您好,欢迎来到达州工业云! 平台首页 企业驾驶舱 帮助中心 企业登录 企业注册

HI,欢迎使用达州工业云平台!

账号必须大于2位

创新资源平台
服务平台首页>专利库>专利详情

一种获取光刻机最佳参数的方法及装置

  • 申请号:CN200810104079.7 申请公布号: CN101561634A
  • 申请日: 2008-04-15 申请公布日: 2009-10-21
  • 申请(专利权)人: 专利代理机构: 北京汇泽知识产权代理有限公司
  • 分类号:G03F7/20

专利介绍

本发明公开了一种获取光刻机最佳参数的方法,设置所需分辨率,该方法包括:输入参数并计算断截数值孔径值;判断当前数值孔径值是否小于断截数值孔径值,如果小于,则计算当前数值孔径值对应的景深值、分辨率并保存,将数值孔径值增加数值孔径增加步长作为新的当前数值孔径值,再次计算;否则,选择分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一组景深值、分辨率及对应的数值孔径值输出。本发明还公开了相应装置,根据输入参数计算并选出最佳的一组景深值、分辨率及对应的数值孔径值输出。本发明提高光刻机调机效率,延长了硅片的使用寿命。1、一种获取光刻机最佳参数的方法,设置所需分辨率,其特征在于,该方 法包括: A、输入曝光光源的波长、第一光刻胶常数、第二光刻胶常数、起始数值 孔径值和数值孔径增加步长,并计算断截数值孔径值; B、判断当前数值孔径值是否小于断截数值孔径值,如果小于,则执行步 骤C;否则,执行步骤D; C、计算当前数值孔径值对应的景深值、分辨率并保存,将数值孔径值增 加数值孔径增加步长作为新的当前数值孔径值,返回步骤B; D、选择分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一组景深值、分辨率及 对应的数值孔径值输出。 2、根据权利要求1所述的获取光刻机最佳参数的方法,其特征在于,该方 法还包括:根据输出的参数,模拟光刻机刻出的图像并显示。 3、根据权利要求2所述的获取光刻机最佳参数的方法,其特征在于,设置 所述起始数值孔径值为0.30。 4、根据权利要求1至3任一所述的获取光刻机最佳参数的方法,其特征在 于,设置所述数值孔径增加步长为0.02。 5、根据权利要求1所述的获取光刻机最佳参数的方法,其特征在于,该方 法还包括:重新设置所需分辨率,之后执行步骤D。 6、一种获取光刻机最佳参数的装置,设置所需分辨率,其特征在于,该装 置包括参数输入模块、计算模块、选择模块和输出模块;其中, 参数输入模块,用于接收输入参数,并将接收的输入参数发送到计算模块; 所述输入参数包括曝光光源的波长、第一光刻胶常数、第二光刻胶常数、起始 数值孔径值、数值孔径增加步长; 计算模块,用于接收参数输入模块发送的参数,并在若当前数值孔径值小 于断截数值孔径值时,则计算相应的分辨率、景深值,并将计算出的分辨率和 景深值发送到选择模块; 选择模块,用于接收计算模块发送的参数,并选择分辨率小于所需分辨率, 且景深值最大的一组分辨率、景深值及对应的数值孔径值,发送到输出模块; 输出模块,用于输出选择模块发来的选定参数。 7、根据权利要求6所述的获取光刻机最佳参数的装置,其特征在于,该装 置还包括存储模块,用于接收计算模块发送的各组分辨率、景深值及对应的数 值孔径值并存储。 8、根据权利要求7所述的获取光刻机最佳参数的装置,其特征在于,所述 选择模块从存储模块中选择分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一组景深 值、分辨率及对应的数值孔径值,发送到输出模块;输出模块将发来的选定参 数输出。 9、根据权利要求7所述的获取光刻机最佳参数的装置,其特征在于,该系 统还包括:所述选择模块根据重新设置的所需分辨率,从存储模块中重新选择 分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一组分辨率、景深值及对应的数值孔 径值,发送到输出模块。 10、根据权利要求6至9任一项所述的获取光刻机最佳参数的装置,其特 征在于,该装置还包括图像模拟显示模块,根据输出的参数,模拟光刻机刻出 的图像并显示。 技术领域 本发明涉及半导体光刻工艺,特别是涉及一种获取光刻机最佳参数的方法 及装置。 背景技术 光刻机是半导体的核心技术之一,主要用于半导体超小线宽图形的光刻工 艺。通常光刻机批量生产之前,需要对光刻机的参数进行调试,以确保光刻机 的使用效果。在光刻机调试过程中,有两个重要参数需要慎重处理,即分辨率 (Resolution)与景深(DOF,Depthxa0Ofxa0Focus)。景深涉及弥散圆的概念,所谓 弥散圆是指在镜头焦点前后,光线开始聚集、扩散,影像逐渐变成模糊的,形 成一个扩大的圆。如果弥散圆的直径小于人眼的鉴别能力,在一定范围内实际 影像产生的模糊是不能辨认的,这个不能辨认的弥散圆就称为容许弥散圆。在 焦点前后各有一个容许弥散圆,如图1所示,这两个弥散圆之间的距离就叫景 深。分辨率则是指可以重复达到的最小的图形尺寸。分辨率R与景深DOF分 别通过公式(1)、公式(2)计算得到: R = K 1 λ NA - - - ( 1 ) ]]> DOF = K 2 λ NA 2 - - - ( 2 ) ]]>其中,λ为曝光光源的波长,NA为光学镜头的数值孔径(NA,Numerical Aperture),K1,K2分别是光刻胶常数,一般K1值在0.6至0.8之间,K2值约 0.5。 在实际应用中,为保持良好的清晰度与图像的深度,R值需要愈小愈好, 同时希望DOF值愈大愈好,DOF值、R值与NA值的关系如图2所示,DOF 值与R值的最佳取值组合应落于图2的阴影区域内。图2中,实线曲线表示R 值,虚线曲线表示DOF值,假如C点为两条曲线R与DOF的交点,对应C点 可以得到NAc,NAc被称为断截数值孔径(cutxa0offxa0Numericalxa0Aperture),对应 C点,由公式(1)、(2)可得: NAc = K 2 K 1 - - - ( 3 ) ]]>当NA值大于NAc时,分辨率R虽得到改善,但DOF将快速地下降,进 而会导致景深减弱,图像失真。 由于每种光刻机对分辨率与景深有不同的要求,需要通过调试来寻找光刻 机分辨率与景深的最佳组合。通常采用试刻的方式,即调整光刻机的NA值, 逐次将图像试刻在硅片上,观察图像的清晰度,来确定所需的参数。这种方式 下,需要多次试刻,增加了光刻机调试的复杂度,尽管试刻后的硅片能够重复 利用,但是硅片的使用寿命也受到影响。 发明内容 有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种获取光刻机最佳参数的方法及 装置,简单高效,节约原料。 为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的: 一种获取光刻机最佳参数的方法,设置所需分辨率,该方法包括: A、输入曝光光源的波长、第一光刻胶常数、第二光刻胶常数、起始数值 孔径值和数值孔径增加步长,并计算断截数值孔径值; B、判断当前数值孔径值是否小于断截数值孔径值,如果小于,则执行步 骤C;否则,执行步骤D; C、计算当前数值孔径值对应的景深值、分辨率并保存,将数值孔径值增 加数值孔径增加步长作为新的当前数值孔径值,返回步骤B; D、选择分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一组景深值、分辨率及 对应的数值孔径值输出。 该方法还包括:根据输出的参数,模拟光刻机刻出的图像并显示。 设置所述起始数值孔径值为0.30。 设置所述数值孔径增加步长为0.02。 该方法还包括:重新设置所需分辨率,之后执行步骤D。 一种获取光刻机最佳参数的装置,设置所需分辨率,该装置包括参数输入 模块、计算模块、选择模块和输出模块;其中, 参数输入模块,用于接收输入参数,并将接收的输入参数发送到计算模块; 所述输入参数包括曝光光源的波长、第一光刻胶常数、第二光刻胶常数、起始 数值孔径值、数值孔径增加步长; 计算模块,用于接收参数输入模块发送的参数,并在若当前数值孔径值小 于断截数值孔径值时,则计算相应的分辨率、景深值,并将计算出的分辨率和 景深值发送到选择模块; 选择模块,用于接收计算模块发送的参数,并选择分辨率小于所需分辨率, 且景深值最大的一组分辨率、景深值及对应的数值孔径值,发送到输出模块; 输出模块,用于输出选择模块发来的选定参数。 该装置还包括存储模块,用于接收计算模块发送的各组分辨率、景深值及 对应的数值孔径值并存储。 所述选择模块从存储模块中选择分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的 一组景深值、分辨率及对应的数值孔径值,发送到输出模块;输出模块将发来 的选定参数输出。 该系统还包括:所述选择模块根据重新设置的所需分辨率,从存储模块中 重新选择分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一组分辨率、景深值及对应 的数值孔径值,发送到输出模块。 该装置还包括图像模拟显示模块,根据输出的参数,模拟光刻机刻出的图 像并显示。 本发明将NA值作为关键参数,通过NA值的变化计算相应的景深及分辨 率值。计算经验NA值0.03至断截数值孔径值NAc之间的NA值对应的景深、 分辨率,选择分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一组景深值、分辨率及 对应的数值孔径值输出,实现简单高效。 进一步地,本发明还能够根据所选参数模拟光刻机调机效果,不需硅片试 刻,不仅节约了原料,降低了成本,而且能延长硅片的使用寿命。对于不同的 光刻机,只需改变输入参数,通用性更强,适用范围更广。 附图说明 图1为现有技术中景深的示意图; 图2为现有技术中景深、分辨率与NA值关系示意图; 图3为本发明获取光刻机最佳参数的方法一种实施例的流程图; 图4为本发明获取光刻机最佳参数的装置一种实施例的结构图。 具体实施方式 本发明的基本思想是:以NA值为依据,逐步计算从起始NA值到断截数 值孔径NAc值中,各NA值对应的分辨率和景深,根据所需分辨率选择并输出 最佳的一组参数给用户;进而,根据输出参数模拟光刻机调机效果,即可减少 硅片试刻,节约成本。 下面结合附图对本发明具体的方法实现进一步说明,如图3所示,该方法 包括: 步骤101、输入参数并设置所需分辨率。 这里,所述输入参数包括曝光光源的波长λ、光刻胶常数K1、光刻胶常数 K2、起始NA值和NA值增加步长ΔNA。 一般,根据所要调试的光刻机,确定曝光光源的波长λ、光刻胶常数K1、 光刻胶常数K2;起始NA值根据经验通常从0.30开始,NA值增加步长ΔNA 根据经验,通常取0.02。所需分辨率根据需调试的光刻机确定,例如,0.4微米。 步骤102、根据公式(3)计算断截数值孔径NAc值。 步骤103、判断当前NA值是否小于NAc值,如果小于,则计算当前NA 值对应的DOF值、R值并保存,进入步骤104;否则,进入步骤105; 由于NA值超过NAc值时,将会导致图像失真,故只计算起始NA值至 NAc值范围内的DOF值与R值。判断当前NA值是否小于NAc值,如果小于, 则根据公式(1)及公式(2)分别计算当前NA值对应的DOF值与R值并保 存,之后执行步骤104继续处理;否则,执行步骤105继续处理。 步骤104、将当前NA值增加ΔNA,将增加ΔNA后的NA值作为新的当 前NA值,返回步骤103; 也就是说,当前NA值仍小于断截数值孔径NAc值时,则继续将当前NA 值增加ΔNA,并将增加ΔNA后的NA值作为新的当前NA值,返回步骤103, 计算下一个NA值对应的DOF值与R值。 步骤105、选择分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一组景深值、分 辨率及对应的数值孔径值输出。 举个例子来说,所需分辨率R为0.4微米的光刻机,在所计算出的各组参 数中选择参数的原则是:R值必须低于0.4微米,同时,选择DOF值最大的一 组。因为所需分辨率为0.4微米,如果R大于0.4微米,则分辨率不满足要求; 在R小于0.4微米的情况下,则同时选择DOF值最大的一组景深值、分辨率及 对应的数值孔径值输出。 该方法还可以包括图像模拟显示步骤,根据输出的参数,模拟光刻机刻出 的图像并显示,以更直观的方式,向用户展示该组参数下光刻机调机结果。 由于计算与实际的情况存在误差,在步骤105之后,也可以根据输出参数 进行硅片试刻,如果硅片试刻不理想,则重新设置所需分辨率,重新选择一组 参数,直到硅片试刻效果理想。该方法缩小了光刻机调试时参数选择的范围, 减少了硅片试刻次数,提高了光刻机调试效率。 光刻机调机时,对于不同的光刻机,只需输入不同的参数即可,通用性强。 为实现以上方法,本发明还提供了相应的装置,如图4所示,该装置包括 参数输入模块41、计算模块42、选择模块43和输出模块44,其中: 参数输入模块41,用于接收输入参数,并将接收的输入参数发送到计算模 块42;输入参数包括曝光光源的波长λ、光刻胶常数K1、光刻胶常数K2、起始 NA值、NA值增加步长ΔNA; 计算模块42,用于接收参数输入模块41发送的参数,并在当前NA值小 于NAc值时,计算当前NA值对应的分辨率、景深值,并将计算出的分辨率、 景深值和对应的NA值发送到选择模块43; 选择模块43,用于接收计算模块42发送的参数,并选择分辨率小于所需 分辨率,且景深值最大的一组分辨率、景深值及对应的NA值,发送到输出模 块44; 输出模块44,用于输出选择模块43发来的选定参数。 该装置还包括存储模块,用于接收计算模块42发送的各组分辨率、景深值 及对应的数值孔径值并存储。相应的,计算模块42将计算结果发送到存储模块, 选择模块43可以从存储模块中选择分辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一 组景深值、分辨率及对应的数值孔径值,发送到输出模块44,输出模块44将 发来的选定参数输出。 选择模块43还可以根据重新设置的所需分辨率,从存储模块中重新选择分 辨率小于所需分辨率,且景深值最大的一组景深值、分辨率及对应的数值孔径 值,发送到输出模块44。相应的,输出模块44再输出重新选定的参数。 该装置还包括图像模拟显示模块,根据输出的参数,模拟光刻机刻出的图 像并显示,给用户更直观的体验。 以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范 围。