JP2008076683A - 原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法 - Google Patents
原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008076683A JP2008076683A JP2006254981A JP2006254981A JP2008076683A JP 2008076683 A JP2008076683 A JP 2008076683A JP 2006254981 A JP2006254981 A JP 2006254981A JP 2006254981 A JP2006254981 A JP 2006254981A JP 2008076683 A JP2008076683 A JP 2008076683A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- data
- mask
- pattern data
- optical system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70466—Multiple exposures, e.g. combination of fine and coarse exposures, double patterning or multiple exposures for printing a single feature
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Abstract
【課題】多重露光に用いられる原版のデータの作成時間を短縮する原版データ作成プログラム及び原版データ作成方法。
【解決手段】投影光学系を介して感光剤への潜像の形成に用いられる原版のデータを作成させるプログラムで、有効光源の強度分布関数をフーリエ変換し、前記原版の前記投影光学系の物体面どの可干渉性の分布を示すコヒーレントマップを生成するステップと、原点から可干渉性が許容下限値未満の領域へ至る基準ベクトルを特定するステップと、複数の要素を有するパターンデータから1つの要素を選択し、選択された要素の中心を始点として前記基準ベクトルを配置したときに前記基準ベクトルの終点と重なる位置にある要素を前記パターンデータから取り除き、前記パターンデータとは異なる第1のパターンデータを作成するステップと、前記取り除かれた要素を有する第2のパターンデータを作成するステップとをコンピュータに行わせることを特徴とする。
【選択図】図2
【解決手段】投影光学系を介して感光剤への潜像の形成に用いられる原版のデータを作成させるプログラムで、有効光源の強度分布関数をフーリエ変換し、前記原版の前記投影光学系の物体面どの可干渉性の分布を示すコヒーレントマップを生成するステップと、原点から可干渉性が許容下限値未満の領域へ至る基準ベクトルを特定するステップと、複数の要素を有するパターンデータから1つの要素を選択し、選択された要素の中心を始点として前記基準ベクトルを配置したときに前記基準ベクトルの終点と重なる位置にある要素を前記パターンデータから取り除き、前記パターンデータとは異なる第1のパターンデータを作成するステップと、前記取り除かれた要素を有する第2のパターンデータを作成するステップとをコンピュータに行わせることを特徴とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法に関する。
マスク(レチクル)に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に露光する投影露光装置は従来から使用されており、高解像度を実現可能な露光装置が益々要求されている。高解像度を実現する露光方法として、投影光学系の開口数(NA)を増加する方法、露光波長(λ)を短波長化する方法、及びk1ファクタを小さくする方法が知られている。
微細パターンを得るための露光方法の1つとして、広義の多重露光がある。広義の多重露光は、狭義の多重露光と複数回露光とを含む。狭義の多重露光では、現像プロセスを経ることなく潜像パターンを足し合わせる。例えば、代表的な2重露光では、密なパターンを、疎な2種類なパターンに分けて2重露光する。あるいは、別の2重露光では、ラインパターンを縦方向と横方向にわけ、それらを別々に露光して所望のラインパターンを形成する。あるいは、複数回露光では、現像プロセスを経て潜像パターンを足し合わせる。これらの方法は、k1ファクタを小さくする方法の1つである。以下では、狭義の多重露光と複数回露光とを含むものとして、単に「多重露光」という用語を用いる。
非特許文献1に示す技術では、どのようにレイアウトパターンの複数の要素を分割すればいいのかが示されている。すなわち、インターフェレンスマップ(Interference map、以下では干渉マップと呼ぶ)を導き、干渉マップからフォービッデンピッチを求めている。そして、レイアウトパターンの複数の要素のうち、フォービッデンピッチの位置にある要素を、別のマスクパターンとする。フォービッデンピッチがないマスクのデータを作成する。別のマスクのパターンに対しても同様にフォービッデンピッチの位置にある要素をさらに別のマスクとするようにする。同様の手続きを繰り返していくことにより、フォービッデンピッチがなくなるように、レイアウトパターンの複数の要素を分割できる。
一方、特許文献1及び特許文献2に示す技術では、近似的な像面強度(振幅)の分布を数値計算で求め、干渉マップを導出している。すなわち、干渉マップは、近似的な像面強度(振幅)の分布を示すマップである。
具体的には、Transmission Cross Coefficient(以下、TCCと呼ぶ)を導出する。そして、TCCの結果により、空中像をN種類の像(固有関数と呼ばれる)に分解(特異値分解(Singular value decomposition; SVD))する。この手法は、Sum of Coherent System Decomposition(以下、SOCSと呼ぶ)と呼ばれる。
SOCSで分解したN種類の固有関数は、それぞれ正負の値を持つ。N種類の固有関数を強度にして足し合わせて、空中像を得る。より厳密には、i番目の固有関数に対応した固有値(i番目の固有値)と、i番目の固有関数の強度を掛け合わせて得られたN種類の関数を足し合わせて、空中像を得る。
ここで、一番大きい固有値を第一の固有値とし、対応する固有関数を第一の固有関数とすれば、第一の固有関数は空中像の形成に対する寄与が一番大きい。そこで、第一の固有関数を空中像であると近似する。この近似により像面強度(振幅)の分布を導出することが可能となる。すなわち、干渉マップを求めることができる。
干渉マップで正の値を持つ箇所には、コンタクトホールパターンを透過した露光光の位相と、補助パターンを透過した露光光の位相とが等しくなるような補助パターンを挿入する。干渉マップで負の値を持つ箇所には、コンタクトホールパターンを透過した露光光の位相と、補助パターンを透過した露光光の位相との差が180度になるように補助パターンを配置する。
Proceedings of SPIE Vol. 5853、 (2005) p180. 特開2004−221594号公報
特開2005−183981号公報
Proceedings of SPIE Vol. 5853、 (2005) p180.
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に示す技術では、干渉マップを導出するために、TCCや固有関数を求める必要があり、数値計算が全体的に複雑な傾向がある。これにより、マスクデータの作成時間が長くなる傾向にある。
そして、非特許文献1に示す技術では、そのような干渉マップを用いて、多重露光を行うためのマスクのデータが作成される。これにより、同様に、マスクデータの作成時間が長くなる傾向にある。
そこで、本発明は、多重露光に用いられる原版のデータの作成時間を短縮することができる原版データ作成プログラム及び原版データ作成方法を提供することを目的とする。
本発明の第1側面に係る原版データ作成プログラムは、照明光学系により照明され投影光学系を介して感光剤に潜像を形成するのに用いられる原版のデータをコンピュータに作成させる原版データ作成プログラムであって、有効光源の強度分布を示す関数をフーリエ変換して、前記原版が配置される前記投影光学系の物体面における可干渉性の分布を示すコヒーレントマップを生成するマップ生成ステップと、前記コヒーレントマップにおいて、原点から可干渉性が許容下限値未満の領域へ至る基準ベクトルを特定する特定ステップと、複数の要素を有するパターンデータから1つの要素を選択し、選択された要素の中心を始点として前記基準ベクトルを配置したときに前記基準ベクトルの終点と重なる位置にある要素を前記パターンデータから取り除き、前記パターンデータとは異なる第1のパターンデータを作成する第1のデータ作成ステップと、前記第1のパターンデータを作成するときに取り除かれた要素を有する第2のパターンデータを作成する第2のデータ作成ステップとを前記コンピュータに行わせることを特徴とする。
本発明の第2側面に係る原版データ作成方法は、照明光学系により照明され投影光学系を介して感光剤に潜像を形成するのに用いられる原版のデータを作成する原版データ作成方法であって、有効光源の強度分布を示す関数をフーリエ変換して、前記原版が配置される前記投影光学系の物体面における可干渉性の分布を示すコヒーレントマップを生成するマップ生成ステップと、前記コヒーレントマップにおいて、原点から可干渉性が許容下限値未満の領域へ至る基準ベクトルを特定する特定ステップと、複数の要素を有するパターンデータから1つの要素を選択し、選択された要素の中心を始点として前記基準ベクトルを配置したときに前記基準ベクトルの終点と重なる位置にある要素を前記パターンデータから取り除き、前記パターンデータとは異なる第1のパターンデータを作成する第1のデータ作成ステップと、前記第1のパターンデータを作成するときに取り除かれた要素を有する第2のパターンデータを作成する第2のデータ作成ステップとを備えることを特徴とする。
本発明によれば、多重露光に用いられる原版のデータの作成時間を短縮することができる。
本発明は、特に、IC、LSIなどの半導体チップ、液晶パネルなどの表示素子、磁気ヘッドなどの検出素子、CCDなどの撮像素子といった各種デバイス、マイクロメカニクスで用いる原版のデータを作成する際に適用可能である。ここで、マイクロメカニクスは、半導体集積回路製造技術を微細構造体の製作に応用し、高度な機能を持ったミクロン単位の機械システムやそれを作る技術をいう。本発明は、例えば、投影光学系の最終面とウェハの表面とを液体に浸漬し、投影光学系及び液体を介して感光剤に潜像を形成するいわゆる液浸露光に好適である。
本発明で開示する概念は、数学的にモデル化することができる。そのため、コンピュータ・システムのソフトウェア機能として実装可能である。ここで、コンピュータ・システムのソフトウェア機能は、実行可能なコードを含んだプログラミングを含み、補助パターン挿入を実施することができる。ソフトウェア・コードは、汎用コンピュータで実行可能である。ソフトウェア・コード動作中に、コード、もしくは、関連データ記録は、汎用コンピュータ・プラットフォーム内に格納される。しかし、その他の場合、ソフトウェアは他の場所に格納されるか、もしくは、適切な汎用コンピュータ・システムにロードされることもある。したがって、ソフトウェア・コードは、1つまたは複数のモジュールとして、少なくとも1つの機械可読媒体で保持可能である。以下に述べる発明は、上述のコードという形式で記述され、1つまたは複数のソフトウェア製品として機能させることができる。ソフトウェア・コードは、コンピュータ・システムのプロセッサにより実行される。コンピュータ・プラットフォームは、本明細書で述べ、かつ、実施例で示す方法、カタログ、または、ソフトウェア・ダウンロード機能を実施することができる。
次に、本発明の実施形態に係る原版データ作成プログラムを実行するためのコンピュータの構成を、図1を用いて説明する。
コンピュータ1は、バス配線10、制御部20、表示部30、記憶部40、入力部60及び媒体インターフェース70を備える。
制御部20、表示部30、記憶部40、入力部60及び媒体インターフェース70は、バス配線10を介して相互に接続されている。媒体インターフェース70は、記録媒体80を接続可能に構成されている。
記憶部40には、パターンデータ41、コヒーレントマップ42、マスクのデータ群43、有効光源情報44、NA情報45、λ情報46及びマスクのデータを作成するプログラムである原版データ作成プログラム47が記憶されている。パターンデータ41は、集積回路などの設計においてレイアウト設計されたパターン(以下、レイアウトパターンと呼ぶ)のデータである。コヒーレントマップ42は、後述のように、マスクが配置される面(投影光学系の物体面)における可干渉性の分布を示したものである。マスクのデータ群43は、第1マスクのデータ、第2マスクのデータ、・・・、第N(Nは自然数)マスクのデータを含む。第1マスク〜第Nマスクのデータのそれぞれは、第1マスク〜第NマスクのそれぞれにCr等のパターンが描画されるためのデータである。有効光源情報44は、後述の露光装置100(図23参照)の投影光学系の瞳面に形成される光の分布の形状に関する情報である。NA情報45は、露光装置100の投影光学系の像側開口数NAに関する情報である。λ情報46は、露光装置100の露光光の波長λに関する情報である。原版データ作成プログラム47は、マスク(原版)のデータを作成するためのプログラムである。
制御部20は、例えば、CPU,GPU,DSP又はマイコンなどであり、一時記憶のためのキャッシュメモリをさらに含む。表示部30は、例えば、CRTディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示デバイスである。記憶部40は、例えば、メモリやハードディスクなどである。入力部60は、例えば、キーボードやマウスなどである。媒体インターフェース70は、例えば、フロッピー(登録商標)ディスクドライブ、CD−ROMドライブやUSBインターフェースなどである。記録媒体80は、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROMやUSBメモリなどである。
次に、本発明の実施形態におけるコヒーレントマップ42の構成を説明する。
露光装置100(図23参照)の露光光の波長をλとし、投影光学系の像側開口数をNAとする。照明光学系よりマスク面に入射する光束がなす開口数と投影光学系の物体側開口数との比をσとする。
露光装置では様々なNAとλとを取りうるため、パターンの寸法を(λ/NA)で規格化すると便利である。例えば、λが248nmでNAが0.73のとき、100nmを上述のように規格化すると0.29となる。このような規格化を本明細書ではk1換算と呼ぶことにする。
なお、マスクに描画されたCr等のパターン(以下、マスクパターンとする)の大きさと、ウェハ面上に結像されるパターン(以下、ウェハパターンとする)の大きさとは、投影光学系の倍率分だけ異なる。以下では、話を簡単にするため、マスクパターンの大きさに投影光学系の倍率をかけたウェハパターンの大きさに換算した大きさでマスク面上の長さ(座標)を表し、マスクパターンの大きさとウェハパターンの大きさとを1:1で対応させる。ここで、マスク面とは投影光学系の物体面を表し、この面にマスクが配置される。
半導体露光装置におけるマスクパターンとウェハパターンとの関係は、部分コヒーレント結像の関係にある。部分コヒーレント結像では、マスク面での可干渉性を知るために、有効光源の情報(有効光源情報44)が必要となる。ここで、可干渉性とは、マスク面上の距離に応じた干渉の度合いである。例えば、マスクパターンにおける2つの要素を可干渉性が0の距離に配置すれば、2つの要素で回折された光は干渉することがない。
可干渉性は、Van Cittert−Zernikeの定理により、有効光源の強度分布をフーリエ変換することで得ることができる。より厳密には、可干渉性は、有効光源の強度分布をフーリエ変換したものの絶対値で与えられる。以下では、有効光源の強度分布をフーリエ変換しその絶対値を取ったものを、便宜的に、コヒーレントマップと呼ぶ。
コヒーレントマップ42は、マスク面における可干渉性の分布を示したものであり、常に正の値を持つ。それに対して、背景技術の欄で説明した干渉マップは、近似的な像面強度(振幅)を示したものであり、正負の値をもつ。そのため、コヒーレントマップ42と干渉マップとは、全く異なる物理量を扱ったものであり、その性質も全く異なるものである。
図4に有効光源の強度分布(有効光源情報44)の例を示し、図5にコヒーレントマップ42の例を示す。
図4は、マスクがないときに、照明光学系が投影光学系の瞳面上に形成する光の強度分布を示す。図4では、投影光学系の瞳の半径を1に正規化している。白抜き部は光照射領域を表し、白線で描かれた半径1の円はσ=1を示している。ここで、露光装置のNA(投影光学系の像側開口数)を0.73、波長を248nmとする。
図5は、図4の有効光源の強度分布から求められたコヒーレントマップ42を示している。図5の横軸は、マスク面のx座標をnm単位で表し、縦軸は、マスク面のy座標をnm単位で表している。原点を(0nm,0nm)としたとき、図5は、マスク面における原点に対する可干渉性を表す。
図5では、最も明るい所を1とした場合の値(色の濃淡で表される値)が1に近いほど原点との可干渉性が高いことを意味し、その値が0に近いほど原点との可干渉性が低いことを意味する。例えば、マスク面で(±310nm,0nm)、(0nm,±310nm)、(±310nm,±310nm)の位置では原点との可干渉性が高い。逆に、(±160nm,±310nm)、(±310nm,±160nm)の位置では原点との可干渉性が低い。すなわち、フォービッデンピッチを表す。こうして求めたフォービッデンピッチは、λ、NA及び有効光源に関する情報を含んでいる。
フォービッデンピッチが検出されたならば、レイアウトパターン(パターンデータ41)からフォービッデンピッチにある要素を取り除き、フォービッデンピッチのないパターンデータを作る。取り除かれた要素にも同様の手続きを繰り返せば、焦点深度を良好にすることができるパターンデータを作成することができる。
次に、原版データ作成プログラムを実行してマスクのデータを作成する処理の流れを、図2及び図3に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップS1では、コンピュータ1の制御部20は、有効光源の強度分布を決定する。
すなわち、入力部60には、利用者により、あらかじめ、有効光源の強度分布に関する情報が入力される。制御部20は、有効光源の強度分布に関する情報を、受け取り、有効光源情報44として記憶部40に記憶させる。同様に、パターンデータ41、NA情報45、λ情報46も、利用者によりあらかじめ入力部60に入力され、制御部20を介して記憶部40に記憶される。
また、原版データ作成プログラム47が記録された記録媒体80が、媒体インターフェース70に接続される。そして、原版データ作成プログラム47は、インストールされ、制御部20を介して記憶部40に記憶される。
入力部60には、利用者により、原版データ作成プログラム47の起動命令が入力される。制御部20は、原版データ作成プログラム47の起動命令を受け取り、その起動命令に基づいて、記憶部40を参照し、原版データ作成プログラム47を起動する。制御部20は、原版データ作成プログラム47に従い、有効光源情報44を表示部30に表示させる。有効光源情報44を閲覧した利用者により、有効光源の強度分布を選択する命令が入力部60に入力される。制御部20は、有効光源情報44と有効光源の強度分布を選択する命令とに基づいて、有効光源の強度分布(図4参照)を決定し、決定した有効光源の強度分布の情報を保持する。
ステップS2では、コンピュータ1の制御部20は、コヒーレントマップ42を生成する。
すなわち、入力部60には、利用者により、コヒーレントマップ42の生成命令が入力される。制御部20は、コヒーレントマップ42の生成命令を受け取り、コヒーレントマップ42の生成命令に基づいて、記憶部40を参照し、NA情報45及びλ情報46を受け取る。制御部20は、有効光源の強度分布の情報に基づいて、有効光源の強度分布を示す関数を生成する。制御部20は、NA情報45及びλ情報46に基づいて、有効光源の強度分布を示す関数をフーリエ変換して、コヒーレントマップ42(図5参照)を生成する。さらに、制御部20は、コヒーレントマップ42を表示部30に表示させる。
ステップS3では、コンピュータ1の制御部20は、基準ベクトルを特定する。基準ベクトルは、後述のように、フォービッデンピッチを示すベクトルである。
すなわち、入力部60には、利用者により、基準ベクトルの特定命令が入力される。制御部20は、基準ベクトルの特定命令を受け取り、基準ベクトルの特定命令に基づいて、コヒーレントマップ42において原点から可干渉性が許容下限値未満の領域へ至るベクトル量を抽出して、基準ベクトルを特定する。
ステップS4では、コンピュータ1の制御部20は、後のステップで作成するパターンデータの整理番号iに初期値「1」をセットする(図2で示す(1))。
ステップS5では、コンピュータ1の制御部20は、パターンデータ41にフォービッデンピッチがあるか否かを判定する。
すなわち、入力部60には、利用者により、フォービッデンピッチの判定命令が入力される。制御部20は、フォービッデンピッチの判定命令を受け取り、フォービッデンピッチの判定命令に基づいて、記憶部40を参照し、パターンデータ41を受け取る。制御部20は、パターンデータ41を処理対象として、パターンデータ41の複数の要素からある要素を注目要素として選択する。制御部20は、選択された注目要素の中心を始点とするように基準ベクトルを配置したときに、基準ベクトルの終点と重なる位置に要素があるか否かを判断する。ここで、要素の中心とは、例えば要素が正方形である場合、正方形の対角線の交点とする。要素が長方形の場合は長方形の対角線の交点とする。制御部20は、基準ベクトルの終点と重なる位置に要素があると判断する場合、パターンデータ41にフォービッデンピッチがあると判定する。制御部20は、基準ベクトルの終点と重なる位置に要素がないと判断する場合、パターンデータ41にフォービッデンピッチがないと判定する。
制御部20は、パターンデータ41にフォービッデンピッチがあると判定する場合、処理をステップS6へ進め、パターンデータ41にフォービッデンピッチがないと判定する場合、処理をステップS7へ進める。
ステップS6では、コンピュータ1の制御部20は、基準ベクトルの終点と重なる位置にある要素をパターンデータ41から取り除き、取り除かれた要素の情報をキャッシュメモリに一時記憶する。
ステップS7では、コンピュータ1の制御部20は、パターンデータ41の複数の要素のうち取り除かれて残った全ての要素について、ステップS5の判定を行ったか否かを判断する。制御部20は、全ての要素について判定を行ったと判断した場合、処理をステップS8(図2、図3で示す(2))へ進め、全ての要素について判定を行っていないと判断した場合、処理をステップS5へ進める。
ステップS8では、コンピュータ1の制御部20は、第iパターンデータ(整理番号がiのパターンデータ)を作成する。
i=1の場合、制御部20は、基準ベクトルの終点と重なる位置にある全ての要素をパターンデータ41から取り除いたものを第iパターンデータとする。i≧2の場合、制御部20は、基準ベクトルの終点と重なる位置にある全ての要素を有するパターンデータを保持する。そして、基準ベクトルの終点と重なる位置にある全ての要素を、そのパターンデータから取り除いたものを第iパターンデータとして保持する。即ち、複数の要素を有するパターンデータから1つ要素を選択し、選択された要素の中心を始点として前記基準ベクトルを配置する。そのときに前記基準ベクトルの終点と重なる位置にある要素を、前記パターンデータから取り除いて前記パターンデータとは異なるパターンデータ(これを第1のパターンデータとする)を作成する。そして、第1のパターンデータを作成するときに取り除かれた要素を有するパターンデータを第2のパターンデータとして作成する。
ステップS9では、コンピュータ1の制御部20は、パターンデータの整理番号iを1だけ加算したもの(i+1)を新たにiとしてセットする。
ステップS10では、コンピュータ1の制御部20は、コヒーレントマップ42の原点をシフトする。
すなわち、入力部60には、利用者により、第iパターンデータの表示命令が入力される。制御部20は、第iパターンデータの表示命令を受け取り、第iパターンデータの表示命令に基づいて、第iパターンデータを表示部30に表示させる。これにより、表示部30は、第iパターンデータとコヒーレントマップ42とを同時に表示している。第iパターンデータとコヒーレントマップ42とを閲覧した利用者により、入力部60には、(第iパターンデータにおける)注目要素の選択命令が入力される。制御部20は、注目要素の選択命令を受け取り、注目要素の選択命令に基づいて、コヒーレントマップ42の原点を第iパターンデータの注目要素の中心へシフトして重ね合わせる。さらに、制御部20は、第iパターンデータと、原点をシフトさせたコヒーレントマップ42とを、表示部30に表示させる。また、制御部20は、注目要素を主パターンとして第iマスクのデータ43を生成し、第iマスクのデータ43を記憶部40に記憶させる。
ステップS11では、コンピュータ1の制御部20は、補助パターンを配置する。
すなわち、パターンデータ41と原点をシフトさせたコヒーレントマップ42とを閲覧した利用者により、入力部60には、補助パターンの配置命令が入力される。制御部20は、補助パターンの配置命令を受け取り、補助パターンの配置命令に基づいて、可干渉性が設定された値以上の領域に補助パターンを追加して配置する。制御部20は、記憶部40を参照し、マスクのデータ43に補助パターンの情報を含めたものを新たにマスクのデータ43とする。そして、制御部20は、パターンデータ41に代えて、マスクのデータ43を表示部30に表示させる。また、制御部20は、マスクのデータ43を記憶部40に記憶させる。
ステップS12では、コンピュータ1の制御部20は、キャッシュメモリを参照し、取り除かれた要素があるか否かを判断する。制御部20は、取り除かれた要素があると判断する場合、処理をステップS13へ進め、取り除かれた要素がないと判断する場合、処理を終了する。
ステップS13では、コンピュータ1の制御部20は、第iパターンデータの作成時に取り除かれた要素を有するパターンデータ41(第2のパターンデータ)を新たな処理対象として作成する(図3、図2で示す(1))。
以上のように、本実施形態の原版データ作成プログラム47による処理では、コヒーレントマップ42を用いて補助パターンを適切な位置に配置したマスクのデータ群43を作成できる。すなわち、TCCや固有関数を求めることなくを求めることなく、補助パターンを適切な位置に配置したマスクのデータ群43を作成できるので、数値計算を全体的に簡素化できる。これにより、多重露光のためのマスクのデータ群43の作成時間を短縮することができる。
また、原版作成方法としてEB描画装置に第1マスク〜第Nマスクのデータ(原版データ)を入力として与えれば、第1マスク〜第Nマスクのデータに応じたCr等のパターンを各マスク130に描画することができる。これにより、多重露光のためのマスク130を作成することができる。ここで、複数のマスクが作成されるが、第1のパターンデータから作成されるマスクを第1のマスクとし、第2のパターンデータから作成されるマスクを第2のマスクとする。
次に、フォービッデンピッチを調べる方法について説明する。
フォービッデンピッチを調べる方法として、孤立パターンの周囲に解像しない大きさの補助パターンを挿入し、孤立パターンの結像特性を評価する方法がある。
露光装置100(図23参照)のNAを0.73、露光光の波長λを248nmとする。露光すべきコンタクトホールの寸法を120nmとする。有効光源の強度分布は図6のようであるとする。図6の白線で描かれた半径1の円はは、σ=1を表している。白抜き部は光照射部で、本明細書ではポールと呼ぶ。σ=0から各ポール中心への距離は、横軸x方向の距離bx=0.55(σ換算)、縦軸y方向の距離by=0.55(σ換算)である。各ポールの直径aはσ換算で0.2とする。ここで、σ換算の値は、投影光学系の瞳の半径を1に正規化したときの大きさを表す。
まず、制御部20は、図7に示すようなコヒーレントマップ42を生成する。図7の目盛は図5に示した目盛と同様である。次に、制御部20は、可干渉性の閾値(設定された値)を決める。制御部20は、例えば、可干渉性の設定された値を0.5とする。可干渉性が閾値(設定された値)を超えていて、かつ、ピークをとる位置は、マスク上で(±310nm,0nm)、(0nm,±310nm)、(±310nm,±310nm)の位置である。これらの位置は、可干渉性が高い位置である。そこで、制御部20は、図8に示すマスクのデータにおいて、原点に主パターンMP101を配置し、間隔d=310nmとして補助パターンSP101〜SP108を配置する。図8の目盛は図5に示した目盛と同様である。
また、制御部20は、可干渉性の許容下限値を決める。制御部20は、例えば、可干渉性の許容下限値を0.1とする。可干渉性が許容下限値未満であり、かつ、底となる位置は、マスク上で(±160nm,±310nm)、(±310nm,±160nm)の位置である。これらの位置は、可干渉性が低い位置である。制御部20は、図9に示すマスクのデータにおいて、原点に主パターンMP101を配置し、補助パターンFP101〜FP108を可干渉性が低い位置に配置する。図9の目盛は図5に示した目盛と同様である。図8に示すデータによるマクスは、本発明の補助パターン挿入方法によるマスクである。
図8に示す補助パターンSP101〜SP108の寸法と、図9に示す補助パターンFP101〜FP108の寸法とは、いずれも、80nmとした。さらに、図8に示す補助パターンSP101〜SP108の数と、図9に示す補助パターンFP101〜FP108の数とは、いずれも、8個である。図9に示すデータによるマスクは、フォービッデンピッチを調べる方法を示すマスクである。
次に、補助パターンがないマスクと、本発明の補助パターン挿入方法によるマスクと、フォービッデンピッチを調べる方法を示すマスクとの結像特性のシミュレーション結果を比較する。
図10は、結像特性のシミュレーション結果である。図10の横軸はデフォーカス量であり、縦軸はホール径(CD;Critical Dimension)である。図10では、補助パターンがないマスクの結像特性が、三角マークのグラフで示されている。本発明の補助パターン挿入方法によるマスクの結像特性が、菱形マークのグラフで示されている。フォービッデンピッチを調べる方法を示すマスクの結像特性が、正方形マークのグラフで示されている。
従来では、補助パターンを入れると、デフォーカス−CD特性が良くなると言われていた。実際、図8のマスクと、補助パターンがないマスクとのデフォーカス−CD特性を比較すると、図8のマスクのほうがデフォーカス−CD特性がよい。すなわち、図8のマスクのほうが結像特性が向上しており、微細パターンを精度よく形成するのに有利になっている。
しかし、図9のマスクと、補助パターンがないマスクとのデフォーカス−CD特性を比較すると、補助パターンがないマスクのほうがデフォーカス−CD特性がよい。この結果は、図9ではフォービッデンピッチの位置に補助パターンを入れてしまったので、デフォーカス−CD特性が悪くなったと解釈できる。
すなわち、コヒーレントマップで干渉性が悪い位置は、原点に対してフォービッデンピッチを示している。フォービッデンピッチという名前から、距離に依存する現象だと思われがちだが図9を参照するに、方向も関係している。その結果、フォービッデンピッチは距離と方向の両方に依存する。そのため、フォービッデンピッチは基準ベクトルVP101〜VP108で表現されることがわかる。
次に、本発明の実施例を説明する。
コヒーレントマップ42を用いたパターンデータ分割の一例を示す。露光装置100(図23参照)のNAを0.73、露光光の波長λを248nmとする。図11に示すパターンデータ41(レイアウトパターン)が処理対象である場合を考える。図11のパターンデータ41には、3つのコンタクトホールMP201〜MP203のパターンがある。3つのコンタクトホールMP201〜MP203のパターンの寸法は、それぞれ、120nmであるとする。
コンタクトホールMP202は、コンタクトホールMP201からy方向に−310nm離れている。コンタクトホールMP203は、コンタクトホールMP202からx方向に310nm、y方向に−160nm離れている。
有効光源の強度分布が図12に示す四重極のタイプに決定されている場合を考える。図12の白線で描かれた半径1の円は、σ=1を表している。白抜き部は光照射部で、σ=0から各ポール中心への距離は、横軸x方向の距離bx=0.55(σ換算)、縦軸y方向の距離by=0.55(σ換算)である。各ポールの直径aはσ換算で0.3とする。
制御部20は、図12に示す有効光源の強度分布を示す関数をフーリエ変換して、図13に示すコヒーレントマップ42を生成する。図13の目盛は図5に示した目盛と同様である。マスク上で(±310nm,0nm)、(0nm,±310nm)、(±310nm,±310nm)の位置で原点との可干渉性が高い。逆に、(±160nm,±310nm)、(±310nm,±160nm)の位置では原点との可干渉性が低い。
制御部20は、図13に示すコヒーレントマップ42から、例えば、フォービッデンピッチを表す基準ベクトルVP208を導出する。制御部20は、図11に示すパターンデータ41を処理対象として、要素(コンタクトホール)MP202を注目要素として選択する。制御部20は、選択された注目要素MP202の位置を始点とするように基準ベクトルVP208を配置したときに、基準ベクトルVP208の終点と重なる位置に要素(コンタクトホール)MP203があると判断する。すなわち、コンタクトホールMP202とコンタクトホールMP203とは、フォービッデンピッチの関係にあると判断される。そこで、制御部20は、基準ベクトルVP208の終点と重なる位置にある要素MP203を図11に示すパターンデータ41から取り除き、図14に示す第1パターンデータを作成する。制御部20は、要素MP203から、図15に示す第2パターンデータを作成する。これにより、図11に示すパターンデータ41は、図14に示す第1パターンデータと、図15に示す第2パターンデータとに分割されたことになる。この分割により、フォービッデンピッチがない2枚のマスク(第1マスク及び第2マスク)のデータを生成することができる。
さて、前述のように、可干渉性が高い位置に補助パターンを入れるとデフォーカス−CD特性が向上する。そこで、分割したマスクに最適な補助パターンを入れて露光すれば、単純な2重露光よりもデフォーカス−CD特性が向上する。
コヒーレントマップは、原点からの干渉の度合いを見積もったものである。すなわち、ある点と点での干渉性を表すものである。この可干渉性を利用すれば、結像性能が向上する。
n個のコンタクトホールのパターンがあるときは、n個のコンタクトホールのそれぞれを注目要素として処理を行う。すなわち、原版データ作成プログラムを実行してマスクのデータを作成する処理の流れが、図16及び図17に示すように、次の点で図2及び図3に示す処理の流れと異なる。図16及び図17は、原版データ作成プログラムを実行してマスクのデータを作成する処理の流れを示すフローチャートである。
ステップS23では、第iパターンデータとコヒーレントマップ42とを閲覧した利用者により、入力部60には、n個のコンタクトホールのうち未選択のコンタクトホールを注目要素とする注目要素の選択命令が入力される。また、制御部20は、注目要素の中心へ原点をシフトさせたコヒーレントマップ42を合成コヒーレントマップ42i(iは自然数)に足し合わせて新たな合成コヒーレントマップ42i+1を生成する。ここで、合成コヒーレントマップ42iは、i個の注目要素についてコヒーレントマップ42を足し合わせたものである。他の点は、図3に示すステップS10と同様である。
ステップS25では、制御部20は、第iパターンデータの全ての要素、すなわち、n個のコンタクトホールの全てを選択したか否かを判断する。制御部20は、n個のコンタクトホールの全てを選択したと判断した場合、処理をS11へ進め、n個のコンタクトホールの全てを選択していないと判断した場合、処理をステップS23へ進める。
図17の処理を数式で表すと数式1のようになる。すなわち、コヒーレントマップ42をf(x,y)、i番目のコンタクトホールパターンの中心座標を(xi,yi)としたとき、
F1(x,y)=Σf(x−xi,y−yi)・・・数式1
としてi=1〜nについて合計したF1(x,y)を合成コヒーレントマップ42nにすればよい。後は、F1(x,y)が一定の閾値を超え、かつ、ピークになる位置に補助パターンを配置すれば結像特性が向上する。
F1(x,y)=Σf(x−xi,y−yi)・・・数式1
としてi=1〜nについて合計したF1(x,y)を合成コヒーレントマップ42nにすればよい。後は、F1(x,y)が一定の閾値を超え、かつ、ピークになる位置に補助パターンを配置すれば結像特性が向上する。
図16及び図17に示す処理により、図18に示す第1マスクのデータと、図19に示す第2マスクのデータとが得られる。図18に示す第1マスクのデータと、図19に示す第2マスクのデータとのそれぞれを、EB描画装置へ入力として与えれば、2枚のマスクが出来上がる。この2枚のマスクを用いた2重露光によれば、図11のパターンデータにより描画されたマスクで一回露光よりも、微細パターンを精度よく形成することができる。
図18に示す第1マスクのデータ及び図19に示す第2マスクのデータにおいて、補助パターンの寸法は、解像しない程度に小さいことが好ましく、例えば、主パターン(コンタクトホールのパターン)の寸法の75%近傍がよい。ここで、寸法とは、面積ではなく、パターンの一辺の長さである。図18及び図19の場合、主パターン(コンタクトホールのパターン)の寸法は、例えば、120nmである。すなわち、1辺が120nmの正方形のパターンを主パターンとしてマスクのデータに含める。よって、補助パターンの寸法(1辺の長さ)は、120nm×75%=90nm程度がよい。しかしながら、本発明では、補助パターンが可干渉性が高い領域に追加して配置されている。そのため、補助パターンが配置されれば、少なからず解像力向上につながる。その意味で、補助パターンの寸法は、主パターン(コンタクトホールのパターン)の寸法の75%近傍に限定されない。本発明者が調べたところ、補助パターンの寸法を主パターン(コンタクトホールのパターン)の寸法の50〜85%にした場合も、十分な効果を得ることができる。すなわち、この場合も、補助パターンを、解像させずに、主パターンが精度よくウェハ面上に結像されるように補助させることができる。
なお、補助パターンは、長さの異なる120nm×50〜85%の辺と120nm×50〜85%の辺とを有する長方形状のパターンであっても良い。
例えば、パターンデータ41の別の一例として、長方形のコンタクトホールのパターンデータを考える。このとき、長方形の補助パターンを追加して配置すればよい。例えば、主パターン(コンタクトホールのパターン)の寸法は、長辺がAであり、短辺がB(<A)であるとする。このとき、補助パターンの寸法は、長辺がA×50〜85%であり、短辺がB×50〜85%であることが好ましい。
例えば、パターンデータ41のさらに別の一例として、ラインのパターンデータを考える。このとき、ラインの補助パターンを追加して配置すればよい。例えば、主パターン(ラインのパターン)の寸法は、長さがCであり、幅がD(<<C)であるとする。このとき、ラインのパターンがコンタクトホールのパターンに比べて解像しやすいので、補助パターンの寸法は、幅がD×35〜70%であることが好ましく、長さに関してはCと同程度でよい。
マスクのデータにおいて、補助パターンの形状は、主パターンの形状と略相似であることが好ましい。例えば、主パターン(例えば、コンタクトホールのパターン)が正方形のとき、略正方形の補助パターンをマスクのデータに追加して配置することが好ましい。主パターン(コンタクトホールのパターン)が長方形のとき、長方形の補助パターンをマスクのデータに追加して配置することが好ましい。
通常のvan Cittert−Zernikeの定理では偏光の影響は考慮されていない。しかしながら、近年、k1が小さいパターンを露光する際には偏光の影響が無視できなくなっている。
そこで、本発明者は、van Cittert−Zernikeの定理に偏光の効果を組み込む方法を提案する。具体的には、制御部20は、有効光源のσに投影光学系のNAを対応させ、集光する偏光を3次元的に表現してvan Cittert−Zernikeの定理を導出する。すなわち、制御部20は、有効光源の強度分布を示す関数に偏光に起因する因子をかけて、フーリエ変換する。偏光に起因する因子は、x偏光がx偏光になる効果の因子、x偏光がy偏光なる効果の因子、x偏光がz偏光になる効果の因子、y偏光がx偏光になる効果の因子、y偏光がy偏光なる効果の因子、及びy偏光がz偏光になる効果の因子を含んでいる。ここで、有効光源の強度分布を示す関数に偏光に起因する因子をかけて得られる関数において、有効光源の強度分布の特徴は維持されている。
次に、偏光の効果を組み込んだコヒーレントマップ42の例を説明する。
露光装置のNAを0.73、露光光の波長λが248nmの場合を考える。図20のようなダイポールタイプの有効光源を仮定する。白抜き部は光照射領域を表し、白線で描かれた半径1の円はσ=1を示している。σ=0から各ポール中心までの距離は横軸方向にσ換算で0.8、ポールの直径はσ換算で0.3である。
例えば、制御部20は、有効光源の強度分布を示す関数にy偏光(S偏光)に起因する因子をかけてフーリエ変換して、図21に示すコヒーレントマップ42を生成する。図21の目盛は図5に示した目盛と同様である。例えば、制御部20は、有効光源の強度分布を示す関数にx偏光(P偏光)に起因する因子をかけてフーリエ変換して、図22に示すコヒーレントマップ42を生成する。図22の目盛は図21に示した目盛と同様である。図21に示すコヒーレントマップ42と図22に示すコヒーレントマップ42とを比較すると、可干渉性が高い領域と低い領域とは、y偏光のときにはっきりしているのに対し、x偏光のときにはっきりしない。これにより、y偏光のとき、可干渉性が高い領域に補助パターンを配置すれば、微細パターンを精度よく形成することができる。それにたいして、x偏光のとき、補助パターンを配置することは効果的でないことがわかる。
なお、偏光状態には、無偏光状態(すなわち、偏光がランダムに変化している)も含む。偏光を考慮したコヒーレントマップ42を導出できれば、偏光を考慮した多重露光が可能になることは明らかである。すなわち、制御部20は、照明光(露光光)の偏光状態を考慮してコヒーレントマップ42を生成し、フォビッデンピッチを示す基準ベクトルを特定する。例えば、制御部20は、図21に示す基準ベクトルVP309を特定する。そして、図2に示すステップS4〜S13と同様の処理により、偏光を考慮した多重露光用のマスクのデータ群43を得ることができる。したがって、この場合も可干渉性が高い位置に補助パターンを配置することができ、微細パターンを精度よく形成することができる。
次に、前述の実施例により作成されたマスク130を用いて、ウェハ上にマスクのパターンの像を投影する露光装置100の実施形態について、図23を用いて説明する。ここで、図28は、露光装置100の概略ブロック図である。
露光装置100は、照明装置110と、マスクステージ132と、投影光学系140と、主制御ユニット150と、モニタ及び入力装置152と、ウェハステージ176とを備える。この露光装置100は、投影光学系140の最終面とウェハ170との間に液体180を満たし、液体180を介してマスクパターンをウェハ170に露光する液浸露光装置である。露光装置100は、ステップアンドスキャン方式の投影露光装置であるが、ステップアンドリピート方式その他の露光方式を適用してもよい。
照明装置110は、転写用の回路パターンが形成されたマスク130を照明し、光源部と照明光学系とを有する。
光源部は、光源としてのレーザー112と、ビーム整形系114とを含む。本実施形態では、レーザー112として、波長248nmのKrFエキシマレーザーを使用している。ただし、波長約193nmのArFエキシマレーザー、波長約157nmのF2エキシマレーザーを使用することができる。
ビーム整形系114は、例えば、複数のシリンドリカルレンズを備える等を使用することができる。
照明光学系は、マスク130を照明する光学系である。本実施形態では、照明光学系は、集光光学系116、偏光制御手段117、オプティカルインテグレーター118、開口絞り120、集光レンズ122、折り曲げミラー124、マスキングブレード126、結像レンズ128を含む。照明光学系は、従来の照明、図6又は図20に示す変形照明など様々な照明モードも実現することができる。
集光光学系116は、複数の光学素子から構成され、オプティカルインテグレーター118に所望の形状の光束を効率よく導入する。
集光光学系116は、マスク130への照明光の露光量を照明毎に変更可能な露光量調整部を含む。露光量調整部は、主制御ユニット150によって制御される。
偏光制御手段117は、例えば、偏光素子を含み、投影光学系140の瞳142とほぼ共役な位置に配置される。偏光制御手段117は、瞳142に形成される有効光源の所定の領域の偏光状態を制御する。複数種類の偏光素子からなる偏光制御手段117が図示しないアクチュエータによって回転可能なターレット上に設けられて主制御ユニット150がかかるアクチュエータの駆動を制御してもよい。
オプティカルインテグレーター118はマスク130に照明される照明光を均一化するための部材である。本実施形態では、オプティカルインテグレーター118としてハエの目レンズを用いる。但し、オプティカルインテグレーター118としては、光学ロッド、回折光学素子、マイクロレンズアレイなどを用いることができる。
オプティカルインテグレーター118の出射面の直後には、形状及び径が固定された開口絞り120が設けられている。開口絞り120は、投影光学系140の瞳142とほぼ共役な位置に配置される。開口絞りの120の開口形状は投影光学系140の瞳面142の有効光源の強度分布に相当する。開口絞り120は有効光源の強度分布を制御する。
集光レンズ122はオプティカルインテグレーター118の射出面近傍の2次光源から射出し、開口絞り120を透過した複数の光束を集光し、ミラー124で反射させて被照斜面としてのマスキングブレード126面を均一にケーラー照明する。
マスキングブレード126は、複数の可動遮光板より構成され、矩形の開口形状を有する視野絞りである。
結像レンズ128は、マスキングブレード126の開口形状をマスク130面上に照射する。
マスク130は、転写されるべきパターンと補助パターンが形成され、マスクステージ132に支持及び駆動される。マスク130から発せられた回折光は投影光学系140を通りウェハ170に投影される。マスク130とウェハ170とは光学的に共役の関係に配置される。マスク130は、バイナリーマスク、ハーフトーンマスク、位相シフトマスクのいずれも使用することができる。
投影光学系140は、マスク130に形成されたパターンをウェハ170上に投影する。投影光学系140としては、複数のレンズ素子のみからなる屈折光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する反射屈折光学系を使用することができる。
主制御ユニット150は、各部の駆動制御を行うが、特に、モニタ及び入力装置152の入力装置から入力される情報、照明装置110からの情報に基づいて照明制御を行う。主制御ユニット150による制御情報やその他の情報はモニタ及び入力装置152のモニタに表示される
ウェハ170ではフォトレジスト172が基板174上に塗布されている。なお、ウェハ170は、液晶基板その他の被露光体に置き換えられても良い。
ウェハ170ではフォトレジスト172が基板174上に塗布されている。なお、ウェハ170は、液晶基板その他の被露光体に置き換えられても良い。
ウェハ170はウェハステージ176に支持される。
液体180には、露光波長の透過率がよく、投影光学系に汚れを付着させず、レジストプロセスとのマッチングが良い物質が選択される。本実施形態では純水を使用している。
露光において、レーザー112から発せられた光束は、ビーム整形系114によりそのビーム形状が整形された後で、集光光学系116を介して、オプティカルインテグレーター118に導入される。オプティカルインテグレーター118は照明光を均一化し、開口絞り120は、図6又は図20に示すような有効光源の強度分布を設定する。かかる照明光は集光レンズ122、折り曲げミラー124、マスキングブレード126、結像レンズ128を介してマスク130を最適な照明条件で照明する。マスク130を通過した光束は投影光学系140によって、ウェハ170上に所定倍率で縮小投影される。
投影光学系140の最終面とウェハ170とは空気よりも屈折率の高い液体180に浸漬されているので、投影光学系140のNAは高くなり、ウェハ170に形成される解像度も微細になる。また、偏光制御により、レジスト172上にはコントラストの高い像が形成される。ただし、本実施形態では、液体180を用いた液浸露光装置について説明したが、液体180がない場合でもよい。
次に、前述の実施例において作成された複数のマスクを用いて感光剤を露光する多重露光について説明する。例えば、2重露光では、まず第1のマスクを照明光学系により照明し、投影光学系を介して第1のマスクの像を感光剤に露光する(第1の露光)。次に、第2のマスクを照明光学系により照明し、投影光学系を介して第2のマスクの像を感光剤に露光する(第2の露光)。第1のマスクの像が投影露光された感光剤を現像せずに第2のマスクの像を同じ感光剤に投影露光するのが、狭義の意味での多重露光である。つまり、第1の露光及び第2の露光を行ってから現像をする。これに対して、露光順番に関係なく、第1の露光及び第2の露光のどちらか一方を行った後に感光剤を逐一現像をするのが複数回露光である。
次に、前述の実施例により作成されたマスク130が適用される露光装置100を利用したデバイスの製造方法を、図24及び図25を用いて説明する。図24は、デバイス(ICやLSIなどの半導体チップ、LCD、CCD等)の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。
ステップ1(回路設計)では、デバイスの回路設計を行う。具体的には、機能仕様を基に、スケマティックレベルの設計を行い、その後、レイアウト設計を行う。レイアウト設計では、CADソフトを用いて、上記のようなレイアウトパターンを設計し、パターンデータ41を生成する。
ステップ2(マスク製作)では、設計した回路パターン形成に適したマスクを製作する。具体的には、本発明の方法により、マスクのデータ43を作成する。そして、EB描画装置にマスクのデータ43を入力として与え、マスクのデータ43に応じたCr等のパターンをマスク130に描画する。これにより、マスク130を作成する。
ステップ3(ウェハ製造)では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ4(ウェハプロセス)は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハとを用いて本発明のリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ5(組み立て)は、後工程と呼ばれ、ステップ4によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を含む。ステップ6(検査)では、ステップ5で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、この半導体デバイスが出荷(ステップ7)される。
図24は、ステップ4のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ11(酸化)では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形成)では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ14(イオン打ち込み)では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ15(レジスト処理)では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ16(露光)では、露光装置100によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ここで、露光装置100によって、前述の実施例によって作成された複数のマスクを用いて多重露光を行う。ステップ17(現像)では、露光したウェハを現像する。ステップ18(エッチング)では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。このデバイス製造方法によれば、デバイスの製造における歩留まりを向上させることができる。
次に、多重露光に含まれる複数回露光について、図26〜図30の工程断面図を用いて説明する。
図26に示す工程では、ウェハWの上にターゲットフィルム層TFが形成される。ターゲットフィルム層TFは、メタル層など実際のパターンが露光される層である。さらに、ターゲットフィルム層TFの上には、ハードマスクHDが塗布される。
図27に示す工程では、ハードマスクHDの上にレジストRSTを塗布し、一回目の露光を行う。現像過程を経て、レジストRSTには露光パターンが形成される。
図28に示す工程では、レジストRSTの露光パターンをマスクとして、ハードマスクHDをエッチングした後、レジストを剥離する。こうして、露光一回目のパターンがハードマスクHDに形成される。
図29に示す工程では、一回目の露光でパターンが形成されたハードマスクHD上に再びレジスト(図示せず)を塗布し、2回目の露光を行う。レジストを現像すれば、レジストには2回目の露光パターンが形成される。その後、レジスト剥離、及び、ハードマスクHDへのエッチング過程を経てハードマスクHDに1回目の露光パターンと2回目の露光パターンが形成される。
図30に示す工程では、再びエッチングを行いターゲットフィルムTFにパターンを転写し、クリーニング(ハードマスクHD除去)すれば2回露光を用いたパターン形成が可能となる。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本実施例ではバイナリーマスクによる露光方法を紹介したが、ハーフトーンマスクでも同様の補助パターン挿入方法が適用可能である。ここで、ハーフトーンマスクとは、バイナリーマスクの遮光部が半透光部材になっていて、かつ、開口部に対して位相差180度を設ける種類のマスクである。ただし、ハーフトーンマスクを使用する場合は、マスクパターンのサイズは、露光すべきパターンのサイズよりも大きくする必要がある。
1 コンピュータ
41 パターンデータ
42 コヒーレントマップ
43 マスクのデータ群
47 原版データ作成プログラム
41 パターンデータ
42 コヒーレントマップ
43 マスクのデータ群
47 原版データ作成プログラム
Claims (8)
- 照明光学系により照明され投影光学系を介して感光剤に潜像を形成するのに用いられる原版のデータをコンピュータに作成させる原版データ作成プログラムであって、
有効光源の強度分布を示す関数をフーリエ変換して、前記原版が配置される前記投影光学系の物体面における可干渉性の分布を示すコヒーレントマップを生成するマップ生成ステップと、
前記コヒーレントマップにおいて、原点から可干渉性が許容下限値未満の領域へ至る基準ベクトルを特定する特定ステップと、
複数の要素を有するパターンデータから1つの要素を選択し、選択された要素の中心を始点として前記基準ベクトルを配置したときに前記基準ベクトルの終点と重なる位置にある要素を前記パターンデータから取り除き、前記パターンデータとは異なる第1のパターンデータを作成する第1のデータ作成ステップと、
前記第1のパターンデータを作成するときに取り除かれた要素を有する第2のパターンデータを作成する第2のデータ作成ステップと
を前記コンピュータに行わせる
ことを特徴とする原版データ作成プログラム。 - 前記コヒーレントマップの原点を前記第1のパターンデータの要素の中心へ重ね合わせ、可干渉性が設定された値以上の領域に補助パターンを追加して配置する配置ステップを前記コンピュータに行わせる
ことを特徴とする請求項1に記載の原版データ作成プログラム。 - 前記マップ生成ステップでは、有効光源の強度分布を示す関数に偏光に起因する因子をかけてフーリエ変換する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の原版データ作成プログラム。 - 照明光学系により照明され投影光学系を介して感光剤に潜像を形成するのに用いられる原版のデータを作成する原版データ作成方法であって、
有効光源の強度分布を示す関数をフーリエ変換して、前記原版が配置される前記投影光学系の物体面における可干渉性の分布を示すコヒーレントマップを生成するマップ生成ステップと、
前記コヒーレントマップにおいて、原点から可干渉性が許容下限値未満の領域へ至る基準ベクトルを特定する特定ステップと、
複数の要素を有するパターンデータから1つの要素を選択し、選択された要素の中心を始点として前記基準ベクトルを配置したときに前記基準ベクトルの終点と重なる位置にある要素を前記パターンデータから取り除き、前記パターンデータとは異なる第1のパターンデータを作成する第1のデータ作成ステップと、
前記第1のパターンデータを作成するときに取り除かれた要素を有する第2のパターンデータを作成する第2のデータ作成ステップと、
を備えることを特徴とする原版データ作成方法。 - 請求項4に記載の第1のデータ作成ステップにおいて作成された前記第1のパターンデータに基づいて第1の原版を作成するステップと、
請求項4に記載の第2のデータ作成ステップにおいて作成された前記第2のパターンデータに基づいて第2の原版を作成するステップと、
を備えることを特徴とする原版作成方法。 - 請求項5に記載の原版作成方法により作成された第1の原版を照明し、投影光学系を介して前記第1の原版のパターンの像を感光剤に露光する第1の露光ステップと、
請求項5に記載の原版作成方法により作成された第2の原版を照明し、投影光学系を介して前記第2の原版のパターンの像を感光剤に露光する第2の露光ステップと、
を備えることを特徴とする露光方法。 - 前記感光剤を現像するステップを介さずに請求項6に記載の第1の露光ステップ及び第2の露光ステップを実行した後、前記感光剤を現像するステップを実行する
ことを特徴とする半導体デバイス製造方法。 - 請求項6に記載の第1の露光ステップと第2の露光ステップとの間に、前記感光剤を現像するステップを実行する
ことを特徴とする半導体デバイス製造方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006254981A JP2008076683A (ja) | 2006-09-20 | 2006-09-20 | 原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法 |
EP07018091A EP1903390A3 (en) | 2006-09-20 | 2007-09-14 | Mask data generation program, mask data generation method, mask fabrication method, exposure method, and device manufacturing method |
US11/855,722 US7657865B2 (en) | 2006-09-20 | 2007-09-14 | Computer-readable recording medium recording a mask data generation program, mask data generation method, mask fabrication method, exposure method, and device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006254981A JP2008076683A (ja) | 2006-09-20 | 2006-09-20 | 原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008076683A true JP2008076683A (ja) | 2008-04-03 |
Family
ID=38915322
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006254981A Withdrawn JP2008076683A (ja) | 2006-09-20 | 2006-09-20 | 原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7657865B2 (ja) |
EP (1) | EP1903390A3 (ja) |
JP (1) | JP2008076683A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011175111A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Toshiba Corp | マスクレイアウト作成方法、マスクレイアウト作成装置、リソグラフィ用マスクの製造方法、半導体装置の製造方法、およびコンピュータが実行可能なプログラム |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE502005005395D1 (de) * | 2005-02-12 | 2008-10-30 | Nordenia Deutschland Gronau | Verbundstoffelement für einen Klettverschluss, insbesondere einen Windelverschluss, und Verfahren zu seiner Herstellung |
JP5627394B2 (ja) * | 2010-10-29 | 2014-11-19 | キヤノン株式会社 | マスクのデータ及び露光条件を決定するためのプログラム、決定方法、マスク製造方法、露光方法及びデバイス製造方法 |
CN105607413B (zh) * | 2016-03-18 | 2019-11-01 | 京东方科技集团股份有限公司 | 产生掩膜图案的***和方法以及曝光*** |
CN110703438B (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-17 | 墨研计算科学(南京)有限公司 | 一种基于极坐标矢量计算光刻模型的方法及装置 |
US11874595B2 (en) * | 2020-08-27 | 2024-01-16 | Micron Technology, Inc. | Reticle constructions and photo-processing methods |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5357311A (en) * | 1991-02-25 | 1994-10-18 | Nikon Corporation | Projection type light exposure apparatus and light exposure method |
EP1269266B1 (en) | 2000-02-14 | 2006-11-29 | ASML MaskTools B.V. | A method of improving photomask geometry |
TWI285295B (en) | 2001-02-23 | 2007-08-11 | Asml Netherlands Bv | Illumination optimization in lithography |
US6519760B2 (en) | 2001-02-28 | 2003-02-11 | Asml Masktools, B.V. | Method and apparatus for minimizing optical proximity effects |
US6792591B2 (en) * | 2001-02-28 | 2004-09-14 | Asml Masktools B.V. | Method of identifying an extreme interaction pitch region, methods of designing mask patterns and manufacturing masks, device manufacturing methods and computer programs |
TWI315027B (en) * | 2002-04-23 | 2009-09-21 | Canon Kabushiki Kaish | Mask designing method, and exposure method for illuminatiing a mask and exposing an object |
KR100719154B1 (ko) * | 2003-01-14 | 2007-05-17 | 에이에스엠엘 마스크툴즈 비.브이. | 콘택홀 마스크를 위한 광근접성보정설계 방법 |
JP2006519480A (ja) * | 2003-02-27 | 2006-08-24 | ザ ユニバーシティ オブ ホンコン | 回路性能向上のための多重露光方法 |
EP1467256A1 (en) * | 2003-04-07 | 2004-10-13 | ASML Netherlands B.V. | Device manufacturing method and mask set for use in the method |
SG144723A1 (en) * | 2003-06-30 | 2008-08-28 | Asml Masktools Bv | A method, program product and apparatus for generating assist features utilizing an image field map |
US7550235B2 (en) * | 2003-09-05 | 2009-06-23 | Asml Masktools B.V. | Method and apparatus for performing model based placement of phase-balanced scattering bars for sub-wavelength optical lithography |
KR100927454B1 (ko) * | 2003-10-31 | 2009-11-19 | 에이에스엠엘 마스크툴즈 비.브이. | 개선된 간섭 매핑 리소그래피를 이용하는 피처 최적화 |
SG125970A1 (en) | 2003-12-19 | 2006-10-30 | Asml Masktools Bv | Feature optimization using interference mapping lithography |
US7506299B2 (en) * | 2003-12-19 | 2009-03-17 | Asml Holding N.V. | Feature optimization using interference mapping lithography |
US7838209B2 (en) * | 2004-07-20 | 2010-11-23 | Imec | Method of reducing the impact of stray light during optical lithography, devices obtained thereof and masks used therewith |
US7640522B2 (en) * | 2006-01-14 | 2009-12-29 | Tela Innovations, Inc. | Method and system for placing layout objects in a standard-cell layout |
JP4804294B2 (ja) * | 2006-09-20 | 2011-11-02 | キヤノン株式会社 | 原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法 |
-
2006
- 2006-09-20 JP JP2006254981A patent/JP2008076683A/ja not_active Withdrawn
-
2007
- 2007-09-14 EP EP07018091A patent/EP1903390A3/en not_active Withdrawn
- 2007-09-14 US US11/855,722 patent/US7657865B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011175111A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Toshiba Corp | マスクレイアウト作成方法、マスクレイアウト作成装置、リソグラフィ用マスクの製造方法、半導体装置の製造方法、およびコンピュータが実行可能なプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20080068393A1 (en) | 2008-03-20 |
EP1903390A2 (en) | 2008-03-26 |
US7657865B2 (en) | 2010-02-02 |
EP1903390A3 (en) | 2013-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4804294B2 (ja) | 原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法 | |
JP5235322B2 (ja) | 原版データ作成方法及び原版データ作成プログラム | |
JP4484909B2 (ja) | 原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法および原版データ作成プログラム | |
US7512928B2 (en) | Sub-resolution assist feature to improve symmetry for contact hole lithography | |
US6223139B1 (en) | Kernel-based fast aerial image computation for a large scale design of integrated circuit patterns | |
JP2005234485A (ja) | マスクデータの補正方法、フォトマスク、マスクデータの補正プログラム、光学像の予測方法、レジストパターンの形状予測方法、光学像の予測プログラム、及びレジストパターンの形状予測プログラム | |
KR100920857B1 (ko) | 레지스트 패턴 형상 예측 방법, 레지스트 패턴 형상을예측하는 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체및 레지스트 패턴 형상을 예측하는 컴퓨터 | |
US7642022B2 (en) | Parameter determination method, exposure method, device fabrication method, and storage medium | |
TW200534047A (en) | Feature optimization using interference mapping lithography | |
JP2009093138A (ja) | 原版データの生成方法、原版作成方法、露光方法、デバイス製造方法及び原版データを作成するためのプログラム | |
JP2008076683A (ja) | 原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイスの製造方法 | |
JP2010039287A (ja) | 原版データ作成プログラム、原版データ作成方法、原版作成方法、露光方法及びデバイス製造方法 | |
US7207030B2 (en) | Method for improving a simulation model of photolithographic projection | |
JP5607308B2 (ja) | 原版データ生成プログラムおよび方法 | |
US8352892B2 (en) | Method, computer-readable storage medium, and apparatus for generating a mask data and fabricating process | |
JP2008091721A (ja) | レジストパターン予測システム、レジストパターン予測方法、及びマスクパターン補正方法 | |
JP5491272B2 (ja) | 決定方法、露光方法及びプログラム | |
JP2009278091A (ja) | リソグラフィ方法 | |
JP2008070730A (ja) | マスクブランクス選定方法、複屈折性指標の算出方法、リソグラフィ方法、マスクブランクス選定装置、複屈折性指標算出装置およびそのプログラム | |
KR20090044580A (ko) | 노광 방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조 방법 | |
JP2008064862A (ja) | シミュレーションモデルの評価方法、プログラム及び半導体装置の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091201 |