JP7044901B2 - 露光フィールドのオーバラップにより大きい周期パターンを印刷する方法およびシステム - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
a)第1の方向に対し平行であり、所望のパターンの2倍の周期を有する線状フィーチャのマスクパターンを担持するマスクを用意するステップと、
b)マスクに対し平行にかつマスクパターンから間隙を伴って基板を配置するステップと、
c)単色光の細長ビームを生成し、この細長ビームをマスクに向けて配向するステップであって、細長ビームの光は、伸長方向と直交しかつ第1の方向に対し平行な面において、所定の入射角度範囲でマスクを照射し、さらに細長ビームの光は、伸長方向に対し平行な面において十分にコリメートされ、かつ細長ビームの長さに沿ってこのビームの2つの終端以外では増分距離ごとに均一なパワーを有し、2つの終端では増分距離ごとのパワーが、ビームの一方では所定の減衰距離にわたり第1のプロフィル(profile)に従って、さらにビームの他方の終端ではこの減衰距離にわたり相補的な第2のプロフィルに従って、ゼロまで減衰し、ここで角度範囲を、マスクにより回折させられた光が、マスクの面と直交する方向で均一な強度分布を基板のところで形成するように、光の波長、マスクと基板との間隙、およびマスクの格子の周期に関連させて選択するステップと、
d)基板上に所望の格子の第1の部分を印刷するために、前記マスクパターンの第1の部分にわたり第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第1の部分露光において走査するステップと、
e)所望の格子の第1の部分とオーバラップする所望の格子の第2の部分を印刷するために、ビーム伸長方向で第1の部分からオフセットされた前記マスクパターンの第2の部分にわたり、第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第2の部分露光において走査するステップであって、マスクパターンの第1の部分と第2の部分とが、減衰距離だけオーバラップするようにし、かつ第1の部分と第2の部分とがオーバラップするマスクパターンの領域内の、伸長方向に対し平行な面におけるビームの入射角度が、第1の部分露光におけるものと同じであるようにするステップと
を含み、
ここで第1のプロフィルおよび相補的な第2のプロフィルを、2つの部分露光においてマスクパターンを露光する露光エネルギー密度の合計が、第1の部分と第2の部分とがオーバラップするマスクパターンの領域において均一であり、かつ増分距離ごとに均一なパワーを有する細長ビームの区間により露光されるマスクパターンの領域におけるものと同じであるように選択する。
a)第1の方向に対し平行であり、所望のパターンの2倍の周期を有する線状フィーチャのマスクパターンを担持するマスクと、
b)このマスクに対し平行にかつマスクパターンから間隙を伴って感光層を配置する手段と、
c)単色光の細長ビームを生成し、マスクに向けて配向する手段であって、細長ビームの光は、伸長方向と直交しかつ第1の方向に対し平行な面において、所定の入射角度範囲でマスクを照射し、さらに細長ビームの光は、伸長方向に対し平行な面において十分にコリメートされ、かつ細長ビームの長さに沿ってこのビームの2つの終端以外では増分距離ごとに均一なパワーを有し、2つの終端では増分距離ごとのパワーが、ビームの一方では所定の減衰距離にわたり第1のプロフィルに従って、さらにビームの他方の終端ではこの減衰距離にわたり相補的な第2のプロフィルに従って、ゼロまで減衰し、ここで角度範囲は、マスクにより回折させられた光が、マスクの面と直交する方向で均一な強度分布を基板のところで形成するように、光の波長、マスクと基板との間隙、およびマスクの格子の周期に関連して選択される手段と、
d)基板上に所望の格子の第1の部分を印刷するために、前記マスクパターンの第1の部分にわたり第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第1の部分露光において走査する手段と、
e)所望の格子の第1の部分とオーバラップする所望の格子の第2の部分を印刷するために、ビーム伸長方向で第1の部分からオフセットされた前記マスクパターンの第2の部分にわたり、第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第2の部分露光において走査する手段であって、マスクパターンの第1の部分と第2の部分とが、減衰距離だけオーバラップするようにし、かつ第1の部分と第2の部分とがオーバラップするマスクパターンの領域内の、伸長方向に対し平行な面におけるビームの入射角度が、第1の部分露光におけるものと同じであるようにする手段と
を含み、
ここで第1のプロフィルおよび相補的な第2のプロフィルは、2つの部分露光においてマスクパターンを露光する露光エネルギー密度の合計が、第1の部分と第2の部分とがオーバラップするマスクパターンの領域において均一であり、かつ増分距離ごとに均一なパワーを有する細長ビームの区間により露光されるマスクパターンの領域におけるものと同じであるように選択される。
Claims (15)
- 線状フィーチャの所望の均一な周期パターンを基板上の感光層に印刷する方法であって、
a)第1の方向に対し平行であり、前記所望のパターンの2倍の周期を有する線状フィーチャのマスクパターンを担持するマスクを用意するステップと、
b)前記マスクに対し平行に前記マスクパターンから間隙を伴って前記基板を配置するステップと、
c)単色光の細長ビームを生成し、該細長ビームを前記マスクに向けて配向するステップであって、前記細長ビームの光は、伸長方向と直交しかつ前記第1の方向に対し平行な面において、所定の入射角度範囲で前記マスクを照射し、さらに前記伸長方向に対し平行な面における前記細長ビームの前記光はコリメートされ、かつ前記細長ビームの長さに沿って増分距離ごとに所定のパワーを有し、該パワーは前記細長ビームの2つの終端以外では均一であり、該2つの終端では増分距離ごとの前記パワーが、所定の減衰距離にわたる第1のプロフィルおよび前記減衰距離にわたる第2のプロフィルにそれぞれ従ってゼロまで減衰するようにし、前記角度範囲を、前記マスクにより回折させられた前記光が、前記マスクの面と直交する方向で均一な強度分布を前記基板のところで形成するように、前記光の波長、前記マスクと前記基板との前記間隙、および前記マスクパターンの周期に関連させて選択するステップと、
d)前記基板上に所望のパターンの第1の部分を印刷するために、前記マスクパターンの第1の部分にわたり前記第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第1の部分露光において走査するステップと、
e)前記ビーム伸長方向で前記マスクパターンの前記第1の部分からオフセットされた前記マスクパターンの第2の部分にわたり、前記第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第2の部分露光において走査するステップであって、前記マスクパターンの前記第1の部分と前記第2の部分とが、前記減衰距離だけオーバラップするようにし、かつ前記第1の部分と前記第2の部分とがオーバラップする前記マスクパターンの領域内の、前記伸長方向に対し平行な面における前記ビームの入射角度が、前記第1の部分露光と前記第2の部分露光とにおいて同じであるようにするステップと
を含み、
前記第1のプロフィルおよび前記第2のプロフィルを、前記第1の部分露光と前記第2の部分露光とにおいて前記プロフィルがオーバラップさせられる前記減衰距離にわたり、2つの前記プロフィルを合計することによって、増分距離ごとに均一なパワーが生じるように選択する、
方法。 - 前記第1のプロフィルおよび前記第2のプロフィルは、両方とも線形であるかまたは両方とも余弦波状である、請求項1記載の方法。
- 前記細長ビームを生成する前記ステップは、前記細長ビームの長さよりも長い入射細長ビームの長さに沿って増分距離ごとに均一なパワーを有する前記入射細長ビームに、可変透過率アポダイゼーションフィルタを挿入するステップを含み、前記アポダイゼーションフィルタによって透過させられた前記細長ビームの前記2つの終端における前記第1のプロフィルと前記第2のプロフィルとに従った増分距離ごとのパワーの減衰を、透明基板上の部分的に吸収性の層の厚さを変化させることによって発生させる、請求項1記載の方法。
- 前記細長ビームを生成する前記ステップは、前記細長ビームの長さよりも長い入射細長ビームの長さに沿って増分距離ごとに均一なパワーを有する前記入射細長ビームに、ハーフトーンマスクアポダイゼーションフィルタを挿入するステップを含み、前記アポダイゼーションフィルタにより透過させられた前記細長ビームの終端各々における増分距離ごとのパワーの減衰を、複数の開口が前記ビームの幅と交差するように前記細長ビームの幅よりも実質的に短い周期を有する、前記アポダイゼーションフィルタの周期的な一連の開口によって発生させ、前記開口の形状を、前記ビーム伸長方向における減衰領域にわたり特定の距離のところでの前記一連の開口の平均透過率が、選択された前記第1のプロフィルまたは前記第2のプロフィルに従い前記特定の距離と共に変化するように設計する、請求項1記載の方法。
- 前記細長ビームを生成する前記ステップは、前記細長ビームの長さよりも長い入射細長ビームの長さに沿って増分距離ごとに均一なパワーを有する前記入射細長ビームに、0次のハーフトーンマスクを挿入するステップを含み、前記ハーフトーンマスクにより透過させられた前記細長ビームの終端各々における増分距離ごとのパワーの減衰を、1つまたは複数の線形格子により発生させ、該線形格子のデューティサイクルおよび/または充填率は格子各々にわたり変化し、該線形格子の周期を、前記ハーフトーンマスクにより透過させられた1次およびそれよりも高次の回折次数が、線状フィーチャの前記パターンを照射する前に該回折次数を阻止可能であるような大きい角度で回折させられるように選択する、請求項1記載の方法。
- 前記細長ビームを生成する前記ステップは、周期的な一連の開口を有するハーフトーンマスクアポダイゼーションフィルタ、または所定の周期で1つまたは複数の線形格子を有する0次のハーフトーンマスクを挿入するステップを含み、前記ハーフトーンマスクアポダイゼーションフィルタまたは前記0次のハーフトーンマスクによって、透過させられた前記細長ビームの終端各々における増分距離ごとにパワーの減衰を発生させ、前記第1の部分露光および前記第2の部分露光の期間中、前記ハーフトーンマスクアポダイゼーションフィルタまたは前記0次のハーフトーンマスクを、個々の前記開口または前記格子の周期方向に変位させる、請求項1記載の方法。
- 前記細長ビームの終端各々における増分距離ごとのパワーの減衰の発生を、前記細長ビームの終端各々のところで直線エッジを有する不透明な開口の並進振動により生じさせ、各開口の振動運動のプロフィルによって、増分距離ごとのパワーの減衰の個々の前記第1のプロフィルまたは前記第2のプロフィルを生成する、請求項1記載の方法。
- 前記細長ビームの終端各々における増分距離ごとのパワーの減衰の発生を、1つの軸線を中心とする開口の回転によって生じさせ、該回転における回転軸線からの前記開口のエッジの半径は、該半径がその初期値にただちに復帰する角度またはその初期値に線形に戻る角度を除き、回転角が大きくなるにつれて線形に変化する、請求項1記載の方法。
- 第2の細長ビームを生成し、該第2の細長ビームを前記マスクに向けて配向し、代わりに該第2の細長ビームを前記第2の部分露光において、前記第1の部分露光における前記細長ビームの走査と同時にまたは該走査に続いて走査するステップを付加的に含む、請求項1記載の方法。
- 線状フィーチャまたは2次元周期パターンの所望の均一な周期パターンを基板上の感光層に印刷する方法であって、
a)第1の方向に対し平行であり、前記所望のパターンの2倍の周期を有する線状フィーチャのマスクパターンを担持するマスクを用意するステップと、
b)前記マスクに対し平行にかつ前記マスクパターンから間隙を伴って前記基板を配置するステップと、
c)単色コリメート光の細長ビームを生成し、該細長ビームを前記マスクに向けて配向するステップであって、前記細長ビームの光は、法線入射で前記マスクを照射し、前記細長ビームの長さに沿って増分距離ごとに所定のパワーを有し、該パワーは前記細長ビームの2つの終端以外では均一であり、該2つの終端では増分距離ごとの前記パワーが、所定の減衰距離にわたる第1のプロフィルおよび前記減衰距離にわたる第2のプロフィルにそれぞれ従ってゼロまで減衰するステップと、
d)前記マスクと前記基板との間の前記間隙を変化させながら、前記基板上に所望の格子の第1の部分を印刷するために、前記マスクパターンの第1の部分にわたり前記第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第1の部分露光において走査するステップと、
e)前記マスクと前記基板との間の前記間隙を変化させながら、前記ビーム伸長方向で前記マスクパターンの前記第1の部分からオフセットされた前記マスクパターンの第2の部分にわたり、前記第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第2の部分露光において走査するステップであって、前記マスクパターンの前記第1の部分と前記第2の部分とが、前記減衰距離だけオーバラップするようにし、かつ前記第1の部分と前記第2の部分とがオーバラップする前記マスクパターンの領域内の、前記伸長方向に対し平行な面における前記ビームの入射角度が、前記第1の部分露光と前記第2の部分露光とにおいて同じであるようにするステップと
を含み、
前記第1のプロフィルおよび前記第2のプロフィルを、前記第1の部分露光と前記第2の部分露光とにおいて前記プロフィルがオーバラップさせられる前記減衰距離にわたり、2つの前記プロフィルを合計することによって、増分距離ごとに均一なパワーが生じるように選択し、
前記マスクと前記基板との前記間隙を変化させる速度を、各部分露光において印刷される前記パターンが変位タルボリソグラフィを用いて形成されるように、前記細長ビームの走査速度に関連させて設定する、
方法。 - 線状フィーチャまたは2次元周期パターンの所望の均一なパターンを基板上の感光層に印刷する方法であって、
a)第1の方向に対し平行であり、前記所望のパターンの2倍の周期を有する線状フィーチャのマスクパターンを担持するマスクを用意するステップと、
b)前記マスクに対し平行にかつ前記マスクパターンからギャップを伴って前記基板を配置するステップと、
c)所定のスペクトル帯域幅を有するコリメート光の細長ビームを生成し、該細長ビームを前記マスクに向けて配向するステップであって、前記細長ビームの光は、法線入射で前記マスクを照射し、前記細長ビームの長さに沿って増分距離ごとに所定のパワーを有し、該パワーは前記細長ビームの2つの終端以外では均一であり、該2つの終端では増分距離ごとの前記パワーが、所定の減衰距離にわたる第1のプロフィルおよび前記減衰距離にわたる第2のプロフィルにそれぞれ従ってゼロまで減衰するステップと、
d)前記マスクと前記基板との間の間隙を変化させながら、前記基板上に所望の格子の第1の部分を印刷するために、前記マスクパターンの第1の部分にわたり前記第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第1の部分露光において走査するステップと、
e)前記マスクと前記基板との間の前記間隙を変化させながら、前記ビーム伸長方向で前記マスクパターンの前記第1の部分からオフセットされた前記マスクパターンの第2の部分にわたり、前記第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第2の部分露光において走査するステップであって、前記マスクパターンの前記第1の部分と前記第2の部分とが、前記減衰距離だけオーバラップするようにし、かつ前記第1の部分と前記第2の部分とがオーバラップする前記マスクパターンの領域内の、前記伸長方向に対し平行な面における前記ビームの入射角度が、前記第1の部分露光と前記第2の部分露光とにおいて同じであるようにするステップと
を含み、
前記第1のプロフィルおよび前記第2のプロフィルを、前記第1の部分露光と前記第2の部分露光とにおいて前記プロフィルが前記減衰距離だけオーバラップさせられる前記マスクパターンの領域にわたり、2つの前記プロフィルを合計することによって、増分距離ごとに均一なパワーが生じるように選択し、
前記ギャップを、各部分露光において印刷される前記パターンがアクロマティックタルボリソグラフィを用いて形成されるように、照射の前記スペクトル帯域幅に関連させて選択する、
方法。 - 線状フィーチャの所望の周期パターンを感光層に印刷するシステムであって、
a)第1の方向に対し平行であり、前記所望のパターンの2倍の周期を有する線状フィーチャのマスクパターンを担持するマスクと、
b)前記マスクに対し平行にかつ前記マスクパターンから間隙を伴って前記感光層を配置する手段と、
c)光の細長ビームを生成し、該細長ビームを前記マスクに向けて配向する手段であって、前記細長ビームの前記光は、伸長方向と直交しかつ前記第1の方向に対し平行な面において、所定の入射角度範囲で前記マスクを照射し、さらに前記細長ビームの前記光は、前記伸長方向に対し平行な面において十分にコリメートされ、かつ前記細長ビームの長さに沿って前記ビームの2つの終端以外では増分距離ごとに均一なパワーを有し、前記2つの終端では増分距離ごとの前記パワーが、所定の減衰距離にわたる第1のプロフィルおよび前記減衰距離にわたる第2のプロフィルにそれぞれ従ってゼロまで減衰し、前記角度範囲は、前記マスクにより回折させられた前記光が、前記マスクの面と直交する方向で均一な強度分布を前記基板のところで形成するように、前記光の波長、前記マスクと前記基板との前記間隙、および前記マスクの格子の周期に関連して選択される手段と、
d)前記基板上に所望の格子の第1の部分を印刷するために、前記マスクパターンの前記第1の部分にわたり前記第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第1の部分露光において走査する手段と、
e)前記所望の格子の前記第1の部分とオーバラップする前記所望の格子の第2の部分を印刷するために、前記ビーム伸長方向で前記第1の部分からオフセットされた前記マスクパターンの前記第2の部分にわたり、前記第1の方向に対し平行な方向で、前記細長ビームを第2の部分露光において走査する手段であって、前記マスクパターンの前記第1の部分と前記第2の部分とが、前記減衰距離だけオーバラップするようにし、かつ前記第1の部分と前記第2の部分とがオーバラップする前記マスクパターンの領域内の、前記伸長方向に対し平行な面における前記ビームの入射角度が、前記第1の部分露光におけるものと同じであるようにする手段と
を含み、
前記第1のプロフィルおよび前記第2のプロフィルは、前記第1の部分露光と前記第2の部分露光とにおいて前記プロフィルが前記減衰距離だけオーバラップさせられる前記マスクパターンの領域にわたり、2つの前記プロフィルを合計することによって、増分距離ごとに均一なパワーが生じるように選択されている、
システム。 - 前記光の細長ビームを生成し、該細長ビームを前記マスクに向けて配向する手段は、前記細長ビームの長さよりも長い入射細長ビームの長さに沿って増分距離ごとに均一なパワーを有する前記入射細長ビームに挿入された、可変透過率アポダイゼーションフィルタを含み、前記アポダイゼーションフィルタによって透過させられた前記細長ビームの前記2つの終端における前記第1のプロフィルと前記第2のプロフィルとに従った増分距離ごとのパワーの減衰は、透明基板上の部分的に吸収性の層の厚さを変化させることによって発生させられる、請求項12記載のシステム。
- 前記光の細長ビームを生成し、該細長ビームを前記マスクに向けて配向する手段は、前記細長ビームの長さよりも長い入射細長ビームの長さに沿って増分距離ごとに均一なパワーを有する前記入射細長ビームに挿入された、ハーフトーンマスクアポダイゼーションフィルタを含み、前記アポダイゼーションフィルタにより透過させられた前記細長ビームの終端各々における増分距離ごとのパワーの減衰は、複数の開口が前記ビームと交差するように前記細長ビームの幅よりも実質的に短い周期を有する、前記アポダイゼーションフィルタ上の周期的な一連の開口によって発生させられ、さらに前記開口の形状は、前記ビーム伸長方向における減衰領域にわたり特定の距離のところでの前記一連の開口の平均透過率が、選択された前記第1のプロフィルまたは前記第2のプロフィルに従い前記特定の距離と共に変化するように設計されている、請求項12記載のシステム。
- 前記光の細長ビームを生成し、該細長ビームを前記マスクに向けて配向する手段は、前記細長ビームの長さよりも長い入射細長ビームの長さに沿って増分距離ごとに均一なパワーを有する前記入射細長ビームに挿入された、0次のハーフトーンマスクを含み、前記ハーフトーンマスクにより透過させられた前記細長ビームの終端各々における増分距離ごとのパワーの減衰は、格子アレイにより発生させられ、該格子アレイのデューティサイクルおよび/または充填率は格子各々に沿って変化し、該格子アレイの周期は、前記ハーフトーンマスクにより透過させられた1次およびそれよりも高次の回折次数が、線状フィーチャの前記パターンを照射する前に該回折次数を阻止可能であるような大きい角度で回折させられるように選択されている、請求項12記載のシステム。
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