JP2005328047A - 粒子ビーム露光の改善されたパターン規定装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子ビーム露光装置に使用するためのパターン規定デバイスにおいて、複数のブランク開口部(910)が、ブランク開口部の複数の折れ線(bl)からなるパターン規定フィールド(bf)内に配置されており、各々ブランク信号(911)によって制御可能な偏向手段を備えており、ブランク開口部の数グループ(g4,g5,g6)への仕切りに基づいたブランク開口部の線のために、各グループのブランク開口部の偏向手段が共通グループ・ブランク信号(911)に供給され、また線の各グループのグループ・ブランク信号がブランク手段に供給されるとともに同じ線にある他のグループのグループ・ブランク信号と無関係にそれぞれのブランク開口部に接続されている。
【選択図】図9b
Description
次に説明する本発明の好ましい実施例は、米国公開特許第二003−0155534−A1に開示されたパターン規定(PD)システムに基づいている。次の説明において、本発明に適切である限り、PDシステムの技術的背景はまず図1から5(米国公開特許第二003−0155534−A1のシステムに充当する修正例に対応)を参照して説明し、次にPDシステムにおける本発明の実施例を説明する。本発明は次の実施例に限定するのもではなく、本発明の可能な実行例のいくつかを提示するのみであることを理解すべきである。
グレイ・スケール
上述したPML2の概念に基づいて、基板は連続して移動され、またターゲット上の同じ画素が走査動作中一連のアパーチャによって複数回覆われる。従って、ターゲット上のある位置における一つの画素を考慮して、その画素が覆われたきに全アパーチャがスイッチオンされ、これで画素の最大露光結果となり、「ホワイト」シェードが100%に対応する。グレイ・シェード(例えば、20%)が線内のアパーチャの対応する数(例えば、線内に90のアパーチャあがるときに90の20%=18アパーチャ)をスイッチオンすることによって実行される。従って、画素の値を制御する信号がグレイ・スケール・コード、例えばnビットの2進数としてコード化された整数によって表わされる。
以下、本発明をアパーチャの構成がn=6とm=6(n×m=36)の概念で説明する。ウェハに対して説明されるべき最小構成サイズは45nm(45nmの分解線とスペースを伴う45nmノードとする)であり、最小スポットは25nm(図3において画素幅×、一つのアパーチャの幾何学的画像に等しい)である。画像フィールド幅fwは81μmである。200×縮小投射システム(上記説明参照)に関するこの画像フィールドを製造するために、正方形PDフィールドが幅L=16.2mmを有し、線の数pl=L/W=3240に対応し、また3240ビット・ストリームが到来データ・ストリームによってアドレスされることになる。横断方向において、列r1−r3の各々にfw/(n・x)=L/(n・w)=90アパーチャがある。
図14はブランク・プレートのためのデータ事前処理およびデータ・ローディングを示す。既に説明したように、ブランク・プレートへ供給される並列データ(3240線掛ける6グレイ・グループ)の安定流れがある。ブランク・プレートに対して利用可能な線の制限数(例えば、200未満のパッド接続部713)だけがあるという事実のために、マルチプレキシング工程がこのボトルネックの周りで操作するのに使用される。換言すれば、任意の定格(例えば、8MHz)で複数の並列データ(6×3240ビット)が高いデータ定格(144×8=1152MHz)の少数データ(例えば、135ビット)に変換される。ブランク・プレート上で、データがコンバータ721−724内で並列データに変換し直され、供給線gfを介してグレイ・グループに印加することができる。ブランク・プレートでデータ定格を下げるために、供給線がPDフィールドの全周縁の周りに配備される。例えば、上述したように25mmチップ上に生成された16.2mm幅の方形PDフィールドで、80μm幅を有する少なくとも1250までの接着パッドが矩形フレームに沿って線に嵌め込むことができ、16ビット・マルチプレキシング工程によって128MHzまでデータ定格の低減が許容される。
グレイ・スケーリングに関連する可能な欠陥と他の問題を考慮するために、1線当りの欠陥数に依存して可能にされたり、不可能にされたりできるスペア・ブランク開口部を含めることが可能である。このオプションを提供するために、必要とする以上のアパーチャがあるチャネルまたは全チャネルのために構成するこができ、あるいはより有効であると思われれば、付加的な「エキストラ・アパーチャ」グループが各線に付加でき、これによって必要とするときに、例えば対応する接続線の合焦イオン・ビーム修正によって物理的に必要なとき、または設置ロジックを使用するソフトウェア制御スイッチングによって1線当りのアパーチャの特定数を「稼動」することができる。
本発明のさらなる発展例として、「インターロッキング・グリッド」による異なるグループの配列アパーチャが実行され、基板上に付加的な露光スポットを生成する。インターロッキング・グリッドにおいて、一つまたはそれ以上のアパーチャが、アパーチャ直径の一部によって、詳しくは正方形または矩形グリッドに対して半径だけ水平および垂直方向に他のグループのベース・アレイにシフトされる。
ストライプa24内のアパーチャ(すなわち、ブランク開口部)は、他のストライプa14内のアパーチャの位置に関して垂直方向と水平方向にアパーチャ幅の半分だけシフトされる。この結果として、効果的なグリッドが両グリッドgd14,gd24の重畳から得られ、効果的グリッドのピッチはベース・グリッドのピッチの半分になる。異なるグリッドに属するブランク開口部が分離したグレイ・グループとしてアドレスされる。
2)任意のアドレス・グリッドに対して必要とするグレイ・レベルが相当低減
3)グレイ・レベル数の低減がPDフィールドのサイズのさらなる低減を許容
4)最も限界的な線(解像度<ノード)の書き取りが同じ走査速度で可能
5)任意のぼやけ(最小外径サイズのパーセント)に対して、小さいリトグラフ・ノードが達成
6)ブランク・アパーチャ・プレート内の総アパーチャの限定数に対して、小さい直径カラムの場合に、レベル当りのアパーチャ数(=冗長性)従来のグリッドと比べてインターロッキング・グリッドに対してより高い、16.2mmの矩形プレートの例によって説明すると、90個のアパーチャがインターロッキング・グリッドを使用してまたはそれぞれインターロッキング・グリッドなしに46個のグレイ・レベル(1レベル当り2アパーチャ)を使用して2×16のグレイ・レベル(1レベル当り3アパーチャ)に副分割することができる。
1)グレイ・レベルの低い数が必要:主な改良の一つは単一走査ストライプ露光処理中に可能な物理的アドレス・グリッドの低減(すなわち、近接露光スポットの距離)である。これはPDフィールド上方に適切な方法でアパーチャの利用可能数を配列し、(補間された画素情報で)適切に変換されたデータ流れによるアパーチャの一部をアドレスすることによって達成される。対応するアドレス・グリッドおよび処理寛容度が、物理的アドレス・グリッドが倍化されて各露光スポットに対するグレイ・レベルの低い数にもかかわらず相当改善される。例えば、12.5nm距離(XおよびY方向に)でインターロッキング・グリッド・スポットと各スポットに対して16グレイ・レベルを有する25nm幅の露光スポットを使用することで、1nmアドレス・グリッド(線の中心のエラー<0.5nm、線の幅のエラー<0.5nm)が、14.6%処理寛容度の優れた線量寛容度で実現することができる。比較の目的で、露光スポット当り64グレイ・レベルさえもないインターロッキング・グリッドなしで、処理寛容度が係数2だけグリッド位置で変化すると、比較的低い処理寛容度を満足させない。
Claims (23)
- 粒子ビーム露光装置(100)に使用するためのパターン規定デバイス(102)において、前記デバイスが帯電粒子のビーム(lp,bp)で照射され、ビームが複数のアパーチャのみを通過させられるように適用され、同じ形状の前記アパーチャ(21,230)が前記アパーチャを透過するビームレット(bm)の形状を規定し、アパーチャ(21)がアパーチャの複数の折れ線(pl)で構成されたパターン規定フィールド(pf)内に配置されており、アパーチャの幅(w)の第一整数倍だけ前記線内で隔置されるとともに前記整数倍幅(w)の端数(mw)だけ近接線間でオフセットしており、前記アパーチャがブランク開口部の線内に配置された対応ブランク開口部(220)に関連し、各ブランク開口部(220)が二つの偏向状態、すなわち、開口部を通って照射された粒子が所望のパス(pl)に沿って進行することが許容される状態であると見なされたときの第一状態(スイッチオン)と偏向手段が開口部を通って照射された粒子を前記パス(pl)から偏向させたときの第二状態(スイッチオフ)との間でブランク信号(911)によって制御可能である偏向手段(221)を備えており、ブランク開口部の線に対してブランク開口部の線の数個のグループ(g4,g5,g6)への仕切りに基づいて、各グループのブランク開口部の偏向手段が共通グループブランク信号(911)の供給を受け、また線の各グループのグループブランク信号がブランク手段に送られるとともに、同じ線の他のグループのグループブランク信号と無関係にそれぞれのブランク開口部に接続されていることを特徴とするパターン規定デバイス。
- 複数のビームレットを形成するためのアパーチャ手段(203)と選択されたビームレットの通過を制御するブランク手段(203)からなり、前記アパーチャアレイ手段(203)が前記アパーチャを透過するビームレット(bm)の形状を規定する同じ形状を成す複数のアパーチャ(21,230)を有しており、アパーチャ(21)がアパーチャの複数の折れ線(pl)からなるパターン規定フィールド(pf)内に配置されており、アパーチャが前記線内でアパーチャの幅(w)の第一整数倍だけ隔置され、前記整数倍幅(w)の端数(mw)だけ近接線間でオフセットされており、前記ブランク手段(203)がアパーチャアレイ手段(203)のアパーチャ(230)に対応する構成内に配置された複数のブランク開口部(220)を有し、特にブランク開口部の対応する折れ線を有する請求項1に記載のデバイス。
- グループがそれぞれのグループ内にある複数のブランク開口部に関して少なくとも二つの異なるサイズを有している請求項1または2に記載のデバイス。
- グループ内の複数のブランク開口部が均一ベース数で乗算した2の乗数に対応している請求項3に記載のデバイス。
- 一つのグループを除いて全グループ内の複数のブランク開口部は均一ベース数で乗算した2の乗数に対応している請求項3に記載のデバイス。
- 線内の全グループの数は16よりも小さく、ブランク開口部のそれぞれの数に関する最大グループのサイズは最小グループのサイズの少なくとも四倍である請求項3から5のいずれか一つに記載のデバイス。
- ブランク開口部のグループへの仕切りは全線に対して同じである請求項1から6に記載のデバイス。
- 全線の対応するグループは互いに近接配置され、従ってパターン規定フィールド(pf)上方の線の方向に垂直にかかるようにストライプ(a1…a6)が形成された請求項7に記載のデバイス。
- グループへのブランク開口部の仕切りは全線に対して同じであるが、それぞれの線内にあるグループの少なくとも二つの異なるシーケンスを伴う請求項7に記載のデバイス。
- パターン規定フィールド(pf)が線の方向に対して垂直に少なくとも二つのドメイン(dm1,dm2)に分割され、各ドメインがブランク開口部の複数折れ線からなり、一つのドメインの線が線の幅の端数だけ次のドメインの線に対してオフセットし、各ドメインの各線のアパーチャが少なくとも一つのグループを表わしている請求項1から9のいずれか一つに記載のデバイス。
- 二つのドメインを伴い、第一ドメインの各グループがそれぞれのグループ内で同数のブランク開口部を有する第二ドメインの対応グループを有しており、第二ドメインの線が線の幅の端数だけ第一ドメインの線に対してオフセットしている請求項10に記載のデバイス。
- ブランク信号が線に沿ったそれぞれのブランク開口部のオフセットに対応する前記信号の時間遅延を実現する時間遅延手段を介して個々のブランク開口部に印加される請求項1から11のいずれか一つに記載のデバイス。
- アパーチャの幅が線の幅に等しい請求項1から12のいずれか一つに記載のデバイス。
- ブランク開口部の選択されたグループに関連するアパーチャの幅が線の幅よりも小さい幅を有し、残りのアパーチャが線の幅に等しい幅を有している請求項1から13のいずれか一つに記載のデバイス。
- グループのブランク信号が線の方向に対して平行に走行している側部で部分的に、また垂直に走行する側部に部分的にパターン規定フィールド(pf)に供給される請求項1から14のいずれか一つに記載のデバイス。
- アパーチャの形状が平面を全面覆う二次元幾何学的ベース形状に実質的に等価である請求項1から15のいずれか一つに記載のデバイス。
- ベース形状が正方形である請求項16に記載のデバイス。
- グループが少なくとも一つのブランク開口部からなり、グループのブランク信号を前記ブランク開口部に供給する線が、構造的修正によって該デバイスの表面上にアクセス可能であり、電気的接続状態と前記構造的修正によって処理されたときのブロック状態との間のグループブランク信号に対するその透過率を変更するように適用された要素からなる請求項1から17のいずれか一つに記載のデバイス。
- 要素が良導電状態と非導電状態間で反転不能となるように適用された導電体部材として実行される請求項18に記載のデバイス。
- 該デバイスが粒子ビームの方向に見られる後方に取り付けられた前記露光装置(100)の吸収面(204)に、偏向手段が、スイッチオフ状態において粒子を偏向するように適用された請求項1から19のいずれか一つに記載のデバイス。
- アパーチャの形状が、平面の丸みの付けられたおよび(または)傾斜の付けられたエッジの前面を覆う二次元多角形ベース形状と等価である請求項16に記載のデバイス。
- アパーチャの形状面積が元の多角形ベース形状の面積と同じである請求項21に記載のデバイス。
- アパーチャの形状が角に丸みのある正方形である請求項21また22に記載のデバイス。
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