JP5750417B2 - モデルベースのスキャナ調整方法 - Google Patents
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Description
[0001] 本願は、2008年12月30日に出願した米国仮特許出願第61/141,578号、2009年1月2日に出願した米国仮特許出願第61/142,305号、2008年6月3日に出願した米国仮特許出願第61/058,511号、および2008年6月3日に出願した米国仮特許出願第61/058,520号の優先権を主張し、その全体を本願に参考として明示的に組み込む。
[0035] 従来のモデルベースのOPC適用に対して、公称露光条件における、一般的にはCD−SEM測定に対する絶対予測精度に大きく重点が置かれてきた。プロセスウィンドウにわたるOPC検証およびプロセスウィンドウ感知OPCの出現によって、プロセスウィンドウにわたる予測精度も包含するようにその重要さが拡大した(米国特許出願第11/461,994号、「System and Method For Creating a Focus−Exposure Model of a Lithography Process」)。しかしながら、性能指数は測定されたCDと予測されたCDとの差のままである。
[0039] 十分な差分精度を有するモデル(「差分モデル」)が利用可能であることを仮定して、本発明のある態様は、差分モデルおよびベースモデルに基づいて導出モデルの生成を容易にする。ある実施形態では、ベースモデルは摂動前モデルと同じであり、この場合、導出モデルは摂動後モデルと同じになる。これらの実施形態では、導出モデルは、摂動モデルを用いた結像シミュレーションを1つだけ必要とする。他の実施形態では、ベースモデルは摂動前モデルと異なり、この場合、導出モデルは3つの結像シミュレーションを必要とし、各結像シミュレーションは、ベースモデル、非摂動モデルおよび摂動モデルを用いる。後の実施形態の一例では、ベースモデルはOPCモデルであってもよい。
[0040] 図4は、スキャナモデル402およびスキャナメトロロジ404を介する光学パラメータに対するノブ設定400の影響を示す。特定の光学パラメータは、利用可能または利用中のスキャナノブにおける変化によって影響されず、よってスキャナメトロロジによって完全に固定される。この例は、帯域幅制御を有さないレーザによって適合されるスキャナ用のレーザスペクトルを含む。他の場合、光学パラメータは、ノブ変化に影響され、スキャナモデル402とスキャナメトロロジ404との組み合わせから導かれ得る。例えば、照明瞳は、特定の種類のスキャナに対するNAおよびシグマ変化によって、並びに楕円率設定を含む他の変化によって影響される。したがって、照明瞳は、スキャナモデルと組み合わされた瞳測定を用いて予測することができる。
[0054] ある実施形態では、システムレベルシミュレーションは、基準スキャナの性能に対する関連スキャナのファミリーの性能を定義することを含む。スキャナのファミリーは、1つの業者によって製造され、かつ同じモデルタイプに属し得るスキャナを含んでよい。スキャナのファミリーは、スキャナが少なくともいくつかの機能的に類似する要素を含む、異なる業者によって製造されるスキャナを含んでよい。スキャナのファミリーは、共通のベースモデルに加えて追加の差分モデルによってモデル化されて共通のベースモデルとの個々のファミリーメンバーの差異を収容する較正情報を維持する。
[0066] スキャナ整合および性能最適化に対して、調整モデルは、感度モデルおよびベースモデル、更にノブオフセットに基づいて生成される。これは、感度モデルのレジストモデル部分を使用することと、ノブオフセットを含むようにスキャナノブを表すパラメータを変更することと、ベースモデルと組み合わせることとを含む。
[0070] 本発明のさらなる態様によるオフセット生成、シミュレーションおよび検証を調整する本発明の方法を以下に説明する。
[0074] 本発明のある実施形態は、スキャナ調整の結果として、フルチップを含む大きいパターンセットに対する結像の影響を評価および最適化する。ウェーハメトロロジに対する現在の技術は、この目的を達成する経済的な方法を提供していない。一実施形態では、感度モデルは、一組の所望のパラメータ値(ノブオフセット)を導くために使用され、所望のパラメータ値(ノブオフセット)は、シミュレートされたウェーハ輪郭を得るために使用される。さらなる実施形態では、差分モデルは、基準スキャナとターゲットスキャナとの間の輪郭および/またはCD差を予測するために使用される。モデル生成およびシミュレーションについての詳細は上記に提供した。像性能をシミュレートするための適切なモデルとしては、例えば、米国特許第7,003,758号に記載されたシステムおよび方法が挙げられる。
[0075] 本発明のある実施形態は、フォトリソグラフィプロセスを調整するシステムおよび方法を含む。本発明のある態様によると、スキャナの調整可能および非調整可能特性は、調整を推進するためにモデル化されて使用されてよい。ターゲットスキャナは、ターゲットスキャナの感度モデルを用いて基準に向かって調整されてよく、ここで感度モデルは、一組の調整可能パラメータに対するターゲットスキャナの結像感度を画定する。ターゲットスキャナ差分モデルは、結合性能に関して基準に対するターゲットスキャナの偏差を表すために生成されてよい。差分モデルは、スキャナ間における性能特性の非調整可能な差を含んでよく、これは一部の場合、他の調整可能パラメータの調整によって適応され得る。
‐放射の投影ビームPBを供給し、この例では、放射源LAも備える放射システムEx、ILと、
‐レチクルなどのマスクMAを保持するマスクホルダが設けられ、かつアイテムPL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またはマスクテーブルMTと、
‐レジストコートシリコンウェーハなどの基板Wを保持する基板ホルダが設けられ、かつアイテムPL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または基板テーブル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つ以上のダイを含む)に結像する屈折性、反射性または反射屈折性光学システムなどの投影システムまたは「レンズ」PLとを備える。
‐ステップモードにおいては、マスクテーブルMTを実質的に静止状態に維持し、マスク像全体を1ステップ、すなわち単一のフラッシュでターゲット部分C上に投影する。その後、基板テーブルWTは、xおよび/またはy方向に移動され、それによって別のターゲット部分CをビームPBによって照射することができる。
‐スキャンモードにおいては、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露光されない。代わりに、マスクテーブルMTは、投影ビームPBがマスク像をスキャンするように、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、同時に、基板テーブルWTが、同じ方向または反対方向に速度V=Mvで同時に移動し、ここでMはレンズPLの倍率である。通常、M=1/4または1/5である。この方法で、システム解像度を維持しつつ比較的大きいターゲット部分Cを露光することができる。
[00101] 本発明のある実施形態は、スキャナのシステムレベル整合のためのシステムおよび方法を提供する。これらの実施形態のいくつかは、基準スキャナの感度を識別する基準モデルを一組の調整可能パラメータで維持するステップと、ターゲットスキャナのための差分モデルを生成するステップであって、当該差分モデルは、基準モデルとターゲットスキャナの感度を識別するターゲットモデルとの間のマッピングを提供する、ステップと、差分モデルおよび基準モデルに基づいてターゲットスキャナを調整するステップとを含む。
Claims (11)
- 複数のリソグラフィ装置間の変化による結像挙動における変化を予測する、対応する差分モデルを用いてリソグラフィ装置を調整する方法であって、前記方法は、
前記リソグラフィ装置上の一組の調整可能パラメータのための特定の値を前提として、前記リソグラフィ装置を用いてウェーハの所定層に対するリソグラフィプロセスの結像挙動を特徴付けるリソグラフィプロセスモデルを維持することと、
前記一組の調整可能パラメータの一組の値に基づいて、設計レイアウトおよび前記リソグラフィプロセスモデルを用いて前記所定層にシミュレートされたウェーハ輪郭を生成することと、
前記複数のリソグラフィ装置のうちの異なる1つに対応する基準に対する前記シミュレートされたウェーハ輪郭における相違を識別することと、
コスト関数によって前記相違を定量化することと、
前記コスト関数を最小化し、かつ前記差分モデルの較正されたパラメータを得るために前記生成および識別ステップの反復を行うことと、
前記差分モデルを用いて前記設計レイアウトにおける特定のパターンに対するクリティカルディメンジョンを事前定義された公差内に引き入れるために調整オフセットを計算することと、を含み、
前記生成するステップ、前記識別するステップおよび前記計算するステップは、複数のホットスポットが消去されるまで繰り返される、方法。 - 前記基準は、前記設計レイアウトにおける一組のパターンに対する、前記複数のリソグラフィ装置のうちの前記異なる1つにおける基準リソグラフィプロセスからの測定されたウェーハ輪郭である、請求項1に記載の方法。
- 前記基準は、前記設計レイアウトにおける一組のパターンに対する、前記複数のリソグラフィ装置のうちの前記異なる1つの基準リソグラフィプロセスモデルからのシミュレートされたウェーハ輪郭である、請求項1に記載の方法。
- 前記基準は、前記設計レイアウトにおける一組のパターンに対する設計ターゲットポリゴンを含む、請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。
- 前記基準に対する前記シミュレートされたウェーハ輪郭における前記相違は、OPC検証ツールを介して得られる、請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
- 前記コスト関数は、調整ターゲットパターンセットに関連した結像計量の項を含む、請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- 前記ウェーハ輪郭における前記相違は、前記リソグラフィ装置の光学部品、機械部品、制御およびデバイス固有のレーザの差のうちの1つ以上における差から結果として生ずる、請求項1〜6の何れか一項に記載の方法。
- 前記ウェーハ輪郭における前記相違は、前記リソグラフィプロセスのマスク、レジスト、トラックおよびエッチの差のうちの1つ以上における差から結果として生ずる、請求項1〜7の何れか一項に記載の方法。
- 前記相違を識別するステップは、ホットスポットを識別することを含む、請求項5に記載の方法。
- 前記ホットスポットは、プロセス変化の下に起きる歩留まり制限欠陥を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記ホットスポットは、前記リソグラフィ装置に固有の特徴によって悪影響を受ける前記設計レイアウトにおけるパターンを含む、請求項9または10に記載の方法。
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