JP2012248647A - ダブルパターニング最適化方法及びシステム、パターン形成方法及びシステム、露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
【解決手段】EGA最適化シミュレーションにおいて、第1回目のウエハアライメント(EGA計測)の計測結果を用いてのEGAシミュレーションの結果と、第2回目のウエハアライメント(EGA計測)の計測結果を用いてのEGAシミュレーションの結果と、を用いて、形成されたパターンの線幅変動も考慮して、アライメント処理パラメータが最適化される(ステップS38、S39、S42,S43)。これにより、ダブルパターニング法を利用してウエハ上にパターンを形成する場合においても、パターンの高い重ね合わせ精度を実現することが可能となる。
【選択図】図9
Description
以下、第1の実施形態を、図1〜図11に基づいて説明する。
まず、成膜処理として、CVD装置910により、図5(A)に示されるように、ウエハW上に例えば有機ポリマー等の層間絶縁膜よりなるターゲット層31が生成(成膜)され、さらにそのターゲット層31上に、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜等のセラミックスからなり、ターゲット層31及びレジストの両方とエッチングに対する反応性の異なるハードマスク層32が積層形成される。なお、ハードマスク層32を用いる代わりに、バイレイヤ(2層)レジストを用いることも可能である。
次に、ターゲット層31とハードマスク層32が形成されたウエハWがC/D110に搬送され、C/D110において、図5(A)に示されるように、そのウエハWの表面(ハードマスク層32上)にレジストが塗布される(レジスト層33が積層形成される)。ここでは、一例としてポジ型のレジストが用いられるものとする。
次に、レジスト層33が形成されたウエハWが露光装置100に搬送され、露光装置100内のウエハステージWST上にロードされる。そして、露光装置100によって、ウエハWに対する第1回目の露光処理が行われる。
次に、露光処理されたウエハWがC/D110に搬送され、C/D110によりウエハW(レジスト層33)に対する現像が行われる。現像後、図5(B)に示されるように、ウエハW(ハードマスク層32)上にライン部332のレジスト像(以下では、このレジスト像をライン部と同一符号を用いてレジスト像332と表記する)が形成される。
次に、ウエハWがエッチング装置920に搬送され、エッチング装置920において、第1のレジストスリミング処理及びこれに続くエッチング処理が行われる。第1のレジストスリミング処理は、エッチング時間を、幅Pのレジスト像332が図5(C)に示される幅P/2のレジスト像331となるよう設定して、レジスト像332をエッチングする処理である。この結果、ハードマスク層32上に、幅P/2のレジスト像331(すなわち、スペース幅が3P/2)をX軸方向にピッチ2Pで配列したパターンである、ライン幅とスペース幅との比が1:3のレジストパターンが形成される。この場合、そのエッチング時間を管理するのみで、容易に幅P/2のレジスト像331を形成することができる。
次に、ターゲット層31上にハードマスクパターン321が形成されたウエハWがC/D110に搬送され、C/D110において、図5(E)に示されるように、そのウエハWの表面(ハードマスクパターン321上)にレジストが塗布される(レジスト層34が形成される)。
次に、レジスト層34が形成されたウエハWが露光装置100に搬送され、露光装置100によって、ウエハWに対する第2回目の露光処理が行われる。すなわち、主制御装置50により、アライメント系8を用いてウエハWに対する第2回目の露光処理のためのウエハアライメント(以下、適宜、第2回目のウエハアライメントと略述する)、ここではEGA計測が行われる。この第2回目のEGA計測に際し、第1回目のときと同じ基準層(下地層)のマーク(マーク数及びマーク配置が同じ)を同じ手順で検出する。これにより、後述するアライメント関連パラメータの最適化に際し、第1回目の露光後の現像→エッチング→(反射防止膜形成)→レジスト塗布などのウエハプロセス処理の影響によるアライメントマーク信号形状の変化に対して、アライメントフォーカス、照明波長、及びNA等の波形信号取得パラメータ(前述の要実測パラメータ)の最適化、及び、取得した波形に対する波形処理パラメータ、例えばマーク検出パラメータ(アルゴリズム、エッジ検出方法あるいは許容値等)の最適化が行える。
次に、露光処理されたウエハWがC/D110に搬送され、C/D110によってウエハW(レジスト層34)に対する現像が行われる。現像後、図5(F)に示されるように、ウエハW(ターゲット層31)上にハードマスクパターン(第1パターン)321とともにレジスト像342が形成される。
次に、ウエハWがエッチング装置920に搬送され、エッチング装置920において、第2のレジストスリミング処理及びこれに続くエッチング処理が行われる。第2のレジストスリミング処理は、エッチング時間を、幅Pのレジスト像342が図5(G)に示される幅P/2のレジスト像341となるよう設定して、レジスト像342をエッチングする処理である。この結果、ターゲット層31上に、ライン幅とスペース幅との比が1:3の幅P/2のレジスト像341よりなる第1周期パターン(第2パターン)と、ライン幅とスペース幅との比が1:3の幅P/2のハードマスクパターン321よりなる第2周期パターン(第1パターン)とからなるマスク層35が形成される。その第1周期パターンと第2周期パターンとは位相が180°異なっているため、マスク層35は、X軸方向にピッチPのライン幅とスペース幅との比が1:1の周期パターンとみなすことができる。この場合も、そのエッチング時間を管理するのみで、容易に幅P/2のレジスト像341を形成することができる。
次に、ターゲット部311をライン部とするL/Sパターンが形成されたウエハWが測定検査器120に搬送され、測定検査器120において、ウエハWに対する測定検査処理、すなわち、ターゲット層に形成されたデバイスパターン(ターゲット部311をライン部とするL/Sパターン)とその基準層のデバイスパターンとの重ね合わせ誤差(ショット領域SAp内の重ね合わせ誤差計測マークMO0、MO1、MO2(図3(C)参照)の相対位置ずれ量)が測定される。具体的には、ショット領域SAp内の4隅から選択された少なくとも2箇所の重ね合わせ誤差計測マークMO0、MO1、MO2についての間隙の寸法dx1,dy1及びdx2,dy2が測定(計測)され、この測定結果に基づいて相対位置ずれ量が算出される。解析装置500からの転送要求により、測定検査器120の測定結果(重ね合わせ誤差測定結果)が解析装置500に送られる。また、測定検査器120によってウエハWのパターン上の異物及び欠陥の検査も行われる。
次に、解析装置500により、測定検査器120から送られた重ね合わせ誤差測定結果等を基にして、露光装置100のアライメント関連パラメータに関する解析が行われる。解析装置500は、解析の結果(解析情報)を露光装置100に送る。露光装置100は、その情報に基づいて、必要に応じて装置パラメータを更新するなどの処理を行う。解析処理の詳細については後述する。
解析処理と並行して、又は解析処理に続いて、エッチングされたウエハWに対する不純物拡散、アルミ蒸着配線処理、CVD装置910によって成膜、CMP装置930によって平坦化、酸化・イオン注入装置940でのイオン注入などが必要に応じて行われる。これにより、ウエハWのターゲット層31に対するパターニングプロセスが完了する。
INDEX_NO.: <インデックスシート番号>
Image_height_NUM: <像高データ数>
Z mean_NUM: <Z平均オフセットデータ数>
<Dose error値1> <ΔCDテーブルシート番号>
<Dose error値2> <ΔCDテーブルシート番号>
<Dose error値3> <ΔCDテーブルシート番号>
〜
ΔCD_TABLE_NO.: <ΔCDテーブルシート番号>
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〜
x3_3 = 露光量誤差値
x3_1 = 露光量誤差テーブル値1
y3_1 = 露光量誤差テーブル値1での該当CD値
x3_2 = 露光量誤差テーブル値2
y3_2 = 露光量誤差テーブル値2での該当CD値
上述のx3_1とx3_2は、x3_3を挟む値である。
a3 = (y3_2 - b3) / (x3_2)
露光量誤差値 x3_3でのΔCD値 = a3 * x3_3 + b3
これがΔCD値の算出結果となる。
INDEX_NO.: <インデックスシート番号>
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Z msd_NUM: <Z移動標準偏差データ数>
Dose error/SYNC.error <SYNC.error値1> <SYNC.error値2> 〜
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〜
x1_1 = 同期精度誤差テーブル値1
y1_1 = 同期精度誤差テーブル値1での該当CD値
x1_2 = 同期精度誤差テーブル値2
y1_2 = 同期精度誤差テーブル値2での該当CD値
※x1_1とx1_2は、x1_3を挟む値である。
a1 = (y1_2 - b1) / (x1_2)
同期精度誤差値 x1_3でのCD値 cd1_3 = a1 * x1_3 + b1
x2_1 = 同期精度誤差テーブル値1
y2_1 = 同期精度誤差テーブル値1での該当CD値
x2_2 = 同期精度誤差テーブル値2
y2_2 = 同期精度誤差テーブル値2での該当CD値
※x2_1とx2_2は、x2_3を挟む値である。
a2 = (y2_2 - b2) / (x2_2)
同期精度誤差値 x2_3でのCD値 cd2_3 = a2 * x2_3 + b2
x3_1 = 露光量誤差テーブル値1
y3_1 = 露光量誤差テーブル値1での該当CD値 = 同期精度誤差値 x1_3でのCD値 cd1_3
x3_2 = 露光量誤差テーブル値2
y3_2 = 露光量誤差テーブル値2での該当CD値 = 同期精度誤差値 x2_3でのCD値 cd2_3
※x3_1とx3_2は、x3_3を挟む値である。
a3 = (y3_2 - b3) / (x3_2)
露光量誤差値 x3_3でのΔCD値 cd3_3 = a3 * x3_3 + b3
これがΔCD値の算出結果となる。
+([Layer2-2]EGA残留誤差3σ)×W2
+[{([Layer2-1]EGA残留誤差−[Layer2-2]EGA残留誤差)+([Layer2-1]のΔCD)/2+([Layer2-2]のΔCD)/2)}の3σ]×W3 …(1)
上式(1)において、W1、W2、W3は、ステップS21において設定された、[Layer2-1]EGA残留誤差3σ、[Layer2-2]EGA残留誤差3σ、[Layer2-1]EGA残留誤差と[Layer2-2]EGA残留誤差との差に[Layer2-1]の線幅変動と[Layer2-2]の線幅変動とを加味して算出した[Layer2-1]と[Layer2-2]とのパターン間ずれの3σそれぞれについて設定された重みである。
+([Layer1]と[Layer2-2]とのOVLのずれ2)×W2
+{([Layer2-1]と[Layer2-2]とのOVLのずれ3)+([Layer2-1]のΔCD)/2+([Layer2-2]のΔCD)/2)}×W3 …(2)
次に、第2の実施形態について説明する。ここで、前述した第1の実施形態同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を省略する。本第2の実施形態では、デバイス製造システムは、前述の第1の実施形態と同様に構成されているが、解析装置500で実行される最適化処理の内容が相違する。以下、この最適化処理について説明する。
+{([Layer2-1]のOVLと[Layer2-2]のOVLのずれ)
+([Layer2-1]のΔCD)/2+([Layer2-2]のΔCD)/2)}×W3
次に、第3の実施形態について説明する。ここで、前述した第1の実施形態同一若しくは同等の構成部分については、同一の符号を用いるとともにその説明を省略する。本第3の実施形態では、デバイス製造システムは、前述の第1の実施形態と同様に構成されているが、解析装置500で実行される最適化処理の内容が相違する。以下、この最適化処理について説明する。
+([Layer1]と[Layer2-2]のOVLずれ2)×W2
+([Layer2-1]のΔCD)×W3+([Layer2-2]のΔCD)×W4
+{([Layer2-1]のOVLと[Layer2-2]のOVLのずれ3)
+([Layer2-1]のΔCD)/2+([Layer2-2]のΔCD)/2)}×W5
Claims (78)
- 物体上のターゲット層に対する露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数経て前記ターゲット層に形成されたパターンと、前記物体上に前記ターゲット層に先立って形成された前記パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された下地パターンとの位置合わせ条件を最適化するダブルパターニング最適化方法であって、
前記基準層に形成された下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第1パターンの前記下地パターンに対する第1の位置合わせ誤差と、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第2パターンの前記下地パターンに対する第2の位置合わせ誤差と、前記第1及び第2パターンのそれぞれの線幅変動を加味した前記第1及び第2パターン間の第3の位置合わせ誤差と、を用いて、前記下地パターンに対する前記ターゲット層に形成されるパターンの位置合わせ条件を最適化するダブルパターニング最適化方法。 - 前記第3の位置合わせ誤差は、前記第1及び第2パターン間の位置合わせ誤差と前記第1及び第2パターンの線幅変動の2分の1との和により与えられる請求項1に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 第1及び第2パターンの線幅変動の非対称性に応じて、請求項2に記載の第1及び第2パターンの線幅変動に2分の1以外の係数を乗じても良いことを含む請求項1に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅変動は、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための露光の際に記録されたフォーカス制御トレースと露光量制御トレースとの少なくとも1つを用いて求められる請求項1又は2に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅変動は、前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための前記露光の際に記録されたフラットネス計測データをさらに用いて求められる請求項4に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記第1、第2、及び第3の位置合わせ誤差の加重和を評価値とし、該評価値が最小となる位置合わせ条件を求める請求項1〜5のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記第3の位置合わせ誤差が予め定められた閾値以下となる前記位置合わせ条件を抽出する請求項6に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記第1、第2、及び第3の位置合わせ誤差は、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1パターンを形成する際に、該第1パターンの位置合わせのために検出された前記基準層に前記下地パターンとともに形成された複数のマークのうちの少なくとも一部についての第1検出結果と、前記第1パターンが形成された前記ターゲット層に前記第2パターンを形成する際に、該第2パターンの位置合わせのために検出された前記複数のマークのうちの少なくとも一部についての第2検出結果と、を用いて求められる請求項1〜7のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記位置合わせ条件には、前記露光に関する条件と前記マークの検出に関する条件との少なくとも一方が含まれる請求項8に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 物体上のターゲット層に対する露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数経て前記ターゲット層に形成されたパターンと、前記物体上に前記ターゲット層に先立って形成された前記パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された下地パターンとの位置合わせ条件を最適化するダブルパターニング最適化方法であって、
前記基準層に形成された下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第1パターンの前記下地パターンに対する重ね合わせのずれである第1のずれと、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第2パターンの前記下地パターンに対する重ね合わせのずれである第2のずれと、前記第1及び第2パターンのそれぞれの線幅変動を加味した前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれである第3のずれと、を用いて、前記下地パターンに対する前記ターゲット層に形成されるパターンの位置合わせ条件を最適化するダブルパターニング最適化方法。 - 前記第3のずれは、前記第1及び第2パターン間の前記重ね合わせのずれと前記第1及び第2パターンの線幅変動の2分の1との和により与えられる請求項10に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 第1及び第2パターンの線幅変動の非対称性に応じて、請求項11に記載の第1及び第2パターンの線幅変動に2分の1以外の係数を乗じても良いことを含む請求項10に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記下地パターン、前記第1パターン、及び第2パターン間の重ね合わせのずれは、各パターン間の重ね合わせ誤差の平均、前記重ね合わせ誤差のばらつき、及び前記平均と前記ばらつきの和のいずれかにより与えられる請求項10又は11に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅変動は、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための露光の際に記録されたフォーカス制御トレースと露光量制御トレースと同期精度制御トレースとの少なくとも1つを用いて求められる請求項10〜13のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅変動は、前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための前記露光の際に記録されたフラットネス計測データをさらに用いて求められる請求項14に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記第1、第2、及び第3のずれの加重和を評価値とし、該評価値が最小となる位置合わせ条件を求める請求項10〜15のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記第1、第2、及び第3のずれは、前記下地パターンとともに形成された第1マークと、該第1マークに重ねて前記ターゲット層に第1回目の露光の際に前記第1パターンとともに形成された第2マークと、前記第1及び第2マークに重ねて前記ターゲット層に第2回目の露光の際に形成された前記第2パターンとともに形成された第3マークと、を検出して得られる結果を用いて求められる請求項10〜16のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記位置合わせ条件には、前記露光に関する条件が含まれる請求項10〜17のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 物体上に既に形成された下地パターンに重ね合わせて、ターゲット層に、露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数回経てパターンを重ね合わせて形成するパターン形成方法であって、
前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光とで前記ターゲット層に形成される第1、第2パターンと、前記ターゲット層に先立って前記物体上に形成された、パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された前記下地パターンとの位置合わせ条件を、請求項1〜18のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法を用いて最適化する工程と、
前記物体上に形成された下地パターンに対して前記第1、第2パターンを位置合わせして前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光を行って前記第1、第2パターンを前記ターゲット層に形成するとともに、前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光の少なくとも一方で前記最適化された位置合わせ条件で前記位置合わせを行う工程と、を含むパターン形成方法。 - 物体上のターゲット層に対する露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数経て前記ターゲット層に形成されたパターンに対する線幅制御条件を最適化するダブルパターニング最適化方法であって、
前記基準層に形成された下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第1パターンの第1の線幅変動と、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第2パターンの第2の線幅変動と、前記第1及び第2パターンのそれぞれの線幅変動を加味した前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれである重ねずれと、を用いて、前記下地パターンに対する前記ターゲット層に形成されるパターンの線幅制御条件を最適化するダブルパターニング最適化方法。 - 前記重ねずれは、前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれと前記第1及び第2パターンの線幅変動の2分の1との和により与えられる請求項20に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 第1及び第2パターンの線幅変動の非対称性に応じて、請求項21に記載の第1及び第2パターンの線幅変動に2分の1以外の係数を乗じても良いことを含む請求項20に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅変動は、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための露光の際に記録されたフォーカス制御トレースと露光量制御トレースと同期精度制御トレースとの少なくとも1つを用いて求められる請求項20又は21に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅変動は、前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための前記露光の際に記録されたフラットネス計測データをさらに用いて求められる請求項23に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記第1の線幅変動と前記第2の線幅変動と前記重ねずれの加重和を評価値とし、該評価値が最小となる線幅制御条件を求める請求項20〜24のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅制御条件には、前記露光におけるフォーカスと露光量と同期精度のうち、少なくともひとつが含まれる請求項20〜25のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 物体上に既に形成された下地パターンに重ね合わせて、ターゲット層に、露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数回経てパターンを重ね合わせて形成するパターン形成方法であって、
前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光とで前記ターゲット層に形成される第1、第2パターンに対する線幅制御条件を、請求項20〜26のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法を用いて最適化する工程と、
前記物体上に形成された下地パターンに対して前記第1、第2パターンを位置合わせして前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光を行って前記第1、第2パターンを前記ターゲット層に形成するとともに、前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光の少なくとも一方で前記最適化された線幅制御条件で線幅を制御する工程と、を含むパターン形成方法。 - 物体上のターゲット層に対する露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数経て前記ターゲット層に形成されたパターンと、前記物体上に前記ターゲット層に先立って形成された前記パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された下地パターンとの位置合わせ条件と、前記ターゲット層に形成されたパターンに対する線幅制御条件と、を最適化するダブルパターニング最適化方法であって、
前記基準層に形成された下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第1パターンの前記下地パターンに対する重ね合わせのずれである第1のずれと、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第2パターンの前記下地パターンに対する重ね合わせのずれである第2のずれと、前記第1パターンの第1の線幅誤差と、前記第2パターンの第2の線幅誤差と、前記第1及び第2パターンのそれぞれの線幅変動を加味した前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれである第3のずれと、を用いて、前記下地パターンに対する前記ターゲット層に形成されるパターンの位置合わせ条件と前記パターンに対する線幅制御条件とを最適化するダブルパターニング最適化方法。 - 前記第3のずれは、前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれと前記第1及び第2パターンの線幅変動の2分の1との和により与えられる請求項28に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 第1及び第2パターンの線幅変動の非対称性に応じて、請求項29に記載の第1及び第2パターンの線幅変動に2分の1以外の係数を乗じても良いことを含む請求項28に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅変動は、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための露光の際に記録されたフォーカス制御トレースと露光量制御トレースと同期精度制御トレースとの少なくとも1つを用いて求められる請求項28又は29に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅変動は、前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための前記露光の際に記録されたフラットネス計測データをさらに用いて求められる請求項31に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記第1、第2、及び第3のずれ、並びに前記第1及び第2の線幅誤差の加重和を評価値とし、該評価値が最小となる位置合わせ条件と線幅制御条件とを求める請求項28〜32のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記第1、第2、及び第3のずれは、前記下地パターンとともに形成された第1マークと、該第1マークに重ねて前記ターゲット層に第1回目の露光の際に前記第1パターンとともに形成された第2マークと、前記第1及び第2マークに重ねて前記ターゲット層に第2回目の露光の際に形成された前記第2パターンとともに形成された第3マークと、を検出して得られる結果を用いて求められる請求項28〜33のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記位置合わせ条件には、前記露光に関する条件と前記マークの検出に関する条件との少なくとも一方が含まれる請求項34に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 前記線幅制御条件には、前記露光におけるフォーカスと露光量と同期精度のうち、少なくともひとつが含まれる請求項28〜35のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法。
- 物体上に既に形成された下地パターンに重ね合わせて、ターゲット層に、露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数回経てパターンを重ね合わせて形成するパターン形成方法であって、
前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光とで前記ターゲット層に形成される第1、第2パターンと、前記ターゲット層に先立って前記物体上に形成された、パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された前記下地パターンとの位置合わせ条件と、前記第1、第2パターンに対する線幅制御条件と、を請求項28〜34のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化方法を用いて最適化する工程と、
前記物体上に形成された下地パターンに対して前記第1、第2パターンを位置合わせして前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光を行って前記第1、第2パターンを前記ターゲット層に形成するとともに、前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光の少なくとも一方で前記最適化された位置合わせ条件で位置合わせし、前記最適化された線幅制御条件で線幅を制御する工程と、を含むパターン形成方法。 - 請求項19、27、及び37のいずれか一項に記載のパターン形成方法により、物体上のターゲット層に前記第1パターンと前記第2パターンとを含むマスク層を形成する工程と、
前記マスク層を用いて前記ターゲット層を加工する工程と、
を含むデバイス製造方法。 - 物体上のターゲット層に対する露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数経て前記ターゲット層に形成されたパターンと、前記物体上に前記ターゲット層に先立って形成された前記パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された下地パターンとの位置合わせ条件を最適化するダブルパターニング最適化システムであって、
前記基準層に形成された下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第1パターンの前記下地パターンに対する第1の位置合わせ誤差と、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第2パターンの前記下地パターンに対する第2の位置合わせ誤差と、前記第1及び第2パターンのそれぞれの線幅変動を加味した前記第1及び第2パターン間の第3の位置合わせ誤差と、を用いて、前記下地パターンに対する前記ターゲット層に形成されるパターンの位置合わせ条件を最適化する最適化装置を備えるダブルパターニング最適化システム。 - 前記第3の位置合わせ誤差は、前記第1及び第2パターン間の位置合わせ誤差と前記第1及び第2パターンの線幅変動の2分の1との和により与えられる請求項39に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 第1及び第2パターンの線幅変動の非対称性に応じて、請求項40に記載の第1及び第2パターンの線幅変動に2分の1以外の係数を乗じても良いことを含む請求項39に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記線幅変動を、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための露光の際に記録されたフォーカス制御トレースと露光量制御トレースと同期精度制御トレースとの少なくとも1つを用いて求める請求項39又は40に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記線幅変動を、前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための前記露光の際に記録されたフラットネス計測データをさらに用いて求める請求項42に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記第1、第2、及び第3の位置合わせ誤差の加重和を評価値とし、該評価値が最小となる位置合わせ条件を求める請求項39〜43のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記第3の位置合わせ誤差が予め定められた閾値以下となる前記位置合わせ条件を抽出する請求項44に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記第1、第2、及び第3の位置合わせ誤差を、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1パターンを形成する際に、該第1パターンの位置合わせのために検出された前記基準層に前記下地パターンとともに形成された複数のマークのうちの少なくとも一部についての第1検出結果と、前記第1パターンが形成された前記ターゲット層に前記第2パターンを形成する際に、該第2パターンの位置合わせのために検出された前記複数のマークのうちの少なくとも一部についての第2検出結果と、を用いて求める請求項39〜45のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記位置合わせ条件には、前記露光に関する条件と前記マークの検出に関する条件との少なくとも一方が含まれる請求項46に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 物体上のターゲット層に対する露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数経て前記ターゲット層に形成されたパターンと、前記物体上に前記ターゲット層に先立って形成された前記パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された下地パターンとの位置合わせ条件を最適化するダブルパターニング最適化システムであって、
前記基準層に形成された下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第1パターンの前記下地パターンに対する重ね合わせのずれである第1のずれと、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第2パターンの前記下地パターンに対する重ね合わせのずれである第2のずれと、前記第1及び第2パターンのそれぞれの線幅変動を加味した前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれである第3のずれと、を用いて、前記下地パターンに対する前記ターゲット層に形成されるパターンの位置合わせ条件を最適化する最適化装置を備えるダブルパターニング最適化システム。 - 前記第3のずれは、前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれと前記第1及び第2パターンの線幅変動の2分の1との和により与えられる請求項48に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 第1及び第2パターンの線幅変動の非対称性に応じて、請求項49に記載の第1及び第2パターンの線幅変動に2分の1以外の係数を乗じても良いことを含む請求項48に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記下地パターン、前記第1パターン、及び第2パターン間の重ね合わせのずれは、各パターン間の重ね合わせ誤差の平均、前記重ね合わせ誤差のばらつき、及び前記平均と前記ばらつきの和のいずれかにより与えられる請求項48又は49に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記線幅変動を、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための露光の際に記録されたフォーカス制御トレースと露光量制御トレースと同期精度制御トレースとの少なくとも1つを用いて求める請求項48〜51のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記線幅変動を、前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための前記露光の際に記録されたフラットネス計測データをさらに用いて求める請求項52に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記第1、第2、及び第3のずれの加重和を評価値とし、該評価値が最小となる位置合わせ条件を求める請求項48〜53のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記第1、第2、及び第3のずれを、前記下地パターンとともに形成された第1マークと、該第1マークに重ねて前記ターゲット層に第1回目の露光の際に前記第1パターンとともに形成された第2マークと、前記第1及び第2マークに重ねて前記ターゲット層に第2回目の露光の際に形成された前記第2パターンとともに形成された第3マークと、を検出して得られる結果を用いて求める請求項48〜54のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記位置合わせ条件には、前記露光に関する条件が含まれる請求項48〜55のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 物体上の複数層にパターンを重ね合わせて形成する露光装置であって、
前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光とで前記ターゲット層に形成される第1、第2パターンと、前記ターゲット層に先立って前記物体上に形成された、パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された前記下地パターンとの位置合わせ条件を最適化する請求項39〜56のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システムを備える露光装置。 - 物体上に既に形成された下地パターンに重ね合わせて、ターゲット層に、露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数回経てパターンを重ね合わせて形成するパターン形成システムであって、
前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光とで前記ターゲット層に形成される第1、第2パターンと、前記ターゲット層に先立って前記物体上に形成された、パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された前記下地パターンとの位置合わせ条件を最適化する、請求項39〜56のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システムと、
前記物体上に形成された下地パターンに対して前記第1、第2パターンを位置合わせして前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光を行って前記第1、第2パターンを前記ターゲット層に形成するとともに、前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光の少なくとも一方で前記最適化された位置合わせ条件で前記位置合わせを行う露光装置と、を含むパターン形成システム。 - 物体上のターゲット層に対する露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数経て前記ターゲット層に形成されたパターンに対する線幅制御条件を最適化するダブルパターニング最適化システムであって、
前記基準層に形成された下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第1パターンの第1の線幅変動と、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第2パターンの第2の線幅変動と、前記第1及び第2パターンのそれぞれの線幅変動を加味した前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれである重ねずれと、を用いて、前記下地パターンに対する前記ターゲット層に形成されるパターンの線幅制御条件を最適化する最適化装置を備えるダブルパターニング最適化システム。 - 前記重ねずれは、前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれと前記第1及び第2パターンの線幅変動の2分の1との和により与えられる請求項59に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 第1及び第2パターンの線幅変動の非対称性に応じて、請求項60に記載の第1及び第2パターンの線幅変動に2分の1以外の係数を乗じても良いことを含む請求項59に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記線幅変動を、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための露光の際に記録されたフォーカス制御トレースと露光量制御トレースとの少なくとも1つを用いて求める請求項59又は60に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記線幅変動を、前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための前記露光の際に記録されたフラットネス計測データをさらに用いて求める請求項62に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記第1の線幅変動と前記第2の線幅変動と前記重ねずれの加重和を評価値とし、該評価値が最小となる線幅制御条件を求める請求項59〜63のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記線幅制御条件には、前記露光におけるフォーカスと露光量と同期精度のうち、少なくともひとつが含まれる請求項59〜64のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 物体上の複数層にパターンを重ね合わせて形成する露光装置であって、
前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光とで前記ターゲット層に形成される第1、第2パターンに対する線幅制御条件を最適化する請求項59〜65のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システムを備える露光装置。 - 物体上に既に形成された下地パターンに重ね合わせて、ターゲット層に、露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数回経てパターンを重ね合わせて形成するパターン形成システムであって、
前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光とで前記ターゲット層に形成される第1、第2パターンに対する線幅制御条件を最適化する、請求項59〜65のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システムと、
前記物体上に形成された下地パターンに対して前記第1、第2パターンを位置合わせして前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光を行って前記第1、第2パターンを前記ターゲット層に形成するとともに、前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光の少なくとも一方で前記最適化された線幅制御条件で線幅を制御する露光装置と、を含むパターン形成システム。 - 物体上のターゲット層に対する露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数経て前記ターゲット層に形成されたパターンと、前記物体上に前記ターゲット層に先立って形成された前記パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された下地パターンとの位置合わせ条件と、前記ターゲット層に形成されたパターンに対する線幅制御条件と、を最適化するダブルパターニング最適化システムであって、
前記基準層に形成された下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第1パターンの前記下地パターンに対する重ね合わせのずれである第1のずれと、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に形成された第2パターンの前記下地パターンに対する重ね合わせのずれである第2のずれと、前記第1パターンの第1の線幅誤差と、前記第2パターンの第2の線幅誤差と、前記第1及び第2パターンのそれぞれの線幅変動を加味した前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれである第3のずれと、を用いて、前記下地パターンに対する前記ターゲット層に形成されるパターンの位置合わせ条件と前記パターンに対する線幅制御条件とを最適化する最適化装置を備えるダブルパターニング最適化システム。 - 前記第3のずれは、前記第1及び第2パターン間の重ね合わせのずれと前記第1及び第2パターンの線幅変動の2分の1との和により与えられる請求項68に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 第1及び第2パターンの線幅変動の非対称性に応じて、請求項69に記載の第1及び第2パターンの線幅変動に2分の1以外の係数を乗じても良いことを含む請求項68に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記線幅変動を、前記下地パターンに重ねて前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための露光の際に記録されたフォーカス制御トレースと露光量制御トレースと同期精度制御トレースとの少なくとも1つを用いて求める請求項68又は69に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記線幅変動を、前記ターゲット層に前記第1及び第2パターンのそれぞれを形成するための前記露光の際に記録されたフラットネス計測データをさらに用いて求める請求項71に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記第1、第2、及び第3のずれ、並びに前記第1及び第2の線幅誤差の加重和を評価値とし、該評価値が最小となる位置合わせ条件と線幅制御条件とを求める請求項68〜72のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記最適化装置は、前記第1、第2、及び第3のずれを、前記下地パターンとともに形成された第1マークと、該第1マークに重ねて前記ターゲット層に第1回目の露光の際に前記第1パターンとともに形成された第2マークと、前記第1及び第2マークに重ねて前記ターゲット層に第2回目の露光の際に形成された前記第2パターンとともに形成された第3マークと、を検出して得られる結果を用いて求める請求項68〜73のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記位置合わせ条件には、前記露光に関する条件と前記マークの検出に関する条件との少なくとも一方が含まれる請求項74に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 前記線幅制御条件には、前記露光におけるフォーカスと露光量と同期精度のうち、少なくともひとつが含まれる請求項68〜75のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システム。
- 物体上の複数層にパターンを重ね合わせて形成する露光装置であって、
前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光とで前記ターゲット層に形成される第1、第2パターンと、前記ターゲット層に先立って前記物体上に形成された、パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された前記下地パターンとの位置合わせ条件と、前記第1、第2パターンに対する線幅制御条件と、を最適化する請求項68〜76のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システムを備える露光装置。 - 物体上に既に形成された下地パターンに重ね合わせて、ターゲット層に、露光と現像とを含むリソグラフィ工程を複数回経てパターンを重ね合わせて形成するパターン形成システムであって、
前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光とで前記ターゲット層に形成される第1、第2パターンと、前記ターゲット層に先立って前記物体上に形成された、パターンの重ね合わせの基準となる基準層に形成された前記下地パターンとの位置合わせ条件と、前記第1、第2パターンに対する線幅制御条件と、を最適化する請求項68〜76のいずれか一項に記載のダブルパターニング最適化システムと、
前記物体上に形成された下地パターンに対して前記第1、第2パターンを位置合わせして前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光を行って前記第1、第2パターンを前記ターゲット層に形成するとともに、前記物体上のターゲット層に対する第1回目の露光と第2回目の露光の少なくとも一方で前記最適化された位置合わせ条件で位置合わせし、前記最適化された線幅制御条件で線幅を制御する露光装置と、を含むパターン形成システム。
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