CN109219776B - 用于预测当光刻工艺进行时使用掩模获得的成像结果的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

本发明关于用于预测当光刻工艺进行时使用掩模而获得的成像结果的方法及设备，其中掩模包含待成像的掩模结构且掩模注定将在光刻工艺中在投射曝光装置中以预先确定的照明设定照明，用于曝光包含光刻胶的晶片。根据本发明的一个方面，根据本发明的方法包含以下步骤：使用传感器配置在掩模检查装置中测量在具有根据照明设定的照明光的照明的情况下针对掩模所获得的至少一个强度分布、经由此强度测量而在振幅方面以及在相位方面确定由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场、以及基于数学模拟(正向计算)估计当光刻工艺进行时在光刻胶中所获得的强度分布，其中所确定的电场在包含至少光刻胶的层***中传播。

Description

用于预测当光刻工艺进行时使用掩模获得的成像结果的方法 与设备
相关申请的交叉引用
本发明主张2016年6月1日申请的德国专利申请案DE 10 2016 209 616.8的优先权。此申请案的内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本发明关于用于预测当光刻工艺进行时使用掩模而获得的成像结果的方法与设备。
背景技术
微光刻技术用于产生像是例如集成电路或LCD的微结构组件。微光刻工艺在包含照明装置和投射镜头的所谓投射曝光装置中进行。由照明装置照明的掩模(掩模母版)的像在此情况下由投射镜头投射至涂布有光敏感层(光刻胶)且布置在投射镜头的像平面中的基板(例如硅晶片)上，以将掩模结构转印至基板的光敏感涂层。
掩模上的不想要的缺陷在光刻工艺中有特别不利的影响，因为这些缺陷可再现于每一曝光步骤中，因此在最糟糕的情况下将有半导体组件的整个输出无法使用的风险。因此，在大规模生产的范围内，在使用之前检查掩模具有足够的成像能力是非常重要的。
因此，需要快速且简易地测试掩模，精确地说，在可能的情况下，在与实际存在于投射曝光装置相同的条件下。为此目的所使用的掩模检查装置为已知的，该掩模检查装置又包含照明***及投射镜头，其中掩模的照明区域经由投射镜头而成像于传感器配置(例如CCD相机)上。
实际所发生的问题为，除其他外，在投射曝光装置中由于光刻工艺而在晶片上、或在其光敏感层(光刻胶)中最终产生的成像结果仍不同于基于经由传感器配置在掩模检查装置中进行的强度测量所预测的结果。特别地，这可追溯到以下事实：由于光刻工艺在晶片上、或其光敏感层(光刻胶)中所获得的成像结果受到未在掩模检查装置中再现的各种影响，该影响除了光刻胶本身的化学特性也包含具有偏离折射率的浸没介质(可能出现在晶片上游)以及由具有不同光学条件的多个层及由其所产生的界面所形成的晶片的结构，其通过发生的反射(也可能是驻波)来影响光刻胶中的强度分布。
发明内容
针对上述背景，本发明的目的为提供用于预测当光刻工艺进行时使用掩模获得的成像结果的方法与设备，通过该方法和设备，将有助于尽可能准确地预测由于光刻工艺而在晶片上产生的成像结果。
此目的由根据权利要求1的特征的方法以及根据独立权利要求23的设备来实现。
原则上，用于从传感器配置所进行的强度测量(或空间像的测量)在振幅方面及在相位方面决定电场的方法为已知的，该电场从照明光与掩模结构的相互作用而产生于掩模检查装置中。
由此开始，本发明的一方面现在基于以下的进一步概念：经由数学模拟，将由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场的完整振幅和相位信息传播至包含特别是光刻胶(在其他实施例中也包含浸没介质和/或晶片堆叠体)的***，从而实现针对特定掩模而在光刻胶中实际产生的强度分布的准确预测。
本发明还包含以下概念：当从如前述所确定的强度分布出发时，基于OPC(OPC＝光学邻近校正)模型或抗蚀剂模型预测在光刻胶中的最终光刻胶结构。在此处，OPC模型或抗蚀剂模型描述在光刻胶中的强度分布与最终抗蚀剂结构之间的差异，其由于光刻胶的化学特性而出现。因此，这允许更准确地预测由在光刻工艺期间发生的化学过程所造成的最终结构将为如何，其基于使用抗蚀剂模型的(实际测量的)掩模的先前所记录的空间像。
掩模可为设计用于透射操作(特别是在小于250nm的操作波长下)的掩模、或设计用于反射操作(特别是在小于30nm的操作波长下)的掩模。
本发明还包含使用由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场的完整振幅和相位信息结合同样为已知的照明条件的概念，其中此电场于掩模检查装置中产生，为了掩模的掩模模型的(反向)计算，其提供了掩模的折射行为(在设计用于透射操作的掩模的情况)或掩模的反射行为(在设计用于反射操作的掩模的情况)的一般描述。
现在为了确定修改照明条件的光刻工艺的结果将如何，根据本发明，有可能计算所确定的掩模模型将如何对特定变化的照明条件作出反应(即照明条件中有一纯粹的数学变化，例如由于数值孔径(NA)从NA＝1.35到NA＝1.2的转换或转换至不同的照明设定)。换言之，基于对由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场的了解以及掩模的折射或反射行为，进行以特定掩模针对投射曝光装置中的修改的照明条件所获得的成像结果的预测。
本发明还包含以下概念：作出对以特定掩模针对投射曝光装置中的修改的焦点位置所获得的成像结果的预测。因此，基于对由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场的了解、基于上述的掩模模型以及基于针对不同焦点平面进行多个强度测量，通过模拟，可再次预测以特定掩模针对投射曝光装置中的修改的(非先前测量的)焦点位置所获得的成像结果。
本发明还包含以下概念：通过用这些像差的知识来计算，从由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场移除无法避免的像差(其发生在掩模检查装置或由在其中使用的光学组件所引起且对以传感器配置进行的强度测量的结果有影响)，其结果为最终可基于掩模检查装置中的测量产生无像差像。此外，以在投射曝光装置方面发生的像差的知识，可将这些像差(即微光刻投射曝光装置的那些像差)加入至在掩模检查装置中所测量的空间像，以实现由于晶片上的光刻工艺而产生的成像结果的预测的进一步优化。
根据一个方面，本发明关于用于预测当光刻工艺进行时使用掩模获得的成像结果的方法，其中掩模包含待成像的掩模结构且掩模注定将在光刻工艺中在投射曝光装置中以预先确定的照明设定来照明，用于曝光包含光刻胶的晶片，方法包含以下步骤：
-使用传感器配置在掩模检查装置中测量在具有根据照明设定的照明光的照明的情况下针对掩模所获得的至少一个强度分布；
-经由此强度测量，在振幅方面以及在相位方面确定由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场；以及
-基于数学模拟(正向计算)估计当光刻工艺进行时在光刻胶中所获得的强度分布，其中所确定的电场在包含至少该光刻胶的层***中传播。
根据一实施例，层***还包含由形成晶片的多个层所制成的晶片堆叠体(waferstack)。
根据一实施例，层***还包含浸没介质。
根据一实施例，方法还包含以下步骤：基于所估计的至少一个强度分布以及基于OPC模型或抗蚀剂模型，预测由于光刻工艺而产生的最终光刻胶结构。
根据一实施例，确定由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场包含考虑掩模检查装置的光学像差。
根据一实施例，估计当光刻工艺进行时在光刻胶中所获得的强度分布包含考虑投射曝光装置的光学像差。
根据一实施例，电场确定为部分相干复合电场(partly coherent complexelectric field)。
根据一实施例，方法还包含以下步骤：基于所确定的电场计算特征化掩模的至少一个参数。根据本发明，特别是不需要使用任何校准掩模或用于使掩模合格的进一步假设或模型。
本发明更关于用于检查掩模的方法，其中掩模包含待成像的掩模结构且掩模注定将在光刻工艺中在投射曝光装置中以预先确定的照明设定来照明，用于曝光包含光刻胶的晶片，其中方法包含以下步骤：
-使用传感器配置在掩模检查装置中测量在具有根据照明设定的照明光的照明的情况下针对该掩模所获得的至少一个强度分布；
-经由此强度测量，在振幅方面以及在相位方面确定由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场；以及
-基于所确定的电场，计算特征化掩模的至少一个参数。
根据一实施例，特征化掩模的至少一个参数描述掩模上结构的形式或位置。特别地，这可能关于蚀刻深度、边缘陡度、边缘圆化、角落圆化或线宽变化、以及结构类型及其周围环境。
根据一实施例，确定由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场包含考虑掩模检查装置的光学像差。
根据一实施例，方法包含以下步骤：基于所确定的电场计算描述掩模的折射和/或反射行为的掩模模型。
根据一实施例，方法还包含以下步骤：针对与预先确定的照明设定不同的照明设定，估计当光刻工艺进行时在光刻胶中所获得的强度分布。
根据一实施例，方法还包含以下步骤：针对在投射曝光装置中的修改的焦点平面(modified focal plane)，估计当光刻工艺进行时在光刻胶中所获得的强度分布。
根据一实施例，方法还包含以下步骤：计算至少一个另外的强度分布，其当至少一个光学参数改变时在掩模检查装置中对该掩模是预期的。
本发明更关于用于检查掩模的方法，其中掩模包含待成像的掩模结构且掩模注定将在光刻工艺中在投射曝光装置中以预先确定的照明设定来照明，用于曝光包含光刻胶的晶片，其中方法包含以下步骤：
-使用传感器配置在掩模检查装置中测量在具有根据照明设定的照明光的照明的情况下针对掩模所获得的至少一个强度分布；
-经由此强度测量，在振幅方面以及在相位方面确定由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场；以及
-计算至少一个另外的强度分布，其当至少一个光学参数改变时在掩模检查装置中对该掩模是预期的。
根据一实施例，此至少一个光学参数描述用于掩模检查装置的照明设定。
根据一实施例，至少一个光学参数的改变包含考虑掩模检查装置和/或投射曝光装置的光学像差。
本发明更关于用于预测当光刻工艺进行时使用掩模而获得的成像结果的设备以及用于检查掩模的设备，其中掩模包含待成像的掩模结构且掩模注定将在光刻工艺中在投射曝光装置中以预先确定的照明设定来照明，用于曝光包含光刻胶的晶片，其特征在于该设备设计为执行包含前述特征的方法。
本发明可在EUV(即在例如约13nm或约7nm的波长)及在VUV或DUV范围(例如在小于250nm、特别是小于200nm的波长)中实现。因此，在掩模检查装置中检查的掩模可为反射掩模母版(用于EUV投射曝光装置)及透射掩模母版(用于在DUV或VUV范围中的投射曝光装置)。
本发明的其他构造可从描述内容及从属权利要求获得。
在下文中，将参考所附示图，基于较佳示例实施例来更详细地解释本发明。
附图说明
在图中：
图1显示用于根据本发明的方法的掩模检查装置的基本可能架构的示意图；
图2显示用于解释微光刻投射曝光装置的示例性架构的示意图；
图3显示用于解释根据本发明的方法的可能实施例的流程图；以及
图4显示用于解释在图3方法中执行的算法程序的流程图。
具体实施方式
如图1中仅示意性地显示，传统掩模检查装置100包含照明***110及投射镜头120，其中来自光源(未示于图1中)的光进入照明***110且照明光线束115撞击于配置在投射镜头120的物体平面中的掩模130上，且其中通过投射镜头120将掩模130的照明区域经由观察光线束125成像至传感器配置140(例如CCD相机)。
此外，将参考图2解释微光刻投射曝光装置的基本可能架构。投射曝光装置包含照明装置210及投射镜头220。照明装置210用于以来自光源单元201的光照明载有结构的掩模(掩模母版)230，其中光源单元201例如包含用于193nm操作波长的ArF准分子激光器以及产生平行光束的光束成形光学单元。照明装置210包含光学单元211，其在所示示例中特别包含偏转反射镜212。光学单元211可包含例如用于产生不同照明设定(即在照明装置210的光瞳平面中的强度分布)的衍射光学元件(DOE)及变焦锥透镜***(zoom-axicon system)。光混合装置(此处未显示)位于光传播方向上的光学单元211下游的光束路径中，其中光混合装置可具有例如(以一已知方式)由适合用于获得光混合物的微光学元件所制成的配置以及透镜组213，在其下游有场平面具有掩模母版遮蔽***(REMA)，其由在光传播方向上跟随的REMA透镜214成像至载有结构的掩模(掩模母版)230，其配置在另一场平面中并由此而限定了掩模母版上的照明区域。
通过投射镜头220，载有结构的掩模230成像至设有光敏感层(光刻胶)的基板上或至晶片240上。特别地，投射镜头220可针对浸没操作而设计，在此情况下浸没介质相对于光传播方向位于晶片、或其光敏感层的上游。此外，可能具有例如大于0.85、特别是大于1.1的数值孔径NA。
即使前文中描述针对在DUV波长(例如小于250nm、特别是小于200nm的波长)下操作而设计的微光刻投射曝光装置的可能架构，本发明也可适用于针对在EUV波长(例如小于30nm、特别是小于15nm的波长)下操作而设计的微光刻投射曝光装置或对当光刻工艺在此投射曝光装置中进行时使用掩模而获得的成像结果的预测的其他实施例。
为了做出对当光刻工艺在图2的投射曝光装置中进行时使用掩模而获得的成像结果的预测，一开始为针对在图1的掩模检查装置中的掩模或以传感器配置140所获得的强度分布的测量。在此处，在掩模检查装置中设定也在光刻工艺期间用于投射曝光装置的相同照明条件。
在下一步骤中，经由此强度测量，在振幅方面以及在相位方面确定由照明光与掩模结构的相互作用所产生的电场。在此处，电场的振幅立即成为所测量强度的平方根。电场的相位可使用强度传输的概念来确定，其已知可由以下等式(1)来描述：
Figure BDA0001889480260000071
其中ξ＝λ·z。在此处，强度的导数可由至少两个测量的强度分布之间的差来大概地决定。描述强度的传输的方程式则为微分方程式，由此在已知变量I(x，y，ξ0)及
Figure BDA0001889480260000072
的情况下决定相位φ(x，y，ξ0)。在每一情况中这是基于近轴近似法。
在其他实施例中，也可使用同样为已知的叠层成像(ptychography)的概念确定由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场的相位。在这方面，参考G.Zheng等人在NaturePhotonics第7卷739-745页(2013)，DOI：10.1038/nphoton.2013.187所提出的文章：“宽场、高分辨率傅立叶叠层成像显微镜方法(Wide-field，high-resolution Fourierptychographic microscopy)”。
因此，基于数学模拟(正向计算)估计当光刻工艺在图2的投射曝光装置中进行时在晶片240上的光刻胶中所获得的强度分布，其中先前所确定的电场传播进入层***，其包含至少光刻胶、另外选择性地包含浸没介质和/或形成晶片的多个层所制成的堆叠体。
关于可能程序的数学描述，参考Seong-Sue Kim等人在J.Opt.Soc.Am.A/Vol.17，No.8/August 2000，p.1454-1460所发表的文献：“由聚焦场照明的薄膜堆叠体的光学特性(Optical properties of a thin film stack illuminated by a focused field)”。因此，首先针对由N个层所构成的层***，对传播进入第j+1层(1＜j+1≤N)的s-及p-偏振中的菲涅耳系数表示如下：
Figure BDA0001889480260000081
Figure BDA0001889480260000082
在此处，m11、m12、m21和m22为特征矩阵的元素：
Figure BDA0001889480260000083
其中
Figure BDA0001889480260000084
其中适用下式：
Figure BDA0001889480260000085
针对s-偏振
Figure BDA0001889480260000086
针对p-偏振
在此处，θ表示入射角，ε0表示介电系数，且μ0表示磁导率。
在方法的另一构造中，基于所描述的光刻胶中强度分布的估计，有可能预测在进行光刻工艺后由于光刻胶的化学特性而出现的最终光刻胶结构，其使用OPC模型或抗蚀剂模型。在这方面，参考在Proceedings Volume 3677：Metrology，Inspection and ProcessControl for Microlithography XIII June 1999中发表的由Edward W.Conrad等人所提出的文献：“模型考虑、校准问题及抗蚀剂偏置模性的计量方法(Model considerations，calibration issues and metrology methods for resist-bias models)”，Proceedingsof SPIE-06/1999；DOI：10.1117/12.350782。
在方法的另一构造中，由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场的完整振幅及相位信息可与同样为已知的照明条件结合使用，其中此电场于掩模检查装置中产生，为了掩模的掩模模型的(反向)计算，其提供了掩模的折射行为(在设计用于透射操作的掩模的情况)或掩模的反射行为(在设计用于反射操作的掩模的情况)的一般描述。基于此掩模模型，有可能进而针对偏离照明设定或偏离焦点位置估计掩模所获得的光刻工艺的结果。
在方法的另一构造中，也有可能通过计算将在掩模检查装置所产生的已知像差从电场(其由照明光与掩模结构的相互作用而产生)移除，以最终基于掩模检查装置中的测量产生无像差的像。此外，也有可能将已知出现在微光刻投射曝光装置的像差加入至掩模检查装置中所测量的空间像，以实现由于光刻工艺而在晶片上产生的成像结果的预测的进一步优化。
根据本发明的另一方面，下文将参考图3及图4描述的由照明光与掩模结构的相互作用而产生的电场被确定为部分相干、复合的电场。这理解为是指具有多个不同振幅及相位的电场，其中个别振幅及相位值分别应用于照明装置的光瞳平面中的相干成分或特定位置。
根据本发明，此方法(为此将于下文中参考图4描述适当的算法)考虑以下事实：首先，以“相位”及“振幅”的物理变量描述电场的概念仅在相干的情况下有效，其次，在相关应用中针对要被仿真的照明设定(其用于投射曝光装置中的实际光刻工艺)应假设部分相干的照明设定(例如偶极或四极照明设定)。
从这个考虑开始，本发明基于以下概念：获得对实际上相关的相应照明设定也是足够的准确度，以及因此(作为本发明的数个可能应用的其中之一)有助于特别是通过确定电场为复合、部分相干的电场来推断掩模参数，如下所述。
在根据图4所绘示的流程图的步骤S410中，该算法(也可称作部分相干重建算法)由猜测物体(掩模)及选择性的其他自由参数开始。在此处，有可能特别地通过求解所谓的TIE方程式(即基于已知的强度传输的概念)来获得第一估计(然而，本发明并不受限于此)。此外，物体的第一估计可基于设计剪辑信息(clip information)或测量的强度值来进行。
现在，针对根据步骤S410所猜测的此物体，在步骤S420中首次进行部分相干模拟。在此处，基于已知的预先确定的部分相干照明设定、所猜测的物体及从步骤S410可能进一步猜测的自由参数来仿真相应的空间像堆叠体，其中若正确地猜测物体及进一步的自由参数，空间像堆叠体将对应测量的空间像堆叠体。此空间像堆叠体可包含具有不同掩模位置或掩模与传感器配置之间具有不同距离的空间像和/或针对不同照明设定的空间像。
在下一步骤S430中，误差函数确定为空间像堆叠体的所有像素的模拟及测量之间的平方差的和。在后续步骤S440中针对此误差函数计算关于所有自由参数的导数。若能够使用Kirchhoff模拟来进行前述的模拟，可经由本身为已知的“反向传播算法”以数值有效的方式来进行误差函数的该导数的计算，参考在Physical Review B 87，184108(2013)发表的现有技术：“用于电子显微镜方法中3D叠层成像的反向传播算法(Backpropagationalgorithm applied to 3D ptychography in electron microscopy)”。
在后续步骤S450中，对所有自由参数计算新的估计值，且在相应返回步骤S420时，执行新的部分相干模拟等。
因此，虚拟掩模或虚拟物体的根据本发明的重建实施为使得此虚拟物体的模拟最终将再现与使用掩模检查装置所获得的相同的测量数据。
在本发明的实施例中，有可能进行所谓的“降级取样”(即，在通过计算的进一步组合期间所使用的节点数量相对于所测量像素的数量的减少)，以增加上述算法的速度，其中可使用由比出现在由掩模检查装置所提供的测量像中更少的像素数量来表示相关物理信息的情况。
此外，在本发明实施例中，如前述，照明设定的位置和/或偏振也可属于图4的算法中的“重建的自由参数”，因此例如照明极的位移(可能发生在照明设定中)可同样在前述算法的范围内被确定——与虚拟物体结合。
此外，有可能将掩模检查装置的光学像差、或掩模本身的像差视作(且同样共同重建为)前述算法中的自由参数。此外，前述算法也可包含已知的优化方法，像是例如所谓的压缩感测”(例如在减少到稀疏占用基底(sparsely occupied base)的含义内)。
作为本发明数个可能且有利的应用之一，可基于执行多个测量步骤来计算特征化掩模的至少一个参数，同时以掩模检查装置连同部分相干重建算法来测量不同的强度分布，其将于下文中作更详细的解释。下文将参考图3所绘示的流程图更详细地解释相应的方法。
在本发明另一有利的应用中，不同强度分布的测量连同确定电场为复合、部分相干的电场也可用于预测当至少一个光学参数变化时所预期的空间像，其中此光学参数可例如为用于掩模检查装置的照明设定或掩模检查装置和/或投射曝光装置的光学像差。最后提到的方面可又包含消除掩模检查***的光学像差和/或增加投射曝光装置的光学像差。
再次回到图3，用于确定用于掩模的至少一个参数特性的根据本发明的方法由进行不同强度分布的多个测量开始(如前文所述)，其中可针对掩模与传感器配置之间的不同距离、不同的照明设定和/或成像光束路径的光瞳平面中的相位和/或振幅的不同修改来进行这些测量(步骤S310)。成像光束路径的光瞳平面中的相位和/或振幅的修改可由使用适当的振幅掩模(例如形式为光阑或灰阶值过滤器)或(例如可横向位移的)相位掩模而以本身为已知的方式来进行。
较佳地，为了优化根据本发明的方法的准确度，首先选择够大的传感器配置或相机的控制范围以最小化(不确定性的)噪声，其次选择使得在每一情况下输入至传感器配置的强度与传感器信号之间有一线性关系。此外，也可先决定传感器配置的非线性并接着通过计算来移除非线性。此外，可进行多个测量或记录不同的强度分布，以获得有关部分相干光场的足够信息。当针对掩模与传感器配置之间不同距离进行多个测量，举例来说，掩模在各个情况下可在约13μm的总行程上以约1μm的增量沿光学***轴或光传播方向位移，其中在每一个别位移后分别记录一个空间像。或者，沿光学***轴或光传播方向也可有传感器配置或相机、或投射镜头的相应位移。
在根据图3的步骤S320中，基于强度分布或因而确定的空间像，使用前述的部分相干重建算法来决定虚拟物体(即虚拟掩模)。
再次参考图3，在步骤S330中，当决定假想检测光瞳(即在成像光束路径中的假想光瞳平面)时，可过滤非物理频率。在该过程中，例如在具有半径σ的单极照明设定及具有半径NA的检测光瞳中，可经由具有半径NA+σ的虚拟孔径光阑来在该假想检测光瞳中过滤非物理频率。在其他实施例中，当在前述重建算法中决定虚拟物体时，也可能从一开始仅重建物体光谱中有物理意义的成分。
在后续步骤S340中，基于所重建的物体(即重建的掩模)模拟用于基于重建的物体决定相位的相干成像。
接着，在步骤S350中校准掩模参数上所确定的(图像)相位。结果为可能考虑以下事实：具有给定物体相位的结构的图像相位不一定对应于物体相位(其中举例来说，掩模的图像相位不仅与蚀刻深度有关，也与边缘陡度、边缘圆化、角落圆化及线宽变化、以及结构类型及其直接附近有关)。此外，图像相位中的额外结构或“过冲(overshoot)”可发生在本质上为实质平坦或均匀的物体相位的区域中。在相对大的结构中(例如在193nm的操作波长及NA为0.35的情况下大于O.5μm)，可能有例如在某个横向区域上的图像相位的平均。在相对小的结构的情况下，对寻求结构的图像相位的最大值可能有噪声不敏感的决定。
在其他实施例中，寻求结构的不同物体相位的图像相位可储存于链接库或数据库，供校准目的，其中可进行相应重建图像相位与储存图像相位的比较。
即使已基于特定实施例描述本发明，许多变型及替代实施例对本领域技术人员来说是显而易见的，例如通过结合和/或交换个别实施例的特征。因此，对本领域技术人员来说，本发明当然同时涵盖这些变型及替代实施例，且本发明的范围仅在所附权利要求及其等同物的含义内受到限制。

Claims (25)

1.一种用于预测当光刻工艺进行时使用掩模获得的成像结果的方法，其中该掩模包含待成像的掩模结构且该掩模注定将在光刻工艺中在投射曝光装置中以预先确定的照明设定来照明，用于曝光包含光刻胶的晶片，其特征在于：
该方法包含以下步骤：
a)使用传感器配置在掩模检查装置中测量在具有根据该照明设定的照明光的照明的情况下针对该掩模所获得的至少一个强度分布；
b)经由此强度测量，在振幅方面以及在相位方面确定由该照明光与该掩模结构的相互作用而产生的电场；以及
c)基于数学模拟估计当该光刻工艺进行时在该光刻胶中所获得的强度分布，其中在步骤b)中所确定的该电场在包含至少该光刻胶的层***中传播；
该方法还包含以下步骤：基于该确定的电场，计算描述该掩模的折射和/或反射行为的掩模模型。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述数学模拟是正向计算。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤c)中的该层***还包含由形成该晶片的多个层所制成的晶片堆叠体。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于在步骤c)中的该层***还包含浸没介质。
5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于该方法还包含以下步骤：基于在步骤c)所估计的该至少一个强度分布以及基于OPC模型或抗蚀剂模型预测由于该光刻工艺而产生的最终光刻胶结构。
6.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于在步骤b)中确定由该照明光与该掩模结构的相互作用而产生的电场包含考虑该掩模检查装置的光学像差。
7.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于在步骤c)中估计当该光刻工艺进行时在该光刻胶中所获得的强度分布包含考虑该投射曝光装置的光学像差。
8.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于该电场在步骤b)中确定为部分相干复合电场。
9.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于该方法还包含以下步骤：基于该确定的电场，计算特征化该掩模的至少一个参数。
10.一种用于检查掩模的方法，其中该掩模包含待成像的掩模结构且该掩模注定将在光刻工艺中在投射曝光装置中以预先确定的照明设定来照明，用于曝光包含光刻胶的晶片，其特征在于：
该方法包含以下步骤：
使用传感器配置在掩模检查装置中测量在具有根据该照明设定的照明光的照明的情况下针对该掩模所获得的至少一个强度分布；
经由此强度测量，在振幅方面以及在相位方面确定由该照明光与该掩模结构的相互作用而产生的电场；以及
基于该确定的电场，计算特征化该掩模的至少一个参数；
该方法还包含以下步骤：基于该确定的电场，计算描述该掩模的折射和/或反射行为的掩模模型。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于特征化该掩模的该至少一个参数描述该掩模上结构的形式或位置。
12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于确定由该照明光与该掩模结构的相互作用而产生的电场包含考虑该掩模检查装置的光学像差。
13.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于该电场确定为部分相干复合电场。
14.如权利要求1至3以及10至11中任一项所述的方法，其特征在于该方法还包含以下步骤：针对与该预先确定的照明设定不同的照明设定，估计当该光刻工艺进行时在该光刻胶中所获得的强度分布。
15.如权利要求1至3以及10至11中任一项所述的方法，其特征在于该方法还包含以下步骤：针对在该投射曝光装置中的修改的焦点平面，估计当该光刻工艺进行时在该光刻胶中所获得的强度分布。
16.如权利要求1至3以及10至11中任一项所述的方法，其特征在于该方法还包含以下步骤：计算至少一个个另外的强度分布，其当至少一个光学参数改变时在该掩模检查装置中对该掩模是预期的。
17.一种用于检查掩模的方法，其中该掩模包含待成像的掩模结构且该掩模注定将在光刻工艺中在投射曝光装置中以预先确定的照明设定来照明，用于曝光包含光刻胶的晶片，其特征在于：
该方法包含以下步骤：
使用传感器配置在掩模检查装置中测量在具有根据该照明设定的照明光的照明的情况下针对该掩模所获得的至少一个强度分布；
经由此强度测量，在振幅方面以及在相位方面确定由该照明光与该掩模结构的相互作用而产生的电场；以及
计算至少一个另外的强度分布，其当至少一个光学参数改变时在该掩模检查装置中对该掩模是预期的；
该方法还包含以下步骤：基于该确定的电场，计算描述该掩模的折射和/或反射行为的掩模模型。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于此光学参数描述用于该掩模检查装置的照明设定。
19.如权利要求17或18所述的方法，其特征在于至少一个光学参数的改变包含考虑该掩模检查装置和/或该投射曝光装置的光学像差。
20.如权利要求17或18所述的方法，其特征在于该电场确定为部分相干复合电场。
21.如权利要求1至3、10至11以及17至18中任一项所述的方法，其特征在于该掩模为设计用于透射操作的掩模。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于该掩模为设计用于透射操作、用于小于250nm的操作波长的掩模。
23.如权利要求1至3、10至11以及17至18中任一项所述的方法，其特征在于该掩模为设计用于反射操作的掩模。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于该掩模为设计用于反射操作、用于小于30nm的操作波长的掩模。
25.一种用于预测当光刻工艺进行时使用掩模而获得的成像结果或用于检查掩模的设备，其中该掩模包含待成像的掩模结构且该掩模注定将在光刻工艺中在投射曝光装置中以预先确定的照明设定来照明，用于曝光包含光刻胶的晶片，其特征在于该设备系设计以执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。
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