JP5514178B2 - 投影光学系による光操作を含むパターン非依存のハイブリッド整合/調整 - Google Patents
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Description
− プログラマブルLCD配列。このような構造の一例が米国特許第5,229,872号に示されており、同特許は参照によって本明細書に組み込まれる。
ここで、(z1, z2, ..., zN)は、そのN個の設計変数または値であり、fp(z1, z2, ..., zN)は、実際の値と設計変数(z1, z2, ..., zN)の値の組に対するp番目の評価ポイントにおける特性の所期の値との間の差であり、wpは、p番目の評価ポイントに割り当てられた重み定数である。他のものより重要な評価ポイントまたはパターンには、より大きなwp値を割り当てることができる。発生回数の多いパターンおよび/または評価ポイントは、より大きなwp値を割り当てられてよい。評価ポイントの例は、ウェーハ上の任意の物理的ポイントまたはパターン、あるいは仮想の設計レイアウト、レジスト像、または空間像の任意のポイントであり得る。費用関数は、リソグラフィ投影装置または基板の任意の適切な特性、例えば焦点、CD、イメージ移動、イメージ変形、イメージ回転、なども表してよい。レジスト像が基板上の回路パターンを規定することが多いので、費用関数は、レジスト像のいくつかの特性を表す関数を含むことが多い。例えば、このような評価ポイントfp(z1, z2, ..., zN)は、単純に、レジスト像のポイントとそのポイントの所期の位置との間の距離(すなわちエッジ配置誤差EPEp(z1, z2, ..., zN))であり得る。費用関数は、別々のプロセスウィンドウ(PW)条件に対するリソグラフィ応答の差を表してもよく、設計変数は、プロセスウィンドウにわたって応答を整合するように調整される。
積分は、あらゆる可能なpにわたるものである。式1または式1’の費用関数が最小化されるとき、調節されるべきリソグラフィ投影装置の挙動は、所望の挙動に最も一致する。費用関数の可能で一般的な形を示すために、一例として(重み付き)平均2乗誤差を用いるにしても、費用関数が、極大差などの差の他の形をとり得ることに留意されたい。
となり、ここで、wCD,iはレジスト像のi番目のCDの重み定数であり、ΔCDiは、i番目のCDの実際の値と意図した値の間の差である。ハイブリッドの挙動の整合および最適化のさらなる詳細は、2010年6月10日に米国特許出願公開第2010/0146475号として公開され、本願譲受人に譲渡された米国特許出願第12/613285号に見いだすことができ、同出願は、参照によってその全体が組み込まれる。ハイブリッド整合/調整に用いられるゲージは、2010年5月13日に米国特許出願公開第2010/0122225号として公開され、本願譲受人に譲渡された米国特許出願第12/613244号で説明されている方法を用いて選択することができ、同出願の全体が参照によって組み込まれる。
と定義され、したがって、fp(z1, z2, ..., zN)の重み付きRMSを最小化することは、式1で定義された費用関数
を最小化するのに等しいことに留意されたい。したがって、fp(z1, z2, ..., zN)および式1の重み付きRMSは、本明細書の表記上の簡易さのために交換可能に利用することができる。
または同様な意味合いで、積分の形の
を見いだすのに使用することができる。
ここで、ベクトルk=(kx, ky)である。さらなる詳細は、2010年6月10日に米国特許出願公開第2010/0146475号として公開され、本願譲受人に譲渡された米国特許出願第12/613285号に見いだすことができ、同出願は、参照によってその全体が組み込まれる。具体的には、空間像(AI)において無視できない寄与を有し、したがって計算する必要があるのは
および
という形のTCCT,k',k"の要素だけである。k'およびk"がベクトルであり、k'およびk"の構成要素は、それぞれ(kx', ky")および(kx", ky")であることに留意されたい。
および
向けにはより大きいものであり得る。一例では、
である。
であり、WおよびCは、それぞれ15および0.01などの正の定数である。当業者なら、例示の特定の数値が本発明の範囲を制限するものではないことを理解するであろう。
− 放射の投影ビームBを供給するための放射システムILを備える。この特定のケースでは、放射システムは、放射源SOと、
− マスクMA(例えばレチクル)を保持するマスクホルダが設けられ、アイテムPSに対してマスクを正確に位置決めする第1位置決め手段に接続された第1オブジェクトテーブル(マスクテーブル)MTと、
− 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が設けられ、アイテムPSに対して基板を正確に位置決めする第2位置決め手段に接続された第2オブジェクトテーブル(基板テーブル)WTと、
− マスクMAの照射部分を基板Wのターゲット部分C(例えば1つまたは複数のダイを含む)に結像する投影システム(「レンズ」)PS(例えば屈折、反射、または屈折反射光学システム)とを含む。
− ステップモードでは、マスクテーブルMTは基本的に静止状態に維持され、マスクイメージ全体が1回でターゲット部分Cに投影される(すなわち単一「フラッシュ」)。次いで、別のターゲット部分CをビームBにより照射できるように、基板テーブルWTがx方向および/またはy方向にシフトされる。
− スキャンモードでは、基本的に同じシナリオが当てはまるが、所与のターゲット部分Cが単一「フラッシュ」では露光されない。代わりに、マスクテーブルMTは、所与の方向(いわゆる「スキャン方向」、例えばy方向)に速度vで移動可能であり、これにより投影ビームBはマスクイメージにわたってスキャンするようになり、これと同時に、基板テーブルWTは、速度V=Mvで同一方向または逆方向に同時に移動する。ここで、MはレンズPLの倍率(一般に、M=1/4または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を露光することができる。
条項1 照明光源および投影光学系を備えるリソグラフィ投影装置を使用して設計レイアウトの一部分を基板上へ結像するように構成されているリソグラフィプロセスを、参照リソグラフィプロセスに調整するための、コンピュータで実施される方法であって、
リソグラフィプロセスの特性を表す複数の設計変数の多変数費用関数を定義する工程であって、費用関数が、リソグラフィプロセスと参照リソグラフィプロセスの間のリソグラフィ投影装置の光学的特性の差を含み、設計変数のうち少なくともいくつかが投影光学系の特性を含む工程と、
所定の終了条件が満たされるまで、設計変数を調節することにより、リソグラフィプロセスの特性を再構成する工程とを含む方法。
条項2 リソグラフィ投影装置の光学的特性の差が、照明光源および/または投影光学系の光学的特性の差を含む条項1に記載の方法。
条項3 費用関数が、リソグラフィプロセスと参照リソグラフィプロセスの間のリソグラフィ応答の差をさらに含む条項1に記載の方法。
条項4 費用関数が、設計変数の高次多項式を含む多項式を解くことにより最小化される条項1、2、または3に記載の方法。
条項5 費用関数が、一定の係数を適合することに関して展開される条項4に記載の方法。
条項6 適合する一定の係数が、伝送の交差係数(TCC)の多項式展開からの係数から計算される条項5に記載の方法。
条項7 再構成工程が、制約なしで、または設計変数の少なくともいくつかの範囲を規定する制約を用いて実施される条項1に記載の方法。
条項8 設計変数のうちの少なくともいくつかが、リソグラフィ投影装置のハードウェアの実装形態における物理的制限を表す制約下にある条項7に記載の方法。
条項9 制約が、調整範囲、マスクの製造可能性を支配するルール、および設計変数間の相互依存性の1つまたは複数を含む条項8に記載の方法。
条項10 費用関数が、設計変数の高次多項式を含む多項式を解くことにより最小化される条項1、2、または3に記載の方法。
条項11 最適化プロセスの工程を実施する前に、設計レイアウトの一部分のフィーチャを特徴的に表すターゲットパターンのサブセットを選択する工程を含む条項1に記載の方法。
条項12 識別されたホットスポットまたはウォームスポットがテストパターンに変換され、現行の最適化プロセスに用いられるテストパターンのサブセットに含まれる条項11に記載の方法。
Claims (14)
- 照明光源および投影光学系を備えるリソグラフィ投影装置を使用して設計レイアウトの一部分を基板上へ結像するように構成されているリソグラフィプロセスを、参照リソグラフィプロセスに調整するための、コンピュータで実施される方法であって、
前記リソグラフィプロセスの特性を表す複数の設計変数の多変数費用関数を定義する工程であって、前記費用関数が、光学的特性を表す前記リソグラフィプロセスと参照光学的特性を表す前記参照リソグラフィプロセスの間の前記リソグラフィ投影装置の光学的特性の差を含み、前記設計変数のうち少なくともいくつかが前記投影光学系の特性を含む工程と、
所定の終了条件が満たされるまで、前記設計変数を調節することにより、前記リソグラフィプロセスの前記特性を再構成する工程と、
非線形性を高めるために、前記費用関数を、前記設計変数のより大きな次数の多項式に展開することにより、前記設計変数の高次多項式を含む多項式を生成する工程と、
前記多項式を解くことにより前記費用関数を最小化する工程と、
を含み、
前記リソグラフィ投影装置の光学的特性の差が、前記照明光源および/または前記投影光学系の光学的特性の差を含む、方法。 - 前記費用関数が、前記リソグラフィプロセスと前記参照リソグラフィプロセスの間のリソグラフィ応答の差をさらに含む請求項1に記載の方法。
- 前記参照光学的特性は、
参照リソグラフィ投影装置の光学的特性と、
所望のリソグラフィ応答を発生させるための、シミュレーションモデルにおける仮想の参照リソグラフィ投影装置の光学的特性と、
参照基板上に結像された前記設計レイアウトの一部分から測定されたリソグラフィ応答および/または測定から較正された光学的特性と、
前記リソグラフィプロセスを調整するのに使用される前記リソグラフィ投影装置と物理的および/または特徴的に異なるリソグラフィ投影装置の光学的特性および/またはリソグラフィ応答とのうちの1つである請求項1または2に記載の方法。 - 前記設計レイアウトの前記一部分が、全体の設計レイアウトと、クリップと、1つまたは複数のクリティカルフィーチャを有すると分かっている設計レイアウトの区分と、ホットスポットまたはウォームスポットが全チップシミュレーションから識別されている前記設計レイアウトの区分と、パターン選択方法によって1つまたは複数のクリティカルフィーチャが識別されている前記設計レイアウトの区分とのうちの1つまたは複数を備える請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記所定の終了条件が、前記費用関数の最小化、前記費用関数の最大化、あらかじめ設定された反復回数に到達すること、あらかじめ設定された閾値以上の前記費用関数の値に到達すること、所定の計算時間に到達すること、許容できる誤差限界内で前記費用関数の値に到達することのうちの1つまたは複数を含む請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記所定の終了条件が満たされたとき、前記リソグラフィプロセスを更新するのに前記設計変数の値を用いる工程と、
前記更新されたリソグラフィプロセスを前記参照リソグラフィプロセスと比較する工程と、
さらなる終了条件が満たされるまで前記更新する工程および前記比較する工程を繰り返す工程と
を含む請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記さらなる終了条件が、前記リソグラフィプロセスと前記参照リソグラフィプロセスとの特性間の許容できる整合を示す請求項6に記載の方法。
- 前記費用関数が、前記リソグラフィ投影装置の伝送交差係数(TCC)と前記参照リソグラフィプロセスをシミュレートするのに用いられる物理的または仮想のリソグラフィ投影装置の伝送交差係数との間の差を含む関数である請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記費用関数が、エッジ配置誤差と、クリティカルディメンションと、レジスト輪郭距離と、最悪の欠陥サイズと、最善の焦点シフトとのリソグラフィメトリックのうちの1つまたは複数の差の関数をさらに含む請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。
- 最適化プロセスを実施する前に、前記設計レイアウトの一部分のフィーチャを特徴的に表すターゲットパターンのサブセットを選択する工程を含む請求項1乃至9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記所定の終了条件が満たされるまで、様々な設計変数の最適化が同時に実施される請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法。
- 様々な設計変数の最適化プロセスが、少なくともいくつかの設計変数を固定してその他の設計変数を最適化するように択一で実施され、
前記所定の終了条件が満たされるまで、前記択一の最適化プロセスを繰り返す請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法。 - 最適化プロセスが、各反復において、開始点のまわりの所定の比較的小さな近傍内で線形適合する係数を計算することにより、前記費用関数を繰り返し最小化する工程を含む請求項1乃至12のいずれか一項に記載の方法。
- コンピュータに、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法を実行させるコンピュータプログラム。
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