JP2002329645A - リソグラフィ製造法、リソグラフィ投影装置、および製造したデバイス - Google Patents
リソグラフィ製造法、リソグラフィ投影装置、および製造したデバイスInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路パターンの線間隔や線巾（クリティカル
寸法）のピッチ異常を改善するリソグラフィ製造法およ
び装置の提供。 【解決手段】 リソグラフィ製造法では、第１のリソグ
ラフィ投影装置の第１のリソグラフィ伝達関数に関する
第１の情報を得る。この情報は、基準のための第２のリ
ソグラフィ投影装置の第２のリソグラフィ伝達関数に関
する第２の情報と比較される。第１の情報と第２の情報
の差が計算される。次に、この差を最小限にするために
必要な第１のリソグラフィ投影装置の機械設定の変更
が、計算され、第１のリソグラフィ投影装置に適用され
る。その結果、第１のリソグラフィ投影装置と第２のリ
ソグラフィ投影装置の間の、特徴誤差のピッチ依存性の
整合が向上する。
寸法）のピッチ異常を改善するリソグラフィ製造法およ
び装置の提供。 【解決手段】 リソグラフィ製造法では、第１のリソグ
ラフィ投影装置の第１のリソグラフィ伝達関数に関する
第１の情報を得る。この情報は、基準のための第２のリ
ソグラフィ投影装置の第２のリソグラフィ伝達関数に関
する第２の情報と比較される。第１の情報と第２の情報
の差が計算される。次に、この差を最小限にするために
必要な第１のリソグラフィ投影装置の機械設定の変更
が、計算され、第１のリソグラフィ投影装置に適用され
る。その結果、第１のリソグラフィ投影装置と第２のリ
ソグラフィ投影装置の間の、特徴誤差のピッチ依存性の
整合が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリソグラフィ製造法
に関し、この方法は、パターン形成したビームを基板の
目標部分に投射するための投影システムを備える第１の
リソグラフィ投影装置を用意する工程と、放射感応材料
の層で少なくとも部分的に覆った基板を供給する工程
と、放射システムを使用して放射の投影ビームを供給す
る工程と、投影ビームの断面にパターンを与えるパター
ン形成手段を使用する工程と、投影された像を得るため
に投影システムを使用して、放射感応材料の層の目標部
分にパターン形成した放射のビームを投影する工程と、
基準のための第２のリソグラフィ投影装置を用意する工
程とを備える。
に関し、この方法は、パターン形成したビームを基板の
目標部分に投射するための投影システムを備える第１の
リソグラフィ投影装置を用意する工程と、放射感応材料
の層で少なくとも部分的に覆った基板を供給する工程
と、放射システムを使用して放射の投影ビームを供給す
る工程と、投影ビームの断面にパターンを与えるパター
ン形成手段を使用する工程と、投影された像を得るため
に投影システムを使用して、放射感応材料の層の目標部
分にパターン形成した放射のビームを投影する工程と、
基準のための第２のリソグラフィ投影装置を用意する工
程とを備える。
【０００２】
【従来の技術】本文で用いる「パターン形成手段」とい
う用語は、基板の目標部分に作成すべきパターンに対応
するパターン形成した断面を、入射放射ビームに与える
ために使用することができる手段のことを言うものとし
て、広く解釈すべきである。また、用語「光弁」も、こ
れに関連して用いることができる。一般に、前述のパタ
ーンは、集積回路または他のデバイスのような、目標部
分に作られるデバイス内の特定の機能層に対応する（下
を参照されたい）。そのような、パターン形成手段の例
は、次のものを含む。マスク。マスクの概念は、リソグ
ラフィではよく知られており、様々な混成マスクの種類
はもちろんのこと、２進位相シフト、交番位相シフト、
および減衰位相シフトのようなマスクの種類が含まれ
る。そのようなマスクを放射ビーム内に配置すること
で、マスクのパターンに応じて、マスクに当る放射の選
択的な透過（透過マスクの場合）または反射（反射マス
クの場合）が起こる。マスクの場合、支持構造は一般に
マスク・テーブルであり、このマスク・テーブルによっ
て、マスクは、確実に入射放射ビーム内の所望の位置に
保持することができるようになり、さらに、望むなら
ば、マスクをビームに対して移動させることができるよ
うになる。プログラム可能ミラー・アレイ。そのような
デバイスの一例は、粘弾性制御層および反射表面を有す
るマトリックス・アドレス指定可能表面である。そのよ
うな装置の基本原理は、（例えば）反射表面のアドレス
指定された領域は入射光を回折光として反射するが、ア
ドレス指定されない領域は入射光を非回折光として反射
する。適当なフィルタを使用して、前述の非回折光を、
反射ビームからフィルタ除去して、後に回折光だけを残
すことができる。このようにして、マトリックス・アド
レス指定可能表面のアドレス指定パターンに従って、ビ
ームはパターン形成されるようになる。プログラム可能
ミラー・アレイの他の実施形態では、小さなミラーのマ
トリックス配列が使用される。この小さなミラーの各々
は、適当な局部電界を加えることで、または圧電作動手
段を使用することで、軸のまわりに個々に傾斜させるこ
とができる。再び、アドレス指定されたミラーが、アド
レス指定されないミラーに対して異なる方向に入射放射
ビームを反射するように、ミラーはアドレス指定可能な
マトリックである。このようにして、反射ビームは、マ
トリックス・アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パ
ターンに応じてパターン形成される。必要なマトリック
ス・アドレス指定は、適当な電子的な手段を使用して行
うことができる。上述の両方の状況で、パターン形成手
段は１つまたは複数のプログラム可能ミラー・アレイを
含むことができる。ここで言及したようなミラー・アレ
イについて、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号
および米国特許第５，５２３，１９３号、およびＰＣＴ
特許出願ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８／３３０
９６からより多くの情報を収集することができる。これ
らは本明細書に援用する。プログラム可能ミラー・アレ
イの場合、前述の支持構造は、例えば、フレームまたは
テーブルとして具体化することができ、必要に応じて、
固定するか、可動にすることができる。プログラム可能
ＬＣＤアレイ。そのような構造の例は、米国特許第５，
２２９，８７２号に示されている。この特許は、本明細
書に援用する。上述のように、この場合の支持構造は、
例えば、フレームまたはテーブルとして具体化すること
ができ、それは、必要に応じて、固定するか、可動にす
ることができる。簡単にするために、本明細書の残り
は、ある場所では、特別に、マスクおよびマスク・テー
ブルを含む例に向けられる。しかし、そのような例で述
べる一般的な原理は、上で述べたようなパターン形成手
段のより広い背景の中で理解すべきである。
う用語は、基板の目標部分に作成すべきパターンに対応
するパターン形成した断面を、入射放射ビームに与える
ために使用することができる手段のことを言うものとし
て、広く解釈すべきである。また、用語「光弁」も、こ
れに関連して用いることができる。一般に、前述のパタ
ーンは、集積回路または他のデバイスのような、目標部
分に作られるデバイス内の特定の機能層に対応する（下
を参照されたい）。そのような、パターン形成手段の例
は、次のものを含む。マスク。マスクの概念は、リソグ
ラフィではよく知られており、様々な混成マスクの種類
はもちろんのこと、２進位相シフト、交番位相シフト、
および減衰位相シフトのようなマスクの種類が含まれ
る。そのようなマスクを放射ビーム内に配置すること
で、マスクのパターンに応じて、マスクに当る放射の選
択的な透過（透過マスクの場合）または反射（反射マス
クの場合）が起こる。マスクの場合、支持構造は一般に
マスク・テーブルであり、このマスク・テーブルによっ
て、マスクは、確実に入射放射ビーム内の所望の位置に
保持することができるようになり、さらに、望むなら
ば、マスクをビームに対して移動させることができるよ
うになる。プログラム可能ミラー・アレイ。そのような
デバイスの一例は、粘弾性制御層および反射表面を有す
るマトリックス・アドレス指定可能表面である。そのよ
うな装置の基本原理は、（例えば）反射表面のアドレス
指定された領域は入射光を回折光として反射するが、ア
ドレス指定されない領域は入射光を非回折光として反射
する。適当なフィルタを使用して、前述の非回折光を、
反射ビームからフィルタ除去して、後に回折光だけを残
すことができる。このようにして、マトリックス・アド
レス指定可能表面のアドレス指定パターンに従って、ビ
ームはパターン形成されるようになる。プログラム可能
ミラー・アレイの他の実施形態では、小さなミラーのマ
トリックス配列が使用される。この小さなミラーの各々
は、適当な局部電界を加えることで、または圧電作動手
段を使用することで、軸のまわりに個々に傾斜させるこ
とができる。再び、アドレス指定されたミラーが、アド
レス指定されないミラーに対して異なる方向に入射放射
ビームを反射するように、ミラーはアドレス指定可能な
マトリックである。このようにして、反射ビームは、マ
トリックス・アドレス指定可能ミラーのアドレス指定パ
ターンに応じてパターン形成される。必要なマトリック
ス・アドレス指定は、適当な電子的な手段を使用して行
うことができる。上述の両方の状況で、パターン形成手
段は１つまたは複数のプログラム可能ミラー・アレイを
含むことができる。ここで言及したようなミラー・アレ
イについて、例えば、米国特許第５，２９６，８９１号
および米国特許第５，５２３，１９３号、およびＰＣＴ
特許出願ＷＯ９８／３８５９７およびＷＯ９８／３３０
９６からより多くの情報を収集することができる。これ
らは本明細書に援用する。プログラム可能ミラー・アレ
イの場合、前述の支持構造は、例えば、フレームまたは
テーブルとして具体化することができ、必要に応じて、
固定するか、可動にすることができる。プログラム可能
ＬＣＤアレイ。そのような構造の例は、米国特許第５，
２２９，８７２号に示されている。この特許は、本明細
書に援用する。上述のように、この場合の支持構造は、
例えば、フレームまたはテーブルとして具体化すること
ができ、それは、必要に応じて、固定するか、可動にす
ることができる。簡単にするために、本明細書の残り
は、ある場所では、特別に、マスクおよびマスク・テー
ブルを含む例に向けられる。しかし、そのような例で述
べる一般的な原理は、上で述べたようなパターン形成手
段のより広い背景の中で理解すべきである。
【０００３】リソグラフィ投影装置は、例えば、集積回
路（ＩＣ）の製造で使用することができる。そのような
場合、パターン形成手段は、ＩＣの個々の層に対応する
回路パターンを生成することができる。このパターンの
像が、放射感応材料（レジスト）の層で覆った基板（シ
リコン・ウェーハ）上の目標部分（例えば、１つまたは
複数のダイで構成される）に形成される。一般に、単一
のウェーハは全体として網の目のような隣接する目標部
分を含み、この隣接する目標部分が、投影システムによ
り、一度に１つずつ、連続的に放射を照射される。マス
ク・テーブルのマスクによるパターン形成を使用する現
在の装置は、２つの異なる種類の機械に区別することが
できる。一方の種類のリソグラフィ投影装置では、全マ
スクパターンを一括して目標部分に露出させることで、
各目標部分が放射を照射される。そのような装置は、通
常、ウェーハ・ステッパと呼ばれる。走査ステップ式装
置と通常呼ばれる他方の装置では、投影ビームの当るマ
スク・パターンを特定の基準方向（「走査」方向）に漸
進的に走査し、同時に、同期して、この方向に対して平
行または逆平行に基板テーブルを走査することで、各目
標部分が放射を照射される。一般に、投影システムは、
拡大率Ｍ（一般に、Ｍ＜１）を持つので、基板テーブル
が走査される速度Ｖは、マスク・テーブルが走査される
速度の因数Ｍ倍となる。ここで説明したようなリソグラ
フィ装置に関して、例えば、米国特許第６，０４６，７
９２号から、もっと多くの情報を収集することができ
る。この特許は、本明細書に援用する。
路（ＩＣ）の製造で使用することができる。そのような
場合、パターン形成手段は、ＩＣの個々の層に対応する
回路パターンを生成することができる。このパターンの
像が、放射感応材料（レジスト）の層で覆った基板（シ
リコン・ウェーハ）上の目標部分（例えば、１つまたは
複数のダイで構成される）に形成される。一般に、単一
のウェーハは全体として網の目のような隣接する目標部
分を含み、この隣接する目標部分が、投影システムによ
り、一度に１つずつ、連続的に放射を照射される。マス
ク・テーブルのマスクによるパターン形成を使用する現
在の装置は、２つの異なる種類の機械に区別することが
できる。一方の種類のリソグラフィ投影装置では、全マ
スクパターンを一括して目標部分に露出させることで、
各目標部分が放射を照射される。そのような装置は、通
常、ウェーハ・ステッパと呼ばれる。走査ステップ式装
置と通常呼ばれる他方の装置では、投影ビームの当るマ
スク・パターンを特定の基準方向（「走査」方向）に漸
進的に走査し、同時に、同期して、この方向に対して平
行または逆平行に基板テーブルを走査することで、各目
標部分が放射を照射される。一般に、投影システムは、
拡大率Ｍ（一般に、Ｍ＜１）を持つので、基板テーブル
が走査される速度Ｖは、マスク・テーブルが走査される
速度の因数Ｍ倍となる。ここで説明したようなリソグラ
フィ装置に関して、例えば、米国特許第６，０４６，７
９２号から、もっと多くの情報を収集することができ
る。この特許は、本明細書に援用する。
【０００４】リソグラフィ投影装置を使用する製造法で
は、放射感応材料（レジスト）の層で少なくとも部分的
に覆った基板に、パターン（例えば、マスク内の）の像
が作られる。この像形成工程の前に、基板は、下塗り、
レジスト被覆、およびソフト・ベークのような様々な手
順を経てもよい。露出後に、基板は、露出後ベーク（Ｐ
ＥＢ）、現像、ハード・ベーク、および形成した像の特
徴の測定／検査のような他の手順に供してもよい。この
手順の配列は、デバイス例えばＩＣの個々の層をパター
ン形成する基礎として使用される。次に、そのようなパ
ターン形成層は、エッチング、イオン打込み（ドーピン
グ）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨などの
ような、全て個々の層を仕上げるために意図された、様
々なプロセスを経てもよい。いくつかの層が必要な場合
には、この全手順またはその変形を、新しい層ごとに繰
り返さなければならない。最終的に、デバイスの配列が
基板（ウェーハ）上に存在するようになる。次に、ダイ
シングまたは鋸引きのような方法で、これらのデバイス
を互いに分離し、それから、個々のデバイスは、ピンな
どに接続されたキャリアに取り付けることができる。そ
のようなプロセスに関するより多くの情報は、例えば、
「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ： Ａ
ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（マイクロチ
ップの製造：半導体処理への実用的入門書）」，第３
版， ｂｙ Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔ， ＭｃＧ
ｒａｗＨｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．， １
９９７， ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４の本か
ら得ることができる。この書籍を本明細書に援用する。
は、放射感応材料（レジスト）の層で少なくとも部分的
に覆った基板に、パターン（例えば、マスク内の）の像
が作られる。この像形成工程の前に、基板は、下塗り、
レジスト被覆、およびソフト・ベークのような様々な手
順を経てもよい。露出後に、基板は、露出後ベーク（Ｐ
ＥＢ）、現像、ハード・ベーク、および形成した像の特
徴の測定／検査のような他の手順に供してもよい。この
手順の配列は、デバイス例えばＩＣの個々の層をパター
ン形成する基礎として使用される。次に、そのようなパ
ターン形成層は、エッチング、イオン打込み（ドーピン
グ）、メタライゼーション、酸化、化学機械研磨などの
ような、全て個々の層を仕上げるために意図された、様
々なプロセスを経てもよい。いくつかの層が必要な場合
には、この全手順またはその変形を、新しい層ごとに繰
り返さなければならない。最終的に、デバイスの配列が
基板（ウェーハ）上に存在するようになる。次に、ダイ
シングまたは鋸引きのような方法で、これらのデバイス
を互いに分離し、それから、個々のデバイスは、ピンな
どに接続されたキャリアに取り付けることができる。そ
のようなプロセスに関するより多くの情報は、例えば、
「Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ： Ａ
ｐｒａｃｔｉｃａｌ Ｇｕｉｄｅ ｔｏ Ｓｅｍｉｃ
ｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（マイクロチ
ップの製造：半導体処理への実用的入門書）」，第３
版， ｂｙ Ｐｅｔｅｒ ｖａｎ Ｚａｎｔ， ＭｃＧ
ｒａｗＨｉｌｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．， １
９９７， ＩＳＢＮ０−０７−０６７２５０−４の本か
ら得ることができる。この書籍を本明細書に援用する。
【０００５】簡単にするために、投影システムを以下で
は「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、
例えば、屈折光学システム、反射光学システム、および
カタディオプトリック・システムなどの様々な種類の投
影システムを包含するものとして広く解釈すべきであ
る。また、放射システムは、これらの設計方式のいずれ
かに従って動作して放射の投影ビームを方向付け、整形
し、または制御する部品を含んでいてもよい。さらに、
そのような部品もまた、下では一括してまたは単独で、
「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、リソグラフィ装
置は、２以上の基板テーブル（および／または２以上の
マスク・テーブル）を有する種類であってもよい。その
ような「マルチ・ステージ」の装置では、追加のテーブ
ルは並列に用いてもよく、或いは、他の１つまたは複数
の他のテーブルを露出に使用しながら、１つまたは複数
のテーブルで準備工程を行ってもよい。双子ステージ・
リソグラフィ装置は、例えば、米国特許第５，９６９，
４４１号および国際公開ＷＯ９８／４０７９１に記載さ
れている。これらを、本明細書に援用する。
は「レンズ」と呼ぶことがある。しかし、この用語は、
例えば、屈折光学システム、反射光学システム、および
カタディオプトリック・システムなどの様々な種類の投
影システムを包含するものとして広く解釈すべきであ
る。また、放射システムは、これらの設計方式のいずれ
かに従って動作して放射の投影ビームを方向付け、整形
し、または制御する部品を含んでいてもよい。さらに、
そのような部品もまた、下では一括してまたは単独で、
「レンズ」と呼ぶことがある。さらに、リソグラフィ装
置は、２以上の基板テーブル（および／または２以上の
マスク・テーブル）を有する種類であってもよい。その
ような「マルチ・ステージ」の装置では、追加のテーブ
ルは並列に用いてもよく、或いは、他の１つまたは複数
の他のテーブルを露出に使用しながら、１つまたは複数
のテーブルで準備工程を行ってもよい。双子ステージ・
リソグラフィ装置は、例えば、米国特許第５，９６９，
４４１号および国際公開ＷＯ９８／４０７９１に記載さ
れている。これらを、本明細書に援用する。
【０００６】ＩＣの個々の層に対応する回路パターン
は、一般に、複数のデバイス・パターンおよび相互接続
線を含む。デバイス・パターンは、例えば、線間隔パタ
ーン（「棒状パターン」）、コンデンサおよび／または
ビット線コンタクト、ＤＲＡＭ分離パターン、およびツ
イン・ホールのパターンなどの異なる空間配列の構造を
含んでいてもよい。任意のそのような（異なる空間配列
の）構造を、以下では「特徴」と呼ぶ。回路パターンの
製造は、デバイスと相互接続線の間、特徴の間、および
特徴の要素の間の間隔許容範囲を制御することを含む。
特に、デバイスの製造で許容される２線間の最小間隔の
間隔許容範囲の制御および／または１本の線の最小幅の
制御は重要である。前述の最小間隔および／または最小
幅はクリティカル寸法（「ＣＤ」）と呼ぶ。特徴は、空
間的に周期的に配列された要素（例えば、棒状のよう
な）を含んでもよい。前述の空間周期的配列と関連した
周期の長さを、以下で「ピッチ」と呼ぶ。したがって、
そのような（周期的な）特徴のピッチまたはピッチの
（限定された）範囲を特定することができる。そのため
に、本明細書では、特徴のピッチについて言及すること
がある。一般に、「高密度な」特徴と「孤立した」特徴
とは区別される。本発明の背景では、高密度な特徴は、
特徴要素の幅がＣＤのオーダーであり、かつそのピッチ
がＣＤの２〜６倍のオーダーであるような特徴である。
同様に、孤立した特徴は、ＣＤのオーダーの幅の要素を
含み、かつそのピッチがＣＤの６倍以上のオーダーであ
るような特徴である。回路パターンの他に、本発明の背
景の特徴は、リソグラフィ法の工程を管理するためのテ
スト・パターンにも関連する場合がある。
は、一般に、複数のデバイス・パターンおよび相互接続
線を含む。デバイス・パターンは、例えば、線間隔パタ
ーン（「棒状パターン」）、コンデンサおよび／または
ビット線コンタクト、ＤＲＡＭ分離パターン、およびツ
イン・ホールのパターンなどの異なる空間配列の構造を
含んでいてもよい。任意のそのような（異なる空間配列
の）構造を、以下では「特徴」と呼ぶ。回路パターンの
製造は、デバイスと相互接続線の間、特徴の間、および
特徴の要素の間の間隔許容範囲を制御することを含む。
特に、デバイスの製造で許容される２線間の最小間隔の
間隔許容範囲の制御および／または１本の線の最小幅の
制御は重要である。前述の最小間隔および／または最小
幅はクリティカル寸法（「ＣＤ」）と呼ぶ。特徴は、空
間的に周期的に配列された要素（例えば、棒状のよう
な）を含んでもよい。前述の空間周期的配列と関連した
周期の長さを、以下で「ピッチ」と呼ぶ。したがって、
そのような（周期的な）特徴のピッチまたはピッチの
（限定された）範囲を特定することができる。そのため
に、本明細書では、特徴のピッチについて言及すること
がある。一般に、「高密度な」特徴と「孤立した」特徴
とは区別される。本発明の背景では、高密度な特徴は、
特徴要素の幅がＣＤのオーダーであり、かつそのピッチ
がＣＤの２〜６倍のオーダーであるような特徴である。
同様に、孤立した特徴は、ＣＤのオーダーの幅の要素を
含み、かつそのピッチがＣＤの６倍以上のオーダーであ
るような特徴である。回路パターンの他に、本発明の背
景の特徴は、リソグラフィ法の工程を管理するためのテ
スト・パターンにも関連する場合がある。
【０００７】リソグラフィでは、光学的近接効果として
知られる現象を扱うために、ＣＤ近接整合化として知ら
れている方法が用いられる。この効果は、高密度な特徴
に比べて、孤立した特徴の回折パターンが本質的に異な
ることによって生じる。一般に、光学的近接効果は、高
密度な特徴とより孤立した特徴とが同時に印刷されたと
きのクリティカル寸法（ＣＤ）の差の原因となる。ＣＤ
のピッチ依存性は、以下では「ＣＤピッチ異常」と呼
ぶ。ＣＤピッチ異常が存在する状態では、印刷されたＣ
Ｄは、ＣＤの寸法の要素が特徴内に配列されているピッ
チ（空間周波数の逆数）に依存する。
知られる現象を扱うために、ＣＤ近接整合化として知ら
れている方法が用いられる。この効果は、高密度な特徴
に比べて、孤立した特徴の回折パターンが本質的に異な
ることによって生じる。一般に、光学的近接効果は、高
密度な特徴とより孤立した特徴とが同時に印刷されたと
きのクリティカル寸法（ＣＤ）の差の原因となる。ＣＤ
のピッチ依存性は、以下では「ＣＤピッチ異常」と呼
ぶ。ＣＤピッチ異常が存在する状態では、印刷されたＣ
Ｄは、ＣＤの寸法の要素が特徴内に配列されているピッ
チ（空間周波数の逆数）に依存する。
【０００８】ＣＤピッチ異常は、また、使用される照明
の設定にも依存する。「照明設定」または「照明モー
ド」は、本発明の背景では、本明細書全体を通して、そ
して特許請求の範囲で、放射システムの瞳面内に予め選
択された放射強度分布を設定することを含むと解釈すべ
きである。放射システムの瞳に照明放射の円板状強度分
布を有する、いわゆる従来の照明モードが、元来使用さ
れてきた。より小さな特徴の像を形成する傾向ととも
に、小さな特徴のプロセスの窓すなわち露出および焦点
許容範囲を向上させるために、放射システムの瞳に環状
または多極の強度分布を実現する照明設定の使用が標準
になっている。しかし、環状照明のような軸外し照明モ
ードにとっては、ＣＤピッチ異常は一層不適切なものに
なる。
の設定にも依存する。「照明設定」または「照明モー
ド」は、本発明の背景では、本明細書全体を通して、そ
して特許請求の範囲で、放射システムの瞳面内に予め選
択された放射強度分布を設定することを含むと解釈すべ
きである。放射システムの瞳に照明放射の円板状強度分
布を有する、いわゆる従来の照明モードが、元来使用さ
れてきた。より小さな特徴の像を形成する傾向ととも
に、小さな特徴のプロセスの窓すなわち露出および焦点
許容範囲を向上させるために、放射システムの瞳に環状
または多極の強度分布を実現する照明設定の使用が標準
になっている。しかし、環状照明のような軸外し照明モ
ードにとっては、ＣＤピッチ異常は一層不適切なものに
なる。
【０００９】ＣＤピッチ異常の発生を軽減する１つの解
決策は、レチクル上の異なる特徴に偏りを加えることで
光学的近接補正（以下で、「ＯＰＣ」と呼ぶ）を適用す
ることであった。例えば、偏りを加える一形態によれ
ば、基板上の像で、より孤立した特徴の線が高密度な特
徴の線と同じ横寸法で印刷されるように、レチクル上
で、その孤立した特徴の線をいくらか厚くすることで特
徴に偏りを加える。偏りを加える他の形態では、孤立し
た特徴または高密度な特徴の線が正しい長さで印刷され
るように端部補正を加える。しかし、より小さなピッチ
のところで、軸外し照明の場合に、ピッチに応じたＣＤ
の変化は、大きなピッチのところよりも顕著であり、さ
らに、ピッチに対してより非直線的関係にある。その結
果、小さなピッチのところほど線の偏りをより多く加え
なければならなくなり、偏り加えることがより複雑にな
る。ＯＰＣについて、例えば、ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．４０
００，ｐａｇｅｓ１０１５ ｔｏ １０２３，「Ａｕｔ
ｏｍａｔｉｃ ｐａｒａｌｌｅｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｐ
ｒｏｘｉｍｉｔｙ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｖ
ｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ（自動平行光学
近接補正および検証システム）」Ｗａｔａｎａｂｅ ｅ
ｔ ａｌ．に述べられている。理解されるであろうが、
高度なソフトウエア・アルゴリズムおよび非常に複雑な
マスク製作が、ＯＰＣのために必要になる。これによっ
て、マスクのコストは相当に高くなっている。一般に、
大量生産現場では、ＯＰＣを含んだリソグラフィ製造法
の工程に異なるリソグラフィ投影装置が使用されること
になる。そのような状況では、ＣＤばらつきを減少させ
るためのような異なるリソグラフィ投影装置の整合化
は、通常、１つの選ばれた特徴の種類（例えば、高密度
な特徴または孤立した特徴）について、基準に使用され
る装置を除いた前記の異なるリソグラフィ投影装置の各
々で照射エネルギーを調整することで行われる。そのよ
うなリソグラフィ装置の整合化は、例えば、Ｃ．Ｌｅｅ
ｅｔ ａｌ．「Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ＣＤ ｖａｒｉａ
ｔｉｏｎｓ ｖｉａ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｍ
ａｔｃｈｉｎｇｓｔｅｐｐｅｒｓ（ステッパーの統計的
整合化によるＣＤばらつきの軽減）」，Ｐｒｏｃｅｅｄ
ｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＰＩＥ， Ｖｏｌ．１２６
１，６３−７０（１９９０）、および米国特許第５，５
８６，０５９号に記載されている。これらは、本明細書
に援用する。印刷したＣＤの整合化は、１つの選ばれた
特徴の種類に対して実質的に実施されるので、整合化の
ために選ばれた特徴のピッチ以外のピッチを持つ特徴の
ＣＤの整合化は、むしろ悪くなり、または許容範囲から
外れることさえあり得る。
決策は、レチクル上の異なる特徴に偏りを加えることで
光学的近接補正（以下で、「ＯＰＣ」と呼ぶ）を適用す
ることであった。例えば、偏りを加える一形態によれ
ば、基板上の像で、より孤立した特徴の線が高密度な特
徴の線と同じ横寸法で印刷されるように、レチクル上
で、その孤立した特徴の線をいくらか厚くすることで特
徴に偏りを加える。偏りを加える他の形態では、孤立し
た特徴または高密度な特徴の線が正しい長さで印刷され
るように端部補正を加える。しかし、より小さなピッチ
のところで、軸外し照明の場合に、ピッチに応じたＣＤ
の変化は、大きなピッチのところよりも顕著であり、さ
らに、ピッチに対してより非直線的関係にある。その結
果、小さなピッチのところほど線の偏りをより多く加え
なければならなくなり、偏り加えることがより複雑にな
る。ＯＰＣについて、例えば、ＳＰＩＥ Ｖｏｌ．４０
００，ｐａｇｅｓ１０１５ ｔｏ １０２３，「Ａｕｔ
ｏｍａｔｉｃ ｐａｒａｌｌｅｌ ｏｐｔｉｃａｌ ｐ
ｒｏｘｉｍｉｔｙ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｖ
ｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ（自動平行光学
近接補正および検証システム）」Ｗａｔａｎａｂｅ ｅ
ｔ ａｌ．に述べられている。理解されるであろうが、
高度なソフトウエア・アルゴリズムおよび非常に複雑な
マスク製作が、ＯＰＣのために必要になる。これによっ
て、マスクのコストは相当に高くなっている。一般に、
大量生産現場では、ＯＰＣを含んだリソグラフィ製造法
の工程に異なるリソグラフィ投影装置が使用されること
になる。そのような状況では、ＣＤばらつきを減少させ
るためのような異なるリソグラフィ投影装置の整合化
は、通常、１つの選ばれた特徴の種類（例えば、高密度
な特徴または孤立した特徴）について、基準に使用され
る装置を除いた前記の異なるリソグラフィ投影装置の各
々で照射エネルギーを調整することで行われる。そのよ
うなリソグラフィ装置の整合化は、例えば、Ｃ．Ｌｅｅ
ｅｔ ａｌ．「Ｒｅｄｕｃｉｎｇ ＣＤ ｖａｒｉａ
ｔｉｏｎｓ ｖｉａ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ ｍ
ａｔｃｈｉｎｇｓｔｅｐｐｅｒｓ（ステッパーの統計的
整合化によるＣＤばらつきの軽減）」，Ｐｒｏｃｅｅｄ
ｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＰＩＥ， Ｖｏｌ．１２６
１，６３−７０（１９９０）、および米国特許第５，５
８６，０５９号に記載されている。これらは、本明細書
に援用する。印刷したＣＤの整合化は、１つの選ばれた
特徴の種類に対して実質的に実施されるので、整合化の
ために選ばれた特徴のピッチ以外のピッチを持つ特徴の
ＣＤの整合化は、むしろ悪くなり、または許容範囲から
外れることさえあり得る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題を軽減することである。
の問題を軽減することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的および他の目的
は、本発明によると、初めの段落に明記しているような
リソグラフィ製造法において、放射感応層の投影された
像から、第１のリソグラフィ伝達関数の空間周波数依存
性についての第１の情報を得る工程と、第２のリソグラ
フィ投影装置を使用して、第２のリソグラフィ伝達関数
の空間周波数依存性についての、基準のための第２の情
報を得る工程と、前記の第１の情報と前記の第２の情報
の差を計算する工程と、前記の差を最小限にするように
第１のリソグラフィ投影装置の機械設定の少なくとも１
つに適用するために、前記の機械設定の変更を計算する
工程と、機械設定の計算された変更を適用する工程とを
特徴とする方法によって達成される。
は、本発明によると、初めの段落に明記しているような
リソグラフィ製造法において、放射感応層の投影された
像から、第１のリソグラフィ伝達関数の空間周波数依存
性についての第１の情報を得る工程と、第２のリソグラ
フィ投影装置を使用して、第２のリソグラフィ伝達関数
の空間周波数依存性についての、基準のための第２の情
報を得る工程と、前記の第１の情報と前記の第２の情報
の差を計算する工程と、前記の差を最小限にするように
第１のリソグラフィ投影装置の機械設定の少なくとも１
つに適用するために、前記の機械設定の変更を計算する
工程と、機械設定の計算された変更を適用する工程とを
特徴とする方法によって達成される。
【００１２】よく知られていることであるが、投影シス
テムの像形成特性は基本的に光伝達関数（Ｏｐｔｉｃａ
ｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＯＴＦ）で
特徴付けることができる。ＯＴＦ概念の考えに関連した
物理的な原理は、例えば、「Ｉｍａｇｅ Ｓｃｉｅｎｃ
ｅ（イメージ科学）」，Ｊ．Ｃ．Ｄａｉｎｔｙ，Ａｃａ
ｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，１９７４に述べられている。
この関数は、投影システムによる空間周波数成分の伝達
を表す。パターン形成手段によって投影ビームに与えら
れるようなパターンは、ある特定の空間周波数スペクト
ルを特徴としている。このスペクトルとＯＴＦの積で、
前述のパターンの像の空間周波数スペクトルが与えられ
る。ＯＴＦは、空間周波数の関数であり、一般に、ＯＴ
Ｆの値は、空間周波数の増加に対して減少する。その結
果、孤立した特徴は、高密度な特徴と異なったように像
形成される（孤立された特徴の空間周波数スペクトル
は、高密度な特徴のスペクトルに生じる空間周波数に比
べて、実質的に低い空間周波数を含む）。同様に、リソ
グラフィ製造プロセス・ステップは、以下で「ＬＴＦ」
と呼ぶリソグラフィ伝達関数（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉ
ｃ ＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎ）で特徴付ける
ことができる。ＬＴＦは、パターン形成手段により投影
ビームに与えられるようなパターンから、印刷されるよ
うなパターンへの空間周波数の伝達を表す。本発明の背
景においてリソグラフィ伝達関数という用語は、本明細
書全体を通して、そして特許請求の範囲において、電磁
放射の位相および／または振幅のパターン（パターン形
成手段で供給されるような）から、印刷されるような対
応するパターンへの空間周波数の伝達を表す伝達関数を
含むように解釈すべきである。
テムの像形成特性は基本的に光伝達関数（Ｏｐｔｉｃａ
ｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、ＯＴＦ）で
特徴付けることができる。ＯＴＦ概念の考えに関連した
物理的な原理は、例えば、「Ｉｍａｇｅ Ｓｃｉｅｎｃ
ｅ（イメージ科学）」，Ｊ．Ｃ．Ｄａｉｎｔｙ，Ａｃａ
ｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，１９７４に述べられている。
この関数は、投影システムによる空間周波数成分の伝達
を表す。パターン形成手段によって投影ビームに与えら
れるようなパターンは、ある特定の空間周波数スペクト
ルを特徴としている。このスペクトルとＯＴＦの積で、
前述のパターンの像の空間周波数スペクトルが与えられ
る。ＯＴＦは、空間周波数の関数であり、一般に、ＯＴ
Ｆの値は、空間周波数の増加に対して減少する。その結
果、孤立した特徴は、高密度な特徴と異なったように像
形成される（孤立された特徴の空間周波数スペクトル
は、高密度な特徴のスペクトルに生じる空間周波数に比
べて、実質的に低い空間周波数を含む）。同様に、リソ
グラフィ製造プロセス・ステップは、以下で「ＬＴＦ」
と呼ぶリソグラフィ伝達関数（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉ
ｃ ＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎ）で特徴付ける
ことができる。ＬＴＦは、パターン形成手段により投影
ビームに与えられるようなパターンから、印刷されるよ
うなパターンへの空間周波数の伝達を表す。本発明の背
景においてリソグラフィ伝達関数という用語は、本明細
書全体を通して、そして特許請求の範囲において、電磁
放射の位相および／または振幅のパターン（パターン形
成手段で供給されるような）から、印刷されるような対
応するパターンへの空間周波数の伝達を表す伝達関数を
含むように解釈すべきである。
【００１３】明らかに、ＬＴＦは唯一無二ではない。例
えば、基板が露出前および後に受ける手順は（上で言及
したように）、印刷されたパターンの空間周波数内容
に、したがってＬＴＦの空間周波数依存性に重大な影響
を及ぼすことがある。また、単一のリソグラフィ投影装
置で実行される方法が、異なるＬＴＦをもたらすことが
ある。これは、像形成すべき特定のパターンが与えられ
たとすると、例えば照射量設定および照明設定のような
機械設定が、印刷されるようなパターンに重大な影響を
及ぼすことができ、したがって印刷されるようなパター
ンの空間周波数内容に重大な影響を及ぼすことができる
ということによっている。必然的に、特定の方法の工程
に対して、リソグラフィ投影装置が異なると、種類が同
じものでも、そのＬＴＦは空間周波数依存性が異なって
いる。これは、例えば、機械設定の残留較正誤差、およ
びそれぞれの異なるリソグラフィ投影装置のレンズの残
留収差誤差によって生じることがある。また、異なる世
代または種類のリソグラフィ投影装置は、たとえ同じ像
形成仕様で動作していても、例えば、それぞれの（第１
および第２の）投影システムの公称設計の一部である収
差の差のために、異なるＬＴＦ、したがって異なった印
刷パターンおよび／または異なったＣＤを多分に生じる
ことがある。投影リソグラフィの慣行では、ＬＴＦは、
リソグラフィの特徴誤差のピッチ依存性を通して観察す
ることができるので、ＬＴＦの整合化は、例えばＣＤピ
ッチ異常のようなリソグラフィの特徴誤差のピッチ依存
性を整合させることで実質的に実現することができる。
ＬＴＦの実質的なリソグラフィ装置間整合化がいったん
実施されてしまうと、対応する複数の（異なる）ピッチ
で特徴付けられる複数の特徴の種類で印刷されたＣＤの
整合が向上する。簡単にするために、ここで説明するよ
うなリソグラフィ装置間の整合化は、以下では「機械
間」整合化と呼ぶことがある。改良した機械間整合化の
その他の利点は、レチクルに対して行われるＯＰＣ測定
の有効性が向上することである。
えば、基板が露出前および後に受ける手順は（上で言及
したように）、印刷されたパターンの空間周波数内容
に、したがってＬＴＦの空間周波数依存性に重大な影響
を及ぼすことがある。また、単一のリソグラフィ投影装
置で実行される方法が、異なるＬＴＦをもたらすことが
ある。これは、像形成すべき特定のパターンが与えられ
たとすると、例えば照射量設定および照明設定のような
機械設定が、印刷されるようなパターンに重大な影響を
及ぼすことができ、したがって印刷されるようなパター
ンの空間周波数内容に重大な影響を及ぼすことができる
ということによっている。必然的に、特定の方法の工程
に対して、リソグラフィ投影装置が異なると、種類が同
じものでも、そのＬＴＦは空間周波数依存性が異なって
いる。これは、例えば、機械設定の残留較正誤差、およ
びそれぞれの異なるリソグラフィ投影装置のレンズの残
留収差誤差によって生じることがある。また、異なる世
代または種類のリソグラフィ投影装置は、たとえ同じ像
形成仕様で動作していても、例えば、それぞれの（第１
および第２の）投影システムの公称設計の一部である収
差の差のために、異なるＬＴＦ、したがって異なった印
刷パターンおよび／または異なったＣＤを多分に生じる
ことがある。投影リソグラフィの慣行では、ＬＴＦは、
リソグラフィの特徴誤差のピッチ依存性を通して観察す
ることができるので、ＬＴＦの整合化は、例えばＣＤピ
ッチ異常のようなリソグラフィの特徴誤差のピッチ依存
性を整合させることで実質的に実現することができる。
ＬＴＦの実質的なリソグラフィ装置間整合化がいったん
実施されてしまうと、対応する複数の（異なる）ピッチ
で特徴付けられる複数の特徴の種類で印刷されたＣＤの
整合が向上する。簡単にするために、ここで説明するよ
うなリソグラフィ装置間の整合化は、以下では「機械
間」整合化と呼ぶことがある。改良した機械間整合化の
その他の利点は、レチクルに対して行われるＯＰＣ測定
の有効性が向上することである。
【００１４】本発明によるリソグラフィ製造法を応用す
るために、第１のＬＴＦおよび第２のＬＴＦそれぞれの
空間周波数依存性についての完全な第１および第２の情
報、すなわち、ＬＴＦがゼロにならない全ての空間周波
数の情報を含む完全な情報を得ることは必要でない。整
合化のために、第１のＬＴＦについての十分な第１の情
報は、例えば２つの印刷された特徴に生じるような任意
のリソグラフィ誤差の大きさであってもよい。ここで前
述の２つの特徴は、２つの対応する異なるピッチで特徴
付けられる。簡単にするために、印刷された特徴に生じ
るリソグラフィ誤差は、以下では「特徴誤差」と呼ぶこ
とがある。一般に、特徴誤差の大きさは、その特徴に特
有のピッチに依存する。そのような誤差は、例えば、Ｐ
ｒｏｌｉｔｈ（商標）、Ｓｏｌｉｄ−Ｃ（商標）または
ＬｉｔｈｏＣｒｕｉｓｅｒ（商標）のような市販のリソ
グラフィ・シミュレーション・ソフトウェアを使用して
測定または計算することができる。例えば、像形成すべ
き特定の（クリティカルな）特徴が与えられ、投影シス
テムの収差が与えられ、基板上の放射感応層に関するデ
ータが与えられ、さらに、放射のエネルギーおよび波長
のような放射ビーム特性が与えられると、特徴誤差の大
きさに関する予測は、これらのシミュレーション・プロ
グラムを用いて行うことができる。
るために、第１のＬＴＦおよび第２のＬＴＦそれぞれの
空間周波数依存性についての完全な第１および第２の情
報、すなわち、ＬＴＦがゼロにならない全ての空間周波
数の情報を含む完全な情報を得ることは必要でない。整
合化のために、第１のＬＴＦについての十分な第１の情
報は、例えば２つの印刷された特徴に生じるような任意
のリソグラフィ誤差の大きさであってもよい。ここで前
述の２つの特徴は、２つの対応する異なるピッチで特徴
付けられる。簡単にするために、印刷された特徴に生じ
るリソグラフィ誤差は、以下では「特徴誤差」と呼ぶこ
とがある。一般に、特徴誤差の大きさは、その特徴に特
有のピッチに依存する。そのような誤差は、例えば、Ｐ
ｒｏｌｉｔｈ（商標）、Ｓｏｌｉｄ−Ｃ（商標）または
ＬｉｔｈｏＣｒｕｉｓｅｒ（商標）のような市販のリソ
グラフィ・シミュレーション・ソフトウェアを使用して
測定または計算することができる。例えば、像形成すべ
き特定の（クリティカルな）特徴が与えられ、投影シス
テムの収差が与えられ、基板上の放射感応層に関するデ
ータが与えられ、さらに、放射のエネルギーおよび波長
のような放射ビーム特性が与えられると、特徴誤差の大
きさに関する予測は、これらのシミュレーション・プロ
グラムを用いて行うことができる。
【００１５】同様に、基準のためのデータ（「基準特徴
誤差」）をもたらす（基準のための）第２の情報を測定
または計算することができる。それから、特徴誤差と基
準特徴誤差の大きさの差を、関心のあるピッチについて
求めることができる。
誤差」）をもたらす（基準のための）第２の情報を測定
または計算することができる。それから、特徴誤差と基
準特徴誤差の大きさの差を、関心のあるピッチについて
求めることができる。
【００１６】特徴誤差に影響を及ぼすことが知られてい
る機械設定の小さな変更を導入し、さらにいくつかのピ
ッチについて特徴誤差の対応する変化を計算して、特徴
誤差の大きさと前記の機械設定変化との関係を定量化す
る係数を確定することができる。それから、これらの係
数で、関心のあるピッチについて、特徴誤差と基準特徴
誤差の差と機械設定変更の関係も確定される。
る機械設定の小さな変更を導入し、さらにいくつかのピ
ッチについて特徴誤差の対応する変化を計算して、特徴
誤差の大きさと前記の機械設定変化との関係を定量化す
る係数を確定することができる。それから、これらの係
数で、関心のあるピッチについて、特徴誤差と基準特徴
誤差の差と機械設定変更の関係も確定される。
【００１７】関心のあるピッチの数が整合化のために利
用できる機械設定変更の数に等しい場合は、上記の計算
で結果として一組の式が得られ、この一組の式では、式
の数が未知の（整合化のために必要な）機械設定変更の
数に等しい。基本的に、任意のピッチについて特徴誤差
と基準特徴誤差の間の差ゼロを求めるように、そのよう
な一組の式を解くことができる。ピッチの数が使用すべ
き機械設定変更の数を超える場合は、代わりに、例えば
重み付け最小二乗最小化（最小二乗適合）を用いて、こ
れらのピッチで特徴誤差の差を最小にすることができ
る。そのような最小化で一組の機械設定変更が与えら
れ、この一組の機械設定変更によって、客観的なやり方
でピッチに依存した特徴誤差の整合を最適化する。した
がって、見つかった一組の機械設定変更を適用すること
によって特定のリソグラフィ製造法に用いられるさまざ
まな機械の間に起こるようなピッチ依存誤差間の整合を
改善することができる。
用できる機械設定変更の数に等しい場合は、上記の計算
で結果として一組の式が得られ、この一組の式では、式
の数が未知の（整合化のために必要な）機械設定変更の
数に等しい。基本的に、任意のピッチについて特徴誤差
と基準特徴誤差の間の差ゼロを求めるように、そのよう
な一組の式を解くことができる。ピッチの数が使用すべ
き機械設定変更の数を超える場合は、代わりに、例えば
重み付け最小二乗最小化（最小二乗適合）を用いて、こ
れらのピッチで特徴誤差の差を最小にすることができ
る。そのような最小化で一組の機械設定変更が与えら
れ、この一組の機械設定変更によって、客観的なやり方
でピッチに依存した特徴誤差の整合を最適化する。した
がって、見つかった一組の機械設定変更を適用すること
によって特定のリソグラフィ製造法に用いられるさまざ
まな機械の間に起こるようなピッチ依存誤差間の整合を
改善することができる。
【００１８】本発明の態様は、特に、機械間のＣＤピッ
チ異常整合化を可能にすることである。高密度な特徴
（小さなピッチ）では、照射エネルギーを使用して、印
刷された特徴に現れるようにＣＤを変えることができる
ことは知られている。孤立した特徴では、照射エネルギ
ーと例えば照明設定「σ−ｉｎｎｅｒ」および「σ−ｏ
ｕｔｅｒ」との両方を使用して印刷されたＣＤに影響を
与えることができ、この照明設定の「σ−ｉｎｎｅｒ」
および「σ−ｏｕｔｅｒ」は、放射システムの瞳内にお
ける環状強度分布の内側半径範囲および外側半径範囲
（投影システムの開口数に関係して）をそれぞれ定義す
る。使用可能な２つの機械設定変更（照射エネルギー
と、例えば、σ−ｏｕｔｅｒ）が与えられたとすると、
基本的に２つの好ましいピッチを選び、これらの２つの
ピッチで起こっているクリティカルな特徴に関するＣＤ
ピッチ異常の整合化を実質的に得ることができる。孤立
した特徴の印刷されたＣＤは、例えば、投影システムの
開口数設定（以下で、ＮＡ設定とも呼ぶ）および基板の
露出表面に実質的に垂直な方向での基板の変位の影響も
受ける。そのような変位は、以下で、基板の焦点設定の
変化と呼ぶ。孤立した特徴の印刷されたＣＤに影響を及
ぼす他の可能性は、例えば、パターン形成された投影ビ
ームに、予め選ばれた量の等波面収差を与えることによ
る。前記の等波面収差は、例えば球面収差を含むことが
ある。調整可能なレンズ要素を備える投影システムによ
って、一般に、１つまたは複数の投影システム・レンズ
要素の軸方向位置（投影システムの光軸方向）を調整し
て、予め選ばれた量の球波面収差を設定することが可能
になる。
チ異常整合化を可能にすることである。高密度な特徴
（小さなピッチ）では、照射エネルギーを使用して、印
刷された特徴に現れるようにＣＤを変えることができる
ことは知られている。孤立した特徴では、照射エネルギ
ーと例えば照明設定「σ−ｉｎｎｅｒ」および「σ−ｏ
ｕｔｅｒ」との両方を使用して印刷されたＣＤに影響を
与えることができ、この照明設定の「σ−ｉｎｎｅｒ」
および「σ−ｏｕｔｅｒ」は、放射システムの瞳内にお
ける環状強度分布の内側半径範囲および外側半径範囲
（投影システムの開口数に関係して）をそれぞれ定義す
る。使用可能な２つの機械設定変更（照射エネルギー
と、例えば、σ−ｏｕｔｅｒ）が与えられたとすると、
基本的に２つの好ましいピッチを選び、これらの２つの
ピッチで起こっているクリティカルな特徴に関するＣＤ
ピッチ異常の整合化を実質的に得ることができる。孤立
した特徴の印刷されたＣＤは、例えば、投影システムの
開口数設定（以下で、ＮＡ設定とも呼ぶ）および基板の
露出表面に実質的に垂直な方向での基板の変位の影響も
受ける。そのような変位は、以下で、基板の焦点設定の
変化と呼ぶ。孤立した特徴の印刷されたＣＤに影響を及
ぼす他の可能性は、例えば、パターン形成された投影ビ
ームに、予め選ばれた量の等波面収差を与えることによ
る。前記の等波面収差は、例えば球面収差を含むことが
ある。調整可能なレンズ要素を備える投影システムによ
って、一般に、１つまたは複数の投影システム・レンズ
要素の軸方向位置（投影システムの光軸方向）を調整し
て、予め選ばれた量の球波面収差を設定することが可能
になる。
【００１９】本発明の他の態様は、機械設定変更と（整
合化で補償すべきである）ピッチ依存誤差の差との関係
を定量化する係数が、パターンの種類、照明設定、およ
びＮＡ設定のような特定のリソグラフィ製造プロセス・
ステップのデータに依存する係数の組または群として、
データベースに格納することもできるということであ
る。
合化で補償すべきである）ピッチ依存誤差の差との関係
を定量化する係数が、パターンの種類、照明設定、およ
びＮＡ設定のような特定のリソグラフィ製造プロセス・
ステップのデータに依存する係数の組または群として、
データベースに格納することもできるということであ
る。
【００２０】本発明のさらに他の態様によれば、ＣＤピ
ッチ異常整合化は、二重露出の可能性を活用して最適化
することができる。パターンは、２つの部分パターンに
分割され、その各々が特定の範囲のピッチを特徴として
いる。一方の範囲のピッチは、高密度な特徴に典型的な
ピッチを含む。これらの高密度な特徴を基板に像形成す
ることは、２ビーム干渉を含む（すなわち、例えば、放
射のゼロ次回折ビームと１次回折ビームの干渉）。この
範囲のピッチについて、理想的でないＣＤピッチ異常の
整合化の主原因は、照射エネルギー誤差である。整合化
は、例えば、エネルギー・オフセットで達成することが
でき、このエネルギー・オフセットにより、結果として
ＣＤピッチ曲線のオフセットが生じる。他方の範囲のピ
ッチは、孤立した特徴に典型的なピッチを含む。ここで
は、基板の像形成は３ビーム干渉を含む（例えば、ゼロ
次、プラス１次、およびマイナス１次の回折ビームを含
む）。したがって、例えば、焦点設定、球波面収差、可
干渉性（σ設定）、および照射エネルギーなどのより多
くのパラメータが、役割を果たす。照射量オフセットに
よってＣＤピッチ曲線のオフセットを作ること、およ
び、例えば、σ設定変更を用いてＣＤピッチ曲線の傾斜
（回転）を作ることで、整合化を達成することができ
る。この方法により、ピッチの広い範囲にわたって、優
れたＣＤピッチ異常整合化が可能になる。
ッチ異常整合化は、二重露出の可能性を活用して最適化
することができる。パターンは、２つの部分パターンに
分割され、その各々が特定の範囲のピッチを特徴として
いる。一方の範囲のピッチは、高密度な特徴に典型的な
ピッチを含む。これらの高密度な特徴を基板に像形成す
ることは、２ビーム干渉を含む（すなわち、例えば、放
射のゼロ次回折ビームと１次回折ビームの干渉）。この
範囲のピッチについて、理想的でないＣＤピッチ異常の
整合化の主原因は、照射エネルギー誤差である。整合化
は、例えば、エネルギー・オフセットで達成することが
でき、このエネルギー・オフセットにより、結果として
ＣＤピッチ曲線のオフセットが生じる。他方の範囲のピ
ッチは、孤立した特徴に典型的なピッチを含む。ここで
は、基板の像形成は３ビーム干渉を含む（例えば、ゼロ
次、プラス１次、およびマイナス１次の回折ビームを含
む）。したがって、例えば、焦点設定、球波面収差、可
干渉性（σ設定）、および照射エネルギーなどのより多
くのパラメータが、役割を果たす。照射量オフセットに
よってＣＤピッチ曲線のオフセットを作ること、およ
び、例えば、σ設定変更を用いてＣＤピッチ曲線の傾斜
（回転）を作ることで、整合化を達成することができ
る。この方法により、ピッチの広い範囲にわたって、優
れたＣＤピッチ異常整合化が可能になる。
【００２１】本発明のさらに他の態様に従って、放射の
投影ビームを供給するための放射システムと、所望のパ
ターンに従って投影ビームをパターン形成するために使
用されるパターン形成手段を支持するための支持構造
と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形
成されたビームを基板の目標部分に投射するための投影
システムと、照射エネルギー設定および照明設定のうち
の少なくとも１つに適用可能な機械設定とを備えるリソ
グラフィ投影装置において、さらに、機械設定を変更す
るための手段と、第１のリソグラフィ伝達関数について
の第１の情報と第２のリソグラフィ伝達関数についての
第２の情報との差、および前記の差を最小限にするため
に前記の機械設定の少なくとも１つに適用すべき機械設
定の変更を計算するためのプロセッサとを備えることを
特徴とするリソグラフィ投影装置が、提供される。
投影ビームを供給するための放射システムと、所望のパ
ターンに従って投影ビームをパターン形成するために使
用されるパターン形成手段を支持するための支持構造
と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形
成されたビームを基板の目標部分に投射するための投影
システムと、照射エネルギー設定および照明設定のうち
の少なくとも１つに適用可能な機械設定とを備えるリソ
グラフィ投影装置において、さらに、機械設定を変更す
るための手段と、第１のリソグラフィ伝達関数について
の第１の情報と第２のリソグラフィ伝達関数についての
第２の情報との差、および前記の差を最小限にするため
に前記の機械設定の少なくとも１つに適用すべき機械設
定の変更を計算するためのプロセッサとを備えることを
特徴とするリソグラフィ投影装置が、提供される。
【００２２】この明細書で、本発明に従った装置をＩＣ
の製造に使用することに特に言及するが、そのような装
置は他の多くの可能な用途を有することをはっきりと理
解すべきである。例えば、集積光システム、磁気ドメイ
ン・メモリのための誘導および検出パターン、液晶表示
パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造で使用することがで
きる。当業者は理解するであろうが、そのような他の背
景では、本明細書の「レチクル」、「ウェハー」または
「ダイ」の用語の使用は、それぞれ、より一般的な用語
「マスク」、「基板」および「目標部分」で置き換えら
れるものとして考えるべきである。
の製造に使用することに特に言及するが、そのような装
置は他の多くの可能な用途を有することをはっきりと理
解すべきである。例えば、集積光システム、磁気ドメイ
ン・メモリのための誘導および検出パターン、液晶表示
パネル、薄膜磁気ヘッドなどの製造で使用することがで
きる。当業者は理解するであろうが、そのような他の背
景では、本明細書の「レチクル」、「ウェハー」または
「ダイ」の用語の使用は、それぞれ、より一般的な用語
「マスク」、「基板」および「目標部分」で置き換えら
れるものとして考えるべきである。
【００２３】本文献において、「放射」および「ビー
ム」の用語は、紫外線放射（例えば、波長が３６５、２
４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍである）およ
びＥＵＶ（極端紫外放射、たとえば、波長が５〜２０ｎ
ｍの範囲である）を含んだ、あらゆる種類の電磁放射を
包含するように使用される。
ム」の用語は、紫外線放射（例えば、波長が３６５、２
４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍである）およ
びＥＵＶ（極端紫外放射、たとえば、波長が５〜２０ｎ
ｍの範囲である）を含んだ、あらゆる種類の電磁放射を
包含するように使用される。
【００２４】ここで本発明の実施形態を、添付の模式図
を参照して、例としてのみ説明する。
を参照して、例としてのみ説明する。
【００２５】図において、対応する参照符号は対応する
部分を示す。
部分を示す。
【００２６】
【発明の実施の形態】実施形態１ 図１は、本発明の特定の実施形態に従ったリソグラフィ
投影装置を模式的に示す。本装置は、放射（例えば、Ｅ
ＵＶ放射）の投影ビームＰＢを供給するための、この場
合に放射源ＬＡを備える放射システムＥｘ、ＩＬと、マ
スクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスク
・ホルダを備え、かつ要素ＰＬに対してマスクを正確に
位置決めするための第１の位置決め手段に接続された第
１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、基板Ｗ
（例えば、レジスト被覆シリコン・ウェーハ）を保持す
るための基板ホルダを備え、かつ要素ＰＬに対して基板
を正確に位置決めするための第２の位置決め手段に接続
された第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴと、マ
スクＭＡの放射照射部分の像を、基板Ｗの目標部分Ｃ
（例えば、１つまたは複数のダイで構成される）に形成
するための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、
石英および／またはＣａＦ2レンズ・システム、または
そのような材料で作られたレンズ要素を含むカタディオ
プトリック・システム）とを備える。ここに示すよう
に、本装置は、透過型（すなわち、透過マスクを有す
る）である。しかし、一般に、本装置は、例えば、反射
型（反射マスクを有する）であってもよい。もしくは、
本装置は、上で言及したような種類のプログラム可能ミ
ラー・アレイのような、他の種類のパターン形成手段を
使用することができる。
投影装置を模式的に示す。本装置は、放射（例えば、Ｅ
ＵＶ放射）の投影ビームＰＢを供給するための、この場
合に放射源ＬＡを備える放射システムＥｘ、ＩＬと、マ
スクＭＡ（例えば、レチクル）を保持するためのマスク
・ホルダを備え、かつ要素ＰＬに対してマスクを正確に
位置決めするための第１の位置決め手段に接続された第
１の物体テーブル（マスク・テーブル）ＭＴと、基板Ｗ
（例えば、レジスト被覆シリコン・ウェーハ）を保持す
るための基板ホルダを備え、かつ要素ＰＬに対して基板
を正確に位置決めするための第２の位置決め手段に接続
された第２の物体テーブル（基板テーブル）ＷＴと、マ
スクＭＡの放射照射部分の像を、基板Ｗの目標部分Ｃ
（例えば、１つまたは複数のダイで構成される）に形成
するための投影システム（「レンズ」）ＰＬ（例えば、
石英および／またはＣａＦ2レンズ・システム、または
そのような材料で作られたレンズ要素を含むカタディオ
プトリック・システム）とを備える。ここに示すよう
に、本装置は、透過型（すなわち、透過マスクを有す
る）である。しかし、一般に、本装置は、例えば、反射
型（反射マスクを有する）であってもよい。もしくは、
本装置は、上で言及したような種類のプログラム可能ミ
ラー・アレイのような、他の種類のパターン形成手段を
使用することができる。
【００２７】放射源ＬＡ（例えば、ＵＶ（紫外線）エキ
シマ・レーザ）は、放射のビームを生成する。このビー
ムは、直接か、または、例えばビーム拡大器Ｅｘなどの
コンディショニング手段を通り抜けた後かいずれかで、
照明システム（照明装置）ＩＬに送られる。照明装置Ｉ
Ｌは、ビーム内の強度分布の外側半径範囲および／また
は内側半径範囲（通常、それぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ、σ
−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定するための調整手段Ａ
Ｍを備えることができる。さらに、照明装置は、一般
に、積分器ＩＮ、集光器ＣＯなどの様々な他の部品を備
える。このようにして、マスクＭＡに当っているビーム
ＰＢは、その断面内に所望の一様強度分布を持つ。
シマ・レーザ）は、放射のビームを生成する。このビー
ムは、直接か、または、例えばビーム拡大器Ｅｘなどの
コンディショニング手段を通り抜けた後かいずれかで、
照明システム（照明装置）ＩＬに送られる。照明装置Ｉ
Ｌは、ビーム内の強度分布の外側半径範囲および／また
は内側半径範囲（通常、それぞれ、σ−ｏｕｔｅｒ、σ
−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を設定するための調整手段Ａ
Ｍを備えることができる。さらに、照明装置は、一般
に、積分器ＩＮ、集光器ＣＯなどの様々な他の部品を備
える。このようにして、マスクＭＡに当っているビーム
ＰＢは、その断面内に所望の一様強度分布を持つ。
【００２８】図１に関して留意すべきことであるが、放
射源ＬＡは、リソグラフィ投影装置のハウジング内にあ
ることがあるが（例えば、放射源ＬＡが水銀ランプの場
合、そうであることが多い）、また、放射源ＬＡがリソ
グラフィ投影装置から遠く離れており、それの生成する
放射ビームが装置の中に導かれることがある（例えば、
適当な方向付けミラーを使用して）。この後者のシナリ
オは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合に多
い。本発明および特許請求の範囲は、これらのシナリオ
の両方を含む。
射源ＬＡは、リソグラフィ投影装置のハウジング内にあ
ることがあるが（例えば、放射源ＬＡが水銀ランプの場
合、そうであることが多い）、また、放射源ＬＡがリソ
グラフィ投影装置から遠く離れており、それの生成する
放射ビームが装置の中に導かれることがある（例えば、
適当な方向付けミラーを使用して）。この後者のシナリ
オは、放射源ＬＡがエキシマ・レーザである場合に多
い。本発明および特許請求の範囲は、これらのシナリオ
の両方を含む。
【００２９】ビームＰＢは、その後、マスク・テーブル
ＭＴに保持されているマスクＭＡと交差する。マスクＭ
Ａを通り抜けたビームＰＢは、レンズＰＬを通り抜け
る。このレンズＰＬは、基板Ｗの目標部分ＣにビームＰ
Ｂを収束させる。第２の位置決め手段（および干渉測定
手段ＩＦ）を使って、基板テーブルＷＴは、例えばビー
ムＰＢの経路内に異なった目標部分Ｃを位置決めするよ
うに、正確に移動させることができる。同様に、第１の
位置決め手段を使用して、例えば、マスク・ライブラリ
からマスクＭＡを機械的に取り出した後で、または走査
中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位
置決めすることができる。一般に、物体テーブルＭＴ、
ＷＴの移動は、長行程モジュール（粗い位置決め）と短
行程モジュール（精密位置決め）を使って行われる。こ
れらのモジュールは、図１に明示的に示さない。しか
し、ウェーハ・ステッパ（走査ステップ式装置に対し
て）の場合は、マスク・テーブルＭＴは、短行程用アク
チュエータに接続されるだけでよく、または、固定され
ることもある。
ＭＴに保持されているマスクＭＡと交差する。マスクＭ
Ａを通り抜けたビームＰＢは、レンズＰＬを通り抜け
る。このレンズＰＬは、基板Ｗの目標部分ＣにビームＰ
Ｂを収束させる。第２の位置決め手段（および干渉測定
手段ＩＦ）を使って、基板テーブルＷＴは、例えばビー
ムＰＢの経路内に異なった目標部分Ｃを位置決めするよ
うに、正確に移動させることができる。同様に、第１の
位置決め手段を使用して、例えば、マスク・ライブラリ
からマスクＭＡを機械的に取り出した後で、または走査
中に、ビームＰＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位
置決めすることができる。一般に、物体テーブルＭＴ、
ＷＴの移動は、長行程モジュール（粗い位置決め）と短
行程モジュール（精密位置決め）を使って行われる。こ
れらのモジュールは、図１に明示的に示さない。しか
し、ウェーハ・ステッパ（走査ステップ式装置に対し
て）の場合は、マスク・テーブルＭＴは、短行程用アク
チュエータに接続されるだけでよく、または、固定され
ることもある。
【００３０】図示の装置は、２つの異なるモードで使用
することができる。 １．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは基
本的に静止したままであり、全マスク像が一括して（す
なわち、単一「フラッシュ」で）目標部分Ｃに投影され
る。次に、異なる目標部分ＣがビームＰＢで照射される
ように、基板テーブルＷＴがｘおよび／またはｙ方向に
移動される。２．走査モードでは、基本的に同じシナリ
オが当てはまるが、ただ、特定の目標部分Ｃが単一「フ
ラッシュ」で露出されないことが異なる。代わりに、マ
スク・テーブルＭＴが、特定の方向（いわゆる「走査方
向」、例えば、ｙ方向）に速度ｖで移動可能であり、そ
の結果、投影ビームＰＢはマスク像全体を走査すること
ができるようになる。これと並行して、基板テーブルＷ
Ｔが、速度Ｖ＝Ｍｖで、同じまたは反対方向に同時に移
動する。ここで、ＭはレンズＰＬの拡大率である（一般
に、Ｍ＝１／４または１／５）。このようにして、分解
能で妥協する必要なく、比較的大きな目標部分Ｃを露出
させることができる。
することができる。 １．ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴは基
本的に静止したままであり、全マスク像が一括して（す
なわち、単一「フラッシュ」で）目標部分Ｃに投影され
る。次に、異なる目標部分ＣがビームＰＢで照射される
ように、基板テーブルＷＴがｘおよび／またはｙ方向に
移動される。２．走査モードでは、基本的に同じシナリ
オが当てはまるが、ただ、特定の目標部分Ｃが単一「フ
ラッシュ」で露出されないことが異なる。代わりに、マ
スク・テーブルＭＴが、特定の方向（いわゆる「走査方
向」、例えば、ｙ方向）に速度ｖで移動可能であり、そ
の結果、投影ビームＰＢはマスク像全体を走査すること
ができるようになる。これと並行して、基板テーブルＷ
Ｔが、速度Ｖ＝Ｍｖで、同じまたは反対方向に同時に移
動する。ここで、ＭはレンズＰＬの拡大率である（一般
に、Ｍ＝１／４または１／５）。このようにして、分解
能で妥協する必要なく、比較的大きな目標部分Ｃを露出
させることができる。
【００３１】図２に、リソグラフィ投影装置で発生する
ようなＣＤピッチ異常を模式的に示すグラフを示す。縦
軸および横軸方向に、印刷されたＣＤとそのピッチをそ
れぞれ示す。グラフは、次のデータで特徴付けられるリ
ソグラフィ製造法を表している。すなわち、放射ビーム
の波長λは２４８ｎｍであり、開口数はＮＡ＝０．７で
あり、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒの設定はそ
れぞれ０．８と０．５５であり、および公称ＣＤは１３
０ｎｍである。グラフ２１は、第２のリソグラフィ投影
装置に特有なＣＤピッチ異常を表す。この装置は、簡単
にするために以下で、「基準ツール」と呼ぶ。整合され
るべき任意の他の第１のリソグラフィ投影装置は、以下
で、「ツール」と呼ぶ。グラフ２２は、ツールのＣＤピ
ッチ異常を表す。ツールに加えられた照射量の小さな変
化は、矢印２３で示すように、グラフ２２を縦軸に平行
に平行移動させる効果がある。図３に、グラフ２１と２
２のＣＤ値の差として定義されるＣＤピッチ異常整合
を、ｎｍ単位で、ピッチの関数としてプロットする。前
記の照射量調整は、図２のグラフに対して持つのと同じ
平行移動効果を図３のグラフに対しても持つ（矢印２３
で示すように）。従って、照射量調整を使用して、図３
のＣＤピッチ異常整合をゼロ・ナノメートルのレベル
（すなわち、図３の横軸）まで移動させることができ
る。ＣＤピッチ異常整合をさらに改善するために、例え
ばσ−ｏｕｔｅｒに対するツール設定の変更の効果を使
用することができる。この効果を模式的に図２に示す。
この効果は、良い近似で、グラフ２２の一部を点２５の
周りに回転２４させることから成る。ここで、ピッチは
ピッチＰｒよりも大きい。 Ｐｒ＝λ／ＮＡ （１） ピッチＰｒは、図２にピッチ２６として示す。このよう
に、σ−ｏｕｔｅｒの調整によって、図２のグラフ２２
１および２２２のようなＣＤピッチ異常のグラフにな
る。ＣＤピッチ異常整合に対するσ−ｏｕｔｅｒ調整の
対応する効果を図３に示す。この対応する効果もまた、
例えばＣＤピッチ異常整合のグラフ３２および３３を生
じさせる前記の回転を含む。明らかに、図３のグラフ３
３をゼロ・ナノメートル・レベルに平行移動させるσ−
ｏｕｔｅｒ変化と照射量変化の組合せで、ＣＤピッチ異
常の整合化は最適化される。
ようなＣＤピッチ異常を模式的に示すグラフを示す。縦
軸および横軸方向に、印刷されたＣＤとそのピッチをそ
れぞれ示す。グラフは、次のデータで特徴付けられるリ
ソグラフィ製造法を表している。すなわち、放射ビーム
の波長λは２４８ｎｍであり、開口数はＮＡ＝０．７で
あり、σ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒの設定はそ
れぞれ０．８と０．５５であり、および公称ＣＤは１３
０ｎｍである。グラフ２１は、第２のリソグラフィ投影
装置に特有なＣＤピッチ異常を表す。この装置は、簡単
にするために以下で、「基準ツール」と呼ぶ。整合され
るべき任意の他の第１のリソグラフィ投影装置は、以下
で、「ツール」と呼ぶ。グラフ２２は、ツールのＣＤピ
ッチ異常を表す。ツールに加えられた照射量の小さな変
化は、矢印２３で示すように、グラフ２２を縦軸に平行
に平行移動させる効果がある。図３に、グラフ２１と２
２のＣＤ値の差として定義されるＣＤピッチ異常整合
を、ｎｍ単位で、ピッチの関数としてプロットする。前
記の照射量調整は、図２のグラフに対して持つのと同じ
平行移動効果を図３のグラフに対しても持つ（矢印２３
で示すように）。従って、照射量調整を使用して、図３
のＣＤピッチ異常整合をゼロ・ナノメートルのレベル
（すなわち、図３の横軸）まで移動させることができ
る。ＣＤピッチ異常整合をさらに改善するために、例え
ばσ−ｏｕｔｅｒに対するツール設定の変更の効果を使
用することができる。この効果を模式的に図２に示す。
この効果は、良い近似で、グラフ２２の一部を点２５の
周りに回転２４させることから成る。ここで、ピッチは
ピッチＰｒよりも大きい。 Ｐｒ＝λ／ＮＡ （１） ピッチＰｒは、図２にピッチ２６として示す。このよう
に、σ−ｏｕｔｅｒの調整によって、図２のグラフ２２
１および２２２のようなＣＤピッチ異常のグラフにな
る。ＣＤピッチ異常整合に対するσ−ｏｕｔｅｒ調整の
対応する効果を図３に示す。この対応する効果もまた、
例えばＣＤピッチ異常整合のグラフ３２および３３を生
じさせる前記の回転を含む。明らかに、図３のグラフ３
３をゼロ・ナノメートル・レベルに平行移動させるσ−
ｏｕｔｅｒ変化と照射量変化の組合せで、ＣＤピッチ異
常の整合化は最適化される。
【００３２】下に説明するようなことを除いては実施形
態２と同じである他の実施形態では、図２および図３で
矢印２４で表される前記の回転は、基板を移動させるた
めの焦点設定の変更で実施される。基板の焦点設定を実
現しかつ正確に制御する手段に加えて、リソグラフィ投
影装置は球波面収差を制御調整する手段もまた備えるこ
とができる。そのような手段は、調整可能な投影システ
ム・レンズ要素を備えてもよい。球面収差を調整する効
果は、焦点設定の変更の効果と実質的に同様であり、同
じく図２および図３に矢印２４で模式的に表す。したが
って、この実施形態で、ＣＤピッチ異常整合化は投影シ
ステム・レンズ要素の調整も含むことがある。σ設定の
調整、焦点設定の調整、および球面収差設定の調整など
の設定変更の組合せを使用してＣＤピッチのグラフの回
転２４を実現し、したがって、ＣＤピッチ異常整合化を
最適化することができる。
態２と同じである他の実施形態では、図２および図３で
矢印２４で表される前記の回転は、基板を移動させるた
めの焦点設定の変更で実施される。基板の焦点設定を実
現しかつ正確に制御する手段に加えて、リソグラフィ投
影装置は球波面収差を制御調整する手段もまた備えるこ
とができる。そのような手段は、調整可能な投影システ
ム・レンズ要素を備えてもよい。球面収差を調整する効
果は、焦点設定の変更の効果と実質的に同様であり、同
じく図２および図３に矢印２４で模式的に表す。したが
って、この実施形態で、ＣＤピッチ異常整合化は投影シ
ステム・レンズ要素の調整も含むことがある。σ設定の
調整、焦点設定の調整、および球面収差設定の調整など
の設定変更の組合せを使用してＣＤピッチのグラフの回
転２４を実現し、したがって、ＣＤピッチ異常整合化を
最適化することができる。
【００３３】他の好ましい実施形態では、パターンを２
つの部分パターンに分割する。一方の部分パターンは、
ピッチＰｒよりも小さなピッチの特徴を実質的に含み、
他方の部分パターンは、ピッチＰｒよりも大きなピッチ
の特徴を実質的に含む。ＣＤピッチ異常整合化に関して
前記のパターンを分割すること（および二重露出の可能
性を利用すること）の利点は、例えば、ツールの投影シ
ステムに比較的高次の残留球面収差が存在する効果を考
察するときに明らかになる。図４は、上記の実施形態で
説明したリソグラフィ製造プロセスについてのＣＤピッ
チ異常のグラフを示す。ここで、基準ツールは球面収差
を示さず（グラフ４１）、またツールの投影システム
（整合されるべきもの）は、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数Ｚ１６
で特徴付けられる０．０５波の球面収差を示す（グラフ
４２）。図５は、計算された結果としてのＣＤピッチ異
常整合の詳細なプロットを示す。グラフ５１を参照され
たい。高密度なピッチ（ピッチ＜λ／ＮＡ）について
は、整合は＋１ｎｍと−１ｎｍの範囲内であるが、孤立
したピッチ（＞λ／ＮＡ）については、＋３ｎｍまで非
整合化が起こる。二重露出を使用するために、今や、λ
／ＮＡよりも小さなピッチに対して既に得られた十分な
ＣＤピッチ異常整合化とは無関係に、λ／ＮＡより大き
なピッチに対してＣＤピッチ異常整合化を改善すること
が可能である。これを図５に示す。ここで、組み合わさ
れた照射量（矢印５２で示される効果）とσ−ｏｕｔｅ
ｒ調整（矢印５３で示される効果）を使用して、ピッチ
＞Ｐｒの部分パターンについてＣＤピッチ異常整合化を
最適化する。二重露出像に対して結果的に生じる全体的
なＣＤピッチ異常整合化を図６に示す。パターンで起こ
るピッチの全範囲について、＋および−１ｎｍよりも優
れた整合が得られる。
つの部分パターンに分割する。一方の部分パターンは、
ピッチＰｒよりも小さなピッチの特徴を実質的に含み、
他方の部分パターンは、ピッチＰｒよりも大きなピッチ
の特徴を実質的に含む。ＣＤピッチ異常整合化に関して
前記のパターンを分割すること（および二重露出の可能
性を利用すること）の利点は、例えば、ツールの投影シ
ステムに比較的高次の残留球面収差が存在する効果を考
察するときに明らかになる。図４は、上記の実施形態で
説明したリソグラフィ製造プロセスについてのＣＤピッ
チ異常のグラフを示す。ここで、基準ツールは球面収差
を示さず（グラフ４１）、またツールの投影システム
（整合されるべきもの）は、Ｚｅｒｎｉｋｅ係数Ｚ１６
で特徴付けられる０．０５波の球面収差を示す（グラフ
４２）。図５は、計算された結果としてのＣＤピッチ異
常整合の詳細なプロットを示す。グラフ５１を参照され
たい。高密度なピッチ（ピッチ＜λ／ＮＡ）について
は、整合は＋１ｎｍと−１ｎｍの範囲内であるが、孤立
したピッチ（＞λ／ＮＡ）については、＋３ｎｍまで非
整合化が起こる。二重露出を使用するために、今や、λ
／ＮＡよりも小さなピッチに対して既に得られた十分な
ＣＤピッチ異常整合化とは無関係に、λ／ＮＡより大き
なピッチに対してＣＤピッチ異常整合化を改善すること
が可能である。これを図５に示す。ここで、組み合わさ
れた照射量（矢印５２で示される効果）とσ−ｏｕｔｅ
ｒ調整（矢印５３で示される効果）を使用して、ピッチ
＞Ｐｒの部分パターンについてＣＤピッチ異常整合化を
最適化する。二重露出像に対して結果的に生じる全体的
なＣＤピッチ異常整合化を図６に示す。パターンで起こ
るピッチの全範囲について、＋および−１ｎｍよりも優
れた整合が得られる。
【００３４】本発明の特定の実施形態を上で説明した
が、本発明は説明したのとは別の方法で実施することが
できることは理解されるであろう。説明は、本発明を限
定する意図ではない。
が、本発明は説明したのとは別の方法で実施することが
できることは理解されるであろう。説明は、本発明を限
定する意図ではない。
【図１】本発明の実施形態に従ったリソグラフィ投影装
置を示す図である。
置を示す図である。
【図２】ＣＤピッチ異常のグラフを示す図である。印刷
されるＣＤをｎｍ（ナノメートル）単位で縦軸方向に与
え、横軸方向にピッチをｎｍ単位で与える。
されるＣＤをｎｍ（ナノメートル）単位で縦軸方向に与
え、横軸方向にピッチをｎｍ単位で与える。
【図３】ＣＤピッチ異常と基準に使用されるＣＤピッチ
異常との差のグラフを示す図である。印刷されるＣＤの
差をｎｍ単位で縦軸方向に与え、横軸方向にピッチをｎ
ｍ単位で与える。
異常との差のグラフを示す図である。印刷されるＣＤの
差をｎｍ単位で縦軸方向に与え、横軸方向にピッチをｎ
ｍ単位で与える。
【図４】球面収差誘起不整合化の効果を説明するＣＤピ
ッチ異常のグラフを示す図である。印刷されるＣＤをｎ
ｍ（ナノメートル）単位で縦軸方向に与え、横軸方向に
ピッチをｎｍ単位で与える。
ッチ異常のグラフを示す図である。印刷されるＣＤをｎ
ｍ（ナノメートル）単位で縦軸方向に与え、横軸方向に
ピッチをｎｍ単位で与える。
【図５】ＣＤピッチ異常と基準に使用されるＣＤピッチ
異常との差のグラフを示す図である。また、機械設定変
更の効果を示す図である。印刷されるＣＤの差をｎｍ
（ナノメートル）単位で縦軸方向に与え、横軸方向にピ
ッチをｎｍ単位で与える。
異常との差のグラフを示す図である。また、機械設定変
更の効果を示す図である。印刷されるＣＤの差をｎｍ
（ナノメートル）単位で縦軸方向に与え、横軸方向にピ
ッチをｎｍ単位で与える。
【図６】二重露出球面収差誘起不整合化を使用する効果
を説明するＣＤピッチ異常のグラフを示す図である。印
刷されるＣＤをｎｍ（ナノメートル）単位で縦軸方向に
与え、横軸方向にピッチをｎｍ単位で与える。
を説明するＣＤピッチ異常のグラフを示す図である。印
刷されるＣＤをｎｍ（ナノメートル）単位で縦軸方向に
与え、横軸方向にピッチをｎｍ単位で与える。
ＬＡ 放射源 Ｅｘ ビーム拡大器 ＩＬ 照明装置 Ｅｘ，ＩＬ 放射システム ＡＭ 調整手段 ＩＮ 積分器 ＣＯ 集光器 ＰＬ 投影システム ＭＡ マスク（レチクル） ＭＴ 第１の物体テーブル（マスク・テーブル） Ｃ 目標部分 ＰＢ 投影ビーム Ｗ 基板（ウェーハ） ＷＴ 第２の物体テーブル（基板テーブル） ４１ 球面収差なし ４２ ０．０５波の球面収差 ５１ ＣＤピッチ異常整合 ５２ 照射量の効果 ５３ σ−ｏｕｔｅｒ調整 ２３ 照射量の小さな変化の効果 ２２ ＣＤピッチ異常 ２１ 第２のリソグラフィ投影装置に特有なＣＤピッチ
異常 ３２ ＣＤピッチ異常整合 ３３ ＣＤピッチ異常整合
異常 ３２ ＣＤピッチ異常整合 ３３ ＣＤピッチ異常整合
Claims (9)
- 【請求項１】 基板の目標部分にパターン形成したビー
ムを投射するための投影システムを備える第１のリソグ
ラフィ投影装置を用意する工程と、 放射感応材料の層で少なくとも部分的に覆った基板を用
意する工程と、 放射システムを使用して放射の投影ビームを供給する工
程と、 パターン形成手段を用いて前記投影ビームの断面にパタ
ーンを与える工程と、 前記投影システムを使用して、前記層の目標部分に前記
パターン形成した放射のビームを投影して、投影された
像を得る工程と、 基準のための第２のリソグラフィ投影装置を用意する工
程とを備えるリソグラフィ製造法において、 前記放射感応層の前記投影された像から、第１のリソグ
ラフィ伝達関数の空間周波数依存性についての第１の情
報を得る工程と、 前記第２のリソグラフィ投影装置を使用して、第２のリ
ソグラフィ伝達関数の空間周波数依存性についての、基
準のための第２の情報を得る工程と、 前記第１の情報と前記第２の情報の差を計算する工程
と、 前記差を最小限にするように前記第１のリソグラフィ投
影装置の機械設定のうちの少なくとも１つに適用するた
めのこれら機械設定の変更を計算する工程と、 前記計算した機械設定の変更を適用する工程とを特徴と
するリソグラフィ製造法。 - 【請求項２】 機械設定の変更を計算する前記工程が、
前記差に影響を及ぼす前記第１のリソグラフィ投影装置
の機械設定の少なくとも１つと前記差との間の関係を定
量化する複数の係数を計算することを含む、請求項１に
記載のリソグラフィ製造法。 - 【請求項３】 前記係数が、前記放射システムおよび／
または投影システムの様々な照明設定および投影すべき
前記パターンの様々な特徴の少なくとも１つのための、
複数群の係数を含む、請求項２に記載のリソグラフィ製
造法。 - 【請求項４】 前記機械設定の変更が、照射量の変更、
照明設定の変更、前記投影システムの開口数設定の変
更、前記基板の焦点設定の変更、および投影システムの
レンズ要素設定の変更のうちの少なくとも１つを含む、
請求項１または請求項２に記載のリソグラフィ製造法。 - 【請求項５】 前記第１の情報および前記第２の情報が
ＣＤピッチ異常である、請求項１に記載のリソグラフィ
製造法。 - 【請求項６】 前記パターンが、少なくとも２つの部分
パターンを含み、これら少なくとも２つの部分パターン
の各々が、それぞれのピッチの範囲内のピッチを有する
特徴を含み、さらに放射のパターン形成したビームを目
標部分に投射する前記工程が２つの工程を含み、その２
つの工程中に、工程ごとに、機械設定の変更を計算しか
つ適用する、請求項１に記載のリソグラフィ製造法。 - 【請求項７】 前記それぞれのピッチの範囲を、ピッチ
＜１．５λ／ＮＡおよび０．７λ／ＮＡ＜ピッチである
ように選ぶ、請求項６に記載のリソグラフィ製造法。 - 【請求項８】 放射の投影ビームを供給するための放射
システムと、 所望のパターンに従って前記投影ビームをパターン形成
するために用いるパターン形成手段を支持するための支
持構造と、 基板を保持するための基板テーブルと、 前記基板の目標部分に前記パターン形成したビームを投
射するための投影システムと、 照射エネルギー設定および照明設定のうちの少なくとも
１つに適用可能な機械設定とを備えるリソグラフィ投影
装置において、さらに、 機械設定を変更するための手段と、 第１のリソグラフィ伝達関数についての第１の情報と、
第２のリソグラフィ伝達関数についての第２の情報との
差、およびこの差を最小限にするために前記機械設定の
うちの少なくとも１つに適用すべき機械設定の変更を計
算するためのプロセッサとを備えることを特徴とするリ
ソグラフィ投影装置。 - 【請求項９】 請求項１から８に記載の方法に従って製
造するデバイス。
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