(57)【要約】  本発明は、設計からパターンの部分集合を選択する方法と、光源及びマスクの最適化を実行する方法と、設計からパターンの部分集合を選択する方法を実行するコンピュータプログラムプロダクトと、に関する。ある特定の態様によれば、本発明は、設計又は設計の修正がリソグラフィプロセスによって基板上に結像されるパターンの部分集合を、その設計からインテリジェントに選択することで、計算コストを低減しながらフル設計をカバーできる。設計からパターンの部分集合を選択する方法は、設計の事前定義された表現に関連するパターンの集合を設計から識別することを含む。この方法に従ってパターンの部分集合を選択することで、選択されたパターンの部分集合はパターンの集合と同様の設計の事前定義された表現を構成する。【選択図】３Ａ
2013509604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計に関連付けられたパターンの部分集合を選択する方法であって、該設計又は該設計の修正がリソグラフィプロセスによって基板上に結像されるとともに、前記パターンの部分集合が前記設計の事前定義された表現を構成し、
前記方法は、
前記設計の前記事前定義された表現に関連するパターンの集合を識別するステップと、
前記パターンの集合をグループ化及び／又はランク付けするステップと、
前記グループ化及び／又はランク付けに関連する閾値を定義するステップと、
前記パターンの集合から前記パターンの部分集合を選択するステップと、を含み、
前記部分集合は、前記閾値より上又は下の前記パターンの集合内のパターンを有する、
方法。
【請求項２】
パターンの集合を識別する前記ステップは、
前記設計に関連付けられたクリップの集合を識別すること、
前記設計からパターンを識別して前記パターンの集合の少なくとも一部を構成すること、及び、
前記設計からパターンを自動的に識別して前記パターンの集合の少なくとも一部を構成すること、を含む、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項３】
前記パターンの部分集合を選択する前記ステップは、
クリップの集合である前記パターンの集合からクリップを選択することであって、前記パターンの部分集合は前記選択されたクリップを有すること、
前記設計からパターンを自動的に抽出することであって、前記パターンの部分集合は自動的に抽出されたパターンを有すること、
前記設計からパターンを手動で抽出することであって、前記パターンの部分集合は手動で抽出されたパターンを有すること、を含む、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項４】
前記パターンの集合を識別するための前記設計の前記事前定義された表現は、
前記設計のパターンによって生成された回折次数、
前記設計内に存在する１つ又は複数のパターンタイプ、
前記設計内に存在する前記パターンの複雑さ、
前記リソグラフィプロセス中に前記設計内に存在する前記パターンの特別の注意及び／又は検証を必要とすること、
前記設計内の前記パターンのプロセスウィンドウ性能、
前記設計内に存在する前記パターンのプロセスパラメータの変動に対する事前定義された感度、
のうち１つ以上を有する、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項５】
前記設計内の前記パターンのプロセスウィンドウ性能を有する前記パターンの集合を識別する前記設計の前記事前定義された表現を備え、
前記パターンの部分集合は前記設計の前記プロセスウィンドウ性能に実質的に対応するプロセスウィンドウ性能を有する、
請求項３に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項６】
前記設計内の前記パターンのプロセスウィンドウ性能を有する前記パターンの集合を識別する前記設計の前記事前定義された表現を備え、
前記パターンの部分集合は前記設計の前記プロセスウィンドウ性能を制限するパターンの前記集合からのパターンを構成するホットスポットを有する、
請求項３に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項７】
前記パターンの集合からの前記パターンの少なくとも幾つかのプロセスウィンドウ性能を識別するための数値モデリング方法をさらに含む、
請求項５又は６に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項８】
前記グループ化及び／又はランク付けは、
前記設計の前記事前定義された表現に関連するパラメータ、
前記設計の前記事前定義された表現に関連する関数、
前記設計の前記事前定義された表現に関連するルール、
のうち１つ以上に記載のグループ化及び／又はランク付けを含む、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項９】
前記閾値は、
重要度スコアレベル、
プロセスウィンドウパラメータ、
パターンの前記集合をグループ化するステップを介して生成された所定数のパターンのグループの各々からのパターンの数、
ランキング順の前記ランク付けされたパターンからのパターンの事前定義された数、
前記パターン内の構造の寸法、
前記設計又は前記パターンの集合内の前記パターンの出現回数、
前記設計に関する前記パターンの限界、
のうち１つ以上を有する、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項１０】
パターンの集合を識別する前記ステップは、前記設計の前記パターンについて回折次数分布を計算することを含み、
前記パターンの集合をグループ化及び／又はランク付けする前記ステップは、前記計算された回折次数分布に基づいてパターンの前記集合を複数のグループにグループ化することを含み、
前記パターンの部分集合を選択する前記ステップは、前記複数のグループから１つ以上のパターンを前記部分集合として選択することを含む、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項１１】
パターンの集合を識別する前記ステップは、１つ以上のメモリパターンを識別することを含み、
前記方法は、
前記１つ以上のメモリパターンに合わせて前記基板上に前記設計を結像させるリソグラフィツールの照明源を事前最適化するステップをさらに含み、
前記パターンの集合をグループ化及び／又はランク付けする前記ステップは、前記事前最適化された照明源を使用し、前記設計内の潜在的なホットスポットを決定することを含み、
前記パターンの部分集合を選択する前記ステップは、前記決定された潜在的なホットスポットに基づいて前記部分集合を選択することを含む、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項１２】
前記方法は、
前記リソグラフィプロセスのための初期照明源を識別するステップをさらに含み、
前記パターンの集合をグループ化及び／又はランク付けする前記ステップは、前記初期照明源を使用し、前記設計内の潜在的なホットスポットを決定することを含み、
前記パターンの部分集合を選択する前記ステップは、前記決定された潜在的なホットスポットに基づいて前記部分集合を選択することを含む、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項１３】
前記パターンの集合をグループ化及び／又はランク付けする前記ステップは、設計タイプ別にパターンをクリップの完全な集合にグループ化すること、ピッチ及びフィーチャタイプ別に各グループ内の前記パターンを分類し、各グループ内の最適パターンを決定することを含み、
前記パターンの部分集合を選択する前記ステップは、各グループ内の前記最適パターンを前記部分集合として選択することを含む、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項１４】
前記方法は、
前記リソグラフィプロセスのシミュレーションモデルを識別するステップと、前記モデルを使用して前記設計のパターンに対するプロセスパラメータ感度を推定するステップと、をさらに含み、
前記パターンの部分集合を選択する前記ステップは、前記推定されたプロセスパラメータ感度に基づいて前記部分集合を選択することを含む、
請求項１に記載のパターンの部分集合を選択する方法。
【請求項１５】
リソグラフィプロセスによって設計又は該設計の修正を基板上に結像させる光源マスクの最適化を実行する方法であって、
請求項１から１４のいずれか一項に記載の設計からパターンの部分集合を選択するステップと、
前記選択したパターン上で光源及びマスクの最適化を実行して最適化された光源構成を得るステップであって、前記光源構成は前記設計又は前記設計の修正を前記基板上に結像させるリソグラフィツールの照明源の構成である、ステップと、
前記最適化された光源を用いて前記設計を最適化するステップと、を含む、
方法。
【請求項１６】
前記方法は、最初に、
初期光源構成を選択するステップと、
前記初期光源構成を使用するときに前記設計のリソグラフィ性能を検証するステップと、を実行し、
前記リソグラフィ性能を検証するステップは、前記設計内のホットスポットを識別することを含み、前記ホットスポットは、前記設計のリソグラフィパラメータを制限する前記設計からのパターンを構成し、
前記パターンの部分集合は、少なくとも１つの識別されたホットスポットを有する、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
実行されると、請求項１から１４のいずれか一項に記載の前記パターンの部分集合を選択する前記方法を前記コンピュータに実行させる命令を内部に記録したコンピュータ可読媒体を備える、
コンピュータプログラムプロダクト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、リソグラフィ装置及びプロセスに関し、特に、光源及びマスクの最適化のためのパターンの部分集合を選択する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造で使用することができる。その場合、マスクは、ＩＣの個々の層に対応する回路パターンを含むことができ、このパターンを放射感応性材料（レジスト）の層でコーティングされた基板（シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、１つ又は複数のダイを含む）に結像することができる。一般に、１枚のウェーハは、投影システムを介して一度に１つずつ連続的に照射される隣接するターゲット部分のネットワーク全体を含む。あるタイプのリソグラフィ投影装置では、マスクパターン全体をターゲット部分に一度に露光することで各ターゲット部分が照射される。上記装置は一般にウェーハステッパと呼ばれる。一般にステップアンドスキャン装置と呼ばれる別の装置では、各ターゲット部分は、投影ビームの下でマスクパターンを所与の基準方向（「スキャン方向」）に漸次スキャンしながらそれに同期してこの方向に平行又は逆平行に基板テーブルをスキャンすることで照射される。一般に、投影システムは、拡大率Ｍ（一般に、１未満）を持つので、基板テーブルがスキャンされる速度Ｖは、マスクテーブルがスキャンされる速度の係数Ｍ倍となる。本明細書に記載するリソグラフィ装置に関する詳細情報は、例えば、参照により本明細書に組み込むものとする米国特許第６，０４６，７９２号から得ることができる。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ投影装置を用いた製造プロセスでは、放射感応性材料（レジスト）の層で少なくとも部分的に覆われた基板上にマスクパターンが結像される。この結像ステップを行う前に、プライミング、レジストコーティング、及びソフトベークなどの種々の処理を基板に対して行うことができる。露光後、基板に対して、結像されたフィーチャの露光後ベーク（ＰＥＢ）、現像、ハードベーク及び測定／検査などの他の処理を行うことができる。この一連の処理は、例えば、ＩＣのようなデバイスの個々の層にパターン形成する基準として使用される。次に、そのようなパターン形成された層に対して、個々の層を完成させるためのエッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、化学的機械的研磨などの種々の処理を行うことができる。幾つかの層が必要な場合、処理全体、又はその変形処理を新しい層ごとに繰り返す必要がある。最終的に、デバイスのアレイが基板（ウェーハ）上に形成される。次に、これらのデバイスは、ダイシング又はソーイングなどの技術によって互いに分離され、それにより個々のデバイスをキャリア上に装着することもできるし、ピンなどに接続することもできる。
【０００４】
[0004]  話を分かりやすくするため、以下、投影システムを「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、例えば、屈折光学系、反射光学系、及び反射屈折光学系を含む種々のタイプの投影システムを含むものと広義に解釈されるべきである。放射システムは、また、放射投影ビームを誘導し、整形し、又は制御する任意のこれらの設計タイプに従って動作するコンポーネントを含んでもよい。このようなコンポーネントも、以下において集合的に又は単独で「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、リソグラフ装置は、２つ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものであってもよい。このような「マルチステージ」デバイスでは、追加のテーブルを、並列に使用することもでき、又は、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に、１つ又は複数のテーブル上で準備ステップを実行することもできる。ツインステージリソグラフィ装置は、例えば、参照により本明細書に組み込むものとする米国特許第５，９６９，４４１号に記載されている。
【０００５】
[0005]  上記フォトリソグラフィマスクは、シリコンウェーハ上に集積する回路コンポーネントに対応する幾何学的なパターンを含む。このようなマスクを作成するのに使用するパターンは、このプロセスが多くの場合ＥＤＡ（電子設計オートメーション）と呼ばれるＣＡＤ（コンピュータ支援設計）プログラムを用いて生成される。大半のＣＡＤプログラムは、機能マスクを作成するために一組の所定の設計ルールに従う。これらのルールは、処理及び設計の制限によって設定される。例えば、設計ルールは、回路デバイス（ゲート、キャパシタなど）又は相互接続線間の空間許容範囲を定義して、回路デバイス又は線が好ましくない形で相互動作しないようにする。設計ルールの限界は、「クリティカルディメンション」（ＣＤ）とも呼ばれる。回路のクリティカルディメンションは、線若しくは穴の最小幅又は２本の線若しくは２つの穴の間の最小空間として定義することができる。それ故、ＣＤは、設計された回路の全体のサイズと密度とを決定する。もちろん、集積回路の製作の目標の１つは、元の回路設計をウェーハ上に（マスクを介して）忠実に再現することである。
【０００６】
[0006]  上述のように、マイクロリソグラフィは半導体集積回路の製造における中心ステップであり、半導体ウェーハ基板上に形成されるパターンは、マイクロプロセッサ、メモリチップなどの半導体デバイスの機能要素を定義する。同様のリソグラフィ技術が、フラットパネルディスプレイ、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）、及び他のデバイスの形成にも使用される。
【０００７】
[0007]  半導体製造プロセスが進化し続ける一方で、回路素子の寸法は絶えず低減し、その間、デバイス当たりのトランジスタなどの機能素子の数は、一般に「ムーアの法則」と呼ばれる傾向に従って数十年間にわたって着実に増加している。現行の技術では、先端デバイスのクリティカルレイヤが、深紫外線レーザ光源の照明を用いて基板上にマスク画像を投影して１００ｎｍをはるかに下回る、すなわち、投影光の波長の半分に満たない寸法を有する個別の回路フィーチャを作成するスキャナとして知られている光リソグラフィ投影システムを用いて製造される。
【０００８】
[0008]  光投影システムの伝統的な解像限界よりも小さい寸法を有するフィーチャが印刷されるこのプロセスは、解像度の式、ＣＤ＝ｋ１×λ／ＮＡによる低ｋ１リソグラフィとして一般に知られている。ここで、λは使用する放射の波長（現在ほとんどの場合、２４８ｎｍ又は１９３ｎｍ）、ＮＡは投影光学系の開口数、ＣＤは「クリティカルディメンション」、すなわち、一般に印刷される最小のフィーチャサイズ、及びｋ１は経験的解像度係数である。一般に、ｋ１が小さいほど、特定の電気的機能と性能を達成するために回路設計者が計画する形状と寸法に似たパターンをウェーハ上に再現することは困難になる。これらの困難を克服するために、投影システムだけでなくマスク設計にも高度の微調整ステップが適用される。これらは、例えば、ＮＡ及び光コヒーレンス設定の最適化、カスタム化された照明方法、移相マスクの使用、マスクレイアウト内の光近接効果補正、又は一般に「高解像度化技術」（ＲＥＴ）と呼ばれる他の方法を含むが、これらに限定されない。
【０００９】
[0009]  重要な一例として、光近接効果補正（ＯＰＣ、時には「光学及びプロセス補正」とも呼ばれる）は、ウェーハ上に印刷されるフィーチャの最終寸法及び配置が、単にマスク上の対応するフィーチャの寸法及び配置に応じるものでないという事実に対処する。「マスク」及び「レチクル」という用語は、本明細書では互換的に使用されることに留意されたい。典型的な回路設計上でフィーチャ寸法が小さく、フィーチャ密度が高い場合、所与のフィーチャの特定のエッジの位置は、ある程度、他の隣接するフィーチャの有無による影響を受ける。このような近接効果は、フィーチャ間で結合される微量の光から生じるものである。同様に、近接効果は、露光後ベーク（ＰＥＢ）、レジスト現像、及び一般にリソグラフィ露光後のエッチング時の拡散及び他の化学的影響から生じる場合がある。
【００１０】
[0010]  フィーチャが所与のターゲット回路設計の要件に従って半導体基板上に確実に生成されるようにするために、高度な数値モデルを使用して近接効果を予測する必要があり、補正又はプリディストーションをマスクの設計に適用する必要があり、その後、高性能なデバイスの良好な製造が可能になる。論文「Full-Chip Lithography Simulation and Design Analysis - How OPC Is Changing IC Design」、C. Spence, Proc. SPIE, Vol. 5751, pp.1-14 (2005)は、現在の「モデルベース」の光近接効果補正プロセスの概要を提供する。典型的な高性能設計では、ターゲット設計に十分近づいたプリントパターンを達成するために、ほぼすべてのフィーチャエッジが何らかの修正を必要とする。これらの修正は、エッジ位置又は線幅のシフト又はバイアス、及びそれら自体を印刷することを意図しないが、関連付けられた主フィーチャの特性に影響を与える「アシスト」フィーチャの適用を含んでもよい。
【００１１】
[0011]  モデルベースＯＰＣのターゲット設計への適用は、チップ設計に数百万というフィーチャが通常存在すると仮定して、優れたプロセスモデルと膨大なコンピュータリソースとを必要とする。しかし、ＯＰＣの適用は「科学そのもの」ではなく、レイアウト上のすべての発生しうる弱点を必ずしも解決しない経験的な反復プロセスである。したがって、マスク集合製造内に蓄積する設計欠陥の可能性を最小限にするために、ＯＰＣ後の設計、すなわち、ＯＰＣ及びその他任意の高解像度化技術（ＲＥＴ）によるすべてのパターン修正後のマスクレイアウトを設計検査、すなわち、較正された数値プロセスモデルを用いた徹底したフルチップシミュレーションによる検証を必要としない。これは数百万ドルの範囲にわたるハイエンドマスク集合を製造する膨大なコストと、実際のマスクが製造された時点でそれらを手直しするか又は修理することによる所用時間への影響を理由とする。
【００１２】
[0012]  ＯＰＣとフルチップＲＥＴ検証の両方とも、例えば、米国特許第７，００３，７５８号と、Y. Cao他による、「Optimized Hardware and Software For Fast, Full Chip Simulation」、Proc. SPIE, Vol. 5754, 405 (2005)と題された論文に記載の数値モデリングシステム及び方法に基づいてもよい。
【００１３】
[0013]  結像結果の最適化を目指す中で、上記マスク調節（例えば、ＯＰＣ）を実行することに加えて、結像プロセスで使用される照明方法も、全体のリソグラフィの忠実度を改善する試みにおいて、マスクの最適化と共に、又は別個に最適化することができる。１９９０年代から、環状、四極、及び二重極の多数の軸外光源が導入され、さらに自由なＯＰＣ設計を提供し、それによって結像結果を改善してきた。知られているように、軸外光源はマスク内に含まれる微細構造（例えば、ターゲットフィーチャ）を解像する実績のある方法である。しかし、従来のイルミネータと比較すると、軸外イルミネータは普通、空間像（ＡＩ）に対する光の強度が低い。したがって、イルミネータを最適化してより精密な解像度と低減した光強度との間の最適のバランスを達成するように試みることが必要になる。
【００１４】
[0014]  多数の従来技術の照明最適化方法が知られている。例えば、「Optimum Mask and Source Patterns to Print A Given Shape」、Journal of Microlithography, Microfabrication, Microsystems 1(1), pp.13-20, (2002)と題されたRosenbluth他による論文では、光源はその各々が瞳スペクトルの特定の領域に対応する幾つかの領域に分割される。次に、各光源領域内で光源分散は均等であると前提され、各領域の輝度はプロセスウィンドウ用に最適化されている。しかし、各光源領域内で光源分散は均等であるという上記前提は常に有効とは言えず、その結果、この方法の有効性は低下する。「Source Optimization for Image Fidelity and Throughput」、Journal of Microlithography, Microfabrication, Microsystems 3(4), pp.509-522, (2004)と題されたGranikによる論文に記載された別の例では、幾つかの既存の光源最適化方法が概観され、光源最適化の問題を一連の非負最小二乗最適化に変換するイルミネータピクセルに基づく方法が提案されている。これらの方法は幾つかの成功を示したが、それらは通常、複数の複雑な反復を集中させなければならない。さらに、ウェーハ像忠実度と光源の滑らかさ要件との間のかねあいを要するGranikの方法で用いるγなどの幾つかの追加のパラメータの適当な／最適な値を決定することは場合によって困難である。
【００１５】
[0015]  低ｋ１光リソグラフィの場合、クリティカルパターンを印刷するための実行可能なプロセスウィンドウを確実に行うようにするために、光源及びマスクの両方の最適化（すなわち、光源及びマスクの最適化又はＳＭＯ）が必要である。既存のアルゴリズム（例えば、Socha他、Proc. SPIE vol. 5853, 2005, p.180）は一般に照明を独立した光源点に離散させ、マスクを空間周波数ドメイン内の回折次数に離散させ、光源点の強度とマスクの回折次数とから光結像モデルによって予測可能な露光ラチチュードなどのプロセスウィンドウメトリクスに基づいてコスト関数を別個に作成する。次に、標準の最適化技術を用いて目的関数が最小化される。
【００１６】
[0016]  幾つかの従来のＳＭＯ技術は特に複雑な模様の場合に計算がコスト高である。したがって、一般に、論理デバイスメモリ設計（フラッシュ、ＤＲＡＭ及びＳＲＡＭ）のフラッシュ、ＤＲＡＭのメモリセル、又はＳＲＡＭセルなどの簡単な反復設計の光源最適化を実行する場合にのみ実用的である。一方、フルチップはロジック及びゲートなどのその他のより複雑な設計を含む。したがって、ＳＭＯ光源最適化はある特定の設計という限定された小さい領域にのみ立脚するため、ＳＭＯプロセスに含まれない設計の場合に光源が十分に機能することを保証するのは困難である。したがって、実際の実行時間の枠内でのフルチップ内の複雑な設計レイアウトのすべてを表現する複数の設計クリップのために光源を最適化できる技術が依然として必要である。
【発明の概要】
【００１７】
[0017]  本発明はリソグラフィ装置及びプロセス、特に、リソグラフィ装置及びプロセス内で使用する照明源及びマスクを最適化するツールに関する。ある特定の態様によれば、本発明は、設計又は設計の修正がリソグラフィプロセスによって基板上に結像されるように構成されたパターンの部分集合を設計からインテリジェントに選択することで計算コストを低減しながらフル設計又はフルチップをカバーすることができる。選択された部分集合は、例えば、光源及びマスクの最適化で使用できる。最適化は、例えば、最適化された光源を得るためにこの選択されたパターンの部分集合についてのみ実行可能である。最適化された光源は、例えば、フルチップに合わせてマスクを最適化する（例えば、ＯＰＣ及び製造可能性検証を用いて）ために使用でき、又は、最適化された光源によってＯＰＣが設計の残余部分にのみ適用されるように、選択されたパターンの最適化されたマスクを設計に直接使用することができる。反復方法では、部分集合を用いて最適化されたマスクとフルチップを用いて最適化されたマスクとについてプロセスウィンドウ性能の結果が比較される。その結果が従来のフルチップＳＭＯに匹敵する場合、プロセスは終了する。そうでない場合、反復して成功裏の結果に収束するような様々な方法が提供される。
【００１８】
[0018]  上記及びその他の態様を促進するために、設計に関連付けられたパターンの部分集合を選択する方法は、設計の事前定義された表現に関連するパターンの集合を設計から識別するステップと、パターンの集合をグループ化及び／又はランク付けするステップと、グループ化及び／又はランク付けに関連する閾値を定義するステップと、パターンの集合からパターンの部分集合を選択するステップと、を含み、部分集合は閾値より上又は下のパターンの集合内のパターンを含む。この方法に従ってパターンの部分集合を選択することで、選択されたパターンの部分集合はパターンの集合と同様の設計の事前定義された表現を構成する。この設計の事前定義された表現は、例えば、設計のパターンによって生成される回折次数であってもよい。パターンはその後グループ化できる。この例では、このグループ化はその次数分布に従ってもよい。例えば、パターンの各々の間の幾何学的相関を計算して、分類方法を実行して最も類似したパターンをグループ化できる。しかし、設計の別の事前定義された表現によるグループ化も可能である。例えば、グループの各々から少なくとも１つのパターンを選択することで、選択されたパターンの部分集合内の設計（例えば、回折次数分布）の全体の表現を設計又はフルチップの設計（例えば、回折次数分布）の表現に実質的に確実に対応させるように行われる。そのようなパターンの部分集合を用いて光源及びマスクの最適化を実行するときに、最適化プロセスはこの例ではフルチップの回折次数分布である設計の事前定義された表現に描かれたフルチップの全態様を考慮する。あるいは、例えば、パターンの部分集合を選択するステップは、プロセスウィンドウ制限パターンを含む回折次数のグループから少なくとも１つのパターンを選択できる。そのような実施形態では、光源及びマスクの最適化は、例えば、プロセスウィンドウ制限構造の結像特性の改善に主として向けられている。あるいは、パターンの部分集合を選択するステップは、識別された回折次数のグループの各々から少なくとも１つのパターンを選択できる。パターンの部分集合を用いた光源及びマスクの最適化後に、パターンの部分集合を用いた光源及びマスクの最適化から生成された光源を用いて別の設計最適化又はフルチップ最適化が実行されることが好ましい。結果的に、フルチップが最適化される。
【００１９】
[0019]  設計に関連付けられたパターンの部分集合は設計から手動又は自動で抽出されたパターンを含んでもよく、又は、例えば、設計の設計者によって設計と共に提供された特定のパターンを含んでもよい。これらの特定のパターン（多くの場合クリップと呼ばれる）は、クリップが特別の注意が必要な、又はリソグラフィプロセスにとって最も困難な構造を表す設計の部分を表現しているという点で設計に関連付けられた別個のパターンである。例えば、リソグラフィプロセスを最適化する目的としての設計又は設計レイアウト（通常ＯＡＳＩＳ、ＧＤＳＩＩなどの標準デジタル形式のレイアウトを含む）は、メモリパターン、テストパターン及びロジックパターンを含んでもよい。この設計レイアウトから、最初のより大きいパターン（これも多くの場合クリップと呼ばれる）の集合が識別される。多くの場合、設計レイアウトと共にクリップの集合が抽出されるか又は提供される。そのようなクリップの集合は設計レイアウト内の複雑なパターンを表現する（設計は５０〜１０００個のクリップを含むが、任意の数のクリップを提供又は抽出できる）。当業者には明らかなように、これらのパターン又はクリップは設計の小さい部分（例えば、回路、セル又はパターン）を表し、特にクリップは通常、特別の注意及び／又は検証が必要な小さい部分を表す。
【００２０】
[0020]  本発明のある実施形態では、識別ステップは、設計に関連付けられたクリップ又はパターンの集合を識別することを含む。本発明のある実施形態では、識別ステップは、パターンの集合の少なくとも一部を構成するパターンを設計から自動的に識別することを含む。パターンの集合の各パターンは識別プロセスで表現要件を用いて識別できるため、パターンの集合の識別は自動化できる。
【００２１】
[0021]  本発明のある実施形態では、パターンの部分集合を選択するステップは、クリップの集合であるパターンの集合からクリップを選択することを含む。パターンの部分集合は選択されたクリップを含む。パターンの部分集合を選択するステップは、設計から手動でパターンを抽出することを含んでもよい。その場合、パターンの部分集合は手動で抽出されたパターンを含む。パターンの部分集合を選択するステップは、また、設計から自動的にパターンを抽出することを含んでもよい。この例では、パターンの部分集合は自動的に抽出されたパターンを含む。選択方法には閾値が存在するため、選択ステップはパターンの集合から閾値に適合する全パターンを自動的に抽出して部分集合を生成するようにコンピュータプログラムプロダクトに命令することで実行できる。閾値は例えばユーザによって定義される。したがって、設計からパターンを選択する方法全体を設計からパターンの部分集合を自動的に抽出する抽出アルゴリズム内に自動化してもよい。部分集合の選択の変動が制限されて最適化ステップの予測可能性が改善され、また部分集合を選択する時間が制限されて、光源及びマスクの最適化の速度が向上する大量生産環境で光源及びマスクの最適化を実行する際にはこのことは重要な利点である。
【００２２】
[0022]  代替実施形態では、設計の事前定義された表現はゲート又はロジックパターンなどの異なるパターンタイプを含み、あるいは特定の配向を有するパターンを含む。設計のそのような表現を用いて識別されるパターンの集合を、例えば、ピッチに従ってその後グループ化してもよい。代替実施形態では、設計の事前定義された表現は設計内のパターンの複雑さのレベルを含む。別の代替実施形態では、事前定義された表現はメモリセルなどのリソグラフィ処理中に特別の注意及び／又は検証が必要なパターンを含む。別の代替実施形態では、事前定義された表現は事前定義されたプロセスウィンドウ性能を有するパターンを含む。パターンの集合内の定義されたグループは、プロセスウィンドウ性能に関連するグループの各々からのパターンの選択がフルチップウィンドウと比較して実質的に同様のプロセスウィンドウを有するパターンの部分集合を生成するように選択できる。その結果、パターンの部分集合のプロセスウィンドウを最適化するために光源及びマスクの最適化を実行することで、フルチップのプロセスウィンドウも実質的に最適化される。別の代替実施形態では、設計の事前定義された表現はパターンのプロセスパラメータの変動に対する感度を含む。光源及びマスクの最適化のための部分集合としての特定のプロセスパラメータに対する特定の感度を有するパターンを選択することで、光源及びマスクの最適化プロセスは上記の特定のプロセスパラメータに対する同様の感度を有することになり、例えば、最適化プロセスは上記の特定のプロセスパラメータに対するプロセス感度を低減することができる。
【００２３】
[0023]  本発明の追加の実施形態では、パターンの部分集合は設計のプロセスウィンドウ性能を制限するパターンの集合から得たパターンを構成するホットスポットを含む。ホットスポットを識別するために、設計のプロセスウィンドウ性能を制限するパターンを識別するパターンの集合のパターンの結像性能をモデル化する目的で数値モデル化方法を使用してもよい。
【００２４】
[0024]  本発明のある実施形態では、パターンの集合のグループ化及び／又はランク付けは設計の事前定義された表現に関連するパラメータに従って実行できる。そのようなパラメータは、例えば、ユーザ定義値又は露光ラチチュード及び焦点深度などのプロセスウィンドウパラメータであってもよい。本発明のある実施形態では、パターンの集合のグループ化及び／又はランク付けは設計の事前定義された表現に関連する関数に従って実行できる。そのような関数は、例えばターゲットからの模擬的な輪郭の誤差（ＥＰＥ）及びマスク製造誤差（ＭＥＥＦ）に対する感度を決定するためにエッジ配置誤差及びマスク増大関数値が含まれる重要度スコア関数であってもよい。本発明のある実施形態では、パターンの集合のグループ化／ランク付けは設計の事前定義された表現に関連するルールに従って実行される。そのようなルールベースのグループ化／ランク付けでは、グループ化は、線／空間構造の幅／間隔（例えば、事前定義されたＷ／Ｓ間隔に基づいてグループ化されたパターン；ある特定のＷ／Ｓの組合せはその他の組合せよりも優先度が高い）、又はパターンタイプ（例えば、ＩＤ線／空間によってグループ化されたパターン；ラインツーエンド、エンドツーエンド、エルボ、又はＨ字形パターン；ある特定のパターンタイプはその他のパターンタイプよりも優先度が高い）などのユーザ定義ルールに従って実行できる。
【００２５】
[0025]  パターンの集合からパターンの部分集合を選択するために閾値が使用される。選択されたパターンは、閾値より上の又は下のパターンであってもよく、閾値のパターンであってもよい。本発明のある実施形態では、閾値は重要度スコアレベルを含む。そのような実施形態では、例えば、一定の重要度スコアレベル以上といった重要度スコアを有するパターンの集合から選択したパターンのみがパターンの部分集合に選択される。本発明の代替実施形態では、閾値は露光ラチチュード及び焦点深度などのプロセスウィンドウパラメータを含む。本発明の別の代替実施形態では、閾値はパターンの集合をグループ化するステップ中に識別された事前定義された数のグループから選択したパターンの数を含む。事前定義された数のグループはすべて識別されたグループであってもよく、又はパターンの部分集合のみであってもよい。各グループから選択したパターンの数は、例えば、少なくとも各グループから選択した１つのパターンから最大１５〜５０パターンであってもよい。別の代替実施形態では、閾値はランク順にランク付けされた所定数のパターンを含む。本発明の代替実施形態では、閾値はパターン内の構造の寸法を含む。例えば、大きい寸法のパターンの前に小さい寸法のパターンを選択してもよい。本発明の別の代替実施形態では、閾値は設計又はパターンの集合内のパターン出現数を含む。例えば、出現数が低いパターンより先に出現数が高いパターンを選択してもよい。本発明の代替実施形態では、閾値は設計に関するパターンの限界を含む。例えば、ゲート又はオーバレイクリティカルパターンに使用されるパターンを局所相互接続パターンの前に選択してもよい。上記のすべての選択はコンピュータプログラムプロダクトに閾値をパターンの集合に適用するよう命令することで比較的容易に自動化できる。
【００２６】
[0026]  上記及びその他の態様をさらに促進するために、本発明は、リソグラフィプロセスによって設計又は設計の修正を基板上に結像させる光源及びマスクの最適化を実行する方法に関する。この方法は、請求項のいずれかに記載の設計からパターンの部分集合を選択するステップと、選択したパターン上で光源及びマスクの最適化を実行して光源の構成が設計又は設計の修正を基板上に結像させるリソグラフィツールの照明源の構成である最適化された光源構成を得るステップとを含み、上記方法は最適化された光源を用いて設計を最適化するステップをさらに含む。この実施形態では、設計はフルチップ設計であってもよい。
【００２７】
[0027]  光源及びマスクの最適化の代替実施形態では、光源及びマスクの最適化を実行する方法は個々のチップ層上で実行できる。そのような環境では、上記方法は、例えば、関連するプロセス又は関連する設計のために実行される光源及びマスクの最適化から初期光源構成を選択することから開始してもよい。この初期光源構成を用いて、例えば、この初期光源構成を使用して設計の結像をシミュレートするシミュレーションツールを用いて設計のリソグラフィ性能を検証できる。このリソグラフィ性能の検証から設計内で１つ又は複数のホットスポットを識別できる。ホットスポットは焦点深度、露光ラチチュード、クリティカルディメンションの均一性、又はプロセスウィンドウのサイズあるいは同様のパラメータなどのリソグラフィパラメータを制限することが識別されたパターン又はクリップである。その後、光源及びマスクの最適化の再実行のために、但し、当面では上記少なくとも１つの識別されたホットスポットを含むパターンの部分集合を用いたこの特定のチップ設計のために、パターンの部分集合内に識別されたホットスポットのうち少なくとも１つが含まれる。この流れの利点は、通常、元の光源及びマスクの最適化と比較して縁部の変更だけが必要であるという点で、これによって、この「設計別」の光源及びマスクの最適化を実行するための通常の計算時間は初期光源構成の初期選択を行わずに光源及びマスクの最適化を実行する場合と比較してはるかに短い。
【００２８】
[0028]  上記及びその他の態様をさらに促進するために、本発明は、実行されると、設計からパターンの部分集合を選択する方法をコンピュータに実行させる命令を内部に記録したコンピュータ可読媒体を備えるコンピュータプログラムプロダクトに関する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
[0029]  対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
【図１】[0030]典型的なリソグラフィ投影システムを示す例示的ブロック図である。
【図２】[0031]リソグラフィシミュレーションモデルの機能モジュールを示す例示的ブロック図である。
【図３Ａ】[0032]本発明の実施形態による１つの例示的なＳＭＯプロセスを示すフローチャートである。
【図３Ｂ】[0033]パターン選択アルゴリズムを示す詳細なフローチャートである。
【図４】[0034]本発明によるＳＭＯプロセスの一実施形態に含むことができる１つの例示的なパターン選択方法を示すフローチャートである。
【図５Ａ】[0035]本発明によるＳＭＯプロセスの別の実施形態に含むことができる１つの例示的なパターン選択方法を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】[0036]ベースライン光源又は初期光源構成が選択された後にＳＭＯプロセスが実行される一例を示すフローチャートである。
【図６】[0037]本発明によるＳＭＯプロセスの別の実施形態に含むことができる１つの例示的なパターン選択方法を示すフローチャートである。
【図７】[0038]本発明によるＳＭＯプロセスの別の実施形態に含むことができる１つの例示的なパターン選択方法を示すフローチャートである。
【図８】[0039]本発明によるＳＭＯプロセスの別の実施形態に含むことができる１つの例示的なパターン選択方法を示すフローチャートである。
【図９】[0040]図９Ａ〜図９Ｐを含み、図８の方法に従って選択されたクリップの例示的な回折次数分布を示す。
【図１０】[0041]本発明による様々なパターン選択方法のプロセスウィンドウの性能を比較するグラフである。
【図１１】[0042]本発明による様々なパターン選択方法の処理実行時間の性能を比較するチャートである。
【図１２】[0043]本発明のシミュレーション方法の実施を支援することができるコンピュータシステムを示すブロック図である。
【図１３】[0044]本発明の方法と共に使用するのに適したリソグラフィ投影装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
[0045]  当業者が本発明を実践することができるように、本発明の例示的な例として提供される図面を参照して以下に本発明を詳述する。特に、以下の図及び例は本発明の範囲を１つの実施形態に限定するものではなく、下記又は図示の要素の一部又は全部を入れ替えることで別の実施形態も可能である。さらに、既知のコンポーネントを用いて本発明の特定の要素を部分的に又は完全に実施することができる場合、本発明を分かりにくくしないように、本発明の理解に必要な既知のコンポーネントのそれらの部分のみを説明し、それら既知のコンポーネントのその他の部分の詳細な説明は省略する。ソフトウェアで実施される実施形態はそれに限定されてはならず、特に断りのない限り、当業者には明らかなように、ハードウェア、又はソフトウェアとハードウェアとの組合せで実施される実施形態を含むことができ、またその逆の場合も同様である。本明細書では、単一のコンポーネントを示す実施形態は限定的と考えてはならず、特に本明細書で断りのない限り、複数の同じコンポーネントを含む別の実施形態も包含し、またその逆の場合も同様である。さらに、特に断りのない限り、出願人らは明細書又は特許請求の範囲のいかなる用語にも一般的でない又は特殊な意味を与えることはない。さらに、本発明は、本明細書の図で参照する既知のコンポーネントの現在及び将来の既知の同等物を包含する。
【００３１】
[0046]  本稿では、ＩＣの製造における本発明の使用を特に参照できるが、本発明は、多数の他の可能な用途を有することを明確に理解されたい。例えば、集積光学系、磁気ドメインメモリ用の案内及び検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッド等の製造に使用することができる。当業者であれば、このような別の用途の場合、本明細書における「レチクル」、「ウェーハ」、又は「ダイ」という用語のいかなる使用もより一般的な用語である「マスク」、「基板」及び「ターゲット部分」という用語にそれぞれ置き換えることができることを理解することができるだろう。
【００３２】
[0047]  本書では、「放射」及び「ビーム」という用語を使用して、（例えば、３６５、２４８、１９３、１５７、又は１２６ｎｍの波長を有する）紫外放射、及びＥＵＶ（例えば、５〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する極端紫外線）を含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。
【００３３】
[0048]  本文中で使用されるマスクという用語は、基板のターゲット部分内に作成するパターンに対応するパターン付き断面を入射放射ビームに与えるために使用できる一般のパターニング手段を指すものと広く解釈することができる。「光弁」という用語もまたこの文脈で使用できる。従来のマスク（透過型又は反射型、バイナリ、位相シフト、ハイブリッドなど）以外に、そのような他のパターニング手段の例は以下を含む。すなわち、
・プログラマブルミラーアレイ。そのようなデバイスの例は、粘弾性制御層及び反射面を有するマトリクスアドレス可能な表面である。そのような装置の基本原理は、（例えば）反射表面のアドレスされた領域が入射光を回折光として反射し、アドレスされなかった領域は、入射光を非回折光として反射するということである。適切なフィルタを使用して、上記非回折光を反射ビームから除去し、回折光だけを残すことができる。こうして、このビームは、マトリクスアドレス可能な表面のアドレッシングパターンに従ってパターンを付与される。必要なマトリクスアドレッシングは、好適な電子手段を使用して実施できる。そのようなミラーアレイに関する詳細情報は、例えば、参照により本明細書に組み込むものとする米国特許第５，２９６，８９１号及び第５，５２３，１９３号から収集できる。
【００３４】
[0049]  ・プログラマブルＬＣＤアレイ。そのような構造の一例は、参照により本明細書に組み込むものとする、米国特許第５，２２９，８７２号に記載されている。
【００３５】
[0050]  本発明を説明する前に、シミュレーション全体及び結像プロセスについて簡潔に説明する。図１は、例示的リソグラフィ投影装置１０を示す。主要なコンポーネントは、深紫外線エキシマレーザ放射源であってもよい光源１２と、部分的なコヒーレンス（シグマとして示される）を定義し、また特定の光源整形光学系１４、１６ａ及び１６ｂを含んでもよい照明光学系と、マスク又はレチクル１８と、ウェーハ面２２上にレチクルパターンの画像を生成する投影光学系１６ｃである。瞳面の調整式フィルタ又はアパーチャ２０はウェーハ面２２に当たるビーム角度の範囲を制限することができ、可能な最大角度は投影光学系の開口数ＮＡ＝ｓｉｎ（Θｍａｘ）を定義する。
【００３６】
[0051]  リソグラフィシステムでは、これらの主要システムコンポーネントが図２に示すように別々の機能モジュールによって説明することができる。図２を参照すると、機能モジュールは、ターゲット設計を定義する設計レイアウトモジュール２６と、結像プロセスで使用するマスクを定義するマスクレイアウトモジュール２８と、シミュレーションプロセス中に使用するマスクレイアウトのモデルを定義するマスクモデルモジュール３０と、リソグラフィシステムの光学コンポーネントの性能を定義する光学モデルモジュール３２と、所与のプロセスで使用されているレジストの性能を定義するレジストモデルモジュール３４とを含む。知られているように、シミュレーションプロセスの結果は、例えば、結果モジュール３６内に予測輪郭及びＣＤを生成する。
【００３７】
[0052]  より詳細には、照明及び投影光学系の特性が、ＮＡ−シグマ（σ）設定と、任意の特定の照明源の形状（例えば、環状、四重極、及び二重極などの軸外光源）とを含むが、これらに限定されない光学モデル３２内で捕捉されることに留意されたい。基板上にコーティングされたフォトレジスト層の光学特性、すなわち、屈折率、膜厚、伝搬及び偏光効果も光学モデル３２の一部として捕捉してもよい。マスクモデル３０は、レチクルの設計フィーチャを捕捉し、例えば米国特許第７，５８７，７０４号に記載のマスクの詳細な物理特性の表現を含んでもよい。最後に、レジストモデル３４は、例えば、基板ウェーハ上に形成されるレジストフィーチャの輪郭を予測するために、露光、ＰＥＢ及び現像中に生起する化学プロセスの影響を説明する。このシミュレーションの目的は、例えば、ターゲット設計と比較することができるエッジ配置とクリティカルディメンション（ＣＤ）とを正確に予測することである。ターゲット設計は一般にプレＯＰＣマスクレイアウトとして定義され、ＧＤＳＩＩ又はＯＡＳＩＳなどの標準化デジタルファイルフォーマットで提供される。
【００３８】
[0053]  通常の高性能設計の場合、ターゲット設計に十分に近い印刷パターンを達成するために、ほとんどあらゆるフィーチャエッジが何らかの修正を必要とする。これらの修正は、エッジ位置又は線幅をシフト又はバイアスさせること、及びそれら自体を印刷することは意図されていないがそれに関連付けられたフィーチャの特性に影響を及ぼす「アシスト」フィーチャを加えることを含むことができる。さらに、照明源に適用される最適化技術は、異なるエッジ及びフィーチャに対して異なる効果を有する場合がある。照明源の最適化は、光源照明を光の選択されたパターンに制限するための瞳の使用を含むことができる。本発明は、光源構成及びマスク構成の両方に適用できる最適化方法を提供する。
【００３９】
[0054]  一般に、本発明の実施形態による光源及びマスクの最適化（ＳＭＯ）を実行する方法は、ＳＭＯで使用するクリップの完全な集合から重要な設計パターンの小さな集合をインテリジェントに選択することによって、計算コストを低減しながら、フルチップパターンを対象にすることを可能にする。ＳＭＯは、最適化された光源を得るために、上記の選択されたパターンに対してのみ実行される。次に、最適化された光源を使用して、（例えばＯＰＣ及びＬＭＣを使用して）フルチップ用にマスクを最適化し、結果が比較される。その結果が従来のフルチップＳＭＯに匹敵する場合、プロセスは終了する。そうでない場合、反復して成功裏の結果に収束するような様々な方法が提供される。
【００４０】
[0055]  本発明の各実施形態による１つの例示的なＳＭＯ法について、図３のフローチャートに関連して説明する。当業者には直接にまた不明な点がなく明らかなように、図３ＡのフローチャートはＳＭＯ最適化中に必ずしも使用しない多数の帰還ループを示している。例えば、プロセス開発中のＳＭＯでは、最善の可能な光源とマスクは幾つかの帰還ループを使用する必要がある一方で、チップ生産プロセス中に実行するＳＭＯでは速度が重要であり、図３Ａに示すように、帰還ループの大半を省略した簡単化されたＳＭＯのフローが使用されることが覆い。
【００４１】
[0056]  リソグラフィプロセスを最適化するターゲット設計３００（通常、ＯＡＳＩＳ、ＧＤＳＩＩなどの標準デジタル形式のレイアウトを含む）は、メモリパターン、テストパターン及びロジックパターンを含む。この設計３００から、設計の事前定義された表現に関連する設計からパターンの集合３０２が識別される。本発明の特定の実施形態では、パターンの集合は、これは設計３００内の複雑なすべてのパターンを表す抽出されたクリップの完全な集合３０２（通常、約５０〜１０００個のクリップ）である。当業者には明らかなように、これらのパターン又はクリップは設計の小さい部分（例えば、回路、セル又はパターン）を表し、特にクリップは特別の注意及び／又は検証が必要な小さい部分を表す。
【００４２】
[0057]  パターンの集合を識別する設計の事前定義された表現は、例えば、ゲート又はロジックパターンなどの様々なパターンタイプを含むことができ、又は例えば特定の配向を有するパターンを含むこともできる。また、パターンの集合を識別する事前定義された表現は、一定レベルの複雑さを有するパターン、又はリソグラフィ処理中に特別の注意及び／又は検証を必要とするパターン、例えば、１Ｄスルーピッチ、千鳥配置スルーピッチのような設計ルールに適合する特定のテスト構造、一般に使用される設計構造又はプリミティブ（たとえば、エルボ、Ｔ字形、Ｈ字形）、メモリセルのような反復して使用されるレイアウト構造（たとえば、煉瓦壁）、メモリ周辺構造（例えば、メモリセルのフック）、及び以前の生成時からの既知の結像問題を有するパターンなどを含むことができる。さらに、パターンの集合を識別する事前定義された表現は、例えば、事前定義されたプロセスウィンドウ性能を有するパターンを含むことができ、例えば、パターンのプロセスパラメータ変動に対する感度を含むパターンを含むことができる。
【００４３】
[0058]  ３０４に概略を示すように、パターン又はクリップの小さい部分集合３０６（例えば、１５〜５０個のクリップ）が完全な集合３０２から選択される。以下に詳述するように、パターン又はクリップの集合の選択は、選択されたパターンのプロセスウィンドウがクリティカルパターンの完全な集合のためのプロセスウィンドウにできる限り密接に合致するように実行されることが好ましい。また選択の有効性は総計のターン実行時間（パターン選択及びＳＭＯ）の削減によって測定される。
【００４４】
[0059]  ３０８で、選択されたパターンの部分集合（１５〜５０個のパターン）を用いてＳＭＯが実行される。より具体的には、選択されたパターンの部分集合３０６に合わせて照明源が最適化される。この最適化は、様々な既知の方法のいずれか、例えば参照によりその内容を本明細書に組み込むものとする米国特許公開第２００４／０２６５７０７号に記載されている方法を使用して実行できる。
【００４５】
[0060]  ３１０で、選択されたパターンの部分集合３０６の製造可能性検証が、３０８で得られた光源を用いて実行される。より具体的には、検証は、選択されたパターンの部分集合３０６及び最適化された光源の空間像シミュレーションを実行すること、及び上記パターンの部分集合が十分に広いプロセスウィンドウ全体にわたって印刷されることを検証することを含む。この検証は、様々な既知の方法のいずれか、例えば参照によりその内容を本明細書に組み込むものとする米国特許第７，３４２，６４６号に記載されている方法を使用して実行できる。
【００４６】
[0061]  ３１０の検証が満足できるものであると３１２で決定された場合、処理は３１４のフルチップ最適化に進む。そうでない場合、処理は３０８に戻り、そこでＳＭＯが再び、異なる光源、又はパターンの部分集合を用いて実行される。例えば、検証ツールによって推定されたプロセス性能を、露光ラチチュード及び焦点深度などのある特定のプロセスウィンドウパラメータに関する閾値と比較することができる。これらの閾値は、事前定義が可能であり、又は、ユーザが設定してもよい。
【００４７】
[0062]  ３１６で、選択されたパターンの部分集合がリソグラフィ性能仕様を満足すると３１２で決定された後で、最適化された光源３１４が、フルチップ又はクリップの完全な集合の最適化に使用される。
【００４８】
[0063]  ３１８で、フルチップ又はクリップの完全な集合３１６内の全パターンに対するモデルベースのサブ解像度アシストフィーチャ配置（ＭＢ−ＳＲＡＦ）及び光近接効果補正（ＯＰＣ）が実行される。このプロセスは、様々な既知の方法のいずれか、例えば参照によりその内容を本明細書に組み込むものとする、米国特許第５，６６３，８９３号、第５，８２１，０１４号、第６，５４１，１６７号、及び第６，６７０，０８１号に記載されている方法を使用して実行できる。
【００４９】
[0064]  ３２０で、ステップ３１０と同様のプロセスを用いて、フルパターンシミュレーションをベースとする製造可能性検証が、最適化された光源３１４、及び３１８で修正されたフルチップ又はクリップの完全な集合３１６を用いて実行される。
【００５０】
[0065]  ３２２で、フルチップ又はクリップの完全な集合３１６の性能（例えば、露光ラチチュード及び焦点深度などのプロセスウィンドウパラメータ）が、パターン又はクリップの部分集合３０６と比較される。一例示的実施形態では、同様の（１０％未満）リソグラフィ性能が、選択されたパターン（１５〜２０）３０６及びすべてのクリティカルパターン（５０〜１０００）３１６について得られたときに、パターン選択が完了したと考えられ、及び／又は光源がフルチップに対して完全に適格になる。
【００５１】
[0066]  そうでない場合、３２４でホットスポットが抽出され、３２６でこれらのホットスポットがパターンの部分集合３０６に追加され、プロセスがやり直される。例えば、検証３２０中に識別されたホットスポット（すなわち、プロセスウィンドウ性能を制限するフルチップ又はクリップの完全な集合３１６の中のフィーチャ）を使用してさらに光源を調整するか又はＳＭＯを再実行する。フルチップ又はクリップの完全な集合３１６のプロセスウィンドウが最後の実行と３２２の最後の実行前の実行との間で同じであるときに、光源が完全に収束したと考えられる。そのような場合、ステップ３２８に示すように、最適化された光源とマスクをフローから抽出することができる。
【００５２】
[0067]  複数のパターン選択方法が３０４で使用するために開発されており、幾つかの非限定的な例について以下に詳述する。
【００５３】
[0068]  図３Ｂは、設計３００からパターンの部分集合を選択するパターン選択方法の全体のフローを示す図である。パターン選択方法の最初のステップ３０２は設計３００からのパターンの識別である。パターンの集合内のパターンの識別は、パターンが上記の事前定義された表現を介して設計に関連するように実行される。識別されたパターンの集合は、本発明の特定の実施形態では、クリップの完全な集合を含む。その後、識別されたパターンの集合はステップ３５０でグループ化及び／又はランク付けされる。このグループ化及び／又はランク付けは事前定義された表現に関連するパラメータに、事前定義された表現に関連する関数、又は事前定義された表現に関連するルールに従って実行される。次に、ステップ３５２で閾値が定義され、この閾値はその後ステップ３５４でパターンの集合からパターンの部分集合を選択するのに使用される。
【００５４】
[0069]  パターンの集合を選択するステップ３０２及びパターンの部分集合を選択するステップ３５４は、有利なことに、自動化プロセスで実行できる。選択方法には閾値が存在するという事実のために、選択ステップ３５４は、パターンの集合から閾値に適合する全パターンを自動的に抽出して部分集合を生成するようにコンピュータプログラムプロダクトに命令することで実行できる。閾値は例えばユーザによって定義されてもよい。また、パターンの集合の各パターンは識別プロセス中に表現要件を用いて識別可能なため、パターンの集合の識別ステップ３０２は自動化できる。したがって、設計又はフルチップからパターンを選択する方法全体を設計又はフルチップからパターンの部分集合を自動的に抽出する抽出アルゴリズム内に自動化してもよい。究極的には、光源及びマスクの最適化方法全体を完全に自動化することができる。これは自動プロセスが速度と一貫性とを確実に行うようにする大量生産環境で光源及びマスクの最適化を実行する際の一要件といってもよい。
【００５５】
[0070]  第１の実施形態では、ターゲット設計内のＳＲＡＭパターンに合わせて光源が最適化され、次にクリップの完全な集合の中のホットスポットが識別され、ＳＭＯ用のパターンの部分集合として選択される。
【００５６】
[0071]  例えば、図４に示すように、この実施形態によるパターン選択は、Ｓ４０２で、ターゲット設計３００からＳＲＡＭパターン、例えば２つのＳＲＡＭパターンを選択することによって始まる。
【００５７】
[0072]  ステップＳ４０４で、これら２つのパターンを用いて、これらのＳＲＡＭパターンのための最適化された光源を得るために、３０８で実行されたような光源最適化が実行される。
【００５８】
[0073]  ステップＳ４０６で、Ｓ４０４からの最適化された光源を用いて、クリップの完全な集合３０２についてＯＰＣが実行される。このステップで実行されるＯＰＣプロセスは、図３の３１８に関連して上述したＯＰＣプロセスと同様であってもよい。
【００５９】
[0074]  ステップＳ４０８で、Ｓ４０６で調整されたクリップの完全な集合３０２について製造可能性検証が実行される。この検証は、図３の３２０に関連して上述した検証と同様に実行できる。
【００６０】
[0075]  製造可能性検証の結果から、Ｓ４１０で、最悪の性能を有するクリップが選択される。例えば、Ｓ４１０は、製造可能性検証の結果から、ＳＲＡＭに最適化された光源のためのプロセスウィンドウについて最も大きい制限効果を有する５〜１５個のクリップを識別することを含む。
【００６１】
[0076]  次に、ＳＲＡＭパターン及びホットスポットが図３の例示的なフルチップＳＭＯフロー内の部分集合３０６として使用される。
【００６２】
[0077]  次の実施形態で、元の光源及びモデルを用いて、クリップの完全な集合からホットスポットが識別され、それらがＳＭＯ用のパターンの部分集合として選択される。
【００６３】
[0078]  例えば、図５Ａに示すように、この実施形態によるパターン選択は、Ｓ５０２で、リソグラフィプロセスのための元の又は初期の光源及びモデルを識別することによって始まる。図５Ａ及び図５Ｂの説明の残りで、初期光源はリソグラフィプロセス内で使用される照明源が図５Ａ及び図５Ｂに記載する光源マスクプロセスを用いて変更できる特定の構成を初期に有するということを示す初期光源構成として示されている。例えば、環状照明源が初期光源又は初期光源構成として使用される。あるいは、元の光源又は初期光源は特定又は同様のリソグラフィプロセスあるいは設計について実行した以前のＳＭＯの結果であってもよい。この元の又は初期光源は現在の設計の最適化の開始点として使用される。モデルは、コンピュータリソグラフィ及び空間像シミュレーションで使用されるリソグラフィプロセスの任意のモデルであってもよく、例えば米国特許第７，３４２，６４６号に記載されている相互透過係数（ＴＣＣ）を含んでもよい。
【００６４】
[0079]  ステップＳ５０４で、この光源及びモデルならびにクリップの完全な集合３０２を用いて製造可能性検証が実行される。検証処理は、図３の３１０に関連して上述した検証処理と同様であってもよい。
【００６５】
[0080]  ステップＳ５０６で、検証結果を使用して、クリップの完全な集合３０２の各々について、重要度スコアを計算し、ホットスポットを識別する。１つの非限定的な例では、重要度スコアは、以下のように計算される。
スコア = 正規化（+EPE）+ 正規化（-EPE）+ 2*正規化MEEF
上式で、ＥＰＥはエッジ配置誤差であり、ＭＥＥＦは、マスク誤差増大係数である。しかし、設計が特定のリソグラフィ性能に合致するか否かを示すスコア又は値をこのステップＰ５０６で用いて、この初期光源構成の使用時の設計のリソグラフィ性能の様子を理解できるということは当業者には明らかであろう。
【００６６】
[0081]  ステップＳ５０８で、最高のスコアを有するか又は使用するリソグラフィパラメータを制限するクリップがホットスポットとして識別される。例えば、Ｓ５０８は、上記で計算された最高の重要度スコアを有する５〜１５個のクリップを識別することを含む。
【００６７】
[0082]  次に、クリップは図３の例示的なフルチップＳＭＯフロー内の部分集合３０６として使用される。実施形態によっては、ターゲット設計３００からの２つのＳＲＡＭパターンもまた部分集合３０６に含まれる。
【００６８】
[0083]  図５Ｂはこのプロセスの詳細図である。一点鎖線の正方形は図５Ａに示すプロセスの部分を示す。プロセスは、初期光源構成又はベースライン光源が、例えば、以前の光源マスク最適化から選択されるステップ５１０から開始する。この以前の光源マスク最適化は特定のリソグラフィプロセスについて実行でき、又は現在調査中の設計に類似した設計について実行できる。次に、５２０で示したステップで、初期光源構成の使用時の設計についてリソグラフィ性能が検証される。リソグラフィ性能が不十分な場合、ホットスポットはステップ５３０で識別され、その後、識別されたホットスポットのうち少なくとも幾つかがステップ５４０に示すようにクリップの集合から選択されたパターンに追加されてパターン対象範囲が増加する。その後、識別されたホットスポットのうち少なくとも幾つかを含むクリップの集合を用いて参照符号３０６で示す、図３Ａに示したのと基本的に同様のステップで光源マスクの最適化が実行される。使用される初期光源構成は同様のリソグラフィプロセス又は同様の設計から選択されるため、光源マスクの最適化のプロセス中に最適な光源マスクの組合せを発見するのに必要な変化は限られていると予想されるため、光源マスクの最適化を達成するための計算時間は大幅に低減する。さらに、このフローによって実質的に全チップ又は設計について光源マスクの最適化を実行することが可能になる。これは常に増加するリソグラフィ要件のためにプロセスウィンドウがさらにきつくなるときに必要である。
【００６９】
[0084]  次の実施形態で、クリップの完全な集合３０２について分析が実行され、最善のフィーチャ及びピッチ適用範囲を与えるクリップがＳＭＯ用のパターンの部分集合として選択される。
【００７０】
[0085]  例えば、図６に示すように、この実施形態によるパターン選択は、Ｓ６０２で、クリップをフィーチャタイプに従ってグループ化することによって始まる。例えば、クリップは、回路パターンのタイプ（例えば、ゲート又はロジック）によって、又は配向もしくは複雑さなどによってグループ化することができる。
【００７１】
[0086]  ステップＳ６０４で、各グループ内のクリップがピッチによってさらに分類される。
【００７２】
[0087]  ステップＳ６０６で、タイプとピッチの両方に与えられる予定の対象範囲を決定するために、クリップの各々が小さなピッチゾーン内でサンプリングされる。
【００７３】
[0088]  ステップＳ６０８で、最小ピッチ及び最大セル密度を有するクリップが、Ｓ６０６での所望の対象範囲を与えるクリップから選択される。例えば、Ｓ６０８は、最善の設計対象範囲及び最小から最小ピッチの１．５倍までのピッチを有する５〜１５個のクリップを識別することを含む。
【００７４】
[0089]  次に、これらのクリップが、図３の例示的なフルチップＳＭＯフロー内の部分集合３０６として使用される。実施形態によっては、ターゲット設計３００からの２つのＳＲＡＭパターンもまた、部分集合３０６に含まれる。
【００７５】
[0090]  次の実施形態では、クリップの完全な集合について分析が実行され、プロセスの元のモデルに従って幾つかのプロセスパラメータに対する最大感度を有するクリップが、ＳＭＯ用のパターンの部分集合として選択される。
【００７６】
[0091]  例えば、図７に示すように、この実施形態によるパターン選択は、Ｓ７０２で、リソグラフィプロセスの元のモデルを識別することによって始まる。Ｓ５０２と同様に、モデルは、コンピュータリソグラフィ及び空間像シミュレーションで使用されるリソグラフィプロセスの任意のモデルであってもよく、例えば米国特許第７，３４２，６４６号に記載されている相互透過係数（ＴＣＣ）を含んでもよい。
【００７７】
[0092]  ステップＳ７０４で、クリップの完全な集合３０２の各々の中央に位置するパターン内にカットラインが配置される。
【００７８】
[0093]  ステップＳ７０６で、クリップの各々について、元のモデルを用いて、プロセスパラメータ感度が計算される。例えば、プロセスパラメータは、ドーズ量及び焦点であってもよく、感度は、Ｓ７０２で識別されたリソグラフィプロセスシミュレーションモデルを用いて空間像シミュレーションを実行することによって計算できる。次に、様々なプロセス条件の持続時間中のカットラインでのクリップの挙動が分析され、それらの感度が決定される。
【００７９】
[0094]  ステップＳ７０８で、プロセスパラメータ変動に対する最大感度を有するクリップが選択される。例えば、Ｓ７０８は、ドーズ量及び焦点の変化に対して最大感度を有する５〜１５個のクリップを識別することを含む。
【００８０】
[0095]  次に、これらのクリップが、図３の例示的なフルチップＳＭＯフロー内の部分集合３０６として使用される。実施形態によっては、ターゲット設計３００からの２つのＳＲＡＭパターンもまた、部分集合３０６に含まれる。
【００８１】
[0096]  次の実施形態では、クリップの完全な集合に対して分析が実行され、最善の回折次数分布を提供するクリップが、ＳＭＯ用のパターンの部分集合として選択される。パターンの回折次数は当業者には知られており、例えば、米国特許公開第２００４／０２６５７０７号に記載されているように決定できる。
【００８２】
[0097]  例えば、図８に示すように、この実施形態によるパターン選択は、Ｓ８０２で、クリップの完全な集合３０２の各々について回折次数挙動を計算することによって始まる。多数の可能な方法、例えば米国特許公開第２００４／０２６５７０７号を用いて、回折次数挙動を計算することができる。
【００８３】
[0098]  ステップＳ８０４で、クリップの完全な集合の計算された回折次数同士が比較され、ステップＳ８０６で、それらの回折次数分布に従ってクリップがグループ化される。例えば、クリップの各々の間の幾何学的相関を計算することができ、分類方法を実行して最も類似したクリップをグループ化できる。
【００８４】
[0099]  ステップＳ８０８で、グループの各々から１つのクリップが選択される。例えば、Ｓ８０６は、５〜１５個のクリップのグループを形成することを含み、１つのクリップが各グループからランダムに選択される。図９Ａ〜図９Ｐは、完全なクリップの集合から計算された１６個の個々のクリップについての例示的な回折次数分布９０２Ａ〜９０２Ｐを示す。
【００８５】
[00100]  次に、これらのクリップが、図３の例示的なフルチップＳＭＯフロー内の部分集合３０６として使用される。実施形態によっては、ターゲット設計３００からの２つのＳＲＡＭパターンもまた、部分集合３０６に含まれる。
【００８６】
[00101]  図８に関連して述べた回折次数ベースのパターン選択方法の、他の方法に対する幾つかの利点は、開始条件（例えば、開始照明源）が必要でなく、レジストモデルが必要でなく、モデルが必要でない点である。この方法はターゲットパターンを必要とするだけであり、したがって、プロセスから独立している。
【００８７】
[00102]  図１０は、上述の様々なパターン選択方法についてのプロセスウィンドウ性能を、従来のフルチップＳＭＯ法と比較するグラフである。図から分かるように、すべての方法が元のプロセスウィンドウと比較して改善され、回折次数法はフルチップＳＭＯに最も近い性能を提供する。
【００８８】
[00103]  図１１は、上述の様々なパターン選択方法についての処理実行時間性能を、従来のフルチップＳＭＯ法と比較するチャートである。図から分かるように、すべての方法が従来の実行時間と比較して改善され、回折次数法は最大の改善を提供する。
【００８９】
[00104]  図１２は、本明細書に開示する最適化方法及びフローの実施を支援することができるコンピュータシステム１００を示すブロック図である。コンピュータシステム１００は、情報を通信するバス１０２又はその他の通信機構と、情報を処理するバス１０２に結合されたプロセッサ１０４とを含む。コンピュータシステム１００は、また、情報及びプロセッサ１０４によって実行される命令を格納するためのバス１０２に結合されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は他のダイナミックストレージデバイスなどのメインメモリ１０６を含む。メインメモリ１０６は、また、プロセッサ１０４によって実行される命令の実行中に、一時的変数又は他の中間情報を格納するために使用してもよい。コンピュータシステム１００は、さらに、プロセッサ１０４のために静的情報及び命令を格納するバス１０２に結合された読取り専用メモリ（ＲＯＭ）１０８又はその他のスタティックストレージデバイスを含む。磁気ディスク又は光ディスクなどのストレージデバイス１１０が提供され、バス１０２に結合され、情報及び命令を格納する。
【００９０】
[00105]  コンピュータシステム１００は、バス１０２を介してコンピュータユーザに対して情報を表示する陰極管（ＣＲＴ）又はフラットパネル又はタッチパネルディスプレイなどのディスプレイ１１２に結合することができる。英数字キー及びその他のキーを含む入力デバイス１１４がバス１０２に結合され、プロセッサ１０４へ情報と選択したコマンドを通信する。別のタイプのユーザ入力デバイスがプロセッサ１０４へ方向情報と選択したコマンドを通信し、ディスプレイ１１２上でのカーソルの動きを制御するマウス、トラックボール、又はカーソル方向キーなどのカーソル制御装置１１６である。この入力デバイスは、通常、第１軸（例えば、ｘ）と第２軸（例えば、ｙ）の２軸で自由度２を有し、これによってデバイスは平面内の位置を指定することができる。入力デバイスとしてタッチパネル（画面）ディスプレイも使用することができる。
【００９１】
[00106]  本発明の一実施形態によれば、メインメモリ１０６に含まれる１つ又は複数の命令のうち１つ又は複数のシーケンスを実行するプロセッサ１０４に応答してコンピュータシステム１００によって最適化プロセスの一部を実行することができる。そのような命令は、ストレージデバイス１１０などの別のコンピュータ可読媒体からメインメモリ１０６に読み込むことができる。メインメモリ１０６内に含まれる命令シーケンスを実行すると、プロセッサ１０４は本明細書に記載するプロセスステップを実行する。マルチ処理装置内の１つ又は複数のプロセッサを使用してメインメモリ１０６内に含まれる命令シーケンスを実行することができる。代替実施形態では、ソフトウェア命令の代わりに、又はそれと組み合わせてハードワイヤード回路を使用することができる。したがって、本発明の実施形態は、ハードウェア回路とソフトウェアとの特定の組合せに限定されない。
【００９２】
[00107]  本明細書で使用する「コンピュータ可読媒体」という用語は、実行のためにプロセッサ１０４への命令の提供に参加する任意の媒体を指す。そのような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体を含むが、これに限定はされない多数の形態をとることができる。不揮発性媒体は、例えば、ストレージデバイス１１０などの光又は磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ１０６などのダイナミックメモリを含む。伝送媒体は、バス１０２を構成するワイヤを含む同軸ケーブル、銅線及び光ファイバを含む。また伝送媒体は、無線周波数（ＲＦ）及び赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成された音波又は光波の形態をとることができる。コンピュータ可読媒体の一般形態は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、その他の任意の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、穴のパターンを有するその他の任意の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、及びＥＰＲＯＭ、フラッシュＥＰＲＯＭ、その他の任意のメモリチップ又はカートリッジ、以下に記載する搬送波、コンピュータが読み出し可能な又はその他の任意の媒体を含む。
【００９３】
[00108]  様々な形態のコンピュータ可読媒体がプロセッサ１０４へ１つ又は複数の命令の１つ又は複数のシーケンスを搬送して実行するステップに参加できる。例えば、命令は、最初リモートコンピュータの磁気ディスク上に格納されていてもよい。リモートコンピュータは、命令をダイナミックメモリにロードし、モデムを用いて電話回線上で命令を送信することができる。コンピュータシステム１００側のモデムは電話回線上でデータを受信し、赤外線送信機を用いてデータを赤外線信号に変換する。バス１０２に結合された赤外線検出器が赤外線信号に載せて搬送されたデータを受信し、データをバス１０２上に配置することができる。バス１０２はデータをメインメモリ１０６へ搬送し、そこからプロセッサ１０４が命令を取り出して実行する。オプションとして、メインメモリ１０６によって受信された命令は、プロセッサ１０４による実行前又は後にストレージデバイス１１０に格納することができる。
【００９４】
[00109]  また、コンピュータシステム１００は、バス１０２に結合された通信インターフェイス１１８を含むことが好ましい。通信インターフェイス１１８は、ローカルネットワーク１２２に接続されたネットワークリンク１２０への双方向データ通信接続を提供する。例えば、通信インターフェイス１１８は、対応するタイプの電話回線にデータ通信接続を提供する総合サービスデジタル網（ＩＳＤＮ）カード又はモデムであってもよい。別の例として、通信インターフェイス１１８は、互換ＬＡＮにデータ通信接続を提供するローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）であってもよい。無線リンクも実施することができる。そのような任意の実施態様で、通信インターフェイス１１８は、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号を送受信する。
【００９５】
[00110]  ネットワークリンク１２０は、通常、１つ又は複数のネットワークを通してデータ通信を他のデータデバイスに提供する。例えば、ネットワークリンク１２０は、ローカルネットワーク１２２を通してインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）１２６が運用するホストコンピュータ１２４又はデータ装置に接続を提供することができる。次いでＩＳＰ１２６は、ワールドワイドパケットデータ通信ネットワーク、現在の通称は「インターネット」１２８を通してデータ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク１２２とインターネット１２８は共に、デジタルデータストリームを搬送する電気信号、電磁信号又は光信号を使用する。デジタルデータをコンピュータシステム１００との間で送受信する様々なネットワークを介した信号及びネットワークリンク１２０上の信号及び通信インターフェイス１１８を介した信号は情報を伝送する搬送波の例示的形態である。
【００９６】
[00111]  コンピュータシステム１００は、ネットワーク、ネットワークリンク１２０、及び通信インターフェイス１１８を通してメッセージとプログラムコードを含むデータとを送信することができる。インターネットの例では、インターネット１２８、ＩＳＰ１２６、ローカルネットワーク１２２及び通信インターフェイス１１８を通してサーバ１３０がアプリケーションプログラムのために要求されたコードを送信することができる。本発明によれば、そのような１つのダウンロードされたアプリケーションは、例えばこの実施形態の照明最適化に備える。受信されたコードは受信されると直ちにプロセッサ１０４によって実行することができ、及び／又はストレージデバイス１１０又はその他の不揮発性記憶装置に格納して後で実行することができる。こうして、コンピュータシステム１００は搬送波の形式でアプリケーションコードを入手することができる。
【００９７】
[00112]  図１３は、本発明のプロセスを使用して照明源を最適化することができる例示的リソグラフィ投影装置を概略的に示す。この装置は、以下のコンポーネントを含む。
−放射投影ビームＰＢを供給する放射システムＥｘ、ＩＬ。この例では、放射システムは放射源ＬＡをさらに含む。
−マスクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するマスクホルダを備え、部品ＰＬに対してマスクを正確に位置決めする第１の位置決め手段に接続された第１のオブジェクトテーブル（マスクテーブル）ＭＴ。
−基板Ｗ（例えば、レジストコートシリコンウェーハ）を保持する基板ホルダを備え、部品ＰＬに対して基板を正確に位置決めする第２の位置決め手段に接続された第２のオブジェクトテーブル（基板テーブル）ＷＴ。
−基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ又は複数のダイを含む）上にマスクＭＡの照射部分を結像する投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、屈折、光反射、又は反射屈折光学システム）。
【００９８】
[00113]  本明細書に記載するように、装置は透過型である（すなわち、透過マスクを有する）。しかし、一般に、装置は例えば反射型（反射マスクを備えた）であってもよい。あるいは、装置は、マスクの使用に代えて別の種類のパターニング手段を使用してもよい。その例として、プログラマブルミラーアレイ又はＬＣＤマトリクスがある。
【００９９】
[00114]  放射源ＬＡ（例えば、水銀ランプ又はエキシマレーザ）は、放射ビームを生成する。このビームは、直接、又はビームエキスパンダＥｘなどの調整手段を通った後で、照明システム（イルミネータ）ＩＬに供給される。イルミネータＩＬは、ビーム内の強度分散の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を設定する調整手段ＡＭを備えてもよい。さらに、イルミネータＩＬは、一般に、インテグレータＩＮ及び集光器ＣＯなどの様々なコンポーネントを備える。こうして、マスクＭＡに当たるビームＰＢは、断面に所望の均一性と強度とを有する。
【０１００】
[00115]  図１３に関して、放射源ＬＡはリソグラフィ投影装置のハウジング内にあってもよい（例えば、多くの場合、放射源ＬＡが水銀ランプの場合にあてはまる）が、リソグラフィ投影装置から離れていてもよく、生成する放射ビームを装置内に誘導する（例えば、好適な誘導ミラーにより）構成であってもよいことに留意されたい。この後者のシナリオは、多くの場合、放射源ＬＡがエキシマレーザ（ＫｒＦ、ＡｒＦ又はＦ２レージングに基づく）の時にあてはまる。本発明は、少なくともこれらの両方のシナリオを包含する。
【０１０１】
[00116]  その後、ビームＰＢは、マスクテーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡに達する。マスクＭＡを横断したビームＰＢは、レンズＰＬを通過し、レンズＰＬは基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームＰＢを合焦させる。第２の位置決め手段（及び干渉測定手段ＩＦ）を用いて、基板テーブルＷＴを正確に移動させて様々なターゲット部分ＣをビームＰＢの経路内に位置決めすることができる。同様に、第１の位置決め手段を用いて、例えば、マスクライブラリからマスクＭＡを機械的に取り出した後で、又はスキャン中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、オブジェクトテーブルＭＴ、ＷＴの移動は、図１３には明示していないロングストロークモジュール（粗動位置決め）とショートストロークモジュール（微動位置決め）により実現する。しかし、ウェーハステッパ（ステップアンドスキャンツールとは対照的に）の場合、マスクテーブルＭＴをショートストロークアクチュエータに接続するだけでよく、又は固定してもよい。
【０１０２】
[00117]  図のツールは、下記の２つの異なるモードで使用することができる。
−ステップモードでは、マスクテーブルＭＴは、基本的に固定状態に維持され、全マスク画像は、１回で（すなわち、１回の「フラッシュ」で）ターゲット部分Ｃ上に投影される。次に、異なるターゲット部分ＣをビームＰＢで照射することができるように、基板テーブルＷＴがｘ及び／又はｙ方向にシフトされる。
−スキャンモードでは、所与のターゲット部分Ｃが１回の「フラッシュ」で露光されない点を除けば、基本的には同じシナリオが適用される。代わりに、マスクテーブルＭＴを、速度ｖで所与の方向（例えば、ｙ方向のような、いわゆる「スキャン方向」）に移動することができ、その結果、投影ビームＰＢはマスク画像上をスキャンする。同時に、基板テーブルＷＴは、速度Ｖ＝Ｍｖで同じ方向又は反対方向に同時に移動する。ここで、Ｍは、レンズＰＬの倍率（通常、Ｍ＝１／４又は１／５である）である。このようにして、解像度を犠牲にしないで比較的広いターゲット部分Ｃを露光することができる。
【０１０３】
[00118]  本発明について、下記の条項に従ってさらに説明する。
１．設計の一部分を基板上に結像させるリソグラフィプロセスを最適化する方法であって、
前記設計の前記部分からパターンの部分集合を選択すること、
パターンの前記選択された部分集合を結像させる前記リソグラフィプロセスに合わせて照明源を最適化すること、
前記設計の前記部分を最適化し、前記リソグラフィプロセスで結像させるために、前記最適化された照明源を使用すること、を含む、
方法。
２．前記方法は、最初に、
初期光源構成を選択するステップと、
前記初期光源構成を使用するときに前記設計の前記部分のリソグラフィ性能を検証するステップと、を実行し、前記リソグラフィ性能を検証する前記ステップは、前記設計の前記部分内のホットスポットを識別することを含み、前記ホットスポットは、前記設計の前記部分のリソグラフィパラメータを制限する前記設計の前記部分からのパターンを構成し、パターンの前記部分集合は、少なくとも識別されたホットスポットの一部を含む、
条項１に記載の方法。
３．前記設計の前記部分はフルチップを含む、
条項１に記載の方法。
４．前記設計の前記部分はクリップを含み、
パターンの部分集合を選択するステップは、
前記設計からクリップの完全な集合を識別すること、
クリップの前記完全な集合からクリップの部分集合を選択すること、を含み、
前記最適化ステップは、クリップの前記選択された部分集合を結像させる前記リソグラフィプロセスに合わせて照明源を最適化することを含み、
前記使用するステップは、クリップの前記完全な集合を最適化し、前記リソグラフィプロセスで結像させるために前記最適化された照明源を使用することを含む、
条項１に記載の方法。
５．前記選択ステップは、
前記設計の前記部分内のパターンについて回折次数分布を計算すること、
前記計算された回折次数分布に基づいて前記パターンを複数のグループにグループ化すること、及び
パターンの前記部分集合として前記グループの各々から１つ又は複数の代表的パターンを選択すること、を含む、
条項１、２、４又は４に記載の方法。
６．選択ステップは、
前記設計の前記部分内で１つ又は複数のメモリパターンを識別すること、
前記１つ又は複数のメモリパターンに合わせて前記照明源を事前最適化すること、
前記事前最適化された照明源を使用し、前記設計の前記部分内の潜在的なホットスポットを決定すること、及び
前記決定された潜在的なホットスポットに基づいてパターンの前記部分集合を選択すること、を含む、
条項１、２、３又は４に記載の方法。
７．前記選択ステップは、
前記リソグラフィプロセスのための元の照明源を識別すること、
前記元の照明源を使用し、前記設計の前記部分内の潜在的なホットスポットを決定すること、及び
前記決定された潜在的なホットスポットに基づいてパターンの前記部分集合を選択すること、を含む、
条項１、２、３又は４に記載の方法。
８．ホットスポットの重要度スコアを計算するステップと、
事前定義された重要度スコアを有する前記ホットスポットを選択するステップ又は事前定義された重要度スコア範囲内の重要度スコアを有する前記ホットスポットを選択するステップと、をさらに含む、
条項６又は７に記載の方法。
９．前記選択ステップは、
設計タイプ別に前記設計の前記部分内のパターンを複数のグループにグループ化すること、
ピッチ及びフィーチャタイプ別に各グループ内の前記パターンを分類し、各グループ内の最適パターンを決定すること、及び
各グループ内の前記最適パターンをパターンの前記部分集合として選択すること、を含む、
条項１、２、３又は４に記載の方法。
１０．前記選択ステップは、
前記リソグラフィプロセスのシミュレーションモデルを識別すること、
前記モデルを使用し、前記設計の前記部分内のパターンに対するプロセスパラメータ感度を推定すること、及び
前記推定されたプロセスパラメータ感度に基づいてパターンの前記部分集合を選択すること、を含む、
条項１、２、３又は４に記載の方法。
１１．パターンの前記最適化された部分集合に関するリソグラフィプロセス性能メトリックが、許容されるか否かを判定すること、及び
前記判定されたメトリックが許容されない場合、潜在的なホットスポットを有するクリップをパターンの前記部分集合に追加し、前記最適化ステップを繰り返すこと、をさらに含む、
条項１から１０のいずれかに記載の方法。
１２．前記照明源を最適化するステップが、前記リソグラフィプロセスのモデル、前記照明源、及びパターンの前記部分集合を使用してリソグラフィプロセスの性能をシミュレートし、前記性能が許容されるか否かを判定することを含む、
条項１から１１のいずれかに記載の方法。
１３．前記設計の前記部分を最適化するステップが、前記最適化された照明源に基づいて前記パターンの幾つかに対して光近接効果補正を実行することを含む、
条項１から１２のいずれかに記載の方法。
１４．コンピュータによって読み出されたときに、条項１から１３に記載の設計の一部分をウェーハ上に結像させるリソグラフィプロセスを最適化する方法を前記コンピュータに実行させる命令を内部に記録した、
コンピュータ可読媒体。
１５．放射ビームを提供するように構成された照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを付与するように機能するパターニング手段を支持するように構成された支持構造と、
基板を保持するように構成された基板テーブルと、
前記パターン付きビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムと、を備えたリソグラフィ装置であって、
条項１から１３に記載のリソグラフィプロセスを最適化する方法に従って前記最適化された照明源を生成するように前記照明システムを構成するプロセッサをさらに備える、
リソグラフィ装置。
１６．リソグラフィ装置の照明システムからの放射ビームを付与するパターニング手段であって、
前記リソグラフィ装置は、この付与されたビームを投影システムを介して基板のターゲット部分上に投影するように構成され、
前記パターニング手段は、設計の最適化された部分を含み、前記設計の前記最適化された部分は、条項１から１２に記載のリソグラフィプロセスを最適化する方法に従って決定される、
パターニング手段。
【０１０４】
[00119]  ある特定の態様によれば、本発明は、リソグラフィプロセスによって設計又は設計の修正が基板上に結像されるように構成されたパターンの部分集合を設計からインテリジェントに選択することで計算コストを低減しながらフル設計を対象とすることができる。設計からパターンの部分集合を選択する方法は、設計の事前定義された表現に関連するパターンの部分集合を設計から識別することを含む。この方法に従ってパターンの部分集合を選択することで、選択されたパターンの部分集合はパターンの集合と同様の設計の事前定義された表現を構成する。この設計の事前定義された表現は、例えば、設計のパターンによって生成された回折次数であってもよく、又は、例えば、設計内に存在するパターンタイプ、又は、例えば、設計内に存在するパターンの複雑さ、又は、例えば、特別の注意及び／又は検証を必要とするパターン、又は、例えば、事前定義されたプロセスウィンドウ性能を有するパターン、又は、例えば、プロセスパラメータの変動に対する事前定義された感度であってもよい。
【０１０５】
[00120]  本明細書に開示する概念は、密集フィーチャを結像する任意の汎用の結像システムを表すことができ、特にますます微細化するサイズの波長を生成することができる台頭しつつある結像技術で有用である。すでに普及している新興技術は、ＡｒＦレーザを用いて１９３ｎｍの波長を生成することができ、さらにフッ素レーザを用いて１５７ｎｍの波長を生成することができるＥＵＶ（極端紫外線）リソグラフィを含む。さらに、ＥＵＶリソグラフィは、シンクロトロンを用いて、又は高エネルギーの電子を材料（固体又はプラズマ）に衝突させて２０ｎｍ〜５ｎｍの範囲に光子を生成してこの範囲内の波長を生成することができる。この範囲内では大半の材料が光を吸収するため、モリブデンとシリコンのマルチスタックを備えた反射ミラーによって照明を生成することができる。マルチスタックミラーは、各層の厚さが波長の４分の１であるモリブデンとシリコンの４０個のペアの層を有する。Ｘ線リソグラフィでさらに小さい波長を生成することができる。通常、シンクロトロンを用いてＸ線波長が生成される。Ｘ線波長では大半の材料が光を吸収するため、光吸収性材料の薄片によってどこにフィーチャを印刷し（正レジスト）、どこに印刷しないか（負レジスト）を定義することができる。
【０１０６】
[00121]  本明細書に開示する概念はシリコンウェーハなどの基板上の結像に使用することができるが、開示された概念は任意のタイプのリソグラフィ結像システム、例えば、シリコンウェーハ以外の基板上の結像に使用される任意のタイプのリソグラフィ結像システムと共に使用することができることを理解されたい。
【０１０７】
[00122]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明らかである。
【図１】
2013509604.tif 000003
【図２】
2013509604.tif 000004
【図３Ａ】
2013509604.tif 000005
【図３Ｂ】
2013509604.tif 000006
【図４】
2013509604.tif 000007
【図５Ａ】
2013509604.tif 000008
【図５Ｂ】
2013509604.tif 000009
【図６】
2013509604.tif 000010
【図７】
2013509604.tif 000011
【図８】
2013509604.tif 000012
【図９Ａ】
2013509604.tif 000013
【図９Ｂ】
2013509604.tif 000014
【図９Ｃ】
2013509604.tif 000015
【図９Ｄ】
2013509604.tif 000016
【図９Ｅ】
2013509604.tif 000017
【図９Ｆ】
2013509604.tif 000018
【図９Ｇ】
2013509604.tif 000019
【図９Ｈ】
2013509604.tif 000020
【図９Ｉ】
2013509604.tif 000021
【図９Ｊ】
2013509604.tif 000022
【図９Ｋ】
2013509604.tif 000023
【図９Ｌ】
2013509604.tif 000024
【図９Ｍ】
2013509604.tif 000025
【図９Ｎ】
2013509604.tif 000026
【図９Ｐ】
2013509604.tif 000027
【図１０】
2013509604.tif 000028
【図１１】
2013509604.tif 000029
【図１２】
2013509604.tif 000030
【図１３】
2013509604.tif 000031
【国際調査報告】
2013509604.tif 000032
2013509604.tif 000033
2013509604.tif 000034