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1、10申请公布号CN102023489A43申请公布日20110420CN102023489ACN102023489A21申请号201010265232122申请日2010082661/237,29020090826US12/603,58020091021US12/618,72220091114USG03F7/20200601H01L21/02720060171申请人D2S公司地址美国加利福尼亚州72发明人藤村晶迈克尔塔克74专利代理机构北京东方亿思知识产权代理有限责任公司11258代理人宋鹤南霆54发明名称用带电粒子束光刻来使用曲线字符打碎并形成图案的方法57摘要本发明涉及一种用带电粒子束光刻。
2、来使用曲线字符打碎并形成图案的方法。在使用了成形的带电粒子束光刻的半导体制造领域中,公开了一种用于打碎或掩模数据准备或邻近效应校正的方法和系统,其中,对于带电粒子束写入系统确定了曲线字符投影发射的系列,使得发射的组可以在表面上形成宽度可以变化的连续的轨迹。也公开了使用曲线字符投影发射的系列来在表面上形成连续轨迹的方法。也公开了用于通过在使用曲线字符投影发射的系列而在表面上形成连续轨迹来制造光罩和用于制造诸如硅晶片的衬底的方法。30优先权数据51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书13页附图7页CN102023503A1/2页21一种用于为字符投影CP带。
3、电粒子束光刻来打碎或掩模数据准备或邻近效应校正的方法,包括输入将要形成在表面上的图案的组;输入模板上可用的字符投影CP字符的组,所述可用的CP字符的组包括一个以上的曲线字符;在所述可用的CP字符的组中确定一个以上的曲线CP字符的两个以上的发射的系列,其中,所述发射的系列可以在所述表面上形成连续的轨迹,所述轨迹包括所述图案的组中的一部分图案;以及输出所述发射的系列。2根据权利要求1所述的方法,其中,由所述发射的系列中的发射所使用的所述一个以上的曲线CP字符是圆形或接近圆形。3根据权利要求1所述的方法,其中,所述轨迹是曲线。4根据权利要求1所述的方法,其中,在所述发射的系列中的每个发射都包括剂量,。
4、并且其中,所述发射的系列中的发射的剂量可以彼此变化,并且其中,以后可以调整所述发射的系列中的发射的剂量。5根据权利要求1所述的方法,其中,所述确定步骤还包括在实现所述表面上的预定的图案精确度公差的同时,使得在所述表面上形成所述图案的组所需要的时间最小化。6根据权利要求5所述的方法,其中,所述使得形成所述图案的组所需要的时间最小化的步骤包括在实现处于所述预定的图案精确度公差内的轨迹宽度变化的同时,计算发射之间的间距以使得发射数最小化。7根据权利要求1所述的方法,其中,所述确定步骤包括使用带电粒子束模拟,所述带电粒子束模拟包括由正向散射、背向散射、抗蚀剂扩散、库伦效应、蚀刻、雾化、负载和抗蚀剂充电。
5、组成的组中的至少一者。8一种用于在表面上形成图案的组的方法,包括提供带电粒子束源;在模板上提供字符投影CP字符的组,所述CP字符的组包括一个以上的曲线字符;以及在可用的所述CP字符的组中曝光一个以上的曲线CP字符的两个以上的发射的系列,其中,所述发射的系列在所述表面上形成连续的轨迹,所述轨迹包括所述图案的组中的一部分图案。9根据权利要求8所述的方法,其中,由所述发射的系列中的发射所使用的所述一个以上的曲线字符是圆形或接近圆形。10根据权利要求8所述的方法,其中,所述发射的系列中的发射所使用的所述一个以上的曲线CP字符是卵圆形、接近卵圆形、椭圆形、接近椭圆形、环形、接近环形、卵圆环形、接近卵圆环。
6、形、椭圆环形或接近椭圆环形。11根据权利要求8所述的方法,其中,所述轨迹包括所述图案的组中的图案的周界。12根据权利要求8所述的方法,其中,所述轨迹是曲线。13根据权利要求8所述的方法,其中,所述发射的系列中的每个发射都包括波束模权利要求书CN102023489ACN102023503A2/2页3糊半径,并且其中,使得所述发射的系列中的至少一个发射具有比最小值更高的波束模糊。14根据权利要求8所述的方法,其中,所述表面是半导体晶片,所述方法还包括在所述晶片上使用所述图案的组来制造集成电路。15一种用于在衬底上制造半导体器件的方法,包括提供包括图案的组的光掩模,其中,通过使得一个以上的曲线CP字。
7、符的两个以上的带电粒子束发射的系列进行曝光来在光罩上形成了连续的轨迹来使用所述光罩制造所述光掩模,所述轨迹包括所述图案的组中的图案的一部分;以及使用光刻而在所述衬底上使用在所述光掩模上的所述图像来形成多个图案。16一种用成形波束带电粒子束光刻来打碎或掩模数据准备或邻近效应校正的系统,包括输入装置,其能够接收将要形成在表面上的图案的组;计算装置,其能够确定能在所述表面上形成连续轨迹的一个以上曲线CP字符的两个以上发射的系列,其中,所述轨迹包括在所述图案的组中的部分图案;以及输出装置,其能够输出所确定的发射的系列。权利要求书CN102023489ACN102023503A1/13页4用带电粒子束光。
8、刻来使用曲线字符打碎并形成图案的方法0001相关申请0002本申请1是2009年10月21日递交的题为“METHODFORFRACTURINGAPATTERNFORWRITINGWITHASHAPEDCHARGEDPARTICLEBEAMWRITINGSYSTEMUSINGDRAGGEDSHOTS”的美国专利申请序列号NO12/603,580的部分继续;以及2要求2009年8月26日递交的题为“METHODANDSYSTEMFORMANUFACTURINGASURFACEUSINGCHARGEDPARTICLEBEAMLITHOGRAPHY”的美国临时专利申请序列号NO61/237,290的优。
9、先权;并且为了各种目的将这二者通过引用结合在这里。技术领域0003本公开涉及光刻,并且更具体地,涉及带电粒子束写入系统的设计以及使用带电粒子束写入系统来制作表面其可以是光罩、晶片或其他表面的方法。背景技术0004在半导体器件诸如集成电路的生产或制作中,可以使用光刻来制作半导体器件。光刻是这样一种印刷过程,其中从光罩RETICLE制作的光刻掩模或光掩模被用来将图案转移到诸如半导体或硅晶片的衬底上以产生集成电路。其他衬底可以包括平板显示器以至其他光罩。此外,超紫外EUV或X射线光刻被认为是光刻的类型。光罩或多个光罩可以包含与集成电路的单独的层相对应的电路图案,并且该图案可以被成像在已经涂有辐射敏感。
10、材料公知为光致抗蚀剂或抗蚀剂的层的衬底上的特定区域上。一旦转移了图案化的层,该层可能受到各种其他处理,诸如蚀刻、离子注入掺杂、金属化、氧化以及研磨。采用这些处理来在衬底中完成单独的层。如果需要数个层的话,那么将会对于每个新的层重复整个处理或其变化形式。最终,将在衬底上存在多个器件或集成电路的组合。这些集成电路之后可以通过切片或锯切而被彼此分离,并且之后可以被安装到单独的封装中。在更一般的情况下,衬底上的图案可以被用来限定诸如显示像素或磁性记录头的物品。0005在半导体器件诸如集成电路的产生或制造中,无掩模直接写入也被用来制作半导体器件。无掩模直接写入是这样一种印刷处理,其中带电粒子束光刻被用来。
11、将图案转移到衬底诸如半导体或硅晶片以产生集成电路。其他的衬底可以包括平板显示器、用于纳米压印的压印掩模或者甚至光罩。将层的期望图案直接写入到表面上,在这种情况下该表面也是衬底。一旦转移了图案化层,该层可能受到各种其他处理,诸如蚀刻、离子注入掺杂、金属化、氧化以及研磨。采用这些处理来在衬底中完成单独的层。如果需要数个层的话,那么将会对于每个新的层重复整个处理或其变化形式。可以使用光刻来对一些层进行写入,而同时使用无掩模直接写入来对其它层进行写入来制作相同的衬底。最终,将在衬底上存在多个器件或集成电路的组合。这些集成电路可以之后通过切片或锯切而被彼此分离,并且之后可以被安装到单独的封装中。在更一般。
12、的情况下,衬底上的图案可以被用来限定诸如显示像素或磁性记录头的物品。说明书CN102023489ACN102023503A2/13页50006两种普通类型的带电粒子束光刻是变形束VSB和字符投影CP。它们是成形波束带电粒子束光刻的、其中精确的电子束被成形并且被操纵以使得涂有抗蚀剂的表面诸如晶片的表面或光罩的表面曝光的子种类。在VSB中,这些形状是简单的形状,通常局限于具有特定最小和最大尺寸并且具有平行于笛卡尔坐标平面的轴线的边的矩形,以及具有特定最小和最大尺寸并且三个内角为45度、45度和90度的三角形。在预定位置处,将一定剂量的电子以这些简单形状发射到抗蚀剂中。这种类型的系统的总写入时间随着。
13、发射次数的增加而增加。在CP带电粒子束光刻中,在系统中存在其中具有多种孔或字符的模板,其中多种孔或字符可以是直线、成任意角的直线、圆形、接近圆形、环形、接近环形、卵圆形、接近卵圆形、部分圆形、部分接近圆形、部分环形、部分接近环形、部分接近卵圆形或者任意曲线形状,并且可以是连接的复杂形状的组或是连接的复杂形状的组的离散集合的簇。可以穿过模板上的字符发射电子束,来有效地在光罩上产生更复杂的图案。理论上,这种系统可以比VSB系统更快,因为它可以通过每次耗时的发射来发射更复杂的形状。因此,利用VSB系统来进行的E形图案发射需要四次发射,但是利用字符投影系统可以以一次发射来发射E形图案。注意,在字符仅为。
14、简单的字符的情况下通常为矩形或454590三角形,VSB系统可以被认为是字符投影的特定简单情况。也可以使得字符部分地曝光。这例如通过阻挡粒子束的一部分而完成。例如,在通过孔来截断波束的不同部分时,在上文中描述的E形图案可以被部分地曝光为F形图案或者I形图案。这与如何使用VSB来发射各种形状的矩形是相同的机制。在本公开中,部分投影被用来表示字符投影和VSB投影二者。0007如所指出的,在光刻中,光刻掩模或光罩包括与集成到衬底上的电路组件相对应的几何图案。可以通过计算机辅助设计CAD软件或程序来产生用于制造光罩的图案。在设计图案的过程中,为了产生光罩,CAD程序可以遵循一组预定的设计规则。通过处理。
15、、设计和最终用途限制来设置这些规则。最终使用限制的一个示例是以其中晶体管不能在所需电源电压下充分地操作的方式来限定晶体管的几何尺寸。特别地,设计规则可以限定电路器件或互连线之间的间距公差。设计规则例如被用来确保电路器件或互连线不会以不期望的方式彼此互相影响。例如,使用设计规则以使得互连线不会以可能造成短路的方式彼此过分靠近。除了别的以外,设计规则限制反映出可以可靠地制作出的最小尺寸。在提到这些小尺寸时,人们通常引入临界尺寸的概念。例如,临界尺寸被限定为线的最小宽度或者两根线之间的最小间距,这些尺寸需要细腻的控制。0008通过光刻来制作集成电路的一个目的是在衬底上通过使用光罩再现原始电路设计。集。
16、成电路制造商总是尝试尽可能有效地使用半导体晶片面积。工程师不断地缩小电路的尺寸,以允许集成电路包含更多的电路元件并且使用更少电力。随着集成电路临界尺寸的大小减小并且电路密度增加,电路图案或结构设计的临界尺寸接近用在光刻中的光学曝光工具的分辨率极限。随着电路图案的临界尺寸变得更小并且接近曝光工具的分辨率值,变得难以将结构设计精确地转移为显影在抗蚀剂层上的实际电路图案。为了促进光刻的使用来转移具有比用在光刻处理中的光波长更小的特征的图案,已经发展了公知为光学邻近校正OPC的处理。OPC对结构设计进行改变,以补偿由诸如光学衍射以及特征与邻近特征的光学相互作用的效应引起的变形。OPC包括利用光罩执行的。
17、全分辨率增强技术。说明书CN102023489ACN102023503A3/13页60009OPC可以向掩模图案增加次分辨率光刻特征,以减小原始结构设计图案即,设计与衬底上的、最终转移的电路图案之间的差异。次分辨率光刻特征与结构设计中的原始图案相互作用并且补偿邻近效应来改善最终转移的电路图案。用来改善图案的转移的一个特征是次分辨率辅助特征SRAF。增加来改善图案转移的另一个特征被称作“衬线SERIF”。衬线是可以定位在图案的角部来在最终转移的图案中使得角部锐利的小特征。通常是这种情况SRAF的表面制作过程所要求的精确度比打算印刷到衬底上的图案通常被称作主要特征所要求的精确度更小。衬线是主要特征。
18、的一部分。随着光刻的限制正在进一步延伸到次波长区域,OPC特征必须越来越复杂以补偿更多的微妙的相互作用和效应。随着成像系统被推向它们的极限,利用足够精细的OPC特征来生产光罩的能力变得很关键。虽然将衬线或其他OPC特征增加到掩模图案中是有优点的,但是也可能相当地增加掩模图案中的全部特征数。例如,使用传统技术来将衬线增加到方形的每个角部会向掩模或光罩图案增加8个三角形。增加OPC特征是非常费力的工作,需要高代价的计算时间并且导致更昂贵的光罩。不但OPC图案是复杂的,而且因为光学邻近效应与最小的线和间距尺寸相比是远距离的,所以在给定位置中的校正OPC图案显著地取决于在附近有什么样的其他几何形状。因。
19、此,举例来说,根据在光罩上在其附近有什么,线端部将具有不同尺寸的衬线。即使目的可能是在晶片上产生完全相同的形状,也是这样的。这些微小的但是关键的变化是重要的并且已经防止他人能够形成光罩图案。通常就主要特征其为反映在OPC装饰之前的设计的特征和OPC特征而言来讨论将要写入到光罩上的、用OPC装饰的图案,其中OPC特征可以包括衬线、凹凸部和SRAF。为了使得微小变化的含义量化,邻近部分之间的OPC修饰的通常微小变化可以是主要特征尺寸的5到80。注意,为了清楚,所指的是OPC的设计中的变化。制造变化诸如线边缘粗糙和角部倒圆也将会存在于实际表面图案中。当这些OPC变化在晶片上产生大致相同的图案时,意味。
20、着晶片上的几何形状以在指定误差内同为目标,其中指定误差取决于该几何形状被设计为执行的具体功能,诸如晶体管或布线。然而,通常的规格是在主要特征范围的250。也存在许多也会引起变化的制造因素,但是这种整体误差的OPC成分通常在所列的范围内。OPC形状诸如次分辨率辅助特征服从各种设计规则,诸如基于可以使用光刻而转移到晶片上的最小特征的尺寸的规则。其他设计规则可以来自掩模制造处理或者来自模板制造过程如果使用字符投影带电粒子束写入系统来在光罩上形成图案的话。也应当注意,掩模上的SRAF特征的精确度要求可以比掩模上的主要特征的精确度要求更低。0010反向光刻技术ILT是一种类型的OPC技术。ILT是这样一。
21、种过程,其中,从期望形成在衬底诸如硅晶片上的图案直接地计算将要形成在光罩上的图案。这可以包括使用表面上的期望的图案作为输入而沿着相反的方向模拟光刻过程。ILT计算的光罩图案可以是纯粹的曲线即,完全是非直线的并且可以包括圆形、接近圆形、环形、接近环形、卵圆形和/或接近卵圆形的图案。因为使用传统的技术在光罩上形成曲线图案是困难并且昂贵的,所以可以使用曲线图案的直线近似。在本公开中,ILT、OPC、显影光源最佳化SMO和计算光刻是可互换使用的术语。0011存在许多用于在光罩上形成图案的技术,包括使用光刻或带电粒子束系统。最先进的技术节点的光罩写入通常涉及多次通过的带电粒子束写入一种被称作多次通过说明。
22、书CN102023489ACN102023503A4/13页7曝光的过程,由此在光罩上进行写入和重写给定的形状。通常,使用2到4次通过来写入光罩,以平均掉带电粒子束系统中的精确度误差,而允许产生更精确的光掩模。这种类型的系统的总写入时间随着发射次数的增加而增加。可以用来在光罩上形成图案的第二种类型的系统是已经在上文中描述的字符投影系统。0012带电粒子束光刻的成本直接与在表面诸如光罩或晶片上曝光图案所需的时间相关联。传统地,曝光时间涉及产生图案所需要的发射的次数。对于最复杂的集成电路设计,在一组光罩或衬底上形成层图案组是非常昂贵并且耗费时间的过程。因此,能够诸如通过减少形成这些复杂图案所需的发。
23、射的次数来减少在光罩或其他表面上形成复杂图案诸如曲线图案所需的时间将会是有利的。发明内容0013公开了一种用于打碎或掩模数据准备或邻近效应校正的方法和系统,其中,对于带电粒子束写入系统确定了曲线字符投影发射的系列,使得发射的组可以在表面上形成宽度可以变化的连续的轨迹。也公开了使用曲线字符投影发射的系列来在表面上形成连续轨迹的方法。0014也公开了用于通过在使用曲线字符投影发射的系列而在表面上形成连续轨迹来制造光罩和用于制造诸如硅晶片的衬底的方法。附图说明0015图1示出了字符投影带电粒子束系统;0016图2A示出了通过单次圆形CP发射而产生的图案和截面剂量曲线;0017图2B示出了类似于图2A。
24、的图案和剂量曲线的两个邻近的、独立计算的图案以及剂量曲线;0018图2C示出了一对接近的圆形CP发射的图案和截面剂量图;0019图3A示出了恒定宽度目标图案的一部分;0020图3B示出了可以形成图3A的图案的传统的不重叠发射的组;0021图3C示出了可以通过单个圆形CP发射而形成的图案并且也示出了一组六个邻近的CP发射;0022图3D示出了可以使用图3C的那组邻近的CP发射形成的轨迹;0023图3E示出了一组五个邻近的CP发射;0024图3F示出了可以使用图3E的那组五个邻近的CP发射形成的轨迹;0025图4A示出了包括平行四边形的目标图案的示例;0026图4B示出了可以利用椭圆形CP字符的发。
25、射而形成的图案;0027图4C示出了与图4B相同的椭圆形CP字符的一系列的七次发射;0028图4D示出了可以通过图4C中的那组发射而形成的轨迹;0029图4E示出了可以通过图4C中的那组发射使用高于最小值的波束模糊半径而形成的另一个轨迹。0030图5A示出了曲线目标图案的示例;0031图5B示出了可以形成图5A的图案的周界的一系列的圆形CP发射;说明书CN102023489ACN102023503A5/13页80032图5C示出了通过图5B中的那组周界发射而形成的图案;0033图6A示出了可以形成轨迹的一系列的三个圆形CP发射;0034图6B示出了一系列的三个CP发射,其中两个发射使用圆形CP。
26、字符而一个发射使用环形CP字符;0035图7示出了使用当前公开的示例性方法来制造光罩和光掩模的概念流程图;0036图8示出了使用当前公开的示例性方法来在衬底上形成图案的概念流程图。具体实施方式0037本公开描述了对一系列的曲线CP发射进行产生和曝光,以在表面上形成连续轨迹。一系列的发射形成空间连续,并且可以按照任何时间顺序来写入。注意,因为本公开的一系列发射按照需要可以是两个以上的次数,以实现期望的目标图案,所以用在这里示出的各种实施例中的发射的次数仅为示例性的。0038现在参照附图,其中相似的附图标记表示相似的项目,图1示出了采用字符投影来制作表面130的传统光刻系统100的实施例,诸如带电。
27、粒子束写入系统在这种情况下为电子束写入系统。电子束写入系统100具有朝向孔板116投射电子束114的电子束源112。板116具有形成在其中的、允许电子束114通过的孔118。一旦电子束114穿过孔118,其被透镜的系统未示出作为朝向另一个矩形孔板或模板掩模122的电子束120而引导或偏转。模板122在其中形成对各种类型的字符126进行限定的多个开口或孔124。形成在模板122中的每个字符126可以用来在衬底132诸如硅晶片、光罩或其他衬底的表面130上形成图案148。在局部曝光、局部投影、局部字符投影或者可变字符投影中,电子束120可以定位为使其仅照射或照明字符126中的一者的一部分,由此形成。
28、是字符126的子集的图案148。对于比电子束120的尺寸更小的、由孔118限定的每个字符126,不含有孔的空白区域136被设计为与字符126相邻,以便于防止电子束120对模板122上的不希望的字符进行照明。电子束134从字符126之一射出并且穿过电磁或静电缩小透镜138,其减小来自字符126的图案的尺寸。在一般买到的带电粒子束写入系统中,缩小因子是在10到60之间。缩小的电子束140从缩小透镜138射出,并且由一系列偏转器142引导到表面130上,作为描绘为具有与字符126A的字母“H”的形状相对应的图案148。由于缩小透镜138,图案148相比于字符126A缩小了尺寸。通过使用电子束系统10。
29、0的一次发射而画出图案148。与使用可变形束VSB投影系统或方法相比,这减小了完成图案148的整体写入时间。虽然一个孔118示出为形成在板116中,但是有可能在板116中存在一个以上的孔。虽然在这个示例中示出了两个板116和122,但是可以只有一个板或者两个以上的板,而每个板包括一个或多个孔。0039在传统的带电粒子束写入系统中,缩小透镜138被校准为提供固定的缩小因子。缩小透镜138和/或偏转器142也将波束聚焦到表面130的平面上。表面130的尺寸可以比偏转板142的最大波束偏转能力大得多。因为这样,通常以一系列的长条的形式将图案写到的表面上。每个长条含有多个子域,其中子域在偏转板142的。
30、波束偏转能力内。电子束写入系统100含有定位机构150,以允许对于每个长条和子域来定位衬底132。在传统带电粒子束写入系统的一个变化例中,在定位机构150将衬底132移动到下一个子域位置之后,在进行子域曝光的同时,将衬底132静止地支持。在传统带电粒子说明书CN102023489ACN102023503A6/13页9束写入系统的另一个变化例中,衬底132在写入过程中连续地移动。在这个包括连续移动的变化例中,除了偏转板142之外,可能存在另一组偏转板未示出,以与衬底132的移动相同的速度和方向来移动波束。0040可以被以合理的精确度投射到表面130上的最小尺寸图案受到与电子束写入系统100相关以。
31、及与表面130相关的各种短范围物理效应的限制,其中表面130通常包括涂在衬底132上的抗蚀剂。这些效应包括正向散射、库伦效应和抗蚀剂扩散。波束模糊是用来包括全部这些段范围效应的术语。最先进的电子束写入系统可以在20NM到30NM范围内实现有效的波束模糊。正向散射可以构成总的波束模糊的四分之一到二分之一。先进的电子束写入系统包括许多机构,来将波束模糊的每个构成部分减小到最小。一些电子束写入系统可以允许在写入过程中将波束模糊从在电子束写入系统上可以得到的最小值变化到一个或多个更大的值。0041图2A示出了将会通过使用圆形CP字符的发射而形成在涂有抗蚀剂的表面上的图案202的示例。图案202被称作发。
32、射轮廓,其为可以从单次发射的剂量形成的图案。在本公开中,其为发射轮廓的图案可以被称作发射,意味着可以形成该发射轮廓的发射。剂量图210示出了沿着穿过图案202的线204记录REGISTER的剂量212,该剂量被称作截面剂量。如可以从剂量曲线212看到的,仅在图案202的中央部分中记录预定的“全部”剂量。也在剂量图210中示出了抗蚀剂阈值214。抗蚀剂仅将接收到抗蚀剂阈值214以上剂量的那些区域记录为表面上的图案。剂量曲线212与阈值214在X坐标“A”和“B”处相交。因此,如连接部216所示,X坐标“A”是将会由抗蚀剂记录的、沿着线204的最小X坐标。类似地,如连接部218所示,X坐标“B”是。
33、将会由抗蚀剂记录的、沿着线204的最大X坐标。0042图2B示出了非常接近的两个发射的示例。虚线图案220是圆形CP字符发射的发射轮廓。虚线图案222是另一个圆形CP字符发射的发射轮廓。剂量图230示出了两个剂量曲线。剂量曲线232示出了沿着线224测量的发射轮廓220的截面剂量。剂量曲线234示出了沿着线224测量的发射轮廓222的截面剂量。也在剂量图230上示出了抗蚀剂阈值236。如可以从剂量图230看到的,剂量曲线232和剂量曲线234重叠,表明对于沿着线224的一些X坐标,与发射轮廓220和发射轮廓222都相关联的发射将会对于可测量的剂量作出贡献。在发射剂量曲线重叠的情况下,到达由抗蚀。
34、剂覆盖的表面的总剂量是来自对应于重叠曲线的全部发射的剂量的例如通过相加的结合。图2C示出了剂量图260,其示出了图2B的发射轮廓220与发射轮廓222的经结合的剂量曲线262。如可以看到的,示出了沿着线224的剂量的经结合的剂量曲线262示出了在“C”与“D”之间的全部X坐标处在阈值264上方的剂量。图案250示出了将会通过两个接近的发射而形成在由抗蚀剂覆盖的表面上的图案,其中两个接近的发射与发射轮廓220和发射轮廓222相关联。沿着线254测量这个图案的截面剂量,其中线254对应于图2B的线224。沿着线254,两个接近的发射形成一个相连接的图案250。如连接部266所示,剂量曲线262在X。
35、坐标“C”处的、与阈值264最左侧交点确定沿着线254的图案250的最小X坐标。类似地,如连接部272所示,剂量曲线262在X坐标“D”处的、与阈值264最右侧交点确定沿着线254的图案250的最大X坐标。如可以看到的,由于对于发射220和发射222使用了圆形CP字符,所以图案250沿着Y维度具有不恒定的高度。图2B和图说明书CN102023489ACN102023503A7/13页102C示出了曲线CP字符的多个接近的CP发射是如何可以在由抗蚀剂覆盖的表面上一同产生单个图案。0043图3A示出了将要形成在涂有抗蚀剂的表面上的期望图案302的一部分的示例。图案302是更长的图案的一部分,因此图。
36、案的末端没有示出。图案302的边缘不平行于笛卡尔坐标平面的任何轴线。图案302例如可以是集成电路上的金属互连层的一部分。图案302也是轨迹或连续轨迹,其中轨迹是可以几何地显现为利用画笔的一笔形成的,即没有分支的图案。然而,与一般的画笔的笔画不同,轨迹的宽度可以沿着其长度变化。图3B示出了一簇非重叠矩形VSB发射的发射轮廓308,因此可以按照惯例来确定形成图案302。发射簇308示出了15个发射的发射轮廓。传统不重叠发射的使用可以简化抗蚀剂将会从发射簇而记录的图案的确定。传统地,不重叠发射的组可以确定为使得每个发射轮廓的合并将会等于目标图案。因为使用矩形发射不能精确地匹配图案302的轮廓,所以发。
37、射簇308中的发射轮廓的合并不能完全等于期望的图案302,其中矩形发射的朝向平行于笛卡尔坐标平面的轴。0044图3C图3F描绘了本公开的示例性方法,其中使用一系列的曲线发射来形成目标图案302。图3C示出了使用圆形CP字符的发射轮廓312的示例。图3C也示出了使用相同的字符作为图案312的一簇发射的发射轮廓314。这簇的发射314包括六个发射发射316、发射318、发射320、发射322、发射324以及发射326。在该示例中,发射簇314中的所有发射使用相同的剂量,但是使用不同剂量的发射也可以被用来形成轨迹。虽然可以以任何时间顺序来将发射写到表面上,但是因为发射是空间连续的,所以发射簇314形。
38、成系列。图3D示出了形状,该形状也是可以从与发射系列314相关联的发射而形成在表面上的轨迹。在发射系列314中的重叠发射轮廓考虑抗蚀剂响应,并且因此与利用发射簇308的情况相比更难以在表面上得到图案。带电粒子束模拟可以被用来确定由抗蚀剂记录的图案332。在一个实施例中,带电粒子束模拟可以被用来确定位于二维X和Y网格中的每个网格位置的剂量,产生被称作剂量图的计算出的剂量的网格。记录的图案332中的“波状的”边缘是通过使用间隔的圆形CP字符而产生的。边缘的“波纹形状”引起图案332的宽度的变化。一簇图案的宽度公差通常是预定的。可以通过使得圆形CP发射的间距更加紧密而减小图案332中的宽度变化,这将。
39、会增加形成图案所需的发射的数目。因为圆形CP发射的更宽的间距可以减小发射数并且因此减小写入图案的时间,所以预定的宽度公差可以被用来确定圆形CP发射的最大可接受间距。使用圆形CP发射来形成目标图案诸如目标图案302的优点是圆是径向对称的。因此,无论目标图案的角度如何,使用圆形CP字符的效果是相似的。图案332示出了一系列曲线CP发射是如何被用来在表面上形成轨迹的,其中轨迹不平行于笛卡尔坐标平面的轴线。0045图3E示出了如何使用圆形CP字符将一系列发射在具有一些重叠发射的情况下用来形成与目标图案302类似的图案的。图3E示出了使用相同的字符作为图案312的一簇发射340的发射轮廓。发射簇340包。
40、括五个发射发射342、发射344、发射346、发射348以及发射350。如可以看到的,在发射簇340中的发射之间,该簇中的发射的相对间距变化。例如,发射342与发射344之间的间距小于发射344与发射346之间的间距。类似地,发射350与发射348之间的间距也小于发射346与发射348之间的间距。图3F示出了可以在由抗蚀剂覆盖的表面上从发射簇340形成的图案360。因为发射簇340说明书CN102023489ACN102023503A8/13页11中的发射的可变间距,图案360的波纹形状沿其长度变化。例如,图案360中的局部最小宽度362是由于发射342与发射344之间的间距而引起的。图案36。
41、0中的局部最小宽度364是由于发射344与发射346之间的间距而引起的。发射344与发射346之间的间距相比于发射342与发射344之间的间距相对地更大,导致宽度364相比于宽度362更小。虽然预定的宽度公差的使用将会通常建议单个轨迹的波纹形状保持一致以对发射数进行优化,但是图3E和图3F的示例示出了在没有剂量或波束模糊半径改变的状态下,更大的发射间距如何可以在表面上得到的图案中产生增加的波度WAVINESS。对于表面上的最终图案预定的宽度公差因此可以被用来确定最大的可接受的发射的间距。0046再次参照图3C,应当注意到虽然使用相同的字符进行了发射系列314中的全部发射,但是可以用使用多种字符。
42、的一系列发射来形成轨迹。在一个实施例中,不同尺寸的圆形CP字符可以被用于在一系列发射中的发射的不同子集,而产生平均宽度变化的轨迹。在另一个实施例中,单个CP字符可以用于系列中的全部发射,但是对于系列中的发射的不同子集利用不同的剂量,这也产生平均宽度变化的轨迹。0047图4A4E描绘了其中使用了椭圆形字符的、本发明的另一个实施例。图4A示出了将形成在涂有抗蚀剂的表面上的期望的图案或轨迹402的示例。轨迹402的边缘不平行于笛卡尔坐标系的任何轴线。轨迹402例如可以是集成电路上的金属互连层的一部分。图4B示出了椭圆形CP字符的发射轮廓404。图4C示出了使用与发射轮廓404相关的相同椭圆形字符的一。
43、系列CP发射410的发射轮廓。发射系列410由7个重叠的发射构成发射412、发射414、发射416、发射418、发射420、发射422和发射424。如可以看到的,发射422与发射424之间的间距小于发射系列410中的其他对的相邻发射之间的间距,以匹配轨迹402的长度。图4D示出了可以使用一般即,最小的波束模糊半径而由发射系列410形成在涂有抗蚀剂的表面上的轨迹430。与上述轨迹332类似,轨迹430的宽度沿着其长度变化。相比于用于形成发射系列314的圆形CP字符,使用椭圆形CP字符来形成发射系列410的优点是相比于使用圆形形状,使用椭圆形形状在相邻的发射之间产生更小的重叠区域。相比于发射系列3。
44、14,发射系列410中的发射之间的更小的重叠区域降低了每单位面积中的剂量。相比于发射系列314,在对表面进行曝光时产生更低水平的长范围效应诸如背向散射可能是有利的。0048图4E示出了在使用高于最小值的波束模糊时,可以由涂有抗蚀剂的表面从发射系列410记录的轨迹440。如可以看到的,轨迹440比轨迹430更平滑。具体地,轨迹440的最大宽度与最小宽度之间的差小于轨迹430的最大宽度与最小宽度之间的差。与使用可以达到的最小的波束模糊相比,使用高于最小值的波束模糊可以允许轨迹形成为更紧凑即,更小的宽度公差。0049如图5A5C所示,一系列的曲线发射也可以被用来形成图案的周界。图5A示出了将形成在涂。
45、有抗蚀剂的表面上的曲线图案502的示例。图案502例如可以是反向光刻处理的产物。图案502可以被描述为具有四个耳部每个角一个。每个耳部具有曲率半径504,也标记为“R”。图5B图示了用于形成图案502的周界的12个圆形发射的系列520的发射轮廓。发射系列520中的单个发射的轮廓的半径524被选择为“R”,以使其利用最小的发射次数来形成图案502的每个耳部。图5C示出了可以由发射系列520产生的轨迹540。轨迹540是没有起点或终点的封闭的轨迹。与使用一组矩形VSB发射说明书CN102023489ACN102023503A9/13页12相比,圆形CP发射的使用允许使用更少的发射来形成轨迹540的。
46、、与图案502的周界在预定公差内匹配的周界。此外,圆形CP字符以及可以在表面上产生具有与目标图案的一部分的内径紧密匹配的半径的图案的剂量的使用可以进一步减小发射数。系列520可以与额外的发射相结合以填充图案540的内部来实现目标图案502。0050图6A和6B示出了在形成轨迹时使用圆形CP字符与使用环形CP字符的比较。图6A示出了示例性的一系列的三个发射600的发射轮廓,其结合将会形成轨迹。发射系列600包括发射602、发射604和发射606,它们都是使用圆形CP字符而产生的。没有示出所得到的轨迹的轮廓。区域608和610是由于发射重叠而将会接收到通常剂量以上的剂量的区域。图6B示出了另一个示。
47、例性的一系列的三个发射630的发射轮廓,其结合也将会形成轨迹。发射系列630包括圆形发射612、环形发射614以及圆形发射616。区域618和区域620是由于发射重叠而将会接收到通常剂量以上的剂量的相交区域。如可以看到的,区域618的面积小于区域608的面积。类似地,区域620的面积小于区域610的面积。区域618相比于区域608以及区域620相比于区域610更小的面积表明了在发射系列630中将会将比在发射系列600中更少的重叠剂量传递给涂有抗蚀剂的表面。发射系列630的更低的剂量将会是优选的,以例如相比于发射系列600产生更低水平的背向散射。如图6B所示,可以将区域622其为环形发射614的。
48、轮廓中的“孔”的一部分作为图案而记录在抗蚀剂上,而在所得到的轨迹中产生空隙。因为由区域622的任何部分接收到的实际剂量都是来自发射612、发射614和发射616的剂量的结合,所以可以使用粒子束模拟来确定在区域622的所有部分中的剂量是否在抗蚀剂的阈值之上。如果粒子束模拟结果显示出在区域622的一些部分中的剂量低于抗蚀剂阈值,那么可以用具有更小的孔的环形CP字符来代替环形发射,使得图案622具有更小的孔。可选择地,图案中的发射的任何组合的剂量可以略微地增加,诸如,增加圆形发射612和616的剂量。在另一个实施例中,对于其为直线轨迹的轨迹来说,可以使用具有椭圆形或卵圆形孔的环形CP字符,其中孔的主。
49、直径或长直径与轨迹的方向对准。也可以将其他更复杂的形状用于发射614。图6A和6B的示例示出了环形CP发射的使用是如何可以允许形成具有比圆形或其他非环形曲线发射总体上更低的剂量的轨迹的。仔细的设计可以在所形成的图案中防止空隙产生。0051注意,在本公开中所指的曲线形状包括但不限于圆形、接近圆形、卵圆形、接近卵圆形、椭圆形、接近椭圆形、环形、接近环形、卵圆环形、接近卵圆环形、椭圆环形或接近椭圆环形。0052可以计算将由表面接收到的剂量并将其存储为被称作图形GLYPH的二维X和Y剂量图。二维剂量图或图形是所计算的、构成图形的发射的附近的剂量值的二维网格。该剂量图或图形可以存储在图形库中。在设计中的打碎FRACTURE图案的过程中可以将图形库用作输入。例如,再次参照图4A和4C,剂量图可以从发射系列410计算并且存储在图形库中。如果在打碎过程中,输入图案之一是与图案402具有相同形状的图案,那么可以从库里面取回构成该图形的发射,而避免了确定适当的发射组以形成输入图案的计算量。一系列图形也可以被结合以产生用参数表示的图形。参数可以是离散的或连续的。例如,可以对于多个图案长度来计算用于形成诸如轨迹402的图案的发射和剂量图,并且多个所得到的图形可以被结合以形成用参数表示的图形。说明书CN102023489ACN102023503A10/13页130053图7示出了根据当前公开的用于制。