JP2008288338A - フォトマスク、このフォトマスクを用いた露光装置のフレア測定方法及びマスクパターンの補正方法 - Google Patents
フォトマスク、このフォトマスクを用いた露光装置のフレア測定方法及びマスクパターンの補正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008288338A JP2008288338A JP2007130972A JP2007130972A JP2008288338A JP 2008288338 A JP2008288338 A JP 2008288338A JP 2007130972 A JP2007130972 A JP 2007130972A JP 2007130972 A JP2007130972 A JP 2007130972A JP 2008288338 A JP2008288338 A JP 2008288338A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flare
- exposure amount
- photomask
- pattern
- exposure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
- G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
- G03F7/70941—Stray fields and charges, e.g. stray light, scattered light, flare, transmission loss
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/38—Masks having auxiliary features, e.g. special coatings or marks for alignment or testing; Preparation thereof
- G03F1/44—Testing or measuring features, e.g. grid patterns, focus monitors, sawtooth scales or notched scales
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/70—Adapting basic layout or design of masks to lithographic process requirements, e.g., second iteration correction of mask patterns for imaging
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
【課題】露光装置内におけるフレアの方向依存性を知ることができ、フレア要因の解明や寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正できる評価用フォトマスクを提供する。
【解決手段】フォトマスクは、露光光を透過する材料からなる基板10Aと、前記基板に前記露光光を遮光する材料を用いて形成され、少なくとも一対のバー状透過領域11A−1,11A−2が遮光小領域12SAを挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位とし、前記遮光小領域を中心にして前記バー状透過領域が異なる角度に回転された複数のパターンが配置された遮光層12Aとを具備する。
【選択図】 図1
【解決手段】フォトマスクは、露光光を透過する材料からなる基板10Aと、前記基板に前記露光光を遮光する材料を用いて形成され、少なくとも一対のバー状透過領域11A−1,11A−2が遮光小領域12SAを挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位とし、前記遮光小領域を中心にして前記バー状透過領域が異なる角度に回転された複数のパターンが配置された遮光層12Aとを具備する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、露光装置における投影レンズの収差に起因するフレア計測のために使用される評価用のフォトマスク、このフォトマスクを用いた露光装置のフレア測定方法及びマスクパターンの補正方法に関する。
半導体装置を製造する際のフォトリソグラフィ技術において、露光装置のレンズ収差に起因するフレアの計測は装置の解像限界を知る上で重要な項目である。フレアとは、レンズ内で強い光の反射が起こり像のコントラストを下げる現象や、これによって生じる露光光のかぶりのことであり、光学系の精度を示す指標の1つである。
露光波長の短波長化に伴い、露光装置のフレア増大が予想される。超解像リソグラフィ技術においては、露光装置のフレア量をあらかじめ計測し、これをマスク上で補正することが行われており、露光する基板に対するフレアの影響を厳密に把握することが今後のリソグラフィ設計において重要な課題である。
特に、HP32nm世代以降にリソグラフィの主流になると目されているEUVリソグラフィでは、反射光学系を用いることから装置のフレアも大きくなると予測され、更にきめ細かなフレア測定・補正が必要となってくる。EUVリソグラフィでは光学系のみならず、マスクにも反射型を用いる。反射型マスクは、従来型のガラスレチクルと比較すると構造、露光光の入射する方向、角度などに大きな違いが見られる。
また、一般にフレアの計測には、例えば特許文献1に開示されているように、Kirk法(ボックスインボックス法)が用いられているが、この方法ではフレアの方向依存性を計測することはできない。すなわち、Kirk法では、矩形もしくは円形の透過部の中央に小領域の遮光部を配置し、遮光部の寸法が設計通りに解像する露光量D1と遮光部が完全に消失する露光量D2との比D1/D2からフレアを算出する。
しかしながら、この計測方法では、全方向(360°)からのかぶりを合算した影響を計測することになるため、仮に特定の方向から大きなかぶりの影響があったとしても、それを分離して計測することはできない。
特開2004−296648号公報
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、露光装置内におけるフレアの影響の方向依存性を知ることができ、フレア要因の解明や寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正する際に用いることができるフォトマスク、このフォトマスクを用いた露光装置のフレア測定方法及びマスクパターンの補正方法を提供することにある。
本発明の一態様によると、露光光を透過する材料からなる基板と、前記基板に前記露光光を遮光する材料を用いて形成され、少なくとも一対のバー状透過領域が遮光小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位とし、前記遮光小領域を中心にして前記バー状透過領域が異なる角度に回転された複数のパターンが配置された遮光層とを具備するフォトマスクが提供される。
本発明の他の一態様によると、露光光を反射する材料からなる基板と、前記基板に前記露光光を吸収する材料を用いて形成され、少なくとも一対のバー状反射領域が光吸収小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位とし、前記光吸収小領域を中心にして前記バー状反射領域が異なる角度に回転された複数のパターンが配置された光吸収層とを具備するフォトマスクが提供される。
本発明の更に他の一態様によると、露光光を遮断する材料からなる基板と、前記基板に形成され、前記露光光が透過する開口からなり、少なくとも一対のバー状開口領域が遮断小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位とし、前記遮断小領域を中心にして前記バー状開口領域が異なる角度に回転された複数のパターンが配置された光透過部とを具備するフォトマスクが提供される。
また、本発明の別の一態様によると、基板上に被感光材料を塗布して被感光層を形成するステップと、評価用フォトマスクを用いて露光量を変化させながら前記被感光層を露光し、露光量毎に異なる方向のフレア計測パターン群を得るステップと、各露光量における前記フレア計測パターン群の中から遮光部が解像する露光量と消失する露光量を方向毎に検出するステップと、前記遮光部が解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出するステップとを具備し、前記評価用フォトマスクは、少なくとも一対のバー状領域が小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位として備え、露光量に応じて前記小領域が解像または消失するものである露光装置のフレア測定方法が提供される。
本発明の更に別の一態様によると、基板上に被感光材料を塗布して被感光層を形成するステップと、評価用フォトマスクを用いて露光量を変化させながら前記被感光層を露光し、露光量毎に異なる方向のフレア計測パターン群を得るステップと、各露光量における前記フレア計測パターン群の中から遮光部が解像する露光量と消失する露光量を方向毎に検出するステップと、前記遮光部が解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出するステップと、前記算出したフレア比率を元にマスクバイアス値を算出するステップと、前記算出したマスクバイアス値に基づいて、製造用フォトマスクのパターンサイズを方向毎に修正するステップとを具備し、前記評価用フォトマスクは、少なくとも一対のバー状領域が小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位として備え、露光量に応じて前記小領域が解像または消失するものであるマスクパターンの補正方法が提供される。
本発明によれば、露光装置内におけるフレア影響の方向依存性を知ることができ、フレア要因の解明や寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正する際に用いることができるフォトマスク、このフォトマスクを用いた露光装置のフレア測定方法及びマスクパターンの補正方法が得られる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1及び図2はそれぞれ、本発明の第1の実施形態に係るフォトマスクについて説明するためのもので、フレア計測パターンの基本形状を示している。ここでは透過型マスクの一例としてガラスレチクルを示しており、図1は平面図、図2は図1のX−X’線に沿った断面図である。露光光を透過する材料からなる基板10Aの一方の面(光照射面の裏面側)には、露光光を遮光する材料を用いて形成された遮光層12Aが形成されている。この遮光層12Aは、Cr膜等からなり、露光光を被感光材料上に照射する透過領域が形成されている。この透過領域は、一対のバー状透過領域11A−1,11A−2が遮光小領域12SAを挟んで横方向(一方向)に配置されたパターン(フレア計測パターン)になっている。
[第1の実施形態]
図1及び図2はそれぞれ、本発明の第1の実施形態に係るフォトマスクについて説明するためのもので、フレア計測パターンの基本形状を示している。ここでは透過型マスクの一例としてガラスレチクルを示しており、図1は平面図、図2は図1のX−X’線に沿った断面図である。露光光を透過する材料からなる基板10Aの一方の面(光照射面の裏面側)には、露光光を遮光する材料を用いて形成された遮光層12Aが形成されている。この遮光層12Aは、Cr膜等からなり、露光光を被感光材料上に照射する透過領域が形成されている。この透過領域は、一対のバー状透過領域11A−1,11A−2が遮光小領域12SAを挟んで横方向(一方向)に配置されたパターン(フレア計測パターン)になっている。
上記のようなフレア計測パターンを1つの単位とし、上記遮光小領域12SAを中心にして異なる角度に回転させて複数配置し、露光装置のフレア補正を行うための評価用フォトマスクを形成する。図3はその一例であり図1及び図2に示した基本形状を45°ずつ回転させて配置している。すなわち、遮光小領域12SAを中心にして一対のバー状透過領域11A−1,11A−2を左回りに45°、左回りに135°及び左回りに90°それぞれ回転させたフレア計測パターン13−1,13−2,13−3,13−4を形成して配置している。
上記フレア計測パターン13−1,13−2,13−3,13−4(フレア計測パターン群)を形成した評価用フォトマスクを用いて露光装置内におけるフレアの影響の方向依存性を測定し、フレア要因の解明や寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正する。
すなわち、まず、基板上に被感光材料を塗布して被感光層を形成する。その後、上記評価用フォトマスクを用いて露光量を変化させながら被感光層を露光し、異なる方向のフレア計測パターン群を露光量毎に得る。次に、各露光量における上記フレア計測パターン群の中から遮光小領域12SAが解像する露光量と消失する露光量を方向毎に検出する。その後、上記遮光小領域12SAが解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出する。このようにして、露光装置内におけるフレアの影響の方向依存性を知ることができ、より精密な測定が可能となるのでフレア要因の解明に役立てることができる。
また、遮光小領域12SAが解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出した後、この算出したフレア比率を元にマスクバイアス値を算出し、製造用フォトマスクのパターンサイズを方向毎に修正することで、フレアの影響による寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正することができる。これによって、フレアの影響を低減し、より高精度なフォトマスクを形成できる。
[第2の実施形態]
図4及び図5はそれぞれ、本発明の第2の実施形態に係るフォトマスクについて説明するためのもので、フレア計測パターンの他の基本形状を示している。ここでは透過型マスクの一例としてメンブレンマスクを示しており、図4は平面図、図5は図4のY−Y’線に沿った断面図である。メンブレンマスクの場合は、露光光を遮断する材料からなる基板10Bに露光光が透過する開口を形成する。この開口は、一対のバー状開口領域11B−1,11B−2が遮断小領域12SBを挟んで横方向(一方向)に配置されたパターンになっている。
図4及び図5はそれぞれ、本発明の第2の実施形態に係るフォトマスクについて説明するためのもので、フレア計測パターンの他の基本形状を示している。ここでは透過型マスクの一例としてメンブレンマスクを示しており、図4は平面図、図5は図4のY−Y’線に沿った断面図である。メンブレンマスクの場合は、露光光を遮断する材料からなる基板10Bに露光光が透過する開口を形成する。この開口は、一対のバー状開口領域11B−1,11B−2が遮断小領域12SBを挟んで横方向(一方向)に配置されたパターンになっている。
上記のようなフレア計測パターンを1つの単位とし、遮断小領域12SBを中心にして図3に示したように異なる角度に回転させて複数配置し、露光装置のフレア補正を行うための評価用フォトマスクを形成する。すなわち、遮断小領域12SBを中心にして一対のバー状開口領域11B−1,11B−2を左回りに45°、左回りに135°及び左回りに90°それぞれ回転させたフレア計測パターン13−1,13−2,13−3,13−4を形成する。
上記フレア計測パターン13−1,13−2,13−3,13−4を形成した評価用フォトマスクを用いて露光装置内におけるフレアの影響の方向依存性を測定し、フレア要因の解明や寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正する。
まず、基板上に被感光材料を塗布して被感光層を形成する。その後、上記評価用フォトマスクを用いて露光量を変化させながら被感光層を露光し、異なる方向のフレア計測パターン群を露光量毎に得る。次に、各露光量における上記フレア計測パターン群の中から遮断小領域12SBが解像する露光量と消失する露光量を方向毎に検出する。その後、上記遮断小領域12SBが解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出する。このようにして、露光装置内におけるフレアの影響の方向依存性を知ることができ、より精密な測定が可能となるのでフレア要因の解明に役立てることができる。
また、遮断小領域12SBが解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出した後、この算出したフレア比率を元にマスクバイアス値を算出し、製造用フォトマスクのパターンサイズを方向毎に修正することで、フレアの影響による寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正することができる。これによって、フレアの影響を低減し、より高精度なフォトマスクを形成できる。
よって、第1の実施形態と同様な作用効果が得られる。
[第3の実施形態]
一方、図6及び図7はそれぞれ、本発明の第3の実施形態に係るフォトマスクについて説明するためのもので、フレア計測パターンの更に他の基本形状を示している。ここでは反射型マスクを示しており、図6は平面図、図7は図6のZ−Z’線に沿った断面図である。反射型マスクでは、露光光を反射する材料からなる基板10Cの一方の面(光照射面側)に、露光光を吸収する材料を用いて光吸収層12Cを形成している。上記光吸収層12Cは、一対のバー状反射領域11C−1,11C−2が光吸収小領域12SCを挟んで横方向に(一方向)に配置されたパターンになっている。
一方、図6及び図7はそれぞれ、本発明の第3の実施形態に係るフォトマスクについて説明するためのもので、フレア計測パターンの更に他の基本形状を示している。ここでは反射型マスクを示しており、図6は平面図、図7は図6のZ−Z’線に沿った断面図である。反射型マスクでは、露光光を反射する材料からなる基板10Cの一方の面(光照射面側)に、露光光を吸収する材料を用いて光吸収層12Cを形成している。上記光吸収層12Cは、一対のバー状反射領域11C−1,11C−2が光吸収小領域12SCを挟んで横方向に(一方向)に配置されたパターンになっている。
上記のようなフレア計測パターンを1つの単位とし、光吸収小領域12SCを中心にして図3に示したように異なる角度に回転させて配置し、露光装置のフレア補正を行うための評価用フォトマスクを形成する。すなわち、光吸収小領域12SCを中心にして一対のバー状透過領域11C−1,11C−2を左回りに45°、左回りに135°及び左回りに90°それぞれ回転させたフレア計測パターン13−1,13−2,13−3,13−4を形成する。
上記フレア計測パターン13−1,13−2,13−3,13−4を形成した評価用フォトマスクを用いて露光装置内におけるフレアの影響の方向依存性を測定し、フレア要因の解明や寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正する。
まず、基板上に被感光材料を塗布して被感光層を形成する。その後、上記評価用フォトマスクを用いて露光量を変化させながら被感光層を露光し、露光量毎に異なる方向のフレア計測パターン群を得る。次に、各露光量における上記フレア計測パターン群の中から光吸収小領域12SCが解像する露光量と消失する露光量を方向毎に検出する。その後、上記光吸収小領域12SCが解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出する。このようにして、露光装置内におけるフレアの影響の方向依存性を知ることができ、より精密な測定が可能となるのでフレア要因の解明に役立てることができる。
また、光吸収小領域12SCが解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出した後、この算出したフレア比率を元にマスクバイアス値を算出し、製造用フォトマスクのパターンサイズを方向毎に修正することで、フレアの影響による寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正することができる。これによって、フレアの影響を低減し、より高精度なフォトマスクを形成できる。
従って、第1,第2の実施形態と同様な作用効果が得られる。
[第4の実施形態]
次に、上記評価用フォトマスクを用いたフレア測定方法について、図8の露光装置の概略図と図9のフローチャートにより詳しく説明する。
次に、上記評価用フォトマスクを用いたフレア測定方法について、図8の露光装置の概略図と図9のフローチャートにより詳しく説明する。
図8に示す露光装置は、種々のデータやパラメータを入力するための入力装置21、例えば操作パネルを備えている。この入力装置21から入力されたデータやパラメータは、演算装置22に供給される。演算装置22は、上記入力装置21から入力されたデータやパラメータに基づいて演算を行う。この演算装置22はメモリを備えており、必要に応じて上記入力装置21から入力されたデータと上記メモリに記憶されたデータとの演算も行う。
上記演算装置22による演算結果は制御装置23に供給され、この制御装置23により露光装置の光学系が制御される。光学系には、光源24、照明光学系25及び縮小投影光学系26等が含まれている。上記制御装置23により露光量が制御された光は、照明光学系25を介してマスターマスク27に照射される。
上記マスターマスク27を照明した光は、このマスターマスク27を介して縮小投影光学系26に入射される。この縮小投影光学系26は、マスターマスク27に描かれたパターンを縮小してウエハ28上に投影する。ウエハ28の表面には、例えば感光性樹脂(フォトレジスト)が塗布されており、感光性樹脂は投影されたマスターマスク27のパターンに応じて露光される。
上記のような露光装置を用いて、図9のフローチャートに示すような手順でフレアを測定し、マスク上のパターンを補正して露光を行う。まず、ウエハ上に被感光材料を塗布して被感光層を形成する。続いて、水平、45°、135°、垂直方向の各角度にフレア測定パターンを回転させて配置した評価用フォトマスク(図3参照)を用いて露光量を変化させながら被感光層を複数回露光し、異なる方向のフレア計測パターン群を露光量毎に得る。そして、このウエハ上のパターンを光学顕微鏡や電子顕微鏡などで観察する(STEP1)。
次に、測定パターン群における一対のバー状透過領域11A−1,11A−2間の遮光小領域12SA(第1の実施形態の場合)、一対のバー状開口領域11B−1,11B−2間の遮断小領域12SB(第2の実施形態の場合)、または一対のバー状反射領域11C−1,11C−2間の光吸収小領域12SC(第3の実施形態の場合)のレジストが消失した露光量を回転角毎に決定する(STEP2)。
次に、上記小領域12SA,12SB,12SCのレジストが消失した露光量から、各方向のフレア比率(%)を算出する(STEP3)。
その後、算出したフレア比率(%)を元に、マスクバイアス値を算出してマスク上のパターンを補正する(STEP4)。
そして、補正したマスクを用いて露光を行う(STEP5)。
図10は、異なる露光量D1、D2、D3で露光した時に、被感光材料上に形成されるパターンの形状を示している。具体的には、D1=3mJ/cm2、D2=60mJ/cm2、D3=67mJ/cm2であった。この図10に示す例において、垂直方向のパターン13−4は、露光量D2で遮光部(例えば遮光小領域12SA)が完全に消失している。また、左右に45°回転させたパターン13−2,13−3は、露光量D3で完全に消失している。
露光装置のフレアは、遮光部の寸法が設計通りに解像する露光量D1と遮光部が完全に消失する露光量D2とから次式により算出する。
D1÷D2×100=フレア[%]
上式より、この装置のフレアは垂直方向でD1/D2=5%、45°方向でD1/D3=4.5%であると計測された。また、水平方向の遮光部が完全に消失した露光量D4は75mJ/cm2であったので、水平方向のフレアはD1/D4=4%であった。
上式より、この装置のフレアは垂直方向でD1/D2=5%、45°方向でD1/D3=4.5%であると計測された。また、水平方向の遮光部が完全に消失した露光量D4は75mJ/cm2であったので、水平方向のフレアはD1/D4=4%であった。
このフレアの計測結果を反映して、この露光装置で使用するマスクを設計した例を図11(a),(b),(c)に示す。図11(a)は設計データのパターン形状であり、図11(b)はマスク上のパターン形状であり、図11(c)はウエハ上に形成されたパターン形状である。図11(a)に示した設計データを、上述した算出結果に基づいて45°方向を基準とした時に垂直方向は+0.5%、水平方向は−0.5%フレアが影響を及ぼすため、その分パターンサイズを調整する。
つまり、図11(a)に破線と矢印で示すように垂直方向に寸法を太め、水平方向に寸法を細めると、図11(b)のようなマスク上パターン形状となる。このマスクを図8に示した露光装置におけるマスターマスク27として用いて露光することにより、露光結果であるウエハ28上のパターンにフレアの影響が加味され、図11(c)に示すような設計通りのパターン形状が得られる。
以上のように、本実施形態に係るマスクパターンの補正方法によれば、露光装置におけるフレア量の方向依存性を計測することができ、各方向のフレア影響量をフィードバックしてマスクを作成するので、ウエハ上に所望のパターン形状が得られる。
あるいは、上記算出したフレア比率を露光装置に入力してフレア要因の解明を行うこともできる。
なお、上記実施形態では、図3に示したように異なる角度で回転された複数の単位パターン(フレア計測パターン群)を配置した評価用フォトマスクを用いる場合を例にとって説明したが、図1及び図2、図4及び図5、図6及び図7に示したような一方向に配置された1つの単位パターンを回転させて複数回露光しても良いのは勿論である。
[第5の実施形態]
図12は、本発明の第5の実施形態に係るフォトマスクで露光されるフレア計測パターンの基本形状を示し、図13は上記図12の基本形状を45°ずつ回転させて配置したフレア計測パターン群を示している。
図12は、本発明の第5の実施形態に係るフォトマスクで露光されるフレア計測パターンの基本形状を示し、図13は上記図12の基本形状を45°ずつ回転させて配置したフレア計測パターン群を示している。
第1乃至第3の実施形態に示したフレア計測パターンは一対のバー状領域が小領域を挟んで横方向(一方向)に配置されたパターンであったのに対し、図12に示すフレア計測パターンは、三対のバー状領域11D−1,11D−2が小領域12SDを挟んで横方向(一方向)に配置されたパターンになっている。換言すれば、第1乃至第3の実施形態におけるバー状領域が複数のラインに分割されて構成されている。
ガラスマスクの場合は、三対のバー状透過領域が遮光小領域を挟んで横方向(一方向)に配置されたパターンとなる。メンブレンマスクの場合は、三対のバー状開口領域が遮断小領域を挟んで横方向(一方向)に配置されたパターンとなる。反射型マスクの場合は、三対のバー状反射領域が光吸収小領域を挟んで横方向(一方向)に配置されたパターンとなる。
図12は、水平方向(X方向)のフレア測定をするためのパターンである。このように、複数のラインに分割することにより、垂直方向(Y方向)からのフレアかぶり込みが低減でき、X方向に特化したより精密な測定が可能となる。
従って、図13のように同様のパターンを異なる回転角で配置し、図10に示したような手順に従って水平方向(X方向)、45°方向、135°方向、垂直方向(Y方向)の測定を行ってマスク補正を行えば、所望の測定方向以外からのフレアの影響をより低減したフレア測定が可能となり、高精度にマスク補正を行うことができる。
なお、本実施形態では三対のバー状領域が小領域を挟んで横方向に配置されたパターンを用いる例を示したが、必要に応じて2対や4対以上設けても良いのは勿論である。
上述しように、本発明の各実施形態によれば、露光装置内におけるフレア影響の方向依存性を知ることができ、フレア要因の解明や寸法のXYライン方向差をリソグラフィ設計で補正することができる。
なお、上述した各実施形態では、フレア測定パターンを45°ずつ回転させて4個配置した評価用フォトマスクを用いる例を説明したが、必要に応じて自由に回転させて配置しても良く、2個、3個または5個以上配置しても良い。
以上第1乃至第5の実施形態を用いて本発明の説明を行ったが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記各実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば各実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題の少なくとも1つが解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも1つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
10A,10B,10C…基板、11A−1,11A−2…バー状透過領域、11B−1,11B−2…バー状開口領域、11C−1,11C−2…バー状反射領域、12A…遮光層、12C…光吸収層、12SA…遮光小領域、12SB…遮断小領域、12SC…光吸収小領域、13−1,13−2,13−3,13−4…フレア計測パターン、21…入力装置、22…演算装置、23…制御装置、24…光源、25…照明光学系、26…縮小投影光学系、27…マスターマスク、28…ウエハ。
Claims (5)
- 露光光を透過する材料からなる基板と、
前記基板に前記露光光を遮光する材料を用いて形成され、少なくとも一対のバー状透過領域が遮光小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位とし、前記遮光小領域を中心にして前記バー状透過領域が異なる角度に回転された複数のパターンが配置された遮光層と
を具備することを特徴とするフォトマスク。 - 露光光を反射する材料からなる基板と、
前記基板に前記露光光を吸収する材料を用いて形成され、少なくとも一対のバー状反射領域が光吸収小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位とし、前記光吸収小領域を中心にして前記バー状反射領域が異なる角度に回転された複数のパターンが配置された光吸収層と
を具備することを特徴とするフォトマスク。 - 露光光を遮断する材料からなる基板と、
前記基板に形成され、前記露光光が透過する開口からなり、少なくとも一対のバー状開口領域が遮断小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位とし、前記遮断小領域を中心にして前記バー状開口領域が異なる角度に回転された複数のパターンが配置された光透過部と
を具備することを特徴とするフォトマスク。 - 基板上に被感光材料を塗布して被感光層を形成するステップと、
評価用フォトマスクを用いて露光量を変化させながら前記被感光層を露光し、異なる方向のフレア計測パターン群を露光量毎に得るステップと、
各露光量における前記フレア計測パターン群の中から遮光部が解像する露光量と消失する露光量を方向毎に検出するステップと、
前記遮光部が解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出するステップとを具備し、
前記評価用フォトマスクは、少なくとも一対のバー状領域が小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位として備え、露光量に応じて前記小領域が解像または消失するものである
ことを特徴とする露光装置のフレア測定方法。 - 基板上に被感光材料を塗布して被感光層を形成するステップと、
評価用フォトマスクを用いて露光量を変化させながら前記被感光層を露光し、異なる方向のフレア計測パターン群を露光量毎に得るステップと、
各露光量における前記フレア計測パターン群の中から遮光部が解像する露光量と消失する露光量を方向毎に検出するステップと、
前記遮光部が解像する露光量と消失する露光量との比に基づいて、方向毎のフレア比率を算出するステップと、
前記算出したフレア比率を元にマスクバイアス値を算出するステップと、
前記算出したマスクバイアス値に基づいて、製造用フォトマスクのパターンサイズを方向毎に修正するステップとを具備し、
前記評価用フォトマスクは、少なくとも一対のバー状領域が小領域を挟んで一方向に配置されたパターンを1つの単位として備え、露光量に応じて前記小領域が解像または消失するものである
ことを特徴とするマスクパターンの補正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007130972A JP2008288338A (ja) | 2007-05-16 | 2007-05-16 | フォトマスク、このフォトマスクを用いた露光装置のフレア測定方法及びマスクパターンの補正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007130972A JP2008288338A (ja) | 2007-05-16 | 2007-05-16 | フォトマスク、このフォトマスクを用いた露光装置のフレア測定方法及びマスクパターンの補正方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008288338A true JP2008288338A (ja) | 2008-11-27 |
Family
ID=40147793
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007130972A Pending JP2008288338A (ja) | 2007-05-16 | 2007-05-16 | フォトマスク、このフォトマスクを用いた露光装置のフレア測定方法及びマスクパターンの補正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008288338A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010192634A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Renesas Electronics Corp | マスクパターンの検査方法およびマスクパターン検査装置 |
WO2010101048A1 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | Nikon Corporation | Flare-measuring mask, flare-measuring method, and exposure method |
JP2010536167A (ja) * | 2007-08-10 | 2010-11-25 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 光学系上の散乱光測定方法及び装置 |
JP2013168506A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Toshiba Corp | フレア計測方法、反射型マスクおよび露光装置 |
US8617773B2 (en) | 2011-03-22 | 2013-12-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of correcting mask pattern, computer program product, and method of manufacturing semiconductor device |
-
2007
- 2007-05-16 JP JP2007130972A patent/JP2008288338A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010536167A (ja) * | 2007-08-10 | 2010-11-25 | カール・ツァイス・エスエムティー・アーゲー | 光学系上の散乱光測定方法及び装置 |
JP2010192634A (ja) * | 2009-02-18 | 2010-09-02 | Renesas Electronics Corp | マスクパターンの検査方法およびマスクパターン検査装置 |
US9529251B2 (en) | 2009-03-03 | 2016-12-27 | Nikon Corporation | Flare-measuring mask, flare-measuring method, and exposure method |
JP2010206199A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Nikon Corp | フレア計測用マスク、フレア計測方法、及び露光方法 |
US8945802B2 (en) | 2009-03-03 | 2015-02-03 | Nikon Corporation | Flare-measuring mask, flare-measuring method, and exposure method |
TWI489196B (zh) * | 2009-03-03 | 2015-06-21 | 尼康股份有限公司 | Flash measurement mask, flash measurement method, and exposure method |
WO2010101048A1 (en) * | 2009-03-03 | 2010-09-10 | Nikon Corporation | Flare-measuring mask, flare-measuring method, and exposure method |
TWI574099B (zh) * | 2009-03-03 | 2017-03-11 | 尼康股份有限公司 | Flash measurement mask, flash measurement method, and exposure method |
KR101771261B1 (ko) * | 2009-03-03 | 2017-08-24 | 가부시키가이샤 니콘 | 플레어 계측용 마스크, 플레어 계측 방법, 및 노광 방법 |
KR101920008B1 (ko) | 2009-03-03 | 2018-11-19 | 가부시키가이샤 니콘 | 플레어 계측용 마스크, 플레어 계측 방법, 및 노광 방법 |
KR20180125045A (ko) | 2009-03-03 | 2018-11-21 | 가부시키가이샤 니콘 | 플레어 계측용 마스크, 플레어 계측 방법, 및 노광 방법 |
KR102083158B1 (ko) | 2009-03-03 | 2020-03-02 | 가부시키가이샤 니콘 | 플레어 계측용 마스크, 플레어 계측 방법, 및 노광 방법 |
US8617773B2 (en) | 2011-03-22 | 2013-12-31 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of correcting mask pattern, computer program product, and method of manufacturing semiconductor device |
JP2013168506A (ja) * | 2012-02-15 | 2013-08-29 | Toshiba Corp | フレア計測方法、反射型マスクおよび露光装置 |
US8928871B2 (en) | 2012-02-15 | 2015-01-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Reflective mask |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107851315B (zh) | 用于预测晶片级缺陷可印性的设备及方法 | |
KR100714480B1 (ko) | 포토마스크의 테스트 패턴 이미지로부터 인쇄된 테스트피쳐들을 이용하는 포토리소그래피 공정에 있어서 초점변화를 측정하는 시스템 및 방법 | |
US9823585B2 (en) | EUV focus monitoring systems and methods | |
US7327436B2 (en) | Method for evaluating a local flare, correction method for a mask pattern, manufacturing method for a semiconductor device and a computer program product | |
KR100763222B1 (ko) | 향상된 포토리소그래피 공정 윈도우를 제공하는 포토마스크구조 및 그 제조 방법 | |
JP2007158328A (ja) | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 | |
CN103782238A (zh) | 确定聚焦位置修正的方法、光刻处理元和器件制造方法 | |
JP2008166777A (ja) | リソグラフィ装置およびデバイス製造方法 | |
JP6755733B2 (ja) | マスク、計測方法、露光方法、及び、物品製造方法 | |
TWI683998B (zh) | 用於調整度量衡設備及量測一目標之方法 | |
JPH11307449A (ja) | 露光装置及びデバイスの製造方法 | |
JP2008288338A (ja) | フォトマスク、このフォトマスクを用いた露光装置のフレア測定方法及びマスクパターンの補正方法 | |
JP2003156832A (ja) | 収差計測用フォトマスク、収差計測方法、収差計測用装置および装置の製造方法 | |
US20070263192A1 (en) | Illumination system and a photolithography apparatus employing the system | |
US8085393B2 (en) | Exposure apparatus inspection method and method for manufacturing semiconductor device | |
US9128388B2 (en) | Method of focus measurement, exposure apparatus, and method of manufacturing semiconductor device | |
KR102411551B1 (ko) | 방사선 빔의 정렬 특성을 결정하기 위한 방법 및 장치 | |
US7930654B2 (en) | System and method of correcting errors in SEM-measurements | |
US20100304279A1 (en) | Manufacturing method of phase shift mask, creating method of mask data of phase shift mask, and manufacturing method of semiconductor device | |
US8187773B2 (en) | Method for generating mask pattern data and method for manufacturing mask | |
US7326501B2 (en) | Method for correcting focus-dependent line shifts in printing with sidewall chrome alternating aperture masks (SCAAM) | |
US8689150B2 (en) | Method of fabricating semiconductor device | |
JP2009104024A (ja) | 露光マスク、フォーカス測定方法及びパターン形成方法 | |
JP2007096293A (ja) | 照明ビーム測定 | |
JP2014165275A (ja) | 露光方法及び露光システム |