JP2020520096A - エッジ配置誤差予測を用いた設計レイアウトパターン近接効果補正 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2017年5月1日出願の米国特許出願第15/583,610号「DESIGN LAYOUT PATTERN PROXIMITY CORRECTION THROUGH EDGE PLACEMENT ERROR PREDICTION」の利益を主張し、その出願は、参照によって本明細書にその全体が全ての目的で組み込まれる。
以下の用語が、本明細書で用いられる。
本明細書では、半導体フィーチャエッチングプロファイルの正確な表現(半導体処理産業において信頼されるのに十分良好な近似)を生成するために、上述のエッチングプロファイルモデル(EPM)(および、その他の同様のモデル)を利用するための手順を開示する。
エッチングプロファイルモデルの詳細およびモデルの改善のための手順を追求する前に、フィーチャのエッチングプロファイルの概念を説明することが有用である。一般に、エッチングプロファイル(EP)とは、半導体基板上のエッチングフィーチャの形状を特徴付けるために利用できる1セットの1または複数の幾何座標に対する任意のセットの値のことである。単純な例では、エッチングプロファイルは、フィーチャにわたる二次元垂直断面スライスで見られるように、フィーチャのベースまでの中間(フィーチャのベース(すなわち、底部)と基板の表面上の上部開口部との中間点)で決定されたフィーチャの幅として近似できる。より複雑な例では、エッチングプロファイルは、同じ二次元垂直断面スライスで見られるように、フィーチャのベースの上方の様々な高さで決定された一連のフィーチャ幅であってもよい。図2は、これに関する図を提供する。実施形態に応じて、幅は、凹部フィーチャの1つの側壁と他の側壁との間の距離(すなわち、エッチング除去された領域の幅)であってもよいし、いずれかの側にエッチングされたコラムの幅を指してもよいことに注意されたい。後者が、図2で概略的に示されている。一部の場合において、かかる幅は、「クリティカルディメンション」(図2の”CD”)と呼ばれ、フィーチャの底部からの高さは、いわゆるクリティカルディメンションの高さまたはz座標(図2においてパーセントで示されている)と呼ばれてよいことに注意されたい。上述のように、エッチングプロファイルは、共通始点からのベクトルのグループなど、他の幾何学的基準、もしくは、台形または三角形など、多くの形状、もしくは、弓形、直線、または、テーパ状の側壁、円形の底部、ファセットなど、典型的なエッチングプロファイルを規定する特徴形状パラメータのグループで表されてもよい。
エッチングプロファイルモデル(EPM)は、根本にある物理および化学エッチング処理および反応メカニズムを特徴付ける入力エッチング反応パラメータ(独立変数)のセットから、理論的に決定されたエッチングプロファイルを計算する。これらの処理は、エッチングされるフィーチャとそれらの周囲を表すグリッドに時間および位置の関数としてモデル化される。入力パラメータの例は、気相種(イオン、中性種、ラジカル、光子など)のフラックスなどのプラズマパラメータと、特定の化学反応に対応する反応確率、閾値エネルギ、スパッタ収率などの表面化学反応パラメータとを含む。これらのパラメータ(特に、いくつかの実施形態において、プラズマパラメータ)は、一般的なリアクタ構成と、圧力、基板温度、プラズマ源パラメータ(例えば、プラズマ源に提供される電力、周波数、デューティサイクル)、反応物質、および、それらの流量などの処理条件とからパラメータを計算する他のモデルを含め、様々なソースから取得されてよい。いくつかの実施形態において、かかるモデルは、EPMの一部であってよい。
以前のセクションで提示したEPMをトレーニングおよび最適化する目的で、エッチング処理パラメータの様々なセットによって規定される様々な処理条件下で実行された実際のエッチング処理から得られた実際のエッチングプロファイルを実験が許す限り正確に決定するために、様々な実験を行ってよい。したがって、第1エッチングプロファイルを生成するために、例えば、エッチング処理パラメータ(エッチャント流量、プラズマ電力、温度、圧力など)のセットに対する値の第1セットを指定し、それに従ってエッチングチャンバ装置を設定し、チャンバにエッチャントを流し、プラズマを点火するなどして、第1半導体基板のエッチングを進める。次いで、エッチング処理パラメータの同じセットに対する値の第2セットを指定し、第2基板をエッチングして、第2エッチングプロファイルを生成し、以下同様にする。
測定された各実験エッチングプロファイルは、計算されたエッチングプロファイルモデルを調整するためのベンチマークを提供する。したがって、実験エッチングプロファイルモデルを適用して、モデルがエッチングプロファイルの予測で実際からどれだけ逸脱しているのかを調べることによって、エッチングプロファイルモデルで一連の計算が実行される。この情報により、モデルが改善されうる。
図3の文脈で上述したモデルパラメータ最適化手順は、一般に、反復非線形最適化手順、例えば、一般に入力パラメータの非線形関数である誤差メトリックを最適化するものであり、したがって、非線形最適化のための当業者に周知の様々な技術が用いられてよい。例えば、以下を参照のこと:Biggs,M.C.,“Constrained Minimization Using Recursive Quadratic Programming,”Towards Global Optimization(L.C.W.Dixon and G.P.Szergo,eds.),North−Holland,pp341−349,(1975);Conn,N.R.,N.I.M.Gould,and Ph.L.Toint,“Trust−Region Methods,”MPS/SIAM Series on Optimization,SIAM and MPS(2000);More,J.J.and D.C.Sorensen,“Computing a Trust Region Step,”SIAM Journal on Scientific and Statistical Computing,Vol.3,pp553−572,(1983);Byrd,R.H.,R.B.Schnabel,and G.A.Shultz,“Approximate Solution of the Trust Region Problem by Minimization over Two−Dimensional Subspaces,”Mathematical Programming,Vol.40,pp247−263(1988);Dennis,J.E.,Jr.,“Nonlinear least−squares,”State of the Art in Numerical Analysis ed.D.Jacobs,Academic Press,pp269−312(1977);More,J.J.,“The Levenberg−Marquardt Algorithm:Implementation and Theory,”Numerical Analysis,ed.G.A.Watson,Lecture Notes in Mathematics 630,Springer Verlag,pp105−116(1977);Powell,M.J.D.,“A Fast Algorithm for Nonlinearly Constrained Optimization Calculations,”Numerical Analysis,G.A.Watson ed.,Lecture Notes in Mathematics,Springer Verlag,Vol.630(1978);それぞれ、参照によって全ての目的で本明細書に全体が組み込まれる。いくつかの実施形態において、これらの技術は、入力パラメータおよび/または誤差メトリックに課されうる特定の制約を受ける目的関数(ここでは誤差関数/誤差メトリック)を最適化する。特定のかかる実施形態において、制約関数自体は、非線形であってよい。例えば、計算されたエッチングプロファイルがEPMによって出力された1セットの積み重なった台形で表される実施形態において、誤差メトリックは、これらの積み重なった台形の境界によって表される領域と、測定された実験エッチングプロファイルの領域との間の差として定義されてよい。この場合、誤差メトリックは、EPMによって出力された応答変数の非線形関数であり、したがって、制約付き最適化技術が、非線形制約の指定を可能にする上述の技術(および/または、組み込まれた引例)から選択される。図3に示したフローチャートの文脈で、これらの様々な手順は、1または複数のモデルパラメータが動作360でどのように修正されるか、そして、誤差における1または複数の潜在的な極小が動作350でどのように検出され処理されるか、に対応することに注意されたい。
いくつかの実施形態において、エッチングプロファイルモデルは、計算エッチングプロファイルの発展中の各時間ステップに、多数のグリッド/メッシュ点(セル)における値を出力する。各セルまたはグリッド点に対応するこれらの値は、計算エッチングプロファイルの形状をマッピングする。計算エッチングプロファイルを表す点のグリッド/メッシュのかかる例は、図1に示されており、ここで、各グリッド/メッシュ点は、その空間領域が、エッチング処理中にその時点でフィーチャによって占有されているか否かを示す値を有する。いくつかの実施形態において、エッチングプロファイルを表すメッシュの垂直寸法は、少なくとも約5、少なくとも約10、または、少なくとも約20である。実施形態に応じて、垂直に隣接するメッシュ点の間の垂直距離の最小値は、1Åに選択されてよく、5Å、または10Å、または20Åなど、数オングストロームほどの大きさでありうる。
本明細書に開示する最適化されたコンピュータエッチングモデルは、エッチング処理の詳細な評価および特性化が望まれるのであれば半導体処理ワークフローで有用でありうる。例えば、新しいエッチング処理が開発されている場合、モデルは、実験室に行って各実験を個別に実行することなしに処理パラメータの多くの組みあわせに対してエッチングプロファイル特性を決定するために用いられてよい。このように、最適化されたエッチングプロファイルモデルは、より迅速な処理開発サイクルを可能にし、いくつかの実施形態においては、目標プロファイルを微調整するために必要な作業量を大幅に削減しうる。
本明細書に開示するエッチングプロファイル(EP)モデル(EPM)技術は、反射スペクトル空間、または、スペクトル反射の空間から導出された縮小次元部分空間(RDS)において実行されてもよい。換言すると、EPM最適化は、実験的に測定された反射スペクトルに(EPMで生成された)計算反射スペクトルをマッチングさせることによってなされ、各スペクトルは、一連の波長で基板表面上にエッチングされたフィーチャから反射した電磁放射の強度を表す。最適化に用いられる反射スペクトルのセット(EPMを介して生成されたスペクトルおよび実験的に測定されたスペクトルの両方)は、エッチング時間ステップのシーケンスにも対応しうる(すなわち、1または複数のエッチング処理の異なる時間スナップショットを表す)。上で詳述したように、EPMは、一般に、プロファイルがエッチング処理中に時間と共に変化する際に、理論エッチングプロファイルを計算するので、最適化における異なるエッチング時間ステップからの反射スペクトルを含めることにより、最適化されたモデルは、最適化に用いられるエッチング時間のシーケンスにわたって統計的に有効になる。
エッチング動作で利用される容量結合プラズマ(CCP)リアクタ
誘導結合プラズマ(ICP)リアクタについては、2013年12月10日出願の米国特許公開第2014/0170853号「IMAGE REVERSAL WITH AHM GAP FILL FOR MULTIPLE PATTERNING」、および、2014年11月12日出願の米国特許出願第14/539,121号「ADJUSTMENT OF VUV EMISSION OF A PLASMA VIA COLLISIONAL RESONANT ENERGY TRANSFER TO AN ENERGY ABSORBER GAS」に記載されており、それぞれ、参照によって全ての目的で本明細書にその全体が組み込まれる。
20nmノード以上へのフォトリソグラフィの拡張は、フォトリソグラフィおよびエッチングならびにマスクの設計および製造にさらに厳しい公差要件を課し続ける先進的な分解能向上技術を推進する。フォトマスクにおける残余誤差の存在、および、処理モデルにおける残余誤差を捕らえることに含まれる制限が、マスク加工影響の補正を駆動するのに役立った。しかしながら、プラズマベースエッチング処理自体では、フォトリソグラフィによるパターン化されたフォトレジストの転写後に、プラズマフラックスのパターンローディングなどの長距離の不均一性、および、フォトレジストによって規定されたパターンのエッチングにおける「近接欠陥」などの短距離の欠陥が、パターニングされたエッチング処理全体で観察される欠陥シグネチャに寄与する。(2層スタック上に)フォトレジスト1101の層によって規定されたように、フィーチャが材料内にエッチングされる前後の半導体基板上の材料の2層スタックの断面図を示す図11Aに、簡単な例を示す。この図は、比較的理想的なエッチング処置でも、(マスク(図示せず)によって投影された)フォトレジスト1101の転写パターンの底部における「フット」1111が、エッチングフィーチャの幅に影響を与える場合があることを示しており、これとは別に、図は、エッチング後のフィーチャの側壁が、完全に垂直ではなく、それらに向かって若干テーパ上になりうることを示している。図11Bは、原形的なフィーチャ(その中でトレンチが90度曲がっている)の上面図を示しており、かかるフィーチャの意図された設計(図11B−1)が、分断されたレイアウト(図11B−2)に見られるように近接効果によって変えられうることを示す。パターン化されたエッチング処理におけるかかる短距離の近接欠陥は、ダイ内のクリティカルディメンション(CD)のばらつきを高めるよう作用し、集積回路(IC)の性能および歩留まりの低下に寄与しうる。
エッチング処理中、フィーチャ内のエッジ(例えば、エッチングフィーチャの底部CD)は、移動してCDバイアスを生み出しうる。上述のように、この量は、エッジ配置誤差と呼ばれる。各エッジがエッチング処理中にどれだけ移動するかを正確に予測すれば、マスク設計または塗布処理中に補正を導入することが可能になる。
LUTの説明
ルックアップテーブルは、エッチング開始時、エッチング進行中(任意の時間)、および/または、エッチングの終了時の形状、局所的フラックス、光学的その場(in−situ)測定値、および/または、任意のその他の予測変数に関する情報のサマリーを含むものと見なされてよい。
1.時間スナップショットインデックス
2.ライン幅(ナノメートル)
3.ピッチ(ナノメートル)
4.深さ(ナノメートル)
5.時間=0に関するEPE
6.時間=tに関するEPE
フラックスは、3つの異なる種(例えば、パッシバント、中性種、および、イオン)について別個に提供される。
このアプローチは、単一の時間ステップおよび単一の空間的反復のみを含む。それは、以下の暗黙の仮定を含んでよい:(i)初期マスク形状は、目標深さでのEPEを予測するのに十分な情報を含み、(ii)時間=0での検索に用いられる検索変数は、最終的なエッチング深さでのEPEを予測するのに十分に特有な情報を含む。
EPE_predicted=w1×EPE_1+w2×EPE_2…wn×EPE_n
このアプローチにおいて、フィーチャ形状は、複数回の反復にわたって変化すると見なされる。このアプローチは、(i)検索を開始するために仮想の長方形フィーチャ形状を最初に仮定する工程、(ii)新しい台形フィーチャ形状を作り出すためにEPE予測によってエッチングフィーチャの底部を移動させる1または複数の反復を実行する工程、および、(iii)収束に到達する(例えば、ΔEPEなどの形状差がもはや有意に変動しなくなる)まで反復を継続する工程、を含んでよい。つまり、最終的なエッチングプロファイルの最初の推測は、EPE=0nmとなる真っ直ぐな側壁を備えた長方形プロファイルであると仮定される。次いで、各反復で、EPE予測がルックアップテーブルから取得され、このEPE値は、台形エッチングプロファイルを作り出すために用いられ、これは、最終的なプロファイルのための次の推測を提供する。反復は、EPE値/台形エッジが次の反復までに有意に変化しなくなるまで継続される。いくつかの実施例では、台形の形状以外の形状が生み出される;例えば、多角形またはバルブ形プロファイルが生成されてもよい。
最初の2つのアプローチは、上述のように、エッチングの開始時間および終了時間を用いて、単一のEPE予測を行う。一部の例において、深いかまたは高アスペクト比のエッチングに対しては特に、最終的なEPE値との初期のフラックスの相関が弱い場合がある。例えば、フラックス値は、エッチング処理中に変化しうる。第3アプローチは、最初の2つのアプローチで用いられた方法を用いることでこの問題に対処するが、複数の時間スナップショットに対しては、新たな各反復が、以前の時間スナップショットの結果を次の時間スナップショットのための開始点として用いる。
特定の実施形態は、ルックアップテーブル以外のツールを用いて、EPE値を予測する。一部の例において、ツールは、予測変数を入力として受け入れて、予測EPE値を出力として直接的に(または間接的に)提供するよう構成されたモデルである。特定の実施形態において、かかるモデルは、予測変数に一致するテーブルエントリを検索しない方法で動作する。予測変数の例は、ルックアップテーブルについて述べたもの(例えば、様々なフィーチャ位置でのフィーチャ内フラックス値)と、形状パラメータ(ライン幅、ラインピッチ、フィーチャ深さ、および、エッチング時間など)とを含む。測定または計算された光学パラメータが用いられてもよい。
開示された検索および解析方法の特定の実施形態は、エッチング処理中に起きるマスク腐食を考慮する。ルックアップテーブル検索およびEPE予測方法は、1または複数の時間スナップショットにこれを行ってよい。本明細書に記載の様々なアプローチの各々は、時間ステップの最後にエッジ配置誤差を計算する。その時間ステップ中、マスクは、腐食することで、ライン幅、あるいは、フィーチャ内フラックスに影響する何らかの他の形状パラメータを変化させうる。
上述した3つのアプローチを含む、実施例の一部または全部に適用できる別のアプローチは、フィーチャ上のスペースにおける点に関するフィーチャの表現を含む。いくつかの例において、方法は、エッチング中のフィーチャの断面における複数の点で予測変数値を提供する。点の位置は、多くに提供され、フィーチャ上の様々な位置に提供されてよい。例えば、それらは、プロファイル弧長上に均一に点を分散させることによって選択される(角度で分散される)、または、各側壁上に一定の高さの差で均一に分散される、および/または、フィーチャの底部で一定の「x方向」距離で均一に分散されることができる。最初の時間スナップショットだけに対するフラックス値を利用するものなど、いくつかの実施形態において、点の位置は、マスク側壁およびマスク開口部の底部の開口領域など、マスク層の上にあってよい。複数の時間スライスが用いられる場合、点は、マスク層およびエッチングされる対象層の上にあってよい。
本明細書に記載のアプローチの一部または全部に一般的に適用可能な別のアプローチは、フィーチャ内フラックス値の計算にCPMを利用するアプローチである。本明細書の他の場所に記載したように、CPMは、リアクタ内部の全体のエッチャントフラックスの情報を入力とし、その情報は、ウエハの中心からエッジまでの何らかの変動を含んでよい。かかる変動は、エッチング中のフィーチャのサイズに対して長い距離にわたって発生する。
多くのEPE予測アプローチに適用できるさらに別の方法は、ルックアップテーブル内で特定のエントリを選択する方法である。ルックアップテーブルを検索する時、考慮される検索変数の値に近い複数のエントリが存在しうる。最も単純なケースでは、最も近いエントリ(すなわち、検索を実行するために用いられた値に最も近いパラメータ値のセットを備えたエントリ)が、エッジ配置誤差値に対して選択される。これは、検索変数によって規定された点との間の距離が、1つのテーブルエントリを表す点に非常に近く、他のテーブルエントリを表す任意の他の点に近くない場合に、適切でありうる。
システムコントローラが、図9A〜図9Cに示したCCPエッチャ装置および/または図10に示したICPエッチャ装置など、上述の処理装置のいずれかにおけるエッチング動作(または、その他の処理動作)を制御するために用いられてよい。特に、システムコントローラは、上述のように最適化されたEPMを実施して、(上述のように)最適化されたEPMを用いて生成された計算エッチングプロファイルに応じてエッチャ装置の動作を調整してよい。
上述の開示されている技術、動作、処理、方法、システム、装置、ツール、薄膜、化学物質、および、組成は、簡潔さおよび理解を促進するために具体的な実施形態の文脈で詳細に記載されているが、当業者にとって、本開示の精神および範囲の中に含まれる上述の実施形態を実施する多くの別の方法があることは明らかである。したがって、本明細書に記載の実施形態は、限定的ではなく、開示された発明の概念を例示するものと見なされるべきであり、最終的には本開示の主題に向けられた任意の請求項の範囲を不当に限定するための容認できない根拠として用いられるべきではない。
上述の開示されている技術、動作、処理、方法、システム、装置、ツール、薄膜、化学物質、および、組成は、簡潔さおよび理解を促進するために具体的な実施形態の文脈で詳細に記載されているが、当業者にとって、本開示の精神および範囲の中に含まれる上述の実施形態を実施する多くの別の方法があることは明らかである。したがって、本明細書に記載の実施形態は、限定的ではなく、開示された発明の概念を例示するものと見なされるべきであり、最終的には本開示の主題に向けられた任意の請求項の範囲を不当に限定するための容認できない根拠として用いられるべきではない。
例えば、以下の形態として実現可能である。
[形態1]
集積回路加工エッチング処理のためのリソグラフィマスクのレイアウトを決定する方法であって、
(a)製造途中の集積回路にエッチングされるフィーチャのための開始リソグラフィマスクレイアウトを受信する工程と、
(b)エッチングされる前記フィーチャ内または前記フィーチャの上の前記マスクの開口部内の少なくとも1つの位置についてのエッチング処理条件を取得する工程であって、前記エッチング処理条件は、前記集積回路加工エッチング処理中に生み出されると予測される、工程と、
(c)前記フィーチャ内の前記集積回路加工エッチング処理によって引き起こされるフィーチャ内エッジ配置誤差の予測を提供するルックアップテーブルまたはモデルに前記エッチング処理条件を適用することによって、フィーチャ内エッジ配置誤差を特定する工程であって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することは、前記エッチング処理条件に対応する前記フィーチャ内エッジ配置誤差の1または複数の推定値を特定することである、工程と、
(d)前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することによって前記工程(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を補正するように、前記フィーチャのための前記開始リソグラフィマスクレイアウトの位置を修正する工程と、
を備える、方法。
[形態2]
形態1に記載の方法であって、前記開始リソグラフィマスクレイアウトは、光学近接効果補正処理によって生成されたものである、方法。
[形態3]
形態1に記載の方法であって、前記開始リソグラフィマスクレイアウトの前記位置を修正する工程は、前記工程(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を光学近接効果補正処理に提供する工程を含む、方法。
[形態4]
形態1に記載の方法であって、さらに、前記集積回路加工エッチング処理が実行されるプラズマリアクタ内で生み出されると予測される処理条件を用いて、前記エッチング処理条件を計算する工程を備える、方法。
[形態5]
形態4に記載の方法であって、前記エッチング処理条件を計算する工程は、前記処理条件をコンパクトな物理モデルに適用する工程を備える、方法。
[形態6]
形態5に記載の方法であって、前記コンパクトな物理モデルは、前記集積回路上のフィーチャによって引き起こされるローディングおよび/または前記フィーチャ内のプラズマへの可視性を考慮するよう構成される、方法。
[形態7]
形態1に記載の方法であって、前記エッチング処理条件を取得する工程は、前記フィーチャ内または前記マスクの前記開口部内の複数の位置に対するエッチング処理条件を取得し、前記方法は、さらに、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記複数の位置に対する前記エッチング処理条件を適用する工程を備える、方法。
[形態8]
形態7に記載の方法であって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルは、前記複数の位置に対する前記エッチング処理条件に対応するフィーチャ内エッジ配置誤差の1または複数の推定値を特定するよう構成される、方法。
[形態9]
形態1に記載の方法であって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用する工程は、複数のエッジ配置誤差推定値を特定する、方法。
[形態10]
形態9に記載の方法であって、さらに、前記工程(d)で前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することによって特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を提供するために、前記複数のエッジ配置誤差推定値の間の補間を行う工程を備える、方法。
[形態11]
形態1記載の方法であって、さらに、前記工程(c)の後で前記工程(d)の前に、前記工程(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差から、エッチングされる前記フィーチャのプロファイルを決定する工程と、前記プロファイルを用いて、更新されたエッチング処理条件を取得する工程と、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記更新されたエッチング処理条件を適用して、更新されたフィーチャ内エッジ配置誤差を取得する工程と、を備え、
前記工程(d)において前記開始マスクレイアウトの前記位置を修正することは、前記更新されたエッジ配置誤差を補正する工程を含む、方法。
[形態12]
形態1に記載の方法であって、レイアウトを決定する前記方法は、前記集積回路加工エッチング処理の一部をそれぞれ表す2以上の時間ステップで実行され、前記工程(a)〜(c)は、前記集積回路加工エッチング処理の最初の時間ステップに対して実行され、前記方法は、さらに、前記集積回路加工エッチング処理の前記最初の時間ステップの終了時に、エッチングされる前記フィーチャのプロファイルを決定する工程と、前記フィーチャの前記プロファイルを適用して、前記集積回路加工エッチング処理の後続の時間ステップに対して前記工程(a)〜(c)を繰り返す工程と、を備え、前記工程(d)において前記開始マスクレイアウトの前記位置を修正することは、前記集積回路加工エッチング処理の前記後続の時間ステップに対して特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を補正する工程を含む、方法。
[形態13]
集積回路加工エッチング処理のためのリソグラフィマスクのレイアウトを決定するためのコンピュータシステムであって、前記システムは、1または複数のプロセッサと、前記1または複数のプロセッサ上で実行されるコンピュータ読み取り可能な命令を格納するメモリと、を備え、前記命令は、
(a)製造途中の集積回路にエッチングされるフィーチャのための開始リソグラフィマスクレイアウトを受信するための命令と、
(b)エッチングされる前記フィーチャ内または前記フィーチャの上の前記マスクの開口部内の少なくとも1つの位置についてのエッチング処理条件を取得するための命令であって、前記エッチング処理条件は、前記集積回路加工エッチング処理中に生み出されると予測される、命令と、
(c)前記フィーチャ内の前記集積回路加工エッチング処理によって引き起こされるフィーチャ内エッジ配置誤差の予測を提供するルックアップテーブルまたはモデルに前記エッチング処理条件を適用することによって、フィーチャ内エッジ配置誤差を特定するための命令であって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することは、前記エッチング処理条件に対応する前記フィーチャ内エッジ配置誤差の1または複数の推定値を特定することである、命令と、
(d)前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することによって前記命令(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を補正するように、前記フィーチャのための前記開始リソグラフィマスクレイアウトの位置を修正する命令と、
を含む、コンピュータシステム。
[形態14]
形態13に記載のコンピュータシステムであって、前記命令(a)において前記開始リソグラフィ設計レイアウトを受信するための命令は、前記開始リソグラフィ設計レイアウトをコンピュータ読み取り可能な媒体から受信するための命令を含み、前記プロセッサ上で実行される前記メモリ内に格納された前記コンピュータ読み取り可能な命令は、さらに、
前記命令(e)前記命令(d)からの前記修正されたリソグラフィマスクレイアウトを前記コンピュータ読み取り可能な媒体に書き込むための命令を含む、コンピュータシステム。
[形態15]
形態13に記載のコンピュータシステムであって、前記開始リソグラフィマスクレイアウトを受信するための命令は、光学近接効果補正処理によって生成された前記開始リソグラフィマスクレイアウトを受信するための命令を含む、コンピュータシステム。
[形態16]
形態13に記載のコンピュータシステムであって、前記開始リソグラフィマスクレイアウトの前記位置を修正するための命令は、前記命令(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を光学近接効果補正処理に提供するための命令を含む、コンピュータシステム。
[形態17]
形態13に記載のコンピュータシステムであって、さらに、前記集積回路加工エッチング処理が実行されるプラズマリアクタ内で生み出されると予測される処理条件を用いて、前記エッチング処理条件を計算するための命令を備える、コンピュータシステム。
[形態18]
形態17に記載のコンピュータシステムであって、前記エッチング処理条件を計算するための命令は、前記処理条件をコンパクトな物理モデルに適用するための命令を含む、コンピュータシステム。
[形態19]
形態18に記載のコンピュータシステムであって、前記コンパクトな物理モデルは、前記集積回路上のフィーチャによって引き起こされるローディングおよび/または前記フィーチャ内のプラズマへの可視性を考慮するよう構成される、コンピュータシステム。
[形態20]
形態13に記載のコンピュータシステムであって、前記エッチング処理条件を取得するための命令は、前記フィーチャ内または前記マスクの前記開口部内の複数の位置に対するエッチング処理条件を取得するための命令を含み、前記システムは、さらに、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記複数の位置に対する前記エッチング処理条件を適用するための命令を備える、コンピュータシステム。
[形態21]
形態20に記載のコンピュータシステムであって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルは、前記複数の位置に対する前記エッチング処理条件に対応するフィーチャ内エッジ配置誤差の1または複数の推定値を特定するよう構成される、コンピュータシステム。
[形態22]
形態13に記載のコンピュータシステムであって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用するための命令は、複数のエッジ配置誤差推定値を特定するための命令を含む、コンピュータシステム。
[形態23]
形態22に記載のコンピュータシステムであって、さらに、前記命令(d)で前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用するための命令によって特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を提供するために、前記複数のエッジ配置誤差推定値の間の補間を行うための命令を備える、コンピュータシステム。
[形態24]
形態13記載のコンピュータシステムであって、さらに、前記命令(c)のための命令の後で前記命令(d)のための命令の前に、前記命令(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差から、エッチングされる前記フィーチャのプロファイルを決定するための命令と、前記プロファイルを用いて、更新されたエッチング処理条件を取得するための命令と、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記更新されたエッチング処理条件を適用して、更新されたフィーチャ内エッジ配置誤差を取得するための命令と、を備え、
前記命令(d)において前記開始マスクレイアウトの前記位置を修正するための命令は、前記更新されたエッジ配置誤差を補正するための命令を含む、コンピュータシステム。
[形態25]
形態13に記載のコンピュータシステムであって、前記命令(a)〜(c)は、前記集積回路加工エッチング処理の最初の時間ステップに対して実行され、前記システムは、さらに、前記集積回路加工エッチング処理の前記最初の時間ステップの終了時に、エッチングされる前記フィーチャのプロファイルを決定するための命令と、前記フィーチャの前記プロファイルを適用して、前記集積回路加工エッチング処理の後続の時間ステップに対して前記命令(a)〜(c)の実行を繰り返すための命令と、を備え、
前記命令(d)において前記開始マスクレイアウトの前記位置を修正するための命令は、前記集積回路加工エッチング処理の前記後続の時間ステップに対して特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を補正するための命令を含む、コンピュータシステム。
[形態26]
半導体基板をエッチングするためのシステムであって、
形態13のコンピュータシステムと、
フォトリソグラフィモジュールであって、
前記命令(d)からの前記修正されたリソグラフィマスクレイアウトを前記コンピュータシステムから受信し、
前記命令(d)からの前記修正されたリソグラフィマスクレイアウトからマスクを形成し、
前記マスクを用いてフォトリソグラフィ動作を実行して、半導体基板にフォトレジスト層を転写するよう構成された、フォトリソグラフィモジュールと、
前記半導体基板と接触して、前記フォトリソグラフィモジュールによって転写されたフォトレジストで覆われていない前記基板の表面の部分をエッチングするプラズマを生成するよう構成されたプラズマエッチャと、
を備える、システム。
Claims (26)
- 集積回路加工エッチング処理のためのリソグラフィマスクのレイアウトを決定する方法であって、
(a)製造途中の集積回路にエッチングされるフィーチャのための開始リソグラフィマスクレイアウトを受信する工程と、
(b)エッチングされる前記フィーチャ内または前記フィーチャの上の前記マスクの開口部内の少なくとも1つの位置についてのエッチング処理条件を取得する工程であって、前記エッチング処理条件は、前記集積回路加工エッチング処理中に生み出されると予測される、工程と、
(c)前記フィーチャ内の前記集積回路加工エッチング処理によって引き起こされるフィーチャ内エッジ配置誤差の予測を提供するルックアップテーブルまたはモデルに前記エッチング処理条件を適用することによって、フィーチャ内エッジ配置誤差を特定する工程であって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することは、前記エッチング処理条件に対応する前記フィーチャ内エッジ配置誤差の1または複数の推定値を特定することである、工程と、
(d)前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することによって前記工程(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を補正するように、前記フィーチャのための前記開始リソグラフィマスクレイアウトの位置を修正する工程と、
を備える、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記開始リソグラフィマスクレイアウトは、光学近接効果補正処理によって生成されたものである、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記開始リソグラフィマスクレイアウトの前記位置を修正する工程は、前記工程(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を光学近接効果補正処理に提供する工程を含む、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、さらに、前記集積回路加工エッチング処理が実行されるプラズマリアクタ内で生み出されると予測される処理条件を用いて、前記エッチング処理条件を計算する工程を備える、方法。
- 請求項4に記載の方法であって、前記エッチング処理条件を計算する工程は、前記処理条件をコンパクトな物理モデルに適用する工程を備える、方法。
- 請求項5に記載の方法であって、前記コンパクトな物理モデルは、前記集積回路上のフィーチャによって引き起こされるローディングおよび/または前記フィーチャ内のプラズマへの可視性を考慮するよう構成される、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記エッチング処理条件を取得する工程は、前記フィーチャ内または前記マスクの前記開口部内の複数の位置に対するエッチング処理条件を取得し、前記方法は、さらに、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記複数の位置に対する前記エッチング処理条件を適用する工程を備える、方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルは、前記複数の位置に対する前記エッチング処理条件に対応するフィーチャ内エッジ配置誤差の1または複数の推定値を特定するよう構成される、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用する工程は、複数のエッジ配置誤差推定値を特定する、方法。
- 請求項9に記載の方法であって、さらに、前記工程(d)で前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することによって特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を提供するために、前記複数のエッジ配置誤差推定値の間の補間を行う工程を備える、方法。
- 請求項1記載の方法であって、さらに、前記工程(c)の後で前記工程(d)の前に、前記工程(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差から、エッチングされる前記フィーチャのプロファイルを決定する工程と、前記プロファイルを用いて、更新されたエッチング処理条件を取得する工程と、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記更新されたエッチング処理条件を適用して、更新されたフィーチャ内エッジ配置誤差を取得する工程と、を備え、
前記工程(d)において前記開始マスクレイアウトの前記位置を修正することは、前記更新されたエッジ配置誤差を補正する工程を含む、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、レイアウトを決定する前記方法は、前記集積回路加工エッチング処理の一部をそれぞれ表す2以上の時間ステップで実行され、前記工程(a)〜(c)は、前記集積回路加工エッチング処理の最初の時間ステップに対して実行され、前記方法は、さらに、前記集積回路加工エッチング処理の前記最初の時間ステップの終了時に、エッチングされる前記フィーチャのプロファイルを決定する工程と、前記フィーチャの前記プロファイルを適用して、前記集積回路加工エッチング処理の後続の時間ステップに対して前記工程(a)〜(c)を繰り返す工程と、を備え、前記工程(d)において前記開始マスクレイアウトの前記位置を修正することは、前記集積回路加工エッチング処理の前記後続の時間ステップに対して特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を補正する工程を含む、方法。
- 集積回路加工エッチング処理のためのリソグラフィマスクのレイアウトを決定するためのコンピュータシステムであって、前記システムは、1または複数のプロセッサと、前記1または複数のプロセッサ上で実行されるコンピュータ読み取り可能な命令を格納するメモリと、を備え、前記命令は、
(a)製造途中の集積回路にエッチングされるフィーチャのための開始リソグラフィマスクレイアウトを受信するための命令と、
(b)エッチングされる前記フィーチャ内または前記フィーチャの上の前記マスクの開口部内の少なくとも1つの位置についてのエッチング処理条件を取得するための命令であって、前記エッチング処理条件は、前記集積回路加工エッチング処理中に生み出されると予測される、命令と、
(c)前記フィーチャ内の前記集積回路加工エッチング処理によって引き起こされるフィーチャ内エッジ配置誤差の予測を提供するルックアップテーブルまたはモデルに前記エッチング処理条件を適用することによって、フィーチャ内エッジ配置誤差を特定するための命令であって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することは、前記エッチング処理条件に対応する前記フィーチャ内エッジ配置誤差の1または複数の推定値を特定することである、命令と、
(d)前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用することによって前記命令(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を補正するように、前記フィーチャのための前記開始リソグラフィマスクレイアウトの位置を修正する命令と、
を含む、コンピュータシステム。 - 請求項13に記載のコンピュータシステムであって、前記命令(a)において前記開始リソグラフィ設計レイアウトを受信するための命令は、前記開始リソグラフィ設計レイアウトをコンピュータ読み取り可能な媒体から受信するための命令を含み、前記プロセッサ上で実行される前記メモリ内に格納された前記コンピュータ読み取り可能な命令は、さらに、
前記命令(e)前記命令(d)からの前記修正されたリソグラフィマスクレイアウトを前記コンピュータ読み取り可能な媒体に書き込むための命令を含む、コンピュータシステム。 - 請求項13に記載のコンピュータシステムであって、前記開始リソグラフィマスクレイアウトを受信するための命令は、光学近接効果補正処理によって生成された前記開始リソグラフィマスクレイアウトを受信するための命令を含む、コンピュータシステム。
- 請求項13に記載のコンピュータシステムであって、前記開始リソグラフィマスクレイアウトの前記位置を修正するための命令は、前記命令(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を光学近接効果補正処理に提供するための命令を含む、コンピュータシステム。
- 請求項13に記載のコンピュータシステムであって、さらに、前記集積回路加工エッチング処理が実行されるプラズマリアクタ内で生み出されると予測される処理条件を用いて、前記エッチング処理条件を計算するための命令を備える、コンピュータシステム。
- 請求項17に記載のコンピュータシステムであって、前記エッチング処理条件を計算するための命令は、前記処理条件をコンパクトな物理モデルに適用するための命令を含む、コンピュータシステム。
- 請求項18に記載のコンピュータシステムであって、前記コンパクトな物理モデルは、前記集積回路上のフィーチャによって引き起こされるローディングおよび/または前記フィーチャ内のプラズマへの可視性を考慮するよう構成される、コンピュータシステム。
- 請求項13に記載のコンピュータシステムであって、前記エッチング処理条件を取得するための命令は、前記フィーチャ内または前記マスクの前記開口部内の複数の位置に対するエッチング処理条件を取得するための命令を含み、前記システムは、さらに、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記複数の位置に対する前記エッチング処理条件を適用するための命令を備える、コンピュータシステム。
- 請求項20に記載のコンピュータシステムであって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルは、前記複数の位置に対する前記エッチング処理条件に対応するフィーチャ内エッジ配置誤差の1または複数の推定値を特定するよう構成される、コンピュータシステム。
- 請求項13に記載のコンピュータシステムであって、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用するための命令は、複数のエッジ配置誤差推定値を特定するための命令を含む、コンピュータシステム。
- 請求項22に記載のコンピュータシステムであって、さらに、前記命令(d)で前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記エッチング処理条件を適用するための命令によって特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を提供するために、前記複数のエッジ配置誤差推定値の間の補間を行うための命令を備える、コンピュータシステム。
- 請求項13記載のコンピュータシステムであって、さらに、前記命令(c)のための命令の後で前記命令(d)のための命令の前に、前記命令(c)で特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差から、エッチングされる前記フィーチャのプロファイルを決定するための命令と、前記プロファイルを用いて、更新されたエッチング処理条件を取得するための命令と、前記ルックアップテーブルまたは前記モデルに前記更新されたエッチング処理条件を適用して、更新されたフィーチャ内エッジ配置誤差を取得するための命令と、を備え、
前記命令(d)において前記開始マスクレイアウトの前記位置を修正するための命令は、前記更新されたエッジ配置誤差を補正するための命令を含む、コンピュータシステム。 - 請求項13に記載のコンピュータシステムであって、前記命令(a)〜(c)は、前記集積回路加工エッチング処理の最初の時間ステップに対して実行され、前記システムは、さらに、前記集積回路加工エッチング処理の前記最初の時間ステップの終了時に、エッチングされる前記フィーチャのプロファイルを決定するための命令と、前記フィーチャの前記プロファイルを適用して、前記集積回路加工エッチング処理の後続の時間ステップに対して前記命令(a)〜(c)の実行を繰り返すための命令と、を備え、
前記命令(d)において前記開始マスクレイアウトの前記位置を修正するための命令は、前記集積回路加工エッチング処理の前記後続の時間ステップに対して特定された前記フィーチャ内エッジ配置誤差を補正するための命令を含む、コンピュータシステム。 - 半導体基板をエッチングするためのシステムであって、
請求項13のコンピュータシステムと、
フォトリソグラフィモジュールであって、
前記命令(d)からの前記修正されたリソグラフィマスクレイアウトを前記コンピュータシステムから受信し、
前記命令(d)からの前記修正されたリソグラフィマスクレイアウトからマスクを形成し、
前記マスクを用いてフォトリソグラフィ動作を実行して、半導体基板にフォトレジスト層を転写するよう構成された、フォトリソグラフィモジュールと、
前記半導体基板と接触して、前記フォトリソグラフィモジュールによって転写されたフォトレジストで覆われていない前記基板の表面の部分をエッチングするプラズマを生成するよう構成されたプラズマエッチャと、
を備える、システム。
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