JP3799286B2 - サブ分解能アシストフューチャとしてグレーバーを使用する光近接補正方法 - Google Patents
サブ分解能アシストフューチャとしてグレーバーを使用する光近接補正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3799286B2 JP3799286B2 JP2002100619A JP2002100619A JP3799286B2 JP 3799286 B2 JP3799286 B2 JP 3799286B2 JP 2002100619 A JP2002100619 A JP 2002100619A JP 2002100619 A JP2002100619 A JP 2002100619A JP 3799286 B2 JP3799286 B2 JP 3799286B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resolvable
- features
- proximity correction
- mask
- feature
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
-
- 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
- G03F1/36—Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes
-
- 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
- G03F1/50—Mask blanks not covered by G03F1/20 - G03F1/34; Preparation thereof
-
- 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
- G03F7/70433—Layout for increasing efficiency or for compensating imaging errors, e.g. layout of exposure fields for reducing focus errors; Use of mask features for increasing efficiency or for compensating imaging errors
- G03F7/70441—Optical proximity correction [OPC]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はフォトリソグラフィに関するものであり、特に、光近接効果を補正して、全体処理能力を向上させるように機能する、サブ分解能光近接補正フューチャを有するフォトマスク(「マスク」)の設計および生成に関するものである。また、本発明は、リソグラフィ投射装置におけるこうしたマスクの使用法に関するものであり、該リソグラフィ投射装置は一般的に以下により構成される。
− 放射線の投射ビームを供給する放射線システム
− 所望のパターンに応じて投射ビームをパターン化するために使用されるパターニング手段(例えば、マスク)を支持する支持構造
− 基板をホールドする基板テーブル
− パターン化されたビームを基板のターゲット部分に投射する投射システム
【0002】
【従来の技術】
リソグラフィ装置は、例えば、集積回路(IC)の製造においてその利用が可能である。このような場合には、マスクは、ICの個々の層に対応する回路パターンを含んでいる。このパターンは、放射線感応材料(レジスト)の層で被膜された基板(シリコンウェーハ)上のターゲット部分(例えば、1つないしはそれ以上のダイから成る)に映像化されることが可能である。一般的に、シングルウェーハは、投射システムを経由して1つずつ連続的に照射される近接するターゲット部分の全体ネットワークを含んでいる。リソグラフィ投射装置のある一つのタイプでは、全体マスクパターンをターゲット部分に一操作で露光することにより、各ターゲット部分の照射が行われる。こうした装置は一般的にウェーハステッパーと呼ばれている。一般にステップアンドスキャン装置と呼ばれているまた他の装置では、所定の基準方向(「走査」方向)に投射ビーム下でマスクパターンを次第に走査しながら、同時にこの方向に平行、あるいは反平行に基板を走査することによって、各ターゲット部分への照射がなされる。一般的に、投射システムは倍率係数M(一般的に、<1)を有することから、基板テーブルが走査されるスピードVはマスクテーブルが走査される係数M倍となる。ここに記載を行ったようなリソグラフィ装置に関するさらに多くの情報は、参考までにここに引用を行うと、例えば、米国特許番号US6,046,792から得ることが出来る。
【0003】
リソグラフィ投射装置を使用する製造工程において、マスクパターンは、少なくとも部分的に放射線感応材料(レジスト)により覆われた基板上に映像化される。この映像化ステップに先立ち、基板は、プライミング、レジスト塗布、さらにソフトベークといったようなさまざまな工程を経る。また、露光後には、基板は、ポストベーク、現像、ハードベーク、かつ、イメージ化されたフューチャの計測/検査といったような他の工程を必要とする。この工程アレーは、例えばICといったようなデバイスの個々の層をパターン化する際のベース(基準)に使用される。このようなパターン化層は、エッチング、イオン注入(ドーピング)、メタライゼーション、酸化、化学機械的研磨等といった、全て個々の層を仕上げるための様々な工程を経る。複数の層が必要である場合、全体工程、あるいはそれの別形が新しい層それぞれに繰り返されなくてはならない。その結果としてデバイスのアレーが基板(ウェーハ)上に出来上がる。これらのデバイスは次に、ダイシングあるいはソーイング(切断)といったような技法によって互いに切り離しされ、その個々のデバイスはキャリアに取り付けされるか、ピンに接続される、等が可能となる。こうした工程に関するさらに多くの情報は、参考までにここに引用を行うと、例えば、1997年、Peter van Zantにより書かれた本である“Microchip Fabrication:A Pratical Guide to Semiconductor Processing”第3版、McGraw Hill Publishing Co.,ISBN0−07−067250−4から入手することが出来る。
【0004】
簡明化の目的で、投射システムをこれ以降、「レンズ」と称する。しかし、この用語(レンズ)は、例えば、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システムを含めるあらゆるタイプの投射システムを包含して広く解釈されるべきものである。また、放射線システムは、放射線の投射ビームを誘導、成形、または制御するこうした設計タイプのいずれかに基づき動作する構成部品を備えることも可能である。またこうした構成部品も以下において集約的、あるいは単一的に「レンズ」と称する。さらに、リソグラフィ装置は、2つないしはそれ以上の基板テーブル(かつ/あるいは2つないしはそれ以上のマスクテーブル)を有するタイプのものでも良い。このような「マルチプルステージ」デバイスにおいては追加のテーブルが平行に使用されるか、あるいは、1つあるいはそれ以上の他のテーブルが露光に使用されている間、予備のステップが1つあるいはそれ以上のテーブルで実行される。ツインステージリソグラフィ装置の詳細は、例えば、US5,969,441およびWO98/40791に開示されている。
【0005】
上記に関連する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される回路コンポーネントに対応するジオメトリパターンから成る。このようなマスクを作り出すために使用するパターンはCAD(計算機援用設計)プログラムを用いて生成される。この工程はしばしばEDA(電子設計オートメーション)と呼ばれる。ほとんどのCADプログラムは機能マスクを作り出すために所定の一式の設計ルールに従っている。これらのルールは処理および設計の制限によって設定されている。例えば、設計ルールにおいて、回路デバイス(ゲート、コンデンサ等)間のスペース許容差、あるいは連結ラインを明確化し、回路デバイスあるいはラインが不適切に相互作用することを確実に回避する。この設計ルール上の制限は一般的に「限界寸法」(CD)と呼ばれている。回路の限界寸法は、ラインの最小幅として、あるいは2ライン間の最小スペースとして明示化することが可能である。こうして限界寸法(CD)は設計される回路の全体サイズおよび密度を限定する。
【0006】
もちろん、集積回路製造における目標の1つは、最初の回路設計をウェーハ上に(マスク経由で)忠実に再製造することである。また別の目標は、半導体ウェーハの不動産を出来るだけ有効活用することである。しかし、集積回路のサイズが減じられ、かつ、その密度が増すにつれ、その対応するマスクパターンの限界寸法は光学露光ツールの解像度限界に近づく。露光ツールの解像度は、露光ツールがウェーハ上で繰り返し露光可能な最小フューチャとして定義される。現在の露光装置の解像度の値は、多くのアドバンスドIC回路設計の限界寸法をしばしば制約する。
【0007】
回路レイアウトの限界寸法がより小さくなり、かつ、露光ツールの解像値に近づくにつれ、マスクパターンとフォトレジスト層上で現像された実際の回路パターンとの間の一致性は著しく減じられる。マスクと実際の回路パターンにおける差異の程度および量は回路フューチャの互の近接度によって決まる。従って、パターン転写問題は「近接効果」と呼ばれている。
【0008】
近接効果という重要な問題を克服の手立として、マスクパターンにサブリソグラフィフューチャを追加する数多くの技法が用いられてきた。サブリソグラフィフューチャの寸法は露光ツールの解像度よりも小さいことから、ゆえにフォトレジスト層に転写しない。代わりに、サブリソグラフィフューチャを最初のオリジナルマスクパターンと相互作用させて、近接効果を補正する。それにより、結局転写された回路パターンを改善する。
【0009】
サブリソグラフィフューチャの例として、米国特許No.5,821,014(参考までにここに引用を行う)に開示されているような散乱バー(scattering bar)および散乱防止バー(anti−scattering bar)がある。これらはマスクパターンに追加されて、近接効果から生じるマスクパターン内のフューチャ間の差を減じる。さらに詳しく言うと、サブ分解能アシストフューチャ、すなわち散乱バーは光近接効果を補正するための手段として使用され、全体プロセスウィンドウ(すなわち、近接フューチャとの関連においてフューチャが孤立しているか、密にパッケージされているかどうかにかかわらず、所定の限界寸法を有するフューチャを一貫してプリントする能力)を増すために効果的であることが証明されている。米国特許No.5,821,014において説明されているように、一般的に言って、これらのフューチャ近くに散乱バーを配置することにより、密集の少ないフューチャから孤立フューチャまでのフォーカス深度を改善することにより、光近接補正がなされる。散乱バーは、(孤立フューチャあるいは密集の少ないフューチャの)効果的パターン密度をより高密にするよう機能する。これにより、孤立フューチャあるいは密集の少ないフューチャのプリンティングに関わる望ましからざる近接効果を解消する。しかし、散乱バー自体がウェーハにプリントしないことが重要である。よって、散乱バーのサイズがイメージングシステムの解像能力を超えないよう維持されなくていけないことが要求される。
【0010】
従い、光リソグラフィの限界が副波長能力でさらに高められるにつれて徐々に小さくし、散乱バーのようなアシストフューチャは、イメージングシステムの解像能力以下に維持する必要がある。しかし、イメージングシステムがより小さい波長で高い数値のアパーチャとなるにつれて、十分に小さいサブ分解能散乱バーを有するフォトマスクを製造する能力は重大かつ、深刻な問題となる。加えて、アシストフューチャの全体効果が、プリントされるフューチャのピッチにおける変化に応じて(すなわち、密集フューチャから孤立フューチャの範囲で)変わり、それによって、プロセスウィンドウの増加を妨げてしまうという事実から、散乱バーなどのアシストフューチャの使用に関わる問題も生ずる。
【0011】
他の公知の光近接補正技法について、Linによる米国特許No.4,902,899において開示されている。ここでは、フォトマスクの開口部や暗部分スペースを埋めるためにハーフトーンエレメントが使用されている。しかしながら、Linによって公開された技法は、イメージエンハンスメント能力において制限があり、全体処理ウィンドウの増加を見込めない。
【0012】
よって、従来技術による公知のアシストフューチャに関連する上述の問題点を解消する、フォトマスクにアシストフューチャを提供する方法が求められる。
【0013】
【発明を解決するための手段】
従って、本発明は、イメージングの忠実性を改善する光近接補正フューチャを有するフォトリソグラフィマスクを形成し、同時にフューチャ間にさまざまなスペーシング(すなわち、密集したものから孤立したもの)を有するフューチャのパフォーマンスのオーバラップを増す方法を提供することを目的とする。
【0014】
さらに詳しく言うと、本発明は、光近接補正アシストフューチャとしてグレーバーから構成されるフォトリソグラフィマスク(およびマスクを形成する方法)に関するものである。0%−100%の間で変化する透過値を有するグレーバーをマスク上のフューチャ間に配置することにより、集光レンズにより受け取られた回折次数の大きさの制御を行う。それにより、マスク上の個々のフューチャのイメージング特性を制御することが可能となる。さらに、本発明は、グレーバーアシストフューチャの幅、配置、および透過値を制御することにより、さまざまなライン:スペースデューティ比を有するフューチャが同一プロセスウィンドウの使用によりプリントされることを可能とする。
【0015】
オペレーションにおいて、マスクのスペース部分(すなわちフューチャ間)に配置されるグレーバーは、スペース部分のフラクションをいくらか費やす。これにより、スペース部分内の光強度(およびスペース部分における電界の平均振幅)を減じ、また、これに対応し、集光レンズにおけるバックグラウンド(ゼロあるいはDC)回折次数の大きさを減じる。グレーバーアシストフューチャを、フューチャ間のトータルスペース部分よりも少ないスペース部分のフラクションとなるようにサイジングすることにより、所定フューチャのスペーシングにおける追加の高次周波数項を増す。さらに、これらのグレーバーアシストフューチャを、スペース部分を画成するフューチャ間の中央に配置することにより、高次周波数項がローカルマスクジオメトリの基本周波数の高調波と一致する。以下にさらに詳しい説明を行うように、これによってバックグラウンド強度を減らし、同時にイメージの忠実性あるいはイメージのコントラストにおける減少を制限する。グレーバーアシストフューチャをクリアスペースフューチャ間の暗部分に配置することも可能である。
【0016】
本発明は、従来技術による光近接補正技法に著しい改善および効果をもたらす。例えば、フューチャ間のスペース幅よりも小さい幅のグレーバーアシストフューチャを使用することにより、かつ、グレーバーアシストフューチャのサイズ、透過率、配置場所、および空間周波数を制御することにより、集光レンズの回折エネルギーが補正され、従来技術による光近接補正技法を使用することから得られるイメージエンハンスメントをさらに改善することを可能にする。さらに詳しく言うと、本発明は、グレーバーアシストフューチャの寸法および透過率係数を操作することによって、さまざまなライン:スペースデューティ比を有するフューチャが同一プロセスウィンドウを使用してプリントされることを可能にし、それと同時にアシストフューチャがプリントする可能性を最小限に抑える。
【0017】
本発明の実施形態である以下の詳細説明において、本発明による追加効果が従来技術にとって明らかとなろう。
【0018】
本テキストにおいて、ICの製造における本発明の使用法について詳細なる参考説明を行うが、本発明は他の多くの可能なアプリケーションを有するものであることを明確に理解されたい。例えば、本発明は、統合光学システム、磁気ドメインメモリのガイダンスおよび検出パターン、液晶ディスプレイパネル、薄膜磁気ヘッド等の製造において使用することも可能である。こうした他のアプリケーションのコンテキストにおいて、本テキストにおいて使用した「レチクル」、「ウェーハ」、あるいは「ダイ」といった言葉は、それぞれ、より一般的な言葉である「マスク」、「基板」、および「ターゲット部分」に置き換えられて考察されるべきであることは従来技術において明らかである。
【0019】
本明細書において、「放射線」および「ビーム」という言葉は、紫外線(例えば、365nm、248nm、193nm、157nm、あるいは126nmの波長を有する)と、EUV(例えば5nm−20nm範囲の波長を有する極紫外線)とを含める、あらゆるタイプの電磁放射線を包含して使用されている。
本テキストにおいて用いられているマスクという言葉は、入射の放射線ビームに、基板のターゲット部分に作り出されるパターンに一致するパターン化断面を与えるために使用される包括的な意味でのパターニング手段として広範に解釈されるべきものである。「ライトバルブ」という言葉もまた本テキストにおいて使用することが出来る。標準的なマスク(透過性マスクあるいは反射マスク、バイナリマスク、位相シフトマスク、ハイブリッドマスク等)以外に、他のこうしたパターニング手段の例に以下を含む。
・ プログラム可能ミラーアレー。こうしたデバイスの例には、粘弾性制御層および反射面を有するマトリクスアドレス可能面がある。このような装置の背景にある基本原理は、(例えば)アドレスされていない領域が入射光を非回折光として反射するのに対し、反射面のアドレスされた領域は入射光を回折光として反射するということである。適切なフィルターを使用して、回折光のみを残して、上記の非回折光を反射ビームからフィルタアウトすることが出来る。このようにして、マトリクスアドレス可能面のアドレスパターンに従い、ビームがパターン化される。必要とされるマトリクスアドレッシングは適切な電子手段を用いて実行可能である。このようなミラーアレーに関するさらに多くの情報は、例えば、米国特許No.US5,296,891および米国特許No.US5,523,193から得ることが出来る。これらは参考までにここに引用を行った。
・ プログラム可能LCDアレー。この構成の例が米国特許No.US5,229,872に記載されている。これは参考までにここに引用を行った。
【0020】
本発明のさらなる目的と効果と共に、本発明それ自体について、以下に記載を行った詳細説明と添付の図面を参考にすることによって、より理解が容易になろう。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の光近接補正技法に基づいて、透過率が0−100%の範囲で変化する解像不能グレーバーアシストフューチャをサブ分解能アシストフューチャとして使用する。以下に詳細を記載するように、特に、本発明のグレーバーアシストフューチャを使用することによって、プロセスオーバラップにおける改善(すなわち、同一プロセスを使用する密集フューチャと半孤立フューチャをプリントする能力)をもたらす。
【0022】
図1を参照することにより、本発明によって解決される問題の1つを理解することが容易となる。これは、ライン:スペースデューティ比の範囲にわたり小さなフューチャをイメージ化することに関するものである。図1に関して、この図は2つのイメージ化シナリオについてシミュレートされた空間イメージを示している。第一のシナリオにおいては、1:1のライン:スペースデューティ比(すなわち、密集フューチャ)を有する150nmラインを、248nm波長、0.70レンズのヒトミNA、および0.85の部分コヒーレンス値(シグマ)を用いてイメージ化している。第二のシナリオにおいては、ライン:スペースデューティ比が1:3.5(すなわち、半孤立イメージ)に変わっていること以外はすべて同一である。1:1密集フューチャと1:3.5半孤立フューチャの両方を、最適フォーカス、および、300nmの焦点ずれにより示している。図1においてシミュレートされた空間イメージは、変動ライン:スペースデューティ比のイメージングジオメトリに関わる問題を示している。
【0023】
さらに詳しく言うと、図1に関して、一般的に密集フューチャは低コントラストに悩まされるが、しかし、イメージのイソフォーカル変曲点の位置により、焦点ずれの変化による影響をそれほど受けない。ある例において、イメージがほぼ焦点ずれがなく(すなわち最適フォーカス)でプリントされるか、あるいは300nmの焦点ずれでプリントされるかどうかにかかわらず、イソフォーカル変曲点は画像が最小ロスでプリントする位置に一致することを注記する。1:1密集フューチャに関して、イソフォーカル変曲点12は寸法的にマスクエッジの位置近くに存する。これと比較して、1:3.5半孤立フューチャは高コントラストを見せるが、しかし焦点ずれと収差効果に悩まされる。これは、イソフォーカル変曲点14の位置とマスクエッジ間における位置的差の大きさによりもたらされるものである。これは0次回折における増加の結果である。密集、かつ半孤立フューチャに関するイソフォーカル変曲点の位置が変わる結果、これらのフューチャを共通のプロセスウィンドウでプリントすることは困難である。
【0024】
図2はさまざまなライン:スペースデューティ比(1:1から1:3.5の範囲)を有する150nmフューチャについてシミュレートした空間イメージの部分である。これらは全て同一イメージング条件を用いてプリントされたものである。図2に示すように、フューチャ間の距離が大きくなる(すなわちライン:スペース比が増す)につれて、その対応するイソフォーカル変曲点はマスクエッジから次第に離れ、かつレジスト強度しきい位置から遠くなる。言いかえると、ライン:スペース比が増すにつれて、結果のイソフォーカル変曲点は、強度を示す値と位置(すなわち限界寸法(CD))の両方に関して、1:1のライン:スペース比の関連値から増えながら、離れつつ分布している。1:1密集フューチャのそれから離れる非密集フューチャのイソフォーカル変曲点の動きは、同一プロセスウィンドウ(すなわち同一プリンティング条件)を使用して、密集および非密集フューチャをプリントする能力を制限するか、あるいはこれを失なわせる。
【0025】
従って、イメージング結果を改善し、かつ、同一プロセスウィンドウを使用して密集フューチャと非密集フューチャのプリントがなされるよう、非密集フューチャのイメージ強度とイソフォーカル変曲点の位置が、密集フューチャのイメージ強度およびイソフォーカル変曲点に出来るかぎり近づくようにすることが望ましい。詳細を以下に記載するように、本発明は前述の目的を達成する方法を提供して、これにより、密集フューチャと非密集フューチャが同一プロセスウィンドウを使用してプリントされることが可能となり、また同時にアシストフューチャがプリントする可能性を最小限に抑える。
【0026】
主要回折次数は、あるイメージの空間イメージと、そして特に、イソフォーカル変曲点とイメージ強度に影響を与え、かつ/あるいはこれらを判断することが知られている。図3aに示すような、実際の/同等のバイナリマスクの0次回折、1次回折、および2次回折の大きさを以下のように表すことが出来る。
【0027】
ここで、sはフューチャ16間のスペース(すなわち幅)であり、pはフューチャ間のピッチである。図3(a)のバイナリマスクの0次回折、1次回折、および2次回折の一般的な大きさを図3bに示している。
【0028】
前述の等式により明らかなように、フューチャのライン:スペースデューティ比が増す(ここでスペースサイズが増加される)につれて、0次回折の大きさがこれに比例して増え、それにより、空間イメージにおけるイソフォーカル強度がより大きくなる。結果として、より少ない回折次数が集められるにつれ、イソフォーカルポイントの位置はマスクエッジ遠くに離される。本発明はグレーバーアシストフューチャを使用してこれらの回折次の値を修正/操作する。それにより、密集の少ないフューチャのイソフォーカル変曲点とイメージ強度を密集フューチャのそれぞれに近づけ、それによりプロセスオーバラップにおける改善を可能にする。
【0029】
図4は、密集の少ないフューチャのイソフォーカル変曲点とイメージ強度を、密集フューチャの方へ変化させるために、グレーバーアシストフューチャをどのように使用可能であるかの一例を示したものである。図4に示すように、グレーバーアシストフューチャ18は、プリントされる各フューチャ20間に配置されている。もちろん、グレーバーアシストフューチャ18を所定のマスクに含まれる各フューチャ間に配置させる必要はないが、光近接補正を可能にするのに望ましい程度(例えば、非密集フューチャ)でよいことを注記する。グレーバーアシストフューチャ18が、0次回折、1次回折、および2次回折の大きさにおける結果を、図4に示すようにマスクに関して計算することが出来る。さらに詳しく言うと、不透明メインフューチャ20と非減衰クリア開口部について、各次の大きさは以下となる。
【0030】
ここで、sは、フューチャ20間のスペース(すなわち幅)、pはフューチャ間のピッチ、bはグレーバーアシストフューチャ18の幅、そして、Ibはグレーバーアシストフューチャの透過強度である。前述の等式から明らかであるように、0次回折、1次回折、および2次回折は、グレーバーアシストフューチャ18の幅かつ/あるいは強度を制御することにより操作/調整が可能である。上記で述べたように、また、以下においてより詳細な説明を行うように、これら回折次を操作することにより、密集の少ないフューチャのイソフォーカル変曲点およびイメージ強度を密集フューチャのそれに近づける。
【0031】
図5(b)−図5(e)は、フューチャ20間に375nmのスペースを有する150nmフューチャを含む、図5(a)に示したマスクにて使用されるグレーバーアシストフューチャ18の回折パターンの結果を示したものである。グレーバーアシストフューチャ18はスペース寸法の1/3幅を有する。100%透過率(図5(b))、50%透過率(図5(c))、25%透過率(図5(d))、および0%透過率(図5(e))といった、グレーバーアシストフューチャ18の4つのバリエーションを図5(b)−図5(e)において示している。ここで示しているように、グレーバーの透過率%を調整することにより、回折オーダの値を制御/操作することが出来る。特に、50%透過率グレーバーおよび25%透過率グレーバーの両方は、相当する散乱バーケース(図5(e)参照)の2次回折よりも低い2次回折(図5(c)参照)となる。グレーバーアシストフューチャのプリントを回避する必要があるとき、2次回折のこの低減は重要である。
【0032】
散乱バーの寸法がプリントされない程十分に小さいとき、米国特許No.5,821,014において開示されているように、0%透過率ケースは散乱バーアシストフューチャに一致することを注記する。散乱バーがサブ分解能をとどめなくてはいけないとき、散乱バーの最大幅は露光波長値の約1/3である。従って、露光ソースの波長が減り続けると、サブ分解能を残す散乱バーアシストフューチャを製造することが極端に困難となる。これに反し、本発明においては、グレーバーアシストフューチャの幅は、このようなサブ分解能幅に制限されない。さらに、1:1.2のライン:スペースデューティ比を有するフューチャ間にグレーバーアシストフューチャを使用することも可能である。実際に、必要な場合には、グレーバーアシストフューチャを1:1のライン:スペースデューティ比を有するフューチャ間に配置することも可能である。
【0033】
図6(a)−図6(c)は、本発明によるグレーバーアシストフューチャにより、いかに主要回折次数(すなわち0次回折、1次回折、および2次回折)が影響を受けるかを示したものである。0次の結果値にノーマライズした1次の大きさの値(図6(b))と2次の大きさの値(図6(c))とともに0次の大きさの値(図6(a))を座標にて示している。このプロットは、ゼロ幅からマスクの全体スペース開口部に等しい幅までの範囲のグレーバーアシストフューチャを有する、1:1.2のライン:スペースデューティ比を有するフューチャに一致する。ゼロのフラクションバー幅はバーを含まない。また、1.00のフラクション幅は全スペース幅のバーを含む。グレーバーの透過率は0%(バイナリ)から100%(バーなし)まで変わる。図6(a)−図6(c)に示すように、グレーバーアシストフューチャを使用することにより、2次回折の倍率を制御することが可能であり、それによって、起こり得るアシストフューチャのプリンティングが回避される。これに比較し、散乱バー(0%透過率)に相当する2次回折は、グレーバーアシストフューチャに比べ大きく増加する。これは、散乱バーがグレーバーよりもプリントする可能性が高いことを示している。グレーバーアシストフューチャはまた、0次回折における減少を、かつ1次回折における減少を可能にする。これによって、望ましいことに、1:2.5デューティ比フューチャのイソフォーカル変曲点とイメージ強度を、より密集したフューチャへ近づけるよう機能する。
【0034】
図7(a)−図7(c)は、従来の散乱バー、および本発明によるグレーバーアシストフューチャの「等価のソリューション」を示したものである。図7(a)−図7(c)のイメージに関連して用いられるフューチャ幅、スペーシング、およびイメージング条件は、図6(a)−図6(c)のイメージに関連して説明を行った上記のものと同一である。0次の大きさの値(図7(a))を、0次の結果値にノーマライズされた1次の大きさの値(図7(b))と、2次の大きさの値(図7(c))とともに座標に示している。
【0035】
図7(a)に関して、0.17のフラクション幅を有する散乱バーの0次の大きさは、0.33のフラクション幅と25%の透過率を有するグレーバーにほぼ等しく、また、0.50のフラクション幅と50%の透過率を有するグレーバーにほぼ等しい。しかし、重要なことに、図7(c)に関して、散乱バーの2次回折の大きさは、グレーバーアシストフューチャの2次回折に比べて著しく増加する。これは、散乱バーのプリンティングの可能性を著しく増すことになる。このように、グレーバーアシストフューチャによる2次回折の値における、散乱バーのそれと比較した、相対的低減により、広い幅のグレーバーアシストフューチャは狭い幅の散乱バーよりもプリントの可能性が低いことが図7(c)によりはっきりと分かる。
【0036】
さらに、露光ソースの波長が減り続けると、解像不能散乱バーを作り出す能力をより困難にする。本発明のグレーバーアシストフューチャは、相当する同等の散乱バーのそれよりもかなり大きな幅とすることによってこの問題を排除する。
【0037】
図8(a)−図8(d)は1:2.5のライン:スペースデューティ比を有する150nm幅フューチャについてシミュレートした空間イメージを示したものである。これは、248nm波長、0.70レンズのヒトミNA、および0.85の部分コヒーレンス値(シグマ)によりイメージ化されている。各イメージにおいて焦点ずれ0から300nmまでを座標に示している。図8(a)は、グレーバーアシストフューチャを使用しない場合の結果を示したものである。ここに示すように、結果イメージの、結果のイメージイソフォーカル変曲値は0.71である。図8(b)−図8(d)は、同等の0次リダクションとなる図8(a)の1:2.5デューティ比フューチャに対するグレーバーによる3つのソリューションを示したものである。さらに詳しく言うと、図8(b)は、0.17フラクション幅を有する0%透過率グレーバー(すなわち、散乱バー)に当たる。また、図8(c)は、33%フラクション幅を有する25%透過率グレーバーに当たる。また、図8(d)は、50%フラクション幅を有する44%透過率グレーバーに当たる。ここに示すように、各ソリューション(図8(b)−図8(d))のイソフォーカル変曲点は0.45であり、これは、図8(a)に示した非補正フューチャとの比較において、イソフォーカル変曲点のリダクションを表している。さらに、44%透過率の0.5幅バーのバー部分(IBAR)の強度は0.17フラクション幅バーのそれよりも16%大きいことを注記する。加えて、33%フラクション幅を有する25%透過率グレーバーのIBARもまた0.17フラクション幅バーのそれよりも大きい。よって、図8(c)あるいは図8(d)のグレーバーアシストフューチャがプリントする可能性は、図8(b)における同等の散乱バーの場合に比較してかなり減じられる。
【0038】
図9は、図8(d)に示したリダクションに比較して、さらにイソフォーカル変曲点を減じるために、いかにグレーバーアシストフューチャが調整可能かを示したものである。図9に関して、空中イメージを生成するために用いられるグレーバーアシストフューチャは、50%のフラクション幅を有する30%透過率グレーバーであった。他の全てのイメージング条件、フューチャ幅、およびフューチャのライン:スペース比は図8(d)で使用されているものと同一である。ここで示すように、イソフォーカル変曲点は0.39の値まで追加13%減じられる。そして、鈍化された2次回折により、バーのプリンタビリティは低いままである。
【0039】
図10は1:2.5のライン:スペースデューティ比を有する150nmフューチャのさまざまなグレーバーアシストフューチャの結果を示したものである。4つの例のそれぞれに示すように、グレーバーアシストフューチャを使用することにより、1:2.5フューチャのイソフォーカル変曲点と結果の限界寸法を、1:1フューチャのそれに近づくように減じることで改善をもたらす。上記にて説明を行ったように、イソフォーカル変曲点と結果の限界寸法のこのリダクションは横断ピッチプロセスオーバラップの増加をもたらす。言い換えると、本発明のグレーバーは、より孤立したフューチャのプリンティングのパフォーマンスと、より密集したフューチャのそれとのマッチングを可能にする。同時にアシストフューチャがプリントする可能性を最小限に抑える。本発明のグレーバーは、ある透過率をアシストバー以内とすることにより、かつ、フューチャ間にシングルバーを使用することによって空間周波数を保つことにより、これを達成する。これにより、イソフォーカル変曲点のより以上の調整を可能にする。
【0040】
本発明のグレーバーアシストフューチャを形成するための可能な方法は多数ある。例えば1つの解決法に、互いとの関連において配置される小さなサブ分解能マスキングとしてハーフトーンフューチャを使用するものがある。それによって、その要素の1次回折はイメージングツールにより収集されない。言い換えると、回折パターンのDCコンポーネントのみが画像形成に関わるよう、サブ分解能エレメントのサイズが十分に小さい。図11に示すように、これらのサブ分解能エレメントは小さなアイランド22あるいはホール24から成る。これらのフューチャのサイジングおよびピッチが調整されて、グレーバー内の所望の透過値を達成する。例えば、部分コヒーレンス値0.85を有する248nm波長および0.70NAを使用して、80nmグリッド、100nmグリッド、120nmグリッド、および140nmグリッド上に配置された60nmのアイランドは、それぞれ、21%、45%、62%、および74%の透過値となる。あるいは、図12に示すように、サブ分解能グリッド上にサブ−π位相シフトエレメントあるいはスーパー−π位相シフトエレメントを使用して、ハーフトーングレーバーを製造することも可能である。40度、60度、80度、および100度のフェーズアイランドは、それぞれ、12%、25%、42%、および60%の透過値となる。
【0041】
グレーバーアシストフューチャを形成するために多層マスク構造を用いることも可能である。図13に関して、その一般例において、クオーツ基板30上にアモルファスSiあるいはSiリッチシリコン層32が形成され、かつ、アモルファスシリコン(Si)層上に従来の反射防止クロムマスキング層34が形成され、それによりデュアルトーンマスキングが可能となる。グレーバーマスキングレベルと反射防止クロム層がメインフューチャレベルとしてパターン化されると、アモルファスSi層がパターン化される。アモルファスSi層の厚さは、透過率が所望のグレーバー範囲内となるように調整される。これは例えば、厚さ30オングストロームと300オングストロームの間になる。例えば、マスクを従来の多レベル電子ビームやパターニングプロセスを使用して製造することが出来る。その方法の一例では、マスク基板はアモルファスSi層および反射防止クロム層によりあらかじめ蒸着される。この蒸着された基板上にポジ型電子感応ポリマーが被膜される。次に、メインフューチャとグレーバーフューチャのどちらも存在しない領域を露光するために電子ビームが使用される。露光された部分においてポリマーが取り除かれ、反射防止クロムとアモルファスSiが開口部から取り除かれる。そして、電子感光ポリマーの第二被膜、グレーバー部分のみの電子ビーム露光、およびアモルファスSiグレーバーから反射防止クロムのエッチングを必要とする、第二パターニングステップが実行される。グレーバー部分の結果の光学濃度(OD)は以下のように定義される。
OD=−log(T)
ここで、Tは透過率%であり、ODは0%から100%の間の透過値である。
【0042】
減衰位相シフトマスク(APSM)との組み合わせにより本発明のグレーバーアシストフューチャを使用することも可能であることを注記する。減衰位相シフトマスク(APSM)およびグレーバーアシストフューチャにより影響を受ける0次回折、1次回折および2次回折の大きさは以下のように計算することが出来る。
ここで、Tは吸収位相シフターの透過値である。
【0043】
図14(a)−図14(c)は、1:2.5のライン:スペースデューティ比を有するフューチャについて、不透明アシストバー(散乱バー)と減衰位相シフトマスク(APSM)との組み合わせによりもたらされるプライマリ回折次のプロットである。APSM値は0%(バイナリ)から20%まで変化する。散乱バー幅はゼロから全スペース幅まで変わる。上記で説明を行ったように、シングル散乱バーの実際の限界はスペース幅開口部0.15から0.20となろう。この結果は、APSMと不透明アシストバーとの組み合わせにより、増加したAPSM透過率を使用できることを示している。例えば、0.17幅の散乱バーを使用する10%APSMは、アシストバーなしの6%APSMのそれに等しいサイドローブとなる。
【0044】
図15(a)−図15(f)は、本発明のグレーバーアシストフューチャと組み合わされた2つのAPSMの例である。図15(a)−図15(c)は、さまざまなグレーバー幅とグレーバー透過率を有する、1:2.5のライン:スペースデューティ比と、6%APSMを有するフューチャについての、それぞれ、0次回折値、ノーマライズされた1次回折値、およびノーマライズされた2次回折値のものを示している。図15(d)−図15(f)は、18%APSMを使用しているがそれ以外は同一である。図15(a)−図15(f)による結果は、第一オーダの値を増加させながら、かつ、第二オーダの値をより低いレベルにおさえながら、いかにゼロオーダの値を減じるかを示している。ゼロのグレーバー幅にて、第一オーダの増加は、サイドローブ加工物となる高透過率減衰位相シフトマスク(APSM)となるほど十分大きくなる。しかし、グレーバーアシストフューチャを使用することにより、1次同様、0次を減じることにより、こうしたサイドローブ効果の可能性を減じる。
【0045】
以上に詳細説明を行ったように、本発明のグレーバーアシストフューチャは、イソフォーカル変曲点と非密集フューチャの結果の限界寸法(CD)を密集フューチャのそれに近づけ減じることにより、プロセスオーバラップの増加を可能にする。ここで述べた例における、グレーバーによる解決法は、主要回折次の評価等式を用い、1:1.2と1:3.5との間におけるライン:スペースデューティ比値を有するフューチャについて提示を行ったものである。このアプローチは、リソグラフィシミュレーションあるいはイメージングに先立って、これら解決法の生成を可能にする。図16は、フューチャごとに要求されるラインバイアスと、50%透過値のグレーバー寸法を含む結果の概要を示したものである。望ましいことに、バー幅は常にスペース開口部内の中央に位置がとられ、その幅は1:1.2フューチャの50nmから1:3.5フューチャの220nmまで変動することを注記する。図17は、これらのグレーバー解決法を用いて得られた、改善されたイメージング結果を示したものである。図17における結果もまた、図18において示すように、カスタム照明系を用いたことを注記する。ここに示すように、強度と位置の両方に関して、全てのライン:スペースデューティ比についてイソフォーカルスライスは1:1フューチャのそれに近づけられた。
【0046】
前述の照明条件により最適化された1:1フューチャの1.5Xの倍数であるフューチャのピッチの結果として、1:2デューティ比ケースは問題のあるピッチであったことを注記する。照明条件では、1:2のディーティ比フューチャの1次回折を目標のレンズのヒトミの中央に置く。これはその対応する0次と組み合わさると最大の焦点ずれ収差効果となる。第二グレーバーによる解決法が、この問題のあるピッチ効果を補正するために実行され、その結果のイメージが図19に示されている。
【0047】
上記において述べたように、本発明は、公知の光近接補正アシストフューチャにかなりの効果をもたらす。最も重要なことは、本発明は、グレーバーアシストフューチャの寸法および透過率係数を操作することにより、さまざまなライン:スペースデューティ比を有するフューチャについて、同一プロセスウィンドウを用いてのプリントを可能にすると同時にアシストフューチャがプリントする可能性を最小限に抑えることである。
【0048】
さらに、本発明の多数のバリエーションが可能であることを注記する。例えば、グレーバーアシストフューチャを、4極照明といったような、非軸照明系技法において使用することも可能である。加えて、最適な組み合わせや光学イメージエンハンスメントを判断するための分析モデルを展開することもまた可能である。この技法は、マスク電界特性、および、1つないしはそれ以上の光学イメージエンハンスメント(OE)技法を用いるイメージング状況から作り出される結果的回折エネルギー分散を使用する分析手法である。OE技法が主要基本回折次における結果を表すことによって、それらの組み合わせおよび相互協力のために共通のベースが導入される。マスク補正をこれらの基本次数のそれらインパクトに関連づけることが出来る。また、照明系をこれらの基本次数のディストリビューションと特定のコレクションに関連づけることが出来る。収差効果(焦点ずれを含む)を回折次数の位相変化となるように組み合わせることが出来る。レンズの周波数ドメインにおけるこれらの効果を分析することにより、設計および最適化が可能である。この設計および最適化方法をコンピュータプログラムに組み込むことが出来る。
【0049】
図20は、本発明により設計されたマスクとの使用に適したリソグラフィ投射装置を示したものである。この装置は以下により構成されている。
− 放射線の投射ビームPBを供給する放射線システムEx、IL。この特別なケースにおいて、放射線システムは放射線ソースLAも備えている。
− マスクMA(例えばレチクル)をホールドするためのマスクホルダーを備え、アイテムPLに関してマスク位置を正確に合わせる第一ポジショニング手段に連結した第一オブジェクトテーブル(マスクテーブル)MT。
− 基板W(例えばレジスト塗布シリコンウェーハ)をホールドするための基板ホルダーを備え、アイテムPLに関して基板の位置を正確に合わせる第二ポジショニング手段に連結した第二オブジェクトテーブル(基板テーブル)WT。
− マスクMAの照射部分を基板Wのターゲット部分(例えば1つないしはそれ以上のダイから成る)に映像化する投射システム(「レンズ」)PL(例えば、反射システム、反射光学システム、あるいはカタジオプトリック光学システム)。
【0050】
ここに示すように、この装置は透過タイプ(すなわち、透過マスクを有する)のものである。しかし、一般的には、例えば、(反射マスクを有する)反射タイプのものであってもよい。あるいは、本装置は、マスクを使用するかわりに他の種類のパターニング手段を使用することも可能である。この例には、プログラム可能ミラーアレーやLCDマトリクスが含まれる。
【0051】
ソースLA(例えば水銀ランプやエキシマレーザ)は放射線のビームを作り出す。このビームは、例えばビームエキスパンダーExといったようなコンディショニング手段を横断した後、もしくは直接的に、イルミネーションシステム(イルミネータ)ILに供給される。イルミネータILは、ビームの強度分布の外部および/内部放射範囲(一般的に、それぞれσ−アウターおよびσ−インナーに当たる)を設定する調整手段AMにより構成されている。加えて、本装置は一般的に、インテグレータINおよびコンデンサCOといったような他のさまざまな構成部品から構成されている。このようにして、マスクMAに照射するビームPBはその断面において所望の一貫性と強度分布を有する。
【0052】
図20に関して、ソース20がリソグラフィ投射装置のハウジング内にあるが(これは例えば、ソースLAが水銀ランプである場合に多い)、ソースLAがリソグラフィ投射装置から離れたところにあってもよいことを注記する。この場合、作り出されるビームは(例えば、適した方向付けミラーにより)装置内に導かれる。この後者のシナリオは、ソースLAがエキシマレーザ(例えば、KrF、ArF、あるいはF2レージング)である場合が多い。本発明はこれらの両シナリオを包含するものである。
【0053】
続いて、ビームPBはマスクテーブルMA上にホールドされているマスクMAをさえぎる。マスクMAを横断して、ビームPBは、基板Wのターゲット部分CにビームPBの焦点を合わせるレンズPLを通過する。第二ポジショニング手段(および干渉計測手段IF)により、例えば、ビームPBのパスに異なるターゲット部分Cの位置を合わせる目的で、基板テーブルを正確に移動させることが出来る。同様に、第一ポジショニング手段は、例えば、マスクライブラリからのマスクMAの機械的検索の後、あるいは走査中に、ビームPBのパスに関してマスクMAの位置を正確に合わせる目的に使用可能である。一般的に、オブジェクトテーブルMT、WTの動きは、ロングストロークモジュール(粗調整ポジショニング)およびショートストロークモジュール(微調整ポジショニング)により達成される。これについては図20に明確には示していない。しかし、ウェーハステッパーの場合(ステップアンドスキャンツールとは異なり)、マスクテーブルMAはショートストロークアクチュエータに接続されるだけであるか、もしくは固定される。
【0054】
ここに示したツールは2つの異なるモードでの使用が可能である。
− ステップモードにおいて、マスクテーブルMTは基本的に静止状態に保たれており、全体のマスク映像が一操作(すなわち一回の「フラッシュ」)でターゲット部分Cに投射される。次に、異なるターゲット部分CがビームPBに照射されるよう、基板テーブルWTがxかつ/あるいはy方向にシフトされる。
− スキャンモードにおいて、所定ターゲット部分Cが一回の「フラッシュ」で露光されないこと以外は、基本的に同一シナリオが適用される。代わりに、マスクテーブルMTがスピードvで所定方向(いわゆる「走査方向」、例えばy方向)に移動することが出来る。これによって、投射ビームPBがマスク映像上を走査することを可能にする。同時に、基板テーブルWTはスピードV=Mvで同一方向もしくは反対方向にそれと同時に移動される。ここで、MはレンズPLの倍率(一般的に、M=1/4あるいは1/5)である。このようにして、解像度を妥協することなく、比較的大きなターゲット部分Cを露光することが可能となる。
【0055】
本発明のある特定の実施形態をここに開示したが、本発明は、その趣旨や基本的特性を逸脱することなく、他の形態において具体化することも可能であることを理解されたい。ゆえに、本実施形態は例示としてあらゆる観点において考察されるべきであり、これに制限されるものではない。本発明の範囲は請求項にて明示化されている。ゆえに、ここに開示の請求項と同等の意味および範囲内におけるあらゆる変更をこれに含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】同一サイズおよび異なるデューティ比(すなわちフューチャ間のピッチ)を有するマスクフューチャの空間イメージの比較を示したものである。
【図2】さまざまなライン:デューティ比を有する150nmフューチャについてシミュレートした空間イメージの部分を示したものである。
【図3】(a)〜(b)は一般的なバイナリマスクと、バイナリマスクのその対応する0次回折、1次回折、および2次回折とを示したものである。
【図4】本発明のグレーバーアシストフューチャより構成される一般的なマスクを示したものである。
【図5】(a)〜(e)は本発明のグレーバーアシストフューチャより構成される一般的なマスクと、グレーバーアシストフューチャの透過率係数を変えることによりもたらされる、その対応する回折パターンを示したものである。
【図6】(a)〜(c)は主要回折次(すなわち0次回折、1次回折、および2次回折)が本発明のグレーバーアシストフューチャによりいかに影響を受けるかを示したものである。
【図7】(a)〜(c)は公知の散乱バーおよび本発明のグレーバーアシストフューチャの「等価のソリューション」を示したものである。
【図8】(a)〜(d)は248nm波長、0.70のレンズのヒトミNA、および0.85の部分干渉値(シグマ)によりイメージ化された、1:2.5のライン:スペースデューティ比を有する150nm幅フューチャについてシミュレートされた空間イメージを示したものである。
【図9】図8(d)に示した減少に比較して、いかにグレーバーアシストフューチャがさらにイソフォーカル変曲点を減少させることが出来るかを示したものである。
【図10】1:2.5のライン:スペースデューティ比を有する150nmフューチャ上のさまざまなグレーバーアシストフューチャの結果を示したものである。
【図11】本発明のグレーバーアシストフューチャを実行する第一構造例を示したものである。
【図12】本発明のグレーバーアシストフューチャを実行する第二構造例を示したものである。
【図13】本発明のグレーバーアシストフューチャを形成する第一方法例を示したものである。
【図14】(a)〜(c)は1:2.5のライン:スペースデューティ比を有するフューチャについて、不透明アシストバー(散乱バー)と減衰位相シフトマスクとの組み合わせによりもたらされる主要回折次のプロットである。
【図15】本発明のグレーバーアシストフューチャと組み合わされた2つの減衰位相シフトマスクの例を示したものである。ここで、図15(a)−図15(c)は、さまざまなグレーバー幅およびグレーバー透過率の、1:2.5のライン:スペースデューティ比を有するフューチャと、6%減衰位相シフトマスクについて、それぞれ、0次回折値、ノーマライズされた1次回折値、およびノーマライズされた2次回折値を示したものである。図15(d)−図15(f)は、18%減衰位相シフトマスクを使用していること以外は同一である。
【図16】所定フューチャサイズに対してさまざまなライン:スペースデューティ比を適合させるために使用される一般的グレーバーアシストフューチャ寸法の概略である。
【図17】本発明のグレーバーアシストフューチャの使用により得られる改善されたイメージング結果を示したものである。
【図18】本発明のグレーバーアシストフューチャのパフォーマンスをさらに向上させるために使用されるカスタム照明系を示したものである。
【図19】さらに問題ピッチをなくすための補正を行ったときの、本発明のグレーバーアシストフューチャを使用して得られる改善されたイメージング結果を示したものである。
【図20】本発明により設計されるマスクとの仕様に適したリソグラフィ投射装置の略図である。
Claims (16)
- 基板にプリントされる複数の解像可能フューチャと、0%よりも大きく100%よりも小さい範囲の透過率係数を有する、上記複数の解像可能フューチャの2フューチャ間に配置された、解像不能光近接補正フューチャとから成り、前記解像不能光近接補正フューチャの透過率係数は、該解像不能光近接補正フューチャに対応する2次回折コンポーネントを最小にするように選択されていることを特徴とする、基板上のマスクに形成されたパターンを光学的に転写するためのフォトリソグラフィマスク。
- 解像不能光近接補正フューチャは、上記複数の解像可能フューチャのうちの2フューチャを隔てているスペース幅よりも少ない幅寸法を有することを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィマスク。
- 解像不能光近接補正フューチャは、上記複数の解像可能フューチャのうちの2フューチャを隔てているスペースの中央に配置されることを特徴とする請求項2に記載のフォトリソグラフィマスク。
- さらに複数の解像不能光近接補正フューチャから構成され、ここで、該解像不能光近接補正フューチャのうちの1つは、ペアの解像可能フューチャ間に配置されることを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィマスク。
- 上記マスクは非軸照明光学系を用いて照らされることを特徴とする請求項1に記載のフォトリソグラフィマスク。
- コンピュータを制御するコンピュータプログラムにして、コンピュータ読み取り可能の記録媒体と、フォトリソグラフィに相当する少なくとも一つのファイルをコンピュータに発生させて該フォトリソグラフィ上に形成されたパターンを基板に光学的に転写するための手段とを有し、前記フォトリソグラフィマスクが、基板にプリントされる複数の解像可能フューチャと、0%よりも大きく100%よりも小さい範囲の透過率係数を有する、上記複数の解像可能フューチャの2フューチャ間に配置された上記の解像不能光近接補正フューチャを有し、前記解像不能光近接補正フューチャの透過率係数は、該解像不能光近接補正フューチャに対応する2次回折コンポーネントを最小にするように選択されていることを特徴とする、コンピュータプログラム。
- 解像不能光近接補正フューチャは、上記複数の解像可能フューチャのうちの2フューチャを隔てているスペース幅よりも少ない幅寸法を有することを特徴とする請求項6に記載のコンピュータプログラム。
- 解像不能光近接補正フューチャは、上記複数の解像可能フューチャのうちの2フューチャを隔てているスペースの中央に配置されることを特徴とする請求項6に記載のコンピュータプログラム。
- さらに上記マスクは複数の上記解像不能光近接補正フューチャから構成され、ここで、該解像不能光近接補正フューチャのうちの1つは、ペアの解像可能フューチャ間に配置されることを特徴とする請求項6に記載のコンピュータプログラム。
- 上記マスクは非軸照明光学系を用いて照らされることを特徴とする請求項6に記載のコンピュータプログラム。
- 基板にプリントされる複数のフューチャを形成するステップと、0%よりも大きく100%よりも小さい範囲の透過率係数を有する少なくとも1つの解像不能光近接補正フューチャを形成するステップとから成る、リソグラフィ露光装置を使用して、リソグラフィパターンをフォトグラフィマスクから基板に転写する方法であって、前記解像不能光近接補正フューチャの透過率係数は、該解像不能光近接補正フューチャに対応する2次回折コンポーネントを最小にするように選択されていることを特徴とする方法。
- 解像不能光近接補正フューチャは、上記複数の解像可能フューチャのうちの2フューチャを隔てているスペースの幅よりも少ない幅寸法を有することを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 解像不能光近接補正フューチャは、上記解像可能フューチャのうちの2フューチャを隔てているスペースの中央に配置されることを特徴とする請求項11に 記載の方法。
- さらに、ペアの上記解像可能フューチャ間に上記解像不能光近接補正フューチャのうちの1つを形成するステップから成ることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 上記マスクは非軸照明光学系を用いて照らされることを特徴とする請求項14に記載の方法。
- (a)放射線感応材料の層により少なくとも部分的に覆われた基板を供給するステップと、
(b)放射線システムを使用して放射線の投射ビームを供給するステップと、
(c)マスクのパターンを用い、投射ビームのその断面にパターンを与えるステップと、
(d)放射線のパターン化ビームを放射線感応材料の層のターゲット部分に投射するステップとから成るデバイス製造方法であって、ここで、ステップ(c)においては、基板にプリントされる複数の解像可能フューチャと、0%よりも大きく100%よりも小さい範囲の透過率係数を有する、上記複数の解像可能フューチャの2フューチャ間に配置された解像不能光近接補正フューチャとから成るマスクを使用してなされ、前記解像不能光近接補正フューチャの透過率係数は、該解像不能光近接補正フューチャに対応する2次回折コンポーネントを最小にするように選択されていることを特徴とする、デバイス製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US27188001P | 2001-02-27 | 2001-02-27 | |
US271880 | 2001-02-27 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005296596A Division JP4495663B2 (ja) | 2001-02-27 | 2005-10-11 | サブ分解能アシストフューチャとしてグレーバーを使用する光近接補正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002351051A JP2002351051A (ja) | 2002-12-04 |
JP3799286B2 true JP3799286B2 (ja) | 2006-07-19 |
Family
ID=23037473
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002100619A Expired - Fee Related JP3799286B2 (ja) | 2001-02-27 | 2002-02-26 | サブ分解能アシストフューチャとしてグレーバーを使用する光近接補正方法 |
JP2005296596A Expired - Fee Related JP4495663B2 (ja) | 2001-02-27 | 2005-10-11 | サブ分解能アシストフューチャとしてグレーバーを使用する光近接補正方法 |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005296596A Expired - Fee Related JP4495663B2 (ja) | 2001-02-27 | 2005-10-11 | サブ分解能アシストフューチャとしてグレーバーを使用する光近接補正方法 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6934010B2 (ja) |
EP (1) | EP1235103B1 (ja) |
JP (2) | JP3799286B2 (ja) |
KR (1) | KR100585469B1 (ja) |
DE (1) | DE60219544T2 (ja) |
TW (1) | TWI243962B (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7233887B2 (en) | 2002-01-18 | 2007-06-19 | Smith Bruce W | Method of photomask correction and its optimization using localized frequency analysis |
US6711732B1 (en) * | 2002-07-26 | 2004-03-23 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | Full sized scattering bar alt-PSM technique for IC manufacturing in sub-resolution era |
JP2007522671A (ja) * | 2004-02-25 | 2007-08-09 | マイクロニック レーザー システムズ アクチボラゲット | 光マスクレスリソグラフィにおいてパターンを露光し、マスクをエミュレートする方法 |
US7117475B2 (en) * | 2004-05-18 | 2006-10-03 | Lsi Logic Corporation | Method and system for utilizing an isofocal contour to perform optical and process corrections |
US7500218B2 (en) * | 2004-08-17 | 2009-03-03 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus, method, and computer program product for generating a mask pattern and device manufacturing method using same |
US7713667B2 (en) | 2004-11-30 | 2010-05-11 | Asml Holding N.V. | System and method for generating pattern data used to control a pattern generator |
US20070085937A1 (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-19 | Boss Gregory J | Internal light masking in projection systems |
JP2007140212A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Toshiba Corp | フォトマスク及び半導体装置の製造方法 |
KR100741929B1 (ko) * | 2006-07-24 | 2007-07-23 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 광근접 효과 보정 방법 |
KR100746630B1 (ko) * | 2006-09-01 | 2007-08-08 | 주식회사 하이닉스반도체 | 광 근접 효과 보정 방법 |
US8652710B2 (en) * | 2007-05-25 | 2014-02-18 | Asml Netherlands B.V. | Device manufacturing method, method of making a mask, and mask |
NL2003699A (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-21 | Brion Tech Inc | Method and system for lithography process-window-maximixing optical proximity correction. |
US8524423B2 (en) | 2011-07-11 | 2013-09-03 | United Microelectronics Corp. | Method of forming assist feature patterns |
NL2009850A (en) | 2011-12-02 | 2013-06-05 | Asml Netherlands Bv | Lithographic method and apparatus. |
CN108931883B (zh) * | 2017-05-17 | 2022-06-21 | 东方晶源微电子科技(北京)有限公司 | 一种优化掩模版图的方法 |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04216548A (ja) * | 1990-12-18 | 1992-08-06 | Mitsubishi Electric Corp | フォトマスク |
US5229255A (en) | 1991-03-22 | 1993-07-20 | At&T Bell Laboratories | Sub-micron device fabrication with a phase shift mask having multiple values of phase delay |
JP3179520B2 (ja) | 1991-07-11 | 2001-06-25 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置の製造方法 |
KR100256619B1 (ko) | 1991-07-12 | 2000-06-01 | 사와무라 시코 | 포토마스크 및 그것을 사용한 레지시트 패턴 형성방법 |
US5242770A (en) | 1992-01-16 | 1993-09-07 | Microunity Systems Engineering, Inc. | Mask for photolithography |
US5288569A (en) | 1992-04-23 | 1994-02-22 | International Business Machines Corporation | Feature biassing and absorptive phase-shifting techniques to improve optical projection imaging |
US5256505A (en) | 1992-08-21 | 1993-10-26 | Microunity Systems Engineering | Lithographical mask for controlling the dimensions of resist patterns |
US5538815A (en) | 1992-09-14 | 1996-07-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for designing phase-shifting masks with automatization capability |
JP3303077B2 (ja) * | 1993-03-01 | 2002-07-15 | 日本電信電話株式会社 | マスクおよびパタン形成方法 |
US5362584A (en) | 1993-04-02 | 1994-11-08 | International Business Machines Corporation | Phase-shifting transparent lithographic mask for writing contiguous structures from noncontiguous mask areas |
JPH0764274A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-10 | Sony Corp | 位相シフトマスク及びその製造方法 |
US5424154A (en) | 1993-12-10 | 1995-06-13 | Intel Corporation | Lithographic emhancement method and apparatus for randomly spaced structures |
US5447810A (en) | 1994-02-09 | 1995-09-05 | Microunity Systems Engineering, Inc. | Masks for improved lithographic patterning for off-axis illumination lithography |
JPH07281413A (ja) * | 1994-04-05 | 1995-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | 減衰型位相シフトマスクおよびその製造方法 |
JPH08186073A (ja) * | 1995-01-05 | 1996-07-16 | Mitsubishi Electric Corp | 減衰型位相シフトマスクおよびその製造方法ならびにその製造装置 |
JPH08188073A (ja) | 1995-01-12 | 1996-07-23 | Asmo Co Ltd | パワーシート調整装置 |
JPH08202020A (ja) * | 1995-01-31 | 1996-08-09 | Sony Corp | フォトマスクにおけるパターン形状評価方法、フォトマスク、フォトマスクの作製方法、フォトマスクのパターン形成方法、並びに露光方法 |
JP3331801B2 (ja) * | 1995-02-15 | 2002-10-07 | ソニー株式会社 | パターンの形成方法 |
US5663893A (en) | 1995-05-03 | 1997-09-02 | Microunity Systems Engineering, Inc. | Method for generating proximity correction features for a lithographic mask pattern |
JP2877200B2 (ja) | 1995-06-29 | 1999-03-31 | 日本電気株式会社 | 露光用フォトマスクおよびその製造方法 |
JP2917879B2 (ja) | 1995-10-31 | 1999-07-12 | 日本電気株式会社 | フォトマスク及びその製造方法 |
US5723233A (en) | 1996-02-27 | 1998-03-03 | Lsi Logic Corporation | Optical proximity correction method and apparatus |
US5707765A (en) | 1996-05-28 | 1998-01-13 | Microunity Systems Engineering, Inc. | Photolithography mask using serifs and method thereof |
JP2953406B2 (ja) * | 1996-10-17 | 1999-09-27 | 日本電気株式会社 | フォトマスクおよびその製造方法 |
US5807649A (en) * | 1996-10-31 | 1998-09-15 | International Business Machines Corporation | Lithographic patterning method and mask set therefor with light field trim mask |
US5821014A (en) * | 1997-02-28 | 1998-10-13 | Microunity Systems Engineering, Inc. | Optical proximity correction method for intermediate-pitch features using sub-resolution scattering bars on a mask |
JP3619664B2 (ja) | 1997-03-24 | 2005-02-09 | 株式会社ルネサステクノロジ | 半導体集積回路装置の製造方法 |
JPH1184625A (ja) | 1997-07-07 | 1999-03-26 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置製造用マスクおよび半導体装置の製造方法 |
JPH1195405A (ja) * | 1997-09-19 | 1999-04-09 | Sony Corp | フォトマスクの製造方法 |
JP3164039B2 (ja) * | 1997-11-05 | 2001-05-08 | 日本電気株式会社 | フォトマスク及びその製造方法 |
US6114071A (en) * | 1997-11-24 | 2000-09-05 | Asml Masktools Netherlands B.V. | Method of fine feature edge tuning with optically-halftoned mask |
JP3161411B2 (ja) * | 1998-04-02 | 2001-04-25 | 日本電気株式会社 | フォトマスクとその製造方法 |
US6458493B2 (en) * | 1999-06-04 | 2002-10-01 | International Business Machines Corporation | Method to control nested to isolated line printing |
US6335130B1 (en) * | 2000-05-01 | 2002-01-01 | Asml Masktools Netherlands B.V. | System and method of providing optical proximity correction for features using phase-shifted halftone transparent/semi-transparent features |
FR2812093B1 (fr) | 2000-07-18 | 2003-01-03 | Air Liquide | Robinet de detendeur integre avec raccord unique d'entree et sortie de fluide |
EP1174764B1 (en) * | 2000-07-21 | 2004-03-31 | ASML Netherlands B.V. | Assist features for use in lithographic projection |
US7026081B2 (en) * | 2001-09-28 | 2006-04-11 | Asml Masktools B.V. | Optical proximity correction method utilizing phase-edges as sub-resolution assist features |
CA2506247C (en) | 2004-06-07 | 2012-02-21 | Ajinomoto Co., Inc. | Novel aldolase, and method for producing optically active ihog and monatin |
-
2002
- 2002-02-26 DE DE60219544T patent/DE60219544T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-26 TW TW091103419A patent/TWI243962B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-02-26 EP EP02251316A patent/EP1235103B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-26 KR KR1020020010274A patent/KR100585469B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-02-26 JP JP2002100619A patent/JP3799286B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-27 US US10/083,694 patent/US6934010B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-10-11 JP JP2005296596A patent/JP4495663B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1235103A2 (en) | 2002-08-28 |
KR100585469B1 (ko) | 2006-06-02 |
TWI243962B (en) | 2005-11-21 |
KR20020070130A (ko) | 2002-09-05 |
DE60219544D1 (de) | 2007-05-31 |
JP2006079117A (ja) | 2006-03-23 |
JP4495663B2 (ja) | 2010-07-07 |
EP1235103A3 (en) | 2003-08-06 |
DE60219544T2 (de) | 2008-01-03 |
US20020186356A1 (en) | 2002-12-12 |
JP2002351051A (ja) | 2002-12-04 |
US6934010B2 (en) | 2005-08-23 |
EP1235103B1 (en) | 2007-04-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4495663B2 (ja) | サブ分解能アシストフューチャとしてグレーバーを使用する光近接補正方法 | |
KR100457839B1 (ko) | 규정된 래더바를 서브-해상도 어시스트피처로 활용하는광근접성교정방법 | |
JP4323919B2 (ja) | フルチップcpl製造におけるcd線形コントロールの方法 | |
US7399559B2 (en) | Optical proximity correction method utilizing phase-edges as sub-resolution assist features | |
USRE40084E1 (en) | Optical proximity correction | |
US6553562B2 (en) | Method and apparatus for generating masks utilized in conjunction with dipole illumination techniques | |
US7549140B2 (en) | Method and apparatus for decomposing semiconductor device patterns into phase and chrome regions for chromeless phase lithography | |
KR100562193B1 (ko) | 다중 가간섭성 최적화된 노광 및 높은 투과 감쇠된psm을 활용하는 개선된 리소그래피패터닝을 위한 방법 | |
JP2004133426A (ja) | 自動光近接補正(opc)ルール作成 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040716 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20041018 |
|
A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20041021 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050214 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050516 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050610 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050908 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20060104 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060324 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060424 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3799286 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090428 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100428 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110428 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S802 | Written request for registration of partial abandonment of right |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120428 Year of fee payment: 6 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130428 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |