專利名稱：決定方法和計(jì)算機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于決定曝光裝置中的曝光條件的決定方法和計(jì)算機(jī)。
背景技術(shù)：
在使用曝光裝置的曝光步驟中，一般要求基于希望的圖像特性來轉(zhuǎn)印向諸如晶片的基板的表面施加的光刻膠(抗蝕劑)，并且在焦點(diǎn)和曝光量等的變化(誤差)的情況下幾乎不改變圖像特性。在日本專利公開No. 2008-166777、T. Matsuyama等人,“A Studyof Source &Mask Optimization for ArF Scanners”，Proc. of SPIE, USA, SPIE,2009,Vol. 7274, p. 727408 (文獻(xiàn) I)、以及 Linyong Pang 等人，“ Optimization from DesignRules, Source and Mask, to Full Chip with a Single Computational LithographyFramework :Leve丄一Set—Methods—based Inverse Lithography Technology (ILT)，，，Proc. ofSPIE, USA, SPIE, 2010, Vol. 7640，p. 764000 (文獻(xiàn)2)中，已提出最優(yōu)化(決定)曝光裝置 中的曝光條件的技木。圖像特性包括例如圖像的尺寸和形狀、對(duì)比度、圖像尺寸的對(duì)于曝光量的裕度(margin)、以及圖像尺寸的對(duì)于焦點(diǎn)的裕度。曝光條件包括有效光源的形狀(在照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳面(pupil plane)上形成的光強(qiáng)度分布)、投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)和像差、布置于投影光學(xué)系統(tǒng)的物體面上的掩模的圖案(尺寸和形狀)、以及掩模的透射率。當(dāng)最優(yōu)化曝光條件時(shí)，關(guān)于有效光源或掩模圖案，捜索用戶關(guān)注的目標(biāo)，例如對(duì)于特定圖像的線寬的焦點(diǎn)深度(DOF)最大化的條件。注意，曝光條件最優(yōu)化不限于捜索用于増加DOF的曝光條件。例如，如果曝光裝置的投影光學(xué)系統(tǒng)的像差總是變化，那么希望捜索抑制這種像差變化的影響的曝光條件。對(duì)于曝光量的波動(dòng)小的曝光裝置，希望捜索曝光條件以獲得焦點(diǎn)深度(對(duì)于焦點(diǎn)的裕度)而不是曝光量的裕度。如果曝光裝置的階段(stage)大大地振動(dòng)，那么希望搜索圖像特性對(duì)于階段振動(dòng)幾乎不改變的曝光條件。即，對(duì)于曝光條件最優(yōu)化存在更廣泛的需要，并且，各種類型的曝光條件被最優(yōu)化。在曝光條件最優(yōu)化中，一般地，事先設(shè)定評(píng)價(jià)項(xiàng)目(例如，D0F、NILS或線寬)，并且，最優(yōu)化曝光條件，使得評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值(評(píng)價(jià)量)滿足標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于評(píng)價(jià)量?jī)?yōu)選地盡可能大的諸如DOF或NILS (歸一化圖像對(duì)數(shù)傾斜，Normalized Image Log Slope)之類的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，最優(yōu)化曝光條件意味著將評(píng)價(jià)量最大化。另ー方面，對(duì)于評(píng)價(jià)量?jī)?yōu)選地盡可能小的諸如線寬誤差之類的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，最優(yōu)化曝光條件意味著將評(píng)價(jià)量最小化。更具體而言，通過在給定的曝光條件(限定有效光源的形狀或掩模圖案的形狀的參數(shù))下獲得評(píng)價(jià)量并且根據(jù)評(píng)價(jià)量改變曝光條件(重復(fù)地改變曝光條件)，執(zhí)行曝光條件最優(yōu)化。曝光條件改變方法依賴于數(shù)學(xué)方法或算法，并且各種各樣的方法已被提出。以下，關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目(評(píng)價(jià)量)將被稱為最優(yōu)化成本(cost)。注意,最優(yōu)化成本有時(shí)被稱為價(jià)值函數(shù)(merit function)或度量(metric),或者簡(jiǎn)稱為成本或價(jià)值。在現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目被直接設(shè)定為最優(yōu)化成本。例如，在日本專利公開No. 2008-166777中，線寬(CD)均勻性(uniformity)等被設(shè)定為最優(yōu)化成本，并且，最優(yōu)(optimum)有效光源形狀被獲得。在文獻(xiàn)I中，共同處理窗ロ或OPE特性(線寬)被設(shè)定為最優(yōu)化成本，并且，最佳有效光源形狀或掩模圖案被獲得。在文獻(xiàn)2中，邊緣布局(placement)誤差被設(shè)定為最優(yōu)化成本，并且，曝光條件被最優(yōu)化。但是，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目被直接設(shè)定為最優(yōu)化成本，因此，在一些情況下，曝光 條件不能被最優(yōu)化。在現(xiàn)有技術(shù)中，如上所述，在改變曝光條件的同時(shí)獲得最優(yōu)化成本值，并且，基于最優(yōu)化成本值的變化決定改變曝光條件的方向，由此使得曝光條件逐漸收斂于最佳條件。因此，每當(dāng)曝光條件改變時(shí)，最優(yōu)化成本值改變是重要的。例如，檢查用于使DOF最大化的曝光條件的最優(yōu)化。在現(xiàn)有技術(shù)中，DOF被直接設(shè)定為最優(yōu)化成本，并且，曝光條件被改變以使最優(yōu)化成本最大化。假定當(dāng)曝光條件改變時(shí)DOF的值變大。這暗示著可通過沿曝光條件已被改變的方向改變曝光條件，以高的可能性(probability)使得DOF的值更大。作為替代方案，假定當(dāng)曝光條件改變時(shí)DOF的值變小。這暗示著可通過沿曝光條件已被改變的相反的方向改變曝光條件，以高的可能性使得DOF的值更大。如果即使當(dāng)曝光條件改變時(shí)DOF的值也不改變，那么不能獲知曝光條件應(yīng)被改變的方向。更具體而言，即使當(dāng)有效光源形狀或掩模圖案改變時(shí)，在一些情況下也幾乎無法獲得DOF的值(S卩，DOF連續(xù)地取O值)。當(dāng)最優(yōu)化成本連續(xù)地取特定值時(shí)，不能獲知曝光條件要被改變的方向。由此，曝光條件不能被最優(yōu)化。為了避免該問題，可使得曝光條件改變(捜索)的范圍變窄。但是，在這種情況下，曝光條件可在非常窄的范圍內(nèi)被搜索并在有限的窄的范圍內(nèi)被最優(yōu)化。這是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)槠毓鈼l件不能在全局上被最優(yōu)化。如上所述，曝光條件有時(shí)不能被最優(yōu)化。但是，現(xiàn)有技術(shù)既沒有提到該問題，當(dāng)然也沒有提到其解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供在決定曝光裝置中的曝光條件方面有利的技木。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種決定曝光裝置中的曝光條件的決定方法，該曝光裝置包括用于對(duì)掩模照明的照明光學(xué)系統(tǒng)和用于將掩模的圖案的圖像投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，該方法包括第一步驟，從多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目選擇作為要被關(guān)注的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目，所述多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目要被用來通過與要在基板上形成的目標(biāo)圖案相比較而評(píng)價(jià)與曝光條件對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖像；第二步驟，從所述多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目選擇與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同并且在改變包含于曝光條件中的參數(shù)值時(shí)沿與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值改變的方向相同的方向改變值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目；第三步驟，設(shè)定包含關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目和輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為值的評(píng)價(jià)函數(shù)；第四步驟，改變所述參數(shù)值以使得所述評(píng)價(jià)函數(shù)的值更接近目標(biāo)值，并且對(duì)于與所述參數(shù)值對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的多個(gè)圖像中的每ー個(gè)，計(jì)算所述評(píng)價(jià)函數(shù)的值；以及第五步驟，決定在第四步驟中計(jì)算的評(píng)價(jià)函數(shù)的多個(gè)值之中與滿足目標(biāo)值的評(píng)價(jià)函數(shù)的值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為包含于曝光條件中的參數(shù)值。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種決定曝光裝置中的曝光條件的決定方法，該曝光裝置包括用于對(duì)掩模照明的照明光學(xué)系統(tǒng)和用于將掩模的圖案的圖像投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，該方法包括在改變包含于曝光條件中的參數(shù)值的同時(shí)、計(jì)算要被用來通過與要在基板上形成的目標(biāo)圖案相比較而評(píng)價(jià)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖像的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值并且決定與滿足目標(biāo)值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為包含于曝光條件中的參數(shù)值的步驟，其中，評(píng)價(jià)項(xiàng)目包含作為要被關(guān)注的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目和輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目，所述輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同并且在當(dāng)參數(shù)值被改變時(shí)關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值不改變的情況下改變值。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種決定曝光裝置中的曝光條件的決定方法，該曝光裝置包括用于對(duì)掩模照明的照明光學(xué)系統(tǒng)和用于將掩模的圖案的圖像投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，該方法包括在改變包含于曝光條件中的參數(shù)值的同時(shí)、計(jì)算要被用來通過與要在基板上形成的目標(biāo)圖案相比較而評(píng)價(jià)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖像的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值并且決定與滿足目標(biāo)值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為包含于曝光條件中的 參數(shù)值的步驟，其中，評(píng)價(jià)項(xiàng)目包含作為要被關(guān)注的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目和輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目，所述輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同并且當(dāng)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖像異常時(shí)取異常值。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供執(zhí)行上述決定方法的計(jì)算機(jī)。參照附圖閱讀示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其它特征將變得清晰。


圖I是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面的決定方法的流程圖。圖2是表示限定在圖I的步驟S102中設(shè)定的掩模圖案形狀的參數(shù)的例子的示圖。圖3是表示限定在圖I的步驟S102中設(shè)定的有效光源形狀的參數(shù)的例子的示圖。圖4是表示掩模圖案的例子的示圖。圖5是表示掩模圖案和在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的光學(xué)圖像的例子的示圖。圖6是表示有效光源(形狀)的例子的示圖。圖7是表示在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的光學(xué)圖像的例子的示圖。圖8是表示在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的光學(xué)圖像的散焦依賴性(defocusdependence)的不圖。圖9A和圖9B是表不根據(jù)實(shí)施例的隱光條件最優(yōu)化中的最優(yōu)化成本值的改變的不圖。圖10是表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的曝光條件最優(yōu)化中的最優(yōu)化成本值的改變的示圖。圖11是表示其中可對(duì)于各曝光條件獲得共同線寬DOF的值的范圍非常窄的示圖。圖12是表示對(duì)于各曝光條件的最佳聚焦中的線寬誤差RMS的值的示圖。圖13是表示在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的光學(xué)圖像的散焦依賴性的示圖。圖14是表示根據(jù)實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)的曝光條件最優(yōu)化中的最優(yōu)化成本值的改變的示圖。圖15是表示限定掩模圖案形狀的參數(shù)的例子的示圖。圖16是表示限定有效光源形狀的參數(shù)的例子的示圖。圖17是表示在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的光學(xué)圖像的例子的示圖。圖18是表示掩模圖案的例子的示圖。
圖19是表示有效光源(形狀)的例子的示圖。圖20是表示與在現(xiàn)有技術(shù)中被最優(yōu)化的曝光條件對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的光學(xué)圖像的示圖。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。注意，在所有的附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，并且，將不給出它們的重復(fù)描述。本發(fā)明適于決定要被用于包括諸如IC或LSI的半導(dǎo)體芯片、諸如液晶面板的顯示器件、諸如磁頭的檢測(cè)器件、以及諸如CCD的圖像傳感器的各種各樣器件的微觀機(jī)械(micromechanics)或制造的曝光裝置中的曝光條件。微觀機(jī)械表示通過將半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)應(yīng)用于微觀結(jié)構(gòu)的制造來產(chǎn)生具有先進(jìn)的功能的基于微米(micron-basis)機(jī)械 系統(tǒng)的技術(shù)或該機(jī)械系統(tǒng)自身。<第一實(shí)施例>圖I是用于解釋根據(jù)本發(fā)明的ー個(gè)方面的決定方法的流程圖。根據(jù)本實(shí)施例的決定方法由諸如計(jì)算機(jī)的信息處理裝置執(zhí)行，并且決定(最優(yōu)化)曝光裝置中的曝光條件，所述曝光裝置包括用于對(duì)掩模(刻線(reticle))照明的照明光學(xué)系統(tǒng)和用于將掩模的圖案投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)。曝光條件是在曝光裝置中可設(shè)定的條件。在本實(shí)施例中，曝光條件包括掩模的圖案(掩模圖案)的形狀和要在照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳面上形成的光強(qiáng)度分布(有效光源形狀)中的至少ー個(gè)。在步驟S102中，設(shè)定包含于曝光條件中的參數(shù)。在本實(shí)施例中，設(shè)定限定例如有效光源形狀或掩模圖案形狀的要被最優(yōu)化的曝光條件的參數(shù)。但是，包含于曝光條件中的參數(shù)需僅是與曝光條件相關(guān)聯(lián)的物理量。例如，投影光學(xué)系統(tǒng)的NA或從投影光學(xué)系統(tǒng)的像差的大小導(dǎo)出的量可被設(shè)定為參數(shù)。在本實(shí)施例中，關(guān)于掩模圖案，如圖2所示，設(shè)定對(duì)于SRAM存儲(chǔ)器単元(cell)限定圖案(掩模圖案)的形狀的參數(shù)PA、PB、匕和Pd。圖2所示的圖案由兩個(gè)矩形形成，并且，參數(shù)PA、PB、P。和Pd表示兩個(gè)矩形的邊的長(zhǎng)度。注意，當(dāng)計(jì)算要在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的掩模圖案的圖像(光學(xué)圖像)時(shí)，圖2所示的圖案被周期性地?zé)o限地(infinitely)布置并被用作掩模圖案。更具體而言，設(shè)定圖2所示的包含兩個(gè)圖案的基本圖案組，其中，圖案沿X軸方向以130nm分開并沿Y軸方向以250nm分開。如圖4所示，基本圖案組沿X軸方向以260nm的周期被布置并且沿Y軸方向以500nm的周期被布置，由此形成掩模圖案。在本實(shí)施例中，包含于掩模圖案中的矩形的邊的長(zhǎng)度被設(shè)定為參數(shù)?？商娲兀T如各邊的頂點(diǎn)的位置或中點(diǎn)的位置的坐標(biāo)的與邊相關(guān)聯(lián)的坐標(biāo)可被設(shè)定為限定掩模圖案形狀的參數(shù)。掩模的透射率或相位也可被設(shè)定為參數(shù)。關(guān)于有效光源，如圖3所示，設(shè)定限定不對(duì)稱四極(quadrupole)照明的形狀的參數(shù)ΨρΨ2、σ a和σ b。參數(shù)W1表示沿不對(duì)稱四極照明的垂直方向定位的發(fā)光部分的角度，參數(shù)Ψ2表示沿不對(duì)稱四極照明的水平方向定位的發(fā)光部分的角度。另外，參數(shù)Oa表示外O值，參數(shù)Ob表示內(nèi)σ值。注意，當(dāng)參數(shù)W1的值等于參數(shù)Ψ2的值時(shí)，沿垂直方向定位的發(fā)光部分的角度等于沿水平方向定位的發(fā)光部分的角度。由此，本實(shí)施例的不對(duì)稱四極照明包含對(duì)稱四極照明(在這種情況下，簡(jiǎn)稱為四極照明)。不對(duì)稱四極照明有時(shí)被稱為I-Quad 照明。在本實(shí)施例中，對(duì)于不對(duì)稱四極照明設(shè)定參數(shù)。可替代地，可對(duì)于環(huán)形照明(annular illumination)或具有其他形狀的照明設(shè)定參數(shù)(例如,夕卜σ值和內(nèi)σ值)。如上所述，在本實(shí)施例中，在步驟S102中設(shè)定限定掩模圖案形狀和有效光源形狀的8個(gè)參數(shù)PA、PB、Pe、PD、Ψ2、oa和ob。注意，在本實(shí)施例中，關(guān)于其它的曝光條件，投影光學(xué)系統(tǒng)的NA被設(shè)定(固定)為O. 93，曝光光的波長(zhǎng)被設(shè)定(固定)為193nm，并且，曝光光的偏振(polarization)狀態(tài)被設(shè)定(固定)為切向(tangential)偏振。在步驟S104中，從要被用來通過與要在基板上形成的目標(biāo)圖案相比較而評(píng)價(jià)與曝光條件對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的光學(xué)圖像的多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目，選擇作為要被關(guān)注的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目(關(guān)注成本)。將詳細(xì)地描述在本實(shí)施例中設(shè)定的關(guān)注成本。圖5是表示當(dāng)圖3所示的有效光源(不對(duì)稱四極照明)對(duì)圖4所示的掩模圖案照明時(shí)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的光學(xué)圖像的例子的示圖。參照?qǐng)D5，MP表示掩模圖案，并且，OI表示光學(xué)圖像。在光學(xué)圖像OI中，線寬LWl和LW2的目標(biāo)值以及沿Y軸方向(垂直方向)的間隔Gap分別被設(shè)為90nm、65nm和lOOnm。在本實(shí)施例中，其中對(duì)于線寬LWl和LW2以及間隔Gap中的每ー個(gè)，相對(duì)于目標(biāo)值的偏移量為10%或更小的焦點(diǎn)范圍將被稱為共同線寬D0F。選擇共同線寬DOF作為關(guān)注成本。共同線寬DOF的值越大，則對(duì)于投影光學(xué)系統(tǒng)的焦點(diǎn)的偏移，所形成的光學(xué)圖像的線寬越幾乎沒有變化。如上所述，由于共同線寬DOF的值優(yōu)選地盡可能大，因此，后面要描述的最優(yōu)化成本的最優(yōu)化意味著最優(yōu)化成本的最大化。本實(shí)施例的光學(xué)圖像可以為通過簡(jiǎn)單地計(jì)算到達(dá)投影光學(xué)系統(tǒng)的像面的各位置的光的強(qiáng)度而獲得的圖像(稱為簡(jiǎn)單(simple)光學(xué)圖像、航空(aerial)圖像，或者簡(jiǎn)稱為光學(xué)圖像)或另一光學(xué)圖像。例如，為了獲得與抗蝕劑圖像對(duì)應(yīng)的圖像，在光學(xué)圖像中卷積(convolve)代表抗蝕劑的酸的擴(kuò)散的高斯函數(shù)，或者，在一些情況下，考慮由特定的方程表達(dá)的抗蝕劑模型。這種光學(xué)圖像也包含于本實(shí)施例的光學(xué)圖像中?？赏ㄟ^使用諸如Prolith 的商業(yè)上可得到的光學(xué)模擬器(simulator)來計(jì)算考慮抗蝕劑模型的光學(xué)圖像。在本實(shí)施例中，選擇共同線寬D0F(即，投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上的焦點(diǎn)深度)作為關(guān)注成本。但是，關(guān)注成本不限于此。根據(jù)曝光條件的變化改變其值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目也是可以的。例如，作為關(guān)注成本，可選擇曝光裕度、NILS或?qū)τ谝馕吨毓庋b置的掩模階段或晶片階段的振動(dòng)的MSD (移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)偏差(Moving Standard Deviation))的線寬的靈敏度。在步驟S106中，選擇輔助成本(輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目)。關(guān)注成本與輔助成本之間的不同如下。關(guān)注成本是被關(guān)注(即，要被最優(yōu)化)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目自身。輔助成本是要被用來適當(dāng)?shù)刈顑?yōu)化關(guān)注成本的輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目。更具體而言，輔助成本是與關(guān)注成本不同的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，并在曝光條件改變時(shí)沿與關(guān)注成本的值變化的方向相同的方向改變其值。在本實(shí)施例中，作為輔助成本，選擇最佳聚焦中的線寬誤差RMS( S卩，目標(biāo)圖案的尺寸(目標(biāo)值)與在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的掩模圖案圖像的尺寸之間的差值)。在步驟S108中，通過將關(guān)注成本與輔助成本相組合，設(shè)定作為包含關(guān)注成本和輔助成本作為值的函數(shù)的最優(yōu)化成本(評(píng)價(jià)函數(shù))。在本實(shí)施例中，按以下的方式設(shè)定最優(yōu)化成本。、
關(guān)注成本共同線寬DOF(nm)輔助成本最佳聚焦中的線寬誤差RMS (nm)最優(yōu)化成本關(guān)注成本-輔助成本如果曝光條件不合適，那么被選作關(guān)注成本的共同線寬DOF可取O值。另ー方面，線寬誤差RMS不是與曝光條件無關(guān)地連續(xù)取特定值(例如，O)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目。線寬誤差RMS是根據(jù)曝光條件的改變而連續(xù)地并且敏感地(比共同線寬DOF更敏感地)改變值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目。由此，將用作關(guān)注成本的共同線寬DOF與用作輔助成本的線寬誤差RMS相組合允許設(shè)定其值根據(jù)曝光條件的改變而敏感地改變的最優(yōu)化成本。另外，作為輔助成本，需要選擇這樣的評(píng)價(jià)項(xiàng)目該評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)于獲得了關(guān)注成本的值的曝光條件，取比關(guān)注成本的值(絕對(duì)值)小的值(絕對(duì)值)。例如，如果輔助成本相對(duì)于最優(yōu)化成本的權(quán)重大，那么曝光條件是在主要考慮的不是關(guān)注成本而是輔助成本的情況下被最優(yōu)化的。在本實(shí)施例中，對(duì)于能夠用其適當(dāng)?shù)孬@得DOF的曝光條件，被選作輔助成本的線寬誤差RMS的值比被選作關(guān)注成本的共同線寬DOF的值小得多。由此，即使當(dāng)通過將關(guān)注成本與輔助成本相組合來設(shè)定最優(yōu)化成本時(shí)，實(shí)際上能夠在僅考慮被選作關(guān)注成本的共同線寬DOF的情況下最優(yōu)化曝光條件。注意，如果輔助成本的值不小于關(guān)注成本的值，那么可調(diào)整輔助成本的単位，或者，可將輔助成本的值乘以系數(shù)，以減小輔助成本相對(duì)于最優(yōu)化成本的權(quán)重。最佳聚焦中的線寬誤差RMS的值越小，則共同線寬DOF變大的可能性越大。因此，可以理解，如上所述，作為與關(guān)注成本無關(guān)地選擇輔助成本的替代，優(yōu)選地選擇在改變曝光條件時(shí)沿與關(guān)注成本的值改變的方向相同的方向改變其值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為輔助成本。將解釋當(dāng)組合關(guān)注成本與輔助成本時(shí)輔助成本的符號(hào)。當(dāng)組合關(guān)注成本與輔助成本時(shí)，需要使關(guān)注成本的值接近目標(biāo)值的方向與輔助成本的值接近目標(biāo)值的方向匹配。例如，共同線寬DOF優(yōu)選地具有盡可能大的值(正值)。另ー方面，線寬誤差RMS優(yōu)選地具有盡可能小的值。由此，為了如在本實(shí)施例中那樣將最優(yōu)化成本最大化，需要向用作輔助成本的線寬誤差RMS賦予負(fù)號(hào)并使其與用作關(guān)注成本的共同線寬DOF組合。在步驟SllO中，在步驟S102中設(shè)定的參數(shù)值改變以使最優(yōu)化成本值更接近目標(biāo)值。對(duì)于與參數(shù)值對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的多個(gè)光學(xué)圖像中的每ー個(gè)，計(jì)算最優(yōu)化成本值。注意，包含于曝光條件中的參數(shù)值根據(jù)特定的數(shù)學(xué)方法或算法而改變。在本實(shí)施例中，通過使用下降單純形法(downhill simplex method)來改變參數(shù)值。但是,可以使用諸如模擬退火方法或蒙特卡洛(Monte Carlo)方法之類的任何其它方法來改變參數(shù)值。注意，在下降單純形法中，當(dāng)參數(shù)值的改變計(jì)數(shù)小(S卩，在初期階段)時(shí)，使用隨機(jī)數(shù)來改變參數(shù)值，并且，對(duì)于與參數(shù)值對(duì)應(yīng)的光學(xué)圖像，計(jì)算最優(yōu)化成本值。在已使用隨機(jī)數(shù)將參數(shù)值改變預(yù)定的次數(shù)之后，在考慮各最優(yōu)化成本值的情況下重復(fù)參數(shù)值的改變(使得最優(yōu)化成本值更接近目標(biāo)值)。當(dāng)以這種方式考慮最優(yōu)化成本值而改變參數(shù)值時(shí)，參數(shù)值改變范圍逐漸地變窄，最終，參數(shù)值收斂(曝光條件被決定(被最優(yōu)化))。在步驟SI 12中，確定參數(shù)值是否已改變了限定的次數(shù)(在本實(shí)施例中，為350次) (即，最優(yōu)化成本值是否已被計(jì)算限定的次數(shù))。注意，參數(shù)值要被改變的限定的次數(shù)被事先設(shè)定(例如，當(dāng)設(shè)定參數(shù)時(shí)(S102))。如果參數(shù)值已改變了限定的次數(shù)，那么處理前進(jìn)到步驟S114。如果參數(shù)值還沒有改變限定的次數(shù)，那么處理前進(jìn)到步驟SllO以繼續(xù)計(jì)算最優(yōu)化成本值。如上所述，在步驟SllO和S112中，限定曝光條件的參數(shù)值改變限定的次數(shù)，并且，對(duì)于與參數(shù)值對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的多個(gè)圖像中的每ー個(gè)，計(jì)算最優(yōu)化成本值。在步驟S114中，確定在步驟SllO中計(jì)算的多個(gè)最優(yōu)化成本值是否包含滿足目標(biāo)值(在本實(shí)施例中，為400或更大)的最優(yōu)化成本值(即，是否存在滿足目標(biāo)值的至少ー個(gè)最優(yōu)化成本值)。注意，最優(yōu)化成本的目標(biāo)值被事先設(shè)定(例如，當(dāng)設(shè)定最優(yōu)化成本時(shí)(S108))。如果不存在滿足目標(biāo)值的最優(yōu)化成本值，那么處理前進(jìn)到步驟S116。如果存在滿足目標(biāo)值的最優(yōu)化成本值，那么處理前進(jìn)到步驟S118。在步驟S116中，確定是否要改變輔助成本。注意，可由用戶設(shè)定或者自動(dòng)地設(shè)定步驟S116的準(zhǔn)則。為了改變輔助成本，處理返回到步驟S106，以選擇與當(dāng)前被選作輔助成本的評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為新的輔助成本。然后以與上面描述的方式相同的方式執(zhí) 行步驟S108、S110、S112和S114。如果輔助成本不應(yīng)被改變，那么處理返回到步驟S110，以將參數(shù)值改變限定的次數(shù)，并且對(duì)于與參數(shù)值對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的多個(gè)圖像中的每ー個(gè)，計(jì)算最優(yōu)化成本值。在上面描述的處理中，不僅考慮關(guān)注成本而且考慮通過組合關(guān)注成本與輔助成本所獲得的最優(yōu)化成本，來最優(yōu)化曝光條件(中包含的參數(shù)值)。在步驟S118中，確定是否要去除輔助成本，即，設(shè)定僅作為關(guān)注成本的函數(shù)的新的最優(yōu)化成本。注意，可由用戶設(shè)定或者自動(dòng)地設(shè)定步驟S118的準(zhǔn)則。但是，去除輔助成本僅是新最優(yōu)化成本設(shè)定的例子。通過例如減少最優(yōu)化成本的最優(yōu)化中的輔助成本的影響，設(shè)定新的最優(yōu)化成本。如果不設(shè)定新的最優(yōu)化成本，那么處理前進(jìn)到步驟S120，以決定與滿足目標(biāo)值的最優(yōu)化成本值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為在步驟S102中設(shè)定的參數(shù)值。為了設(shè)定新的最優(yōu)化成本，處理前進(jìn)到步驟S122，以設(shè)定僅作為在步驟S104中選擇的關(guān)注成本的函數(shù)的新最優(yōu)化成本(即，設(shè)定關(guān)注成本自身作為最優(yōu)化成本)。注意，在步驟S114之后，最優(yōu)化成本值已離開了它連續(xù)地取特定值的狀態(tài)。因此，即使當(dāng)關(guān)注成本(在本實(shí)施例中，為共同線寬D0F)自身被設(shè)定為新的最優(yōu)化成本時(shí)，如上面所述的那樣，新最優(yōu)化成本值也決不連續(xù)地取特定值當(dāng)設(shè)定了新最優(yōu)化成本時(shí)，處理返回到步驟S110，以如上面描述的那樣計(jì)算新最優(yōu)化成本值。此時(shí)，包含于曝光條件中的參數(shù)值從與滿足目標(biāo)值的最優(yōu)化成本值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值(即，在步驟S120中決定的參數(shù)值)改變限定的次數(shù)。在步驟S120中，重新(newly)決定與在步驟SllO中計(jì)算的來自新最優(yōu)化成本值的滿足目標(biāo)值的最優(yōu)化成本值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值，作為在步驟S102中設(shè)定的參數(shù)值。由此，設(shè)定僅作為關(guān)注成本的函數(shù)的新最優(yōu)化成本使得能夠在僅考慮關(guān)注成本的情況下最優(yōu)化曝光條件。以下將詳細(xì)描述在本實(shí)施例中被最優(yōu)化(決定)的曝光條件。圖5所示的掩模圖案MP是在本實(shí)施例中被最優(yōu)化的掩模圖案。圖6表示在本實(shí)施例中被最優(yōu)化的有效光源(形狀)。表I表示限定在本實(shí)施例中被最優(yōu)化的掩模圖案形狀和有效光源形狀的8個(gè)參^Ρλ,Ρβ,Ρ^Ρ^Ψ^Ψ^ Oa^P ob的值。在表I中，參數(shù)PA、PB、PC和Pd被分別表示為“Α”、
和“D”。圖7是表示當(dāng)圖6所示的有效光源對(duì)圖5所示的掩模圖案MP照明時(shí)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的光學(xué)圖像的例子的示圖。(表 I)
權(quán)利要求
1.一種決定曝光裝置中的曝光條件的決定方法，所述曝光裝置包括用于對(duì)掩模照明的照明光學(xué)系統(tǒng)和用于將掩模的圖案的圖像投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，所述方法包括 第一步驟，從多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目選擇作為要被關(guān)注的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目，所述多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目要被用來通過與要在基板上形成的目標(biāo)圖案相比較而評(píng)價(jià)與曝光條件對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖像； 第二步驟，從所述多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目中選擇與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同并且在曝光條件中包含的參數(shù)值改變時(shí)沿與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值改變的方向相同的方向改變值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目； 第三步驟，設(shè)定包含關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目和輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為值的評(píng)價(jià)函數(shù)； 第四步驟，改變參數(shù)值以使所述評(píng)價(jià)函數(shù)的值更接近目標(biāo)值，并且對(duì)于與參數(shù)值對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的多個(gè)圖像中的每ー個(gè)，計(jì)算所述評(píng)價(jià)函數(shù)的值；以及 第五步驟，決定在第四步驟中計(jì)算的所述評(píng)價(jià)函數(shù)的多個(gè)值之中與滿足目標(biāo)值的評(píng)價(jià)函數(shù)的值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為包含于曝光條件中的參數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，在第二步驟中，從所述多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目中選擇這樣的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)于參數(shù)值，該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值比關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，在第二步驟中，從所述多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目中選擇這樣的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的對(duì)于參數(shù)值的變化的靈敏度比關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的聞。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，在第二步驟中，從所述多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目中選擇這樣的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值在參數(shù)值被改變時(shí)連續(xù)地改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，在第二步驟中，通過參照表示所述多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表，選擇這樣的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目當(dāng)改變包含于曝光條件中的參數(shù)值時(shí)，該評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值沿與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值改變的方向相同的方向改變。
6.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，如果在第四步驟中計(jì)算的評(píng)價(jià)函數(shù)的多個(gè)值均不滿足目標(biāo)值，那么選擇與在第二步驟中選擇的評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為新的輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目，并且，執(zhí)行第三步驟、第四步驟和第五步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，如果在第四步驟中計(jì)算的評(píng)價(jià)函數(shù)的多個(gè)值中的至少ー個(gè)滿足目標(biāo)值，那么，所述方法還包括 第六步驟，設(shè)定僅有關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的新評(píng)價(jià)函數(shù)； 第七步驟，在將包含于曝光條件中的參數(shù)值從在第五步驟中決定的參數(shù)值改變限定的次數(shù)的同時(shí)，對(duì)于與參數(shù)值對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的多個(gè)圖像中的每ー個(gè)，計(jì)算在第六步驟中設(shè)定的新評(píng)價(jià)函數(shù)的值，以便使在第六步驟中設(shè)定的新評(píng)價(jià)函數(shù)的值更接近目標(biāo)值；以及 第八步驟，從在第七步驟中計(jì)算的評(píng)價(jià)函數(shù)的多個(gè)值中，決定與滿足目標(biāo)值的評(píng)價(jià)函數(shù)的值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為包含于曝光條件中的參數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，在第三步驟中，設(shè)定評(píng)價(jià)函數(shù)，使得關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值更接近目標(biāo)值的方向與輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值更接近目標(biāo)值的方向匹配。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中， 所述關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目是投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上的焦點(diǎn)深度，并且，所述輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目包含以下中的至少ー個(gè)目標(biāo)圖案的尺寸與在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的掩模的圖案的圖像的尺寸之間的差值；和在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的掩模的圖案的圖像的曝光裕度。
10.根據(jù)權(quán)利要求I的方法，其中，曝光條件包含以下中的至少ー個(gè)掩模的圖案的形狀；和要在所述照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳面上形成的光強(qiáng)度分布。
11.一種執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求I的決定方法的計(jì)算機(jī)。
12.一種決定曝光裝置中的曝光條件的決定方法，所述曝光裝置包括用于對(duì)掩模照明的照明光學(xué)系統(tǒng)和用于將掩模的圖案的圖像投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，所述方法包括 在改變包含于曝光條件中的參數(shù)值的同時(shí)計(jì)算要被用來通過與要在基板上形成的目標(biāo)圖案相比較而評(píng)價(jià)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖像的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值，并且決定與滿足目標(biāo)值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為包含于曝光條件中的參數(shù)值的步驟， 其中，評(píng)價(jià)項(xiàng)目包含作為要被關(guān)注的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目和輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目，所述輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同并且在當(dāng)參數(shù)值被改變時(shí)關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值不改變的情況下改變值。
13.一種決定曝光裝置中的曝光條件的決定方法，所述曝光裝置包括用于對(duì)掩模照明的照明光學(xué)系統(tǒng)和用于將掩模的圖案的圖像投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，所述方法包括 在改變包含于曝光條件中的參數(shù)值的同時(shí)計(jì)算要被用來通過與要在基板上形成的目標(biāo)圖案相比較而評(píng)價(jià)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖像的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值，并且決定與滿足目標(biāo)值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值對(duì)應(yīng)的參數(shù)值作為包含于曝光條件中的參數(shù)值的步驟， 其中，評(píng)價(jià)項(xiàng)目包含作為要被關(guān)注的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目和輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目，所述輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同并且當(dāng)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖像異常時(shí)取異常值。
14.一種執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求12的決定方法的計(jì)算機(jī)。
15.一種執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求13的決定方法的計(jì)算機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及決定方法和計(jì)算機(jī)。本發(fā)明提供一種決定曝光裝置中的曝光條件的決定方法，該方法包括從要被用來評(píng)價(jià)與曝光條件對(duì)應(yīng)地在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖像的多個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目中選擇關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的步驟；選擇與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目不同并且在改變包含于曝光條件中的參數(shù)值時(shí)沿與關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值改變的方向相同的方向改變值的評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目的步驟；以及設(shè)定包含關(guān)注評(píng)價(jià)項(xiàng)目和輔助評(píng)價(jià)項(xiàng)目作為值的評(píng)價(jià)函數(shù)的步驟。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102681354SQ20121006101
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者行田裕一, 辻田好一郎 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社