JP4448819B2 - リソグラフィ装置及び六角形画像グリッドを使用するデバイス製造方法 - Google Patents
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- G03F7/70291—Addressable masks, e.g. spatial light modulators [SLMs], digital micro-mirror devices [DMDs] or liquid crystal display [LCD] patterning devices
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
特定の参照が、本明細書において、集積回路(IC)の製造におけるリソグラフィ装置の使用に行われることができるが、本明細書で記載されるリソグラフィ装置は、集積された光システム、磁気ドメイン・メモリのための案内及び検出パターン、フラット・パネル・ディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、マイクロ及びマクロ流体デバイスなどの製造などの他の適用を有することができることを理解すべきである。当業者は、そのような代替適用に関して、本明細書における用語「ウエハ」又は「ダイ」の任意の使用は、それぞれより一般的な用語「基板」又は「ターゲット部分」と同じ意味と考えることができる。本明細書で参照される基板は、露光の前又は後で、例えばトラック(例えば、一般に基板にレジストの層を塗布し、且つ露光されたレジストを現像するツール)又は度量衡又は検査ツールで処理されることができる。適切であれば、本明細書における開示は、そのような基板処理ツール及び他の基板処理ツールに適用されることができる。さらに、基板は、例えば複数層のICを作るために1回以上処理されることができ、本明細書で使用される用語の基板は、既に処理された複数層を含む基板を参照することもある。
図1及び図2は、本発明の異なる実施例による例示的なリソグラフィ・システム100及び200を示す。
図3、図4、図5、及び図6は、本発明の一実施例による、基板(図示せず)上に形成された矩形又は方形グリッド・パターン360のパラメータを示す。これらの図を参照し且つ継続して図2を参照すると、パターン形成デバイス204が、方形又は矩形グリッドとして形成された個別に制御可能な素子のアレイを有し、且つマイクロレンズ・アレイ240が、レンズの方形グリッドであるとき、矩形又は方形のスポット・グリッド360が、基板214上に形成される。
px1=sin(αMLA)・pMLA、y
px1≒αMLA・pMLA
によって定義される。
によって定義される。
py2=[cos(αMLA)・pMLA]mod[py1]
py2≒[pMLA]mod[py1]
によって定義される。
py3=sin(αMLA)・pMLA、xによって定義される。
図7、図8、図9、及び図10は、本発明の一実施例による、スポット766を有する六角形、実質的に六角形、又は擬似六角形(以降、全て「六角形」と呼ばれる)グリッド764を示す。x方向PX及びy方向Py1、y2、y3におけるスポット766間のピッチは、上記に示される同じ式を使用して定義される。
図11は、本発明の一実施例によるスポット1162間の実施例の矩形のスポット・グリッド幾何形状1160を示す。この実施例は、約65mm/sのステージ走査速度、約50kHzのレーザ周波数、及びx及びy方向の両方における約320μmのMLAピッチを有し、約3.9mradのMLA角度は、結果として、x及びy方向の両方における1.25μmに等しい露光されたスポット・ピッチPx1及びPy1を有する矩形の露光されたスポット・グリッド1160を生じる。
図12は、本発明の一実施例によるスポット1266を有する実施例の六角形のスポット・グリッド幾何形状1264を示す。この実施例は、約65mm/sから約66.235mm/sの公称ステージ走査速度、約50kHzから約50.95kHzの公称レーザ周波数のいずれかを調節するために上記式を使用し、又はそれぞれわずかに上昇又は下降して調節され、結果として、x及びy方向の両方における1.25μmに等しい露光されたスポット・ピッチPx1及びPy1を有する六角形の露光されたスポット・グリッド1264を生じる。
露光された六角形のスポット・グリッドの性能を研究するために、露光された六角形のスポット・グリッドのインパルス応答の2次元フーリエ変換が決定される。これは、なぜなら、露光された六角形のスポット・グリッドを有するインパルス(デルタ関数)を画像形成するためなら、応答は、サブ・グリッド位置に応じるからである。比較が、以下の2つの場合に関するインパルス応答の2次元フーリエ変換に対して議論される。すなわち、(1)約1.25μmの露光されたスポット・ピッチを有する矩形の露光されたスポット・グリッド、及び(2)約1.25μmの露光されたスポット・ピッチを有する六角形の露光されたスポット・グリッドである。
ここで、kx及びkyは、2次元空間角度周波数である。
ここで、dfwhmは、露光されたスポットの完全な幅の最大値の半分を示す。
ここで、Inは、露光されたスポット強度を示す。
ここでxn及びynは、露光されたスポット位置を示す。
ここで、pは、露光されたスポット・ピッチを示す。
図17は、本発明の一実施例による基板上に露光された特徴の臨界寸法CDを示す。CDの複数の定義が存在する。一実施例において、どのコントラストが、所定の最小の特徴サイズを生成すべきかが考慮される。例えば、要件は、約2.5μmのCDであることができる。一実施例において、1CD幅の単一の矩形画像特徴を画像形成することは、本明細書で1次元の場合で見て実施されるが、結果は、2次元を保持する。この1CD幅特徴のフーリエ変換は、以下の通りである。
一実施例において、露光されたスポット強度に隣接するデータ経路におけるデータの再使用を最大化するために、同時に計算される。矩形から六角形の露光されたスポット・グリッドへの変更が、互いに対する露光されたスポットの相対位置を変更するとき、このデータの再使用は、わずかに影響される。露光されるスポット毎のコンテキスト径は、約5μmである。露光されたスポットpy2間の相対y距離は、六角形の露光されたスポット・ピッチが約625nmである場合に、アルゴリズム内部計算グリッド・ピッチに正確に等しい。
図18及び図19は、本発明の一実施例による、それぞれ擬似六角形に露光されたスポット・グリッド及び矩形に露光されたスポット・グリッドに関するシミュレーション結果を示す。以下の設定に関する計算が、この図に示される。この実施例において、これにおける公称矩形グリッド・パラメータと修正された六角形グリッド・パラメータとの間の差異は、走査速度だけであり、適用される適合フィルタは、露光されたスポット・グリッド幾何形状に合わせられる。パラメータは、(1)矩形に露光されたスポット・グリッドに関する走査速度62.5mm/s、及び六角形に露光されたスポット・グリッドに関する走査速度62.622mm/s、(2)50kHzのレーザ周波数、並びに(3)1.25μmのMLAピッチ/MLA角度の商である。
本発明の様々な実施例が、上述されたが、それら実施例は、例示だけによって示され限定しないことを理解すべきである。形態及び詳細における様々な変更は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、それらに行われ得ることは当業者には明らかである。したがって、本発明の幅及び範囲は、任意の上述された例示的な実施例によって制限されるべきではないが、以下の特許請求項及びそれらの等価物にしたがってだけで定義されるべきである。
102 放射システム
104 個別に制御可能な素子
106 対象物テーブル
108、208 投影システム
110 ビーム
112、212 放射ソース
114、214 基板
116 位置合わせデバイス
118 ビーム・スプリッタ
120 ターゲット部分
122 放射のビーム
124、202 照明システム
126 調整デバイス
128 調節デバイス
130、230 スポット生成器
132 コンデンサ
134 干渉測定デバイス
136 ベース・プレート
138 干渉ビーム
140 ビーム・スプリッタ
204 パターン形成デバイス
206 ステージ
212 レーザ
214 加工片
240 マイクロレンズ・アレイ
242 コントローラ
244 検出器
246 光学デバイス
248 収束レンズ
250 開口
252 レンズ
254 面
256 対象物面
258 ひとみ面
360 グリッド・パターン
362、766、1162、1266 スポット
764 六角形グリッド
1160、1264、1564、1660 スポット・グリッド
1368、1470 グリッド位置
1568、1670 最悪の場合の位置
1572、1674 最良の場合の位置
Claims (10)
- システムであって、
放射のビームを生成する放射のソースを含む放射システムと、
前記ビームをパターン形成するパターン形成デバイスと、
走査方向に沿って基板を移動させる基板ステージと、
基板のターゲット部分上に前記パターン形成されたビームを投影する投影システムとを備え、前記投影システムは、前記基板に近接して配置されたマイクロレンズ・アレイを含み、
前記マイクロレンズ・アレイのレンズは、方形グリッド・パターンを有し、
前記マイクロレンズ・アレイの前記グリッド・パターンよりも密であり実質的に六角形のグリッド・パターンが前記走査方向に基板を移動させたときに基板上に形成されるように、前記マイクロレンズ・アレイは前記走査方向に対し微小角度傾けられておりかつ前記放射システムはパルス放射ビームを生成し、
コントローラをさらに備え、前記コントローラは、前記放射のソースの周波数、及び前記基板上に前記六角形グリッド・パターンを形成するために前記基板を移動するステージの走査速度の少なくとも1つを制御するシステム。 - 前記パターン形成デバイスは、方形グリッド・パターンを有する個別に制御可能な要素のアレイを備え、
前記マイクロレンズ・アレイのレンズは、方形グリッド・パターンを有する請求項1に記載のシステム。 - 前記六角形グリッド・パターンにおける隣接するスポットが、前記マイクロレンズ・アレイにおける同一のレンズから形成されるときに、前記放射のソースの周波数及び前記ステージの前記走査速度の少なくとも1つは、
Py1=vstage/flaser
によって決定され、ここで、Pyは、走査方向の前記六角形グリッド・パターンにおける前記スポットのピッチであり、vstageは、前記ステージの前記走査速度であり、flaserは、前記放射のソースの周波数である請求項1に記載のシステム。 - 前記六角形グリッド・パターンにおける隣接するスポットが、前記マイクロレンズ・アレイにおける異なるレンズから形成されるときに、前記放射のソースの周波数及び前記ステージの前記走査速度の少なくとも1つは、
Py2=[PMLA]mod[vstage/flaser]
によって決定され、ここで、Pyは、走査方向の前記六角形グリッド・パターンにおける前記スポットのピッチであり、PMLAは、前記マイクロレンズ・アレイにおける前記レンズのピッチであり、vstageは、前記ステージの前記走査速度であり、flaserは、前記放射のソースの周波数である請求項1に記載のシステム。 - 前記基板上に印刷されたスポット間のピッチPは、0.5×CD又はCD以下であり、ここで、CDは、前記六角形グリッド・パターンの空間角度周波数ωがω=2π/CDであるように、前記基板上の前記六角形グリッド・パターンに形成されたスポットの臨界寸法である請求項1に記載のシステム。
- パターン形成デバイスを使用して放射のソースからのパルス放射のビームをパターン形成することと、
走査方向に沿って基板を移動させるとともに投影システムを使用して基板のターゲット部分上に前記パターン形成されたビームを投影することと、
前記基板に近接して配置される前記投影システムのマイクロレンズ・アレイを使用することとを含み、
前記マイクロレンズ・アレイのレンズは、方形グリッド・パターンを有し、
前記マイクロレンズ・アレイの前記グリッド・パターンよりも密であり実質的に六角形のグリッド・パターンが前記走査方向に基板を移動させたときに基板上に形成されるように、前記マイクロレンズ・アレイは前記走査方向に対し微小角度傾けられており、
前記放射のソースの周波数、及び前記基板上に前記六角形グリッド・パターンを形成するために前記基板を移動するステージの走査速度の少なくとも1つを制御することをさらに含む方法。 - 方形グリッド・パターンを有する個別に制御可能な要素のアレイから前記パターン形成デバイスを形成することと、
方形グリッド・パターンを有するように前記マイクロレンズ・アレイにおけるレンズを構成することとをさらに含む請求項6に記載の方法。 - 前記六角形グリッド・パターンにおける隣接するスポットが、前記マイクロレンズ・アレイにおける同一のレンズから形成されるときに、前記放射のソースの周波数及び前記ステージの前記走査速度の少なくとも1つは、
Py1=vstage/flaser
によって決定され、ここで、Pyは、走査方向の前記六角形グリッド・パターンにおける前記スポットのピッチであり、vstageは、前記ステージの前記走査速度であり、flaserは、前記放射のソースの周波数である請求項6に記載の方法。 - 前記六角形グリッド・パターンにおける隣接するスポットが、前記マイクロレンズ・アレイにおける異なるレンズから形成されるときに、前記放射のソースの周波数及び前記ステージの前記走査速度の少なくとも1つは、
Py2=[PMLA]mod[vstage/flaser]
によって決定され、ここで、Pyは、走査方向の前記六角形グリッド・パターンにおける前記スポットのピッチであり、PMLAは、前記マイクロレンズ・アレイの前記レンズのピッチであり、vstageは、前記ステージの前記走査速度であり、flaserは、前記放射のソースの周波数である請求項6に記載の方法。 - 前記基板上に印刷されたスポット間のピッチPは、0.5×CD又はCD以下であり、ここで、CDは、前記六角形グリッド・パターンの空間角度周波数ωがω=2π/CDであるように、前記基板上の前記六角形グリッド・パターンに形成されたスポットの臨界寸法である請求項6に記載の方法。
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