur eines Maskenlayouts sowie ein Maskenlayout für eine Lithografiemaskemit einer Maskenstruktur.
    [0002] ZurHerstellung hochintegrierter elektrischer Schaltungen mit geringenStrukturdimensionen werden besondere Strukturierungsverfahren eingesetzt.Eine der gängigstenund seit den Anfängender Halbleitertechnologie bekannten Methoden stellt das lithografischeStrukturierungsverfahren dar. Hierbei wird eine strahlungsempfindlicheResist- bzw. Photolackschicht auf die zu strukturierende Oberfläche einerHalbleitersubstratscheibe aufgebracht und mit Hilfe von elektromagnetischerStrahlung durch eine Lithografiemaske belichtet. Bei dem Belichtungsvorgangwerden Maskenstrukturen des Layouts der Lithografiemaske mit Hilfeeiner Linse bzw. eines Linsensystems auf die Photolackschicht abgebildetund mittels eines nachfolgenden Entwicklungsprozesses in die Photolackschicht übertragen.Die auf diese Weise hergestellten Photolackstrukturen werden anschließend als Ätzmaskebei der Bildung der Strukturen in der Oberfläche der Halbleitersubstratscheibein einem oder mehreren Ätzprozessenverwendet.
    [0003] EinHauptziel des lithografischen Strukturierungsverfahrens bestehtin einer sehr genauen Übertragungeines Maskenlayouts auf die Oberfläche einer Halbleitersubstratscheibe.Aufgrund von optischen Fehlern und Prozessfehlern kommt es jedochzu Verzerrungen des abgebildeten Maskenlayouts auf der Halblei tersubstratscheibe.Zu den typischen Abbildungsverzerrungen zählen unter anderem eine Verrundungvon Kanten, eine Verkürzungvon Linien und ungleichmäßige Linienbreiten.Derartige Verzerrungen, welche in besonderem Maße bei sehr kleinen Maskenstrukturenauftreten, deren Strukturgrößen kleinersind als die Wellenlängender eingesetzten elektromagnetischen Strahlung, verringern folglichdie erreichbare Auflösungsgrenzeder Maskenstrukturen.
    [0004] ZurErhöhungder Auflösungsgrenzebei der Herstellung kleiner Strukturen auf Halbleitersubstratscheibenwerden spezielle als „resolutionenhancement techniques" bezeichneteMethoden eingesetzt. Eine dieser Techniken ist die der „opticalproximity correction" (OPC)bzw. optischen Näherungskorrektur,bei welcher die Maskenstrukturen einer Lithografiemaske derart modifiziertgezeichnet werden, dass unerwünschteAbbildungsverzerrungen ausgeglichen bzw. minimiert werden. Dabeiwird zwischen der sogenannten regelbasierten optischen Näherungskorrektur(„rule-basedOPC") und der sogenanntenmodellbasierten optischen Näherungskorrektur(„modelbased-OPC") unterschieden.
    [0005] Beider regelbasierten Näherungskorrekturwerden die Maskenstrukturen abhängigvon ihrer Geometrie bzw. Strukturgröße in unterschiedliche Klasseneingeteilt sowie jeder Strukturklasse eine vorgegebene Korrekturzugeordnet. Auf diese Weise könnenKorrekturen eines Maskenlayouts einer Lithografiemaske zwar relativschnell vorgenommen werden. Ein Nachteil besteht allerdings darin,dass derartige Korrekturen insbesondere bei sehr kleinen Strukturenungenau sind und dadurch Abbildungsverzerrungen gegebenenfalls nur ungenügend kompensiertwerden.
    [0006] ImUnterschied hierzu werden bei einer modellbasierten optischen Näherungskorrekturdie Korrekturen eines Maskenlayouts mit Hilfe von Computersimulationendurchgeführt,die unterschiedliche Modelle, in der Regel ein optisches Modellund ein Resistmodell, verwenden. Mit Hilfe des optischen Modellswerden Beleuchtungseinstellungen der die elektromagnetische Strahlungemittierenden Strahlungsquelle und Abbildungseigenschaften des Linsensystemssimuliert. Mittels des Resistmodells werden die Belichtungs- undEntwicklungseigenschaften der Photolackschicht erfasst. Gegenüber einerregelbasierten Näherungskorrektur bedarfeine modellbasierte Näherungskorrektureines höherenZeitaufwands, jedoch lassen sich präzisere Korrekturen eines Maskenlayoutsdurchführen.Bekannte Ausführungsformeneiner modellbasierten optischen Näherungskorrektur sind beispielsweisein WO 00/67074 A1 und Nicolas Cobb, „Fast optical and processproximity correction algorithms for integrated circuit manufacturing", PhD Thesis, Universityof California, Berkeley, 1998, offenbart.
    [0007] Einemodellbasierte optische Näherungskorrekturbesteht aus den Teilschritten der optischen Modellbildung, der Resistmodellbildungund dem eigentlichen Korrekturlauf, in welchem aufeinanderfolgendAbschnitte eines Maskenlayouts iterativ auf ein bestimmtes Zielmaß im Abbildoptimiert werden. Bei der optischen Modellbildung, die im Wesentlichenauf dem in H. H. Hopkins „Onthe diffraction theory of optical images", in Proceedings of the royal societyof London, Series A, Volume 217, No. 1131, Seiten 408-432, 1953offenbarten Abbildungsalgorithmus basiert, wird durch vielfacheAuswertung eines Integrals, in welches das Produkt aus einer Beleuchtungsapertur,einer Linsenapertur und einer konjugiert komplexen Linsenapertureingeht, eine vierdimensionale Matrix von Transmissionskreuzkoeffizientenberechnet. Überdie Linsenapertur werden hierbei optische Eigenschaften eines Linsensystemsund überdie Beleuchtungsapertur Beleuchtungseinstellungen wiedergegeben.Die Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten, welche bei dem späteren Korrekturlauf unterschiedlicherLayoutabschnitte verwendet wird, wird üblicherweise zusätzlich einerEigenwertanalyse (singular value decomposition) unterzogen.
    [0008] Für den Falleinfacher Geometrien der Beleuchtungs- und Linsenaperturen lässt sichdas Integral zum Bestimmen der Transmissionskreuzkoeffizienten analytischund damit relativ schnell auswerten. Sind die Aperturen jedoch als „Bitmaps" bzw. Bildmatrizengegeben, welche eine komplexere und genauere Beschreibung des zugrundeliegendenLinsensystem und der Beleuchtungseinstellungen ermöglichen,so dauert die Auswertung abhängigvon der gewünschtenGenauigkeit bzw, der Größe des Rastersder Bildmatrizen wesentlich länger.Infolgedessen erfordert eine mit einer hohen Genauigkeit durchgeführte optischeModellbildung einen sehr hohen Zeitaufwand. Dieser Zeitaufwand kannlediglich durch eine Verringerung der Genauigkeit der Modellbildungund damit des späterenKorrekturlaufs reduziert werden.
    [0009] DieAufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertesVerfahren füreine optische Modellbildung bei einer optischen Näherungskorrektur,eine verbesserte optische Näherungskorrektursowie ein mit Hilfe einer optischen Näherungskorrektur erstelltesMaskenlayout bereit zu stellen, bei welchen eine Matrix von Transmissionskreuzkoeffizientenwesentlich schneller und effizienter bestimmt wird.
    [0010] DieseAufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, eine optischeNäherungskorrekturgemäß Anspruch7 und ein Maskenlayout gemäß Anspruch8 gelöst.Weitere vorteilhafte Ausführungsformensind in den abhängigenAnsprüchenangegeben.
    [0011] Erfindungsgemäß wird einVerfahren zum Bestimmen einer Matrix von Transmissionskreuzkoeffizientenfür eineoptische Modellbildung bei einer optischen Näherungskorrektur von Maskenlayoutsvorgeschlagen. Hierbei werden in einem ersten VerfahrensschrittFouriertransformierte einer Beleuchtungsapertur, einer Linsenaperturund einer konjugiert komplexen Linsenapertur berechnet, welche jeweilsin Form von Bildmatrizen mit einem vorgegebenen Raster vorliegen.In einem zweiten Verfahrensschritt werden Fouriertransformiertefür dieTransmissi onskreuzkoeffizienten aus den Fouriertransformierten derBeleuchtungsapertur, der Linsenapertur und der konjugiert komplexenLinsenapertur mittels eines Faltungstheorems berechnet, um die Matrixder Fouriertransformierten der Transmissionskreuzkoeffizienten zuerhalten. In einem dritten Verfahrensschritt werden die Fouriertransformiertender Transmissionskreuzkoeffizienten mittels einer schnellen Fouriertransformationrücktransformiert,um die Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten für die optischeModellbildung bei der optischen Näherungskorrektur von Maskenlayoutszu erhalten.
    [0012] Daserfindungsgemäße Verfahrenberuht auf der Anwendung des Faltungstheorems der Fouriertransformationauf das oben beschriebene Integral zum Bestimmen der Matrix vonTransmissionskreuzkoeffizienten. Gegenüber der direkten naiven Auswertungdes Integrals gestaltet sich die erfindungsgemäße Berechnung im Fourierraumwesentlich schneller und effizienter, insbesondere für den Fallsehr großerBildmatrizen der Beleuchtungsapertur, der Linsenapertur und derkonjugiert komplexen Linsenapertur. Infolgedessen ermöglicht daserfindungsgemäße Verfahrendie Verwendung von Bildmatrizen mit einem feinen Raster und damitdie Bildung eines genauen optischen Modells, welches die zugrundeliegendenEigenschaften des Linsensystems bzw. die Beleuchtungseinstellungenpräziseund realitätsnahwiedergibt.
    [0013] Inder fürdie Praxis relevanten Ausführungsformwerden die Transmissionskreuzkoeffizienten w, welche gemäß der Formel
    [0014] Anhanddes Vergleichs der beiden Formeln wird der Vorteil der Berechnungim Fourierraum ersichtlich. Die mehrfache Auswertung des oben genanntenIntegrals, welche füreine Vielzahl unterschiedlicher Verschiebevektoren durchgeführt wird,ist äußerst aufwendig,insbesondere bei Vorliegen von Bildmatrizen mit einem feinen Raster,d.h. einer großenAnzahl an Matrixelementen. Die Berechnung der Transmissionskreuzkoeffizientendurch Fouriertransformation der Beleuchtungsapertur, der Linsenaperturund der konjugiert komplexen Linsenapertur, mehrfache Multiplikationder Fouriertransformierten der einzelnen Aparturen bei entsprechendenVerschiebefrequenzen und anschließende Rücktransformation ist hingegenwesentlich schneller.
    [0015] Daserfindungsgemäße Verfahrenermöglichtdie effektive Verwendung von Bildmatrizen mit einem sehr feinenRaster. Infolgedessen weist auch die vierdimensionale Matrix derTransmissionskreuzkoeffizienten ein sehr feines Raster bzw. einegroßeAnzahl an Matrixelementen auf. Ein derartig feines Raster der Matrix derTransmissionskreuzkoeffizienten ist bei einer nachfolgend durchgeführten optischenSimulation von Abschnitten eines Maskenlayouts in einem Korrekturlaufin der Regel nicht erforderlich, so dass der Korrekturlauf mit einemim Verhältniszu hohen Zeitaufwand durchgeführtwird. Dies ist insbesondere bei sehr klein gewählten Layoutabschnitten derFall.
    [0016] Umeine Vergröberungdes Rasters bzw. eine Verkleinerung der Anzahl der Matrixelementeder Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten zu erzielen, werdendie Bildmatrizen der Be leuchtungsapertur, der Linsenapertur undder konjugiert komplexen Linsenapertur in einer bevorzugten Ausführungsformjeweils in Untermatrizen mit einem gegenüber den Bildmatrizen gröberen Rasterunterteilt und die Fouriertransformierten der Transmissionskreuzkoeffizientendurch Summation aller Produkte entsprechender Untermatrizen derFouriertransformierten der Beleuchtungsapertur, der Linsenaperturund der konjugiert komplexen Linsenapertur berechnet.
    [0017] Dabeiist es bevorzugt, die Anzahl der Untermatrizen jeder Bildmatrixdurch das Raster der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten,welche in der optischen Simulation bei der optischen Näherungskorrektur vonMaskenlayouts eingesetzt wird, festzulegen. Sofern beispielsweisedas Raster der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten um denFaktor acht vergröbertwerden soll, um in der optischen Simulation nur jedes achte Matrixelementder Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten bzw. nur jeden achtenTransmissionskreuzkoeffizienten zu verwenden, werden die Bildmatrizender Beleuchtungsapertur, der Linsenapertur und der konjugiert komplexenLinsenapertur jeweils in acht Untermatrizen unterteilt.
    [0018] Erfindungsgemäß wird weitereine optische Näherungskorrekturfür eineMaskenstruktur eines Maskenlayouts vorgeschlagen, bei welcher dieMatrix der Transmissionskreuzkoeffizienten für die optische Modellbildungmit dem oben beschriebenen Verfahren bzw. einer bevorzugten Ausführungsformdes Verfahrens aufgestellt ist.
    [0019] Dieerfindungsgemäße optischeNäherungskorrekturzeichnet sich entsprechend durch ein sehr schnelles und effizientesAufstellen der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten für die optischeModellbildung aus, wodurch ein korrigiertes Maskenlayout einer Lithografiemaskeschneller bereitgestellt werden kann. Darüber hinaus wird die Verwendungvon sehr genauen und damit die Beleuchtungseinstellungen und dieoptischen Eigenschaften eines Linsensystems gut wiedergebenden Aperturenermöglicht.Auf diese Weise wird die optische Näherungskorrektur sehr präzise undexakt.
    [0020] Erfindungsgemäß wird fernerein Maskenlayout füreine Lithografiemaske mit einer Maskenstruktur vorgeschlagen, diedie vorstehend beschriebene optische Näherungskorrektur enthält. Einderartig korrigiertes Maskenlayout einer Lithografiemaske ermöglicht einsehr effizientes Ausgleichen von unerwünschten Abbildungsverzerrungen.
    [0021] DieErfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    [0022] 1 einBlockdiagramm eines Korrekturlaufs einer optischen Näherungskorrekturfür eineMaskenstruktur eines Maskelayouts,
    [0023] 2 eineschematische Darstellung einer Beleuchtungsapertur, einer Linsenaperturund einer konjugiert komplexen Linsenapertur in einem abstraktenIntegrationsbereich, die sich gegenseitig überlappen,
    [0024] 3 einAblaufdiagramm einer Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrenszum Bestimmen einer Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten für eine optischeModellbildung,
    [0025] 4a und 4b simulierteZeitverläufeder Rechenzeit zum Bestimmen einer Matrix von Transmissionskreuzkoeffizientenfür eindimensionaleMaskenstrukturen in linearer und logarithmischer Darstellung, und
    [0026] 5a und 5b den 4a und 4b entsprechendeDar stellungen simulierter Zeitverläufe der Rechenzeit für zweidimensionaleMaskenstrukturen.
    [0027] 1 zeigtein Blockdiagramm eines typischen Korrekturlaufs 1 einermodellbasierten optischen Näherungskorrekturfür eineMaskenstruktur eines ursprünglichenMaskenlayouts 4 einer Lithografiemaske. Mit Hilfe des aneinem Computer durchgeführtenKorrekturlaufs 1 werden Korrekturen an dem Maskenlayout 4 vorgenommen,durch welche bei einem Lithografieprozess auftretende Verzerrungendes Abbildes des Maskenlayouts 4 auf einer Halbleitersubstratscheibeweitgehend kompensiert werden.
    [0028] Hierzuwird zunächsteine Simulation des Abbildes der Maskenstruktur des ursprünglichenMaskenlayouts 4 mit Hilfe einer Simulationseinheit 2 durchgeführt. DieSimulationseinheit 2 weist ein optisches Modell 21 sowieein Resistmodell 22 auf.
    [0029] MitHilfe des optischen Modells 21 werden Beleuchtungseinstellungender füreinen Lithografieprozess herangezogenen Strahlungsquelle, beispielsweisedie Geometrie einer Beleuchtungsblende und ein Beleuchtungswinkel,sowie Abbildungseigenschaften eines zur Abbildung des Maskenlayouts 4 aufeine Photolackschicht einer Halbleitersubstratscheibe verwendetenLinsensystems bzw. einer Linse erfasst, um die Intensitätsverteilungder elektromagnetischen Strahlung nach Durchstrahlen des Maskenlayouts 4 unddes Linsensystems zu simulieren. Diese Intensitätsverteilung wird auch als „aerialimage" bezeichnet.
    [0030] DasResistmodell 22 gibt die Belichtungs- und Entwicklungseigenschaftendes eingesetzten Photolacks wieder. Mit Hilfe des Resistmodells 22 werdendie Wechselwirkung der elektromagnetischen Strahlung mit der Photolackschichtund ein darauffolgender Entwicklungsvorgang der Photolackschicht,damit also das Abbild der Maskenstruktur des Maskenlayouts 4 aufeiner Halbleitersubstratscheibe, simuliert.
    [0031] Nachfolgendwird das simulierte Abbild der Maskenstruktur des Maskenlayouts 4 mittelseiner Korrektureinheit 3 mit der Maskenstruktur eines angestrebtenMaskenlayouts 5 verglichen. Bei Vorliegen von Abweichungenzwischen der simulierten und der angestrebten Maskenstruktur, welchevon Abbildungverzerrungen herrühren,nimmt die Korrektureinheit 3 Korrekturen an der Maskenstrukturdes ursprünglichenMaskenlayouts 4 vor. Das korrigierte Maskenlayout wirdanschließendwieder einer Simulation in der Simulationseinheit 2 unterzogen.Dieser Prozess wird solange in iterativer Weise wiederholt, bisdie Abweichungen zwischen der abgebildeten Maskenstruktur und derangestrebten Maskenstruktur des Maskenlayouts 5 minimalsind bzw. innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegen. Im Anschlussdaran wird die auf diese Weise korrigierte Maskenstruktur eineskorrigierten Maskenlayouts 6 ausgegeben.
    [0032] Dievorstehenden Erläuterungenzu dem in 1 dargestellten Korrekturlauf 1 betreffenlediglich die Hauptbestandteile eines Korrekturlaufs einer modellbasiertenoptischen Näherungskorrektur.Im Hinblick auf weitere Details bzw. mögliche Ergänzungen des dargestellten Korrekturlaufs 1 wirdauf den oben angegebenen Stand der Technik verwiesen.
    [0033] VorDurchführendes in 1 dargestellten Korrekturlaufs 1 müssen zunächst dasoptische Modell 21 und das Resistmodell 22 gebildetwerden. Bei einer Resistmodellbildung wird für einen Satz ausgewählter Strukturenein Vergleich zwischen Messungen an einer Photolackschicht und Simulationendurchgeführt,um die bei einem Korrekturlauf eingesetzten Resistparameter zu bestimmen.Weitere Details zur Resistmodellbildung lassen sich ebenfalls demoben angegebenen Stand der Technik entnehmen.
    [0034] Beieiner optischen Modellbildung werden in einem ersten Arbeitsschritteine Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten bestimmt und inder Regel in einem zweiten Arbeitsschritt eine Eigenwertanalysedieser Matrix durchgeführt.Die Berechnung der Transmissionskreuzkoeffizienten erfolgt gemäß der Formel
    [0035] ZurVeranschaulichung des Integrals von Formel I zeigt 2 eineschematische Darstellung der Beleuchtungsapertur a, der Linsenaperturlund der konjugiert komplexen Linsenapertur l* in einem durch dieKoordinatenachsen x, y festgelegten abstrakten Integrationsbereich.Die Verschiebevektoren p0, p1,welche durch ein diskretes Raster des Integrationsbereichs vorgegebenwerden, legen die Mittelpunkte der Linsenapertur l und der konjugiertkomplexen Linsenapertur l* fest. Die Schnittfläche der drei überlappendenAperturen a, l und l* entspricht dem gemäß Formel I auszuwertenden Integrationsgebiet 15.
    [0036] ZurBerechnung der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten w mussdass Integral der Formel I vielfach, d.h. mehrere hundert oder tausendMale, füralle möglichenKombinationen unterschiedlicher Verschiebevektoren p0 undp1 ausgewertet werden. Hierbei bleibt diein 2 dargestellte Beleuchtungsapertur a immer ander gleichen Stelle, währenddie Linsena pertur l und die konjugiert komplexe Linsenapertur l*jeweils in einer bestimmten Schrittweite um unterschiedliche Verschiebevektorenp0, p1 verschobenwerden.
    [0037] Fallsdie Beleuchtungsapertur a, die Linsenapertur l und die konjugiertkomplexe Linsenapertur l* einfache Geometrien wiedergeben, lässt sichdas Integral der Formel I analytisch und infolgedessen mit relativ geringemAufwand auswerten. Liegen die Aperturen a, l und l* jedoch als Bitmapsbzw. Bildmatrizen mit einem vorgegebenen Raster vor, so dauert diedirekte Auswertung des Integrals wesentlich länger. Erfindungsgemäß wird dahereine Auswertung im Fourierraum vorgeschlagen.
    [0038] Hierzuzeigt 3 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrens zumBestimmen der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten w. Beidiesem Verfahren werden in einem ersten Verfahrensschritt 11 Fouriertransformierteder Beleuchtungsapertur a, der Linsenapertur 1 und derkonjugiert komplexen Linsenapertur l* berechnet. In einem nachfolgendenVerfahrensschritt 12 werden Fouriertransformierte der Transmissionskreuzkoeffizientenmittels der sich durch eine Fouriertransformation von Formel I ergebendenFormel W(ω →0 + ω →1) = A(–ω →0 – ω →1)L(ω →0)L*(–ω →1)berechnet, welche die Fouriertransformiertender Transmissionskreuzkoeffizienten W mit den Fouriertransformiertender Beleuchtungsapertur A, der Linsenapertur L und der konjugiertkomplexen Linsenapertur L* bei entsprechenden Verschiebefrequenzen ω0, ω1 verknüpft.Hierbei kann bereits eine Matrix von Fouriertransformierten derTransmissionskreuzkoeffizienten W aufgestellt werden. In einem darauffolgendenVerfahrensschritt 13 werden die Fouriertransformiertender Transmissionskreuzkoeffizienten bzw. deren Matrix mittels einerschnellen Fouriertransformation rücktransformiert, um die Matrixder Transmissionskreuzkoeffizienten w zu erhalten.
    [0039] Dasin 3 dargestellte erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Möglichkeit,die Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten w für den Fallals Bildmatrizen vorliegender Aperturen a, l und l* sehr effizientzu berechnen. Fürhinreichend großeBildmatrizen ist die erfindungsgemäße Berechnung im Fourierraumim Vergleich zur direkten naiven Auswertung gemäß Formel I wesentlich schneller.Wenn die einzelnen Aperturen a, l und l* jeweils als nxn Matrixvorliegen, so wächstder Rechenaufwand im Falle einer naiven direkten Auswertung mitO(n6), im Falle der erfindungsgemäßen Auswertunghingegen mit O(n41og(n)).
    [0040] ZurVeranschaulichung des Zeitvorteils zeigen die 4a und 4b miteinem Computer simulierte Zeitverläufe der Rechenzeit zum Bestimmeneiner Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten w für eindimensionaleMaskenstrukturen wie beispielsweise Linienstrukturen in Abhängigkeitder Größe n derBildmatrizen in linearer und logarithmischer Darstellung. Der Verlaufder Rechenzeit bei einer direkten Auswertung gemäß Formel I ist hierbei mit 7 undder Verlauf der Rechenzeit bei einer Auswertung gemäß des in 3 dargestelltenVerfahrens mit 8 gekennzeichnet. Deutlich ist der Zeitvorteildes erfindungsgemäßen Verfahrensbei großenBildmatrizen erkennbar.
    [0041] Entsprechendelineare und logarithmische Darstellungen simulierter Zeitverläufe derRechenzeit für zweidimensionaleMaskenstrukturen zeigen die 5a und 5b.Hierbei ist der Verlauf der Rechenzeit bei einer direkten naivenAuswertung mit 9 und der Verlauf der Rechenzeit bei einererfindungsgemäßen Auswertungim Fourierraum mit 10 gekennzeichnet. Wie aus den 5a und 5b ersichtlichist, ergibt sich für zweidimensionaleMaskenstrukturen ein noch größerer Zeitvorteilder erfindungsgemäßen Auswertunggegenüberder direkten Auswertung.
    [0042] Einenentsprechenden Zeitvorteil weist folglich auch eine erfindungsgemäße optischeNäherungskorrekturfür eineMaskenstruktur eines Maskenlayouts auf, bei welcher die Matrix derTransmissionskreuzkoeffizienten w für die optische Modellbildunggemäß des in 3 dargestelltenVerfahrens aufgestellt wird. Infolgedessen kann ein erfindungsgemäßes Maskenlayout,bei dem eine solche Näherungskorrekturdurchgeführt wird,schneller bereitgestellt werden.
    [0043] Aufgrundder effizienten Berechnung der Transmissionskreuzkoeffizienten wbietet das in 3 dargestellte erfindungsgemäße Verfahrendes weiteren die Möglichkeit,für dieBeleuchtungsapertur a, die Linsenapertur l und die konjugiert komplexeLinsenapertur l* Bildmatrizen mit einem feinen Raster bzw. einergroßen Anzahlan Matrixelementen einzusetzen. Solche Bildmatrizen ermöglichenes, die zugrundeliegenden Beleuchtungseinstellungen und die Abbildungseigenschaftender Linse bzw. des Linsensystems sehr genau zu modellieren und insbesonderereale Abweichungen von einem idealen Verhalten zu berücksichtigen.
    [0044] ImHinblick auf die Linse bzw. das Linsensystem ist es beispielsweisemöglich,die sogenannte Apodisation, d.h. eine ungleichmäßige Transmission elektromagnetischerStrahlung durch eine Linse wirklichkeitsnah wiederzugeben. Des weiterenkann in der Linsenapertur der sogenannte „flare"-Effekt einer Linse berücksichtigtwerden. Dieser Effekt, welcher auf den Oberflächenrauhigkeiten einer Linseberuht, führtzu zusätzlichenVerzerrungen der optischen Abbildung.
    [0045] UmBeleuchtungseinstellungen und optische Eigenschaften einer Linsebzw. eines Linsensystems bei dem in 3 dargestelltenVerfahren besonders wirklichkeitsgetreu nachzubilden, beruhen dieBeleuchtungsapertur a und/oder die Linsenapertur l bzw. die konjugiertkomplexe Linsenapertur l* vorzugsweise auf empirischen Messungenvon Beleuchtungseinstellungen bzw. einer Linse oder eines Linsensystems.
    [0046] Alternativbesteht die Möglichkeit,Modelle der Beleuchtungseinstellungen bzw. der Linse oder des Linsensystemsaufzustellen, auf welchen die Beleuchtungsapertur a und/oder dieLinsenapertur l bzw. die konjugiert komplexe Linsenapertur l* beruhen.Hierbei kommen sowohl statistische Modelle als auch erweiterte Modellein Betracht, in welchen fürdie Matrixelemente der Bildmatrizen bestimmte Wertebereiche bzw.mit Wahrscheinlichkeiten behaftete Werte festgelegt werden.
    [0047] Eineerfindungsgemäße optischeNäherungskorrektur,bei welcher die fürdie optische Modellbildung herangezogenen Aperturen a, l und l*auf empirischen Messungen oder auf Modellen beruhen, bietet dieMöglichkeiteiner sehr genauen und präzisenKorrektur eines Maskenlayouts. Entsprechend können mit Hilfe eines erfindungsgemäßen Maskenlayouts,welches eine solche Näherungskorrekturenthält,Abbildungsverzerrungen sehr effizient kompensiert werden.
    [0048] Soferndie Bildmatrizen der Beleuchtungsapertur a, der Linsenapertur lund der konjugiert komplexen Linsenapertur l* ein sehr feines Rasterbesitzen, weist die mit Hilfe des in 3 dargestelltenerfindungsgemäßen Verfahrensbestimmte Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten w ebenfallsein sehr feines Raster mit einer großen Anzahl an Matrixelementenauf. Ein sehr feines Raster der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizientenw wird in einem Korrekturlauf bei der optischen Simulation mittelseines optischen Modells in der Regel jedoch nicht benötigt, wodurchder Korrekturlauf mit einem im Verhältnis zu hohen Zeitaufwanddurchgeführtwird. Dies gilt insbesondere bei sehr kleinen zu simulierenden Abschnitteneines Maskenlayouts.
    [0049] Umdiesen Nachteil zu vermeiden, wird in einer alternativen Ausführungsformeines erfindungsgemäßen Verfahrenszum Bestimmen einer Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten wdas Raster der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten w gegenüber denRastern der Bildmatrizen der Aperturen a, l und l* zusätzlich vergröbert. Hierzuwerden in einem ersten Verfahrensschritt die Bildmatrizen der Beleuchtungsapertura, der Linsenapertur lund der konjugiert komplexen Linsenaperturl* jeweils in Untermatrizen mit einem gegenüber den Bildmatrizen gröberen Rasterunterteilt und in einem nachfolgenden Verfahrensschritt die Untermatrizeneiner Fouriertransformation unterzogen. Alternativ ist es auch möglich, zuerstdie Fouriertransformation der einzelnen Aperturen a, l und l* durchzuführen undanschließenddie Unterteilung der den Fouriertransformierten der Aperturen A,L und L* zugehörigenBildmatrizen in Untermatrizen vorzunehmen.
    [0050] DieFouriertransformierten der Transmissionskreuzkoeffizienten W werdennachfolgend jeweils durch Summation aller Produkte entsprechenderUntermatrizen der Aperturen A, L und L* im Fourierraum berechnet. EineanschließendeRücktransformationder Fouriertransformierten der Transmissionskreuzkoeffizienten W liefertwiederum die zu bestimmende Matrix der Transmissionskreuzkoeffizientenw.
    [0051] Dieauf diese Weise aufgestellte Matrix der Transmissionskreuzkoeffizientenw weist ein um die Anzahl der Untermatrizen einer zugehörigen BildmatrixgröberesRaster auf. Beispielsweise hat eine Unterteilung der Bildmatrizender Aperturen a, l und l* in jeweils acht Untermatrizen eine Verkleinerungder Anzahl der Matrixelemente der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizientenw um den Faktor acht zur Folge. Vorzugsweise wird die Anzahl derUntermatrizen einer Bildmatrix durch das Raster der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizientenw, welche in der optischen Simulation bei einer optischen Näherungskorrekturverwendet wird, festgelegt.
    [0052] Eineerfindungsgemäße optischeNäherungskorrektur,bei welcher die fürdie optische Modellbildung herangezogenen Aperturen a, l und l*ein feines Raster aufweisen sowie auf empirischen Messungen oderauf Modellen beruhen, und bei welcher das vorstehend beschriebeneVerfahren zum Bestimmen einer Matrix von Transmissionskreuzkoeffizientenw mit einem gröberenRaster durchgeführtwird, ermöglichtfolglich sowohl eine sehr genau und präzise als auch eine relativschnelle Korrektur eines Maskenlayouts. Ein erfindungsgemäßes Maskenlayout,bei dem eine solche Näherungskorrekturdurchgeführtwird, kann infolgedessen relativ schnell bereitgestellt werden undbietet darüberhinaus die Möglichkeiteiner sehr effizienten Kompensation von Abbildungsverzerrungen.
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] Verfahren zum Bestimmen einer Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten(w) füreine optische Modellbildung bei einer optischen Näherungskorrekturvon Maskenlayouts (4), umfassend die Verfahrensschritte: a)Berechnen von Fouriertransformierten einer Beleuchtungsapertur (a),einer Linsenapertur (l) und einer konjugiert komplexen Linsenapertur(l*), welche in Form von Bildmatrizen mit einem vorgegebenen Rastervorliegen; b) Berechnen von Fouriertransformierten für die Transmissionskreuzkoeffizienten(w) aus den Fouriertransformierten der Beleuchtungsapertur (a),der Linsenapertur (l) und der konjugiert komplexen Linsenapertur(l*) mittels eines Faltungstheorems, um die Matrix der Fouriertransformiertender Transmissionskreuzkoeffizienten (w) zu erhalten; und c)Rücktransformationder Fouriertransformierten der Transmissionskreuzkoeffizienten (w)mittels einer schnellen Fouriertransformation, um die Matrix derTransmissionskreuzkoeffizienten (w) für die optische Modellbildungbei der optischen Näherungskorrekturvon Maskenlayouts (4) zu erhalten.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Transmissionskreuzkoeffizienten(w), welche gemäß der Formel
    [3] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeidie Bildmatrizen der Beleuchtungsapertur (a), der Linsenapertur(l) und der konjugiert komplexen Linsenapertur (l*) in Untermatrizenmit einem gegenüberden Bildmatrizen gröberenRaster unterteilt werden und wobei in Verfahrensschritt b) die Fouriertransformiertender Transmissionskreuzkoeffizienten (W) durch Summation aller Produkteentsprechender Untermatrizen der Fouriertransformierten der Beleuchtungsapertur(A), der Linsenapertur (L) und der konjugiert komplexen Linsenapertur(L*) berechnet werden.
    [4] Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Anzahl der Untermatrizendurch das Raster der Matrix der Transmissionskreuzkoeffizienten(w), welche in der optischen Simulation bei der optischen Näherungskorrekturvon Maskenlayouts (4) eingesetzt wird, festgelegt wird.
    [5] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeidie Beleuchtungsapertur (a) und/oder die Linsenapertur (l) auf empirischenMessungen von Beleuchtungseinstellungen bzw. einer Linse oder einesLinsensystems beruhen.
    [6] Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobeidie Beleuchtungsapertur (a) und/oder die Linsenapertur (l) auf Modellender Beleuchtungseinstellungen bzw. einer Linse oder eines Linsensystemsberuhen.
    [7] Optische Näherungskorrekturfür eineMaskenstruktur eines Maskenlayouts (4), bei welcher dieMatrix der Transmissionskreuzkoeffizienten (w) für die optische Modellbildungmit einem Verfahren gemäß einemder vorhergehenden Ansprücheaufgestellt ist.
    [8] Maskenlayout (6) für eine Lithografiemaske miteiner Maskenstruktur, die eine optische Näherungskorrektur gemäß Anspruch7 enthält.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US10846442B2|2020-11-24|Methods and systems for parameter-sensitive and orthogonal gauge design for lithography calibration
    US10839131B2|2020-11-17|Three-dimensional mask model for photolithography simulation
    US20170176864A1|2017-06-22|Optimization flows of source, mask and projection optics
    JP2018197876A|2018-12-13|モデルベースのプロセスシミュレーション方法
    US9262579B2|2016-02-16|Integration of lithography apparatus and mask optimization process with multiple patterning process
    US9746784B2|2017-08-29|Lens heating compensation systems and methods
    CN102224459B|2013-06-19|用于优化光刻过程的方法及设备
    US8806394B2|2014-08-12|Pattern-dependent proximity matching/tuning including light manipulation by projection optics
    US10169522B2|2019-01-01|Methods and system for model-based generic matching and tuning
    Cobb et al.1996|Mathematical and CAD framework for proximity correction
    US6463403B1|2002-10-08|System and method for process matching
    JP3342631B2|2002-11-11|照明を最適化する方法および投影結像装置
    KR100436831B1|2004-06-23|빠른 에어리얼 이미지 시뮬레이션을 위한 방법 및 장치
    CN101751502B|2014-04-09|用于光刻过程窗口最大化光学邻近效应校正的方法和系统
    US7921387B2|2011-04-05|Computational efficiency in photolithographic process simulation
    US6128067A|2000-10-03|Correcting method and correcting system for mask pattern
    KR100839972B1|2008-06-20|리소그래피 장치 및 디바이스 제조 방법
    JP5666609B2|2015-02-12|光源及びマスクの最適化のためのパターン選択方法
    US6584609B1|2003-06-24|Method and apparatus for mixed-mode optical proximity correction
    US7594199B2|2009-09-22|Method of optical proximity correction design for contact hole mask
    KR102053152B1|2019-12-06|임의 패턴의 확률적 변동을 계산하는 모델
    US7458059B2|2008-11-25|Model of sensitivity of a simulated layout to a change in original layout, and use of model in proximity correction
    US6553559B2|2003-04-22|Method to determine optical proximity correction and assist feature rules which account for variations in mask dimensions
    US7342646B2|2008-03-11|Method of manufacturing reliability checking and verification for lithography process using a calibrated eigen decomposition model
    Stirniman et al.1994|Fast proximity correction with zone sampling
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20060009957A1|2006-01-12|
    US7328424B2|2008-02-05|
    DE102004030961B4|2008-12-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2006-02-02| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2009-01-15| 8327| Change in the person/name/address of the patent owner|Owner name: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE |
    2009-06-04| 8364| No opposition during term of opposition|
    2015-06-05| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: POLARIS INNOVATIONS LTD., IE Free format text: FORMER OWNER: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE Owner name: INFINEON TECHNOLOGIES AG, DE Free format text: FORMER OWNER: QIMONDA AG, 81739 MUENCHEN, DE |
    2015-10-13| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: POLARIS INNOVATIONS LTD., IE Free format text: FORMER OWNER: INFINEON TECHNOLOGIES AG, 85579 NEUBIBERG, DE |
    2016-01-01| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004030961A|DE102004030961B4|2004-06-26|2004-06-26|Verfahren zum Bestimmen einer Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten bei einer optischen Näherungskorrektur von Maskenlayouts|DE102004030961A| DE102004030961B4|2004-06-26|2004-06-26|Verfahren zum Bestimmen einer Matrix von Transmissionskreuzkoeffizienten bei einer optischen Näherungskorrektur von Maskenlayouts|
    US11/165,566| US7328424B2|2004-06-26|2005-06-24|Method for determining a matrix of transmission cross coefficients in an optical proximity correction of mask layouts|
    [返回顶部]