NL1032187C2 - Werkwijze voor het genereren van een maskerpatroon, systeem voor het genereren van een maskerpatroon en computerprogrammaproduct. - Google Patents

Description

4 P77535NL00

Titel: Werkwijze voor het genereren van een maskerpatroon, systeem voor het genereren van een maskerpatroon en computerprogrammaproduct

De huidige uitvinding heeft over het algemeen betrekking op fotolithografie, zoals wordt gebruikt in de vervaardiging van halfgeleider geïntegreerde schakelingen.

Fotolithografie is een mechanisme waardoor een patroon op een 5 masker wordt geprojecteerd op een substraat zoals een halfgeleiderwafer. In het vakgebied van onder andere halfgeleiderfotolithografie is het noodzakelijk geworden om beelden op het halfgeleiderwafer tot stand te brengen die minimale grootte-eigenschappen hebben onder een resolutiebegrenzing. Het maskerpatroon moet worden geoptimaliseerd voor 10 het realiseren van het beeld met zo weinig mogelijk vervorming.

Vaak veroorzaakt diffractie van een masker en een lithografiesysteem beeldvervorming en —degradatie. Een vierkante hoek op het masker kan Bijvoorbeeld als een ronde hoek op het halfgeleiderwafer worden afgebeeld. Om dit probleem aan te pakken gebruiken vele systemen in de 15 halfgeleiderfotolithografie optische nabijheidcorrectie (OPC) technieken en software in een poging om het bestaande maskerpatroon op een segment-door-segment, een rand-door-rand, en/of een veelhoek-door-veelhoek manier te optimaliseren. Nochtans missen de patroonlay-out en de correctie door OPC software optimalisatievrijheid en kunnen voorafgaand aan volledige 20 optimalisering gemakkelijk in een lokaal minimum terechtkomen. Voorts is OPC software patroon specifiek.

Opgemerkt wordt, dat het artikel “Monte Carlo based Automatic Design of Chromeless Phase Shift Mark” een werkwijze beschrijft voor het genereren van een optische nabijheidscorrectie en faseverschuivingsmasker 25 gebaseerd op een Monte Carlo optimalisatietechniek waarbij geen gesimuleerde temperingswerkwijze wordt toegepast. Voorts beschrijft het 1032187 2 artikel “Multicanonical parallel tempering'' een multicanoniek parallel temperingsproces in de context van een Lennard-Jones fluïdum.

Korte beschrijving van de figuren 5

De huidige uitvinding wordt het best begrepen uit de hierna volgende figuurbeschrijving wanneer gelezen in combinatie met de figuren. Men benadrukt dat, overeenkomstig de standaardpraktijk in de industrie, diverse karakteristieken niet op schaal zijn weergegeven. In feite kunnen de 10 afmetingen van de diverse karakteristieken willekeurig toenemen of afnemen ter verduidelijking van de bespreking.

Figuur 1 is een blokdiagram van een halfgeleider fotolithografie systeem om één of meerdere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding uit te voeren.

15 Figuur 2 is een schematisch aanzicht van een energiesysteem dat het ontwerp en de optimalisering van een maskerlay-out illustreert die een gesimuleerd temperingproces gebruikt.

Figuur 3 is een stroomschema van een uitvoeringsvorm van een werkwijze om een maskerpatroon te genereren en te optimaliseren volgens 20 aspecten van de huidige uitvinding.

Figuren 4a en 4b zijn schematische aanzichten van uitvoeringsvormen van een matrix die een maskerpatroon representeren volgens aspecten van de huidige uitvinding.

Figuur 5 is een schematisch aanzicht van een substraatpatroon en 25 bijbehorende regelpunten volgens aspecten van de huidige uitvinding.

Figuur 6 is een diagram dat het gebruik van een raadpleginglijst illustreert om vooraf berekende waarden te identificeren.

Figuur 7 is een voorbeeldgrafiek van de temperatuur van de regelparameter als functie van de tijd tijdens een gesimuleerd 30 temperingproces.

V

3

Figuur 8 is een blokdiagram van een uitvoeringsvorm van een systeem voor het genereren en optimaliseren van een maskerpatroon dat de werkwijze van Fig. 3 gebruikt.

Figuur 9 is een schematische aanzicht van een uitvoeringsvorm van 5 een computer die binnen het systeem van Fig. 8 kan worden gebruikt voor het uitvoeren van de werkwijze van Fig. 3.

Figuurbeschriiving 10 De huidige uitvinding heeft betrekking op het gebied van optiek of fotolithografie. Om de uitvinding te illustreren worden verscheidene specifieke voorbeelden en configuraties van systemen, formules, patronen en substraten geïllustreerd en besproken. Opgemerkt wordt echter dat deze specifieke voorbeelden slechts worden verstrekt om het bredere vindingrijke 15 concept uit te leggen, en de vakman kan de lering van de huidige uitvinding op andere verwante gebieden gemakkelijk toepassen.

Verwijzend nu naar Fig. 1, is een halfgeleider fotolithografisch systeem 10 een voorbeeld 2 van een systeem dat van één of meerdere uitvoeringsvormen van de onderhavige uitvinding gebruik kan maken. In de 20 huidige uitvoeringsvorm omvat het halfgeleider fotolithografisch systeem 10 een lichtbron 12 die stralingsenergie of licht 13a veroorzaakt. Hoewel het licht 13a niet als convergent wordt getoond, wordt opgemerkt dat andere uitvoeringsvormen een convergente lichtstraal kunnen gebruiken.

25 De lichtbron 12 kan verder een stralingsbron en een condensor (of een verlichtingssysteem) omvatten. De stralingsbron kan een geschikte lichtbron zijn. de stralingsbron kan bijvoorbeeld een kwiklamp zijn die een golflengte van 436 nm (G-lijn) heeft of 365 nm (I-lijn); een Krypton Fluoride (KrF) excimeer laser met golflengte van 248 nm; een Argon Fluoride (ArF) 30 excimeer laser met een golflengte van 193 nm; een Fluoride (F2) excimeer * % 4 laser met een golflengte van 157 nm; of andere lichtbronnen die een golflengte hebben onder ongeveer 100 nm. De condensor kan één enkelvoudige lens of een lensmodule omvatten die een meervoudig aantal lenzen en/of andere lenscomponenten hebben die zijn ontworpen om te 5 helpen bij het richten van licht 13a.

Het licht 13a wordt geprojecteerd door (of op) een patroon vormende structuur zoals een dradenkruis of een fotomasker (gezamenlijk aangeduid als masker) 14. Zodra het licht 13a door het masker gaat, zal het worden gebogen in diverse diffractieorden van licht 13b met verschillende 10 diffractiehoeken. Het masker 14 kan een transparant substraat en een absorptielaag omvatten. Het transparante substraat kan gesmolten kiezelzuur (Si02), calciumfluoride, of ander geschikt materiaal toepassen. De absorptielaag kan worden gevormd gebruiken makend van een meervoudig aantal processen en materialen, zoals het aanbrengen van een 15 metaalfilm gemaakt met chroom (Cr) en ijzeroxide, of een anorganische film gemaakt met MoSi, ZrSiO, SiN, en/of TiN. De absorptielaag kan worden gevormd om één of meerdere openingen te hebben dat licht kan doorlaten zonder te worden geabsorbeerd en kan één of meerdere absorptie gebieden hebben waar het licht volledig of gedeeltelijk kan worden geblokkeerd.

20 Een projectielens A (objectief lens of een beeldmodule) 16 verzamelt het gedifïracteerde hcht 13b en richt het dan op een substraat 18 om een patroonbeeld te vormen. De projectielens 16 is representatief voor vele verschillende optische elementen die in het halfgeleider fotolithografisch systeem 10 kunnen worden geplaatst, zoals één of meerdere lenzen die zijn 25 opgesteld om het gevormde beeld 13b op het substraat te projecteren.

Het substraat 18 kan een halfgeleiderwafer zijn omvattende een elementaire halfgeleider, een samengestelde halfgeleider, een legeringhalfgeleider, of een willekeurige combinatie daarvan. Het substraat 18 kan een photoresist laag hebben die daarop is aangebracht tijdens een 30 fotohthografieproces. Het substraat 18 kan op een substraatplatform 5 worden geplaatst dat geschikt is om in translatie of rotatiemodi te bewegen en dusdanig dat het substraat 18 voor het vormen van superpositie patronering kan worden uitgelijnd.

Maskers kunnen informatie van ontworpen patronen (maskerpatroon 5 of maskerlay-out) dragen die moeten worden overgebracht naar het substraat tijdens een fotolithografïeproces. De maskers kunnen van diverse types zijn verbonden aan verschillende technologieën. Een masker kan bijvoorbeeld een binair masker zijn waar elke plaats van het masker een transparantie van 1 (volledig transparant) of 0 (volledig ondoorzichtig door 10 gebruik te maken van een chroom deklaag) kan hebben. Optische nabijheidcorrectie (OPC) technologie kan een binair masker gebruiken dat een over te dragen patroon heeft plus diverse hulpeigenschappen om een vervormingeffect te overwinnen dat wordt aangeduid als een optische nabijheidfout. Fase verschuivingmasker (PSM) technologie heeft twee 15 categorieën: verminderde phaseverschuivingsmasker (AttPSM) en afwisselende faseverschuivingsmasker (AltPSM). Bij AttPSM kunnen de maskers deklaaggebieden hebben die gedeeltelijk transparant zijn. Bij AltPSM kunnen de maskers afwisselende chroomgebieden en 180 graden faseverschoven transparante gebieden hebben. Het ontwerp van 20 maskerontwerpen is een complex proces waarin deze technologieën worden toegepast. De huidige uitvinding verstrekt een werkwijze en een systeem om een maskerpatroon voor verbeterde en betere fotolithografische prestaties te genereren en te optimaliseren.

Fig. 2 is een schematisch aanzicht van een energiesysteem 20 dat het 25 ontwerp en de optimalisering van een maskerlay-out illustreert dat een gesimuleerd temperingproces (SA) gebruikt. Het SA proces gebruikt een analogie tussen het temperingproces en het onderzoek naar een minimum in een meer algemeen systeem.

Het SA proces is een generalisatie van een Monte Carlo werkwijze om 30 de toestandsvergelijkingen en vaste toestanden van n-lichaam systemen te 4 6 onderzoeken. Het concept is gebaseerd op de manier waarop vloeistoffen bevriezen of metalen in een temperingproces opnieuw kristalliseren. In een temperingproces wordt een metaal, aanvankelijk op hoge temperatuur en wanordelijk, langzaam gekoeld zodat het systeem op elk ogenblik ongeveer 5 in thermodynamisch evenwicht is. Wanneer het afkoelen nadert wordt het systeem meer geordend en benadert een "bevroren” grondtoestand bij T=0. Als de aanvankelijke temperatuur van het systeem te laag is of het koelen te snel plaatsvindt, kan het systeem gedoofd worden, defecten vormend of uitvriezend in metastabiele toestanden (dat wil zeggen, gevangen in een 10 toestand met een lokale minimale energie).

Het SA proces bootst dit natuurlijke proces na gebaseerd op het gebruik van statistische mechanica voor het vestigen van een thermisch evenwicht in een verzameling van atomen. In een SA proces werd een eerste toestand bij een temperatuur T. Terwijl T constant wordt gehouden wordt 15 de eerste toestand verstoord en de verandering in energie wordt berekend. Als de verandering in energie dE negatief is, wordt de nieuwe configuratie aanvaard. Als de verandering in energie positief is, wordt het aanvaard met een waarschijnlijkheid gegeven door de factor Boltzmann exp - (dE/T). Dit proces wordt dan een voldoende aantal malen herhaald om goede 20 bemonsteringsstatistieken voor de huidige temperatuur te verkrijgen, en dan wordt de temperatuur verlaagd en het volledige proces wordt herhaald tot een grondtoestand (of bevroren toestand) bij T=0 wordt bereikt.

Een masker kan in een meervoudig aantal pixel (bijvoorbeeld een serie pixels) worden verdeeld. Elke pixel kan in één van een paar toegestane 25 maskertoestanden blijven gelijkend op te nummeren kwantumtoestanden van een atoom. De serie pixels waarvan elk een maskertoestand heeft, kan een maskerlay-out vertegenwoordigen. De serie pixels is analoog aan een verzameling van moleculen met een eindig aantal mogelijke toestanden.

Naar analogie is de huidige toestand van het thermodynamische 30 systeem analoog aan de huidige oplossing van het combinatorische probleem 7 (specifieker, een huidige maskerlay-out), de energie van het thermodynamische systeem is analoog aan een doelfunctie en de grondtoestand is analoog aan een globaal minimum.

Het optimaliseren van het maskerpatroon is gelijksoortig aan het 5 optimaliseren van de relatieve posities van de moleculen zodat de energie van het systeem kan worden geminimaliseerd. Het SA proces heeft het voordeel dat het in staat is om door een opeenvolging van lokale extrema op zoek naar de globale oplossing te kunnen migreren en te kunnen herkennen wanneer globale extremum is gevonden. Aldus kunnen het ontwerp en de 10 optimalisering van een maskerlay-out door een werkwijze en een systeem worden verwezenlijkt gebruik makend van het SA proces.

Fig. 3 is een stroomschema dat een werkwijze 30 illustreert die kan worden gebruikt om een maskerpatroon te genereren en te optimaliseren.

De werkwijze 30 wordt beschreven met extra verwijzing naar Fig. 4a, 4b, 5, 15 6 en 7.

De werkwijze 30 begint bij stap 31 waar een maskerpatroon wordt bepaald en de maskertoestanden en een kostenfunctie worden bepaald voor het maskerpatroon. Een masker kan in een meervoudig aantal pixels worden verdeeld, waarbij elke pixel een reeks vooraf bepaalde, toelaatbare 20 toestanden heeft. Een maskerpatroon dat door een serie pixels wordt bepaald kan een constante pixelgrootte hebben. Met extra verwijzing naar Fig. 4a die een schematisch aanzicht van een representant van een maskerpatroon 40 illustreert, wordt het maskerpatroon vertegenwoordigd door een matrix omvattende een meervoudig aantal regelmatige pixels die 25 een constante pixelgrootte hebben. Eerst wordt de maskerruimte verdeeld in veelvoudige kleine gebieden, waarvan elk als maskerpixel wordt aangeduid. Als voorbeeld is pixel 41 een voorbeeld pixel. Hoewel een vierkante pixel in het onderhavige voorbeeld worden gebruikt, begrijpt men dat de pixelgeometrie in andere vormen, met inbegrip van rechthoeken, kan 30 worden bepaald. De pixeldimensie kan zodanig worden gekozen dat deze δ niet minder is dan een minimale eigenschapgrootte die een maskerschrijver kan genereren. De pixelgrootte heeft betrekking op de doeltreffendheid en efficiency van de SA simulatie.

Als de pixelgrootte te klein is (kleiner dan de minimale 5 eigenschapgrootte), is het buiten het vermogen van de maskerschrijver en kost het meer simulatietijd zonder enige echte verbetering van de optimalisering van het maskerpatroon. Anderzijds kunnen grove maskerpixels geen volledig voordeel van de maskerschrijver nemen en kunnen deze het "daadwerkelijke" optimale maskerpatroon niet benaderen 10 wegens de intrinsiek slechte resolutie die door grote pixelgrootte wordt veroorzaakt.

Een maskerpatroon dat door een serie pixels wordt bepaald kan een veranderlijke pixelgrootte hebben. De veranderlijke pixelgrootte werkwijze kan diverse groottes van maskerpixels bepalen om zowel hoge 15 patroonresolutie als hoge simulatie-efficiency te gebruiken. Fig. 4b illustreert een voorbeeld maskerpatroon 42 dat is gevormd door gebruik te maken van een veranderlijke pixelgrootte werkwijze. Het maskerpatroon 42 kan voorbeeld pixel 43, 44 en 45 omvatten die elk een verschillende pixelgrootte hebben. Als voorbeeld om een maskerpatroon te realiseren dat 20 veranderlijke pixelgrootte heeft, kan de veranderlijke pixelgrootte werkwijze eerst een minimum pixelgrootte bepalen, en dan de maskerruimte automatisch ontbinden in verscheidene rechthoekige gebieden die op een patroon van het doelsubstraat zijn gebaseerd. Het patroon van het doelsubstraat wordt gedefinieerd als een verwacht patroon 25 om op een substraat van een maskerlay-out te worden gevormd. Voor een pixel kan een kleinere pixelgrootte worden bepaald als het dicht bij een rand van het doelpatroon is en een grotere pixelgrootte als het ver van de patroonrand is afgelegen. Dit proces kan worden aangewend om een pixelmatrix voor een optisch nabijheidcorrectie masker te genereren zodat 30 een maskergebied dichtbij randen van het doelpatroon de fijnste * 9 pixelresolutie kan hebben, hetgeen voorziet in een efficiëntere ontwerp en optimalisering van maskerpatronen voor het opnemen van hulpeigenschappen.

Elk pixel wordt vertegenwoordigd door zijn transmissie en fase welke 5 allebei constant binnen het pixel zijn. Wanneer een stralingsbundel (of stralingsenergie zoals een lichtbundel) door een pixel van het masker gaat, veranderen de amplitude en de fase van de bundel volgens de transmissie en de fase van het pixel. Een maskertransmissie coëfficiënt kan worden gebruikt om de transmissie (t) en fase (Θ) op te nemen door de volgende 10 formule: maskertransmissie coëfficiënt Um = 4tew = Aei0, waarbij 'A' is golfamplitude transmissie. De maskertransmissie coëfficiënt van de ide pixel wordt aangeduid met Um,i. Alle elementen in een masker patroon vormen een masker coëfficiënt vector Um: 15 υ„=[υ„}υ„Λ.Μ„χ\ (1)

Een masker coëfficiëntvector patroon Um representeert een maskerpatroon en kan in maskerontwerp en -optimalisering worden 20 aangewend door gebruik te maken van een SA werkwijze.

In het bovengenoemde voorbeeld kan een coëfficiënt van de maskertransmissie slechts in een beperkt aantal afzonderlijke toestanden zijn. De waarde van Um.i kan binnen een mogelijke maskertoe stands vector Sm met m elementen, beperkt worden.

Als een eenvoudig voorbeeld kan de transmissie twee toegestane waarden 0 en 1 hebben terwijl de fase slechts één enkele waarde 0 kan aannemen. De vector van de maskertoestand is [ 1,0 ]. Dit kan een binair 25 * 10 masker voorstellen dat transparante gebieden van 100% transmissie en een gebied van een chroomdeklaag van 0% transmissie heeft. In een ander voorbeeld kan de transmissie twee toegestane waarden 0 en 1 hebben terwijl de fase waarden 0 en Pi kan toegestaan hebben. Door 5 bovengenoemde transmissie en fase te combineren kunnen toegestane maskertoestanden zijn -1 (transparant en fase verschuiving van 180 graden), 0 (absorberende gebieden), of 1 (transparant en geen faseverschuiving). Aldus is de vector van de maskertoestand [1,0,-1]

Omwille van het voorbeeld wordt een vereenvoudigde 3x3 pixelmatrix 10 hieronder voorzien van voorbeeldwaarden van maskertoestanden voor een beginnende regeling van de maskerserie (Um): 0 11 0 1-1 15 1-10

In een ander voorbeeld kan de transmissie transmissietoestanden hebben zoals 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, en 1.0, terwijl de fase fasetoestanden zoals 0, Pi/4, Pi/2, 3Pi/4 en Pi kan hebben. De transmissie en de fase kunnen 20 worden bepaald om klantspecifïeke maskertoestanden te hebben om echte maskertechnologieën zoals binair masker, PSM, en andere toekomstige maskertechnologieën tot uitdrukking te brengen. Een maskerpatroon dat door een maskercoëfficiënt vector Um wordt vertegenwoordigd kan direct voor tapeout worden gebruikt of kan als alternatief in een veelhoekpatroon 25 of ander juist formaat voor tape out worden omgezet.

Het doel van maskeroptimalisering is een geschikte maskercoëfficiënt vector voor de "beste" lithografische prestaties te vinden. (Opgemerkt wordt dat "de beste" een relatief begrip is dat van één of meerdere factoren kan afhangen die voor een bepaald masker worden gewenst). Een kostenfunctie 30 (of een doelfunctie) wordt gedefinieerd als indicator van de 11 optimaliseringprestatie en wordt daarom zo geconstrueerd om de fotolithografisch prestaties van het maskerpatroon te evalueren, vergelijkbaar met een totale energie van een temperingsysteem. De kostenfunctie kan worden gedefinieerd als maat van een algemene 5 discrepantie tussen een doelsubstraatpatroon en een substraatbeeld dat door een maskerpatroon wordt gevormd. Het SA proces is heuristisch aangezien het talrijke herhalingen vereist om een temperingproces na te bootsen. Na talrijke herhalingen van een SA proces, zal elk maskerpixel in een optimale maskertoestand terechtkomen die tot een geminimaliseerde 10 kostenfunctie, een geoptimaliseerd maskerpatroon, en geoptimaliseerde fotolithografisch prestaties leidt.

De kostenfunctie kan bijvoorbeeld als optelling van een discrepantiefunctie over alle plaatsen op het substraat worden gedefinieerd. In het licht van de simulatie-efficiency kan de kostenfunctie op alternatieve 15 wijze als optelling van de discrepantiefunctie over geselecteerde punten op het substraat worden geconstrueerd waarbij deze geselecteerde punten kunnen worden gekozen op relatief gevoelige gebieden zoals rond randen (of contour) van het doelpatroon. Deze geselecteerde punten worden aangeduid als regelpunten. Aan de regelpunten kunnen verder verschillende gewichten 20 worden toegewezen. Niet-geselecteerde plaatsen kunnen als regelpunten met een nul gewicht worden behandeld. Fig. 5 illustreert een voorbeeld van een substraat 50, die heeft een meervoudig aantal regelpunten 56 die geconstrueerd zijn rond de randen van het doelpatroon 54 op een substraatraster 52. Elk regelpunt kan twee bijbehorende eigenschappen 25 hebben, een verwijzingsintensiteit (Iref) en een weeg parameter (w). De verwijzingsintensiteit (Iref) vertegenwoordigt een intensiteit van het patroon van het doelsubstraat op een regelpunt.. De weegparameter is de wegingcoëfficiënt van het regelpunt, dat het belang van het regelpunt in het optimaliseringprobleem aangeeft.

12

De hierboven beschreven benadering dient slechts als voorbeeld voor het construeren van een kostenfunctie die tijdens de simulatie een hogere efficiency heeft. Als specifieker voorbeeld kan de kostenfunctie in de werkwijze 30 als volgt worden bepaald: 5 waarbij j de index van regelpunten en Ic,j een beeldintensiteit van het jde regelpunt is, waarbij het beeld is gevormd uit een maskerpatroon. De optelling is over alle regelpunten met relatieve wegingen Wj.

10 Selectie van regelpunten en weegparameters kan op vooraf bepaalde regels worden gebaseerd waarbij naar hoge efficiency en doeltreffendheid wordt gestreefd. De weegparameter kan bijvoorbeeld nul zijn als de afstand van een regelpunt naar de randen van een doelpatroon langer is dan een vooraf bepaalde lengte.

15 Onder wederom specifieke verwijzing naar Fig. 3, in stap 31, wordt een vector van de maskercoëfficiënt bepaald om een maskerpatroon te vertegenwoordigen. Een vector van de maskertoestand wordt bepaald voor de toegestane coëfficiënten van de maskertransmissie. Een kostenfunctie wordt bepaald voor een functie van beeldintensiteit over regelpunten op een 20 substraat. De regelpunten kunnen ook volgens het patroon van het doelsubstraat op het substraat worden bepaald. Andere initialiserings-processen kunnen ook bij deze stap worden uitgevoerd.

Na het initialiseringsproces dat bij stap 31 wordt beschreven, gaat de werkwijze 30 van Fig. 3 verder naar stap 32, waarbij een temperatuur T 25 voor de SA simulatie wordt verstrekt. De temperatuurverandering tijdens de temperingsimulatie kan door een temperingprogramma worden gegeven dat in stap 38 wordt bepaald. Wanneer stap 32 wordt uitgevoerd, wordt een eerste temperatuurwaarde T verstrekt. De temperatuur wordt gebruikt als parameter om het gesimuleerde temperingproces te regelen. Des te lager de 30 aanvankelijke temperatuur, des te korter duurt het voordat de werkwijze 30 13 een definitieve oplossing bereikt. Des te hoger de aanvankelijke temperatuur, des te hoger is de waarschijnlijkheid P voor het systeem om een globaal minimum bereiken. Als de aanvankelijke temperatuur te laag is, dan kan de optimalisering van het maskerpatroon een hogere kans 5 hebben om in een lokaal minimum terecht te komen. Het kiezen van een eerste temperatuur kan van diverse factoren afhangen zoals van de simulatie tijd en optimaliseringvereisten.

De aanvankelijke temperatuur kan bijvoorbeeld worden gegeven als To = - [E(Uma)] /ln (χο), waarbij χοββη acceptatiewaarschijnlijkheid is die een 10 waarde heeft onder 1 (zoals 0.7), en [E(Uma)] een kostenfunctie is van een maskercoëfficiënt vector Uma. Uma kan een eerste vector van de maskercoëfficiënt zijn die willekeurig wordt gegenereerd zoals hierna met betrekking tot stap 33 wordt beschreven. Uma kan een vector zijn van de maskercoëfficiënt zijn die wordt geconstrueerd volgens het patroon van het 15 doelsubstraat. In een ander voorbeeld is Uma een gemiddelde verscheidene willekeurig gegenereerde vectoren van de maskercoëfficiënt. In een verder voorbeeld kan de aanvankelijke temperatuur door een andere formule worden bepaald zoals To = - a * [E(Uma)] /ln (χο), waarbij "a" een constante is zoals 0,5. Op alternatieve wijze kan de aanvankelijke temperatuur door een 20 gebruiker worden verstrekt volgens een maskertechnologie, patroon van het doelsubstraat, en moderne maskertechnologieën.

De werkwijze 30 gaat naar stap 33 waarbij een nieuwe vector van de maskercoëfficiënt of een eerste maskercoëfficiënt vector Um wordt geproduceerd. Een vector van de maskercoëfficiënt omvat een serie 25 coëfficiënten van de maskertransmissie dat elk correspondeert met een pixel in het masker. Een coëfficiënt van de maskertransmissie kan één van de toegestane toestanden aannemen die door de maskertoestand vector Sra wordt bepaald in vergelijking (2).

Een nieuwe vector van de maskercoëfficiënt kan willekeurig worden 30 gegenereerd om een daadwerkelijk temperingproces na te bootsen. De 14 generatie van een nieuwe vector van de maskercoëfficiënt kan bijvoorbeeld kleine willekeurige veranderingen moeten introduceren en alle mogelijke oplossingen toelaten om te worden bereikt. In een eenvoudig voorbeeld geldt Umnew =[ Um + u ], waarbij Umnew en Um de onlangs-gegenereerde en huidige 5 vectoren van de maskercoëfficiënt zijn. u is een vector die correspondeert met een verandering van de maskercoëfficiënt vector en willekeurig wordt gegenereerd volgens de vector van de maskertoestand. Het symbool "[... ]" kan een modulaire bewerking voorstellen dusdanig dat Umnew altijd één van de toegestane maskertoestanden is die in de vector van de maskertoestand 10 worden bepaald.

In een ander voorbeeld om een nieuwe vector van de maskercoëfficiënt te genereren wordt één van de maskerpixels willekeurig geselecteerd (bijvoorbeeld het ide pixel) en wordt diens maskertoestand vervangen door een nieuwe maskertoestand Um,inew die van de originele Um.i 15 kan verschillen terwijl de andere pixels onveranderd blijven. De werkwijze 30 kan een Um,inew element uit de maskertoestand vector Sm willekeurig selecteren. Op alternatieve wijze kan meer dan één maskerpixel worden gekozen en kunnen hun maskertoestanden worden bijgewerkt. De nieuwe maskercoëfficiëntvector Umnew is een gering-verstoorde versie van de 20 originele maskercoëfficiënt vector Um die de vorm heeft:

Wanneer stap 33 is uitgevoerd, kan een eerste vector van de maskercoëfficiënt ook willekeurig worden gegenereerd waarbij elke pixel 25 geïnitialiseerd wordt met een maskertoestand die willekeurig uit de vector van de maskertoestand wordt geselecteerd. Het is niet noodzakelijk het patroon van het doelsubstraat te gebruiken om de aanvankelijke vector van de maskercoëfficiënt te construeren. Het patroon van het doelsubstraat kan zelfs van de aanvankelijke vector van de maskercoëfficiënt worden Η 15 geëlimineerd dusdanig dat de vector van de maskercoëfficiënt minder kans kan hebben om in een lokaal minimum terecht te komen.

De werkwijze 30 kan verder gaan naar stap 34 waarbij de variatie van de kostenfunctie ΔΕ wordt berekend. De variatie van de kostenfunctie 5 ΔΕ correspondeert met de maskerpatroonvariatie van Um tot Umnew en is gedefinieerd als

Aangezien Umnew en Um slechts in de maskertoestand van het 10 geselecteerde maskerpixel Um verschilt (of in een ander voorbeeld een reeks geselecteerde maskerpixel) kan de nieuwe kostenfunctie E (Umnew) snel worden berekend door de "invloed" van het nieuwe maskerpixel Um,inew aan de oude kostenfunctie E(Um) toe te voegen. De kostenfunctie wordt bepaald door het verschil tussen een substraatbeeld omgezet van een maskerpatroon 15 en het patroon van het doelsubstraat (zoals bijvoorbeeld bepaald door vergelijking (1)). Het substraatbeeld is verkregen uit een maskerpatroon door het maskerpatroon af te beelden of zowel het maskerpatroon af te beelden als een laag photoresist op het substraat te ontwikkelen. Een procedure om de omzetting van het maskerpatroon in het substraatbeeld te 20 voltooien kan impliceren om het afbeelden en het ontwikkelen te simuleren.

Een voorbeeld van het simuleren van beeldvorming is nu beschreven. Een luchtbeeld kan als functie van de beeldintensiteit over een substraatplaats (zoals x en y, of over regelpunten) worden uitgedrukt. Het luchtbeeld van het maskerpatroon door een lithografiesysteem kan worden 25 gerelateerd aan een functie van de lensoverdracht. De functie van de lensoverdracht verwijst naar de pupilfunctie van het systeem van de projectielens. De pupilfunctie beschrijft het licht inzamelingsvermogen van het systeem. Het systeem van de projectielens verzamelt het licht uitgezonden door de voorwerpen (masker) en richt die op het beeldvlak 30 (substraatvlak) om een beeld te vormen. Een systeem van de projectielens 16 kan uit verscheidene lenselementen worden samengesteld om maximale gebiedsgrootte met minimale aberraties te verkrijgen. In plaats van de details van de lensconfiguratie te overwegen kan de projectielens worden behandeld door gebruik te maken van een pupilfunctie om de analyse van 5 het beeldvormend gedrag te vereenvoudigen. Een voorbeeld van de pupilfunctie is 1 als r<= Na of 0 als r>NA. NA is een constante en geeft de maximale hoek aan van het gebogen licht ten opzichte van de optische as die door het lenssysteem kan worden verzameld.

Voor een coherent systeem wordt het voorwerp verlicht door een 10 puntbron met een oneindig kleine afmeting. De distributie van de beeldintensiteit die afkomstig is van een puntbron s kan mathematisch worden beschreven als: 15 waarbij P de pupilfunctie is, M de fourier transformatie van de maskerfunctie m, en fs en gs de hoek van de invallende lichtbundel representeren.

Een waferstepper/scanner heeft gedeeltelijk coherente verlichting door een bron van eindige omvang omdat een puntbron met een oneindig 20 kleine afmeting nul verlichtingsvermogen impliceert. Het gedeeltelijk coherente beeld is de incoherente som coherente beelden door alle punten in de lichtbron. De gedeeltelijk coherente beeldintensiteit kan worden uitgedrukt als 25 waarbij as de sterkte van de bron s is. Door vergelijking (6) en vergelijking (7) te combineren, kan beeldvorming met partieel coherent licht geherformuleerd worden als 30 17 waarbij J de effectieve bronfunctie is die de distributie van verlichtingslichtbundels beschrijft in termen van hun invalhoek op het masker. Vergelijken (8) geeft aan dat het beeld gevormd wordt door de interferentie toe te voegen tussen paren golven die onder hoeken zich 5 voortplanten in overeenstemming met (f, g’) en (fg"). De interactie tussen elk paar wordt door een factor gewogen die bekend is als transmissie kruiscoëfficiënt (TCC) functie: 10 zodat

De hierboven genoemde vergelijking kan verder worden gewijzigd in 15 waarbij het omcirkelde kruisje de convolutieoperatie, m de maskerfunctie, en <pi de Fourier transformatie van een eigenvector Φί van de TCC functie voorstelt, waarbij de laatste meestal een convolutiekern van het partiële coherente beeldvormende systeem wordt genoemd.

20 Zoals hierboven besproken, kan het van belang zijnde maskergebied in een pixelserie worden verdeeld die L maskerpixels heeft. De maskerfunctie m van de serie maskerpixels kan worden uitgedrukt als 25 waarbij mi de maskerfunctie is van het ide masker pixel is, Um,i de coëfficiënt is van de maskertransmissie van het ide masker pixel zoals hierboven vermeld, en Ui de ide pixelfunctie is die een vorm heeft zoals bepaald door 30 18

Door vergelijkingen 3 en 11-13 te combineren kan de kostenfunctie met betrekking tot een maskerpatroon dat door de maskercoëfficiënt vector Um wordt bepaald in vergelijking (1), de kostenfunctie worden uitgedrukt als 5

De kostenfunctie E in vergelijking (14) kan verder worden uitgedrukt als 10 en

De convolutieterm, vertegenwoordigt 15 de invloed van een maskerpixel mi van een kern <pk op de beeldintensiteit van het regelpunt Cj. Zoals hierboven besproken, worden de functies van het maskerpixel Πί bepaald in vergelijking (13). De kernfuncties cpk vertegenwoordigen een lithografiesysteem met inbegrip van zijn lichtbron, lenssysteem, en configuratie daarvan. Aan een bepaald lithografiesysteem, 20 worden de kernfuncties toegekend q>k die onveranderd kunnen blijven. In de SA herhalingen, is de enige variabele de maskercoëfficiënt vector Um, die een maskerpatroon vertegenwoordigt. Daarom, alvorens de SA iteraties beginnen, kunnen alle mogelijke combinaties van de convolutietermen van het vooraf worden berekend en kunnen de 25 resultaten in een MxNxL matrix D voor gebruik worden opgeslagen, waarbij berekeningstijd tijdens de SA maskeroptimalisering wordt bespaard. Met de vooraf berekende gegevensmatrix D kan de nieuwe kostenfunctie efficiënt worden berekend en kan de iteratietijd in het SA proces beduidend worden verminderd.

Λ 19

De berekening van de convolutieterm kan worden uitgevoerd door gebruik te maken van een raadpleegtabel werkwijze. Een kernfunctie kan in een kernmatrix worden bemonsterd en in een raadpleegtabel worden opgeslagen. Een dergelijke raadpleegtabel kan worden gebruikt om de 5 berekening van de gegevensmatrix D te vergemakkelijken.

Onder verwijzing naar Fig. 6 wordt een voorbeeld verschaft van hoe de raadpleegtabel werkwijze kan worden gebruikt. Een raadpleegtabel is een gegevensstructuur die wordt gebruikt om vooraf berekende gegevens op te slaan. De convolutiekern cpk kan worden bemonsterd om een 10 afzonderlijke gegevensserie te vormen. De straal van het bemonsteringsgebied wordt aangeduid als nabijheidbereik (of gebied) van de convolutiekern en de bemonsteringsfrequentie wordt aangeduid als raster grootte, zoals getoond in een matrix 61 van Fig. 6. Het masker kan een rechthoekig patroon 62 hebben dat door vier hoeken die zijn aangeduid 15 als 1 (xi, yi), 2 (x2, y2>, 3 (x3, y3>, en 4 (x4, y4) wordt bepaald. De beeldintensiteit op een substraatpunt (xo, yo) van het maskerpatroon 62 door de convolutiekern <pk; kan worden geëxtraheerd uit de beeldintensiteit van de vier maskerpatronen 63,64,65 en 66 door het uitvoeren van raadplegingen in een raadpleegtabel 68 voor de vier hoeken (xi, yi), (x2, y2), 20 (X3, y3>, en (x4, y4>.

Een beeldintensiteit I (xo, yo) bij de substraatplaats (xo, yo) van het vierkante maskerpatroon 62 door een convolutiekern kan een optelling van de volgende vier termen 25 evenaren, waarbij waar I (xi, yi) een beeldintensiteit bij de substraatplaats (xi, yi) van het vierkante maskerpatroon 63 door dezelfde convolutiekern is; I (x2, y2) een beeldintensiteit bij de substraatplaats (x2, y2) van het vierkante maskerpatroon 64 door de convolutiekern is; I (x3, y3) een beeldintensiteit bij 30 de substraatplaats (x3, ye) van het vierkante maskerpatroon 65 door de 20 convolutiekern is en ; I (x4, y4) een beeldintensiteit bij de substraatplaats (x4, y4) van het vierkante maskerpatroon 66 door de convolutiekern is. Elke term kan uit de raadpleegtabel 68 worden verkregen omvattende mxm termen. Een algemeen maskerpatroon kan in een meervoudig aantal 5 rechthoeken worden ontbonden, waarvan elke kan worden verkregen door gebruik te maken van de raadpleegtabel werkwijze.

Als één of meer van de punten (xi, yi), (x2, y2), (x3, ye), en/of (x4, y4> geen rasterpunten is en daarom niet uit de raadpleegtabel kan geïdentificeerd, kan een bilineaire interpolatie of een andere interpolatie 10 worden gebruikt om een overeenkomstige waarde te vinden. Als bijvoorbeeld (x,y) geen rasterpunt is en binnen een gebied is dat door vier rasterpunten wordt bepaald [ (xn, yn), (xn, yn+i), (xn+i, yn+i), (xn+i, yn) ], dan kan een overeenkomstige waarde van (x, y) door de volgende formule worden gegeven: 15 waarbij f(xn, yn), f(xn, yn+i), f(xn+i, yn+i) en f(xn+i, yn) direct uit de 20 raadpleegtabel kunnen worden gevonden. Raadpleegtabel 68 kan eerder worden berekend. Bijvoorbeeld kan de raadpleegtabel bij stap 31 worden berekend. De raadpleegtabel kan worden berekend zodra het lithografiesysteem is gegeven.

25 Aldus kan een kostenfunctie worden berekend door gebruik te maken van vergelijking (3), waarbij de weegparameter Wj bij stap 31 wordt bepaald. De referentieintensiteit Irefj op een regelpunt j kan volgens het patroon van het doelsubstraat worden bepaald. De beeldintensiteit Icj kan door vergelijking (11) worden gegeven. Om een praktische en efficiënte 30 simulatie te gebruiken, kunnen diverse werkwijzen zoals vooraf berekende 21 convolutietermen worden gebruikt die in een van de gegevensmatrix en/of raadpleeglijsten zijn opgeslagen.

De simulatie van de ontwikkeling van een resist laag omvat een omzetting van een beeldintensiteit naar een resistpatroon. De omzetting 5 kan betrekking hebben op een filminterferentie functie die informatie omvat van een lichtintensiteitdistributie na interferentie van de resist laag. De resist laag kan multi-layer lagen omvatten zoals een bovenste antiweerspiegelende deklaag (TAR) film, een onderste antiweerspiegelende deklaag film (BARC), en een resist film. De omzetting kan worden 10 gerelateerd aan een film resist responsie functie die informatie heeft van de resist responsie op licht. De reactie van het resist kan een reactie op belichtingsintensiteit, belichtingstijd, en responsstraal omvatten. De omzetting kan betrekking hebben op een resist ontwikkelfunctie die de impact op het uiteindelijke resist patroon van het ontwikkelproces 15 weergeeft. De convolutietermen kunnen worden gewijzigd om de omzetting op te nemen van een luchtbeeld op een resistpatroon en zo kan de functie van de beeldintensiteit een resistpatroon vertegenwoordigen na een belichting en een ontwikkelingsproces. Ben meer algemene simulatie van een maskerpatroon naar een resist patroon kan zowel een 20 afbeeldingsimulatie als een ontwikkelingssimulatie omvatten.

Opnieuw onder verwijzing naar Fig. 3, wordt bij stap 34 de kostenfunctie van de nieuwe vector van de maskercoëfficiënt vergeleken met de kostenfunctie van de huidige vector van de maskercoëfficiënt. Als de nieuwe kostenfunctie minder dan of gelijk aan huidige is, gaat de 25 werkwijze 30 verder naar stap 36 waarbij de nieuwe vector van de maskercoëfficiënt wordt geaccepteerd om de huidige vector van de maskercoëfficiënt te vervangen. Anders gaat de werkwijze 30 verder naar stap 35 waarbij de nieuwe vector van de maskercoëfficiënt met een waarschijnlijkheid kan worden geaccepteerd.

% 22

Bij stap 35 wordt de waarschijnlijkheid P bepaald door de Boltzmann factor exp- (ΔΕ/Τ) waarbij ΔΕ =E (Umnew)-E (Um). De acceptatie kan een Monte Carlo werkwijze gebruiken. Een willekeurig getal R dat zich van 0 tot 1 uitstrekt wordt bijvoorbeeld gegenereerd en met de waarschijnlijkheid P 5 vergeleken. Als P>=R wordt de maskertoestand geaccepteerd. Anders wordt het verworpen. Wanneer het nieuwe maskerpatroon wordt geaccepteerd, gaat de werkwijze 30 naar stap 36. Wanneer het nieuwe maskerpatroon wordt verworpen, keert de werkwijze 30 terug naar stap 33 om een ander maskerpatroon te genereren.

10 Bij stap 36 wordt de vector van de maskercoëfficiënt bij gewerkt gebruik makend van de formule Um=Umnew. Dan gaat de werkwijze 30 naar stap 37 waarbij de kostenfunctie wordt geëvalueerd. De werkwijze kan de iteratie van stap 33 naar stap 36 herhalen tot de kostenfunctie wordt gestabiliseerd of een vooraf bepaald iteratieaantal wordt bereikt. De 15 kostenfunctie wordt geacht te zijn gestabiliseerd wanneer de variatie van I ΔΕ | minder dan vooraf bepaalde criterium (zoals 5%) van de aanvankelijke waarde voor elke iteratie is.

De werkwijze 30 gaat naar stap 38 waarbij een nieuwe temperatuur kan worden gegenereerd. De temperatuur 7 kan volgens een 20 temperingschema tijdens het gesimuleerde temperingproces verminderen. Het temperingprogramma beschrijft hoe de temperingtemperatuur verandert als iteraties toenemen. Het kan temperingtijd, koelsnelheid en de aanvankelijke temperatuur bevatten. De temperingtijd wijst op het aantal iteraties in het SA proces. De koelsnelheid beschrijft hoe de 25 temperingtemperatuur verandert over de tijd. De aanvankelijke temperatuur is besproken en uitgevoerd bij stap 32.

In een voorbeeld kan de temperatuur als functie van de temperingstijd worden gedefinieerd als 30 T(t) = To exp (-Rc t) (14) 23 ft waarbij Rc de koelsneLheid is. In een ander voorbeeld wordt de temperatuur als functie van de temperings tijd gedefinieerd als 5 T(t) = To / (1 + Rc t) (15)

Een kleine koelsnelheid Rc zorgt ervoor dat de kostenfunctie langzaam convergeert, terwijl een grote koelsnelheid in een oplossing kan resulteren waarbij men gemakkelijk in een lokaal minimum terecht komt. Een juiste 10 combinatie van temperingtijd, temperatuur, en koelsnelheid kan helpen in het verkrijgen van een betere oplossing dicht bij het globale minimum. In een ander voorbeeld kan een temperingprogramma met een meervoudig aantal stadia worden gebruikt om een beter optimaal resultaat binnen redelijke 15 iteratieaantallen te bereiken. Fig. 7 toont een voorbeeld grafiek van het temperingschema tijdens een gesimuleerd temperingproces. Het temperingschema kan door een gebruiker worden gewijzigd volgens het optimaliseringsresultaat en andere factoren.

De werkwijze 30 kan dan terugkeren naar stap 32 om de nieuwe 20 temperatuur als huidige temperatuur in te stellen of kan naar stap 33 terugkeren als de nieuwe temperatuur bij stap 38 is ingesteld om de Sa iteratie bij verminderde temperatuur te hervatten. De temperatuur en de kostenfunctie kunnen ook tijdens stap 38 worden geëvalueerd.

De werkwijze 30 kan bij 39 ophouden wanneer wordt voldaan aan een 25 bepaalde voorwaarde. Bijvoorbeeld houdt het op wanneer een definitieve temperatuur is bereikt. De definitieve temperatuur kan een temperatuur nabij nul zijn en kan bij stap 31tijdens het initialiseringsproces worden bepaald. Op alternatieve wijze kan de werkwijze 30 ophouden als geen verdere verbetering in de iteratieve optimalisering wordt gevonden. In een 30 ander geval, als het onderzoek ophoudt om vooruitgang te boeken en de 24 oplossing in twijfel wordt getrokken in verband met een mogelijk lokaal minimum, dan kan de SA simulatie SA de temperatuur verhogen en in een ander temperingsproces afkoelen. Dit nieuwe temperingsproces kan door vooraf bepaalde criteria en regels in werking worden gesteld, of op 5 alternatieve wijze door een gebruiker.

Aldus gebruikt de hierboven beschreven werkwijze een vector van de maskercoëfficiënt (of een serie pixels) als gegevensstructuur van een maskerpatroon tijdens het ontwerpen en optimaliseren van het maskerpatroon. Omdat het aantal elementen in de vector van de 10 maskercoëfficiënt in de orde van honderden en duizenden kan zijn, is de graad van vrijheid zo groot dat het onpraktisch is om het optimalisatieprobleem op te lossen met een volledige numerieke methode. Aangezien de fase en de transmissiedistributie in een praktisch proces voor de vervaardiging van maskers afzonderlijk zijn, kan een gesimuleerde 15 temperingwerkwijze (SA) worden gebruikt om door een opeenvolging van lokale extrema op zoek naar een globale oplossing te migreren en te herkennen wanneer het globale extremum is gevonden. Bovendien stijgt het aantal experimenten die vereist zijn om een optimale oplossing te vinden niet zeer snel met de dimensionaliteit van het probleem.

20 Omwille van een verder voorbeeld wordt een definitieve versie van de geoptimaliseerde 3x3 pixelmatrix hieronder verschaft van voorbeeldwaarden van maskercoëfficiënten: -1-1-1 25 -1 1-1 -1 -1 -1

Het is duidelijk dat hoewel de bovengenoemde voorbeelden een * 25 3x3 serie (hierboven) en een 10x10 serie (Fig. 4a) hebben getoond, men verwacht dat sommige uitvoeringsvormen een veel grotere serie zullen hebben (bijvoorbeeld in de orde van miljoenen pixels). In de huidige uitvoeringsvorm kan de raadpleegtabel werkwijze worden gebruikt 5 om de beeldintensiteit van de kostenfunctie te berekenen. In plaats van potentiële miljoenen hierboven besproken vermenigvuldigings-bewerkingen kan de beeldintensiteit vrij eenvoudige door de relatief eenvoudige lijst raadpleging bewerkingen worden bepaald.

Onder verwijzing naar Fig. 8, is een blokdiagram van een voorbeeld 10 systeem 80 getoond om een maskerpatroon te genereren en te optimaliseren door gebruik te maken van de werkwijze van Fig. 3. Het systeem 80 kan een maskerpatroon module 81 omvatten waarin een maskerpatroon wordt bepaald door een vector van de maskercoëfficiënt (of een serie van pixels) en waarbij elk element (of pixel) wordt vertegenwoordigd door een 15 maskertransmissicoëfficiënt die een transmissie en een fase heeft. De serie pixels kan een regelmatige serie zijn waarin elk pixel een constante transmissie en een fase heeft. Systeem 80 kan een gesimuleerde tempering (SA) module 82 omvatten om een SA werkwijze uit te voeren. De SA module 82 kan verder andere functies omvatten zoals het initialiseren van een 20 temperatuur van de regelparameter, het bepalen van een temperingschema, het genereren van een nieuwe representant van het maskerpatroon,het bepalen van een kostenfunctie, het berekenen van de kostenfunctie, het evalueren van de kostenfunctie om te bepalen of de nieuwe representant van het maskerpatroon wordt geaccepteerd of verworpen, en andere functies 25 voor het optimaliseren van het maskerpatroon. Het systeem 80 kan verder een module 83 omvatten om beeldvorming van het maskerpatroon naar een substraatbeeld op een substraat te simuleren. Het systeem 80 kan verder een module 84 omvatten om het ontwikkelen van een resist laag die is aangebracht op een substraat waarin een luchtbeeld is omgezet in een resist 30 patroon op het substraat (of een substraatpatroon). De simulatie van 26 beeldvorming en ontwikkeling kan in de kostenfunctie worden op genomen om een substraatbeeld met een patroon van het doelsubstraat te vergelijken om het maskerpatroon te optimaliseren. Het systeem 80 kan een module 85 omvatten om een gegevensmatrix te genereren en op te slaan om de 5 berekening van de kostenfunctie te vergemakkelijken. De gegevensmatrix omvat berekende convolutietermen, die door een raadpleegtabel kunnen worden geïmplementeerd met een kernmatrix. Het systeem 80 kan verder een interface 86 omvatten om een patroon van het doelsubstraat te nemen en een geoptimaliseerd maskerpatroon voor te stellen aan een gebruiker 10 zoals een maskerontwerper. Het systeem 80 kan de werkwijze 30 van Fig. 3 gebruiken.

Onder verwijzing naar Fig. 9, wordt een voorbeeld gegevens-verwerkingssysteem 90 getoond dat kan worden gebruikt om de werkwijze en gegevens manipulatie die hierboven is besproken, uit te voeren. Het 15 systeem 90 kan, als deel daarvan, in het systeem 80 worden opgenomen, of het omvatten. Het gegevensverwerkingssysteem 90 omvat een meervoudig aantal eenheden die door één of meerdere eenheden 92,94 en 96 worden vertegenwoordigd die tot een netwerk 98 zijn verbonden. Het netwerk 98 kan één enkel netwerk of een verscheidenheid van verschillende netwerken 20 zijn, zoals een Intranet en het Internet, en kan zowel communicatie met vaste lijnen als draadloze communicatiekanalen omvatten.

Elk van de eenheden 92,94 en 96 kan één of meervoudig aantal gegevensverwerkingsapparaten zoals PC's, PDA's, pagers, cellulaire telefoons en dergelijke omvatten. Omwille van het voorbeeld is eenheid 92 25 vergroot om een centrale verwerkingseenheid (cpu) 100, een geheugeneenheid 102, een input/ output (I/O) apparaat 104, en een externe interface 106 te tonen. Het externe interface 106 kan bijvoorbeeld een modem, een draadloze zendontvanger, en/of één of meerdere netwerkinterface kaarten zijn (NICs). Componenten 100-106 worden 30 onderling verbonden door een bussysteem 108. Men begrijpt dat eenheid 92 27 anders kan worden gevormd en dat elk van de vermelde componenten verscheidene verschillende componenten kan vertegenwoordigen. De cpu 100 kan bijvoorbeeld een meervoudige processor of een verdeeld verwerkingssysteem vertegenwoordigen; de geheugeneenheid 102 kan 5 verschillende niveaus van cache geheugen, hoofdgeheugen, harde schijven, en op afstand gelegen opslagplaatsen omvatten; en het I/O apparaat 104 kan een monitor 110, een wijzerapparaat (bijvoorbeeld een muis) 112, en een toetsenbord omvatten.

In dit voorbeeld kan de eenheid 92 door een draadloze of vaste 10 verbinding met het netwerk 98 worden verbonden. De eenheid 92 kan op het netwerk 98 door een adres worden of een combinatie adressen geïdentificeerd, zoals een media regel toegang adres (MAC) verbonden aan de netwerkinterface en een Internet-protocol (ip) adres. Aangezien de eenheid 92 met het netwerk 98 kan worden verbonden, kunnen bepaalde 15 componenten, af en toe, met andere interne eenheden worden gedeeld.

Daarom is voorzien in een breed spectrum van flexibiliteit in de configuratie van de eenheid 92. Voorts wordt opgemerkt dat in sommige implementaties, een server kan worden verstrekt om veelvoudige interne eenheden 92 te ondersteunen. In andere implementaties kan een combinatie van één of 20 meerdere servers en computers tezamen één enkele eenheid vertegenwoordigen. Opgemerkt wordt dat de eenheden 92, 94 en 96 op één enkele plaats kunnen worden geconcentreerd of kunnen worden verdeeld, en dat sommige eenheden in andere entiteiten kunnen worden opgenomen.

Aldus verschaft de huidige uitvinding een werkwijze om een 25 maskerlay-out te ontwerpen en te optimaliseren. De werkwijze omvat het representeren van de maskerlay-out door gebruik te maken van een meervoudig aantal pixels die elk een maskertransmissie coëfficiënt heeft; het initialiseren van een regelparameter; het genereren van een representant van de maskerlay-out; het bepalen van de acceptatie van de 30 representant van de maskerlay-out door een kostenfunctie en een 28

Boltzmann factor, waarbij de kostenfunctie is gerelateerd aan de maskerlay-out en een doelsubstraat patroon, en waarbij de Boltzmann factor gerelateerd is aan de kostenfunctie en de regelparameter; het herhalen van het genereren van de representant en het bepalen van de acceptatie totdat 5 de maskerlay-out is gestabiliseerd; het verminderen van de regelparameter volgens een temperingsschema; en het opnieuw herhalen van het genereren, het bepalen, het herhalen, en het verminderen totdat de maskerlay-out is geoptimaliseerd.

In deze werkwijze kan het vertegenwoordigen van de maskerlay-out 10 omvatten het vertegenwoordigen van de maskerlay-out door een regelmatige serie van pixels of een onregelmatige serie pixels. De maskertransmissie coëfficiënt kan uit een vector van de maskertoestand worden geselecteerd omvattende een meervoudig aantal elementen Het genereren van een representant van de maskerlay-out kan het willekeurig 15 selecteren van een coëfficiënt van de maskertransmissie van de vector van de maskertoestand omvatten. De maskertransmissie coëfficiënt kan een transmissie en een fase omvatten. De transmissie kan een reeks afzonderlijke toestanden hebben die zich tussen 0 en 1 uitstrekken. De fase kan een reeks afzonderlijke toestanden hebben die zich tussen 0 en 2 Pi 20 uitstrekken. Het bepalen van de acceptatie kan het accepteren van de representant als de kostenfunctie relatief afneemt. Het bepalen van de acceptatie kan het accepteren van de representant omvatten met een waarschijnlijkheid gebruik maken van de factor Boltzmann als de kostenfunctie relatief toeneemt. De kostenfunctie kan omvatten het 25 simuleren van het afbeelden van de maskerlay-out door een fotolithografiesysteem. De kostenfunctie kan omvatten het simuleren van het ontwikkelen van een laag photoresist op een substraat. Het bepalen vein de acceptatie kan het vooraf berekenen van convoluties omvatten in een gegevensmatrix. Het vooraf berekenen van convolutietermen kan omvatten 30 het omzetten van een kernmatrix in een raadpleeg tabel. Het temperings 29 schema kan exponentieel afhemen. Het temperings schema kan een meervoudig aantal stadia omvatten.

De huidige uitvinding verstrekt een werkwijze om een maskerpatroon te 5 genereren. De werkwijze omvat het vertegenwoordigen van het maskerpatroon door een vector van de maskercoëffïciënt omvattende een meervoudig aantal elementen die elk een maskertransmissie coëfficiënt heeft die uit een vector van de maskertoestand is geselecteerd; en het optimaliseren van het maskerpatroon door gebruik te maken van een 10 gesimuleerde temperings werkwijze.

In deze werkwijze kan het gesimuleerde temperen een regelparameter omvatten. De regelparameter kan volgens een temperings schema veranderen. De gesimuleerde temperings werkwijze kan het minimaliseren van een kostenfunctie omvatten door een nieuwe vector van 15 de maskercoëffïciënt willekeurig te genereren, waarbij de kostenfunctie betrekking heeft op de vector van de maskercoëffïciënt en een patroon van het doelsubstraat. De gesimuleerde temperings werkwijze kan een nieuwe vector van de maskercoëfficiënt met een waarschijnlijkheid accepteren die door een Boltzmann factor wordt bepaald omvattende de kostenfunctie. De 20 kostenfunctie kan worden berekend door gebruik te maken van een gegevensmatrix met vooraf berekende convolutietermen. De vooraf berekende convolutietermen kunnen worden berekend door gebruik te maken van een raadpleegtabel die een kemmatrix heeft. De kostenfunctie kan worden berekend over een reeks regelpunten die vooraf op een 25 substraat worden bepaald. De gesimuleerde temperings werkwijze kan het simuleren van het afbeelden van het maskerpatroon door een fotolithografie systeem omvatten. Het simuleren van het beeldvormen kan een maskerfunctie, een lensoverdrachtfunctie, en een transmissie kruiscoëffïciënt functie omvatten. De gesimuleerde temperings werkwijze 30 kan omvatten het simuleren van het ontwikkelen van een laag photoresist 30 op een substraat. Het simuleren van het ontwikkelen kan een filminterferentiefunctie, een film resist response functie, en een resist ontwikkel functie omvatten. De maskercoëfficiënt vector kan een meervoudig aantal elementen omvatten bestaan die corresponderen met een 5 regelmatige serie pixels die een constante vorm en afmeting hebben. De maskercoëfficiënt vector kan een meervoudig aantal elementen omvatten die correspondeert met een onregelmatige serie pixels die diverse vormen en afmetingen hebben. Elk element van de maskercoëfficiënt vector kan een reeks transmittanties omvatten die zich tussen 0 en 1 uitstrekken, en een 10 reeks fasen omvatten die zich tussen 0 en 2*Pi uitstrekken.

De huidige uitvinding verstrekt een systeem om een maskerpatroon te genereren. Het systeem omvat een module die is ingericht voor het bepalen van het maskerpatroon door een maskercoëfficiënt vector omvattende een meervoudig aantal elementen die elk een transmissie en 15 een fase omvatten; een module die is ingericht voor het optimaliseren van het maskerpatroon door gebruik te maken van een gesimuleerd temperingsalgoritme waarbij het optimaliseren van het maskerpatroon omvat het evalueren van een ostenfunctie; en een module die is ingericht voor het simuleren van het beeldvormen van het maskerpatroon en het 20 ontwikkelen van een resist laag waarbij het simuleren het maskerpatroon omzet in een substraatpatroon en is opgenomen in de kostenfunctie.

Het systeem kan voorts omvatten een module om een nieuwe vector van de maskercoëfficiënt voor het gesimuleerde temperings algoritme willekeurig te genereren. Het systeem kan verder omvatten een 25 module voor het berekenen van de kostenfunctie gebruik makend van een gegevensmatrix met vooraf berekende convolutietermen.

De huidige uitvinding kan worden gebruikt om een maskerpatroon te ontwerpen. De huidige uitvinding kan worden gebruikt om een bepaald maskerpatroon als proces-venster monitor of proces-prestaties indicator te 30 vinden. De huidige uitvinding kan ook worden gebruikt om optimale 31 vormen, grootte, en posities voor hulpeigenschapontwerp en plaatsing te vinden. De huidige uitvinding kan worden gebruikt om een maskerontwerp te optimaliseren of in het algemeen voor het ontwerpen van een maskerpatroon worden gebruikt dat nieuwe technologieën zoals PSM 5 opneemt.

Hoewel slechts een paar voorbeeld uitvoeringsvormen van deze uitvinding in detail hierboven zijn beschreven, zal de vakman begrijpen dat gemakkelijk vele wijzigingen in de voorbeeld uitvoeringsvormen mogelijk zijn zonder inhoudelijk af te wijken van de lering en de voordelen van deze 10 uitvinding. Ook kunnen eigenschappen die hierboven met betrekking tot sommige uitvoeringsvormen zijn geïllustreerd en besproken, worden gecombineerd met eigenschappen die hierboven met betrekking tot andere uitvoeringsvormen zijn geïllustreerd en besproken. Dienovereenkomstig worden al dergelijke wijzigingen binnen het beschermingsomvang van 15 deze uitvinding geacht.

1032187

Claims (31)

1. Werkwijze voor het ontwerpen van een maskerlay-out volgens conclusie 17, omvattende: het representeren van de maskerlay-out door gebruik te maken van een meervoudig aantal pixels die elk een maskertransmissie coëfficiënt 5 heeft; het initialiseren van een regelparameter; het genereren van een representant van de maskerlay-out; het bepalen van de acceptatie van de representant van de maskerlay-out door een kostenfunctie en een Boltzmann factor, waarbij de 10 kostenfunctie is gerelateerd aan de maskerlay-out en een doelsubstraat patroon, en waarbij de Boltzmann factor gerelateerd is aan de kostenfunctie en de regelparameter; het herhalen van het genereren van de representant en het bepalen van de acceptatie totdat de maskerlay-out is gestabiliseerd; 15 het verminderen van de regelparameter volgens een temperings schema; en het opnieuw herhalen van het genereren, het bepalen, het herhalen, en het verminderen totdat de maskerlay-out is geoptimaliseerd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het vertegenwoordigen van 20 de maskerlay-out omvat het vertegenwoordigen van de maskerlay-out door een regelmatige serie pixels.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het vertegenwoordigen van de maskerlay-out omvat het vertegenwoordigen van de maskerlay-out door een onregelmatige serie pixels.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de maskertransmissie coëfficiënt wordt geselecteerd uit een vector van de maskertoestand omvattende een meervoudig aantal elementen. ti’KO 1 fl 7

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij het genereren van een representant van de maskerlay-out omvat het willekeurig selecteren van een maskertransmissie coëfficiënt van de vector van de maskertoestand.

6. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de maskertransmissie 5 coëfficiënt een transmissie en een fase omvat.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de transmissie een reeks afzonderlijke toestanden heeft die zich uitstrekken tussen 0 en 1.

8. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij de fase een reeks afzonderlijke toestanden heeft die zich uitstrekken tussen 0 en 2 Pi.

9. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het bepalen van de acceptatie omvat het accepteren van de representant als de kostenfunctie relatief afneemt.

10. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het bepalen van de acceptatie omvat het accepteren van de representant met een 15 waarschijnlijkheid door gebruik te maken van de Boltzmann factor als de kostenfunctie relatief toeneemt.

11. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de kostenfunctie omvat het simuleren van het beeldvormen van de maskerlay-out door een fotolitho grafisch systeem.

12. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de kostenfunctie omvat het simuleren van het ontwikkelen van een resist laag op een substraat.

13. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de bepalen van de acceptatie omvat het vooraf berekenen van convolutietermen in een gegevensmatrix.

14. Werkwijze volgens conclusie 13, waarbij het vooraf berekenen van convolutie termen omvat het transformeren van een kernmatrix in een raadpleeg lijst.

15. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het temperings schema exponentieel afneemt. *

16. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het temperings programma een meervoudig aantal stadia omvat.

17. Werkwijze om een maskerpatroon te genereren, omvattende: het representeren van het maskerpatroon door een 5 maskercoëfficiënt vector omvattende een meervoudig aantal elementen die elk een maskertransmissie coëfficiënt hebben die geselecteerd is uit een vector van de maskertoestand; en het optimaliseren van het maskerpatroon door gebruik te maken van een gesimuleerde temperings werkwijze.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, waarbij de gesimuleerde 10 temperings werkwijze een regelparameter omvat die volgens een temperings schema verandert.

19. Werkwijze volgens conclusie 17, waarbij de gesimuleerde temperings werkwijze omvat het minimaliseren van een kostenfunctie door willekeurig een nieuwe vector van de maskercoëfficiënt te genereren, 15 waarbij de kostenfunctie betrekking heeft op de vector van de maskercoëfficiënt en een patroon van het doelsubstraat.

20 Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de gesimuleerde temperings werkwijze een nieuwe vector van de maskercoëfficiënt accepteert met een waarschijnlijkheid die door een Boltzmann factor wordt 20 bepaald omvattende de kostenfunctie.

21. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de kostenfunctie wordt berekend door gebruik te maken van een gegevensmatrix met vooraf berekende convolutietermen.

22. Werkwijze volgens conclusie 21, waarbij de vooraf berekende 25 convolutietermen worden berekend door gebruik te maken van een raadpleegtabel die een kernmatrix heeft.

23. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de kostenfunctie berekend wordt over een reeks regelpunten die op een substraat vooraf worden bepaald. 9 0 % %

24. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de gesimuleerde temperings werkwijze omvat het simuleren van het beeldvormen van het maskerpatroon door een fotolithografisch systeem.

25. Werkwijze volgens conclusie 24, waarbij het simuleren van het 5 beeldvormen een maskerfunctie omvat, een functie van de lensoverdracht, en een transmissie kruiscoëfficiënt functie.

26. Werkwijze volgens conclusie 19, waarbij de gesimuleerde temperings werkwijzeomvat het simuleren van het ontwikkelen van een laag photoresist op een substraat.

27. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij simuleren van het ontwikkelen omvat een film interentiefunctie, een film resist respons funcite en een resist ontwikkelfunctie.

28. Systeem om een maskerpatroon te genereren, omvattende: een module die is ingericht voor het bepalen van het 15 maskerpatroon door een maskercoëfficiënt vector omvattende een meervoudig aantal elementen die elk een transmissie en een fase omvatten; een module die is ingericht voor het optimaliseren van het maskerpatroon door gebruik te maken van een gesimuleerd temperingsalgoritme waarbij het optimaliseren van het maskerpatroon 20 omvat het evalueren van een kostenfunctie; en een module die is ingericht voor het simuleren van het beeldvormen van het maskerpatroon en het ontwikkelen van een resist laag waarbij het simuleren het maskerpatroon omzet in een substraatpatroon en is opgenomen in de kostenfunctie.

29. Systeem volgens conclusie 28, voorts omvattende een module die is ingericht om willekeurig een nieuwe vector van de maskercoëfficiënt voor het gesimuleerde temperings proces te genereren.

30. Systeem volgens conclusie 28, voorts omvattende een module die is ingericht voor het berekenen van de kostenfunctie door gebruik te maken 30 van een gegevensmatrix met vooraf berekende convolutietermen. 56

31. Computer programma product voor het ontwerpen van een maskerlay-out, welk computer programma product instructies omvat voor het door een processor doen uitvoeren van de werkwijzestappen van: het representeren van de maskerlay-out door gebruik te maken van 5 een meervoudig aantal pixels die elk een maskertransmissie coëfficiënt heeft; het initialiseren van een regelparameter; het genereren van een representant van de maskerlay-out; het bepalen van de acceptatie van de representant van de 10 maskerlay-out door een kostenfunctie en een factor Boltzmann, waarbij de kostenfunctie is gerelateerd aan de maskerlay-out en een doelsubstraat patroon, en waarbij de factor Boltzmann gerelateerd is aan de kostenfunctie en de regelparameter; 15 het herhalen van het genereren van de representant en het bepalen van de acceptatie totdat de maskerlay-out is gestabiliseerd; het verminderen van de regelparameter volgens een temperingsschema; en het opnieuw herhalen van het genereren, het bepalen, het 20 herhalen, en het verminderen totdat de maskerlay-out is geoptimaliseerd. 0 3 2 1 ft 7