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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem.
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Stand der Technik
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Bei der Verwendung von nach dem Stand der Technik hergestellten Masken für lithographische Beleuchtungssysteme kommt es aufgrund von Inhomogenitäten der Beleuchtung der Maske im benutzten Beleuchtungssystem zu hochfrequenten Fehlern der Strukturen, die auf einem Wafer gedruckt werden. „Hochfrequent” bedeutet in diesem Zusammenhang mit einer höheren Ortsfrequenz, als es der möglichen Auflösung einer im Beleuchtungssystem vorhandenen Intensitätsvariationseinrichtung entspricht. An einer bestimmten Anzahl von Feldpunkten wird die Strukturen mit den gewünschten Breiten gedruckt, zwischen diesen Feldpunkten treten jedoch Abweichungen der gedruckten Strukturbreiten zu den gewünschten Breiten auf.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von Masken für ein lithographisches Beleuchtungssystem bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem, aufweisend folgende Schritte:
- a) Einstellen einer Intensitätsvariationseinrichtung derart, dass eine möglichst gleichmäßige Beleuchtungsintensität bereitgestellt wird;
- b) Bestimmen einer Beleuchtungsrichtungsverteilung an einer definierten Anzahl von Feldpunkten auf der Maske als Funktion einer ersten Koordinate nach Mittelung über eine zweite Koordinate;
- c) Berechnen von Strukturgrößen an den Feldpunkten, so dass im Lackbild Strukturen der gewünschten Größe erhalten werden; und
- d) Erstellen der Maske, wobei die Strukturgröße auf der Maske an einem Ort gegeben ist durch eine definierte Interpolation von Strukturgrößen auf der Maske an den Feldpunkten.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mittels eines Verfahrens zum Herstellen einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem, aufweisend folgende Schritte:
- a) Einstellen einer Intensitätsvariationseinrichtung derart, dass eine möglichst gleichmäßige Beleuchtungsintensität bereitgestellt wird;
- b) Bestimmen einer Beleuchtungsrichtungsverteilung an einer definierten Anzahl von Feldpunkten auf der Maske als Funktion einer ersten Koordinate nach Mittelung über eine zweite Koordinate;
- c) Berechnen von Strukturgrößen an den Feldpunkten, so dass im Lackbild Strukturen der gewünschten Größe erhalten werden;
- d) Bestimmen der Beleuchtungsintensität an einer möglichst großen Anzahl von Feldpunkten; und
- e) Erstellen der Maske unter Berücksichtigung einer Korrektur der Strukturgrößen gemäß folgender mathematischer Beziehung:
mit den Parametern: - Δb
- Korrektur der Strukturgröße
- CD
- gewünschte Strukturbreite
- MEEF
- Mask-Error-Enhancement-Factor
- NILS
- Normalised-Intensity-Logarithm-Squared
- β
- Vergrößerungsmaßstab
- ΔI(x)/I
- Restintensitätsfehler als Funktion der x-Koordinate
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Gemäß einem dritten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mittels eines Verfahrens zum Herstellen einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem, aufweisend:
- a) Einstellen einer Intensitätsvariationseinrichtung derart, dass eine möglichst gleichmäßige Beleuchtungsintensität bereitgestellt wird;
- b) Bestimmen einer Beleuchtungsrichtungsverteilung an einer definierten Anzahl von Feldpunkten auf der Maske als Funktion einer ersten Koordinate nach Mittelung über eine zweite Koordinate;
- c) Berechnen von Strukturgrößen an den Feldpunkten, so dass im Lackbild Strukturen der gewünschten Größe erhalten werden;
- d) Bestimmen der Beleuchtungsintensität an einer möglichst großen Anzahl von Feldpunkten;
- e) definiertes Interpolieren von Strukturgrößen auf der Maske an den jedem Feldpunkt nächstgelegenen beiden Feldpunkten; und
- f) Erstellen der Maske unter Berücksichtigung einer Korrektur der Strukturgrößen gemäß folgender mathematischer Beziehung:
- Δb
- Korrektur der Strukturgröße auf der Maske
- CD
- gewünschte Strukturbreite
- MEEF
- Mask-Error-Enhancement-Factor
- NILS
- Normalised-Intensity-Logarithm-Squared
- β
- Vergrößerungsmaßstab
- ΔI(x)/I
- Restintensitätsfehler als Funktion der x-Koordinate
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Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Schritt b) das Bestimmen der Beleuchtungsrichtungsverteilung an allen Feldpunkten, an denen eine unabhängige Intensitätsanpassung möglich ist, durchgeführt wird. Vorteilhaft werden auf diese Weise erfindungsgemäße Interpolationen zwischen einer hohen Anzahl von Feldpunkten durchgeführt und dadurch bereits geringe CD-Fehler weitestgehend kompensiert.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Schritt b) das Bestimmen der Beleuchtungsrichtungsverteilung an einer Anzahl von Feldpunkten (PM) im Bereich zwischen drei und fünf durchgeführt wird. Mit dieser spezifischen Auswahl von Feldpunkten wird eine Reduktion von Maskenauslegungsfeldpunkten durchgeführt und dadurch der Rechenaufwand bedeutsam verringert.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Schritt e) zwischen den Feldpunkten (PM) die Interpolation der Strukturgrößen eine aus: linear, quadratisch, parabelförmig ist. Vorteilhaft können dadurch mehrere bekannte Interpolationsverfahren durchgeführt werden, wobei dadurch sehr variabel Interpolationserfordernisse berücksichtigt werden können.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Schritt b) das Bestimmen der Beleuchtungsrichtungsverteilung an einem oder an allen Feldpunkten, an denen eine unabhängige Intensitätsanpassung möglich ist, durchgeführt wird. Vorteilhaft können dadurch unterschiedlich große Verbesserungspotentiale der Maskenkorrektur gehoben werden.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sehen vor, dass die Feldpunkte (P) in der Mitte der Maske +/– des 2/3 Retikelhalbmessers oder einer der Feldpunkte am Rand der Maske angeordnet ist. Auf diese Weise kann vorteilhaft berücksichtigt werden, in welchem Bereich der Maske das Korrekturbedürfnis für die Maske am größten ist.
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren detailliert beschrieben. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung, sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Figuren. Die Figuren sind vor allem dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen.
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In den Figuren zeigt:
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1a und 1b CD-Fehler bei einer Maskenauslegung an jedem Feldpunkt PU, an dem eine unabhängige Intensitätsanpassung möglich ist, bzw. nur in Feldmitte (P0), ausgewertet an allen Feldpunkten PU, an denen eine unabhängige Intensitätsanpassung möglich ist
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2a und 2b CD-Fehler bei einer Maskenauslegung an jedem Feldpunkt PU, an dem eine unabhängige Intensitätsanpassung möglich ist, bzw. nur in Feldmitte (P0), ausgewertet an allen Feldpunkten;
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3 ein Beleuchtungsintensitätsprofil über der Maske nach einer Korrektur mittels einer Intensitätsvariationseinrichtung;
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4a bis 4c CD-Fehler bei einer herkömmlichen Maskenauslegung nur in Feldmitte;
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5a bis 5c erfindungsgemäß reduzierte CD-Fehler bei einer linearen Interpolation von Strukturgrößen bei einer Maskenauslegung in Feldmitte und +/–2/3 Feldbreite;
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6a bis 6c erfindungsgemäß reduzierte CD-Fehler bei einer linearen Interpolation von Strukturgrößen bei einer Maskenauslegung in Feldmitte sowie am Feldrand;
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7a bis 7c erfindungsgemäß reduzierte CD-Fehler bei einer quadratischen Interpolation von Strukturgrößen bei einer Maskenauslegung in Feldmitte sowie +/–4/5 Feldbreite;
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8a bis 8c CD-Fehler bei einer herkömmlichen Maskenauslegung an jeder Position von Fingern der Intensitätsvariationseinrichtung;
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9a bis 9c erfindungsgemäß reduzierte CD-Fehler bei einer Korrektur der Strukturbreiten bei einer Maskenauslegung nur in Feldmitte;
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10a bis 10c erfindungsgemäß reduzierte CD-Fehler bei einer Korrektur nach Gleichung (5) und anschließender linearer Interpolation bei einer Maskenauslegung in Feldmitte und +/–2/3 Feldbreite;
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11a bis 11c erfindungsgemäß reduzierte CD-Fehler bei einer Korrektur nach Gleichung (5) und anschließender linearer Interpolation bei einer Maskenauslegung in Feldmitte und am Feldrand;
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12a bis 12c erfindungsgemäß reduzierte CD-Fehler bei einer Korrektur nach Gleichung (5) und anschließender quadratischer Interpolation bei einer Maskenauslegung in Feldmitte und +/–4/5-Feldbreite; und
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13a bis 13c erfindungsgemäße reduzierte CD-Fehler bei einer Korrektur nach Gleichung (5) bei einer Maskenauslegung an jedem Finger der Intensitätsvariationseinrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Lithographische Beleuchtungssysteme umfassen üblicherweise eine Intensitätsvariationseinrichtung mit mehreren, beispielsweise 25 Fingern, wobei jeder der Finger eine definierte Breite, die dem Wert des Abstands, den die einzelnen Finger der Intensitätsvariationseinrichtung voneinander haben, aufweist. Jeder Finger besitzt an der vorderen Kante, also dort, wo der Finger in das Beleuchtungslicht geschoben wird, eine Krümmung, die einer Projektion der Krümmung des Objektfeldes des Projektionsobjektivs entspricht. Nicht berücksichtigt wird, dass sich die Finger aufgrund von geometrischen Verhältnissen teilweise überlappen.
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Im weiteren werden Fernfelder von drei unterschiedlichen Lichtquellen A, B und C mit unterschiedlichen Leuchtcharakteristika (z. B. Plasmaquellen mit verschiedenen geometrischen Ausgestaltungen bzw. Ausrichtungen) betrachtet.
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Bekannt ist, dass für ein Drucken von gewünschten Strukturen in einem Lithographieprozess zunächst eine Maske ausgelegt werden muss. Dies bedeutet, dass Strukturgrößen auf der Maske berechnet werden müssen, und zwar basierend auf dem Wissen über die gewünschten Strukturen, die auf dem Wafer gedruckt werden sollen, sowie auf einer Annahme über eine Beleuchtungsintensität und eine Beleuchtungsrichtungsverteilung („Beleuchtungspupille”). Wird die Maske beim Lithographieprozeß genau mit dieser Beleuchtungspupille und Beleuchtungsintensität beleuchtet, ergeben sich Strukturen auf dem Wafer, die exakt die gewünschte Größe besitzen. Häufig unterscheidet sich die angenommene Beleuchtungsintensität und/oder Beleuchtungsrichtungsverteilung von der tatsächlichen Beleuchtungsintensität und/oder Beleuchtungsrichtungsverteilung, weil eine Berücksichtigung der tatsächlichen Beleuchtungsintensität und/oder Beleuchtungsrichtungsverteilung zu kompliziert wäre.
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Die im folgenden Ausführungsbeispiel betrachteten Strukturen sind 18 nm Linien mit einer Periodenlänge (engl. pitch) zwischen 36 nm und 126 nm. Es werden 100 verschiedene Strukturen betrachtet, und zwar jeweils 50 verschiedene Periodenlängen in horizontaler und vertikaler Orientierung.
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Vor der Maskenauslegung wird mittels der Intensitätsvariationseinrichtung ein örtlich im Wesentlichen konstantes Intensitätsprofil der Beleuchtung des Retikels eingestellt, so dass eine Uniformität bestmöglich korrigiert ist. Dies kann auch per Simulation durchgeführt werden. Es wird dabei eine Stellung der Finger der Intensitätsvariationseinrichtung derart gesucht, dass an allen Feldpunkten P im Wesentlichen dieselbe scanintegrierte Intensität erhalten wird. Da die Finger nur entlang einer Richtung verfahren werden können und damit nur ein Freiheitsgrad vorhanden ist, kann pro Finger auch nur die Intensität an einem Feldpunkt PU frei gewählt werden. Angenommen wird, dass sich dieser Feldpunkt PU jeweils in der Mitte des Fingers befindet. Von allen Feldpunkten P kann als nur an bestimmten Feldpunkten PU, deren Anzahl durch die Anzahl der Finger bestimmt ist, eine gewünschte Intensität sichergestellt werden.
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Da die Beleuchtungsrichtungsverteilung und die Beleuchtungsintensität örtlich nicht konstant sind, würde sich bei einer Maskenauslegung unter den oben angegebenen Voraussetzungen an jedem Feldort eine unterschiedliche Strukturbreite auf der Maske ergeben, wenn die selbe Struktur auf dem Wafer gedruckt werden soll. Untersucht werden folgende, im Stand der Technik bekannten zwei Optionen:
- 1. An jedem der beispielsweise 25 Feldpunkte PU wird die ideale Maskenauslegung bestimmt, d. h., dass pro Finger der Intensitätsvariationseinrichtung eine eigene Maskenauslegung durchgeführt wird. Die entsprechende Maske wird an jedem Feldort P verwendet, der vom betreffenden Finger überdeckt wird.
- 2. Nur in Feldmitte (Feldpunkt P0) wird eine Maskenauslegung durchgeführt, wobei diese Maske dann für jeden Feldort verwendet wird.
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Die 1a und 1b zeigen in qualitativer Hinsicht CD-Fehler (d. h. Strukturgrößenabweichungen) in Abhängigkeit von der Retikelkoordinate R. Diese Koordinate ist orthogonal zu einer Verlagerungsrichtung der Maske beim Scannen.
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Man erkennt in 1a, dass für den Fall, dass an jedem Feldpunkt PU eine Maskenauslegung durchgeführt wird, sich an jedem Feldpunkt PU für alle betrachteten Strukturen auf dem Wafer gerade die gewünschten Strukturbreiten ergeben. Der CD-Fehler ist damit an allen Feldpunkten PU gleich Null.
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Wird hingegen, wie in 1b gezeigt, nur an einem einzelnen Feldpunkt P0, nämlich in Feldmitte (bei R = 0 mm) eine Maskenauslegung durchgeführt, so ist der CD-Fehler für alle Strukturen lediglich in Feldmitte gleich Null. Für alle anderen Feldpunkte ergibt sich ein endlicher CD-Fehler. Für jeden Feldpunkt PU sind 100 Punkte eingezeichnet (entsprechend einem Punkt pro Struktur), die sich in der Figur jedoch teilweise überlagern und deshalb nicht alle als einzelne Punkte erkennbar sind.
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Der CD-Fehler für Feldpunkte P, die zwischen den Feldpunkten PU liegen, ist in 1 nicht eingezeichnet.
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Die Maskenauslegung basiert auf einer Berechnung von Luftbildern und ist daher numerisch anspruchsvoll. Daher werden von Maskenherstellern zu einer Reduzierung des Rechenaufwands regelbasierte Maskenanpassungen verwendet. Bei diesen wird eine mittels einer Luftbildberechnung ausgelegte Maske genommen und mittels einfacher numerischer Regeln angepasst. Aufgrund der Einfachheit dieser Regeln erfordert diese Art von Maskenanpassung vorteilhaft nur eine geringe Rechenzeit.
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Der CD-Fehler für Feldpunkte P, die zwischen den Feldpunkten PU liegen, war in 1 nicht eingezeichnet. In den 2a und 2b sind zusätzlich qualitativ CD-Fehler für Feldpunkte P, die zwischen den Feldpunkten PU liegen. Die Kurvenverläufe zeigen den CD-Fehler für die verschiedenen Strukturen als Funktion des Feldortes. Es sind 100 Kurven eingezeichnet, wobei jede einzelne Linie einer Struktur entspricht. Der Wert des CD-Fehlers an den Feldpunkten PU ist durch Punkte markiert, was bedeutet, dass jeder Punkt am entsprechenden Feldpunkts PU auf der entsprechenden Kurve liegt.
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Erkennbar ist, dass sich selbst bei einer Maskenauslegung an jedem Feldpunkt PU (siehe 2a) ein signifikanter CD-Fehler ergibt. Hauptursache hierfür ist die durch die Intensitätsvariationseinrichtung erreichbare Beschränktheit einer Gleichförmigkeit der lokalen Intensität. Der CD-Fehler ist im Falle einer Maskenauslegung nur in Feldmitte noch ausgeprägter (siehe 2b).
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Abweichungen der Beleuchtungsintensität, nachdem eine oben beschriebene Korrektur des Intensitätsprofils mittels einer Intensitätsvariationsvorrichtung durchgeführt worden ist, über das Retikel verteilt sind in 3 qualitativ dargestellt. An den Feldpunkten P zwischen den Mittelpunkten PU der Finger hat der entsprechende Finger eine Stellung, die nicht optimal ist. Die Sprünge in der Kurve markieren die Stellen, an denen ein Finger der Intensitätsvariationseinrichtung endet und ein benachbarter Finger beginnt.
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Bei einer systematischen Untersuchung der mittels herkömmlicher Maskenauslegungen erreichter CD-Fehler ergeben sich für die CD-Fehler die in den 4a bis 4c und 8a bis 8c qualitativ dargestellten Ergebnisse.
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Dargestellt sind in den 4a bis 4c und 8a bis 8c jeweils drei Verläufe von CD-Fehlern für drei verschiedene Lichtquellen A, B und C mit unterschiedlichen Leuchtcharakteristika. Die verschiedenen Lichtquellen führen zu unterschiedlichen Intensitätsprofilen und Beleuchtungsrichtungsverteilungen, mit der die Maske beleuchtet wird.
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In den 4a bis 4c sind CD-Fehler darstellt, wenn nur in einem einzelnen Feldpunkt P0, nämlich in Feldmitte, eine Maskenauslegung durchgeführt wird. In den 8a bis 8c sind Verläufe von CD-Fehlern dargestellt, wenn an jedem Feldpunkt PU, d. h. an jedem Finger der Intensitätsvariationseinrichtung, eine Maskenauslegung durchgeführt wird. Deutlich erkennbar sind die in den 8a bis 8c gegenüber den 4a bis 4c deutlich verringerten CD-Fehler aufgrund des größeren Rechenaufwands.
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Wie bereits weiter oben erwähnt, ist ein Hauptgrund für die großen Werte der CD-Fehler an Feldpunkten P zwischen den Feldpunkten PU die Variation der Beleuchtungsintensität und bis zu einem gewissen Grad auch der Beleuchtungsrichtungsverteilung über die Breite jedes Fingers der Intensitätsvariationseinrichtung.
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Eine Intensitätsvariation ΔI kann mittels des so genannten NILS (engl. Normalised-Intensity-Logartihm-Squared) gemäß folgender mathematischer Beziehung in eine Vorhersage für die CD-Variation ΔCD einer Struktur umgerechnet werden:
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Der NILS kann gemäß folgender mathematischer Beziehung direkt aus dem Profil I(x) der Luftbildintensität der betreffenden Struktur berechnet werden:
wobei der Ausdruck an der Position x0, an dem die Linienkante gedruckt werden soll, berechnet werden muss. Der NILS-Wert für jede Struktur kann somit ohne Mehraufwand bei der Maskenauslegung berechnet werden, wobei dieses häufig bereits automatisch geschieht.
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Mittels Gleichung (1) kann also ein Intensitätsprofil, wie es zum Beispiel in 3 gezeigt ist, in eine Vorhersage für den dadurch verursachten CD-Fehler umgerechnet werden. Diese Vorhersage kann dann verwendet werden, um die Maske derart anzupassen, dass der CD-Fehler möglichst vollständig kompensiert wird.
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Der so genannte MEEF (engl. Mask-Error-Enhancement-Factor) gibt an, wie stark sich die Breite einer auf dem Wafer gedruckten Struktur ändert, wenn sich die Breite b einer Struktur auf der Maske ändert. Für die CD-Variation gilt: ΔCD = β × MEEF × Δb (3)
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Andere bekannte Definitionen des MEEF ziehen den Vergrößerungsmaßstab β in die Größe des MEEF ein. Auch der MEEF kann während der Maskenauslegung vorteilhaft ohne Mehraufwand berechnet werden. Die Werte für NILS und MEEF stehen somit für jede Struktur getrennt an jedem Feldpunkt PM, an dem eine Maskenauslegung durchgeführt wurde, zur Verfügung. Durch eine Kombination der Gleichungen (1) und (3) kann somit eine Korrektur der Maskenbreiten berechnet werden, die den Effekt der örtlichen Intensitätsvariation kompensiert:
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Wird die Korrektur gemäß Gleichung (4) durchgeführt, so ergeben sich die erfindungsgemäß erreichten Ergebnisse, wie sie in den 5 bis 7 und 9 bis 13 qualitativ dargestellt sind.
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Die Gleichung (4) beschreibt eine regelbasierte Maskenanpassung, die zu einer Korrektur von Strukturgrößen auf der Maske vorteilhaft ohne größeren Aufwand durchführbar ist. Dieses Vorgehen erfordert zudem vorteilhaft keine Änderung der bekannten Prozesse der Maskenhersteller.
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Verläufe von erfindungsgemäß reduzierten CD-Fehlern sind in den 9a bis 9c und 13a bis 13c dargestellt. Dabei sind in den 9a bis 9c Verläufe des CD-Fehlers bei einer Durchführung der Korrektur nach Gleichung (4) bei einer Maskenauslegung nur in Feldmitte dargestellt. In den 13a bis 13c sind Verläufe des CD-Fehlers bei einer Maskenauslegung an jedem Feldpunkt P mit einer Korrektur nach Gleichung (4) dargestellt.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Korrekturverfahren kann nicht besser werden als der Wert der CD-Fehler, der sich an den Feldpunkten PU der Finger der Intensitätsvariationseinrichtung ergibt. Dieser Mindest-CD-Fehler ergibt sich aus der ortsabhängigen Veränderung der Beleuchtungsrichtungsverteilung.
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Wird an jedem Feldpunkt PU eine Maskenauslegung durchgeführt (siehe 8a bis 8c und 13a bis 13c), wird dieser Mindest-CD-Fehler gleich Null. Der Vergleich der 13a bis 13c mit den 8a bis 8c lässt erkennen, dass der CD-Fehler mittels der Korrektur der Strukturgrößen nach Gleichung (4) um eine Größenordnung verringert werden kann.
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Wird hingegen nur in Feldmitte eine Maskenauslegung durchgeführt, so ist der Mindest-CD Fehler deutlich größer. Auch wenn die Verringerung des hochfrequenten Beitrags zum CD-Fehler ähnlich gut ist, d. h., dass die absolute Differenz der CD-Fehler der 4a bis 4c und 9a bis 9c ungefähr gleich groß ist wie die Differenz der CD-Fehler der 8a bis 8c und 13a bis 13c, beträgt die relative Verringerung des Gesamt-CD-Fehlers nur einen Faktor 2. Dies lässt sich damit begründen, dass die CD-Fehler in 8 schon sehr gering sind, wobei die dazu erforderliche Maskenauslegung nachteilig aber einen sehr großen Rechenaufwand erfordert und in der Praxis daher selten eingesetzt wird.
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Die beiden bisher beschriebenen Optionen waren, dass entweder an jedem Feldpunkt PU oder nur in Feldmitte P0 eine Maskenauslegung durchgeführt wird. Die Variante, an jedem Feldpunkt PU eine Maskenauslegung durchführen, kann aufgrund des notwendigen Rechenaufwands nicht immer praktikabel sein. Wird die Maske dagegen nur in Feldmitte durch Luftbildberechnungen ausgelegt, so kann der sich durch die Feldabhängigkeit der Beleuchtungsrichtungsverteilung nicht durch Gleichung (4) korrigierbare CD-Fehler je nach Anwendung und Fernfeld unerwünscht groß sein.
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Daher wird als eine weitere Alternative noch eine dritte Option vorgeschlagen, welche vorsieht, dass die Maskenauslegung an drei Feldpunkten PM durchgeführt wird, beispielsweise in Feldmitte sowie +/–2/3 des Retikelhalbmessers bzw. +/–4/5 des Retikelhalbmessers. Die Strukturgröße auf der Maske, bevor dann eventuell noch eine Korrektur nach Gleichung (4) durchgeführt wird, wird durch eine vordefinierte Interpolation (z. B. lineare, quadratische, parabelförmige, usw. Interpolation) der Strukturgröße auf der Maske an den beiden nächstliegenden der drei Auslegungsfeldpunkte PM oder der drei Auslegungsfeldpunkte PM bestimmt. Auch die Verwendung von nur zwei Auslegungsfeldpunkten PM ist denkbar, genau wie die Verwendung mehr als drei Auslegungsfeldpunkten PM möglich ist.
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Die 5a bis 5c und 10a bis 10c zeigen erfindungsgemäß reduzierte CD-Fehler mit (10a bis 10c) beziehungsweise ohne (5a bis 5c) Anwendung der Korrekturmaßnahme gemäß Gleichung (4). In den Figuren ist dementsprechend insbesondere zu erkennen, dass an den drei ausgewählten Maskenauslegungsstützpunkten PM in Feldmitte sowie +/–2/3 Feldbreite (d. h. bei 0 und ca. +/–35 mm) der CD-Fehler gleich Null ist.
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Eine weitere Alternative ist es, jeweils zwei der drei Maskenauslegungsstützpunkte an den Rand des genutzten Retikelbereichs zu legen. Diese Wahl bietet sich insbesondere dann an, wenn der Verlauf des CD-Fehlers durch das Verhalten am Rand bestimmt wird. Dieser Fall ist in 6a bis 6c und 11a bis 11c dargestellt. Dabei ist in den 6a bis 6c für drei verschiedene Lichtquellen A, B und C eine Maskenauslegung mit anschließender linearer Interpolation zwischen den Feldpunkten PM dargestellt. In den 11a bis 11c ist für die drei Lichtquellen A, B und C eine Maskenauslegung mit linearer Interpolation und Korrekturmaßnahme nach Gleichung (4) dargestellt.
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Als eine weitere Alternative sind in den 7a bis 7c und 12a bis 12c noch Verläufe von CD-Fehlern bei einer Maskenauslegung in Feldmitte sowie bei +/–4/5 Feldbreite dargestellt. Dabei wurde in den 7a bis 7c eine quadratische Interpolation zwischen den genannten Feldpunkten PM durchgeführt. In den 12c bis 12c wurde auch noch eine Korrektur der Strukturbreiten gemäß Gleichung (4) durchgeführt wurde.
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Zusammenfassend wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Maske für ein lithographisches Beleuchtungssystem vorgeschlagen, mit dem hochfrequente Beiträge zu einem CD-Fehler im Wesentlichen vollständig entfernt werden können, indem regelbasierte Maskenanpassungen durchgeführt werden. Derartige regelbasierte Maskenanpassungen sind Standardprozesse bei Maskenherstellern, wobei die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Regeln der Korrektur nach Gleichung (4) bzw. der Interpolation vorteilhaft ohne großen Zusatzaufwand durchgeführt werden können.
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Im Ergebnis verbleibt als Resteffekt für den CD-Fehler ein langreichweitiger, d. h. niederfrequenter Kurvenverlauf mit einer typischen Periode von ca. einer halben Retikelbreite. Dieser Resteffekt könnte vollständig entfernt sein, wenn eine Maskenauslegung an hinreichend vielen Feldpunkten durchgeführt werden würde. Dies ist jedoch häufig vom Rechenaufwand nicht praktikabel. Daher wurde als eine Abwandlung der Erfindung gezeigt, dass mit einer Maskenauslegung an lediglich drei Feldpunkten mit anschließender Maskenauslegungskorrektur eine deutliche Verbesserung des CD-Fehlers erreicht werden kann.
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Vorteilhaft ist es mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens somit möglich, mit einfachen, wenig Rechenaufwand erfordernden regelbasierten Korrekturverfahren verbesserte Masken zu erzeugen, die besser mit bekannten Beleuchtungssystemen (z. B. EUV-Beleuchtungssysteme) zusammenarbeiten bzw. deren Möglichkeiten besser auszunützen vermögen.
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Der Fachmann wird die beschriebenen Merkmale geeignet abändern oder miteinander kombinieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
