JP6526695B2 - 多重荷電粒子ビームリソグラフィのためのピクセルブレンディング - Google Patents
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Description
最小特徴分解能=k1(λ/NA)
DOF=k2(λ/NA2)
ここで、k1及びk2は処理能力係数である。ノボラック化学フォトレジストに基づくリソグラフィ製造プロセスの実装によれば、k1は0.5〜0.7の範囲にあり、k2は0.7〜0.9の範囲にあり、λは露光波長を表わす。
1)ステージ上の既知の基準位置を使用して、アレイ内の各SLM描画ユニットのレンズ中心が最初に較正される。これにより、物理的なレンズアレイに準拠して、数学的なグリッドアレイ点を構築することができる。
2)第1マスキング層に関しては、位置合わせマークが印刷されていない場合には、主としてステージの精度を機械的に頼ってプレート位置合わせが行われる。
3)基板プレートがプレート全体にわたって、前のマスキング層で印刷された位置合わせマークを有する場合には、これらの位置合わせマークは対応するSLM描画ユニットによって検出可能である。これにより、基板プレート上にある実際の画像位置に準拠してグリッドマップが構築される。
4)2つのグリッドマップ(SLM描画ユニット対基板から検出され印刷された位置合わせマーク)を比較することにより、ステージ移動ガイドに対する数学的モデルに適合するグリッドマップを構築する。
5)一実施例では、G10基板に対するアレイSLM描画ユニットを考慮すること2400により、最大ステージ移動距離は、水平(X)方向又は垂直(Y)方向のどちらに対しても約120mmである。これはグリッドマップマッチング計算に対しても含まれている。このようなステージ移動距離はむしろ小さく、したがって、G10に対してマスクベースの露光ツールを使用することで要求されるプレートの幅及び長さ全体にわたってステージを移動させることと比較して、技術的に有利であることに留意されたい。G10プレート基板は大きな質量を有しうる。このような大きな質量を運ぶ間のステージ移動距離が小さければ小さいほど、実現されるシステムの正確性は高くなりうる。
6)サブミクロン単位の位置合わせの正確性を微調整するため、本方法では対応する描画ユニットに送られるマスクデータに補正係数を埋め込む。すなわち、すべての描画ユニットに対する補正係数は、基板上での相対描画位置に応じて異なりうる。基板の歪み条件は異なることがあり、各プレートの露光前に検出されうるため、補正係数は基板ごとに異なりうる。
1)対物レンズからの基板の分離は、焦点調整の範囲内に設定される。
2)最初に、非化学線照射を使用して、画像が形成され、捕捉される。これは、露光に対して感光性を有する材料にいかなる損傷も引き起こさない。すなわち、最初の焦点は非化学線照射を使用して設定され、次にオブジェクトはそれに応じて最良の焦点となるように調整される。
3)露光ステージが基板の運動の方向(X方向)に沿って移動を開始すると、化学線の露光が開始される。
4)画像捕捉は、次に化学線照射の下でモニタされる。対物レンズはそれに応じて調整される。
5)各焦点調整は次の露光場所のためのものであるが、前の露光位置に対して決定された最良の焦点に基づいていることに留意されたい。
6)対物レンズに対する焦点調整の量は、f1対f2について測定された光路差に基づいている。
E=E0(1.02+E0/106)/(465.7A)
ここでE0は入射ビームのエネルギーで、Aはターゲットの原子数である。Eが原子量、結合力及び結晶格子に依存するあるエネルギーEdを超えると、原子核は置換され、結晶構造は破壊されることがある。
f(r)=C1exp(−(r/B1)2)+C2exp(−(r/B2)2)
これは前方散乱及び後方散乱された電子を表わす。C1、C2、B1及びB2は定数で、rは電子入射点からの距離である。1つのアプローチは、この式を次のように記述することである。
ここでηは前方散乱エネルギーに対する後方散乱エネルギーの比率、αは前方散乱飛程パラメータで、βは後方散乱飛程パラメータである。上記の方程式は、ηが前方散乱エネルギーに対する後方散乱エネルギーの比率、αが前方散乱飛程パラメータで、βが後方散乱飛程パラメータとなるように正規化可能である。上記の方程式は次のように正規化可能である。
ここで、E(x,y)はレジストに蓄積されるエネルギーを、f(r)は点露光プロファイルを、d(x,y)は位置の関数としての入力露光量を表わす。現像した画像E’(x,y)は、次の式によってE(x,y)から得られる。
ここで、τは実験的に決定された現像閾値である。E’(x,y)=0及びE’(x,y)=1は、それぞれ未現像のレジストと現像済みのレジストを示している。
及び
ここでrijは、ピクセルの中心iとjとの間の距離を表わす。この方程式はすべてのiに対して、次のように行列表記で書くことができる。
この方程式の組を行列演算で解くことにより、近接効果補正されたパターンを得ることができる。
(態様1)
一又は複数の並行アレイに配置された複数の多重荷電粒子ビーム(MCB)描画ユニットを含む並行画像描画システムを提供すること、
基板に描画されるマスクデータパターンを受け取ること、
前記基板の異なる領域に対応する複数の区分されたマスクデータパターンを形成するため、前記マスクデータパターンを処理すること、
対応するMCB描画ユニットによって描かれる前記基板の領域内の一又は複数のオブジェクトを特定すること、及び
前記複数の区分されたマスクデータパターンを並行に描画するため、前記複数のMCB描画ユニットを制御することによって、前記基板の前記領域内で前記一又は複数のオブジェクトを描く多重露光を実施すること
を含むリソグラフィ製造プロセスで画像データを処理するための方法。
(態様2)
前記一又は複数のオブジェクトを描画するため多重露光を実施することは、
ピクセルグリッドを使用して前記一又は複数のオブジェクトを参照すること、
前記ピクセルグリッドを使用して前記一又は複数のオブジェクトの露光を実施すること、
(a)次のピクセルグリッド位置まで、前記一又は複数のオブジェクトに関して所定の増分だけ前記ピクセルグリッドをシフトすること、並びに
(b)前記次のピクセルグリッド位置を使用して前記一又は複数のオブジェクトの露光を実施すること、及び
目標の露光回数に到達するまでステップ(a)及び(b)を反復すること
を含む、態様1に記載の方法。
(態様3)
前記ピクセルグリッドを使用して前記一又は複数のオブジェクトの露光を実施することは、
前記一又は複数のオブジェクトの内部ピクセルを満たすこと、
前記ピクセルグリッドによりエッジピクセルの露光を調整すること、
ピクセル位置で受け取った露光量に従って、各ピクセル位置で露光量を累積すること
を含む、態様2に記載の方法。
(態様4)
所定の増分だけ前記ピクセルグリッドをシフトすることは、
前記ピクセルグリッドを前記基板に対して、非整数個のピクセル分だけ水平方向にシフトすること、
前記ピクセルグリッドを前記基板に対して、非整数個のピクセル分だけ垂直方向にシフトすること
を含む、態様2に記載の方法。
(態様5)
次のピクセルグリッド位置を使用して前記一又は複数のオブジェクトの露光を実施することは、
前記次のピクセルグリッドの第1領域を特定することであって、前記第1領域内のピクセルに対する前記露光量はシフトアウトされるピクセルとして計算される特定すること、
前記次のピクセルグリッドの第2領域を特定することであって、前記第2領域内のピクセルに対する前記露光量は以前のピクセルグリッドの計算から重なるピクセルとして得られる特定すること、及び
前記次のピクセルグリッドの第3領域を特定することであって、前記第3領域内のピクセルに対する前記露光量が新たにシフトインしたピクセルとして計算される特定すること
を含む、態様2に記載の方法。
(態様6)
前記一又は複数のオブジェクトを描画するための多重露光を実施することは、
第1の電子エネルギーレベルを有する第1露光量を使用してピクセル位置の第1の組を選択的に露光すること、
第2の電子エネルギーレベルを有する第2露光量を使用してピクセル位置の第2の組を選択的に露光すること
を更に含む、態様1に記載の方法。
(態様7)
前記一又は複数のオブジェクトを描画するため多重露光を実施することは、
前記MCB描画ユニットの1つを使用してピクセルの多重露光を実施すること、又は
前記MCB描画ユニットの組を使用してピクセルの多重露光を実施すること
のうちの少なくとも1つを更に含む、態様1に記載の方法。
(態様8)
一又は複数の並行アレイに配置された複数の多重荷電粒子ビーム(MCB)描画ユニットを含む並行画像描画システムと、
前記複数のMCB描画ユニットを制御するように構成されたコントローラであって、
基板に描画されるマスクデータパターンを受け取るためのロジック、
前記基板の異なる領域に対応する複数の区分されたマスクデータパターンを形成するため、前記マスクデータパターンを処理するためのロジック、
対応するMCB描画ユニットによって描かれる前記基板の領域内の一又は複数のオブジェクトを特定するためのロジック、及び
前記複数の区分されたマスクデータパターンを並行に描画するため、前記複数のMCB描画ユニットを制御することによって、前記基板の前記領域内で前記一又は複数のオブジェクトを描く多重露光を実施するためのロジックを含む前記コントローラと
を含むリソグラフィ製造プロセスで画像データを処理するためのシステム。
(態様9)
前記一又は複数のオブジェクトを描画するため多重露光を実施するためのロジックは、
ピクセルグリッドを使用して前記一又は複数のオブジェクトを参照するためのロジック、
前記ピクセルグリッドを使用して前記一又は複数のオブジェクトの露光を実施するためのロジック、
(a)次のピクセルグリッド位置まで、前記一又は複数のオブジェクトに関して所定の増分だけ前記ピクセルグリッドをシフトするためのロジック、並びに
(b)前記次のピクセルグリッド位置を使用して前記一又は複数のオブジェクトの露光を実施するためのロジック、及び
目標の露光回数に到達するまでステップ(a)及び(b)を反復するためのロジック
を含む、態様8に記載のシステム。
(態様10)
前記ピクセルグリッドを使用して前記一又は複数のオブジェクトの露光を実施するためのロジックは、
前記一又は複数のオブジェクトの内部ピクセルを満たすためのロジック、
前記ピクセルグリッドによりエッジピクセルの露光を調整するためのロジック、及び
ピクセル位置で受け取った露光量に従って、各ピクセル位置で露光量を累積するためのロジック
を含む、態様9に記載のシステム。
(態様11)
所定の増分だけ前記ピクセルグリッドをシフトするためのロジックは、
前記ピクセルグリッドを前記基板に対して、非整数個のピクセル分だけ水平方向にシフトするためのロジック、
前記ピクセルグリッドを前記基板に対して、非整数個のピクセル分だけ垂直方向にシフトすること
を含む、態様9に記載のシステム。
(態様12)
次のピクセルグリッド位置を使用して前記一又は複数のオブジェクトの露光を実施するためのロジックは、
前記次のピクセルグリッドの第1領域を特定するためのロジックであって、前記第1領域内のピクセルに対する前記露光量はシフトアウトされるピクセルとして計算されるロジック、
前記次のピクセルグリッドの第2領域を特定するためのロジックであって、前記第2領域内のピクセルに対する前記露光量は以前のピクセルグリッドの計算から重なるピクセルとして得られるロジック、及び
前記次のピクセルグリッドの第3領域を特定するためのロジックであって、第3領域内のピクセルに対する露光量が新たにシフトインしたピクセルとして計算されるロジック
を含む、態様9に記載のシステム。
(態様13)
エッジピクセルの露光を調整するためのロジックは、
前記ピクセルグリッドに関する部分エッジピクセルの領域に従って、前記部分エッジピクセルの露光を調整するためのロジック、
目標露光量レベルに関して露光量レベルを調整するためのロジック、
誤差訂正の量に関して露光量レベルを調整するためのロジック、及び
所望の露光量累積関数をモデル化するための露光閾値を調整するためのロジック
を含む、態様10に記載のシステム。
(態様14)
前記一又は複数のオブジェクトを描画するための多重露光を実施するためのロジックは、
第1の電子エネルギーレベルを有する第1露光量を使用してピクセル位置の第1の組を選択的に露光するためのロジック、
第2の電子エネルギーレベルを有する第2露光量を使用してピクセル位置の第2の組を選択的に露光するためのロジック
を更に含む、態様8に記載のシステム。
(態様15)
前記一又は複数のオブジェクトを描画するため多重露光を実施するためのロジックは、
前記MCB描画ユニットの1つを使用してピクセルの多重露光を実施するためのロジック、又は
前記MCB描画ユニットの組を使用してピクセルの多重露光を実施するためのロジック
のうちの少なくとも1つを更に含む、態様8に記載のシステム。
Claims (4)
- 一又は複数の並行アレイに配置された複数の多重荷電粒子ビーム(MCB)描画ユニットを含む並行画像描画システムを提供すること、
基板に描画されるマスクデータパターンを受け取ること、
前記基板の異なる領域に対応する複数の区分されたマスクデータパターンを形成するため、前記マスクデータパターンを処理すること、
対応するMCB描画ユニットによって描かれる前記基板の領域内の一又は複数のオブジェクトを特定すること、及び
前記複数の区分されたマスクデータパターンを並行に描画するため、前記複数のMCB描画ユニットを制御することによって、前記基板の前記領域内で前記一又は複数のオブジェクトを描く多重露光を実施すること
を含むリソグラフィ製造プロセスで画像データを処理するための方法であって、
前記一又は複数のオブジェクトを描画するための多重露光を実施することは、
第1の電子エネルギーレベルを有する第1露光量を使用してピクセル位置の第1の組を選択的に露光すること、及び
第2の電子エネルギーレベルを有する第2露光量を使用してピクセル位置の第2の組を選択的に露光すること
を更に含み、
前記ピクセル位置の第1の組は第1スキャン方向に露光され、前記ピクセル位置の第2の組は第2スキャン方向に露光され、前記第1スキャン方向は前記第2スキャン方向と相違し、
前記第1の電子エネルギーレベルが前記第2の電子エネルギーレベルと相違する、
方法。 - 前記一又は複数のオブジェクトを描画するため多重露光を実施することは、
前記MCB描画ユニットの1つを使用してピクセルの多重露光を実施すること、又は
前記MCB描画ユニットの組を使用してピクセルの多重露光を実施すること
のうちの少なくとも1つを更に含む、請求項1に記載の方法。 - 一又は複数の並行アレイに配置された複数の多重荷電粒子ビーム(MCB)描画ユニットを含む並行画像描画システムと、
前記複数のMCB描画ユニットを制御するように構成されたコントローラであって、
基板に描画されるマスクデータパターンを受け取るためのロジック、
前記基板の異なる領域に対応する複数の区分されたマスクデータパターンを形成するため、前記マスクデータパターンを処理するためのロジック、
対応するMCB描画ユニットによって描かれる前記基板の領域内の一又は複数のオブジェクトを特定するためのロジック、及び
前記複数の区分されたマスクデータパターンを並行に描画するため、前記複数のMCB描画ユニットを制御することによって、前記基板の前記領域内で前記一又は複数のオブジェクトを描く多重露光を実施するためのロジックを含む前記コントローラと
を含むリソグラフィ製造プロセスで画像データを処理するためのシステムであって、
前記一又は複数のオブジェクトを描画するための多重露光を実施するためのロジックは、
第1の電子エネルギーレベルを有する第1露光量を使用してピクセル位置の第1の組を選択的に露光するためのロジック、及び
第2の電子エネルギーレベルを有する第2露光量を使用してピクセル位置の第2の組を選択的に露光するためのロジック
を更に含み、
前記ピクセル位置の第1の組は第1スキャン方向に露光され、前記ピクセル位置の第2の組は第2スキャン方向に露光され、前記第1スキャン方向は前記第2スキャン方向と相違し、
前記第1の電子エネルギーレベルが前記第2の電子エネルギーレベルと相違する、システム。 - 前記一又は複数のオブジェクトを描画するため多重露光を実施するためのロジックは、
前記MCB描画ユニットの1つを使用してピクセルの多重露光を実施するためのロジック、又は
前記MCB描画ユニットの組を使用してピクセルの多重露光を実施するためのロジック
のうちの少なくとも1つを更に含む、請求項3に記載のシステム。
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