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CN1530747A - 器件制造方法和计算机程序 - Google Patents

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CN1530747A
CN1530747A CNA2003101246710A CN200310124671A CN1530747A CN 1530747 A CN1530747 A CN 1530747A CN A2003101246710 A CNA2003101246710 A CN A2003101246710A CN 200310124671 A CN200310124671 A CN 200310124671A CN 1530747 A CN1530747 A CN 1530747A
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CNA2003101246710A
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M·洛维斯奇
Tm
M·M·T·M·迪里奇斯
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H·范德拉安
A
M·H·A·里德斯
E·麦戈
U·米坎
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Abstract

本发明涉及使用光刻装置的器件制造方法和用于控制光刻装置的计算机程序。该方法包括在光刻装置的投影系统中产生系统象差，进而对以斜度投影带有厚吸收层的厚反射掩模产生的图象进行优化。象差包括Z5(象散HV)、Z9(球面象差)和Z12(象散)。

Description

器件制造方法和计算机程序
技术领域
本发明涉及使用光刻装置的器件制造方法和用于控制光刻装置的计算机程序。
背景技术
光刻装置是指将所需图案施加在基底的目标部分上的机器。光刻装置可以使用在例如集成电路(IC)的制造过程中。在这种情况下，可以使用作图装置例如掩模来生成对应于集成电路的单独一层的电路图案；同时，该图案可以被成象到具有一层对辐射敏感的材料(抗蚀剂)的基底(例如硅晶片)的目标部分上(例如包括一个或多个管芯的一部分)成象。通常来说，一个单一基底包含了一套邻近的相继曝光的目标部分。已知的光刻装置包括所谓步进器，其中通过一次将全部图案曝光到目标部分上而辐射每个目标部分；和所谓扫描器，其中通过在投影光束下沿给定的方向(扫描方向)扫描图案，并同时沿与该方向平行或者反平行的方向同步扫描基底来辐射每一目标部分。
为了实现比目前使用的光刻投影装置更细微特征的成象，建议使用远紫外射线(例如波长为13.5nm)作为曝光射线。这种射线可以被几乎全部已知材料强烈吸收，所以有必要使用反射性掩模。但是制作远紫外射线的反射性掩模本身存在问题，为了得到令人满意的反射系数，掩模必须作为分布式布拉格(Bragg)反射体通过40或更多层对例如(Mo/Si)或(Mo/Be)形成。掩模图案通过其上方的例如钽(Ta)或铬(Cr图案化吸收层形成。多层和吸收层必须相对厚，是波长的许多倍；这与需要倾斜照射掩模有关，在同理想的薄二进制掩模相比，前者引入了各种投影影象的误差。
有许多出版物讨论过这些误差，B.S.Bollepalli和F.Cerrina发表在SPIEConference on Emerging Lithographic Technologies III，Santa Clara，CA，SPIE第3767卷，587-597页(1999年3月)上的文章“On the Computation of ReflectedImages from Extreme Ulltra Violet Masks”中描述了线宽和图象移位随着隔离结构的入射角的改变，并给出通过合适的掩模偏差校正的建议。C.G.Krautschik，M.Ito，I.Nishiyama和K.Otaki在SPIEConference on Emerging LithographicTechnologies V，Santa Clara，CA，SPIE第4343卷，(2001年3月)的文章“Impactof the EUV mask phase response on the asymmetry of Bossung curves as pridicted byrigorous EUV mask simulations”描述了通过隔离结构焦点的Bossung曲线的不对称性，并表明了水平和垂直线受到的照射角度不同将导致额外的通过焦点的水平与垂直CD偏差。并再次建议通过掩模大小方案补偿这些影响。K.Otaki的文章“Asymmetric properties of the Aerial Image in Extreme UltravioletLithography”Jpn.J.Appl.Phys.第39卷(2000)6819-6826页描述了在厚掩模受不对称照射时不对称衍射的影响，指出了虚象的不对称性。
EP-1 251 402-A提出了故意将象差引入投影透镜来补偿目前已有的其它象差，以便使优化函数(merit function)最小。同时还提出在相移掩模(PSM)中从校正180度相移偏差导出的Bossung斜度的补偿。
但是，提到的建议并未提供完整的解决方案，不能补偿所有由掩模引起的成象误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用相对于垂直被按一定角度照射的反射掩模的器件制造方法，其中获得了改善成像。
根据本发明的一个方面，提供一种器件制造方法包括如下步骤：
-提供至少部分覆盖一层辐射敏感材料的基底；
-用辐射系统提供一束辐射投影射束；
-利用其上图案由厚吸收层限定的反射性掩模使该投影束在横截面上具有上述图案；和
-在辐射敏感材料层的目标部分上投影该带有图案的辐射束；
-通过控制或产生带有图案的束投影的步骤中所使用的投影系统的系统偏差来补偿由掩模引起的成像伪差(imaging artifact)。
在该发明的方法中，能补偿由带有厚吸收层和倾斜照射的反射性掩模引起的最佳焦点移位效应，从而减少密集线和单独线之间以及水平线和垂直线之间的最佳焦点移位差异。用于远紫外射线的厚吸收层厚度例如可以有50-100nm，甚至更厚。本发明使用投影系统中任何可获得的“突起”来实现波前或相位的操作，来校正影象形状的可校正部分。这将有助于使不同特征的处理窗口更靠近在一起。同时也可以使用等焦斜度作为偏差输入级别的衡量标准，减小不同结构类型之间的误差。衡量标准的选择很重要，因为等焦斜度(iso-focal tilt)的提高可以损害佳焦点移位性能，反之亦然。
本发明的方法还可以补偿掩模导致的影象CD偏移，这将作为掩模入射角(MAI)，吸收层厚度，特征类型和NA/照射设置的函数出现。最明显的效果是在作为结构取向的函数的特征之间的CD差异，例如在影象区域上变化的水平-垂直(HV)偏差。对于接触孔，掩模会在影象区域之间引起椭圆率差异。
低级系统象差最好是(按如下定义的)Z5象散，Z9球面，Z12象散或同等象差。密集的和半隔离的结构模拟，不论有无象差，都为最佳焦距(BF)位移和同焦斜度(IFT)提供敏感度数据。最佳泽尔尼克(Zernikes)Z5，Z9，Z12组合能够补偿，减小最佳焦距位移和同焦斜度，从而拉近密集，半隔离，水平和垂直的相同临界尺寸线的焦点位置。因此，成象处理窗口重叠的可能性增大。使用这种最佳焦距位移补偿也能够对同焦斜度有积极的作用，但这是依赖于特征的。图象区域上的接触孔椭圆率变化可以通过使用以Z5为主的象散进行补偿。采用以Z5，Z9，Z12为主的象差组合，水平-垂直偏差变化可以被补偿，以用于与最佳焦距位移和同焦斜度组合。
本发明可以解决的另外一个问题是XY平面中的影象移位。这种移位可能作为掩模入射角、吸收层厚度、特征类型和NA/照射设置的函数出现，并取决于在图象区域的位置。虽然这种影响在某些情况下可以通过掩模预畸变和光学近似校正进行补偿，这些方案都使掩模必需与一套特殊的机器设置一起使用。本发明提供一种更灵活的解决方式，即，通过控制和/或引入投影系统象差，尤其是Z2，Z3，和Z7(如下定义)。
本发明的另一个方面是提供一种用于确定将要在光刻装置的投影系统中实现的系统象差的计算机程序，以将体现为厚吸收层中的掩模图案的反射性掩模的成象优化，该程序包含代码装置，即当在计算机系统中执行时，指令计算机执行如下步骤：
确定上述图案中不同特征对不同象差的敏感度；
用确定的敏感度确定各象差的最优组合。
本发明还一个方面提供用于控制光刻投影装置的计算机程序，以实现光刻投影装置的投影系统中的系统象差，从而将体现为厚吸收层中的掩模图案的反射掩模的成象优化。
虽然在本说明书中可以具体参考用于制造集成电路的光刻装置，但应理解为，此处描述的光刻装置还有其它领域的应用，例如生产集成光学系统，磁畴存储器的引导和探测图案，液晶显示器(LCD)，薄膜式磁头等。本领域的技术人员将理解，在这些备选的用途范围中，在说明书中任何术语例如“晶片”，“管芯”，都应认为分别可以由更普通的术语“基底”，“目标部分”代替。此处的提到的“基底”可以在曝光之前或之后，例如在轨迹(一种工具，通常对基底施加一层抗蚀剂，然后显现经过曝光的抗蚀剂)或度量/检验工具中得到处理。在适用的情况下，这里公开的内容可以用于对此种以及其它基底处理工具。而且，基底可以进行多次处理，例如为了制成多层集成电路，所以这里使用的术语“基底”也可以指已经包含处理过的多层的基地。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含所有类型的电磁辐射，包括紫外(UV)辐射(例如，具有365，248，193，157或者126nm的波长)和远紫外(EUV)辐射(例如具有5-20nm的波长)，以及粒子光束，例如离子光束或电子光束。
这里使用的术语“作图装置”应广义的解释为能够赋予投影光束截面一定图案的部件，例如在基底的目标部分上生成图案。应当注意，赋予投影光束的图案不一定与基底目标部分上想要的图案准确的对应。通常情况下，赋予投影光束的图案与在目标部分中形成的器件的特定功能层相对应，如集成电路。
作图装置可以是透射性的或是反射性的。作图装置的例子包括掩模，可编程反射镜阵列，和可编程液晶(LCD)板。掩模在光刻中是公知的，它包括如二进制型、交替相移型，和衰减相移型的掩模类型以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的实例使用许多微小反射镜的矩阵排列，每个反射镜能够独立倾斜以便沿不同的方向反射入射的辐射束，按照这种方式，反射束被图案化。在作图装置的每个实例中，支撑结构可以是框架或者工作台，例如所述结构根据需要可以例如相对于投影系统是固定的或是可移动的，并确保作图装置位于所需位置。任何在本文中使用的术语“划线板(reticle)”或“掩模”应被认为是更普遍的术语“作图装置”的同义词。
此处使用的术语“投影系统”应广义的解释为包含各种类型的投影系统，包括折射光学系统，反射光学系统和反折射光学系统，适合所使用的曝光辐射的实例或其它因素，例如使用浸泡液或使用真空。这里使用的术语“镜头”应被认为是更普遍的术语“投影系统”的同义词。
照射系统也由多种光学部件组成，包括折射、反射和折反射部件，用于指引，成形或控制辐射投影束，这些部件也可以共同的或者单独的被称作“镜头”。
光刻装置可以有两个(双级)或多个基底台(和/或两个或者多个掩模台)。在这种“多级”机器中，这些附加的台可以并行使用，或者可以在一个或多个台上进行准备步骤，而一个或多个其它台用于曝光。
光刻装置也可以是这样一种类型的，其中基底浸没在一种具有比较高的折射率的液体中，比如水，以填充投影系统末端元件和基底之间的空间。浸液也可以用于光刻装置中的其它空间，例如，在掩模和投影系统的第一个元件之间。浸没技术是增加投影系统数字光圈方面的公知技术。
附图说明
现在参考附图通过举例的方式表述本发明的实施例，各附图中对应的标号指示对应的部分，其中：
图1描述可用于执行本发明的方法的光刻投影装置；
图2描述可用于本发明方法的反射型多层掩模；
图3是按照本发明方法的流程图；
图4是使用按本发明方法确定的校正的系统图；
图5是根据采用本发明的无任何校正的明区中最佳焦点位移相对于30nm线间距的图；
图6是根据采用本发明的无任何校正的明区中同焦斜度相对于30nm线间距的图；
图7至图11是表示根据本发明方法的有各种程度校正的最佳焦点位移相对于同焦斜度的效果图；
图12至15是对于多种照射条件和校正度的临界尺寸相对于焦点的图；
图16是对于照射条件和校正度的临界尺寸均匀性相对于增加的焦点范围的图；
图17是影象临界尺寸作为掩模入射角和间距的函数的图；
图18是掩模引起的临界尺寸和水平-垂直偏差作为在图像区中的位置的函数的图；
图19是图像位移作为掩模入射角和间距的函数的图；
图20至22是用于解释掩模入射角的图。
具体实施方式
光刻投影装置
图1描述可用于执行本发明的方法的光刻投影装置。该装置包括：
-照射系统(照射器)IL，用于提供辐射(例如远紫外线辐射)的投影光束PB。
-第一支撑结构(例如掩模台)MT，用于支撑作图装置(例如掩模)MA并被连接到用于相对于物件PL精确定位作图装置的第一定位装置PM。
-基底台(例如晶片台)WT，用于支撑基底(例如带防蚀剂涂层的晶片)W并被连接到用于相对物件PL精确定位基底的第二定位部件PM。
-投影系统(例如反射性投影镜头)PL，用于将作图装置MA带给投影光束PB的图案成象在基底W的目标部分C(例如包括一个或多个管芯)上。
如上所述，这种装置是反射类型(例如使用上述类型的反射性掩模或可编程反射镜阵列)。另外，该装置也可以是透射类型(例如使用透射掩模)。
照射器IL接收到来自辐射源SO的辐射束。例如当辐射源为等离子体放电辐射源时，辐射源和光刻装置可以是单独的实体。这种情况下，不认为辐射源构成光刻装置的一部分并且辐射束通常在包含例如适当的集中反射镜和/或光谱纯度过滤器的辐射集中器的帮助下由辐射源SO到达照射器IL。在其它情况下，辐射源可能是构成装置的一体部分，例如当辐射源是水银灯时。可以将辐射源SO和照射器IL看作是一个辐射系统。
照射器IL可以包含用于调节光束角强度分布的调节部件。通常，至少可以调节照射器的光瞳平面中强度分配的外和/或内径范围(通常分别称作σ-外和σ-内)。照射器提供一束调节好的辐射束，叫做投影光束PB，该光束在横截面处具有想要达到的均匀性和强度分布。
投影光束PB射入支撑在掩模台MT上的掩模MA。经掩模MA反射后，投影光束PB经过镜头PL，聚焦在基底W的目标部分C上。在第二定位部件PW和位置感应器IF2(例如干涉测量装置)的协助下，基底台WT可以精确移位，例如定位光束PB通道中不同的目标部分C。类似，可以利用第一定位部件PM和位置感应器IF1精确定位相对于光束PB路径的掩模MA，例如在对掩模库的机械检索之后，或在扫描过程中。通常，目标台MT和WT的位移将通过构成部分定位装置PM和PW的长冲程模块(粗略定位)和短冲程模块(精确定位)的帮助实现。但是，在是步进器(与扫描器相对)的情况下，掩模台MT可以只与短冲程致动器连接，或可以是固定的。可以通过使用掩模对准标记M1，M2和基底对准标记P1，P2使掩模MA与基底W对准。
描述的装置可以使用下列优选模式：
1.在步进模式中，掩模台MT和基底台WT基本保持固定，同时传给投影光束的完整图案(例如单一静态曝光)一次投影在目标部分C上。然后基底台WT在X和/或Y方向发生位移，以便不同的一个目标部分C可以得到曝光。在步进模式中，曝光区的最大尺寸限制了单一静态曝光成象的目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在同步扫描掩模台MT和基底台WT的同时，传给投影光束的图案投影在目标部分C(即单一动态曝光)上。基底台WT相对于掩模台MT的速率和方向由投影系统PL的放大(缩小)和图象翻转特征确定。在扫描模式中，曝光区域的最大尺寸限制了单一动态曝光中目标部分的宽度(在非扫描方向上)，而扫描运动的长度决定目标部分的高度(在扫描方向上)。
3.在另外的模式中，支撑一个可编程作图装置的掩模台MT保持基本固定，并且在移动或扫描基底台WT的同时，传给投影光束的图案投影在目标部分C上。在这种模式中，通常使用脉冲辐射源，可编程作图装置在基底台WT的每次位移之后或在一次扫描期间连续辐射脉冲之间按要求更新。这种操作模式可以很容易地应用在使用可编程作图装置的无掩模光刻中，例如上述的一种可编程反射镜阵列。
也可以使用上述模式或者完全不同的模式的组合和/或变化。
图2表示掩模MA，包括基底1，和位于基底1上面构成分布式布拉格反射器的多层2，以及多层2上面的带图案的吸收层3。多层可以包含40或更多的钼(Mo)和硅(Si)或钼和铍(Be)的交替层周期。也可以使用其它材料和三或者四层周期。关于由多层层叠件构成的适当的反射器的详细信息可以在EP-A-1 065 532，EP-A-1 065 568和EP-A-1 260 862中找到，这些文件也引用来作为参考。多层的每个周期大约有半个波长的厚度，所以多层的总厚度，Tml大约270nm或更多。吸收层3可以由铬(Cr)，钽(Ta)或其它含钽材料，例如TaBN构成。为达到充分的吸收程度，其厚度Tab是50或100nm或更厚。
因为照射和投影系统由反射性光学元件组成，所以必须倾斜照射掩模，例如以6度至垂直的θi角。
与理想的薄的二进制掩模产生的影象对比之下，倾斜照射与多层和吸收层的厚度的组合导致经投影影象的大幅失真，可以容易发现的是，厚吸收层的遮蔽效应将会导致不透明特征，从而以更大的宽度在掩模上成象，在水平和垂直特征之间这种效应是不同的，因为有效的照射角度是不同的。多层的厚度和照射辐射穿透多层的距离使情形进一步复杂化，引入多种成象误差。
可以通过模拟反射性厚掩模的多种效应发现其对图案的依赖性，对于水平和垂直线的效应会根据例如图案浓度的不同而不同。所导致的伪差象失真特点是或大致是象差，这可以按照泽尔尼克多项式来表达。根据本发明，投影系统的象差的引入和/或控制是用来抵消掩模厚度和斜度照射的作用。
可以通过控制位置和/或投影系统、掩模、基底的单个反射镜的定位来引入或控制象差。投影系统单个反射镜的定位系统包括在远紫外线光刻投影系统中，提供必要的图象稳定性，并可以通过使用不同的设置实现该发明的相差控制，而无需进一步修改。本发明可以选择使用或者额外使用自适应反射镜，例如EP-A-1 174 770中所描述的，这里作为参考引入。
图3表示本发明的基本过程。对于具体掩模图案来说，首先在步骤S1计算成象过程中出现的图象失真。其次，在步骤S2计算要求的校正象差。然后，在步骤S3计算实现这些象差所需的台位置，反射镜位置和/或形状变化。在步骤S5进行成象之前，在步骤S4，将计算出来的变化应用到投影系统中。步骤S1至S3可以在投影之前提前执行，当需要时将结果传送至光刻投影系统。如果图象失真现象在要成象的图案之间变化，而且相关的执行器充分响应，可以在成象扫描期间以及之前应用相关变化。
图4表示实现本发明方法的系统。将关于台、反射镜位置和/或形状的掩模图案数据或预计算的设置提供给光刻装置的中央控制系统CCS。如果提供了掩模图案数据，中央控制系统计算台、反射镜位置和/或形状的理想设置。在扫描曝光之前和/或期间，中央控制系统分别通过定位系统PM，PW控制掩模台MT和基底台WT的位置；分别通过控制系统MCS1、MCS2控制投影系统中一些或全部反射镜M1、M2的位置和/或形状。虽然图4中只表示投影系统PL中的两个反射镜，投影系统可以包含4个或更多反射镜。
在本发明的优选实施例中，为了控制由掩模引起的效应而引入的象差由泽尔尼克多项式Z5(象散HV)，Z9(球面象差)和Z12(象散HV-高阶)定义。其它可能被使用的象差包括Z2(X斜度)，Z3(Y斜度)，Z4(散焦)，Z6(象散45度/135度)，Z7(coma X)，Z8(coma Y)，和Z13(象散45度/135度-高阶)。这些多项式采用如下形式：
Z2：r·cos(θ)
Z3：r·sin(θ)
Z4：2·r2-1
Z5：r2·cos(2θ)
Z6：r2·sin(2θ)
Z7：(3r3-2·r)·cos(θ)
Z8：(3r3-2·r)·sin(θ)
Z9：6·r4-6·r2+1
Z12：(4·r4-3·r2)·cos(2θ)
Z13：(4·r4-3·r2)·sin(2θ)
可以使用Z4校正焦点位移，而不依赖于结构尺寸和类型。Z6和Z13对于45度至135度线之间的不同有相同的作用；同样Z5和Z12对于水平和垂直线之间的不同有相同作用。Z5和Z6在校正接触孔椭圆率方面同等重要，Z7和Z8分别对水平和垂直线有影响。
如需要和/或可行，也可以使用高阶象差提高控制。
注意到泽尔尼克多项式可以用不同的方式表达，例如有无标准化系数；可以以不同的次序排序，例如依角度，然后依半径的增加，反之亦然。同样也有象差的其它表达形式，例如塞德尔(Seidel)象差多项式。本发明并不局限于这里所介绍的某种特殊的象差表达方式，它包括了其它方式表达的象差计算和追加。
实例1
现在描述本发明的已经过模拟的一个实例。
对于30nm和50nm特征的密集和半隔离的水平和垂直线模拟没有象差的纯图象。由于模拟软件原因，水平线必需被模拟成垂直线，但是对此已做出对象差敏感度的校正。计算出最佳焦点位移和同焦斜度。
以1nm单一象差输入对同一特征值进行多次模拟。重复对最佳焦点位移和同焦斜度的分析。计算每一个特征值和象差组合的敏感度数据。由于(+)1nm的象差，敏感度等于在一个参数中的变化。(对于最佳焦点位移敏感度单位是nm/μm象差，同焦斜度的单位是nm/um焦点/nm象差)。只有相差有关的Solid-EUV(商标)敏感度是在这里为了优化目的而考虑，即最佳焦点位移或同焦斜度关于“纯”图象位置的变化。这些结果很好地描述了象差输入之前的基线，经常是评估程序窗口的标准技术。这里描述的正、负移动位置和相关敏感度是根据系统的坐标。
本发明目的在于定位焦点位移和同焦斜度值，来消除水平和垂直特征之间的差别，以及密集和单独特征之间的差别，从而允许处理窗口重叠，实现更大范围的同步成象。理想状况是不同形状、线宽、间距(无论是密集或是单独)以及定位的所有特征应有一共同的最佳焦点平面，即所有最佳焦点位移值都相同，同焦斜度为零。每个泽尔尼克象差以不同的方式对不同的特征类型和取向作用。通过在与一个或多个泽尔尼克值交互作用后编写Excel表的来自动绘制所得的位置曲线，可以对不同组合和级别的泽尔尼克输入值进行试验，校正绘图(消除间距差别)，拉近H和V曲线。泽尔尼克值可以输入到系统的正或负方向。
作为采用本发明的方法的实例之一，对明视区域掩模采用30nm线。以下示出了对于不同间距正常入射(等同于系统垂直线)，6度入射(等同于系统水平线)情况下纯图象起始最佳焦点位移和同焦斜度结果。同时还有详细的计算出的关于Z5和Z12象散，以及正常和6度入射的Z9球面敏感度数值。这些泽尔尼克值可以在光刻投影装置中进行调整。
表1：最佳焦点位移和同焦斜度：纯图象、初始值
BF位移-V BF位移-V IFT-V IFT-V
斜度60nm(D) -5 10 -0.5 -0.5
斜度150nm(I) 5 20 8 8.5
表2：相关敏感度(在系统坐标中)
BF位移 密集 iso  IFT 密集 iso
 N  6  N  6  N  6  N  6
 Z5  -25  40  -25  40  Z5  0  0.5  -0.5  0
 Z12  -5  20  15  -25  Z12  -1.5  1.5  6  -5.5
 Z9  20  5  55  60  Z9  -1.5  -1.5  11  6.5
图5和图6表示在绘制过程中最佳焦点位移和同焦斜度出现的起始位置。浓密和隔离线之间、水平和垂直线之间的参数差别一目了然。
图7至图17表示目前为止30nm和50nm明区线的最佳结果，同时还示出这种校正引起的对同焦斜度的影响。注意从起始位置起，泽尔尼克值按图表图例的顺序添加，因此表格中最后一个泽尔尼克值就是最佳焦点位移和同焦斜度曲线和所有泽尔尼克输入总和的最终位置。
图7表示添加象差来校正掩模引起的最佳焦点位移的效果。添加的泽尔尼克象差值是Z5＝-0.26nm，Z9＝-0.24nm，Z12＝-0.07nm。图8表示对同焦斜度校正的效果。可以清楚看到在引入校正象差后最佳焦点位移和同焦斜度对间距(pitch)的依赖性减小。
表3表示对不同特征值获得的最佳结果如下：
Z5(nm) Z9(nm) Z12(nm) 起始焦点范围(nm) 结果焦点范围(nm) 起始IFT最大值 最佳焦点校正后最大IFT
30nm -0.26 -0.24 -0.07 25 0 8.5 7.3
50nm -0.18 -0.22 -0.18 15 0 10.5 7.8
比较图7和图9，可以清楚看出明区的30nm和50nm线的改进。
当然也可以对同焦斜度IFT进行优化。但是，这将导致一套不同的象差输入，因此会影响最佳焦点位移位置。
明视区域掩模的30nm和50nm线的实例如表4所示：
Z5(nm) Z9(nm) Z12(nm) 起始焦点范围(nm) 所得焦点范围(nm) 起始IFT最大值 最佳焦点校正后最大IFT
30nm -0.4 -0.55  0.11 25 25 8.5 4.3
50nm -0.34 -0.37 -0.11 15 15 10.5 6.1
30nm的结果在图10示出，50nm的结果在图12示出。
可以进一步寻找可以提供给最佳焦点位移和IFT的最佳解决方案的象差组合，这涉及衡量最佳焦点位移和IFT的相对重要性。
以上实例表明，由于反射性掩模和倾斜照射能够以某种方式补偿最佳焦点位移效应，从而减小密集和隔离线之间以及水平和垂直线之间的最佳焦点位移差异。这将有助于将不同特征的处理窗口拉近。同时还可以将IFT作为象差输入级别衡量标准，减小不同结构种类之间的差别。由于改善IFT会妨碍最佳焦点位移的性能，所以衡量标准的选择很重要，反之亦然。
为了证实本发明的有效性，使用上述的校正方法模拟抗蚀剂中的图象来研究最佳焦点位移对CDU(临界尺寸一致性)的影响。以EUV-2D抗蚀剂模型来使用ProlithTM进行模拟，抗蚀剂厚度120nm。CDU预测模型将抗蚀剂图象作为底部，再加上用户输入焦距和能量预算，即可计算出不同焦距范围的CDU性能。图12和图16清楚表示，改变IFT和BF参数会提高CDU性能，从而表明通过象差输入校正最佳焦点位移和IFT的相关性。
图12表示对于以NA＝0.25，σ＝0.5和6度MAI的30nm印制隔离线模拟的抗蚀剂CD响应与能量和焦点之间函数关系。图中三个椭圆形的CD周线表示CD的变化作为系统能量和焦距误差函数。每个CD周线代表一个不同的焦距设置，0和+/-100nm。图12的CD响应示出的是导致弱CD一致性的掩模引起的IFT。
图13表示对同焦斜度的数学校正的CD响应与能量和焦距之间的函数关系。三个CD周线示出了较小的CD变化，这意味着斜度校正可提高CD的一致性。图14表示代表垂线的0度MAI的抗蚀剂中的CD响应。图15再一次表示IFT校正对CDU改善。
图16将图12-15的全部CDU信息综合在一起。相对聚焦范围绘制预测的CDU的曲线。表示出BF和IFT数学校正对CDU的影响，例如，0nm聚焦范围的CDU是基于BF设置为0nm的黑色CD周线。200nm聚焦范围的CDU是基于全部3个设置为0和+/-100nm的CD周线。
该图表示通过对水平和竖直线的BF，IFT校正可以大大改善CDU。最大聚焦范围对CDU的改善最大。
实施例2
实施例1针对的是掩模引起与焦距有关的影响和解决方案(Z平面)，作为实施例1的继续，实施例2针对的是有关掩模引起的图象CD和移位效应，以及补偿方法(X-Y平面)。这里描述的模拟结果是基于和实施例1相同的Solid-EUVTM产生的伪差象。将这些伪差象导入ProlithTM v7.1来计算图象CD和移位。
作为掩模入射角(MAI)、吸收层厚度、特征类型和NA/照射设置的函数，将会出现掩模引起的图象CD偏移。主要影响是作为例如HV偏差的结构取向的函数的特征之间的CD变化。对于接触孔，掩模将会引发的椭圆率。
图17表示图象CD作为NA＝0.25，σ＝0.5的30nm线的MAI和间距的函数。可以看出，0和6度MAI之间的CD偏差对密集线是2.9nm，对半/全隔离线是2.8nm。该信息产生0.5nmCD/度MAI的灵敏度。
图18表示掩模引起的CD和HV偏差作为缝隙位置的函数，它是基于水平和垂直线的MAI变化，以及相对MAI的CD灵敏度。关键是HV偏差HV偏差和平均CD在缝隙上的变化。
可以通过投影镜头象差，特别是象散(Z5)来校正缝隙上的掩模引起的接触孔的椭圆率变化。可通过优化的投影镜头象差设置，特别是Z5，Z9和Z12与BF和IFT校正组合来校正HV偏差。
作为掩模入射角、吸收剂厚度、特征种类和NA1照射设置的函数，将会出现掩模引起的图象偏移。由于图象CD效应，掩模引起的图象位移将会取决于缝隙位置。图19表示图象位移作为在NA＝0.25，σ＝0.5的30nm线的MAI和间距(pitch)的函数，示出了掩模入射角为6度的水平特征之间强烈的偏差，以及掩模入射角为0度的垂直特征之间强烈的偏差。该效应可通过引入Z2，Z3和Z7象差来补偿掩摸入射角，
Z2＝r·cos(θ)
Z3＝r·sin(θ)
Z7＝(3r3-2·r)·cos(θ)
掩模入射角
关于上述术语“掩模入射角”的解释请参考图20-22。
图20-22使用下列参考数字：
21入射平面
22中央入射照射光线
23中央反射图案光线
24垂直于图案平面
25图案平面上的弧形(部分圆形)照射区域
26中央反射图案化光线的组成部分，在图案平面中
27水平特征
28垂直特征
29α中央反射图案化光线的特征和组成部分之间的角度掩模入射角MAI在本发明文件中有定义，表达式为：
MAI＝(α/90)*Θi
在EUV投影装置中，典型照射场25为弧形，中央入射照射光线23位于沿一条垂直于图20x-y平面的直线(未在图20中表示出)彼此相交的多个入射平面21中，与Y轴相交。结果相应的中央反射图案光束在x-y平面中具有会聚在Y轴上的一点(未在图20中示出)的组成部分26。在此特征的位置，厚吸收层的遮蔽效果取决于特征和中央反射图案化的光线23的组成部分26之间的角度α。在图21中示出了对于水平特征27和垂直特征28的该角度。图22示出了不同x位置下水平特征的角度，显然α角根据特征沿x轴的位置不同而变化。因此，一般来说，遮蔽效果取决于特征沿x轴的位置，光刻误差示出了按照α的变化对x的依赖性。根据本发明，首选通过控制Z2，Z3，Z7(如上文所定义)来校正有关上述依赖x的遮蔽效果的光刻误差。
虽然上面已经描述了本发明的具体实施例，但十分清楚本发明可以不用上面描述的方式进行实施。本说明书不限制本发明。

Claims (18)

1.一种器件制造方法，包括如下步骤：
提供至少部分覆盖一层辐射敏感材料的基底；
利用辐射系统提供一束辐射投影束；
利用其上图形由厚吸收体确定的反射性掩模使该投影束在横截面上具有上述图形；
在辐射敏感材料层的目标部分上投影该带有图形的辐射投影束；
通过控制或产生上述投影图形化的束步骤中所使用的投影系统的系统偏差来补偿所有由掩模引起的成象伪差。
2.根据权利要求1的方法还包括：计算要在所述投影系统中实现的图形的最优选象差的步骤，所述计算考虑了上述投影步骤中采用的一个或多个参数，所述参数从掩模入射角(MAI)、吸收层厚度、吸收材料、特征种类和NA/照射设置中选择。
3.根据权利要求1或2的方法，其中上述象差系统包括一个或多个泽尔尼克多项式Z2(X斜度)，Z3(Y斜度)，和Z7(coma X)，这些多项式采用如下形式：
Z2：r·cos(θ)
Z3：r·sin(θ)
Z7：(3r3-2·r)·cos(θ)。
4.根据权利要求1、2或3的方法，其中上述对象差的引入和/或控制可以使得在上述图形中出现的用于不同特征类型的至少一个成象标准值靠近一起。
5.根据权利要求4的方法，其中上述至少一个成象标准从最佳焦点位移、同焦斜度、临界尺寸、临界尺寸同一性、重叠(overlay)、远心度(telecentricity)、图形不对称性、间距线性和同密度偏差中选取。
6.根据权利要求4或5的方法，其中上述不同的特征具有不同的密度，不同的取向和/或不同的临界尺寸。
7.根据权利要求4、5或6的方法，其中上述象差的引入使得对不同特征的程序窗口靠近到一起。
8.根据前述权利要求的任何一个的方法，其中上述系统象差包含一个或多个泽尔尼克多项式Z4(散焦)、Z5(象散HV)、Z6(象散45度/135度)、Z8(coma Y)、Z9(球面象差)、Z12(象散HV高阶)、和Z13(象散45度/135度-高阶)，这些多项式采用如下形式：
Z4：2·r2-1
Z5：r2·cos(2θ)
Z6：r2·sin(2θ)
Z8：(3r3-2·r)·sin(θ)
Z9：6.r4-6.r2+1
Z12：(4·r4-3·r2)cos(2θ)
Z13：(4·r4-3·r2)sin(2θ)。
9.根据权利要求2的方法，其中上述计算步骤包括以下步骤：
确定上述图案中不同特征对不同象差的敏感度；
利用已确定的敏感度确定象差的最优组合。
10.根据权利要求书9的方法，其中通过所述具有不同数量和/或象差组合的不同特征的图象模拟来确定所述敏感度。
11.一种用于确定将要在光刻装置的投影系统中实现的系统象差以优化反射性掩模的成象的计算机程序，反射性掩模体现为厚吸收层中的掩模图案，所述程序包括代码装置，当在计算机系统中执行时，指令计算机完成如下步骤：
确定上述图案中不同特征对不同象差的敏感度；
利用已确定的敏感度确定象差的最优组合。
12.根据权利要求11的计算机程序，其中上述代码装置包括利用具有不同数量和/或组合的象差模拟不同特征的图象来实现上述确定敏感度的步骤。
13.根据权利要求11或12的计算机程序，其中上述代码装置适于确定要实现的最优象差，以便对所述图案中出现的不同特征类型的至少一个成象标准的值靠近到一起。
14.根据权利要求13的计算机程序，其中所述至少一个成像标准选自：最佳焦点位移、同焦斜度、临界尺寸、临界尺寸同一性、重叠(overlay)、远心度(telecentricity)、图案不对称性、间距线性和同密度偏差。
15.根据权利要求13或14的计算机程序，其中上述不同特征为密集和隔离线，和/或垂直和水平线，和/或不同宽度的线。
16.根据权利要求书15、16或17的计算机程序，其中上述代码装置适于确定要实现的最优象差以使不同特征的程序窗口靠近到一起。
17.一种用于控制光刻投影装置的计算机程序，用于实现光刻投影装置中的投影系统中的系统象差以优化体现为厚吸收层中的掩摸图形的反射掩模的成象。
18.根据权利要求书11到17任何一项的计算机程序，其中上述系统象差为泽尔尼克多项式Z2(X斜度)、Z3(Y斜度)、Z7(cona X)，这些多项式采用如下形式：
Z2：r·cos(θ)
Z3：r·sin(θ)
Z7：(3r3-2·r)·cos(θ)。
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