KR20200128363A - 멀티 빔 라이터에서의 노출 슬롯의 지속 시간 조정 - Google Patents

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고트프리드 호흐라이트너
울프 나에타
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아이엠에스 나노패브릭케이션 게엠베하
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Abstract

대전 입자 리소그래피 장치에서, 원하는 패턴을 기록하는 동안, 노출 슬롯의 지속 시간은 입자 빔의 변동을 보상하도록 조정된다. 기록 프로세스에서, 어퍼처 이미지는 타겟상에서 서로 오버랩되어 각각의 픽셀은 각각의 픽셀에서 오버랩되는 다수의 어퍼처 이미지를 통해 노출되며, 이는 유효 픽셀 노출 시간, 즉 기여 노출 슬롯의 지속 시간의 합을 통해 각 픽셀의 노출을 초래하고, 노출 슬롯 지속 시간은 다음에 의해 조정된다:
(i) 픽셀의 노출 시간의 함수로서, 픽셀에 대한 유효 픽셀 노출 시간의 원하는 지속 시간(192)을 판정하는 단계;
(ⅱ) 픽셀에 대한 기여 노출 슬롯(190)을 판정하는 단계;
(ⅲ) 상기 기여 노출 슬롯에 대한 지속 시간(194)을 계산하여, 상기 기여 노출 슬롯에 대한 지속 시간의 합이 유효 픽셀 노출 시간의 상기 원하는 지속 시간(192)에 근접한 실제 유효 노출 시간(195)이 되도록 판정하는 단계.
단계(iii)에서의 지속 시간은 미리 정해진 허용된 지속 시간의 세트에 따라 계산되며, 이렇게 계산된 지속 시간 중 적어도 하나는 상기 노출 슬롯의 세트에 대해 선택된 다른 지속 시간과 상이하다.

Description

멀티 빔 라이터에서의 노출 슬롯의 지속 시간 조정{ADAPTING THE DURATION OF EXPOSURE SLOTS IN MULTI­BEAM WRITERS}
본 발명은 타겟 상에 패턴을 기록하기 위한 대전 입자(charged-particle) 리소그래피 프로세스 동안 노출 슬롯의 지속 시간의 적절한 조정에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 대전 입자 리소그래피 장치에서 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법에 관한 것으로서, 타겟 상의 이미지 영역 내에 복수의 픽셀을 노출시킴으로써 상기 원하는 패턴을 기록하기 위해 상기 입자 빔이 관통하는 복수의 블랭킹 어퍼처로 구성된 어퍼처 어레이를 포함하는 패턴 정의 장치로 보내지고 패턴 정의 장치를 조명하는 전기적으로 대전된 입자의 입자 빔을 사용하고; 패턴 정의 장치에서, 상기 복수의 블랭킹 어퍼처 각각은 상기 원하는 패턴에 따라, 각각의 노출 인터벌 동안 타겟 상의 대응하는 어퍼처 이미지를 노출시키도록 선택적으로 조정 가능하고; 그리고 상기 원하는 패턴의 기록 프로세스 동안, 일련의 노출 인터벌이 만들어지고, 여기서 각각의 노출 인터벌에서, 블랭킹 어퍼처는 타겟 상에 이미지화되어 대응하는 복수의 어퍼처 이미지를 생성하고, 노출 인터벌 동안 어퍼처 이미지의 위치는 타겟에 대해 고정된 상태로 유지되지만, 노출 인터벌 사이에서 어퍼처 이미지의 위치는 타겟 위에서 시프트되며, 따라서 타겟 상의 상기 이미지 영역 내의 복수의 픽셀을 노출시키고, 각각의 노출 인터벌은 사전 결정된 지속 시간의 정수 개의 노출 슬롯을 포함한다.
상술한 유형의 방법 및 그러한 방법을 사용하는 대전 입자 멀티 빔 처리 장치는 공지되어 있다. 특히, 본 출원인은 대전 입자 광학부재, 패턴 정의(PD) 장치 및 이들에 사용되는 멀티 빔 기록 방법에 관하여 본 출원인 이름의 여러 특허에 기술된 바와 같이 대전 입자 멀티 빔 장치들을 실현하였다. 예를 들어, 6인치 마스크 블랭크 기판을 노광하기 위한 eMET(electron Mask Exposure Tool) 또는 MBMW(multi-beam mask writer)라 불리는, EUV 리소그래피용 마스크 및 임프린트 리소그래피용 템플릿(1x 마스크)의, 193nm 이머전 리소그래피용 리딩-에지 컴플렉스 포토마스크의 실현을 가능하게 해주는, 50 keV 전자 멀티 빔 라이터가 구현되었다. 또한 PML2(Projection Mask-Less Lithography)라고도 불리는 멀티 빔 시스템이 실리콘 웨이퍼 기판의 전자 빔 다이렉트 기록(EBDW: electron beam direct write) 애플리케이션을 위해 구현되었다. 이하, 상기 종류의 멀티 빔 처리 장치를 멀티 빔 라이터(약칭 MBW)라 한다.
MBW의 전형적인 구현예로서, 본 출원인은 50 keV 전자 라이터 툴을 실현하였으며, 이는 기판에 81.92 μm × 81.92 μm 치수의 빔 어레이 필드 내에 512 × 512 (= 262,144)개의 프로그래밍 가능한 빔릿을 포함하는 20 nm의 총 빔 크기를 구현했다. 이 라이터 툴에서, 일반적인 유형의 기판은 전자 빔 감응 레지스트로 덮인 6" 마스크 블랭크(6"×6"=152.4mm×152.4mm의 면적 및, 예컨대 1"/4 = 6.35 mm의 두께를 가짐)이고; 또한, 멀티 빔 기록은 레지스트 피복된 150mm Si 웨이퍼 상에서도 가능하다.
본 발명에 따른 방법을 수행하기에 적합한 MBW는 본 출원인의 US 6,768,125에 개시되어 있다. 이 문헌은 멀티 빔 기록 개념을 실현하고 전기적으로 대전된 입자의 단일 소스로부터 추출되는 입자 빔을 구조화하기 위한 패턴 정의(PD) 장치 장치로서 프로그래밍 가능한 어퍼처 플레이트 시스템(APS)을 사용하는 대전 입자 리소그래피 및 처리 방법을 설명한다. 어퍼처 플레이트 시스템은 다른 것의 상부에 적층되는 다수의 플레이트들을 포함하며, 그 중 어퍼처 어레이 수단 및 블랭킹 수단이 존재한다. 이 플레이트들은, 예컨대, 케이싱 내에 정해진 거리로 함께 장착된다. 어퍼처 어레이 수단은 상기 어퍼처를 투과하는 빔릿의 형상을 형성하는 동일한 형상의 복수의 어퍼처를 가지며, 어퍼처들은 복수의 엇갈린 어퍼처 라인으로 구성된 패턴 정의 필드 내에 배치되고, 어퍼처들은 어퍼처 폭의 제1 정수배만큼 상기 라인 내에서 이격되고 상기 정수배 폭의 분수만큼 이웃한 라인들 사이에서 오프셋된다. 블랭킹 수단은 어퍼처 어레이 수단의 어퍼처에 대응하는 배열로 배열된(구체적으로 대응하는 엇갈린 블랭킹 개구 라인을 갖는) 복수의 블랭킹 개구를 가지며, 빔릿이 블로킹("블랭킹")되는지 또는 빔에 투명한지를 제어한다. 패턴 정의 장치의 아키텍처 및 동작에 관한 US 6,768,125의 교시는 본 개시물의 일부인 참조문헌에 의해 여기 포함된다.
규칙적인 격자로 배열된 어퍼처를 갖는 간단한 어퍼처 플레이트 시스템 및 대응하는 노출 기술이 본 출원인에 의해 US 8,222,621 호에 개시되어 있다.
또한, 본 출원인은 MBW와 함께 사용될 다양한 기록 전략을 개시하였다. 이러한 개발은 US 7,276,714에서의 오버랩핑 노출 스팟을 통해 오버샘플링을 사용하는 것, US 7,777,201에서의 (기계적) 스캐닝 방향을 따라 하나 또는 수 개의 빔릿이 기판 상에 패턴을 형성하는 전체 세트의 픽셀을 생성하는데 사용되는 새로운 기록 전략("트로팅 모드") 및 US 9,053,906에서의 기판을 가로지르는 빔 필드의 둘 이상의 경로가 노출에 이용되는 "멀티-패스 스캐닝 스트라이프 노출"을 포함한다.
MBW의 하나의 가능한 실현예에서, 블랭킹 수단은 어떤 어퍼처가 빔에 대해 투명한지를 제어하여 타겟 상에 패턴을 형성하는 ASIC 회로를 갖는 블랭킹 칩을 포함한다. 블랭킹 전극에 부착된 메모리 및 레지스터를 포함하는 CMOS 회로는, 예를 들어, 예컨대, 본 출원인의 일반적인 블랭킹 칩 설계 반복에서 200MHz의 클록 속도로 동작하는 위상 동기 루프("PLL")에 의해 구동되는 클록에 의해 제어된다.
노출 동안 기판의 상이한 섹션에 대한 소스 전류의 작은 변동 및 타겟 선량(target dose)의 변동으로 인해, 이러한 변동을 보상할 필요가 발생할 수 있다.
본 발명은 타겟상의 픽셀의 노출 동안 개별 노출 인터벌 또는 그것의 서브-인터벌의 지속 시간(슬롯 지속 기간이라고 지칭됨)을 조정함으로써 작은 전체 변동의 문제를 해결하는 것을 제안한다.
따라서, 본 발명은 아래의 단계들에 따라 노출 슬롯의 지속 시간을 조정하는 단계를 포함하는 방법에 관한 것이며, 어퍼처 이미지가 공칭 폭을 갖는 기록 프로세스로부터 시작하고, 그리고 어퍼처 이미지는 상기 타겟 상에서 서로 오버랩되어 각 픽셀이 각각의 픽셀에서 오버랩되는 다수의 어퍼처 이미지를 통해 노출되고, (픽셀에서 오버랩하는 어퍼처 이미지들의 노출 슬롯을 "기여 노출 슬롯"이라고함) 이는 기여 노출 슬롯의 지속 시간의 합인 유효 픽셀 노출 시간에 걸친 각 픽셀의 노출을 초래하고; 이 단계들은 픽셀 그룹과 관련하여 개별적으로 수행되고, 어떤 그룹은 기여 노출 슬롯의 동일한 세트에 걸쳐 노출되는 이미지 영역 내의 모든 픽셀을 포함한다:
(i) 픽셀의 노출 시간(즉, 해당 픽셀의 노출이 수행되는 시간)의 함수인, 픽셀(즉, 픽셀 그룹 내의 픽셀)에 대한 유효 픽셀 노출 시간의 원하는 지속 시간을 결정하는 단계,
(ii) 픽셀에 대한 기여 노출 슬롯을 결정하는 단계,
(iii) 기여 노출 슬롯에 대한 지속 시간을 계산하여, 상기 기여 노출 슬롯에 걸친 지속 시간의 합이 유효 픽셀 노출 시간의 상기 원하는 지속 시간에 근접하는 실제 유효 노출 시간이 되도록 결정하는 단계,
여기서, 이 단계들은 픽셀의 다양한 그룹들에 대해 반복되고, 그리고
단계 (iii)에서, 지속 시간은 허용된 지속 시간의 사전 결정된 세트에 따라 계산되며, 계산된 지속 시간 중 적어도 하나는 상기 노출 슬롯 세트에 대해 선택된 다른 지속 시간과는 상이하다.
노출 슬롯의 지속 시간을 조정하는 이 방법은 일반적으로 타겟 상에 어떤 원하는 패턴이 기록되어야하는지 고려하지 않음을 주목해야 하고, 이는 소위 그레이 값에 따라 이미지 영역 내의 픽셀을 상이한 노출 선량 레벨로 노출시키는 것을 포함한다. (상이한) 그레이 값에 따른 이들 상이한 픽셀 노출은 원하는 패턴을 재현하기 위해 각각의 (가변) 픽셀 그룹 내의 픽셀에 할당된다. 이와 대조적으로, 본 발명에 따른 방법은 그룹 내의 모든 픽셀, 즉, 동일한 세트의 기여 노출 슬롯을 통해 노출되는 이미지 영역 내의 모든 픽셀에 대해 균일하게 노출 슬롯의 지속 시간을 조작한다. 다시 말해, 노출 슬롯의 지속 시간을 조정하는 이 방법은 원하는 패턴에 따라 (공간적으로) 다양한 노출 선량으로 픽셀의 노출과 무관하게 수행될 수 있다.
노출 슬롯의 지속 시간은 블랭킹 전극의 제어 회로에 의해 제어되기 때문에, 지속 시간이 이산 스텝, 예를 들어, 5 ns의 스텝(단일 클록 사이클의 지속 시간)으로만 설정될 수 있다는 제한이 존재할 수 있다. 예를 들어, 본 출원인의 최신 MBW 반복에서, (최대 처리량 허용하는) 최소 슬롯 지속 시간은 400ns이고, 그러므로 이 지속 시간을 조정할 필요성이 발생하는 경우, 사용 가능한 정확도는 단지 5/400 = 1.25 %이고, 이는 일반적인 MBW에서 약 0.6 nm의 임계 치수("CD")에서의 점프를 야기할 수 있다. 가능한 최소 선량 입도(granularity)로 인한 이러한 CD의 변화는, 예를 들어, 마스크 제조에서 매우 중요한 값인 임계 치수 균일성("CDU": critical dimension uniformity)에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 본 발명은 다수의 기여 노출 슬롯을 사용함으로써 이러한 입도 문제를 회피하며, 이는 관련된 노출 슬롯 수에 의해 입도를 효과적으로 감소시킨다.
예를 들어, 허용된 지속 기간 세트는 (T0으로 표시될 수 있는) 기본 값을 포함하는 이산 인터벌을 나타낼 수 있고; 허용된 지속 시간 세트 내의 값은 정의된 시간 증분 만큼 서로 다를 것이다. 예를 들어, 허용된 지속 기간의 연속적인 값들 사이에 균일한 시간 증분(Tg)이 존재할 수 있으며, 바람직하게는 이 시간 증분은 기본 값보다 적어도 한 자릿수 만큼 작다. 대부분의 경우, 이 인터벌은 최소값과 최대값 사이의 범위이며, 인터벌의 폭은 최소값 및 최대값보다 작으며, 적절하게는 하나 이상의 자릿수만큼 작다. 이 인터벌은 지속 시간의 기본 값 부근에 중심을 가질 수 있다. 적절하게, 이 기본 값은 이미지 영역의 모든 픽셀에 대해 균일한 사전 결정된 공칭 노출 슬롯 지속 시간에 대응할 수 있다. 블랭킹 제어 회로의 클록 사이클이 노출 인터벌/노출 슬롯의 지속 시간보다 상당히 작은 일 구현예에 따라, 허용된 지속 시간의 세트는 종종 사전 결정된 입도(즉, 주어진 크기의 증분에 대응하는 주어진 거리 값에서 후속 값이 서로 거리를 둔 이산 값의 세트)에 따라 지속 기간의 스케일을 실현할 것이고, 여기서 증분의 크기는 블랭킹 어퍼처의 제어 회로 또는 그 정수배의 클록 사이클의 지속 시간에 대응한다. 보다 일반적으로, 허용된 지속 기간의 세트는 허용된 지속 기간의 세트로부터의 적어도 하나의 자릿수 만큼 전형적인 값보다 작은 시간 증분에 대응하는 증분을 갖는 지속 기간의 스케일을 실현할 수 있다.
즉, 노출 슬롯은 일반적으로 공칭 슬롯 지속 시간 값에 비해 작은, 각각의 지속 시간 보정에 의해 균일한 공칭 슬롯 지속 시간 값(슬롯 지속 시간의 전형적인 또는 표준 값을 나타내는 지속 시간의 기본 값)으로부터 벗어나는 각각의 지속 시간을 가진다. 지속 시간 보정은 임의의 적절한 값을 취할 수 있지만, 기술적인 구현으로 인해, 블랭커 제어 회로의 클록 사이클과 같은 최소 시간 증분의 정수배를 취하도록 제한되는 것이 일반적이다.
본 발명의 일 양태는 입자 빔의 다양한 강도의 보상에 관한 것이다. 이와 관련하여, 입자 빔은 각각의 노출 슬롯의 노출 시 강도의 값을 생성하는, 대전 입자 리소그래피 장치에서의 측정 장치에 의해 그 강도에 대해 모니터링될 수 있으며, 단계(i)는, 유효 픽셀 노출 시간의 원하는 지속 시간의 결정에 관하여, 상기 원하는 지속 시간을 강도 값에 반비례하여 스케일링하는 단계를 포함한다.
많은 실시예에서, 어퍼처 이미지의 오버랩은 오버샘플링 스킴에 기인하며, 여기서 어퍼처 이미지의 위치 오프셋은 어퍼처 이미지의 크기보다 크다. 따라서, 어퍼처 이미지의 공칭 폭은 1보다 큰 오버샘플링 인자(o)만큼 상기 다수의 픽셀 내의 이웃하는 픽셀의 위치 사이의 거리보다 클 수 있다. 이것은 어퍼처 이미지가 타겟상에서 서로 오버랩되도록 하여 각 픽셀은 각각의 픽셀에서 오버랩되는 다수의 어퍼처 이미지를 통해 노출되고; 오버랩되는 어퍼처 이미지의 수는, 예를 들어, 오버 샘플링 인자의 제곱(즉, o2)이거나, 그것의 배수, 특히, 그것의 정수배일 수 있다.
노출 슬롯의 수와 관련하여, 본 발명의 전형적인 부류의 실시예에서, 각각의 노출 인터벌은 동일한 수(g)의 연속 노출 슬롯을 포함하고, 상기 수는 2 이상, 바람직하게는 2의 정수 제곱이다.
단계 (iii)에서 기여 노출 슬롯의 지속 시간의 계산은, 많은 실시 예에서,
Figure pat00001
로 표시된 각각의 지속 시간이 유효 픽셀 노출 시간(
Figure pat00002
)의 원하는 지속 시간부터 시작하여, 아래의 식에 따라 기본 값(T0)에 추가된 미리 정해진 시간 증분(Tg)의 정수배로서 계산된다.
Figure pat00003
여기서, 심볼
Figure pat00004
은 일반적인 반내림 연산("플로어(floor)", 정수로 라운딩)을 나타내며, q는 단위 인터벌에 걸친 값들의 세트를 나타내며, 여기서 각 지속 시간(
Figure pat00005
)에 대하여 값들의 세트(q)로부터의 각각의 값이 사용된다. 예를 들어, q는 인터벌(0, 1)에 걸친 수의 의사 난수 세트일 수 있다. 대안으로서, q는 바람직하게는 스크램블링 방식으로 재정렬된 단위 인터벌 내의 균일하게 떨어진 수의 세트일 수 있다.
단계 (i)에서 유효 픽셀 노출 시간의 원하는 지속 기간의 결정은 유리하게는 노출 시간의 함수로서 일어날 수 있지만, 픽셀의 위치와는 실질적으로 무관하다. 이는 본 발명에 따른 방법의 보상 효과의 유효성을 유의미하게 저해하지 않으면서 수행되어야 할 계산량을 드라마틱하게 단순화할 것이다.
단계 (ii)에서의 기여 슬롯은 노출 프로세스를 통해 픽셀 엘리먼트 및 그들에게 부여되는 선량의 효과적인 처리를 제공하기에 적합하다고 간주되는 것이 선택될 수있다. 예를 들어, 기여 노출 슬롯은 노출 인터벌 내에서 연속이 되도록 선택될 수 있다. 대안으로서, 이들은 동일한 어퍼처 이미지 또는 동일한 수의 어퍼처 이미지를 통해 모두 노출되는 상이한 픽셀 엘리먼트에 대응하는 방식으로 선택될 수 있다(도 12 참조).
하기에서, 본 발명을 추가로 설명하기 위해, 도면에 도시된 바와 같이 예시적이고 비 제한적인 실시 예들이 개략적으로 도시되어있다:
도 1은 종단면도에서 최신 기술의 리소그래피 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 종단면에서의 최신 기술의 패턴 정의 시스템 상태이다.
도 3은 스트라이프를 사용한 타겟에 대한 기본적인 기록 전략을 도시한다.
도 4는 타겟 상으로 이미지화된 어퍼처의 예시적인 배열을 도시한다.
도 5a 및 5b는 노출될 예시적인 패턴의 픽셀 맵의 예를 도시한다.
도 6a는 M = 2, N = 2인 어퍼처의 배열을 도시한다.
도 6b는 "이중 그리드" 배열에서 픽셀의 오버샘플링의 예를 도시한다.
도 7a는 하나의 스트라이프의 노출을 도시한다.
도 7b는 그레이 레벨의 노출을 도시한다.
도 8a 내지 8c는 3가지 상이한 그리드 배치의 경우, 즉 도 8a: "이중 그리드", 도 8b: "쿼드 그리드" 및 도 8c: "이중 중심 그리드"를 도시한다.
도 9a 및 9b는 2개의 패스, 즉 소위 "이중 패스" 모드의 예에 대한 오버랩핑 스트라이프("멀티 패스") 전략을 도시한다.
도 10은 MX = 3, MY = 2인 "이중 그리드" 및 (간단한 예로서) 어퍼처 어레이를 사용하는 노출 전략을 도시한다.
도 11은 확률적 라운딩에 의한 슬롯 지속 시간 계산의 제1 구현을 보여 주며, 도 11a는 해당 픽셀 엘리먼트의 위치에서 4o2 = 16 노출 슬롯의 지속 시간을 보여주고, 도 11b는 난수로서 얻은 오프셋 값의 어레이를 보여주고, 도 11c는 그에 따라 얻어진 계산된 슬롯 지속 시간을 도시한다.
도 12는 정렬된 오프셋 어레이를 이용한 슬롯 지속 시간 계산의 제2 구현을 도시하고, 도 12a는 대응하는 픽셀 엘리먼트의 위치에서 노출 슬롯의 지속 시간을 도시하고, 도 12b는 디더링 매트릭스를 통해 획득된 오프셋 값의 어레이를 도시하고, 및 도 12c는 그에 따라 얻어진 계산된 슬롯 지속 시간을 도시한다.
도 13은 이중 패스 노출 프로세스와 관련하여 슬롯 지속 시간 계산의 다른 구현을 도시한다.
도 14는 컨트롤러 동작 및 패턴 데이터의 로딩 시퀀스의 타임 다이어그램을 도시한다.
도 15a는 DAP의 예시적인 회로 레이아웃의 블록도이다.
도 15b는 도 15a의 회로에서 하나의 RAM 메모리의 블록도이다.
도 16은 도 15a의 회로에서 블랭킹 플레이트 내의 절반의 컬럼의 어퍼처의 데이터 공급 회로의 블록도이다.
아래에 주어진 본 발명의 예시적인 실시 예의 상세한 설명은 본 발명의 기본 개념 및 추가의 유리한 발전을 개시한다. 본 발명의 특정 응용에 적합한 것으로 간주되는 본 명세서에서 논의된 다수 또는 모든 실시 예들을 자유롭게 조합하는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 본 개시 전반에 걸쳐, "이로운", "예시적인" 또는 "바람직한"과 같은 용어는, 명시적으로 필요한 경우를 제외하고는, 본 발명 또는 이의 실시 예에 특히 적합한(그러나 필수적이지 않은) 엘리먼트 또는 치수를 나타내며, 당업자에 의해 적합하다고 여겨지는 곳에서 수정될 수 있다. 본 발명은 이하에서 논의되는 예시적인 실시 예로 제한되지 않으며, 이는 예시적인 목적으로 제공되며 단지 본 발명의 적합한 구현을 제시한다는 것을 이해할 것이다.
리소그래피 장치
본 발명의 바람직한 실시 예를 사용하기에 적합한 리소그래피 장치의 개요가 도 1에 도시되어있다. 이하에서, 본 발명을 개시하는데 필요한 세부 사항만이 제공되고; 명확성을 위해, 구성 요소는 도 1에 크기로 도시되지 않았다. 리소그래피 장치(1)의 주요 구성 요소는 (본 예에서 도 1에서 수직 하향으로 진행되는 리소그래피 빔(lb, pb)의 방향에 대응하여) 조명 시스템(3), 패턴 정의(PD) 시스템(4), 투영 시스템(5), 및 기판(16)을 갖는 타겟 스테이션(6)이다. 전체 장치(1)는 장치의 광축(cw)을 따라 빔(lb, pb)의 대전된 입자의 방해받지 않은 전파를 보장하기 위해 고 진공에서 유지되는 진공 하우징(2)에 포함된다. 대전 입자 광학 시스템(3, 5)은 정전 및/또는 자기 렌즈를 사용하여 구현된다.
조명 시스템(3)은 예를 들어 전자총(7), 추출 시스템(8) 및 집광 렌즈(condenser lens) 시스템(9)을 포함한다. 그러나 전자 대신에 일반적으로 다른 전기적으로 대전된 입자가 또한 사용될 수 있음에 유의해야 한다. 전자 이외에, 이들은 예를 들어 수소 이온 또는 중이온, 대전 원자 클러스터 또는 대전 분자일 수 있다.
추출 시스템(8)은 입자를 전형적으로 수 keV, 예를 들어 5 keV의 한정된 에너지로 가속한다. 집광 렌즈 시스템(9)에 의해, 소스(7)로부터 방출된 입자는 리소그래피 빔(1b)으로서 기능하는 넓은 실질적으로 텔레센트릭 입자 빔(50)으로 형성된다. 그 후 리소그래피 빔(1b)은 복수의 개구(또한 어퍼처라고도 함)를 갖는 다수의 플레이트를 구비하는 PD 시스템(4)을 조광한다. PD 시스템(4)은 리소그래피 빔(1b)의 경로의 특정 위치에 유지되고, 이는 복수의 어퍼처 및/또는 개구를 조광하고 다수의 빔릿으로 분할된다.
어퍼처들/개구들 중 일부는 그것을 통과하는 빔의 일부, 즉 빔릿(51)이 타겟에 도달하도록 할 수 있다는 의미에서 입사 빔에 대해 투명하도록 "스위치 온" 또는 "개방"되고; 다른 어퍼처/개구는 "스위치 오프" 또는 "폐쇄"된다. 즉, 대응하는 빔릿(52)이 목표에 도달할 수 없고, 따라서, 이들 어퍼처/개구는 빔에 대해 비투과(불투명)이다. 따라서, 리소그래피 빔(1b)은 PD 시스템(4)으로부터 나오는 패터닝된 빔(pb)으로 구축된다. 스위치 온 어퍼처의 패턴(리소그래피 빔(1b)에 대해 투명한 PD 시스템(4)의 유일한 부분)은 패턴에 따라 선택되어, 대전 입자 감응 레지스트(17)로 덮인 기판(16) 상에 노출되도록 한다. 어퍼처/개구의 "스위치 온/오프"는 PD 시스템(4)의 플레이트 중 하나에 제공된 적절한 유형의 편향 수단에 의해 실현된다는 점에 유의해야 한다: "스위치 오프" 빔릿(52)은 (매우 작은 각도 임에도 불구하고) 그들의 경로로부터 편향되어 그것이 타겟에 도달할 수 없지만 리소그래피 장치의 어딘가, 예를 들어 흡수 판(11)에서만 흡수되도록 한다.
패터닝된 빔(pb)에 의해 나타난 패턴은 전자-자기-광 투영 시스템(5)에 의해 기판(16) 상으로 투영되며, 여기서 빔은 "스위칭 온된" 어퍼처 및/또는 개구의 이미지를 형성한다. 투영 시스템(5)은 2개의 크로스 오버(c1 및 c2)로 예를 들어 200:1의 축소를 구현한다. 기판(16)은 예를 들어 6인치 마스크 블랭크 또는 입자 감지 레지스트 층(17)으로 덮인 실리콘 웨이퍼이다. 기판은 척(15)에 의해 유지되고 타겟 스테이션(6)의 기판 스테이지(14)에 의해 위치조정된다.
노출될 패턴에 관한 정보는 전자 패턴 정보 처리 시스템(18)에 의해 구현된 데이터 경로에 의해 PD 시스템(4)에 공급된다. 데이터 경로의 추가 세부 사항은 출원인의 US 9,653,263 B2(섹션 "Datapath")에서 찾을 수 있다.
도 1에 도시된 실시 예에서, 투영 시스템(5)은 바람직하게는 정전기 및/또는 자기 렌즈, 및 가능하게는 다른 편향 수단을 포함하는 다수의 연속적인 전기-자기-광학 프로젝터 스테이지(10a, 10b, 10c)로 구성된다. 이들 렌즈 및 수단은 그 적용이 종래 기술에 잘 알려져 있기 때문에 상징적인 형태로만 도시된다. 투영 시스템(5)은 크로스 오버(c1, c2)를 통한 축소 이미징을 사용한다. 두 단계 모두에 대한 축소비율은 수백 개의 전체 축소가 예를 들어 200:1 감소를 가져오도록 선택된다. 이 오더의 축소는 PD 장치에서의 소형화 문제를 완화하기 위해 리소그래피 셋업에 특히 적합하다.
전체 투영 시스템(5)에서, 색수차 및 기하학적 수차와 관련하여 렌즈 및/또는 편향 수단을 광범위하게 보상하도록 제공된다. 이미지를 전체적으로 측 방향으로, 즉 광축(cw)에 수직인 방향을 따라 이동시키는 수단으로서, 편향 수단(12a, 12b 및 12c)이 집광기(3) 및 투영 시스템(5)에 제공된다. 편향 수단은 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 편향 수단(12b)과 함께, 또는 각각의 프로젝터의 최종 렌즈(10c) 후에, 도 1에서의 스테이지 편향 수단(12c)과 함께하는 경우와 같이, 소스 추출 시스템(8) 또는 크로스 오버 중 하나의 근처에 위치된 다중 극 전극 시스템으로서 구현될 수 있다. 이 장치에서, 다중 극 전극 장치는 스테이지 움직임과 관련하여 이미지를 시프트하고 전하-입자 광학 정렬 시스템과 함께 이미징 시스템의 보정을 위한 편향 수단으로서 사용된다. 이들 편향 수단(10a, 10b, 10c)은 정지 판(11)과 함께 PD 시스템(4)의 편향 어레이 수단과 혼동되어서는 안된다. 후자는 패턴화된 빔(pb)의 선택된 빔릿을 스위치 "온" 또는 "오프"하는데 사용되는 반면, 전자는 입자 빔을 전체적으로만 처리하기 때문이다. 축 방향 자기장을 제공하는 솔레노이드(13)를 사용하여 프로그램 가능한 빔의 앙상블을 회전시킬 수도 있다.
도 2의 단면 상세는 PD 시스템(4)의 하나의 적합한 실시 예를 도시하며, 이는 연속적인 구성으로 적층된 3개의 플레이트를 포함한다: "어퍼처 어레이 플레이트"(AAP)(20), "편향 어레이 플레이트"(DAP)(30) 및 "필드 경계 어레이 플레이트"(FAP:Field-boundary Array Plate)(40). '플레이트'라는 용어는 각 장치의 전체 모양을 나타내지만, 단일 플레이트 구성 요소가 일반적으로 바람직한 구현 방식일지라도 반드시 플레이트가 단일 플레이트 구성 요소로 구현되었다고 나타내는 것은 아니다. 여전히, 특정 실시 예에서, 어퍼처 어레이 플레이트와 같은 '플레이트'는 다수의 서브 플레이트로 구성될 수 있다. 플레이트는 바람직하게는 Z 방향(도 2의 수직축)을 따라 상호 떨어진 거리에서 서로 평행하게 배열된다.
AAP(20)의 평평한 상부 표면은 대전-입자 집광기 광학/조명 시스템(3)에 대해 정의된 전위 인터페이스를 형성한다. AAP는 예를 들어 얇아진 중심 부분(22)을 가진 실리콘 웨이퍼(약 1mm 두께)(21)의 정사각형 또는 직사각형 조각으로 이루어진다. 플레이트는 수소 또는 헬륨 이온을 사용할 때 특히 유리한 전기 도전성 보호 층(23)에 의해 덮일 수 있다(US 6,858,118에서처럼). 전자 또는 중이온(예를 들어, 아르곤 또는 크세논)을 사용할 때, 층(23)은 또한 각각 21 및 22의 표면 섹션에 의해 제공되는 실리콘일 수 있어서, 층(23)과 벌크 부분(21, 22) 사이에 인터페이스가 존재하지 않도록 한다.
AAP(20)에는 얇아지는 부분(22)을 가로지르는 개구에 의해 형성된 복수의 어퍼처(24)가 제공된다. 어퍼처(24)는 얇아지는 부분(22)에 제공된 어퍼처 영역 내에 미리 정해진 배열로 배열되어 어퍼처 어레이(26)를 형성한다. 어퍼처 어레이(26)의 어퍼처의 배열은 예를 들어 엇갈린 배열 또는 규칙적인 직사각형 또는 정사각형 어레이일 수 있다(도 4 참조). 도시된 실시 예에서, 어퍼처(24)는 층(23)으로 제조된 직선 프로파일 및, AAP(20)의 벌크 층에서의 "역행(retrograde)" 프로파일을 갖도록 구현되어 개구의 하향 출구(25)가 어퍼처(24)의 주부분보다 더 넓게 되도록 한다. 직선 및 역행 프로파일 모두 반응성 이온 에칭과 같은 최첨단 구조화 기술로 제조될 수 있다. 역행 프로파일은 개구를 통과하는 빔의 미러 대전 효과를 크게 감소시킨다.
DAP(30)는 복수의 개구(33)가 구비된 플레이트이며, 그 위치는 AAP(20)의 어퍼처(24)의 위치에 대응하고 그들 각각의 경로로부터 선택적으로 개구(33)를 통과하는 개별 빔릿을 편향시키도록 구성된 전극(35, 38)을 구비한다. DAP(30)는 예를 들어 ASIC 회로로 CMOS 웨이퍼를 후 처리함으로써 제조될 수 있다. DAP(30)는, 예를 들어, 정사각형 또는 직사각형 형상을 갖는 CMOS 웨이퍼의 조각으로 제조되고, 얇아진 중심 부분(32)을 유지하는 프레임을 형성하는 더 두꺼운 부분(31)을 포함한다(그러나, 얇은 부분(22)의 두께와 비교하여 적절하게 더 두껍다). 중심부(32)의 어퍼처 개구(33)는 24에 비해 더 넓다(예를 들어 각 측면에서 약 2㎛만큼). MEMS 기술에 의해 제공되는 전극(35, 38)을 제어하기 위해 CMOS 전자 장치(34)가 제공된다. 각각의 개구(33)에 인접하여, "접지" 전극(35) 및 편향 전극(38)이 제공된다. 접지 전극(35)은 전기적으로 상호 연결되고, 공통 접지 전위에 연결되며, 대전을 방지하기위한 역행 부(36) 및 CMOS 회로로의 원하지 않는 단락을 방지하기 위한 격리 부(37)를 포함한다. 접지 전극들(35)은 또한 실리콘 벌크 부분들(31 및 32)과 동일한 전위에 있는 CMOS 회로(34)의 부분들에 연결될 수 있다.
편향 전극들(38)은 정전기 전위를 선택적으로 인가하도록 구성되고; 이러한 정전기 전위가 전극(38)에 인가될 때, 이것은 해당 빔릿에 편향을 유발하는 전기장을 생성하여 그것을 자신의 공칭 경로에서 편향시킨다. 전극(38)은 또한 충전을 피하기 위해 역행 섹션(39)을 또한 가질 수 있다. 각각의 전극(38)은 그것의 하부에서 CMOS 회로(34) 내의 각각의 접촉 위치에 연결된다.
빔릿 사이의 누화 효과를 억제하기 위해 접지 전극(35)의 높이는 편향 전극(38)의 높이보다 높다.
도 2에 도시된 DAP(30)를 갖는 PD 시스템(4)의 배치는 몇 가지 가능성 중 하나일 뿐이다. 변형(도시되지 않음)에서, DAP의 접지 및 편향 전극(35, 38)은 하류가 아닌 상류(상향)로 배향될 수 있다. 추가 DAP 구성(예를 들어, 내장된 접지 및 편향 전극을 갖는)은 당업자에 의해 고안될 수 있다(미국 특허 제8,198,601 B2 호와 같은 출원인의 다른 특허 참조).
FAP 기능을 하는 제3 플레이트(40)는 하류 축소형 대전 입자 투영 광학계(5)의 제1 렌즈 부분에 대면하는 평평한 표면을 가지며, 따라서 투영 광학계의 제1 렌즈(10a)에 대해 정의된 전위 인터페이스를 제공한다. FAP(40)의 더 두꺼운 부분(41)은 실리콘 웨이퍼의 일부로 제조된 정사각형 또는 직사각형 프레임이며, 중심 섹션(42)이 얇아진다. FAP(40)는 AAP(20) 및 DAP(30)의 개구(24, 33)에 대응하는 복수의 개구(43)를 구비하지만, 후자에 비해 더 넓다.
PD 시스템(4), 특히 그것의 제1 플레이트인 AAP(20)는 넓은 대전 입자 빔(50)에 의해 조명되고(여기서, "광범위한" 빔은 빔이 AAP에 형성된 어퍼처 어레이의 전체 영역을 커버하기에 충분히 넓다는 것을 의미한다), 이는 따라서, 어퍼처(24)를 통해 투과될 때 수천 개의 마이크로미터 크기의 빔릿(51)으로 분할된다. 빔릿(51)은 방해받지 않고 DAP 및 FAP를 횡단할 것이다.
이미 언급한 바와 같이, 편향 전극(38)이 CMOS 전자 장치를 통해 전력을 공급받을 때마다, 편향 전극과 대응하는 접지 전극 사이에 전기장이 발생하여, 이를 통과하는 각각의 빔릿(52)의 작지만 충분한 편향을 야기한다(도 2). 편향된 빔릿은 개구(33 및 43)가 각각 충분히 넓어짐에 따라 방해받지 않고 DAP 및 FAP를 횡단할 수 있다. 그러나 편향된 빔릿(52)은 서브 컬럼의 정지 판(11)에서 여과된다(도 1). 따라서, DAP에 의해 영향을 받지 않는 빔릿 만이 기판에 도달할 것이다.
축소된 대전 입자 광학계(5)의 감소 인자는 빔릿의 치수 및 PD 장치(4)에서의 그들의 상호 거리 및 타겟에서의 구조물의 원하는 치수를 고려하여 적절히 선택된다. 이는 PD 시스템에서 마이크로미터 크기의 빔릿을 허용하는 반면, 나노 미터 크기의 빔릿은 기판상에 투영된다.
AAP에 의해 형성된 바와 같이(영향을 받지 않은) 빔릿(51)의 앙상블은 투영 대전 입자 광학계의 사전 정의된 감소 계수 R을 사용하여 기판에 투영된다. 따라서, 기판에서 각각 폭 BX = AX/R 및 BY = AY/R을 갖는 "빔 어레이 필드"(BAF)가 투영되며, 여기서 AX 및 AY는 각각 X 및 Y 방향을 따라 어퍼처 어레이 필드의 크기를 나타낸다. 기판에서의 빔릿의 공칭 폭(즉, 개구 이미지)은 각각 bX = aX/R 및 bY = aY/R에 의해 주어지며, 여기서 aX 및 aY는 각각 DAP(30)의 레벨에서 X 및 Y 방향을 따라 측정된 빔릿(51)의 크기를 나타낸다. 따라서, 타겟 상에 형성된 단일 어퍼처 이미지의 크기는 bX × bY이다.
도 2에 도시된 개별 빔릿(51, 52)은 2차원 X-Y 어레이로 배열된 훨씬 더 많은 수의 빔릿(일반적으로 수천)을 나타낸다는 점에 주목할 가치가 있다. 예를 들어, 본 출원인은 이온에 대한 감소 계수 R = 200을 갖는 다중 빔 대전 입자 광학계 및 수천(예를 들어, 262,144) 개의 프로그래밍 가능한 빔릿을 갖는 전자 다중 빔 컬럼을 구현하였다. 출원인은 기판에서 약 82㎛ × 82㎛의 BAF를 가진 이러한 열을 구현했다. 이들 예는 설명을 목적으로 언급되었지만 제한적인 예로 해석되어서는 안된다.
패턴 작성
도 3을 참조하면, PD 시스템(4)에 의해 정의된 패턴 이미지(pm)가 타겟(16) 상에 생성된다. 대전 입자 감응 레지스트 층(17)으로 덮인 타겟 표면은 노출될 하나 이상의 영역(r1)을 포함할 것이다. 일반적으로, 타겟 상에 노출된 패턴 이미지(pm)는 유한 크기(y0)를 가지며, 이는 일반적으로 패터닝될 영역(r1)의 폭보다 훨씬 작다. 따라서, 스캐닝 스트라이프 노출 전략이 이용되고, 여기서 타겟은 입사 빔 아래로 이동하여 타겟 상의 빔의 위치를 영구적으로 변경한다: 빔은 타겟 표면에 걸쳐 효과적으로 스캔된다. 본 발명의 목적을 위해, 타겟 상의 패턴 이미지(pm)의 상대 운동만이 관련됨이 강조된다. 상대 이동에 의해, 패턴 이미지(pm)는 영역(r1) 위로 이동하여 폭(y0)의 일련의 스트라이프 s1, s2, s3, ... sn(노출 스트라이프)를 형성한다. 완전한 스트라이프 세트는 기판 표면의 총 면적을 커버한다. 스캐닝 방향(sd)은 균일한 배향을 갖거나 하나의 스트라이프에서 다음 스트라이프로의 대안의 이동 방향을 가질 수 있다.
도 5a는 10x18 = 180 픽셀의 크기를 갖는 이미징된 패턴(ps)의 간단한 예를 도시하며, 여기서 노출 영역의 일부 픽셀(p100)은 100%의 그레이 레벨에 노출되고(401) 다른 픽셀(p50)은 전체 그레이 레벨의 단지 50%에 노출된다(403). 나머지 픽셀은 0% 선량에 노출된다(403)(전혀 노출되지 않음). 도 5b는 50% 레벨이 실현되는 방법을 보여준다: 각 픽셀은 여러 번 노출되며 그레이 레벨이 0에서 100% 사이인 픽셀의 경우, 픽셀이 활성화된 해당 노출 수를 선택하여 그레이 레벨이 구현된다; 그레이 레벨은 총 노출 수에 대한 활성화된 노출의 비율이다. 이 예에서, 50% 레벨은 4개 중 2개를 선택함으로써 구현된다. 물론, 본 발명의 실제 적용에서, 표준 이미지의 픽셀 수는 훨씬 더 클 것이다. 그러나 도 5a + b는 더 나은 선명도를 위해 픽셀의 수는 180에 불과하다. 또한, 일반적으로 0%에서 100% 사이의 범위에서 훨씬 더 많은 그레이 레벨이 사용된다.
따라서, 패턴 이미지(pm)(도 3)는 복수의 패턴 픽셀(px)로 구성되며, 노출하고자 하는 패턴에 따라 선량 값으로 노출된다. 그러나 한정된 수의 어퍼처만이 PD 시스템의 어퍼처 필드에 존재하기 때문에 픽셀(px)의 서브 세트만이 동시에 노출될 수 있음을 이해해야 한다. 스위치-온 어퍼처의 패턴은 기판상에 노출될 패턴에 따라 선택된다. 따라서, 실제 패턴에서 모든 픽셀이 최대 선량으로 노출되는 것은 아니지만, 일부 픽셀은 실제 패턴에 따라 "스위치 오프"될 것이다: 임의의 픽셀에 대해(또는, 픽셀을 덮는 모든 빔릿에 대해 등가적으로), 노출 선량은 타겟상에 노출되거나 구축되는 패턴에 따라 픽셀이 "스위치 온" 또는 "스위치 오프"인지에 따라 하나의 픽셀 노출 사이클에서 다음 픽셀 노출 사이클로 변할 수 있다.
기판(16)이 연속적으로 이동하는 동안, 타겟상의 패턴 픽셀(px)에 대응하는 동일한 이미지 엘리먼트는 일련의 어퍼처의 이미지에 의해 여러 번 커버될 수 있다. 동시에, PD 시스템의 패턴은 PD 시스템의 어퍼처를 통해 단계적으로 이동된다. 따라서 타겟 상의 특정 위치에 있는 하나의 픽셀을 고려하여, 해당 픽셀을 덮을 때 모든 어퍼처가 스위치 온이 되는 경우, 이는 최대 노출 선량 레벨(100%에 해당하는 "흰색" 음영)을 가져올 것이다. "백색" 음영 외에도 최소('흑색')과 최대('백색') 노출 선량 레벨 사이에 개재하는 더 낮은 선량 레벨('그레이 음영'이라고도 함)에 따라 타겟에서 픽셀을 노출할 수 있다. 예를 들어, 그레이 음영은 하나의 픽셀을 기록하는데 관여할 수 있는 어퍼처의 서브 세트만을 스위칭 온함으로써 실현될 수 있고; 예를 들어, 16개의 어퍼처 중 4개는 25%의 그레이 레벨을 제공한다. 다른 접근방식은 관련된 어퍼처에 대한 블랭킹되지 않은 노출 기간을 감소시키는 것이다. 따라서, 하나의 어퍼처 이미지의 노출 지속 시간은 그레이 스케일 코드, 예를 들어 정수에 의해 제어된다. 노출된 어퍼처 이미지는 0과 최대 노출 기간 및 선량 레벨에 해당하는 주어진 그레이 음영 수 중 하나의 표시이다. 그레이 스케일은 일반적으로 그레이 값 세트를 정의한다(예를 들어, 0, 1/(ny-1)..., i/(ny-1), ..., 1, ny는 그레이 값의 수이고 i는 정수임("그레이 인덱스", 0 ≤ i ≤ ny)). 그러나, 일반적으로 그레이 값은 등거리일 필요는 없으며 0과 1 사이의 비 감소 시퀀스를 형성한다.
도 4는 기본 레이아웃에 따른 PD 장치의 어퍼처 필드에서 바람직한 개구 배열을 도시하고, 또한 다음에 사용되는 몇 가지 양 및 약어를 도시한다. 어두운 음영으로 도시된, 타겟 상에 투영된 어퍼처 이미지(b1)의 배열이 도시된다. 주축 X 및 Y는 각각 타겟 움직임의 진행 방향(주사 방향(sd)) 및 수직 방향에 대응한다. 각각의 어퍼처 이미지는 방향 X 및 Y를 따라 각각 폭 bX 및 bY를 갖는다. 어퍼처는 각각 MX 및 MY 어퍼처를 갖는 라인 및 열을 따라 배열되며, 라인 및 열에서 이웃하는 어퍼처 사이의 오프셋은 각각 NX·bX 및 NY·bY이다. 결과적으로, NX·bX·NY·bY의 영역을 갖는 개념적 셀 C1은 각각의 어퍼처 이미지에 속하며, 어퍼처 배열은 사각형 방식으로 배열된 MX·MY 셀을 포함한다. 하기에서, 이들 셀(C1)은 "노출 셀"로 지칭된다. 타겟에 투영된 전체 어퍼처 배열은 BY = MY·NY·bY와 BX = MX·NX·bX의 곱이 치수를 가진다. 이하의 논의에서, 우리는 사각형 그리드의 특수한 경우로서 정사각형 그리드를 가정하고, 일반성의 임의의 제약 없이 모든 추가 설명을 위해 b = bX = bY, M = MX = MY 및 N = NX = NY를 설정하고 M은 정수이다. 따라서, "노출 셀"은 타겟 기판상에서 N·b × N·b의 크기를 갖는다.
두 개의 인접 노출 위치 사이의 피치는 다음과 같이 e로 표시된다. 일반적으로, 거리(e)는 어퍼처 이미지의 공칭 폭(b)과 상이할 수 있다. 가장 간단한 경우에, 2x2의 노출 셀(C3)의 배열의 예에 대해 도 6a에 도시된 b = e이고, 하나의 어퍼처 이미지(bi0)는 하나의 픽셀(공칭 위치)을 커버한다. 도 6b에 도시된 또 다른 흥미로운 경우(및 US 8,222,621 및 US 7,276,714의 교시에 따라), e는 어퍼처 이미지의 폭(b)의 분수 b/o일 수 있고, o>1은 바람직하게는(그러나 반드시 그렇지는 않음) 오버 샘플링 인자라고도 하는 정수이다. 이 경우, 다양한 노출 과정에서 어퍼처 이미지가 공간적으로 겹쳐, 더 높은 해상도의 패턴 배치가 전개될 수 있다. 어퍼처의 각각의 이미지는 한번에 다수의 픽셀, 즉 o2 픽셀을 커버하는 것이 후속할 것이다. 타겟에 이미지화된 어퍼처 필드의 전체 영역은 (NMo)2 픽셀을 포함할 것이다. 어퍼처 이미지의 배치 관점에서, 이 오버 샘플링은 단순히 타겟 영역을 커버하는데 필요한 것과는 다른(간격이 미세하기 때문에) 소위 배치 그리드에 대응한다.
도 6b는 "이중 그리드"로 지칭되는 배치 그리드와 조합된 o = 2의 오버샘플링의 한 예: 즉, 파라미터 o = 2, N = 2를 갖는 노출 셀(C4)을 갖는 어퍼처 어레이의 이미지를 도시한다. 따라서, 각각의 공칭 위치(도 6b의 작은 사각형 필드)에 4개의 어퍼처 이미지(bi1)(점선)가 인쇄되고, 이는 X 및 Y 방향 모두에서 피치(e)만큼 규칙적인 그리드 상에 오프셋된다. 어퍼처 이미지의 크기는 여전히 같은 값(b)이지만 배치 그리드의 피치(e)는 이제 b/o = b/2이다. 이전 공칭 위치에 대한 오프셋(배치 그리드의 오프셋)도 크기가 b/2이다. 동시에, 각각의 픽셀을 커버하는 어퍼처 이미지에 대한 적절한 그레이 값을 선택함으로써, 각 픽셀의 선량 및/또는 그레이 음영이 적응(감소)될 수 있다. 결과적으로, 크기(a)의 영역이 인쇄되지만 더 미세한 배치 그리드로 인해 배치 정확도가 향상된다. 도 6b와 도 6a를 직접 비교한 결과는, 어퍼처 이미지의 위치는 이전과 같이 두 배(일반적으로 o배) 미세한 배치 그리드 상에 배치되는 반면, 어퍼처 이미지 자체는 오버랩된다는 것을 보여준다. 노출 셀(C4)은 이제 기록 프로세스 동안 어드레스 될(No)2 위치(즉, "픽셀")를 포함하고, 따라서 o2 배로, 이전보다 더 많은 픽셀을 갖는다. 이에 따라, 어퍼처 이미지 bxb의 크기를 갖는 영역(bi1)은 도 6b에서 o = 2로 오버 샘플링하는 경우에 o2 = 4 픽셀과 연관된다("이중 그리드"라고도 함). 물론, o는 다른 정수 값, 특히 4(표시되지 않은 "쿼드 그리드") 또는 8을 취할 수 있다. 또한, 파라미터 o에는 US 9,653,263에 도시된 "이중 중심 그리드"의 경우에 해당하는 21/2 = 1.414 또는 23/2 = 2.828과 같은 정수가 아닌 더 큰 값이 할당될 수 있다.
연동 그리드(o> 1)를 사용하면 선량 분포가 균일하게 유지되는 동안 "디더링(dithering)"에 의해 그레이 음영의 수를 늘릴 수 있다. 이를 위한 기본은 공칭 그리드의 그레이 음영이 동일하다는 것이다. 이는 이중 연동 그리드에 대해 실현 가능한 유효 선량 수준의 수가 비 연동 그리드보다 4배 더 높다는 것을 의미한다. 일반적으로 오버 샘플링된 노출 그리드(즉, o>1)는 X 및 Y 방향으로 거리 b/o만큼 시프트된 최대 o2 공칭 그리드로 구성된다. 따라서, 하나의 선량 레벨에서 다음 선량 레벨로의 단계는 이들 o 그리드 중 하나의 선량 레벨만 증가되는 o 하위 단계로 분할될 수 있고; 이것은 모든 하위 그리드가 공칭 레벨을 노출할 때까지 다른 그리드에 대해 반복될 수 있다. 당업자가 알 수 있는 바와 같이, 기판에서의 빔 형상은 기계 블러의 컨벌루션 및 어퍼처 플레이트의 감소된 개구 형상이다. 폭(b)을 노출 그리드 상수(e)의 자연 배수로 설정함으로써 기판상의 균질한 선량 분포를 얻을 수 있다; 즉, o = b/e를 정수로 만든다. 그렇지 않으면, 선량 분포는 앨리어싱 효과에 의해 노출 그리드의 주기성을 갖는 최소값 및 최대 값을 가질 수 있다. 많은 그레이 음영은 더 나은 피처 배치를 허용한다. 따라서, 그레이 레벨을 증가시키는 것은 픽셀 위치 당 그레이 음영이 특정 수로 제한되는 경우에 관련이 있다.
도 7a는 본 발명에서 바람직하게 사용되는 스캐닝 스트라이프 노출에 적합한 픽셀의 노출 방식을 도시한다. 최상부(이전)에서 바닥(후)까지 시간이 증가하는 일련의 프레임이 표시된다. 이 도면의 파라미터 값은 o = 1, N = 2이다. 또한, 직사각형 빔 어레이는 MX = 8, MY = 6으로 가정한다. 타겟은 좌측으로 계속 이동하지만 빔 편향은 도면의 왼쪽에 표시된 바와 같이 시소 기능으로 제어된다. 길이(T1)의 각각의 시간 인터벌 동안, 빔 이미지는 타겟 상의 위치에 고정된 상태를 유지한다("배치 그리드"의 위치에 대응). 따라서, 빔 이미지(pm)는 배치 그리드 시퀀스(p11, p21, p31)를 통과하는 것으로 도시되어있다. 한 번의 배치 그리드 사이클이 타겟 모션(v)에 의해 시간 인터벌 L/v = NMb/v 내에 노출된다. 각각의 배치 그리드에서 노출 시간(T1)은 우리가 "노출 길이"라고 하는, LG = vT1 = L/p = NMb/p에 의해 주어진 길이에 대응하며, 여기서 p는 셀 내의 노출 위치의 수를 나타낸다(규칙적인 오버 샘플링된 그리드의 경우 p = No2).
빔릿은 타겟과 함께 일 세트의 이미지 엘리먼트를 노출하는 동안 LG의 거리에 대해 이동된다. 즉, 모든 빔릿은 시간 인터벌(T1) 동안 기판의 표면에 대해 고정된 위치를 유지한다. 거리 LG를 따라 타겟으로 빔릿을 이동한 후, 빔릿은(매우 짧은 시간 내에) 즉시 재배치되어 다음 배치 그리드의 이미지 엘리먼트의 노출을 시작한다. 배치 그리드 사이클의 위치(p11...p31)를 통한 전체 사이클 후, X 방향에 평행한 추가 종 방향 오프셋 L = bNM(스캔 방향)으로 시퀀스가 새로 시작된다. 스트라이프의 시작과 끝에서 노출 방법은 연속적인 커버링을 생성하지 않을 수 있으므로, 완전히 채워지지 않은 길이 L의 마진이 있을 수 있다.
도 7a는 실제 패턴에 따라 개별 어퍼처를 개방/폐쇄하는데 필요한 시간을 무시한다는 것이 주목된다. 실제로, DAP 및 편향 다극 시스템의 편향 장치는 과도(trasient) 진동에서 위치를 변경하고 페이드 아웃한 후 어퍼처의 상태를 해결하기 위해 특정 정착 시간 인터벌(TS)이 필요하다. 정착 시간 인터벌(TS)은 픽셀 노출주기(T1)의 (매우) 작은 부분이다. 따라서, 전체 픽셀 노출주기(T1)보다는, 사용 가능한 시간(Tu = T1-TS)만이 픽셀의 노출에 사용된다. 시간 인터벌(Tu)은 적절한 선량이 각각의 픽셀로 전달되는 것을 보장하는 픽셀 노출 기간이다.
사용 가능한 노출 시간(Tu)은 처리할 수 있는 그레이 음영의 수에 대응하는 g 개의 시간 슬롯으로 분할된다. g의 하나의 값은 g = 16(4비트)이다. 픽셀 노출은 원하는 그레이 음영에 따라 활성화되며, 이는 Tu 내에서 사용된 시간 슬롯의 합이다. 시간(Tu) 내에 하나의 픽셀에 적용된 선량이 g 그레이 레벨로 디지털화되면, Tu 동안 일반적인 블랭킹 셀을 g 번 재로드할 수 있다; 블랭킹 어레이 내의 각각의 블랭킹 셀은 노출 기간 Tu 동안 개별적인 그레이 음영을 수신한다.
도 7b는 g = 5인 단순화된 예에서 상이한 그레이 음영을 갖는 2개의 픽셀의 노출을 도시한다; 정착 시간 인터벌(TS)의 상대적 크기는 크게 과장되어있다. g = 5에 따라, 각각의 사용 가능한 시간 인터벌(Tu)에서 5개의 시간 슬롯이 존재한다. 제1 픽셀(p71)은 100%(즉, "검정색")에서 그레이 음영으로 노출되고, 제2 픽셀(p72)은 60%의 그레이 음영으로 노출된다. 픽셀(p72)에 대해 대응 블랭킹 전극의 2개의 시간 슬롯은 그레이 음영 픽셀을 생성하고; 이 예에서 60%는 5 중의 2인 그레이 음영에 해당하고 그 중 2개는 임의 순서로 스위칭 온되도록 설정된다. 한편, 픽셀(p71)에 대해, 각각의 블랭킹 전극은 5개의 모든 시간 슬롯 동안 활성화되고, 따라서 Tu 동안 증착될 수 있는 최대 선량을 갖는 블랙 픽셀을 생성한다.
이중 및 쿼드 그리드에서 피처 노출
도 8a 내지 8c를 참조하면, 어퍼처 이미지(bi0, bi1)(도 6A, B)에 대응하는 각각의 노출 스폿(p0)은 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이 이산 선량 레벨로 노출된다. 도 8a 내지 c는 특별한 관심의 다양한 오버랩 구성을 도시한다.
도 8a는 도 6b와 함께 상기에서 논의된 바와 같이 "이중 그리드" 다중 빔 노출을 도시하며, 여기서 노출 스폿들 간의 오버랩은 X 및 Y 방향에서 빔 스폿 크기의 절반이다. 이 경우 물리적 그리드 크기(p1)는 스폿(p0)의 선형 크기의 절반이다.
도 8b는 "쿼드 그리드(Quad Grid)" 다중 빔 노출을 도시하는데, 여기서 스폿들 간의 오버랩은 X 및 Y 방향에서 빔 스폿 크기의 1/4이다. 이 경우 물리적 그리드 크기(p2)는 스팟 크기 폭의 1/4이다.
도 8c는 이중 그리드 오버랩 빔 노출에 추가하여, 그 사이의 중심에서 빔 노출이 행해지는 다른 그리드 레이아웃을 도시한다. 따라서, 물리적 그리드 크기(p3)는 선형 스폿 크기의 1/23/2(즉, √2/4)이다. 이 다중 빔 노출 모드를 "이중 중심 그리드"라고 한다.
출원인은 US 9,053,906에서 오류 감소를 위한 오버랩핑 스트라이프("멀티 패스") 전략을 설명했다. 이러한 전략의 예("이중 패스")가 도 9a 및 9b에 도시되어있고, 이는 두 패스(ps1, ps2)에 노출될 타겟의 예시적인 하위 영역을 도시한다. 제1 패스(ps1)에서, 스트라이프(s11, s12, s13)는 연속적인 순서로 노출되어, 부분 그리드(G1)에 속하는 픽셀을 노출시킨다(명확성을 위해 각 스트라이프 내의 픽셀의 수는 도 9a 및 9b의 도시에서 감소되고, 본 발명의 전형적인 실시 예에서 더 높을 것이다). 도 9a에서, 문자 A, C, E는 각각 스트라이프(s11, s12 및 s13)를 통해 노출될 수 있는 픽셀을 나타낸다. 한 패스의 스트라이프(s11 - s13)는 바람직하게는 나란히 위치되어, 타겟 상의 영역에 걸쳐 연속 그리드를 생성한다. 이러한 방식으로, 각각 개별 폭(y0)을 갖는 스트라이프는 Y 방향을 따라(즉, 스캐닝 방향(sd)을 가로 질러) 노출될 영역(Rr)의 총 폭 Ry를 커버한다. 스트라이프들(s11-1s13)은 도시된 영역의 어느 한 측으로 연장될 수 있고, 스트라이프(s13)가 이미지화된 후에 제1 패스(ps1)는 추가 스트라이프들(도시되지 않음)로 계속될 수 있다. 제1 패스(ps1)의 모든 스트라이프의 완료 후, 다른 패스(ps2)의 스트라이프는 도 9b에 도시된 바와 같이 수행된다. 스트라이프들(s21, s22)은 제2 부분 그리드(G2) 내에 형성된 픽셀들을 노출시킨다. 도 9b는 문자 B 및 D로 표시된 픽셀을 각각 노출시키는 2개의 스트라이프(s21, s22)를 도시한다. 따라서, 각각의 패스(ps1, ps2)는 각각의 패스 동안 노출 가능한 패턴 픽셀의 부분 그리드(G1, G2) 중 하나와 관련된다. 종합하면, 그리드(G1, G2)의 픽셀은 노출될 영역에서 완전한 복수의 패턴 픽셀로 결합된다. 바꾸어 말하면, 제2 패스(ps2)는 제1 패스(ps1)에서 남겨진 픽셀들을 노출 시키며, 그 반대도 마찬가지이다. Y 축과 관련하여, 상이한 패스의 노출 스트라이프는 바람직하게는 규칙적인 방식으로 서로 오버랩되고, 여기서, 예를 들어 스트라이프(s11 및 s21)의 오버랩 스트라이프는 Y 방향을 따라 횡단 오프셋(Y1)에 의해 상이하다(스캔 방향과 동일하게 스트라이프 배향을 가로지르는 방향이다). 스트라이프(s11)의 전반부를 노출시키고 또한 전체 폭(Ry)의 이 부분을 덮기 위해, 추가 '에지 스트라이프'(s20)(픽셀 패턴으로 표시되지 않음)가 수행될 수 있으며, 여기서 픽셀의 상단만 노출되는 반면, 픽셀의 하반부는 스트라이프(s20)의 전체 길이를 따라 스위치-오프된 상태로 유지된다. 이 접근 방식은 2가지 이상의 패스로 간단하게 일반화된다; 예를 들어, "쿼드 패스" 기록 전략에서, 4개의 패스로 기록된 4개의 부분 그리드가 결합되어 완전한 복수의 패턴 픽셀을 형성한다. 노출 스트라이프 및 부분 그리드를 통한 픽셀의 노출에 관한 추가 세부 사항은 출원인의 US 9,799,487에 기재되어있다.
편향 어레이 플레이트의 아키텍처
이하에서, 상술한 바와 같이 기록 프로세스를 확립할 수 있게 하는 DAP(30)를 위한 전자 장치의 아키텍처의 하나의 적절한 구현이 개시된다. 이러한 DAP의 전자 장치(60)의 전체 블록도가 도 15a에 도시되어있다. 블랭크 가능한 개구는 MY = 2R 열에 따라 어퍼처 필드(61) 내에 배열되며, 각 열은 MX = C 어퍼처를 갖는다. 따라서, 블랭커 셀은 열에 수직으로 연장하는 C 셀 컬럼으로서 볼 수 있다(도 15a에서 수직; 열의 방향은 수평임). 블랭커 셀은 2개의 APS 메모리 어레이(62N, 62S)(각각 '노스' 및 '사우스'를 나타내는 N 및 S)를 사용하여 컬럼 단위 방식으로 처리되며, 이는 예를 들어 높은 비트 밀도를 허용하는 이중 포트 정적 RAM 블록이다.
메모리는 DAP 전자 장치(60)의 외부 인터페이스(63)로부터 읽기 및 쓰기 모드로 액세스 가능하다. 제어 로직(64)은 외부 인터페이스(63)를 통해 전달된 명령 및 데이터를 해석하고, 따라서 메모리 어레이(62N, 62S)의 어드레싱(65)을 수행하고, 어퍼처 필드(61) 내의 블랭커 셀에 대한 제어 신호(66, 클록, 인에이블 등)를 제공한다. 노스 RAM 데이터는 데이터 및 제어 신호를 상위 R 블랭커 열에 공급하고 사우스 RAM은 하부 R 블랭커 열에 연결된다.
여기에 도시된 실시 예에서, 메모리 어레이(62N, 62S)는 개별 메모리 유닛에 의해 실현되는 다수의 메모리 블록(67)으로 구성된다. 이들 블록(67) 각각은 듀얼 포트 RAM(DPRAM)으로서 실현된다. 이러한 DPRAM은 ASIC 공급 업체 라이브러리의 표준 라이브러리 엘리먼트이다. 다른 실시 예에서, DAP 전자 장치(60)의 메모리는 예를 들어 2개의 메모리 뱅크(어레이(62N, 62S)에 해당) 또는 하나의 메모리에서만 구성될 수 있거나, 다수의 메모리 블록(67)이 메모리 유닛의 메모리 크기에 따라 각각의 메모리 유닛에 의해 구현될 수 있음이 명백할 것이다.
도 15b를 참조하면, 각 메모리 블록(67)의 RAM은 정적 저장 엘리먼트로 구성되며, 이는 ASIC 내에서 매우 높은 저장 밀도를 허용한다. 각 RAM 블록의 완전한 RAM은 포트 A 및 포트 B로 라벨링된 2개의 포트를 통해 어드레싱될 수 있으며, 이들 각각은 아래에 더 설명되는 바와 같이 어드레스 버스, 데이터 버스 및 추가 제어 신호를 포함하는 각각의 액세스 수단을 통해 액세스 가능하다. 두 포트는 서로 다른 두 위치에서 정보에 동시에 액세스하도록 할 수 있다. 데이터 폭과 어드레스 폭이 반드시 양쪽에서 동일할 필요는 없으며, 예를 들어 메모리는 포트 A에서 8비트, 포트 B에서 32비트로 구성될 수 있다는 것에 유의하라.
도 16은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 하나의 블랭커 컬럼의 상부(노스) 절반에 대응하는 단일 절반-칼럼 HC1의 설계를 도시한다. 블랭커 셀은 블랭커 0,…, 블랭커(R-1)로 표시되고 작은 정사각형(어퍼처)을 갖는 정사각형 영역으로 상징적으로 도시된다. 칼럼의 하반부는 대칭적으로(어퍼처 필드(61)의 수평 중간 축에서 미러링됨) 구현되고, 추가 칼럼은 도시된 칼럼의 좌우에 추가된다. 블랭커 정보는 포트 A를 통해 DPRAM(67)에 저장되고, 이후 제어 라인(84)을 통해 제어 신호 데이터로서 포트 B를 통해 개별 블랭커 셀로 전송된다. 모든 블랭커 셀에는 1비트 메모리(예를 들어, 플립 플롭)가 제공되어 DPRAM에서 제공된 현재 데이터를 저장한다.
도 16의 레이아웃에서, 제어 라인 데이터의 폭(bw)은 2 비트(bw = 2)이지만, 다른 숫자도 또한 가질 수 있다. bw의 정수 배가 되는 방식으로 숫자 R을 선택하는 것이 유용하다. bw 값이 클수록 전체 컬럼의 재로드 시간이 짧아진다. 개별 블랭커 셀은 정확한 시점에 인에이블 로우 신호 er0, er2, ... er(R-2)에 의해 DPRAM으로부터 제공된 정보를 저장할 수 있고, 각각의 인에이블 로우 신호는 bw 셀의 그룹을 활성화한다. 한 번에 하나의 인에이블 열 신호만 활성화되므로, 제어 라인(84) 상의 데이터는 하나의 정확한 블랭커 셀 그룹에 로드되도록 하고; 그 후에 다음 블랭커 셀 그룹이 로드되는 등이 이루어진다. 예를 들어, R = 128 및 bw = 8인 경우 128/8 = 16 클럭 사이클 내에 컬럼을 다시 로드할 수 있다. 200MHz 설계 내에서 이것은 80ns의 시간과 관련이 있다. 인에이블 로우 신호 er0, er2, ... er(R-2)의 공통주기는 주어진 블랭커 상태가 적용될 클럭 사이클 수를 제어한다. 주기는 반 컬럼을 완전히 재로드하는 데 필요한 수의 클럭 주기보다 커야한다.
바람직하게는, 블랭커 셀의 "인터리브된" 재로드를 허용하기에 충분한 메모리가 제공된다: DPRAM의 메모리는 2개의 어드레스 영역 A0 및 A1로 분할되어 포트 A를 통해 하나의 어드레스 영역(A0)을 재로드하고 동시에 다른 어드레스 영역(A1)에 저장된 데이터를 블랭커 셀에 로드하도록 할 수 있다. 다음 픽셀 노출 사이클에서 뱅크가 스위칭되고, A0이 블랭크 셀에 로드되는 동안 A1은 포트 A를 통해 재로드된다.
효율적인 기록 알고리즘 및 테스트 목적으로, 모든 블랭커 셀을 블랭킹 모드(스위치 오프된 어퍼처)로 동시에 스위칭할 수 있게 하는 제어 라인(84) 상에 정적 데이터 설정을 제공하는 것이 유용하다. 이것은 마스크 아웃 신호에 의해 활성화되는 "마스크" 블록(83)에 의해 수행된다. 마스크-아웃 신호가 설정되면, 도시된 절반의 열의 모든 블랭커 셀의 데이터는 1로 설정되는 반면, 정상 작동 모드에서 마스크 블록(83)은 포트 B로부터 오는 데이터에 대해 투명하다.
또한, 전역 블랭커 인에이블 신호를 선택적으로 실현할 수 있으며, 이는 예를 들어, 모든(절반-) 컬럼의 모든 마스크 아웃 및 인에이블 열 신호를 활성화시키는 신호로서 어퍼처 필드의 모든 어퍼처를 동시에 스위칭할 수 있게 한다.
본 레이아웃은 또한 "그레이 레벨", 즉 노출 없음(최소 선량, 0%)과 완전 노출(픽셀에서 최대 선량, 100%; US 7,368,738 참조) 사이의 노출 선량의 구현을 허용한다. 그레이 레벨은 0에서 g-1까지의 이산 단계로 구현되며 g는 100% 레벨을 나타내는 정수이다. 구현될 수 있는 그레이 레벨의 수(g)는 본 레이아웃에서 다음과 같이 구현될 수 있다.
도 14는 8개의 그레이 레벨(g = 8, 3비트)을 갖는 제어기 동작에 대한 타이밍 다이어그램을 나타내고, 시간은 수평축을 따라 진행되는 것으로 도시되어있다. 개념적으로, 시간(Tu)은 g개의 시간 슬롯으로 분할되고, 이 중 일부 동안 픽셀은 원하는 그레이 레벨에 따라 활성화된다. 예를 들어, 8 중 5개의 그레이 레벨을 사용하면, 각 Tu에 8개의 시간 슬롯이 있고 그 중 5개는 스위치 온으로 설정된다. 시간(Tu) 내에 하나의 픽셀에 적용된 선량이 g 그레이 레벨로 디지털화되면, 블랭킹 셀은 Tu 내에서 g 번 재로딩된다. 블랭커 셀 그룹은 인에이블 열 지정자에 의해 연속적으로 라벨링되고, 그레이 레벨 컴포넌트는 g0 내지 g7로 라벨링된다. 블랭커 셀의 완전한 로딩 사이클은 하나의 "사용 가능한" 사이클 시간 Tu 내에서 수행된다. 데이터는 g 연속 시간(시간 슬롯에 해당)으로 블랭커 셀에 로딩되고 도 14에 도시된 바와 같이 각각의 시간 슬롯의 시작에서 활성화된다; 동시에, 다음의 노출사이클에 대한 다음 데이터 세트가 로딩된다(도 14에서 이중 화살표 t2로 표시됨). 로딩 시간은 도 14에 도시된 바와 같이 상이한 블랭커 셀 그룹들 사이에 엇갈려 있음에 주목하라. Tu의 마지막 부분에서, 각 블랭커 셀 그룹은 마지막 그레이 레벨 슬롯(g7)이 만료된 후에 스위치 오프된다; 이것은 도 16에 도시된 바와 같이 마스크-아웃 신호를 통해 제어되는 마스크 블록(83)에 의해 편리하게 달성된다. 스위치 오프 상태는 다음 노출 사이클의 제1 그레이 레벨 슬롯(g0)이 로딩되어 활성화될 때까지 계속된다. 도시된 타이밍 도는 APS에 의한 최적 선량 준비를 제공한다. 주어진 그레이-레벨 슬롯에서 지속 시간 τ(본 발명의 "슬롯 지속 시간"에 해당) 및 최대 노출 시간 τ·g(그리고 그에 따른 최소 및 최대 선량)를 제어하기 위해, 반 컬럼 HC1,…, HC(MX)을 완전히 재로딩한 후의 대기시간 또는, 이와 동일하게 개별 인에이블 열 신호의 연속 활성화 사이의 인터벌을 조정할 수 있다. 일반적으로 노출 중에는 클록 속도를 조정할 수 없으므로 슬롯 지속 시간은 클록 사이클에서만 설정될 수 있다.
그레이 레벨 생성, 대응 회로 및 인코딩 체계에 대한 더 자세한 정보는 US 7,777,201에서 확인할 수 있다. 본 발명에 따른 슬롯 노출 적응이 그레이-레벨 슬롯의 지속 시간을 적응시키기 위해 사용되는, 여기에서 논의된 실시 예의 경우는 본 발명의 하나의 애플리케이션일 뿐이라는 것에 유의할 가치가 있고; 다른 실시 예들이 본 발명에 따른 노출 슬롯의 역할을 갖는 다른 시간 인터벌, 예를 들어 전체 노출 시간(Tu) 또는 그 하위 인터벌으로 본 발명을 구현할 수 있다는 것이 당업자에게 명백할 것이다.
슬롯 지속 시간 조정
기판상의 주어진 위치(x, y)에서 분리된 피처에 대한 최대 타겟 선량(D(x, y))은 레지스트 재료의 변동성, 로컬 레이아웃과 같은 다양한 영향으로 인해 공칭 값 주위에서 변할 수 있다는 것이 종래 기술에서 잘 알려져있고, 여기서 일반적인 공칭 선량 값의 예는 ±10%의 일반적인 변동성을 가진 100μC/㎠이다. 공칭 용량의 이러한 변화는 예를 들어 후방 산란 전자 또는 마스크 처리 효과(에칭 로딩 효과와 같은)로 인한 포그(fogging)를 보상하기에 적합할 수 있다. 언급된 효과는 종종 긴 범위(예를 들어, 수 밀리미터 단위로)에서 작용하고, 따라서 그것들은 근접 효과 보정(예를 들어, 대응하는 어퍼처가 개방되는 그레이 레벨 슬롯의 수를 조정함으로써 구현될 수 있는)에 의해 쉽게 캡처되지 않는다. 또한, 본 발명의 전형적인 구현에서, 전자총(7)에 의해 방출된 전류 밀도(J)(MBW의 현재 구현에서 기판에서 전형적인 값 1A/㎠)는 노출 동안 일시적으로 변동될 것이다. 공칭 노출 선량을 균일하게 유지하기 위해, 예를 들어 추출 시스템 내의 적절한 위치에서, 또는 타겟의 바로 앞에서(도 1에 도시된 바와 같이) 위치된 패러데이 컵(19)에 의해, 총의 전류에서의 시간 종속적인 변화가 바람직하게는 기록 사이클 사이의 비기록 시간인터벌 동안 빔이 주기적 인터벌로 지향되는 위치에서 모니터링될 수 있다. 이 양들로부터, 노출 슬롯의 지속시간(또한 슬롯 지속시간이라고도 함) τ=Tu/g를 이용하여, 주어진 빔 필드 위치(x, y) 및 시간 t에서 최대 타겟 선량 값(하나의 픽셀 엘리먼트에 대해)은 τ·g·o²·J(t) = D(x, y)를 통해 계산될 수 있고, 여기서 J(t)는 타겟 위치 및 각 노출 시간에서의 빔의 전류 밀도이다. 실제 기록 프로세스에 필요한(측정된) 전류 밀도 J(t)와 최대 타겟 선량(D(x, y)) 사이에 불일치가 있는 것으로 밝혀지면, 보정이 필요하다; 그러나, 전류 밀도(J)를 보정하는 대신에, 본 발명은 노출 동안 슬롯 지속 시간(τ)을 조정하는 것을 제안하고, 슬롯 지속 시간의 이러한 조정을 구현하는 방법을 추가로 제안한다.
블랭킹 칩 회로에서의 인에이블 로우 신호(er0, er2, ... er(R))의 연속적인 활성화 사이의 대기 시간을 조정함으로써, 슬롯 지속 시간이 매 노출 인터벌(Tu)마다 또는 매 노출 슬롯마다, 즉 어퍼처 필드의 모든 위치 결정 후에 변경될 수 있다. 그러나 기술적 제약으로 인해, 이는 단일 클록 사이클 단계에서만 가능하다. 예를 들어, 클록 사이클 시간이 5ns이고 최소 슬롯 지속시간 값이 400ns라고 가정하면(MBW의 출원인의 구현 중 하나에서와 같이), 단일 클록 사이클을 추가하거나 생략하여 슬롯 지속 시간을 조정하는 시나리오에서, 단일 클록 사이클에 의한 재조정은 최대 (5/400)의 ±½ = ± 0.625 %의 선량 오차에 해당하며, 이는 일반적으로 약 ±0.25nm의 임계 치수("CD")의 오차를 가져온다. 본 발명의 일 양태에 따르면, MBW의 많은 구현이 그들의 빔릿을 중복 방식으로 적용한다는 사실을 이용하여, 이 효과의 보정은 원하는 공칭 선량 값에 가능한 근접한 선량 값을 재생하도록 할 수 있는 결과 지속 시간("실제 유효 노출 시간")을 얻기 위한 슬롯 지속 시간 값에 대한 적절한 조정을 구현한다.
다음에, 도 10에 도시된 노출 전략에 기초하여 효과의 예가 주어진다. 이 예에서, 노출 영역은 "더블 그리드" 배열(즉, o = 2)을 사용하여 어퍼처 어레이로 조광되고, 여기서, 도 10은 (일반적으로 훨씬 더 큰) 어퍼처 필드 내의 3 × 2 노출 셀의 상세만을 도시한다. 도 10은 노출 프로세스의 4개(o2 = 4이기 때문)의 연속된 샷(181, 182, 183, 184)을 나타내는 4개의 프레임을 포함한다. 이 셋업에서, 엘리먼트(180)와 같은 노출 영역("오버 랩핑 영역")의 각 부분은 도 10의 4개의 프레임에서 상이한 해칭으로 도시된 o2 = 4 샷(어퍼처 어레이의 배치)으로 노출된다. 도 10은 본 발명의 더 나은 이해를 위한 단순화된 예를 제공한다는 점에 유의해야 하고; 보다 일반적인 경우에, US 7,276,714에 기술된 트로팅 모드가 이용될 수 있으며, 여기서 빔릿 어레이는 샷들 사이에서 "노출 셀"을 스위칭할 수 있고, 즉 그것은 기록 방향에서 멀어지게 다수의 어퍼처 피치(NX·bX away)의 노출 위치로 이동할 수 있다. 샷(181 - 184)의 슬롯 지속 시간은 어퍼처가 개방 상태로 유지되는 노출 사이클의 수(즉, 기본 픽셀의 그레이 레벨)에 관계없이 오버랩 영역(180)이 수신할 수 있는 최소 및 최대 노출 선량을 판정한다. 샷(181, ..., 184)에 슬롯 지속 시간(τ1, ..., τ4)이 할당된 경우, 엘리먼트(180)는 유효 슬롯 지속 시간이 1/4(τ1 + τ2 + τ3 + τ4), 즉 이 엘리먼트에 기록하는 4번의 슬롯의 시간의 평균으로 노출된다. 예를 들어 샷(181, ..., 184)의 공칭 슬롯 지속 시간이 τ1 = τ2 = τ3 = τ4 = K + 1/2 클록 사이클인 경우와 같이 "나이브한(
Figure pat00006
)" 라운딩을 사용할 때 최악의 경우의 라운딩 동작이 발생한다. 이 경우, 라운딩된 슬롯 지속 시간은
Figure pat00007
이며, K+1/2의 공칭 슬롯 지속 시간과 비교했을 때 오버랩핑 영역(180)에서의 K+1 클록 사이클의 결과적인 슬롯 지속 시간이다. 위에서 언급한 바와 같이, 이는 K가 최소라고 가정할 때 약 0.63%의 최대 선량 오차에 해당한다.
슬롯 지속 시간 계산의 제1 구현에서, 이웃하는 샷(즉, 빔릿 어레이의 배치 그리드)의 슬롯 지속 시간은 그것들의 예상 값이 타겟 슬롯 지속 시간에 대응하는 방식으로 확률적인(probabilistical) 반올림 또는 반내림으로 계산된다. 많은 수의 법칙으로 인해, 큰 인터로킹 팩터(o)가 사용되는 경우, 타겟 상의 주어진 영역에 적용된 실제 슬롯 지속 시간(즉, 상기 영역을 기록하는 빔릿의 평균 슬롯 지속 시간)을 예상 공칭 값에 근접하게 유지하는 것이 더 쉬울 것이다. 즉, 슬롯의 값(클록 사이클로 표현됨)은 확률 p로 반올림되며, 여기서 p는 클록 사이클의 지속 시간에 대한 공칭 슬롯 지속 시간 τ의 몫(quotient)의 분수 부분이다; 정수 부분은 예를 들어 클록 사이클 지속 기간의 다음으로 낮은 정수배(즉, 공칭 시간 τ을 클록 사이클의 지속 기간으로 나눔으로써 얻어진 정수)인 기본 값 T0에 대응한다. 균일하게 분포된 난수 q∈(0,1), 즉 0≤q<1을 사용하면, 각각의 엘리먼트에 대한 근사 슬롯 지속 시간
Figure pat00008
에 대한이 동작은 다음의
Figure pat00009
에 의해 얻어지고.
여기서
Figure pat00010
는 클록 사이클 지속 시간의 배수에 대한 반내림(rounding down) 연산("플로어(floor)")을 나타내며, 이렇게 얻은
Figure pat00011
값의 앙상블은, 관련된 노출 슬롯의 수로 나눈, 원하는 슬롯 지속 시간 τ의 평균을 재현하는 유효 픽셀 노출 시간
Figure pat00012
(여기서 기호 ∑는 픽셀 엘리먼트에 기여하는 노출 슬롯의 수에 대한 합을 가리킴)으로 조합할 것이다.
도 11에서 예시가 제시된다. 노출 영역의 예시적인 영역(190)은 도 11a에 도시된 바와 같이 "쿼드-그리드(Quad-Grid)" 노출 모드에서 4·4 = 16개의 오버랩 빔릿을 포함한다. 개별 샷의 원하는 슬롯 지속 시간(191)은 예를 들어 64.16과 64.52 클록 사이클 사이에서 변하며, 이는 빔릿의 오버랩 영역에 적용되는 대략 64.37의 슬롯 지속 시간(192)을 산출한다. 각 샷의 슬롯 지속 시간을 표준 방식으로 라운딩하는 경우, 64.06의 평균 클록 사이클 시간이 주어지면, 0.47%의 오차에 해당하는 단일 샷에만 65 클록 사이클의 슬롯 지속 시간이 할당된다(영역(190)의 값 중 하나만 ≥64.5이므로). 확률적 라운딩을 사용하는 본 발명의 이 실시 예에 따르면, 샷은 예를 들어, 도 11b에 도시된 바와 같이 4·4 = 16개의 랜덤 값 q에 기초하여 근사된 슬롯 지속 시간이 할당되고, 이는 도 11c에 도시된 바와 같이, 오버랩 영역에 적용되는 64.31 클록 사이클 중 슬롯 지속 시간(194)을 생성하기 위한 오프셋 값으로 사용된다. 이 결과 시간은 0.09%의 오차에 해당하므로 원하는 공칭 값에 매우 근사하게 된다.
슬롯 지속 기간 계산의 다른 구현은 오프셋 값의 규칙적인 배열을 구현할 수 있다. 도 12는 이러한 유형의 구현의 일 예시를 도시하며, 이는 숫자 1, ..., N2의 순열(permutation)을 이용하거나, 그를 이용하여 계산되는 임계 값 r을 포함하는 라운딩 임계 값 맵(도 12b)을 사용한다. 임계 값 맵 및 슬롯 지속 시간 값들을 수정(기록 중에 그레이 레벨 시간 변경)하는 결과적인 필요성의 부수적인 상관관계를 피하기 위해, 랜덤 순열이 바람직할 수 있다. 이상적으로는, 타겟에 주어진 영역을 기록할 때 계산된 값의 최적 라운딩 동작을 보장하기 위해 N = o(여기서 o는 연동 요인을 나타냄)이다. 공칭 슬롯 지속 시간 τ(클록 사이클) 및 인덱스 m, n(즉, y 방향으로 m 번째 샷, x 방향으로 n 번째 샷)에 해당하는 근사 슬롯 지속 시간
Figure pat00013
Figure pat00014
에 의해 달성되고,
각각의 임계 값 r(슬롯 지속 시간이 반올림 됨)은
r =(2σ(k) -1)/(2N2)에 의해 선택되고,
여기서 k =(m mod N)·N +(n mod N)은 샷 m, n에 할당된 1차원 인덱스이고; σ(k)는 숫자 세트 k = 1, ..., N2에 대한 순열을 나타낸다. 도 12a는 노출 영역(290)에서 "쿼드 그리드" 오버랩 샷에 할당된(임의의) 슬롯 지속 시간(291)(클록 사이클에서의)의 예시적인 세트를 나타내고; 도 12c에 도시된 바와 같은 근사된 슬롯 지속시간(294)이 주어지면, 이들 지속 시간 값은 상기 언급된 공식에 따른 랜덤 순열로부터 생성된 임계치(r)(도 12b)로 라운딩된다. 라운딩 샷의 오버랩 영역에서 생성된 유효 슬롯 지속 시간(295)은 64.38이며, 이는 64.37의 공칭 값(292)에서 0.01%만큼 벗어난다.
다중 패스 노출로 슬롯 지속 시간 조정
다른 실시 예에서, 본 발명은 US 9,053,906에 개시된 "멀티 패스" 노출 기술과 결합된다. 본 발명자들은 멀티 패스 기술을 이용한 시뮬레이션 과정에서, 패스의 슬롯 지속 시간 값들과 상술한 오프셋 값의 규칙적인 배열로부터 생성된 임계 값들의 부수적인 상관관계가 발생할 수 있고, 따라서 "멀티 패스" 기록에 사용된 부분 그리드의 라운딩 동작이 완전히 분리되도록 임계 값 맵을 조정하는 것이 이로울 수 있다는 것을 발견하였다. 이를 달성하기 위해, 모든 부분 그리드에는 숫자 세트 1, ..., N2/p의 상호 상이한 순열 σ1, ..., σP가 할당되며, 여기서 p는 부분 그리드의 수이며 임계 값은 위에서 설명한 방법에 따른 인덱스로부터 얻어진다.
"더블 패스"(p = 2) 및 "쿼드 그리드" 인터로킹 노출에 대한 예는 도 13에 주어진다. 매트릭스(200)는 샷(4 x 4의 인접 샷들의 샘플 중)이 패스 A 및 패스 B에 기록되는 것을 나타낸다. 하나의 순열만 사용하는 경우, 201로 표시된 바와 같이 샷은 1부터 N2 = o2 = 16까지의 인덱스가 할당된다(이 예에서는 임의 순서로). 반대로, 2개의 서로 다른 순열(각 패스 당 하나씩)을 사용하여 부분 매트릭스(G1 및 G2)(매트릭스(200)에서 각각 "A" 또는 "B"를 포함하는 매트릭스 엘리먼트로 구성됨)는 프레임(202)에 도시된 바와 같이 1부터 N2/p까지의 인덱스가 할당된다. 임계치(203)는 인덱스(202)로부터 생성되고 도 12를 참조하여 위에서 설명된 것과 동일한 방식으로 라운딩에 이용된다.
노출 인터벌 내 균일하지 않은 슬롯 지속 시간
본 발명의 다른 양태에 따르면, 원하는 평균 슬롯 지속 시간을 에뮬레이션하기 위해 노출 인터벌 내에서 연속적으로 발생하는 노출 슬롯의 지속 시간을 변화시킬 수 있다. 상술한 확률적 라운딩 방법의 경우, 인접 엘리먼트에 대한 슬롯 노출 세트에 대해 하나의 엘리먼트의 후속 슬롯 노출에서 슬롯 노출을 정확하게 동일하지만 대체하는 방식으로 적용될 수 있다. 규칙적인 접근 방식의 경우, 노출 사이클 내에서 제l 번째 노출 슬롯에 할당된 라운딩 임계 값은 예를 들어 다음과 같이 선택될 수 있다:
r =(2σ(l)-1)/(2g),
여기서 σ는 숫자 1, ..., g의 순열이다.
이 접근법은 또한 간단한 방식으로 상술한 바와 같이 노출 슬롯 지속 시간의 공간적 변화와 결합될 수 있음에 유의하라.
보다 일반적인 구현에서, 기본 값(T0)은 미리 정해진 값, 예를 들어 슬롯 지속 시간의 전형적인 값 또는 표준값이고, 근사 슬롯 지속 시간
Figure pat00015
의 개별 인스턴스는 클록 사이클 지속 시간 Tg와 같이 증분 시간의 배수로 표현된 기본 값과의 편차로서 계산된다.
Figure pat00016
,
여기서
Figure pat00017
는 정수 값에 대한 일반적인 반내림 연산("플로어")을 정수 값으로 나타내며, 그에 따라서 얻어진
Figure pat00018
값의 앙상블은 시간 τ의 원하는 평균을 재현한다. 즉, 그에 따라서 얻어진
Figure pat00019
의 값의 앙상블은, 기여한 노출 슬롯의 수로 나눈, 원하는 슬롯 지속 시간 τ의 원하는 평균
Figure pat00020
를 재현하는 유효 픽셀 노출 시간
Figure pat00021
(기호 ∑는 기여한 노출 슬롯에 대한 합을 나타냄)와 결합한다. 이 설명은 파라미터의 적절한 선택/구현과 함께 상기 주어진 예를 포함한다. 예를 들어, 단위 폭 인터벌에서 취해진 임의의 인스턴스로서 오프셋 값 q를 구현하면, 이는 T0 = m·Tg에 대해 위에서 설명한 확률적 케이스를 에뮬레이션하고, 여기서 m은 음이 아닌 적절한 정수이다.

Claims (15)

  1. 패턴 정의 장치로 지향되고 그를 조광하는 전기적으로 대전된 입자의 입자 빔을 사용하여 대전 입자 리소그래피 장치에서의 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법으로서, 상기 패턴 정의 장치는 상기 타겟 상의 이미지 영역 내의 다수의 픽셀을 노출시킴으로써 상기 원하는 패턴을 기록하기 위해 상기 입자 빔이 관통하는 복수의 블랭킹 어퍼처로 구성된 어퍼처 어레이를 구비하는 방법에 있어서,
    상기 패턴 정의 장치에서, 상기 복수의 블랭킹 어퍼처 각각은 상기 원하는 패턴에 따라, 각각의 노출 인터벌 동안 상기 타겟 상에 대응하는 어퍼처 이미지를 노출시키도록 선택적으로 조정 가능하고;
    상기 원하는 패턴의 기록 프로세스 동안, 일련의 노출 인터벌이 만들어지고, 각각의 노출 인터벌에서 상기 블랭킹 어퍼처는 타겟 상으로 이미지화되어 이에 따라 대응하는 복수의 어퍼처 이미지를 생성하고, 상기 어퍼처 이미지의 위치는 노출 인터벌 동안 상기 타겟에 대해 고정된 상태로 유지되지만, 그러나 노출 인터벌 사이에서 상기 어퍼처 이미지의 위치는 상기 타겟 위로 시프트되어 상기 타겟 상의 상기 이미지 영역 내의 상기 다수의 픽셀을 노출시키며, 각각의 노출 인터벌은 미리 정해진 지속 시간의 정수의 노출 슬롯을 포함하고;
    상기 어퍼처 이미지는 공칭 폭을 가지고, 상기 어퍼처 이미지는 상기 타겟 상에서 서로 오버랩하여 각각의 픽셀이 상기 각각의 픽셀에서 오버랩하는 다수의 어퍼처 이미지를 통해 노출되고, (상기 픽셀에서 오버랩하는 어퍼처 이미지의 상기 노출 슬롯을 기여 노출 슬롯이라고 함) 이는 기여 노출 슬롯의 지속 시간의 합인 유효 픽셀 노출 시간에 걸친 상기 각각의 픽셀의 노출을 초래하고;
    상기 방법은 동일한 세트의 기여 노출 슬롯에 걸쳐 노출되는 상기 이미지 영역 내의 모든 픽셀의 그룹과 관련하여 각각 수행되는:
    (i) 상기 픽셀의 노출이 수행되는 시간의 함수로서, 픽셀의 그룹 내의 픽셀에 대한 상기 유효 픽셀 노출 시간의 원하는 지속 시간을 판정하는 단계;
    (ⅱ) 상기 픽셀에 대한 기여 노출 슬롯을 판정하는 단계;
    (ⅲ) 상기 기여 노출 슬롯에 대한 지속 시간을 계산하여 상기 기여 노출 슬롯에 걸친 상기 지속 시간의 합이 상기 유효 픽셀 노출 시간의 상기 원하는 지속 시간에 근접한 실제 유효 노출 시간이 되도록 판정하는 단계;
    들에 따라 노출 슬롯의 상기 지속 시간을 조정하는 단계를 포함하고;
    상기 단계들은 픽셀의 그룹들을 변화시키기 위해 반복되고,
    단계(ⅲ)에서, 상기 지속 시간은 미리 정해진 세트의 허용된 지속 시간에 따라 계산되며, 그에 따라 계산된 지속 시간 중 적어도 하나는 상기 노출 슬롯 세트에 대해 선택된 다른 지속 시간과 상이한 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 노출 슬롯의 상기 지속 시간을 조정하는 단계는 상기 원하는 패턴에 따라 각각의 그룹 내의 모든 픽셀에 대해 균일하게 그리고 픽셀의 노출에 관계없이 수행되는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 허용된 지속 시간의 세트는 이산 지속 시간 스케일을 나타내고, 상기 스케일은 기본 값을 갖고 적어도 하나의 차수의 크기만큼 상기 기본 값보다 작은 시간 증분에 대응하는 증분을 갖는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 허용된 지속 시간의 세트는 이산 지속 시간 스케일을 구현하고, 지속 시간의 연속적인 값들 사이의 증분의 크기는 상기 블랭킹 어퍼처의 제어 회로의 클록 사이클의 지속 시간 또는 그의 정수배에 해당하는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 대전 입자 리소그래피 장치의 측정 장치에 의해 입자 빔의 강도에 대해 상기 입자 빔을 모니터링하여, 각각의 노출 슬롯의 노출시의 강도 값을 생성하고, 단계(i)에서 상기 유효 픽셀 노출 시간의 원하는 지속 시간을 판정하는 단계는 상기 원하는 지속 시간을 강도 값에 반비례하여 스케일링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 어퍼처 이미지의 공칭 폭은 1보다 큰 오버샘플링 인자에 의해 상기 다수의 픽셀 내의 인접 픽셀의 위치 사이의 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  7. 제1 항에 있어서, 각각의 노출 인터벌은 다수의 연속적인 노출 슬롯을 포함하고, 상기 수는 둘 이상, 바람직하게는 정수의 2제곱인 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 단계(iii)에서,
    Figure pat00022
    로 표시된 각각의 지속 시간은:
    Figure pat00023

    에 따라 상기 유효 픽셀 노출 시간 τ의 원하는 지속 시간으로부터 시작하여, 기본 값 T0에 부가되는 미리 정해진 시간 증분 Tg의 정수 배로서 계산되고,
    기호
    Figure pat00024
    는 일반적인 반내림 연산("플로어")을 나타내며, q는 단위 인터벌에 걸친 값의 세트를 나타내며, 각 지속 시간
    Figure pat00025
    에 대해 값 q의 세트로부터의 각각의 값이 사용되는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  9. 제8 항에 있어서, q는 인터벌(0, 1)에 걸친 수의 의사-랜덤 세트인 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  10. 제8 항에 있어서, q는 상기 단위 인터벌에서 균등하게 떨어진 수의 세트인 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  11. 제8 항에 있어서, q는 상기 단위 시간 인터벌에서 균등하게 떨어진 숫자 세트이고, 상기 세트의 숫자는 스크램블링 방식으로 재정렬되는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  12. 제1 항에 있어서, 단계(i)에서 상기 유효 픽셀 노출 시간의 원하는 지속 시간을 판정하는 단계는 노출 시간의 함수로서, 그러나 실질적으로는 상기 픽셀의 위치에 관계없이 수행되는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  13. 제1 항에 있어서, 단계(ⅱ)에서 노출 인터벌 내에서 연속인 기여 노출 슬롯이 선택되는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  14. 제1 항에 있어서, 단계(ⅱ)에서, 동일한 어퍼처 이미지 또는 동일한 수의 어퍼처 이미지를 통해 모두 노출되는 상이한 픽셀 엘리먼트에 대응하는 기여 노출 슬롯이 선택되는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
  15. 제3 항에 있어서, 상기 기본 값은 상기 이미지 영역의 모든 픽셀에 대해 균일한 미리 정해진 공칭 노출 슬롯 지속 시간에 대응하는 것을 특징으로 하는 타겟 상에 원하는 패턴을 노출시키는 방법.
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