JP2015096958A - 可変整形ビームリソグラフィを用いたレチクルの光近接効果補正、設計、および製造のための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、以下を優先権として主張する。
1)2008年9月1日に出願された、「キャラクタプロジェクション粒子ビームリソグラフィを用いたレチクルを製造するための方法およびシステム(Method and System for Manufacturing a Reticle Using Character Projection Particle Beam Lithography)」と題された、米国特許出願番号12/202,364
2)2008年9月1日に出願された、「キャラクタプロジェクションリソグラフィを用いて製造されるべきレチクルの光近接効果補正のための方法(Method For Optical Proximity Correction Of A Reticle To Be Manufactured Using Character Projection Lithography)」と題された米国特許出願番号12/202,365
3)2008年9月1日に出願された、「キャラクタプロジェクションリソグラフィを用いて製造されるべきレチクルの設計のための方法およびシステム(Method And System For Design Of A Reticle To Be Manufactured Using Character Projection Lithography
)」と題された米国特許出願番号12/202,366
4)2008年11月12日に出願された、「キャラクタプロジェクションリソグラフィを用いてレチクルを製造するための方法およびシステム(Method and System For Manufacturing a Reticle Using Character Projection Lithography)」と題された米国特許出願番号12/269,777
5)2009年5月27日に出願された、「可変整形ビームリソグラフィを用いて表面および集積回路を製造するための方法(Method For Manufacturing A Surface And Integrated Circuit Using Variable Shaped Beam Lithography)」と題された米国特許出願番号12/473,241
6)2009年5月27日に出願された、「可変整形ビームリソグラフィを用いて製造されるべきレチクルの光近接効果補正ための方法(Method For Optical Proximity Correction Of A Reticle To Be Manufactured Using Variable Shaped Beam Lithography)」と題された米国特許出願番号12/473,248
7)2009年5月27日に出願された、「可変整形ビームリソグラフィを用いて製造されるべきレチクルの設計のための方法およびシステム(Method And System For Design Of A Reticle To Be Manufactured Using Variable Shaped Beam Lithography)」と題された米国特許出願番号12/473,265
そして、それらのすべては、すべての目的のために、参照によりここに引用される。
本開示はリソグラフィに関し、より特定的には、可変整形ビーム(variable shaped beam:VSB)荷電粒子ビームリソグラフィを用いた、レチクル、ウェハ、または他のいかなる表面であり得る表面の設計および製造に関する。
表面上に所望パターンを形成するために複数の可変整形ビーム(VSB)ショットが用いられる方法が開示される。複数のショットのうちのショットは、互いに重なり合うことができる。ショットのドーズも、変化することができる。複数のショットの集合体は、所望パターンからは逸脱し得る。複数のショットから計算される表面上のパターンが、所望パターンの予め定められた許容範囲内となるように、複数のショットが決定され得る。いくつかの実施形態においては、最適化技術が用いられて、ショット数を最小化し得る。他の実施形態においては、1つまたはより多くの事前計算されたVSBショットまたはVSBショットのグループ、つまりグリフから、複数のショットが任意的に選択され得る。本開示の方法は、たとえば、レチクルを用いる光リソグラフィによって集積回路を製造するプロセス、または直接描画を用いて集積回路を製造するプロセスにおいて用いられ得る。
本開示の改善点および利点は、重なり合うVSBショットおよび通常以外のドーズを可能にすること、ならびに、ショットの集合体を目標パターンから逸脱させることによって達成され得、多くの従来の重なり合わない通常のドーズのVSBショットと比較して、低減されたショット数から生成されるべきパターンを可能にする。したがって、方法およびシステムは、表面の準備に関連する長い描画時間および結果として生じる高いコストのような従前の問題に対処する、表面の製造のために提供される。
・おそらくサイズが大きくされるか小さくされるすべてのショットまたはショットのサブセットのいずれかの集合体は、目標パターンに一致する。
・すべての技術は、重なり合わない単一パスのVSBショットに比べてショット数が増加する。
現在の開示は、これらの2つの特性を回避するパターンを生成するための方法を提示する。この方法においては、
・ショットの重なり合いが許容される。
・どのようなショットもサイズが大きくされた場合であっても、一般的に、集合化されると目標パターンに一致するショットのサブセットは存在しない。
・ショット数は、単一パス、重なり合わないVSBについてのショット数よりも、少なく、しばしば実質的に少なくなり得る。
本開示の方法は、たとえば、コンピュータベースの最適化技術を用いて、表面上に所望パターンを形成するために計算される、有望な重なり合うVSBショットの組を決定することによって、これらの目標を達成する。具体的には、パターンのすべての部分におけるレジストに対して通常のドーズを提供することの従来の制限は排除される。重なり合わないVSBショットおよび重なり合うVSBショットの両方において、通常のレジストのドーズ以外を使用することは、従来の技術を用いるよりも、少ないショットで特定のパターンを可能にする。最適化技術は、レジストにおいて通常以外のドーズから記録されるパターンを計算するために、粒子ビームシミュレーションのような正確な方法に依存する。しかしながら、完全なデザインに適用される場合は、粒子ビームシミュレーションおよびショット最適化に含まれる計算の複雑さは高い。計算の複雑さは、これまで、一律の通常ドーズを用いることを人々に強いており、完全なデザインの粒子ビームシミュレーションは必要とされない。
最初のステップ252において、集積回路の物理設計のような物理設計が設計される。これは、論理ゲート、トランジスタ、金属層、および集積回路のような物理設計に見出されるように要求される他の事項を決定することを含み得る。次に、ステップ254において、光近接効果補正が決定される。本開示の実施形態においては、これは、事前計算されたグリフまたはパラメータ化されたグリフの入力を採用することを含み得、それは、有利にも、OPCを実行するための計算時間を低減し得る。本開示の実施形態においては、OPCステップ254は、ショット数または描画回数の同時最適化も含み得、そして、フラクチャリング演算(fracturing operation)、重なり合うショットを可能にするショット配置演算、通常ドーズ以外を可能とするドーズ割り当て演算も含み得、あるいは、ショットシーケンス最適化演算または他のマスクデータ準備演算も含み得る。OPCステップ254は、粒子ビームシミュレーションも用い得る。光近接効果補正が完了すると、ステップ256において、マスクデザインが現像される。ステップ258において、フラクチャリング演算、ショット配置演算、ドーズ割り当て演算、またはショットシーケンス最適化を含み得る、マスクデータ準備が実行され得る。OPCステップ254またはMDPステップ258のいずれか、あるいはこれら2つのステップ254または258と独立した分離プログラムが、要求されるパターンのすべてまたは大部分を表面上に描画するために表面上に照射され得る、多くのグリフまたはパラメータ化されたグリフを決定するためのプログラムを含み得る。OPCと、1つのステップにおけるマスクデータ準備のさまざまな演算のいくつかまたはすべての組み合わせが、本開示において意図される。マスクデータ準備(mask data preparation:MDP)ステップ258は、ショットの重なり合いおよび通常以外のドーズ割り当てが可能とされるフラクチャリング演算を含み得、粒ビームシミュレーションも含み得る。MDPステップ258は、マスクデザインにぴったり一致するマスクを生成するようにグリフを一致するためのパターンマッチング演算も含み得る。マスクデータ準備は、表面上に形成されるべきパターンを、わずかに異なるいくつかのパターンとともに入力すること、およびショット数またはトータル描画回数を低減するためのショットドーズの変化またはショットの重なり合いの変化を計算するための、粒子ビーム露光シミュレーションを用いることも含み得る。表面上のわずかに異なるパターンの組は、基板上に実質的に同じパターンを生成するように設計され得る。マスクデータ準備が完了すると、表面が、電子ビーム描画システムのようなマスク描画機械において生成される。この特定のステップは、ステップ262として定義される。ステップ264に示されるように、電子ビーム描画システムは、表面上にパターンを形成するために、表面上のステンシルマスクにおける開口部を通して電子のビームを投射する。完成した表面は、その後、光リソグラフィ機械において用いられ得、それはステップ266に示される。最後に、ステップ268において、シリコンウェハのような基板が製造される。グリフ生成ステップ274は、ステップ276におけるグリフまたはパラメータ化されたグリフの組に対して情報を提供する。上述のように、グリフ生成ステップ274は、粒子ビームシミュレーションを用い得る。また、論じたように、グリフまたはパラメータ化されたグリフステップ276は、OPCステップ254またはMDPステップ258に情報を提供する。
図15を参照して、シリコンウェハのような基板の表面上に直接描画されるパターンの準備方法の他の概念的なフロー図700が示される。最初のステップ702において、集積回路の物理設計のような物理設計が決定される。これは、設計者が基板上に転写されることを望んでいる理想パターンであり得る。次に、ステップ704において、近接効果補正(proximity effect correction:PEC)および他のデータ準備:(data preparation:DP)ステップが実行され、基板描画装置への入力データを準備し、ここで物理設計の結果は、わずかに異なる多くのパターンを含む。ステップ704は、ステップ724から有望なグリフまたはパラメータ化されたグリフを入力することも含み、そのグリフは、可能性のある重なり合うVSBに基づいており、そのグリフは、グリフ生成ステップ722において、変化するショットドーズまたは変化するショット位置の計算を用いて決定される。ステップ704は、ステップ702において創出された物理設計に接近して一致するウェハイメージを創出するようにグリフを一致させるパターンマッチングも含み得る。検証並行型設計(correct-by-construction)「決定性」計算が実行される潜在的には1回だけの反復を含む、パターンマッチング、ドーズ割り当て、および等価性検証の反復も実行され得る。ステップ704の結果は、一組のウェハ描画指令706である。ウェハ描画指令706は、その後、電子ビーム描画システムのような、ウェハ描画機械においてウェハを準備するために用いられる。このステップは、ステップ710として認識される。電子ビーム描画システムは、表面上の開口部を通して電子ビームを投影して、表面内にパターンを形成する。表面はステップ712において完成する。グリフ生成ステップ722は、ステップ724における一組のグリフまたはパラメータ化されたグリフへ情報を提供する。グリフまたはパラメータ化されたグリフは、PECおよびデータ準備ステップ704へ情報を提供する。ステップ710は、潜在的には、図11Aおよび図12に関連して説明された方法を用いたいくつかの処理、および図15を参照して上記概説した方法を用いた他の処理、またはシリコンウェハ上に集積回路を生成するための他のウェハ描画方法を用いて生成された他のものを有する、各層の処理に必要とされる繰り返しアプリケーションを含み得る。
のような特定の基準を満たしているか決定する、論理試験を生じさせるパラメータに基づいている。パラメータ化されたグリフを記述する多くの他の手法がある。構築法を例示する他の例は以下のように示される。
Claims (20)
- 光近接効果補正(OPC)またはマスクデータ処理(MDP)のための方法であって、
入力パターンを入力することと、
ターゲットパターンをレチクル上にほぼ形成することが可能な複数の荷電粒子ビームショットを決定することとを備え、前記ターゲットパターンは、前記入力パターンのOPC補償バージョンであり、
前記レチクルに作製されるであろうレチクルパターンを、前記複数の荷電粒子ビームショットから計算することと、
前記計算されたレチクルパターンによって光リソグラフィプロセスを用いて基板に形成されるであろう基板像を、計算することとをさらに備え、前記レチクルパターンの計算および前記基板像の計算は、コンピューティングハードウェア装置において実行される、方法。 - 前記計算された基板像を、前記入力パターンと比較して、比較結果を生成することをさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記比較は、所定の幾何学的規則の集合を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記比較は、数学式の集合を含む、請求項2に記載の方法。
- 前記計算された基板像が、前記入力パターンに対して、予め定められた許容値の範囲内で等価ではない場合に、前記複数の荷電粒子ビームショットにおけるあるショットを修正することをさらに備える、請求項2に記載の方法。
- 前記修正は、前記複数の荷電粒子ビームショットを最適化し、前記比較結果は最適化基準に用いられる、請求項5に記載の方法。
- 前記修正された複数のショットにより前記レチクルパターンを再計算し、前記再計算されたレチクルパターンによって前記基板像を再計算することをさらに備える、請求項5に記載の方法。
- 前記複数の荷電粒子ビームショットにおける各ショットは、割り当てられたドーズを含み、前記荷電粒子ビームショットの前記ドーズは、前記近接効果補正の前に、互いに変化する、請求項1に記載の方法。
- 前記レチクルパターンの前記計算は、粒子ビームシミュレーションを含み、前記粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、装荷、およびレジスト帯電からなる群のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記基板像の前記計算は、リソグラフィシミュレーションを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の荷電粒子ビームショットのうちの少なくとも2つのショットは重なり合う、請求項1に記載の方法。
- 前記ターゲットパターンは、曲線である、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の荷電粒子ビームショットは、可変整形ビーム(VSB)ショットを含む、請求項1に記載の方法。
- 光近接効果補正(OPC)またはマスクデータ処理(MDP)のためのシステムであって、
入力パターンを入力するように構成された装置と、
ターゲットパターンをレチクル上にほぼ形成することが可能な複数の荷電粒子ビームショットを決定するように構成された装置とを備え、前記ターゲットパターンは、前記入力パターンのOPC補償バージョンであり、
前記複数の荷電粒子ビームショットから、前記レチクルに作製されるであろうレチクルパターンを計算するように構成された装置と、
前記計算されたレチクルパターンによって光リソグラフィプロセスを用いて基板に形成されるであろう基板像を計算するように構成された装置とを備える、システム。 - 前記基板像を、前記入力パターンと比較するように構成された装置をさらに備える、請求項14に記載のシステム。
- 前記基板像と前記入力パターンとの比較に基づいて、前記複数の荷電粒子ビームショットにおけるあるショットを修正するように構成された装置をさらに備える、請求項15に記載のシステム。
- 前記修正は、前記複数の荷電粒子ビームショットを最適化する、請求項16に記載のシステム。
- 前記レチクルパターンを計算するように構成された前記装置は、粒子ビームシミュレーションを実行し、前記粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、装荷、およびレジスト帯電からなる群のうちの少なくとも1つを含む、請求項14に記載のシステム。
- 前記基板像を計算するように構成された前記装置は、リソグラフィシミュレーションを実行する、請求項14に記載のシステム。
- 前記複数の荷電粒子ビームショットのうちの少なくとも2つのショットは重なり合う、請求項14に記載のシステム。
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