JP2023511069A - リソグラフィスティッチングのためのシステム、ソフトウェアアプリケーション、および方法 - Google Patents

リソグラフィスティッチングのためのシステム、ソフトウェアアプリケーション、および方法 Download PDF

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Abstract

本開示の実施形態は、マスクを光源の伝搬方向に配置する方法に関する。マスクは、基板のフォトレジスト層に書き込まれるパターンに対応している。マスクは、第1のマスクと第2のマスクをスティッチングすることによって配置される。第1のマスクは、一組の第1のフィーチャであって、第1のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第1のフィーチャ延長部を有する一組の第1のフィーチャを含む。第2のマスクは、一組の第2のフィーチャであって、第2のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第2のフィーチャ延長部を有する一組の第2のフィーチャを含む。各第1のフィーチャ延長部は、対応する各第2のフィーチャ延長部とスティッチングして、第1の対のマスクの第1のスティッチングされた部分の各スティッチングされた部分を形成する。第1の対のマスクのスティッチングされた部分は、フォトレジスト層に書き込まれるパターンの一部を画定する。【選択図】図4D

Description

[0001]本開示の実施形態は、一般に、フォトリソグラフィシステムに関する。より具体的には、本開示の実施形態は、マスク間の接合部のスティッチングのためのシステム、ソフトウェアアプリケーション、および方法に関する。
[0002]フォトリソグラフィが、半導体デバイスのバックエンド処理などの半導体デバイスの製造や、液晶ディスプレイ(LCD)などのディスプレイデバイスの製造に広く使用されている。例えば、拡張現実または仮想現実(AR/VR)デバイスで使用される光学チップなどのディスプレイデバイスの製造では、大面積基板が、多くの場合、使用される。フォトリソグラフィシステムは、1つ以上のマスクの方向に書き込みビームを投影する投影ユニットを有する。1つ以上のマスクは、基板の表面上のフォトレジスト層に書き込まれるパターンに対応するパターンを有する。しかしながら、フォトリソグラフィシステムによって転写された単一のマスクパターンが、基板の全領域をカバーするとは限らない。さらに、広い領域をカバーするために複数のマスクパターンを互いに隣接して転写することができるが、マスク間の接合部におけるスティッチング領域が、フォトレジスト層に書き込まれるパターンに隙間を形成する可能性がある。フォトレジストに書き込まれるパターンにおける隙間は、パターン欠陥を形成し、その結果、ディスプレイデバイスの品質を低下させる。したがって、マスクのリソグラフィスティッチングのための改善された方法が、当技術分野で必要とされている。
[0003]一実施形態では、方法が提供される。この方法は、光源の伝搬方向に2つ以上のマスクを配置することを含み、マスクは、マスクの下に配置された基板のフォトレジスト層に書き込まれるパターンに対応している。マスクを配置することは、一対のマスクをスティッチングすることを含む。対における第1のマスクは、一組の第1のフィーチャを含み、第1のフィーチャは、第1のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第1のフィーチャ延長部を有し、第2のマスクは、一組の第2のフィーチャを含み、第2のフィーチャは、第2のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第2のフィーチャ延長部を有する。各第1のフィーチャ延長部は、対応する各第2のフィーチャ延長部とスティッチングして、第1の対のマスクの第1のスティッチングされた部分の各スティッチングされた部分を形成し、第1の対のマスクのスティッチングされた部分は、フォトレジスト層に書き込まれるパターンの一部を画定する。
[0004]別の実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体が提供される。非一時的なコンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されると、フォトレジスト層に書き込まれるパターンを有する設計ファイルをコンピュータシステムに作成させる一組の命令を含む。次に、コンピュータシステムは、設計ファイルを2つ以上のマスクパターンの間で分割し、マスクパターンの各々について複数のフィーチャを生成する。各々のマスクパターンのフィーチャは、隣接するマスクパターンの第2のフィーチャ延長部とスティッチングされるべき第1のフィーチャ延長部を含み、第2のフィーチャ延長部とスティッチングされる第1のフィーチャ延長部は、2つ以上のマスクパターンから形成された2つ以上のマスクの接合においてフォトレジスト層に書き込まれるパターンの一部を画定する。
[0005]別の実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体が提供される。非一時的なコンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行されると、コンピュータシステムに、設計ファイルを2つ以上のマスクパターンの間で分割させる一組の命令を含む。次に、コンピュータシステムは、θ1=f(L1,λ1,Δ)、Δ=f(L1,λ1,θ1)、θ2=f(L2,λ2,Δ)、Δ=f(L2,λ2,θ2)のうちの1つ以上を用いて、2つ以上のマスクパターンのスティッチングされた部分のモデルを生成する。スティッチングされた部分は、第1のフィーチャであって、第1のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第1のフィーチャ延長部を有する第1のフィーチャと、対応する第2のフィーチャであって、第2のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第2のフィーチャ延長部を有する第2のフィーチャとを含む。第1のフィーチャ端ロケーション(θ1)は、各スティッチングされた部分における各第2のフィーチャ接合境界から対応する各第1のフィーチャ延長部の反対端までの距離である。スティッチングシフト(Δ)は、各スティッチングされた部分の各第1のフィーチャ接合境界から対応する各第2のフィーチャ接合境界までの距離の半分である。第1のフィーチャ幅(L1)は、各スティッチングされた部分の第1のフィーチャ接合境界の各々における第1のフィーチャ幅である。第1のフィーチャ延長部長さ(λ1)は、各第1のフィーチャ延長部の長さである。第2のフィーチャ端ロケーション(θ2)は、各スティッチングされた部分における各第1のフィーチャ接合境界から対応する各第2のフィーチャ延長部の反対端までの距離である。第2のフィーチャ幅(L2)は、各スティッチングされた部分の第2のフィーチャ接合境界の各々における第2のフィーチャ幅である。第2のフィーチャ延長部長さ(λ2)は、各第2のフィーチャ延長部の長さである。
[0006]本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明が、実施形態を参照することによって行われ、そのいくつかが、添付の図面に示されている。しかしながら、添付の図面は、本開示の典型的な実施形態のみを示し、したがって、その範囲を限定すると見なされるべきではなく、本開示は、他の同等に有効な実施形態を認めることができることに留意されたい。
一実施形態によるリソグラフィシステムの概略図である。 リソグラフィプロセスに曝された基板の概略平面図である。 一実施形態によるリソグラフィ環境の概略図である。 一実施形態によるリソグラフィプロセスの流れ図である。 一実施形態によるマスクパターンファイルの説明図である。 一実施形態によるマスクパターンファイルの説明図である。 一実施形態によるスティッチングされた部分の説明図である。 一実施形態によるマスクパターンファイルの説明図である。 一実施形態によるマスクパターンファイルの説明図である。 実施形態によるフィーチャ延長部の説明図である。
[0015]理解を容易にするため、可能な場合には、図に共通する同一の要素を示すために同一の参照番号が使用されている。ある実施形態に開示された要素は、特に言及することなく、他の実施形態で有益に利用され得ることが企図される。
[0016]本開示の実施形態は、リソグラフィスティッチングのためのシステム、ソフトウェアアプリケーション、および方法に関する。本方法のいくつかの実施形態は、光源の伝搬方向に2つ以上のマスクを配置することを含む。マスクは、マスクの下に配置された基板のフォトレジスト層に書き込まれるパターンに対応している。マスクを配置することは、一対のマスクをスティッチングすることを含む。対における第1のマスクは、一組の第1のフィーチャを含み、第1のフィーチャは、第1のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第1のフィーチャ延長部を有し、第2のマスクは、一組の第2のフィーチャを含み、第2のフィーチャは、第2のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第2のフィーチャ延長部を有する。各第1のフィーチャ延長部は、対応する各第2のフィーチャ延長部とスティッチングして、第1の対のマスクの第1のスティッチングされた部分の各スティッチングされた部分を形成し、第1の対のマスクのスティッチングされた部分は、フォトレジスト層に書き込まれるパターンの一部を画定する。
[0017]図1Aは、リソグラフィシステム100の概略図である。図1Bは、リソグラフィプロセスに曝された基板106の概略平面図である。リソグラフィシステム100は、例示的なシステムであり、他の製造業者からのシステムを含む他のシステムが、本開示の態様を達成するために使用されてもよく、または修正されてもよいことが理解されるであろう。本システムは、2つ以上のマスク104a、104b、104c、...104(n-1)、104n(「2つ以上のマスク104」と総称される)の方向に書き込みビームを投影することができる、発光ダイオード(LED)やレーザなどの1つ以上の光源を含む投影ユニット102を含む。マスクは、基板106の上に配置されている。2つ以上のマスク104は、マスクパターン405a、405b、405c、...405(n-1)、405n(図4Aおよび図4Bに示される「マスクパターン405」と総称される)を有し得る。
[0018]基板106は、任意の適切な材料、例えば、フラットパネルディスプレイの一部として使用されるガラスを含む。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、基板106は、フラットパネルディスプレイの一部として使用することができる他の材料で作られている。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる他の実施形態では、基板は、約5mm~約70mm、例えば約5mm~約100mm、例えば約5mm~約20mm、あるいは約50mm~60mmの表面幅を有することができる。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、基板は、約5mm~約100mm、例えば約5mm~約60mm、例えば約5mm~約20mm、あるいは約50mm~60mmの表面長を有することができる。例えば、基板は、約30mm~約60mm×約25mm~約60mmの寸法を有することができる。基板106は、その上に形成された、(例えばパターンエッチングによって)パターニングされる膜層と、パターニングされる膜層上に形成された、電磁放射、例えば紫外(UV)、極紫外(EUV)または深UV「光」に対して高感度であるフォトレジスト層110とを有する。ポジ型フォトレジストは、放射に曝されると、電磁放射を用いてフォトレジスト層110にパターンが書き込まれた後にフォトレジスト層110に塗布されたフォトレジスト現像液にそれぞれ可溶となるフォトレジスト層110の部分を含む。ネガ型フォトレジストは、放射に曝されると、電磁放射を用いてフォトレジスト層110にパターンが書き込まれた後にフォトレジスト層110に塗布されたフォトレジスト現像液にそれぞれ不溶となるフォトレジスト層110の部分を含む。ネガ型現像は、明視野マスクによって露光されたポジ型フォトレジスト層110を含み、露光された領域は、それぞれ有機溶剤(例えば、n-ブタノール)に不溶となり、現像後のウエハ上に残存することになる。フォトレジスト層110の化学組成によって、フォトレジスト層110がポジ型フォトレジストであるかネガ型フォトレジストであるかが決定される。
[0019]動作中、投影ユニット102は、マスク104のうちの1つ以上のマスクの方向に書き込みビームを投影する。本明細書に記載された方法300の実施形態に従って配置された2つ以上のマスク104のマスクパターン405は、書き込みビームがマスク104のうちの1つ以上のマスクの方向に投影されるときにフォトレジスト層110に書き込まれるデバイスパターン112に対応する。フォトレジスト層110に書き込まれたデバイスパターン112のデバイス部分114は、マスクパターン405のスティッチングされた部分403a、403b、...403(n-1)(図4Bおよび図4Cに示される「スティッチングされた部分403」と総称される)に対応する。(図4Aおよび図4Bに示す)2つ以上のマスク104のうちの接合しているマスクのマスクパターン405のフィーチャ延長部407が、スティッチングされるようにモデル化され配置される。パターンスティッチングを実現するために、異なるマスクのマスクパターン405が、別々の露光で取得され、互いと重ね合わされる。例示的なリソグラフィ露光プロセスでは、第1のマスク104aがロードされた後、露光が行われ、フォトレジスト層110に書き込まれた第1のマスクパターン405aを形成し、次に、第2のマスク104bがロードされた後、露光が行われ、第2のマスクパターン405bを形成し、第1および第2のフィーチャ延長部パターンが重ね合わされて、スティッチングされたマスクパターン405をもたらす。デバイスパターン112がデバイス部分114において実質的にシームレスであるように、2つ以上のマスク104のうちの接合しているマスクのフィーチャ延長部407が、モデル化され、配置される(すなわち、重ね合わされる)。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、2つ以上のマスク104のうちの接合しているマスクのフィーチャ延長部407は、フォトレジスト層110に書き込まれたデバイス部分114でデバイスパターン112がシームレスになるようにモデル化され配置される。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、デバイスパターン112は、基板106または基板106上に配置された膜層にパターニングされるデバイスに対応し得る。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる他の実施形態では、デバイスパターン112は、基板106または基板106上に配置された膜層にパターニングされる1つ以上のデバイスに対応し得る。
[0020]本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、リソグラフィシステム100は、基板106上のフォトレジスト層全体を露光できるようにサイズ設定される。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる他の実施形態では、基板106は、マスク104のうちの1つ以上のマスクの下の所定の経路に基板106を配置するように動作可能なステージ116によって支持されることができる。基板の移動は、コントローラ108によって制御され得る。コントローラ108は、一般に、マスクパターンファイルに基づくリソグラフィプロセスの制御および自動化を容易にするように設計されている。マスクパターンファイル(例えば、図4Aおよび図4Bに示されるマスクパターンファイル400)は、本明細書に記載された方法300の実施形態に従って2つ以上のマスク104を配置するための命令を有するマスクパターンデータを含む。コントローラ108は、少なくとも投影ユニット102、ステージ116、およびエンコーダ118に連結され、またはそれらと通信することができる。投影ユニット102およびエンコーダ118は、基板処理および基板位置合わせに関する情報をコントローラ108に提供することができる。例えば、投影ユニット102は、基板処理が完了したことをコントローラ108に警告するための情報を、コントローラ108に提供することができる。
[0021]図2は、リソグラフィ環境200の概略図である。図2に示すように、リソグラフィ環境200は、実質的設計装置202、マスクモデリング装置204、マスク製造装置206、リソグラフィシステム100、コントローラ210、複数の通信リンク201、および移送システム203を含むが、これらに限定されない。リソグラフィ環境装置のそれぞれが、通信リンク201によってコントローラ210に接続されるように動作可能である。代替的または追加的に、リソグラフィ環境装置のそれぞれは、最初にコントローラ210と通信し、続いてコントローラが問題のリソグラフィ環境装置と通信することによって、間接的に通信することができる。リソグラフィ環境200のリソグラフィ環境装置のそれぞれは、同じエリアもしくは生産施設に配置することができ、またはリソグラフィ環境装置のそれぞれは、異なるエリアに配置することができる。
[0022]実質的設計装置202は、設計ファイルの作成、最適化、検証、および更新のうちの少なくとも1つを行うように動作可能である。設計ファイルは、フォトレジスト層110に書き込まれるデバイスパターン112に対応する。マスクモデリング装置204は、本明細書に記載された方法300の工程に従って、設計ファイルを分割し、マスクパターンファイル400を生成するように動作可能である。マスクパターンファイル400は、本明細書に記載された方法300の工程に従って、2つ以上のマスク104のマスクパターンデータを含む。マスク製造装置206は、マスクモデリング装置204から送信された2つ以上のマスク104のマスクパターンデータを受信するように動作可能である。本明細書に記載された方法300の工程に従って、マスク製造装置206は、本明細書に記載された実施形態に従って2つ以上のマスク104が配置されたときにフォトレジスト層110に書き込まれるデバイスパターン112に対応する2つ以上のマスク104のマスクパターン405を製造するように動作可能である。リソグラフィシステム100は、本明細書に記載された方法300の工程に従って、2つ以上のマスク104を受け取るように動作可能である。
[0023]さらに、複数のリソグラフィ環境装置のそれぞれは、本明細書に記載された方法300の工程で表示される。実質的設計装置202、マスクモデリング装置204、マスク製造装置206、リソグラフィシステム100、およびコントローラ210のそれぞれは、オンボードプロセッサおよびメモリを含み、メモリは、以下に記載された方法300のいずれかの部分に対応する命令を格納するように構成される。通信リンク201は、有線接続、無線接続、衛星接続などのうちの少なくとも1つを含むことができる。本明細書にさらに記載された実施形態によれば、通信リンク201は、ユニバーサル計測ファイル(UMF)またはデータを格納するために使用される任意の他のファイルを送信および受信することを含む。通信リンク201は、ファイルまたはデータをリソグラフィシステムツールに転送またはコピーする前に、ファイルまたはデータを一時的または永続的にクラウドに格納することを含むことができる。マスク製造装置206とマスクモデリング装置204は、移送システム203で接続されている。移送システム203は、マスク製造装置206とリソグラフィシステム100との間で基板を移送するように動作可能である。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、移送システム203は、1つ以上のマスク104を移送するように動作可能な、コントローラ210に接続可能なロボットまたは他の機器を含むことができる。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態では、移送システム203は、ユーザによって物理的に操作可能である。
[0024]コントローラ210は、中央処理装置(CPU)212、サポート回路214、およびメモリ216を含む。CPU212は、リソグラフィ環境装置を制御するために工業環境で使用できる任意の形態のコンピュータプロセッサの1つとすることができる。メモリ216は、CPU212に連結されている。メモリ216は、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、フロッピーディスク、ハードディスク、またはローカルもしくはリモートの任意の他の形態のデジタルストレージなどの、1つ以上の容易に利用可能なメモリとすることができる。サポート回路214は、従来の仕方でプロセッサをサポートするためにCPU212に連結されている。これらの回路には、キャッシュ、電源、クロック回路、入力/出力回路、サブシステムなどが含まれる。コントローラ210は、サポート回路214内およびメモリ216内に見られる入力/出力(I/O)デバイスに連結されたCPU212を含むことができる。
[0025]メモリ216は、制御ソフトウェアプログラムなどの1つ以上のソフトウェアアプリケーションを含むことができる。メモリ216はまた、本明細書に記載された方法300を実行するためにCPU212によって使用される格納された媒体データを含むことができる。CPU212は、ソフトウェアアプリケーションを実行し、データを処理することができるハードウェアユニットまたはハードウェアユニットの組み合わせであり得る。CPU212は、一般に、1つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行し、格納された媒体データを処理するように構成され、これらは、それぞれメモリ216内に含まれ得る。コントローラ210は、様々なリソグラフィ環境装置への、およびそれらからのデータおよびファイルの転送を制御する。メモリ216は、本明細書に記載された実施形態による方法300の任意の工程に対応する命令を格納するように構成される。
[0026]図3は、リソグラフィプロセスの方法300の流れ図である。任意選択の工程301で、設計ファイルが、実質的設計装置202によって作成される。設計ファイルは、フォトレジスト層110に書き込まれるデバイスパターン112に対応する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、設計ファイルは、本明細書に記載された方法300の工程の前に作成される。工程302で、マスクモデリング装置204は、設計ファイルを分割し、2つ以上のマスク104のマスクパターンデータを有するマスクパターンファイル400を生成する(図4A、図4B、図4D、および図4Eに示され、記載されるように)。
[0027]工程303で、マスク製造装置206は、本明細書に記載された実施形態に従って2つ以上のマスク104が配置されたときにフォトレジスト層110に書き込まれるデバイスパターン112に対応する2つ以上のマスク104のマスクパターン405を製造する。工程304で、2つ以上のマスク104が、リソグラフィシステム100によって受け取られ、隣接するマスク104のマスクパターン405のフィーチャ延長部407がスティッチングされているマスクパターンデータに従って投影ユニット102の下に別々に配置される。(図4Aおよび図4Bに示す)2つ以上のマスク104のうちの隣接するマスクのマスクパターン405のフィーチャ延長部407が、スティッチングされるようにモデル化され配置される。パターンスティッチングを実現するために、異なるマスクのマスクパターン405が、別々の露光で取得され、互いと重ね合わされる。例示的なリソグラフィ露光プロセスでは、第1のマスク104aがロードされた後、露光が行われ、フォトレジスト層110に書き込まれた第1のマスクパターン405aを形成し、次に、第2のマスク104bがロードされた後、露光が行われ、第2のマスクパターン405bを形成し、第1および第2のフィーチャ延長部パターンが重ね合わされて、スティッチングされたマスクパターン405をもたらす。
[0028]図4Aおよび図4Bは、マスクパターンファイル400の説明図である。図4Aに示されるように、2つ以上のマスク104のうちの接合しているマスクのマスクパターン405のフィーチャ延長部407は、スティッチングされていない。図4Bに示されるように、2つ以上のマスク104のうちの接合しているマスクのマスクパターン405のフィーチャ延長部407a、407b、407c、407d、407e...407(n-1)、407n、407(n+1)(図4Aおよび図4Bに示される「フィーチャ延長部407」と総称される)は、工程304で説明したように、マスクパターンファイル400のマスクパターンデータに従ってスティッチングされる。マスクパターンファイル400は、マスクパターン405のフィーチャ402a、402b、402c、...402(n-1)、402n(図4Aおよび図4Bに示される「フィーチャ402」と総称される)を有する2つ以上のマスク104を含む。スティッチングされた部分403は、スティッチングされるべきフィーチャ402のフィーチャ延長部407を含む。例えば、スティッチングされた部分403aは、フィーチャ402aと402bとの間のスティッチングである。
[0029]例えば、図4Aおよび図4Bに示すように、第1のマスク104aおよび第2のマスク104bを含む第1の対のマスクが示されている。第1のマスク104aは、第1のフィーチャ接合境界406aから第1のフィーチャ延長部の反対端408aまで延びる第1のフィーチャ延長部407aを有する第1の組のフィーチャを有する。第2のマスク104bは、第2のフィーチャ接合境界406bから第2のフィーチャ延長部の反対端408bまで延びる第2のフィーチャ延長部407bを有する第2の組のフィーチャを有する。第1のフィーチャ延長部407aは、第1の対のマスクパターン(例えば、405aおよび405b)の第1のスティッチングされた部分403aで、対応する各第2のフィーチャ延長部407bとスティッチングしている。図4Aおよび図4Bに示されるように、第2のマスク104bおよび第3のマスク104cを含む第2の対のマスクが示されている。第2のマスクは、第3のマスクとスティッチングして、第2の対のマスクの第2のスティッチングされた部分403bを形成する。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、本開示のいくつかの実施形態に従って、単一のマスクを1つ以上の追加のマスクとスティッチングすることができる。図4Aおよび図4Bに示すように、n番目のマスク104nは、スティッチングされた部分403(n-1)で、隣接する(n-1)番目のマスク104(n-1)とスティッチングされることができる。接合している部分のフィーチャ延長部407は、図4Cで説明され示されるように、モデル化され、スティッチングされる。
[0030]図4Cは、スティッチングされた部分403の説明図である。図4Cに示すように、いくつかのパラメータを使用して、重なり合うマスクパターンの各対(例えば、405aと405b、405bと405c、…405(n-1)と405n)の各スティッチングされた部分403のマスクパターン設計をモデル化することができる。一例では、スティッチングされた部分403で重なり合う第1のマスクパターン405aおよび第2のマスクパターン405bを有する重なり合うマスクパターンの第1の対(例えば、405aおよび405b)が、提供される。本明細書で説明されるパラメータのそれぞれは、スティッチングされた部分403のスティッチングされたマスクの第1の対の第1のフィーチャ402aおよび第2のフィーチャ402bを参照して説明される。
[0031]スティッチングされた部分403の第1のフィーチャ幅L1は、マスクパターン405の第1のフィーチャ402aと第1のフィーチャ延長部407aとの間の第1のフィーチャ接合境界406aにおける幅を表す。第2のフィーチャ幅L2は、マスクパターン405の第2のフィーチャ402bと第2のフィーチャ延長部407bとの間の第2のフィーチャ接合境界406bにおける幅を表す。本明細書で使用されるフィーチャ幅L1およびL2は、まとめて「L」と表すことができる。スティッチングされた部分403は、スティッチングされた部分403における第2のフィーチャ接合境界406bから対応する第1のフィーチャ延長部407aの反対端408aまでの距離である第1のフィーチャ端ロケーションθ1を、さらに提供する。第2のフィーチャ端ロケーションθ2は、スティッチングされた部分403における第1のフィーチャ接合境界406aから対応する第2のフィーチャ延長部407bの反対端408bまでの距離である。本明細書で使用されるフィーチャ端ロケーションθ1およびθ2は、まとめて「θ」と表すことができる。スティッチングシフトΔは、スティッチングされた部分403の第1のフィーチャ接合境界406aから対応する第2のフィーチャ接合境界406bまでの距離の半分である。第1のフィーチャ延長部長さ(λ1)は、各第1のフィーチャ延長部407aの長さである。例えば、λ1は、第1のフィーチャ接合境界406aからスティッチングされた部分403の反対端408aまでの距離である。第2のフィーチャ延長部長さλ2は、各第2のフィーチャ延長部407bの長さである。例えば、λ2は、第1のフィーチャ接合境界406aからスティッチングされた部分403の反対端408aまでの距離である。
[0032]一例では、θ1およびθ2がゼロに等しい場合、λ1=λ2=Δ+Δである。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、θは、負の値を有する。例えば、第1のフィーチャ延長部407aの反対端408aが、第2のフィーチャ延長部407bと重なるように配置されているが、第2のフィーチャ接合境界406bと重ならない場合、θ1は負である。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、θは、正の値を有する。例えば、第1のフィーチャ延長部407aの反対端408aが、第2のフィーチャ延長部407bと重なり、第2のフィーチャ接合境界406bと重なる場合、θ1は正であり得る。他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、マスクモデリング装置204は、θ1=f(L1,λ1,Δ)またはΔ=f(L1,λ1,θ)を用いて、2つ以上のマスクパターン405のスティッチングされた部分403のモデルを生成し、スティッチングされた部分403は、第1のフィーチャ402aであって、第1のフィーチャ接合境界406aにおいてそこから延びる第1のフィーチャ延長部407aを有する第1のフィーチャ402a、および対応する第2のフィーチャ402bであって、第2のフィーチャ接合境界406bにおいてそこから延びる第2のフィーチャ延長部407bを有する第2のフィーチャ402bを含む。
[0033]第2のフィーチャ402bに関して測定されたパラメータのそれぞれは、必ずしも第1のフィーチャ402aについての測定値と同じ値を有してはいない。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、第1の複数のフィーチャ接合境界の各第1のフィーチャ接合境界406aは、第1のフィーチャ幅(L1)を含み、第2の複数のフィーチャ接合境界の各第2のフィーチャ接合境界406bは、第2のフィーチャ幅(L2)を含む。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、L1はL2と実質的に等しく、あるいはL1はL2と等しくない。同様に、パラメータλおよびθのそれぞれは、スティッチングされた部分403の第1のフィーチャ402aと第2のフィーチャ402bとの間で同じであっても異なっていてもよい。さらに、各マスクは、均一なスティッチングされた部分403を有することができ、またはスティッチングされた部分403は、各マスクパターン405の異なる部分で異なっていてもよい。
[0034]本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、θは、λ、Δ、L、およびそれらの組み合わせのうちの1つ以上に基づいて決定することができる。例えば、θ=f(L,λ,Δ)、Δ=f(L,λ,θ)、θ1=f(L1,λ1,Δ)、θ2=f(L2,λ2,Δ)、Δ=f(L1,λ1,θ1)、Δ=f(L2,λ2,θ2)、Δ=f(L1,λ1,θ1)=f(L2,λ2,θ2)、もしくはそれらの組み合わせなどの1つ以上の式が、モデル化され、またはθ、Δ、θ1、θ2、λ1、λ2、もしくはそれらの組み合わせなどのパラメータの1つ以上について解かれることができる。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、フィーチャ接合境界(例えば、406a、406b)でのフィーチャ幅(L)は、対応するフィーチャ延長部の反対端幅(例えば、408a、408b)よりも大きい。
[0035]図4Dおよび図4Eは、マスクパターンファイル400の説明図である。図4Dは、ピッチ422およびピッチ424を示す。ピッチ422は、フィーチャ410の第1の前縁421およびフィーチャ411の第1の前縁423から測定される。同様に、ピッチ424は、フィーチャ416の第1の前縁425およびフィーチャ417の第1の前縁427から測定される。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、各マスクパターン405の隣接するフィーチャ間のピッチ(例えば、422、424)に基づいてθおよび/またはΔを決定するために、モデルを生成することができる。本明細書で使用される「ピッチ」は、隣接するフィーチャの第1の前縁間の距離である。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、マスクパターン(例えば405b)は、フィーチャ(例えば410と411)間に均一なピッチ(例えば422)を有することができる。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、マスクパターン(例えば、405b)は、図4Dのピッチ422および424によって示されるように、異なるピッチを有することができる。
[0036]本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、本開示の方法およびシステムで作成することができるマスクパターン400は、図4Dに示すように、角度を付けられたフィーチャも含むことができる。図から分かるように、図4Dに示されたマスクパターンファイル400は、第1のマスク104aと、スティッチングされた部分403で第1のマスク104aとスティッチングしている第2のマスク104bとを含む。さらに、フィーチャ(例えば、410、411、412、413、414、415、416、および417)は、フィーチャ(例えば、410~417)間で角度βが異なり、ピッチ(例えば、422、424)が異なり得る。例えば、フィーチャ(例えば、410~417)は、約0度、または約30度、または約90度、または約120度、または約150度で角度βを付けることができる。
[0037]図4Eは、スティッチングされた部分403を含む第1のマスク104aおよび第2のマスク104bを有する別の例示的なマスクパターンファイル400をさらに示す。図4Eのマスクパターンファイル400は、連続的なフィーチャではなく不連続のフィーチャ(例えば430)を示している。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、フィーチャ(例えば、410~417)は、図4Dに示されるように、線フィーチャである。図から分かるように、本開示のスティッチング方法300およびリソグラフィシステム100では、多数の異なるマスクパターン405が可能である。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、隣接するマスクパターン(例えば、405aおよび405b)間のスティッチングされた部分403は、シームレスである。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、Δは、λより小さい、例えばλの半分より小さい。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、Δは、Lより小さい、例えばLの25%より小さい。フィーチャ幅(L)に関して、マスクパターン(例えば、405a)は、スティッチングされた部分(例えば、403a、403b、403c、403d、403f)のフィーチャ接合境界(例えば、406a)で均一なフィーチャ幅を有することができ、またはマスクパターン(例えば、405a)は、図4Eに示されるように、スティッチングされた部分(例えば、403d、403e)におけるフィーチャ接合境界(例えば、442および444)で異なるフィーチャ幅(例えば、432および434)を有することができる。
[0038]さらにまた、フィーチャ延長部形状は、λ、θ、L、Δ、およびピッチ(例えば、422、424)のうちの1つ以上に応じて形状が様々であり得る。図4F~図4Iは、様々な形状を有するフィーチャ延長部407の例を示す図である。詳細には、図4Fは、三角形の形状を有するフィーチャ延長部407を示し、図4Gは、凸形状を有するフィーチャ延長部407を示し、図4Hは、凸形状を有するフィーチャ延長部407を示し、図4Iは、直角形状のフィーチャ延長部407を示している。例えば、図4Fを参照すると、定数Δとλが、表示条件として使用されている。スティッチングが、より多くの重なり面積を必要とする場合、図4Gのフィーチャ延長部407の形状が使用される。あるいは、スティッチングが、より少ない重なり面積を必要とする場合、図4Hのフィーチャ延長部407の形状が使用される。図4Iに見られるように、フィーチャ延長部407の形状は、線接合軸(例えば軸y)に垂直な軸(例えば軸x)に関して非対称であってもよい。例えば、フィーチャ延長部407の形状は、直角三角形であり得る。
[0039]要約すると、2つ以上のマスクをスティッチングすることにより、2つ以上のマスクのスティッチングされた部分でのシームレスな転写を伴う、大型基板へのマスクパターンの転写を可能にするリソグラフィプロセスの方法が、提供される。本方法のいくつかの実施形態は、光源の伝搬方向に2つ以上のマスクを配置することを含む。マスクは、マスクの下に配置された基板のフォトレジスト層に書き込まれるパターンに対応している。マスクを配置することは、一対のマスクをスティッチングすることを含む。対における第1のマスクは、一組の第1のフィーチャを含み、第1のフィーチャは、第1のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第1のフィーチャ延長部を有し、第2のマスクは、一組の第2のフィーチャを含み、第2のフィーチャは、第2のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第2のフィーチャ延長部を有する。各第1のフィーチャ延長部は、対応する各第2のフィーチャ延長部とスティッチングして、第1の対のマスクの第1のスティッチングされた部分の各スティッチングされた部分を形成し、第1の対のマスクのスティッチングされた部分は、フォトレジスト層に書き込まれるパターンの一部を画定する。
[0040]上記は本開示の実施形態に向けられているが、本開示の他のさらなる実施形態が、その基本的な範囲から逸脱することなく考案され、その範囲は、以下の特許請求の範囲によって決定される。
[0036]本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるいくつかの実施形態では、本開示の方法およびシステムで作成することができるマスクパターンファイル400は、図4Dに示すように、角度を付けられたフィーチャも含むことができる。図から分かるように、図4Dに示されたマスクパターンファイル400は、第1のマスク104aと、スティッチングされた部分403で第1のマスク104aとスティッチングしている第2のマスク104bとを含む。さらに、フィーチャ(例えば、410、411、412、413、414、415、416、および417)は、フィーチャ(例えば、410~417)間で角度βが異なり、ピッチ(例えば、422、424)が異なり得る。例えば、フィーチャ(例えば、410?417)は、約0度、または約30度、または約90度、または約120度、または約150度で角度βを付けることができる。
[0038]さらにまた、フィーチャ延長部形状は、λ、θ、L、Δ、およびピッチ(例えば、422、424)のうちの1つ以上に応じて形状が様々であり得る。図4F~図4Iは、様々な形状を有するフィーチャ延長部407の例を示す図である。詳細には、図4Fは、三角形の形状を有するフィーチャ延長部407を示し、図4Gは、形状を有するフィーチャ延長部407を示し、図4Hは、凸形状を有するフィーチャ延長部407を示し、図4Iは、直角形状のフィーチャ延長部407を示している。例えば、図4Fを参照すると、定数Δとλが、表示条件として使用されている。スティッチングが、より多くの重なり面積を必要とする場合、図4Gのフィーチャ延長部407の形状が使用される。あるいは、スティッチングが、より少ない重なり面積を必要とする場合、図4Hのフィーチャ延長部407の形状が使用される。図4Iに見られるように、フィーチャ延長部407の形状は、線接合軸(例えば軸y)に垂直な軸(例えば軸x)に関して非対称であってもよい。例えば、フィーチャ延長部407の形状は、直角三角形であり得る。

Claims (20)

  1. 光源の伝搬方向に2つ以上のマスクを配置することを含む方法であって、
    前記マスクは、前記マスクの下に配置された基板のフォトレジスト層に書き込まれるパターンに対応しており、
    マスクを配置することは、第1のマスクと第2のマスクを含む第1の対のマスクをスティッチングすることを含み、
    前記第1のマスクは、一組の第1のフィーチャであって、第1のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第1のフィーチャ延長部を有する一組の第1のフィーチャを含み、
    前記第2のマスクは、一組の第2のフィーチャであって、第2のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第2のフィーチャ延長部を有する一組の第2のフィーチャを含み、
    各第1のフィーチャ延長部は、対応する各第2のフィーチャ延長部とスティッチングして、前記第1の対のマスクの第1のスティッチングされた部分の各スティッチングされた部分を形成し、前記第1の対のマスクの前記スティッチングされた部分は、前記フォトレジスト層に書き込まれる前記パターンの一部を画定する、
    方法。
  2. 前記第1のスティッチングされた部分において各第2のフィーチャ接合境界から対応する各第1のフィーチャ延長部の反対端までの距離として定義される第1のフィーチャ端ロケーション(θ1)を決定することを、さらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 各θ1を決定することが、
    各スティッチングされた部分の前記第1のフィーチャ接合境界の各々における第1のフィーチャ幅として定義される第1のフィーチャ幅(L1)、および
    前記スティッチングされた部分の各第1のフィーチャ接合境界から対応する各第2のフィーチャ接合境界までの距離の半分として定義されるスティッチングシフト(Δ)
    に基づく、請求項2に記載の方法。
  4. θ1を決定することが、
    各スティッチングされた部分の前記第1のフィーチャ接合境界の各々における第1のフィーチャ幅として定義される第1のフィーチャ幅(L1)、および
    各第1のフィーチャ延長部の長さとして定義される第1のフィーチャ延長部長さ(λ1)
    に基づく、請求項2に記載の方法。
  5. 前記第1のマスクの隣接するフィーチャ間のピッチに基づいてθ1を決定することを、さらに含み、前記ピッチが、各隣接するフィーチャの第1の前縁間の距離である、請求項2に記載の方法。
  6. 各第1のフィーチャ接合境界は、各第1のフィーチャ接合境界の幅として定義される第1のフィーチャ幅(L1)を備え、各L1は、前記第1のフィーチャ延長部の対応する各反対端における幅より大きく、
    各第2のフィーチャ接合境界は、各第2のフィーチャ接合境界の幅として定義される第2のフィーチャ幅(L2)を備え、各L2は、前記第2のフィーチャ延長部の対応する各反対端における幅より大きい、請求項1に記載の方法。
  7. L1が、L2と実質的に等しい、請求項6に記載の方法。
  8. L1が、L2と等しくない、請求項6に記載の方法。
  9. 各スティッチングされた部分において各第2のフィーチャ接合境界から対応する各第1のフィーチャ延長部の反対端までの距離として定義される第1のフィーチャ端ロケーション(θ1)に基づいて、第1のフィーチャ延長部形状を決定することを、さらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記第1のフィーチャ延長部形状が、1つの三角形状、凸形状、および凹形状を有する、請求項9に記載の方法。
  11. θ1=f(L1,λ1,Δ)またはΔ=f(L1,λ1,θ1)を解くことによって前記スティッチングされた部分の寸法を決定することを、さらに含み、
    第1のフィーチャ端ロケーション(θ1)が、各スティッチングされた部分における各第2のフィーチャ接合境界から対応する各第1のフィーチャ延長部の反対端までの距離として定義され、
    スティッチングシフト(Δ)が、各スティッチングされた部分の各第1のフィーチャ接合境界から対応する各第2のフィーチャ接合境界までの距離の半分として定義され、
    第1のフィーチャ幅(L1)が、各スティッチングされた部分の前記第1のフィーチャ接合境界の各々における第1のフィーチャ幅として定義され、
    第1のフィーチャ延長部長さ(λ1)が、各第1のフィーチャ延長部の長さとして定義される、請求項1に記載の方法。
  12. 前記第1のマスクを第3のマスクとスティッチングして第2のスティッチングされた部分を形成することを、さらに含み、前記第2のスティッチングされた部分が、前記フォトレジスト層に書き込まれる前記パターンの第2の部分を画定する、請求項1に記載の方法。
  13. 前記マスクを形成することを、さらに含み、前記マスクを形成することが、
    フォトレジスト層に書き込まれる前記パターンを有する設計ファイルを作成することと、
    前記設計ファイルを2つ以上のマスクパターンの間で分割することと、
    前記マスクパターンの各々について複数のフィーチャを生成することと、
    を含み、
    前記マスクパターンの各々のスティッチングするフィーチャが、隣接するマスクパターンの第2のフィーチャ延長部とスティッチングされるべき第1のフィーチャ延長部を含み、
    前記第2のフィーチャ延長部とスティッチングされる前記第1のフィーチャ延長部が、前記マスクパターンから形成された前記マスクのスティッチングにおいて前記フォトレジスト層に書き込まれる前記パターンの一部を画定する、請求項1に記載の方法。
  14. 命令を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
    前記命令は、プロセッサによって実行されると、コンピュータシステムに、
    フォトレジスト層に書き込まれるパターンを有する設計ファイルを作成するステップと、
    前記設計ファイルを複数のマスクパターンの間で分割するステップと、
    前記マスクパターンの各々について複数のフィーチャを生成するステップと、
    を実行させ、
    前記マスクパターンの各々の重なり合うフィーチャが、隣接するマスクパターンの第2のフィーチャ延長部とスティッチングされるべき第1のフィーチャ延長部を含み、
    前記第2のフィーチャ延長部の各々とスティッチングされる前記第1のフィーチャ延長部の各々が、前記マスクパターンから形成されたマスクのスティッチングにおいて前記フォトレジスト層に書き込まれる前記パターンの各スティッチングされた部分を画定する、
    非一時的なコンピュータ可読媒体。
  15. θ1=f(L1,λ1,Δ)、Δ=f(L2,λ2,θ2)、θ2=f(L2,λ2,Δ)、およびΔ=f(L2,λ2,θ2)のうちの1つ以上を解くことによって各スティッチングされた部分の寸法を決定することを、さらに含み、
    第1のフィーチャ端ロケーション(θ1)が、各スティッチングされた部分における各第2のフィーチャ接合境界から対応する各第1のフィーチャ延長部の反対端までの距離として定義され、
    スティッチングシフト(Δ)が、各スティッチングされた部分の各第1のフィーチャ接合境界から対応する各第2のフィーチャ接合境界までの距離の半分として定義され、
    第1のフィーチャ幅(L1)が、各スティッチングされた部分の前記第1のフィーチャ接合境界の各々における第1のフィーチャ幅として定義され、
    第1のフィーチャ延長部長さ(λ1)が、各第1のフィーチャ延長部の長さとして定義され、
    第2のフィーチャ端ロケーション(θ2)が、各スティッチングされた部分における各第1のフィーチャ接合境界から対応する各第2のフィーチャ延長部の反対端までの距離として定義され、
    第2のフィーチャ幅(L2)が、各スティッチングされた部分の前記第2のフィーチャ接合境界の各々における第2のフィーチャ幅として定義され、
    第2のフィーチャ延長部長さ(λ2)が、各第2のフィーチャ延長部の長さとして定義される、請求項14に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  16. θ1、L1、λ1、およびΔのうちの1つ以上に基づいて第1のフィーチャ延長部形状を決定することを、さらに含む、請求項15に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  17. 各スティッチングされた部分の各第2のフィーチャ接合境界から対応する各第1のフィーチャ延長部の反対端までの距離として定義される第1のフィーチャ端ロケーション(θ1)を決定することを、さらに含む、請求項14に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  18. θ1を決定することが、各スティッチングされた部分の第1のフィーチャ接合境界の各々における第1のフィーチャ幅として定義される第1のフィーチャ幅(L1)と、各スティッチングされた部分の各第1のフィーチャ接合境界から対応する各第2のフィーチャ接合境界までの距離の半分として定義されるスティッチングシフト(Δ)とに基づく、請求項17に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  19. θ1を決定することが、マスクパターンの隣接するフィーチャ間のピッチに基づくことを、さらに含み、前記ピッチが、各隣接するフィーチャの第1の前縁間の距離である、請求項17に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  20. 命令を格納する非一時的なコンピュータ可読媒体であって、
    前記命令は、プロセッサによって実行されると、コンピュータシステムに、
    設計ファイルを2つ以上のマスクパターンの間で分割するステップと、
    θ1=f(L1,λ1,Δ)、Δ=f(L2,λ2,θ2)、θ2=f(L2,λ2,Δ)、およびΔ=f(L2,λ2,θ2)のうちの1つ以上を用いて、前記2つ以上のマスクパターンのスティッチングされた部分のモデルを生成するステップと、
    を実行させ、
    前記スティッチングされた部分は、第1のフィーチャであって、第1のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第1のフィーチャ延長部を有する第1のフィーチャと、対応する第2のフィーチャであって、第2のフィーチャ接合境界においてそこから延びる第2のフィーチャ延長部を有する第2のフィーチャとを含み、
    第1のフィーチャ端ロケーション(θ1)が、各スティッチングされた部分における各第2のフィーチャ接合境界から対応する各第1のフィーチャ延長部の反対端までの距離として定義され、
    スティッチングシフト(Δ)が、各スティッチングされた部分の各第1のフィーチャ接合境界から対応する各第2のフィーチャ接合境界までの距離の半分として定義され、
    第1のフィーチャ幅(L1)が、各スティッチングされた部分の前記第1のフィーチャ接合境界の各々における第1のフィーチャ幅として定義され、
    第1のフィーチャ延長部長さ(λ1)が、各第1のフィーチャ延長部の長さとして定義され、
    第2のフィーチャ端ロケーション(θ2)が、各スティッチングされた部分における各第1のフィーチャ接合境界から対応する各第2のフィーチャ延長部の反対端までの距離として定義され、
    第2のフィーチャ幅(L2)が、各スティッチングされた部分の前記第2のフィーチャ接合境界の各々における第2のフィーチャ幅として定義され、
    第2のフィーチャ延長部長さ(λ2)が、各第2のフィーチャ延長部の長さとして定義される、
    非一時的なコンピュータ可読媒体。
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