JP4417218B2 - 空間光変調器を有するマスクレスリソグラフィシステムを用いて光感応性表面にパターンをプリントする方法および装置 - Google Patents
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Description
該オーバラップゾーン内の露光を減衰させることにより解決される。
M * L=40nm
によって求めることができる。ここでMは倍率であり、Lはピクセル長である。
図6には、ステッチエラーの作用を補償するための1つのテクニック600が例示されている。さらに詳しく説明すると図6の技術によれば、露光エリアのオーバラップを利用しないステッチエラー補償が提供される。テクニック600によれば基板表面露光の2回目の通過中、補助フィーチャを付加することができる。本発明の適用事例では補助フィーチャは第2の通過中に加えられるけれども、補助フィーチャの加えられる通過があるフィーチャと同じ位置で境界線を有していないかぎり、後続のいずれの通過を利用してもよい。
図8には、ステップ障害作用を補償するための別のテクニック800が例示されている。テクニック800は露光ゾーンのオーバラップを利用し、これによればオーバラップ領域内で空間イメージの減衰が行われる。要するにテクニック800によれば、ステッチライン付近で発生するプリントパターンのステッチ障害を補償するために露光ゾーンの小さいオーバラップが利用される。ステッチライン付近のオーバラップ領域は、余分に多くの露光により余計なドーズ量を受け取り、このような余分に多くの露光を補償するために空間イメージの減衰が実施される。この減衰はアクティブにまたはパッシブに実行することができる。
アポダイズされたアパーチャは、対象物の前あるいは中間イメージ平面中に挿入可能である。このアパーチャはSLMアレイまたはその中間イメージのエッジ付近で可変の伝達特性をもち、これによって空間イメージの減衰が確実に行われる。オーバラップゾーンにおける余分な露光を補償するため、アポダイゼーションを垂直方向の前縁または後縁付近で実行するのが有利である。伝達特性の変化を表す式を、特定の照射条件に依存させることができる(これによりいっそう良好なステッチ照射条件が得られる)。さらにこの式を、照射条件の広い範囲にわたり申し分なく妥当に機能する一般式とすることができる(たとえば強度伝達特性の直線的な変化)。このような式は従来技術から導出される。
焦点ぼかし/視野絞りはアポダイズされたアパーチャに対する代案であり、この場合、僅かに焦点のずらされたアパーチャを使用することができるかまたは、SLMの前にマスクプレートが置かれる。
オーバラップゾーン内でSLM素子を事前に加工して変形することが基礎とするのは、空間イメージの所望の減衰が確実に行われるようオーバラップゾーン内に入るピクセルが事前に変形されることである。
図8には、上述のアクティブな減衰の一例が示されている。詳しくは図8には、アクティブな減衰のアプローチを用いて空間イメージの減衰を行う露光ゾーンのオーバラップを利用したテクニックが例示されている。図8によれば、図5に示した露光502,504,506がアクティブな減衰のアプローチを適用して再分析される。この場合、露光502,504,506の結合によりディスプレイ800が形成される。例示の目的で露光504および506は、オーバラップゾーン804内にフィーチャ802を生成するために10個のピクセルの幅でオーバラップしている。オーバラップゾーン804内で、上述のパッシブな減衰技術のうちの1つに従い対象物平面フィールドの直線的な減衰が実施される。アクティブな減衰を利用した後、露光502,504、506の結合により結果として得られたイメージ807が生成される。グラフ808には、ライン幅の変化について低減により実現された改善が示されている。特にグラフ808には、図5に示したライン512に対応づけられたライン幅の変化810を(図5に示した)25nmから5nmよりも小さく減少させることができる。
図10には、明示的な減衰を行わずにオーバラップを利用してステッチ障害を補償するテクニック1000が例示されている。このテクニック1000は、明示的な減衰を行わずにオーバラップを利用したアプローチの一例である。さらに詳しく言えば、テクニック1000は、ステッチ境界に沿って振動ないしは揺動するステッチラインが形成される。換言すれば、方向がジグザグパターンまたは他の何らかのやり方で変化するステッチ境界を生成するためにオーバラップゾーンが使用される。
露光中のウェハの動きに起因するイメージのスミアは、ステッチ障害の作用に影響を及ぼす付加的な現象である。マスクレスリソグラフィツールにおける露光メカニズムによれば、一定の速度で動かされるウェハに対して実行される短いレーザパルスにより露光を行うことができる。このような露光メカニズムによって、動き方向でイメージのスミアが生じる。
レーザパルスのジッタは、ステッチ障害の作用に影響を及ぼすことになる他のファクタである。以前の段落で説明した露光シナリオの場合、レーザパルスは過度に早くまたは過度に遅く到達する可能性がある(レーザジッタ現象)。レーザパルスジッタの特徴的な大きさは3σ=10ns(nsec)である。このような遅れまたは進みの結果、このレーザパルスから生じるウェハ上の露光位置がウェハ走査方向または反対方向でずれる可能性がある。このような小さいずれによってステッチされた露光の空間的アライメントずれが引き起こされる可能性があり、(他の原因に起因して発生する露光のアライメントずれともども)このアライメントずれはステッチ障害の一因となる。しかしながら本発明に示されているステッチ補償の技術を、レーザパルスジッタの作用を補償するために用いることができる。
本発明によれば、マスクレスリソグラフィパターンにおいてステッチライン付近で発生する可能性のあるステッチエラーの作用を補償するいくつかのユニークなアプローチが提供される。これらのアプローチによればa)露光領域のオーバラップを利用しない技術、b)オーバラップと減衰を利用する技術、c)明示的な減衰を行わずにオーバラップを利用する技術が含まれる。これらのアプローチは単独でもあるいはそれらの組み合わせでも、ステッチ障害、光学的異常ならびに光感応性表面にプリントされるリソグラフィパターンにさもなければ入り込むその他の作用が低減される。
102 コントロールシステム
104 パルス化光源
106 ビームリレイ
108 プログラマブルアレイ
109 投影光学系
110 パターンデータ
112 基板
202 空間光変調器
203 投影光学系
204 光感応性表面をもつ基板
206 ミラー素子
208 光パルス
210 露光領域
212 パターン
300,301,302,304 露光ゾーン
306、407 ステッチライン
408 ステッチ障害
Claims (16)
- 空間光変調器を有するマスクレスリソグラフィシステムを用いて光感応性表面にパターンをプリントする方法であって、
(a)前記光感応性表面上に第1領域を規定するステップであって、前記第1領域は前記空間光変調器の第1素子と関連しているステップと、
(b)前記光感応性表面上に第2領域を規定するステップであって、前記第2領域は前記空間光変調器の第2素子と関連しており、前記第1領域と前記第2領域は、オーバラップ領域においてオーバラップしているステップと、
(c)前記オーバラップ領域を露光するために、前記第1領域と前記第2領域のステッチ境界が揺動するラインとなるように選択した前記第1素子をアクティブにして、第1パターンを露光するステップと、
(d)前記第1素子がアクティブのときに、前記第1パターンを露光できないよう前記第2素子を非アクティブにするステップと、
を備えることを特徴とする、空間光変調器を有するマスクレスリソグラフィシステムを用いて光感応性表面にパターンをプリントする方法。 - ステップ(c)の前に、前記光感応性表面上に第3領域を規定するステップをさらに備え、前記第3領域は前記空間光変調器の第3素子と関連しており、前記第3領域の少なくとも一部は、前記オーバラップ領域とオーバラップしており、前記第3素子は、露光の間、非アクティブであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記光感応性表面上に対応するオーバラップする第1、第2、第3領域を有する前記空間光変調器の第1、第2、第3素子のそれぞれは、前記第1、第2、第3領域の境界が揺動するラインとなるように駆動されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 露光はレーザドーズの印加を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記光感応性表面上の前記第1領域は、照射源パルスを受けることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記オーバラップ領域は、単一のショットで露光されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記第1素子は第1露光エリアと関連しており、前記第2素子は第2露光エリアと関連しており、前記第1露光エリアと前記第2露光エリアは、前記オーバラップ領域にオーバラップしていることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記露光エリアは、前記第1領域および前記第2領域のそれぞれのエッジ部分に沿ってオーバラップしていることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 空間光変調器と、
前記空間光変調器の第1素子と関連している第1領域および前記空間光変調器の第2素子と関連している第2領域を光感応性表面上に規定するよう構成された第1制御部であって、前記第1領域と前記第2領域は、オーバラップ領域においてオーバラップしている第1制御部と、
前記オーバラップ領域が露光されるとき、前記第1領域と前記第2領域のステッチ境界が揺動するラインとなるように選択した前記第1素子はアクティブにして、第1パターンを露光するように、且つ前記第2素子は前記第1パターンを露光できないよう非アクティブとなるように、前記空間光変調器に前記オーバラップ領域を露光するよう指示するように構成された第2制御部と、
を備えることを特徴とする装置。 - 前記第1および第2領域のそれぞれは、照射源パルスを受けることを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記第1制御部は前記光感応性表面上に第3領域を規定するよう構成され、前記第3領域は前記空間光変調器の第3素子と関連しており、前記第3領域の少なくとも一部は前記オーバラップ領域とオーバラップしており、前記第2制御部は、前記オーバラップ領域が露光されているとき前記第3素子が非アクティブとなるように、前記空間光変調器に前記オーバラップ領域を露光するよう指示するように構成されることを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 前記第1素子は第1露光エリアと関連しており、前記第2素子は第2露光エリアと関連しており、前記第1露光エリアと前記第2露光エリアは、前記オーバラップ領域にオーバラップしていることを特徴とする請求項9に記載の装置。
- 以下の方法により、少なくとも1つのプロセッサを制御して空間光変調器を制御するための命令を含むコンピュータ読取可能な媒体であって、前記方法は、
(a)光感応性表面上に第1領域を規定するステップであって、前記第1領域は前記空間光変調器の第1素子と関連しているステップと、
(b)前記光感応性表面上に第2領域を規定するステップであって、前記第2領域は前記空間光変調器の第2素子と関連しており、前記第1領域と前記第2領域は、オーバラップ領域においてオーバラップしているステップと、
(c)前記オーバラップ領域を露光するために、前記第1領域と前記第2領域のステッチ境界が揺動するラインとなるように選択した前記第1素子をアクティブにして、第1パターンを露光するステップと、
(d)前記第1素子がアクティブのときに、前記第1パターンを露光できないよう前記第2素子を非アクティブにするステップと、
を備えることを特徴とするコンピュータ読取可能な媒体。 - ステップ(c)の前に、前記光感応性表面上に第3領域を規定するステップをさらに備え、前記第3領域は前記空間光変調器の第3素子と関連しており、前記第3領域の少なくとも一部は、前記オーバラップ領域とオーバラップしており、前記第3素子は、露光の間、非アクティブであることを特徴とする請求項13に記載のコンピュータ読取可能な媒体。
- 前記光感応性表面上に対応するオーバラップする第1、第2、第3領域を有する前記空間光変調器の第1、第2、第3素子のそれぞれは、前記第1、第2、第3領域の境界が揺動するラインとなるように駆動されることを特徴とする請求項13に記載のコンピュータ読取可能な媒体。
- 前記第1素子は第1露光エリアと関連しており、前記第2素子は第2露光エリアと関連しており、前記第1露光エリアと前記第2露光エリアは、前記オーバラップ領域にオーバラップしていることを特徴とする請求項13に記載のコンピュータ読取可能な媒体。
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