JP2005217430A - 較正された固有分解モデルを使用した、露光装置の組み合わせによる、モデルopcの偏差を予測し最小限に抑える方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の組の基底関数を含み、所与のフォトリソグラフィ処理工程について第1露光装置によって生成される像を推定できる、第1露光装置について較正されたモデルを作成するステップと、第2の組の基底関数を含み、このフォトリソグラフィ処理工程について第2露光装置によって生成される像を推定できる、第2露光装置のモデルを作成するステップと、第2の組の基底関数を第1の組の基底関数の1次結合として表現して、第2露光装置に対応する等価なモデル関数を生成するステップとを含み、この等価なモデル関数が、このフォトリソグラフィ処理工程について第2露光装置によって生成される像に対応するシミュレーション像を生成する。
【選択図】図1
Description
プログラム可能なミラー・アレイ。このような装置の実施例は、粘弾性制御層及び反射面を有するマトリックス状にアドレス可能な表面である。このような装置の基礎となる基本原理は、(例えば)反射面のアドレスされた領域は入射光を回折光として反射し、アドレスされない領域は入射光を非回折光として反射するというものである。適当なフィルタを使用して、反射ビームから前記非回折光をフィルタリングして除去し、回折光のみを後に残すことができる。このようにして、マトリックス状にアドレス可能な表面のアドレス指定パターンに従ってビームがパターン化される。必要とされるマトリックス・アドレス指定は、適当な電子的手段を使用して実施し得る。このようなミラー・アレイに関するより多くの情報は、例えば、米国特許第5296891号及び第5523193号から入手することができる。参照によりこれらを本明細書に組み込む。
プログラム可能なLCDアレイ。このような構造の実施例が、米国特許第5229872号に示されている。参照によりこれを本明細書に組み込む。
T(x,y)=F(M(x,y)) (1)
になる。ここで、T(x,y)は、ウェハ上に生成される2値像であり、M(x、y)は、マスク上の(OPCフィーチャを含み得る)入力パターンである。Fは、未知の関数形式を表し、任意のモデルの中心(コア)である。最も簡単な固定閾値モデルでは、この2値像は、固定閾値を用いてM(x,y)の空間像を切断することによって得られる。固定閾値のところで空間像を切断することによって得られる2値像は一般に、レジストのコントラストが有限であるために、実験結果と完全に一致しないことに留意されたい。ただし、固定閾値を用いて2値像を得る際の簡便さは極めて魅力的である。0又は1の値を有する任意の2値関数T(x,y)は、帯域制限された連続関数F(x,y)に、任意の指定精度で閾値を適用することによって得られることを示す数学的な定理が存在する。要求精度が高いほど、関数F(x,y)に必要とされる帯域は広くなる。本発明のモデルでは、このような連続関数F(x,y)を、SPIF(系の擬似強度関数)と称する。
SPIF(x,y)=G(I(x,y)) (2)
と表すことができる。
ただし、{φi}は、完全な1組の正規直交関数を構成し、{αi}は、対応する重み係数であり、
は、正規直交関数{φi}とマスク透過関数Mの畳み込み演算を表す。結像理論の表現では、式(3)は、部分コヒーレント結像系が、一連のコヒーレント結像系に分解し得ることを示している。部分コヒーレント結像系を一連のコヒーレント結像系に分解する方法が他にもあるが、上記で説明した方法が最適なものであることがわかっており、これをしばしば、最適コヒーレント分解と呼ぶ。例えば、ワイ・シー・パティ(Y.C.Pati)およびティー・カイラス(T.Kailath)、J.Opt.Soc.Am.A 11、(1994年)、2438頁を参照されたい。この文献を参照により本明細書に組み込む。
∫∫W(x1’,y1’;x2’,y2’)φi(x2’,y2’)dx2’dy2’=αiφi(x1’,y1’) (4)
及び
W(x1’,y1’;x2’,y2’)=γ(x2’−x1’,y2’−y1’)K(x1’,y1’)K*(x2’,y2’) (5)
ここで、γ(x2’−x1’,y2’−y1’)は、物体面での(x1’,y1’)および(x2’,y2’)の相互コヒーレンスであり、照明によって決まる。K(x1’,y1’)は、結像光学系のインパルス応答関数であり、光学系の瞳関数によって決まる。より具体的には、K(x1’,y1’)は、物体面の(0,0)における単位振幅及びゼロ位相が乱れるために、像面の点(x1’,y1’)では複素振幅になる。
になる。
と定義すると、(x,y)におけるSPIFの値は、S1,S2,・・・,SNの値によってのみ決まるはずであることが明らかであり、式(1)は、
SPIF(x,y)=G(S1,S2,・・・,SN) (8)
になる。逐次展開を用いて、
が得られる。すべてのSi項(i=1,2,・・・,N)がゼロになる場合、SPIFはゼロになるはずであり、したがって、G(0,0,・・・,0)はゼロになるはずである。より具体的には、S項がすべてゼロに等しくなると、式(9)からSPIF=G(0,0,0,・・・)になる。ただし、S項がすべてゼロに等しくなり得るのは、マスクが全く光を通さないときだけである。この場合、SPIFは明らかにゼロに等しくなる。したがって、式(9)から式(10)が得られる。式(10)は、SPIF(x,y)が(x,y)における信号Siにどのように関係するかを表している。
{βi}及び{ηij}は、信号{S1,S2,・・・,SN}に対するレジストの応答を特徴づけるモデル・パラメータである。{βi}及び{ηij}は、光学結像構成とは無関係であることを理解されたい。というのは、これらのパラメータは、露光後の処理工程によってのみ決まるからである。したがって、{βi}及び{ηij}は、モデルの式(10)を実験データで較正することによって容易に得ることができる。
であり、ここで、
χn i=∫∫φB n・φA i *dxdy (12)
である。
になる。
からの場と、
からの場の間に位相の相関がなく、したがって、時間平均値がゼロになるからである。式(13)から、{φA i}で表す射影信号は、
になる。等価なSPIFは、
になる。同じ閾値を用いて、式(15)で表されるSPIFから、露光装置Bによる2値像を容易に得ることができる。
放射投影ビームPBを供給する放射装置Ex、IL(この特定の例では放射源LAも含む)と、
マスクMA(例えばレチクル)を保持するマスク・ホルダを備え、要素PLに対してマスクを正確に位置決めする第1位置決め手段に連結された第1物体テーブル(マスク・テーブル)MTと、
基板W(例えば、レジストを塗布したシリコン・ウェハ)を保持する基板ホルダを備え、要素PLに対して基板を正確に位置決めする第2位置決め手段に連結された第2物体テーブル(基板テーブル)WTと、
基板Wの(例えば、1つ又は複数のダイを含む)目標部分Cに、マスクMAの照射部分を結像する投影装置(「レンズ」)PL(例えば、屈折光学装置、反射光学装置、又は反射屈折光学装置)とを含む。
ステップ・モードでは、マスク・テーブルMTは本質的に固定し、目標部分Cにマスク像全体を1回(すなわち、1回の「フラッシュ」)で投影する。次いで、基板テーブルWTをx方向及び/又はy方向に移動して、ビームPBによって異なる目標部分Cを照射することができる。
スキャン・モードでは、所与の目標部分Cが1回の「フラッシュ」で露光されない点を除き、本質的に同じ状況が当てはまる。その代わりに、マスク・テーブルMTが、所与の方向(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、それによって投影ビームPBがマスク像の上を走査する。それと並行して、基板テーブルWTが同時に同方向又は反対方向に速度V=Mvで移動する。ただし、Mは、レンズPLの倍率(典型的には、M=1/4又は1/5)である。このようにして、分解能を損なわずに比較的大きな目標部分Cを露光することができる。
1001 RAM
1002 ROM
1003 入力部
1004 ディスプレイ
AM 調整手段
C 目標部分
CO コンデンサ
Ex 放射系、ビーム・エキスパンダ
IF 干渉計測手段
IL 照明系、照明器
IN インテグレータ
LA 放射源
MA マスク、レチクル
MT 第1物体テーブル、マスク・テーブル
PB 放射投影ビーム
PL 投影系、レンズ
W 基板
WT 第2物体テーブル、基板テーブル
Claims (15)
- 複数の露光装置の結像性能をシミュレートするモデルを作成する方法において、
第1の組の基底関数を含み、所与のフォトリソグラフィ処理工程について第1露光装置によって生成される像を推定できる、前記第1露光装置の較正されたモデルを作成するステップと、
第2の組の基底関数を含み、前記フォトリソグラフィ処理工程について第2露光装置によって生成される像を推定できる、前記第2露光装置のモデルを作成するステップと、
前記第2の組の基底関数を前記第1の組の基底関数の1次結合として表現して、前記第2露光装置に対応する等価なモデル関数を生成するステップとを含み、
前記等価なモデル関数が、前記フォトリソグラフィ処理工程について前記第2露光装置によって生成される前記像に対応するシミュレーション像を生成する方法。 - 前記較正されたモデルが、
前記第1露光装置及び前記フォトリソグラフィ処理工程で用いる処理条件の変数を規定するステップと、
前記第1露光装置の初期モデルを作成するステップと、
複数のテスト構造を規定するステップと、
前記第1露光装置及び前記フォトリソグラフィ処理工程の処理条件を用いて、前記テスト構造を結像させて、実際の結像結果を得るステップと、
前記テスト構造を前記初期モデルにかけることによって結像シミュレーション結果を生成するステップと、
前記結像シミュレーション結果と、前記実際の結像結果とを比較するステップと、
前記結像シミュレーション結果と前記実際の結像結果と差が、所定の基準未満になるように、前記初期モデルを調整するステップとによって作成され、
調整された初期モデルが、前記較正されたモデルに相当する請求項1に記載された方法。 - 前記第1の組の基底関数及び前記第2の組の基底関数が、複数の固有関数を含む請求項1に記載された方法。
- 前記第2露光装置に関する較正処理工程を実施しない請求項1に記載された方法。
- 前記結像シミュレーション結果と前記実際の結像結果とを比較するステップが、比較処理工程において2次元の輪郭パターンを用いる請求項2に記載された方法。
- 少なくとも1つの機械可読媒体によって搬送可能な実行可能コードを含むコンピュータ・プログラム製品において、少なくとも1つのプログラム可能なコンピュータが前記コードを実行することによって、前記少なくとも1つのプログラム可能なコンピュータにより、複数の露光装置の結像性能をシミュレートするモデルを作成する一連のステップが実施され、前記一連のステップが、
第1の組の基底関数を含み、所与のフォトリソグラフィ処理工程について第1露光装置によって生成される像を推定できる、前記第1露光装置の較正されたモデルを作成するステップと、
第2の組の基底関数を含み、前記フォトリソグラフィ処理工程について第2露光装置によって生成される像を推定できる、前記第2露光装置のモデルを作成するステップと、
前記第2の組の基底関数を前記第1の組の基底関数の1次結合として表現して、前記第2露光装置に対応する等価なモデル関数を生成するステップとを含み、
前記等価なモデル関数が、前記フォトリソグラフィ処理工程について前記第2露光装置によって生成される前記像に対応するシミュレーション像を生成するコンピュータ・プログラム製品。 - 前記較正されたモデルを作成する前記ステップが、
前記第1露光装置及び前記フォトリソグラフィ処理工程で用いる処理条件のパラメータを規定するステップと、
前記第1露光装置の初期モデルを作成するステップと、
複数のテスト構造を規定するステップと、
前記第1露光装置及び前記フォトリソグラフィ処理工程の処理条件を用いて前記テスト構造を結像させて、実際の結像結果を得るステップと、
前記テスト構造を前記初期モデルにかけることによって結像シミュレーション結果を生成するステップと、
前記結像シミュレーション結果と、前記実際の結像結果とを比較するステップと、
前記結像シミュレーション結果と前記実際の結像結果の差が、所定の基準未満になるように、前記初期モデルを調整するステップとを含み、
調整された初期モデルが、前記較正されたモデルに相当する請求項6に記載されたコンピュータ・プログラム製品。 - 前記第1の組の基底関数及び前記第2の組の基底関数が、複数の固有関数を含む請求項6に記載されたコンピュータ・プログラム製品。
- 前記第2露光装置に関する較正処理工程を実施しない請求項6に記載されたコンピュータ・プログラム製品。
- 前記結像シミュレーション結果と前記実際の結像結果とを比較するステップが、比較処理工程において2次元の輪郭パターンを用いる請求項7に記載されたコンピュータ・プログラム製品。
- 複数の露光装置の結像性能をシミュレートするモデルを作成する装置において、
第1の組の基底関数を含み、所与のフォトリソグラフィ処理工程について第1露光装置によって生成される像を推定できる、前記第1露光装置について較正されたモデルを作成する手段と、
第2の組の基底関数を含み、前記フォトリソグラフィ処理工程について第2露光装置によって生成される像を推定できる、前記第2露光装置のモデルを作成する手段と、
前記第2の組の基底関数を前記第1の組の基底関数の1次結合として表現して、前記第2露光装置に対応する等価なモデル関数を生成する手段とを含み、
前記等価なモデル関数が、前記フォトリソグラフィ処理工程について前記第2露光装置によって生成される前記像に対応するシミュレーション像を生成するようになっている装置。 - 前記較正されたモデルを作成する前記手段が、
前記第1露光装置及び前記フォトリソグラフィ処理工程で用いる処理条件のパラメータを規定する手段と、
前記第1露光装置の初期モデルを作成する手段と、
複数のテスト構造を規定する手段と、
前記第1露光装置及び前記フォトリソグラフィ処理工程の処理条件を用いて前記テスト構造を結像させて、実際の結像結果を得る手段と、
前記テスト構造を前記初期モデルにかけることによって結像シミュレーション結果を生成する手段と、
前記結像シミュレーション結果と、前記実際の結像結果とを比較する手段と、
前記結像シミュレーション結果と前記実際の結像結果との差が、所定の基準未満になるように、前記初期モデルを調整する手段とを含み、
調整された初期モデルが、前記較正されたモデルに相当する請求項11に記載された装置。 - 前記第1の組の基底関数及び前記第2の組の基底関数が、複数の固有関数を含む請求項11に記載された装置。
- 前記第2露光装置に関する較正処理工程を実施しない請求項11に記載された装置。
- 前記結像シミュレーション結果と前記実際の結像結果との比較において、2次元の輪郭パターンが比較に用いられる請求項12に記載された装置。
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