專利名稱：：獲得漲縮量參數(shù)并提高光刻設(shè)備分辨率方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及集成電路
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種獲得漲縮量參數(shù)的方法和裝置，同時還涉及一種利用獲得的所述漲縮量參數(shù)提高光刻設(shè)備分辨率的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：光刻技術(shù)是半導(dǎo)體生產(chǎn)的核心技術(shù)之一，其發(fā)展的體現(xiàn)就是提高光刻設(shè)備的分辨率(Resolution),進一步地，是在保證可實現(xiàn)焦深(DepthOfFocus，DOF)的基礎(chǔ)上提高光刻設(shè)備的分辨率，所謂分辨率是將相鄰的最小特征圖形分辨開的能力，表征能分辨開的最小特征圖形的大小。分辨率和焦深是投影式光刻設(shè)備的兩個最基本和最重要的參數(shù)，由以下的瑞利定則確定R=k,;i/NADOF=k2A/(NA)2其中R表示分辨率，DOF表示焦深，A表示波長，NA表示數(shù)值孔徑，^和b表示與系統(tǒng)和制程過程有關(guān)的常數(shù)。通過瑞利定則可以看出分辨率和焦深存在相互制約的關(guān)系，因此在提高分辨率的同時要保證焦深的一定值。對于現(xiàn)有的光刻設(shè)備而言，如果想將光刻設(shè)備的分辨率提高至光刻設(shè)備本身的固有分辨率之上，僅僅是通過調(diào)整設(shè)備的硬件或軟件是很難實現(xiàn)的。為了提高現(xiàn)有光刻設(shè)備的分辨率，使其能夠應(yīng)用到下一代技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)或研究中，傳統(tǒng)的做法是利用分辨率增強技術(shù)(RET)來改變?nèi)鹄▌t中k!和k2兩個常數(shù)，以達到提高分辨率的目的。分辨率增強技術(shù)包括偏軸照明技術(shù)(OffAxisIlluminator,OAI)、鄰近效應(yīng)校正(OpticalProximityCorrection,OPC)、移相掩膜技術(shù)(PhaseShiftMask,PSM)、增加抗反射劑(Anti-ReflectiveCoating，ARC)和改變光刻膠等，這些分辨率增強技術(shù)雖然能夠在一定程度上提高分辨率，但是這些技術(shù)不是實現(xiàn)成本太高就是工藝太復(fù)雜，很難用于量產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明實施例提供一種獲得漲縮量參數(shù)的方法和裝置，同時還提供一種根據(jù)獲得的所述漲縮量提高光刻設(shè)備分辨率的方法和系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的提高固有光刻設(shè)備分辨率時采用的技術(shù)實現(xiàn)成本太高或工藝復(fù)雜，4艮難用于量產(chǎn)的問題。一種獲得漲縮量參數(shù)的方法，該方法包括利用多個漲縮量bias參數(shù)調(diào)整多個目標圖形中目標線條的線寬，其中，一個目標圖形對應(yīng)一個bias參數(shù)；分別對所述目標圖形進行曝光；從曝光后得到的圖像中查找出分辨率的數(shù)值達到設(shè)定值的圖像，將該圖像在曝光前的目標圖形對應(yīng)的bias參數(shù)作為目標bias參數(shù)。一種利用獲得的目標bias參數(shù)提高光刻設(shè)備分辨率的方法，該方法包括利用所述目標bias參數(shù)調(diào)整產(chǎn)品掩膜版中目標圖形中目標線條的線寬；利用設(shè)置的兩次曝光的曝光條件對所述目標圖形進行兩次曝光；對兩次曝光后得到的圖像進行檢測，確定該圖像的分辨率的數(shù)值。一種獲得漲縮量參數(shù)的裝置，該裝置包括第一線寬調(diào)整模塊，用于利用多個漲縮量bias參數(shù)調(diào)整多個目標圖形中目標線條的線寬，其中，一個目標圖形對應(yīng)一個bias參數(shù)；測量模塊，用于測量對所述目標圖形進行曝光后獲得的圖像的分辨率的數(shù)值；參數(shù)獲得模塊，用于查找出分辨率的數(shù)值達到設(shè)定值的圖像，將該圖像在曝光前的目標圖形對應(yīng)的bias參數(shù)作為目標bias參數(shù)。一種利用獲得的目標bias參數(shù)提高光刻設(shè)備分辨率的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括第二線寬調(diào)整模塊，用于利用所述目標bias參數(shù)調(diào)整產(chǎn)品掩膜版中目標圖形中目標線條的線寬；光刻設(shè)備，用于利用設(shè)置的兩次曝光的曝光條件對所述目標圖形進行二次曝光；分辨率確定模塊，用于對兩次曝光后得到的圖像進行檢測，確定該圖像的分辨率的數(shù)值。本發(fā)明實施例通過預(yù)先選擇一個合適的目標bias參數(shù)對產(chǎn)品掩膜版中目標圖形的目標線條進行調(diào)整，利用光刻設(shè)備進行曝光后，通過觀察和測量曝光后的圖像可知該光刻設(shè)備當(dāng)前的分辨能力高于固有的分辨能力，在保證焦深一定值的情況下提高了光刻設(shè)備的分辨率，并且該方案實現(xiàn)簡單，能夠大批量地提高光刻設(shè)備的分辨率，降低了批量生產(chǎn)的成本。圖1為本發(fā)明實施例一中獲得漲縮量參數(shù)的方法步驟流程示意圖；圖2為本發(fā)明實施例二中利用實施例一的方法獲得的目標漲縮量參數(shù)，提高光刻設(shè)備分辨率的方法步驟流程示意圖；圖3為本發(fā)明實施例三中獲得漲縮量參數(shù)的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實施例四中利用實施例三的裝置獲得的目標漲縮量參數(shù)提高光刻設(shè)備分辨率的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為了實現(xiàn)本發(fā)明目的，在對掩膜版進行版圖設(shè)計時采用漲縮量(bias)技術(shù)，分別利用多個bias參數(shù)調(diào)整實驗掩膜版中各目標圖形(電路)中目標線條的線寬，經(jīng)過光刻設(shè)備的曝光，并在曝光后烘焙、顯影和硬烘烤，用電子顯微鏡測量曝光后得到的圖像中目標線條最小可識別的線寬(即該圖像的分辨率)。這樣，就可以從測量結(jié)果中判斷出使用哪些bias參數(shù)對目標線條的線寬調(diào)整后，最終能夠獲得用戶需要的分辨率。bias參數(shù)的單位是urn/perside,是指在1倍情況下掩膜版電路中線條寬度的漲縮量。本發(fā)明實施例中所涉及的光刻設(shè)備可以是分步重復(fù)光刻機，也可以應(yīng)用在晶圓制造中0.35um以及以上的線條和溝槽的光刻機中。下面通過具體的實施例詳細描述本發(fā)明方案。本發(fā)明實施例一提供了一種獲得bias參數(shù)的方法，其步驟流程示意圖如圖1所示，包括如下步驟步驟101:預(yù)先確定多個bias參數(shù)。在確定多個bias參數(shù)后，后續(xù)可以在每次執(zhí)行本發(fā)明實施例一的方案時采用相同的多個bias參數(shù)。bias參數(shù)可以設(shè)置為正數(shù)、負數(shù)或零。例如掩膜版電路中存在線寬分別為0.40um和0.38um的目標線條，預(yù)先確定多個的bias參數(shù)為0.01um、0.02um、0.03um和0.04um,則該線寬為0.40um的目標線條調(diào)整后的線寬/間距(lines/spaces)分別為0.41um/0.39um、0.42um/0.38um、0.43um/0.37um和0.44um/0.36um，線寬為0.38um的目標線條調(diào)整后的lines/spaces分別為0.39um/0.37um、0.40um/0.36um、0.41um/0.35um和0.42腦/0.35um。步驟102:利用多個漲縮量bias參數(shù)調(diào)整多個目標圖形中目標線條的線寬，其中，一個目標圖形對應(yīng)一個bias參數(shù)。這里的目標圖形可以是屬于同一個實驗掩膜版，也可以是屬于不同的實驗掩膜版。在掩膜版電路中，目標線條的線寬與間距之和是一個固定值，利用bias參數(shù)調(diào)整目標線條的線寬同時也就是調(diào)整了目標線條的間距。當(dāng)同一實驗掩膜版中存在多個目標圖形時，本步驟可以看作是在同一塊實驗掩膜版中設(shè)置了多個不同bias參數(shù)的目標圖形。步驟103:光刻設(shè)備對實驗掩膜版中目標線條的線寬調(diào)整后的目標圖形進行曝光。本實施例中對所述目標圖形的目標線條進行的曝光方式是兩次曝光。針對每個目標圖形采用的曝光條件可以相同也可以不同。步驟104:測量曝光后得到的圖像的分辨率的數(shù)值。步驟105:將各圖像的分辨率數(shù)值與一個分辨率的設(shè)定值進行比較，查找出分辨率的數(shù)值不大于所述設(shè)定值的圖像。對曝光后的圖像進行烘焙、顯影和硬烘烤后，用電子顯微鏡測量線條最小可識別的線寬，即為該圖像的分辨率。查找出分辨率不大于所述設(shè)定值的圖像后，將這些圖像劃分為第一圖像組。在本發(fā)實施例中，分辨率滿足要求之后，還要從中選擇圖形形貌好的圖像，因此，對第一圖像組內(nèi)的圖像進行切片，并觀察目標線條形貌(profile),測量圖像中目標線條的側(cè)墻角度(sidewallprofile)，設(shè)定該側(cè)墻角度不小于一個閾值(如83度)的圖像為圖形形貌較好的圖像。比較由不同bias參數(shù)得到的線條或溝槽的形貌和工藝窗口，確定圖形形貌較好圖像。將分辨率不大于所迷設(shè)定值且圖形形貌好的圖像劃分為第二圖像組。除了滿足分辨率要求和圖形形貌要求外，進一步地，還可以以圖像的焦深大小為依據(jù)選擇圖像。焦深在照相中叫法為景深，即在不同焦平面時，分辨率都達到要求的焦距。一般情況下，焦深越大越好。因此，比較第二圖像組中每個圖像的焦深大小，從中選擇焦深最大的圖像，最為最終查找出的圖像。分辨率的設(shè)定值可以根據(jù)用戶的需要或光刻設(shè)備實際最大分辨能力設(shè)置。步驟106:將查找出的圖像在曝光前的目標圖形對應(yīng)的bias參數(shù)作為目標bias參數(shù)。通過實施例一中的流程，確定出了一個目標bias參數(shù)，利用該目標bias參數(shù)對實驗掩膜版中目標圖形的目標線條的線寬進行調(diào)整后，利用當(dāng)前的曝光條件進行曝光，并進行烘焙、顯影和硬烘烤后，通過電子顯微鏡觀察測量可知，曝光后的圖像的分辨率的數(shù)值降低了，提高了分辨目標線條的能力。利用實施例一獲得的目標bias參數(shù)，可以提高光刻設(shè)備的分辨率，如圖2所示，為本發(fā)明實施例二中提高光刻設(shè)備分辨率的方法步驟流程示意圖，該方法包括以下步驟步驟201:利用獲得的目標bias參數(shù)調(diào)整產(chǎn)品掩膜版中目標圖形中的目標線條的線寬。步驟202:利用設(shè)置的兩次曝光的曝光條件對所述目標圖像進行兩次曝光。設(shè)置的兩次曝光時采用的焦平面-能量矩陣(FocusEnergymatrix,FEM)參數(shù)包括兩次曝光時分別采用的焦平面參數(shù)和能量參數(shù)，其中，每次曝光時采用的焦平面參數(shù)和能量參數(shù)相同或者不相同。例如，可以設(shè)置一組曝光條件，其中兩次曝光時FEM參數(shù)相同，如能量E:40+A2,焦平面F=0+/-0.2;也可以設(shè)置另一組曝光條件，其中第一次曝光時El-35+A2，F(xiàn)l=0+/-0.2,第二次曝光時E2=40+/-2,F2=0.2+/-0.1。步驟203:對曝光后得到的圖像進行檢測，確定該圖像的分辨率。觀察測量曝光后的圖形的分辨率的數(shù)值和形貌，確定該圖像的分辨率。步驟204:判斷該圖像的分辨率的數(shù)值是否達到設(shè)定值，若達到，則記錄當(dāng)前采用的曝光條件；否則，更改設(shè)置的曝光條件，并返回步驟202。在步驟202的兩次曝光程序編輯中，擋板(blind)的設(shè)置和一次曝光過程不同，兩次曝光時需要在同一個擋板標識(blindID)里設(shè)置兩個blind值，其中，第二次曝光設(shè)置的blind值不小于第一次曝光設(shè)置的blind值，最好是稍大于第一次曝光設(shè)置的blind值，以保證第一次曝光的區(qū)域能在第二次曝光時全部覆蓋。兩次曝光的blind值設(shè)置可以如表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表1通過步驟201至步驟204的方案，確定了光刻設(shè)備當(dāng)前的分辨率的數(shù)值,由于采用了實施例一中的目標bias參數(shù)，該確定的分辨率的數(shù)值小于光刻設(shè)備的固有分辨率的數(shù)值，提高了光刻設(shè)備的分辨率；并且，多次利用不同的兩次曝光參數(shù)對產(chǎn)品掩膜版中的目標圖形進行曝光，獲得了最佳的曝光條件。與實施例一對應(yīng)的，本發(fā)明實施例三還提供一種獲得漲縮量參數(shù)的裝置，如圖3所示，該裝置包括第一線寬調(diào)整模塊11、測量模塊12和參數(shù)獲得模塊13,其中第一線寬調(diào)整模塊11用于利用多個漲縮量bias參數(shù)調(diào)整多個目標圖形中目標線條的線寬，其中，一個目標圖形對應(yīng)一個bias參數(shù)；測量模塊12用于測量對所述目標圖形進行曝光后獲得的圖像的分辨率的數(shù)值；參數(shù)獲得模塊13用于查找出分辨率的數(shù)值達到設(shè)定值的圖像，將該圖像在曝光前的目標圖形對應(yīng)的bias參數(shù)作為目標bias參數(shù)。所述測量模塊12包括選擇單元21和查找單元22,其中選擇單元21用于測量曝光后得到的圖像中的目標線條最小可識別的線寬，選擇出線寬不大于所述設(shè)定值的圖像；查找單元22用于測量選擇出的所述圖像中目標線條的側(cè)墻角度，查找出側(cè)墻角度大于閾值的圖像。進一步地，所述測量模塊12還包括比較單元23,用于比較所述查找單元22查找出的圖像中的焦深，選擇焦深最大的圖像。與實施例二對應(yīng)的，本發(fā)明實施例四還提供一種利用實施利三描述的裝置獲得的目標bias參數(shù)提高光刻設(shè)備分辨率的系統(tǒng)，如圖4所示，該系統(tǒng)包括第二線寬調(diào)整模塊31、光刻設(shè)備32和分辨率確定模塊33,其中第二線寬調(diào)整模塊31用于利用所述目標bias參數(shù)調(diào)整產(chǎn)品掩膜版中目標圖形中目標線條的線寬；光刻設(shè)備32用于利用設(shè)置的兩次曝光的曝光條件對所述目標圖形進行二次曝光；分辨率確定模塊33用于對兩次曝光后得到的圖像進行檢測，確定該圖像的分辨率的數(shù)值。所述系統(tǒng)還包括判斷模塊34、曝光條件更新模塊35和記錄模塊36，其中判斷模塊34用于判斷分辨率確定模塊確定的所述圖像的分辨率的數(shù)值是否達到設(shè)定值；曝光條件更新模塊35用于在判斷模塊判斷34的結(jié)果為所述圖像的分辨率的數(shù)值未達到設(shè)定值時，更改設(shè)置的兩次曝光的曝光條件，并指示所述光刻設(shè)備32根據(jù)更改后的曝光條件重新進行曝光；記錄模塊36用于在判斷模塊34判斷的結(jié)果為所述圖像的分辨率的數(shù)值達到設(shè)定值時，記錄當(dāng)前光刻設(shè)備曝光時采用的曝光條件。利用本發(fā)明實施例一至實施例四的方法、裝置和系統(tǒng)，可以將一臺固有分辨率的數(shù)值是0.45um的光刻設(shè)備的分辨率的數(shù)值變?yōu)?.40um,甚至變?yōu)?.38um,并且線條和溝槽的焦深也能夠達到1.6um,大大提高了光刻設(shè)備的工藝能力；同時，將得到的目標bias參數(shù)和記錄的曝光條件分別作用于其他光刻設(shè)備對掩膜版的曝光過程中，能夠提高大批量的光刻設(shè)備的分辨率，降低了批量生產(chǎn)的成本。另外，由于兩次曝光的blind值設(shè)置在同一個blindID里，所以第一次曝光結(jié)束后，晶片(wafer)不需要退出光刻設(shè)備的waferstage,而是直接進行第二次曝光，避免了兩次曝光過程中引起的對準和套刻問題。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。權(quán)利要求1、一種獲得漲縮量參數(shù)的方法，其特征在于，該方法包括利用多個漲縮量bias參數(shù)調(diào)整多個目標圖形中目標線條的線寬，其中，一個目標圖形對應(yīng)一個bias參數(shù)；分別對所述目標圖形進行曝光；從曝光后得到的圖像中查找出分辨率的數(shù)值達到設(shè)定值的圖像，將該圖像在曝光前的目標圖形對應(yīng)的bias參數(shù)作為目標bias參數(shù)。2、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述目標圖形進行的曝光方法是對目標圖形進行兩次曝光。3、如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，查找出分辨率的數(shù)值達到設(shè)定值的圖像的方法，具體包括測量曝光后得到的圖像中的目標線條最小可識別的線寬；選擇出線寬不大于所述設(shè)定值的圖像。4、如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，查找出分辨率的數(shù)值達到設(shè)定值的圖像之后，并且確定目標bias參數(shù)之前，所述方法還包括測量查找出的分辨率的數(shù)值達至'j設(shè)定值的圖像中目標線條的側(cè)墻角度sidewallangle;查找出側(cè)墻角度大于閾值的圖像。5、如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，若查找出的分辨率達到設(shè)定值并且目標線條的側(cè)墻角度大于閾值的圖像存在多個，則從中選擇焦深最大的圖像。6、如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，對每個目標圖形采用相同的曝光條件進行曝光；或者，對至少一個目標圖形采用的曝光條件，與對其他目標圖形采用的曝光條件不同。7、一種利用權(quán)利要求1所述的方法獲得的目標bias參數(shù)提高光刻設(shè)備分辨率的方法，其特征在于，該方法包括利用所述目標bias參數(shù)調(diào)整產(chǎn)品掩膜版中目標圖形中目標線條的線寬；利用設(shè)置的兩次曝光的曝光條件對所述目標圖形進行兩次曝光；對兩次曝光后得到的圖像進行檢測，確定該圖像的分辨率的數(shù)值。8、如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述曝光條件包括兩次曝光時分別釆用的焦平面參數(shù)和能量參數(shù)，其中每次曝光時采用的焦平面參數(shù)和能量參數(shù)相同或者不相同。9、如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，對所述目標圖形進行兩次曝光的方法，具體包括為兩次曝光過程分別設(shè)置兩個擋板值，其中，為第二次曝光過程設(shè)置的擋板值不小于為第一次曝光過程設(shè)置的擋板值；分別利用設(shè)置的兩個擋板值對所述目標線條進行兩次曝光。10、如權(quán)利要求7至9任一所述的方法，其特征在于，對曝光后得到的圖像進行檢測，確定該圖像的分辨率的數(shù)值之后，所述方法還包括判斷該圖像的分辨率的數(shù)值是否達到設(shè)定值，若達到，則記錄當(dāng)前采用的曝光條件；否則，更改設(shè)置的兩次曝光的曝光條件，并返回利用設(shè)置的二次曝光的曝光條件對所述目標圖形進行兩次曝光的步驟。11、一種獲得漲縮量參數(shù)的裝置，其特征在于，該裝置包括第一線寬調(diào)整模塊，用于利用多個漲縮量bias參數(shù)調(diào)整多個目標圖形中目標線條的線寬，其中，一個目標圖形對應(yīng)一個bias參數(shù)；測量模塊，用于測量對所述目標圖形進行曝光后獲得的圖像的分辨率的數(shù)值；參數(shù)獲得模塊，用于查找出分辨率的數(shù)值達到設(shè)定值的圖像，將該圖像在曝光前的目標圖形對應(yīng)的bias參數(shù)作為目標bias參數(shù)。12、如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述測量模塊包括選擇單元，用于測量曝光后得到的圖像中的目標線條最小可識別的線寬，選擇出線寬不大于所述設(shè)定值的圖像；查找單元，用于測量選擇出的所述圖像中目標線條的側(cè)墻角度，查找出側(cè)墻角度大于閾值的圖像。13、如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述測量模塊還包括比較單元，用于比較所述查找單元查找出的圖像中的焦深，選擇焦深最大的圖像。14、一種利用權(quán)利要求11所述的裝置獲得的目標bias參數(shù)提高光刻設(shè)備分辨率的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括第二線寬調(diào)整模塊，用于利用所述目標bias參數(shù)調(diào)整產(chǎn)品掩膜版中目標圖形中目標線條的線寬；光刻設(shè)備，用于利用設(shè)置的兩次曝光的曝光條件對所述目標圖形進行二次曝光；分辨率確定模塊，用于對兩次曝光后得到的圖像進行檢測，確定該圖像的分辨率的數(shù)值。15、如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括判斷模塊，用于判斷分辨率確定模塊確定的所述圖像的分辨率的數(shù)值是否達到設(shè)定值；曝光條件更新模塊，用于在判斷模塊判斷的結(jié)果為所述圖像的分辨率的數(shù)值未達到設(shè)定值時，更改設(shè)置的兩次曝光的曝光條件，并指示所述光刻設(shè)備根據(jù)更改后的曝光條件重新進行曝光；記錄模塊，用于在判斷模塊判斷的結(jié)果為所述圖像的分辨率的數(shù)值達到設(shè)定值時，記錄當(dāng)前光刻設(shè)備曝光時采用的曝光條件。全文摘要本發(fā)明公開了一種獲得漲縮量參數(shù)(bias)的方法，包括利用多個漲縮量bias參數(shù)調(diào)整多個目標圖形中目標線條的線寬，其中，一個目標圖形對應(yīng)一個bias參數(shù)；對所述目標圖形進行曝光；測量曝光后的圖像，獲得最佳bias參數(shù)，并應(yīng)用于產(chǎn)品掩膜版的目標圖形中。通過本發(fā)明，可以提高光刻設(shè)備的分辨率，并且該方案實現(xiàn)簡單，能夠大批量執(zhí)行，降低了批量生產(chǎn)的成本。本發(fā)明還公開了一種獲得漲縮量參數(shù)的裝置和利用獲得的漲縮量參數(shù)提高光刻設(shè)備分辨率的方法和系統(tǒng)。文檔編號G03F7/20GK101614962SQ20081011580公開日2009年12月30日申請日期2008年6月27日優(yōu)先權(quán)日2008年6月27日發(fā)明者川潘,謝丁生,謝春希申請人:北大方正集團有限公司;深圳方正微電子有限公司