JP4319560B2 - リソグラフ装置および光リソグラフシミュレーションを用いて照明源を最適化する方法 - Google Patents
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
1.ステップ方式では、マスクテーブルMT、および基板テーブルWTが実質上静止されて、投影ビームに与えられた全パターンが、一回で(すなわち、シングル静止露光で)目標部分C上に投影される。次に、基板テーブルWTが、X方向および/またはY方向に移動して、別の目標部分Cが露光される。ステップ方式では、露光範囲の最大サイズによって、シングル静止露光で投影される目標部分Cのサイズが制限される。
2.走査方式では、マスクテーブルMT、および基板テーブルWTが同期して走査されて、投影ビームに与えられたパターンが、目標部分C上に投影される(すなわち、シングル動的露光)。基板テーブルWTのマスクテーブルMTに対する速度と方向は、投影系PLの拡大(縮小)、および像反転特性によって決定される。走査方式では、露光範囲の最大サイズが、シングル動的露光で投影される目標部分の(非走査方向の)幅を制限し、目標部分の(走査方向の)高さは、走査移動の距離によって決まる。
3.別の方式では、マスクテーブルMTが、プログラム可能なパターン化構造体を保持して実質上静止されており、基板テーブルWTが、移動または走査されて、投影ビームに与えられたパターンが、目標部分C上に投影される。この方式では、一般にパルス式放射源が採用されており、プログラム可能なパターン化構造体が、必要に応じて、基板テーブルWTの個々の移動の後に、または、走査中の連続した放射パルスの間に更新される。この稼動方式は、先に説明した種類のプログラム可能なミラー配列のようなプログラム可能なパターン化構造体を用いるマスクレス型リソグラフィ技術に容易に適用することができる。
Ex,IL 放射系
IL 照明系(照明器)
Ex ビーム伸長器
PB 投影ビーム
LA 放射光源
MT 第一目標物(マスク)テーブル
MA マスク
PM 第一位置決め装置
PL 投影系(レンズ)
WT 第二目標物(基板)テーブル
W 基板
PW 第二位置決め装置
C 目標部分
RF 基準フレーム
AM 調整装置
IN インテグレータ
CO コンデンサ
CU 制御装置
IF 干渉計
M1 マスク位置決めマーク
M2 マスク位置決めマーク
P1 基板位置決めマーク
P2 基板位置決めマーク
1 円
2 光源格子
10 集光/コリメータ光学系
12 アクシコン/ズームモジュール
14 光インテグレータ/投影光学系
16 光軸
18 瞳面
20 マスク面
22 アクシコン光学系
22a 凹面
22b 凸面(凸形素子)
24 ズームレンズ
26 光インテグレータ/石英ロッド
28 カップラー
30 ロッド射出端投影光学系
32 蝿の目素子
34 対物レンズ
36 対物レンズ
38 多極子モード生成素子
40 マルタ十字(MAB)
41 三角形ブレード
42 三角形ブレード
43 三角形ブレード
44 三角形ブレード
45 極
50 ピラミッド形プリズム
Claims (58)
- 照明器と投影系とを含むリソグラフ装置の照明条件をコンピュータシミュレーションによって最適化する方法において、
基板上に転写されるリソグラフパターンを規定する段階と、
シミュレーションモデルを選択する段階と、
前記照明器の瞳面内の放射源点の格子を選択する段階と、
各放射源点について、各々が前記シミュレーションモデルを用いての単一の又は一連のシミュレーションの結果である個別応答を計算する段階と、
前記個別計算の蓄積された結果の解析に基づいて前記照明器の照明配置を調整する段階と、
格子点密度を増加させるために前記瞳面に前記格子を内挿することにより、個別応答の平均化を助成する段階とを含む、コンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。 - 前記応答の各々は、焦点と露光とのマトリックスであり、且つ、照射量許容範囲と、焦点深度に関する情報とを含むプロセスウィンドウになる、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記方法は、前記照明配置に含まれる前記各放射源点について前記個別応答を平均化して、試験照明方式の応答を計算する段階を更に含む、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記応答は、E1:1、密集/孤立形状バイアス、形状のサイズによる任意バイアス、サイドローブ転写、フィルム損失、側壁角度、マスク欠陥増加要因、線形解像力、又は絶対解像力である、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記方法は、前記応答を各放射源点の位置の関数として図示する段階を更に含む、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記方法は、照射量による加重値を前記応答に与える段階を更に含む、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記格子の間隔は、0.01〜0.2の範囲である、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、ピラミッド形のプリズムに対するアクシコン/ズームモジュールの位置、回折光学系の位置、又は開口ブレードの位置を変化させることによって、或いはプログラム可能なミラー配列を調整することによって、前記照明配置を調整する段階を含む、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、多極子照明器配置を選択する段階を含む、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、多極子生成素子を用いて照明配置を規定する段階を含む、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- シミュレーションモデルの選択段階は、前記パターンを前記基板上に転写するために用いられるレジスト工程を選ぶ段階を含む、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記レジストモデルは、適切に実験結果を予測することができるように較正されたモデルである、請求項11に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記レジストモデルを選択する段階は、ベクトル効果、活性種の非ゼロ散乱、及び有限溶解コントラストの少なくとも一つを考慮に入れたレジストモデルを選択する段階を含む、請求項11に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 照明器と投影系とを含むリソグラフ装置の照明条件をコンピュータシミュレーションによって最適化する方法において、
基板上に転写されるリソグラフパターンを規定する段階と、
シミュレーションモデルを選択する段階と、
前記照明器の瞳面内の放射源点の格子を選択する段階と、
各放射源点について、各々が前記シミュレーションモデルを用いての単一の又は一連のシミュレーションの結果である個別応答を計算する段階と、
前記各放射源点について、焦点はずれによる前記個別応答の変化を表す距離を計算する段階と、
前記個別計算の蓄積された結果の解析及び前記距離の解析に基づいて前記照明器の照明配置を調整する段階とを含み、
前記距離は、焦点はずれ時のCD変化を考慮する、コンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。 - 前記距離の計算段階は、
焦点はずれを適用する段階と、
前記焦点はずれ時の前記各放射源点について、各々が前記シミュレーションモデルを用いての単一の又は一連のシミュレーションの結果である焦点はずれによる個別応答を計算する段階と、
前記各放射源点について、前記個別応答を前記焦点はずれによる個別応答と比較する段階とを含む、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。 - 前記比較段階は、前記各放射源点について個別の距離応答を決定する段階を含む、請求項15に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記個別の距離応答は、前記焦点はずれによる応答の値の増大、又は前記焦点はずれによる応答の値の縮小の何れかに相当する、請求項16に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記決定段階は、前記各放射源点について、前記個別の距離応答を前記個別応答から減算する段階を含む、請求項16に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、前記距離応答を各放射源点の位置の関数として図示する段階を含む、請求項16に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、逆の距離応答作用を有する放射源点を捕捉する照明配置を選択する段階を含む、請求項17に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記焦点はずれは、0.02〜0.4μmの範囲にある、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記シミュレーションモデルの選択段階は、完全レジストモデル、空中像モデル、集中定数モデル、又は可変閾値レジストモデルの何れかを選択する段階を含む、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記レジストモデルは、適切に実験結果を予測することができるように較正されたモデルである、請求項22に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記レジストモデルは、ベクトル効果、活性種の非ゼロ散乱、及び有限溶解コントラストの少なくとも一つを考慮に入れたレジストモデルを規定する段階を含む、請求項23に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記個別応答は、パターンの限界寸法又は照度閾値の何れか一方を含む、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、焦点はずれによる前記個別応答の変化が最小化されるように又は縮小されるように照明配置を選択する段階を含む、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記各放射源点について、各々が前記シミュレーションモデルを用いての単一の又は一連のシミュレーションの結果である異なる個別応答を計算する段階を更に含む、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、前記異なる個別応答の解析に基づいて前記照明配置を調整する段階を含む、請求項27に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記異なる応答は、露光許容範囲、焦点深度、E1:1、密集/孤立形状バイアス、形状による任意バイアス、サイドローブ転写、フィルム損失、側壁角度、マスク欠陥増加要因、線形解像力、又は絶対解像力の何れかを含む、請求項27に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記異なる個別応答を各放射源点の位置の関数として図示する段階を更に含む、請求項27に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記個別応答の変化を各放射源点の位置の関数として図示する段階を更に含む、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記格子内の前記放射源点の間隔は、0.01〜0.2の範囲である、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、ピラミッド形のプリズムに対するアクシコン/ズームモジュールの位置、回折光学系の位置、又は開口ブレードの位置を変化させることによって、或いはプログラム可能なミラー配列を調整することによって、前記照明配置を調整する段階を含む、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、多極子照明配置を選択する段階を含む、請求項14に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 照明器と投影系とを含むリソグラフ装置の照明条件をコンピュータシミュレーションによって最適化する方法において、
基板上に転写されるリソグラフパターンを規定する段階と、
前記投影系の少なくとも一組の収差を規定する段階と、
シミュレーションモデルを選択する段階と、
前記照明器の瞳面内の放射源点の格子を選択する段階と、
各放射源点について、各々が前記シミュレーションモデルを用いての単一の又は一連のシミュレーションの結果である個別応答を計算する段階と、
前記一組の収差の経時的移動をモデル化する段階と、
前記個別計算の蓄積された結果の解析及び前記一組の収差の経時的移動に基づいて前記照明器の照明配置を調整する段階とを含み、
前記各放射源点について個別応答を計算する段階は、前記各放射源点と、前記少なくとも一組の収差とについて個別応答を計算する段階を含む、コンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。 - 前記各放射源点と、前記少なくとも一組の収差とについて前記個別応答を計算する段階は、前記各放射源点について、前記収差の組を有する個別応答を計算する段階を含む、請求項35に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記各放射源点について、前記個別応答を比較して、最大の個別応答を決定する段階を更に含む、請求項36に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記応答は、前記リソグラフパターンのCD変化である、請求項37に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記最大のCD変化を前記各放射源点の位置の関数として図示することを更に含む、請求項38に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記少なくとも一組の収差は、前記投影系の視野内の異なる位置に位置付けられる収差を含む、請求項35に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記収差の組は、実際の光学系から得られた、又は代表する収差の組である、請求項40に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記収差は、一体的に総合波面誤差とみなされる、請求項40に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記投影系の少なくとも一組の収差を規定する段階は、複数の収差の組を規定する段階を含み、前記複数の収差の組の各々が、実際の光学系から得られた収差の組、又は代表する収差の組に相当する、請求項35に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記基板上への前記リソグラフパターンの転写を助成するように構成配置されたマスク補助形状を規定する段階を更に含み、前記各放射源点について個別応答を計算する段階は、前記各放射源点についてマスクアシスト形状を備えた場合と、備えない場合の個別応答を計算する段階を含む、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記照明配置の調整段階は、前記マスク補助形状を備えて計算された最良の応答とほぼ同様の応答を、前記マスク補助形状を備えずに与える前記格子内の放射源点を選択する段階を含む、請求項44に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記マスク補助形状は、前記マスク上に設けられた光近接効果補正、散乱防止バー、又は位相シフトウィンドウの何れかである、請求項44に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 複数の助変数とそれに付随する変化範囲とを規定する段階と、前記複数の助変数について前記リソグラフパターンのCD変化を表す距離を計算する段階とを更に含み、
前記各放射源点について個別応答を計算する段階は、前記複数の助変数の各々について個別のCD変化を計算する段階を含む、請求項1に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。 - 前記照明配置の調整段階は、前記距離の解析に基づいて前記照明配置を調整する段階を含む、請求項47に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記複数の助変数の各々についての前記CD変化は、独立助変数として取り扱われる、請求項47に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記距離の計算段階は、前記各放射源点についての前記CD変化の二項合計を計算する段階を含む、請求項47に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記複数の助変数は、焦点範囲、照射量範囲、レンズ収差、フレアレベル、パターンの密度変化、及びマスクのCD範囲を含む、請求項47に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- リソグラフ投影装置において、
放射線の投影ビームを生成する照明系と、
前記投影ビームに所望のパターンに従うパターンを形成するときに用いられるパターン化構造体を支持するための支持構造体と、
基板を保持する基板テーブルと、
前記パターン化されたビームを前記基板上の目標部分に投影するための投影系と、
前記基板上に転写されるリソグラフパターンを規定し、前記照明系の瞳面内の放射源点の格子を選択し、各放射源点について、各々がシミュレーションモデルを用いての単一の又は一連のシミュレーションの結果である個別応答を計算し、前記個別計算の蓄積された結果の解析に基づいて照明配置の最適化を計算し、格子点密度を増加させるために前記瞳面に前記格子を内挿することにより、個別応答の平均化を助成するためのプロセッサと、
前記照明系から射出される前記投影ビームの断面方向の照度分布を、前記プロセッサによって計算された前記最適化照明配置に従って修正するようにされている選択的に変更可能なビーム制御装置とを備えるリソグラフ投影装置。 - 前記プロセッサは、前記各放射源点について、焦点はずれによる前記個別応答の変化を表す距離を計算し、また、焦点範囲、照射量範囲、レンズ収差、フレアレベル、パターン密度の変化、及びCD範囲を含む複数の助変数によるCD変化を表す距離を計算するように更に構成配置されている、請求項52に記載のリソグラフ投影装置。
- 照明器の照明配置を最適化するための機械実行可能な命令を用いて符号化された機械読取り可能な媒体において、
基板上に転写されるリソグラフパターンを規定する段階と、
シミュレーションモデルを選択する段階と、
照明器の瞳面内の放射源点の格子を選択する段階と、
各放射源点について、各々が前記シミュレーションモデルを用いての単一の又は一連のシミュレーションの結果である個別応答を計算する段階と、
前記照明器の照明配置を前記個別計算の蓄積された結果の解析に基づいて調整する段階と、
格子点密度を増加させるために前記瞳面に前記格子を内挿することにより、個別応答の平均化を助成する段階とを含む方法によって、前記照明器の照明配置を最適化するための機械実行可能な命令を用いて符号化された機械読取り可能な媒体。 - デバイス製造方法において、
パターン化された放射線ビームを基板上の放射線感光材料層の目標部分に投影する段階と、
基板上に転写されるリソグラフパターンを規定する段階と、
シミュレーションモデルを選択する段階と、
照明器の瞳面内の放射源点の格子を選択する段階と、
各放射源点について、各々が前記シミュレーションモデルを用いての単一の又は一連のシミュレーションの結果である個別応答を計算する段階と、
前記照明器の照明配置を前記個別計算の蓄積された結果の解析に基づいて調整する段階と、
格子点密度を増加させるために前記瞳面に前記格子を内挿することにより、個別応答の平均化を助成する段階とを含む方法を用いて、前記投影ビームの断面方向の照度分布が、前記マスクに衝突する前に最適化されるデバイス製造方法。 - 前記調整段階は、前記各放射源点に加重値を与える段階を含む、請求項16に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記少なくとも一組の収差を規定する段階は、一組の代表的な収差と前記投影系に対して特定の機能を有する代表的な収差の組とを規定する段階を含む、請求項35に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
- 前記応答はCD変化であり、前記CD変化を、前記各放射源点位置の関数として図示する段階を更に含む、請求項35に記載のコンピュータシミュレーションによってリソグラフ装置の照明条件を最適化する方法。
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