JP5913979B2 - モデルベースのプロセスシミュレーション方法 - Google Patents
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Description
[0001] 本願は、2008年12月30日に出願した米国仮特許出願第61/141,578号、2009年1月2日に出願した米国仮特許出願第61/142,305号、2008年6月3日に出願した米国仮特許出願第61/058,511号、および2008年6月3日に出願した米国仮特許出願第61/058,520号の優先権を主張し、これらの出願は、その全体を参考として本明細書に明白に組み込む。
[0032] 従来のモデルベースのOPC適用では、公称露光条件における、通常はCD−SEM測定結果に対して絶対予測精度に主に重点を置いていた。プロセスウィンドウに亘るOPC検証およびプロセスウィンドウ認識OPCの出現によって、重点は、プロセスウィンドウに亘る予測精度も対象とするよう拡張された(米国特許出願第11/461,994号、「System and Method For Creating a Focus-Exposure Model of Lithography Process」)。しかし、性能指数は測定されたCDと予測されたCDとの間で差が残る。
である。
[0036] 十分な差分精度を有するモデル(「差分モデル」)が利用可能であることを前提とすると、本発明の特定の態様は、差分モデルおよびベースモデルに基づいた導出モデルの生成を容易にする。特定の実施形態では、ベースモデルは摂動前モデルと同じであり、この場合、導出モデルは摂動後モデルと同じになる。これらの実施形態では、導出モデルは、摂動されたモデルを用いた1回の結像シミュレーションのみを必要とする。他の実施形態では、ベースモデルは摂動前モデルとは異なり、この場合、導出モデルはベースモデル、摂動されていないモデル、および摂動されたモデルのそれぞれを用いた3つの結像シミュレーションが必要となる。後者の実施形態の一例では、ベースモデルはOPCモデルであってよい。
[0037] 図4は、スキャナモデル402およびスキャナメトロロジ404を介した光学パラメータ420へのノブ設定400の影響を示す。特定の光学パラメータは、利用可能なまたは使用されたスキャナノブにおける変化によって影響を受けず、したがって、スキャナメトロロジによって完全に固定できる。この例としては、帯域幅制御のないレーザが取り付けられたスキャナ用のレーザスペクトルが挙げられる。その他の場合では、光学パラメータは、ノブ変化によって影響を受け、また、スキャナモデル402およびスキャナメトロロジ404の組み合わせから導出することができる。例えば、照明瞳は、特定のタイプのスキャナに関する、NAおよびシグマの変化、ならびに、楕円率設定を含む他の変化によって影響を受ける。したがって、照明瞳は、スキャナモデルと組み合わせた瞳測定結果を用いて予測されうる。
であり、感度モデルの目標は、マスクパターンiを考慮して、偏導関数
を計算することである。導関数の連鎖法則によって
である。このとき、pmはスキャナモデルにおける物理的パラメータを示す。したがって、第1の因数
はリソグラフィ結像モデルに関係し、第2の因数
はスキャナモデルに関係することが明らかである。
と表すことができる。レジスト、光学、およびスキャナの物理的性質は、別個のモデリングコンポーネントとして表すことができる。感度モデルの精度は、リソグラフィモデル(光学およびレジスト)およびスキャナモデル510の両方の精度に依存する。
であり、このとき、第1項は、モデルとウェーハの加重RMS差を介して絶対精度を定量化し、第2項は、モデル予測されたCD変化をウェーハ測定されたものに対して比較して感度精度を定量化する。絶対精度と感度精度の相対加重は調節できる。RMSの代わりに、範囲(最大値‐最小値)またはLPノルムといった他の計量を用いることもできる。その場合、較正は、多くの場合、制約を受ける最適化問題にすることができる。
[0051] ある実施形態では、システムレベルのシミュレーションは、基準スキャナの性能に対する、関連スキャナ群の性能を定義することを含む。スキャナ群には、一社の供給業者によって製造され、同じモデルタイプに属するスキャナが含まれうる。スキャナ群には、様々な供給業者によって製造されたスキャナを含んでよく、これらのスキャナは少なくとも幾つかの機能的に同様の要素を含む。スキャナ群は、共通のベースモデルと、共通のベースモデルからの群の個々の構成要素の相違に対応する較正情報を維持するように追加の差分モデルとによってモデル化される。
のように表される、物理ターゲットスキャナ
と物理基準スキャナ
から得られた物理結果における差を予測することができる。モデル化されたターゲットスキャナ
と、モデル化された基準スキャナ
の結果における差を特定する差分モデルは、
のように表すことができる。差分モデルの精度は、したがって、
のように表されうる。
[0063] スキャナマッチングおよび性能最適化のために、調整済みのモデルが、感度モデルおよびベースモデル、並びにノブオフセットに基づいて生成される。このことには、感度モデルのレジストモデル部分を用いることと、スキャナノブを表すパラメータをノブオフセットを含むように変更することと、ベースモデルと組み合わせることとを含む。
‐投影放射ビームPBを供給するための放射システムEx、IL。一例では、放射システムは放射源LAも含む。
‐第1のオブジェクトテーブルまたはマスクテーブルMT‐レチクルといったマスクMAを保持するためのマスクホルダが設けられ、また、アイテムPLに対してマスクを正確に位置決めするための第1の位置決め手段に接続される。
‐レジストコートシリコンウェーハといった基板Wを保持するための基板ホルダが設けられ、アイテムPLに対して基板を正確に位置決めするための第2の位置決め手段に接続される第2のオブジェクトテーブルまたは基板テーブルWT。
‐マスクMAの被照射部分を、例えば基板Wの1つ以上のダイを含むターゲット部分C上に結像するための屈折、反射または反射屈折型の光学システムといった投影システムまたは「レンズ」PL。
‐ステップモードでは、マスクテーブルMTは実質的に静止状態に保たれ、マスク像全体が1回のステップで、すなわち、シングルフラッシュでターゲット部分C上に投影される。次に、基板テーブルWTをxおよび/またはy方向に移動して、それにより異なるターゲット部分CがビームPBによって照射されるようにする。
‐スキャンモードでは、基本的に同じシナリオが適用されるが、所与のターゲット部分Cはシングルフラッシュで露光されず、マスクテーブルMTを、速度vで所与のいわゆるスキャン方向(例えば、y方向)に移動して、それにより投影ビームPBはマスク像上をスキャンさせられる。基板テーブルWTを同期して同じまたは反対の方向に速度V=Mvで移動することができる。ここで、MはレンズPLの倍率であり、通常、M=1/4または1/5である。このようにすると、比較的大きいターゲット部分Cを、システム解像度を維持しつつ露光することができる。
[0084] 本発明の特定の実施形態は、プロセスシミュレーションのためのシステムおよび方法を提供する。これらの実施形態のうちの幾つかでは、システムおよび方法は、調整なパラメータのセットに対するスキャナの感度を特定する基準モデルを維持し、スキャナをシミュレートするために基準モデルを用いてシミュレートされたチップを得るために(1つ以上のマスクとして表される)チップデザインからチップ製造をシミュレートし、シミュレートされたチップにおけるクリティカルディメンション違反を特定し、シミュレーションおよび特定ステップを選択的に反復して行い、シミュレートされたチップの期待されたチップとの収束を得るシステムおよび方法を含み、プロセスモデルの少なくとも1つの調整可能なパラメータは、各反復を行う前に調節される。これらの実施形態のうちの幾つかでは、各シミュレーションステップは、シミュレートされたチップを記述する結果のセットを作成することを含む。これらの実施形態のうちの幾つかでは、各結果のセットは、シミュレーションステップにおいて計算されたクリティカルディメンションの仮想測定結果を含む。これらの実施形態のうちの幾つかでは、かかるシステムおよび方法は、結果のセットを設計者に提供することと、かかる設計者から更新されたチップデザインを受け取ることとを含み、更新されたチップデザインには、1つ以上の仮想測定結果に応じてなされた少なくとも1つの修正が含まれる。
Claims (9)
- リソグラフィプロセスシミュレーション方法であって、
光学パラメータを備える光学モデルに基づいて、マスク像から光学像をシミュレートすることと、
レジストパラメータを備えるレジストモデルに基づいて、シミュレートされた前記光学像からレジスト輪郭を予測することと、
スキャナ間のリソグラフィプロセスパラメータにおける差に起因する結像結果における差を記述する差分モデルを維持することと、
前記差分モデルを用いて、シミュレートされたウェーハ輪郭を生成することと、を含み、
前記差分モデルは、前記光学モデル及び前記レジストモデルを含み、
前記リソグラフィプロセスパラメータは、前記光学パラメータ及び前記レジストパラメータを含む、方法。 - 前記シミュレートされたウェーハ輪郭と、前記リソグラフィプロセスシミュレーションに対応する条件下で生成された、測定された輪郭とに基づいて、前記差分モデルを較正することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記結像結果における差は、光学部品、機械部品、制御およびデバイス固有のレーザドリフトのうちの1つ以上に関連付けられる差を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記シミュレートされたウェーハ輪郭は、レジスト内のウェーハ輪郭またはエッチング後のウェーハ輪郭に対応する、若しくは、少なくとも1つの異なるリソグラフィプロセスパラメータによって相互に区別可能なリソグラフィプロセスによって生成される輪郭を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記差分モデルは、2つのスキャナの2つのリソグラフィプロセスにおける差を特徴付ける、請求項1に記載の方法。
- 前記差分モデルによって記述される差は、調整可能および非調整可能なパラメータを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記2つのスキャナのうちの一方のスキャナのモデルを、前記差分モデルと前記2つのスキャナのうちの他方のスキャナのモデルとを用いて導出することをさらに含む、請求項5に記載の方法。
- 前記他方のスキャナのモデルは、OPCモデルおよびOPC検証モデルのうちの1つである、請求項7に記載の方法。
- 第1のスキャナにおけるシミュレートされた輪郭と第2のスキャナにおけるシミュレートされた輪郭の差と、前記第1のスキャナにおける測定された輪郭と前記第2のスキャナにおける測定された輪郭の差とを比較して、前記差分モデルの較正を行うことを更に備える、請求項1に記載の方法。
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