KR100457839B1 - 규정된 래더바를 서브-해상도 어시스트피처로 활용하는광근접성교정방법 - Google Patents

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스미스브루스더블유
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에이에스엠엘 마스크툴즈 비.브이.
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    • G03F1/36—Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes
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Abstract

광근접성 영향을 무효화시키면서, 기판상으로 마스크에 형성된 패턴을 광학적으로 전사하는 포토리소그래피 마스크. 상기 마스크는 각각의 분해가능한 피처가 제1방향으로 연장되는 길이방향축을 가진 복수의 분해가능한 피처; 및 분해불가능한 광근접성교정피처의 쌍이 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 가지고 상기 복수의 분해가능한 피처들의 2개의 사이에 배치된 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처를 포함하되, 상기 복수의 분해가능한 피처의 상기 길이방향축의 상기 제1방향은 상기 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처의 상기 길이방향축의 상기 제2방향과 직교한다.

Description

규정된 래더바를 서브-해상도 어시스트피처로 활용하는 광근접성교정방법{An Optical Proximity Correction Method Utilizing Ruled Ladder Bars As Sub-Resolution Assist Features}
본 발명은 포토리소그래피에 관한 것으로, 특히 서브-해상도 광근접성교정 ("OPC")피처를 갖는 포토마스크("마스크")의 설계 및 생성에 관한 것인데, 이는 광근접성영향(optical proximity effect)의 교정 및 전반적인 처리성능을 향상시키는 기능을 한다. 본 발명은 또한 리소그래피 투영장치에서 상기 마스크를 사용하는 것에 관한 것이며, 일반적으로, 상기 리소그래피 투영장치는,
- 방사투영빔을 공급하는 방사선시스템;
- 소정의 패턴에 따라 투영빔을 패터닝시키는 역할을 하는 패터닝수단(즉, 마스크)을 지지하는 지지구조체;
- 기판을 잡아주는 기판테이블; 및
- 기판의 타겟부상으로 패터닝된 빔을 투영시키는 투영시스템을 포함한다.
예를 들어, 리소그래피장치는 집적회로(IC)의 제조에 사용될 수 있다. 이 경우에, 마스크는 IC의 각각의 층에 대응되는 회로패턴을 형성할 수 있으며, 이 패턴은 이후에 방사선 감지물질(레지스트)층으로 도포된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(예를 들어, 1이상의 다이로 구성되는)상으로 묘화될 수 있다. 일반적으로, 단일 웨이퍼는 인접해 있는 타겟부들의 전체적인 네트워크를 포함하고, 이들 타겟부는 투영시스템에 의하여 한번에 하나씩 연속적으로 조사된다. 어느 한 형식의 리소그래피 투영장치에서는 타겟부상으로 전체 마스크패턴을 한번에 노광함으로써 각 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상적으로 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라고 한다. 통상, 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라고 불리워지는 대체 장치에서는 소정의 기준방향("스캐닝방향")으로 투영빔하에서 마스크패턴을 점진적으로 스캐닝하는 한편, 상기 스캐닝방향과 같은 방향 또는 반대방향으로 기판테이블을 동기적으로 스캐닝함으로써 각 타겟부가 조사된다. 일반적으로, 투영시스템은 배율인자 M(일반적으로 < 1)을 가지므로 기판테이블이 스캐닝되는 속도(V)는 마스크테이블이 스캐닝되는 속도의 인자 M배가 된다. 본 명세서에 참고자료로 채택되고, 여기서 서술된 리소그래피장치에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 미국특허 US 6,046,792호에서 찾을 수 있다.
리소그래피 투영장치를 사용하는 제조공정에서, 마스크패턴은 방사선 감지물질(레지스트)층에 의하여 적어도 부분적으로 도포되는 기판상으로 묘화된다. 이 묘화 단계에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 코팅 및 소프트 베이크와 같은 여러가지 과정을 거칠 수 있다. 노광 후에는, 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 형상의 측정/검사와 같은 또 다른 과정을 거치게 된다. 이러한 일련의 과정은, 예를 들어 IC의 각각의 층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 이렇게 패터닝된 층은 에칭, 이온 주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은, 각각의 층을 가공하기 위한 여러 공정을 거친다. 여러 개의 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체공정 또는 그것의 변형된 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 그 결과로, 기판(웨이퍼)상에는 집적회로 디바이스의 배열이 존재하게 될 것이다. 이들 디바이스는 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의하여 서로 분리되고, 이들 각각의 디바이스는 캐리어에 장착되고 핀 등에 연결될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 이와 같은 공정에 관한 추가정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing (3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)"으로부터 얻을 수 있다.
설명을 간단히 하기 위하여, 상기 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급 될 것이다. 하지만 이 용어는 예를 들어, 굴절광학, 반사광학, 카타디옵트릭 시스템을 포함하는 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한 상기 방사선시스템은 방사투영빔의 지향, 성형 또는 제어하는 이들 설계형식 중의 어느 하나에 따라 동작하는 구성요소를 포함할 수 있고, 이후에 설명에서는 이러한 구성요소들을 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급할 것이다. 나아가, 상기 리소그래피장치는 2이상의 기판테이블 (및/또는 2이상의 마스크테이블)을 구비하는 형태가 될 수도 있다. 이러한 "복수 스테이지" 장치에서, 추가테이블이 병행으로 사용될 수 있으며, 1이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안, 1이상의 다른 테이블에서는 준비작업단계가 수행될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채택되는 트윈스테이지 리소그래피장치는, 예를 들어 미국특허 US 5,969,441호 및 국제특허출원 WO 98/40791호에 개시되어 있다.
상기 언급된 포토리소그래피 마스크는 실리콘 웨이퍼상으로 집적될 회로 구성요소에 대응하는 기하학적 패턴을 포함한다. 이러한 마스크를 만드는데 사용되는 패턴들은 CAD(computer-aided design) 프로그램을 활용하여 생성되고, 이 과정은 종종 EDA(electronic design automation)로 언급되고 있기도 하다. 대부분 CAD 프로그램은 목적에 알맞는 마스크를 만들기 위하여 한 세트의 소정의 디자인 룰을 따른다. 이들 룰은 처리 및 디자인 제한사항에 의하여 설정된다. 예를 들어, 디자인 룰은 (게이트, 캐패시터 등과 같은) 회로 디바이스들간 또는 배선 라인들간의 공간 허용오차를 규정하여, 회로 디바이스 또는 라인들이 바람직하지 않은 방식으로 서로 작용하지 않도록 보장한다. 디자인 룰 제한사항은 통상적으로 "선폭"(CD)으로 언급된다. 회로의 선폭은 최소 라인폭 또는 두 라인간의 최소 공간으로 정의될 수 있다. 따라서, 상기 CD는 디자인된 회로의 전체 크기 및 밀도를 결정한다.
물론, 집적회로 제조에 있어서의 목표 가운데 하나는 웨이퍼상의 원래의 회로 디자인을 충실하게 재현하는 것이다(마스크를 통하여). 또 다른 목표는 반도체 웨이퍼 실면적(real estate)을 가능한 한 넓게 사용하는 것이다. 집적회로의 크기가 감소됨에 따라 그 밀도는 커지지만, 그 대응하는 마스크패턴의 CD는 광학 노광툴의 해상도 한계에 접근한다. 노광툴에 대한 해상도는 상기 노광툴이 반복적으로 웨이퍼상에서 노광될 수 있는 최소 피처로서 정의된다. 현재의 노광설비의 해상도값은 종종 진보된 IC의 많은 회로 디자인에 있어서 CD에 제약을 가한다.
회로 레이아웃의 선폭이 작아짐에 따라, 노광툴의 해상도값에 접근하고, 포토레지스트층상에 현상된 실제의 회로패턴과 마스크패턴간의 일치도는 상당히 감소될 수 있다. 마스크과 실제 회로패턴과의 차이의 정도 및 양은 서로에 대한 회로 피처의 근접성에 의존한다. 따라서, 패턴 전사(transference) 문제들은 "근접성영향"으로서 언급된다.
근접성영향의 중요한 문제를 극복하기 위하여, 서브-리소그래피 피처를 마스크패턴에 부가하는데 많은 기술들이 사용된다. 서브-리소그래피 피처들은 노광툴의 해상도보다 적은 치수를 가지며, 따라서 포토레지스트층으로 전사되지 않는다. 대신에, 서브-리소그래피 피처들은 원래의 마스크패턴과 상호작용하고, 근접성영향을 보상하여, 최종 전사된 회로패턴을 개선시킨다.
이러한 서브-리소그래피 피처의 예로는, 미국특허번호 제5,821,014호(본 명세서에서 참고자료로 채택됨)에 개시된 바와 같이, 스캐터링 바 및 안티-스캐터링 바가 있으며, 이는 근접성영향에 의하여 발생된 마스크패턴내의 피처들간의 차이를 줄이도록 마스크패턴에 부가된다. 특히, 서브-해상도 어시스트피처 또는 스캐터링 바는 광근접성영향을 교정하기 위한 수단으로서 사용되어 왔고, 전반적인 프로세스 윈도우(즉, 피처들이 고립되어 있거나 인접 피처에 대하여 밀도가 높게 모여(pack) 있는지 여부에 관계없이 특정 CD를 갖는 피처를 일관성있게 프린트할 수 있는 능력)를 향상시키는데 효과적인 것으로 알려져 왔다. 상술한 제5,821,014호 특허에 개시되어 있는 바와 같이, 일반적으로, 상기 피처 가까이에 스캐터링 바를 위치시킴으로써 밀도가 덜 높은 피처에 대한 초점의 깊이를 고립된 피처로 개선시켜 광근접성 교정이 일어난다. 스캐터링 바는 (고립되어 있거나 밀도가 덜 높은 피처의) 유효 패턴밀도를 더욱 밀도가 높게 변화시키는 기능을 하여, 고립되거나 밀도가 덜 높은 피처의 프린팅에 관련된 바람직하지 않은 근접성영향을 무효로 한다. 하지만, 스캐터링 바 자체는 웨이퍼상에 프린트되지 않는 것이 중요하다. 따라서, 스캐터링 바의 크기가 반드시 묘화시스템의 해상도능력 아래로 유지되어야 할 필요가 있다.
따라서, 광학리소그래피의 제한사항들이 서브-파장 능력, 어시스트피처로 더욱 강화됨에 따라, 스캐터링 바 등은 어시스트피처들이 묘화시스템의 해상도능력 아래로 유지되도록 더욱 더 작아져야 한다. 그러나, 묘화시스템이 더 작은 파장과 더 큰 개구수(numerical aperture)로 이동함에 따라, 충분히 작은 서브-해상도 스캐터링 바를 가진 포토마스크를 제조하는 능력은 매우 중요한 이슈 및 심각한 문제가 된다. 또한, 스캐터링 바의 크기가 감소됨에 따라, 근접성영향을 감소시키는 능력이 줄어든다. 스캐터바를 사용함으로써 발생하는 몇가지 문제점들은, 설계시 스캐터바를 포함하시키는 능력이 예를 들어 인접한 메인피처 사이의 공간 크기(space dimension)에 의하여 제한된다는 사실에 기인한다.
또한, 본 출원의 발명자는 어시스트피처들이 주요 마스크 피처의 주파수의 고조파와 일치하는 주파수에 위치될 때에 이점들이 발생한다는 것을 측정하였다. 이것은 어시스트피처들이 메인피처 주파수의 정수배에 위치되어야 한다는 것을 의미한다. 단일 스캐터바 솔루션에서는, 상기 스캐터바는 통상적으로 메인피처들 사이의 중간쯤에 배치된다. 그러나, 이러한 배치는 스캐터바가 프린팅을 피할만큼 충분히 작게 만들어질 수 없기 때문에, 밀도가 높은 피처에 있어서는 문제가 된다. 나아가, 반고립(semi-isolated) 피처에 있어서는, 단일 스캐터바의 영향(impact)은 일반적으로 불충분하므로, 다수의 스캐터바가 메인피처 사이의 공간 영역에 위치되어야 한다. 이 경우, 바람직한 주파수 솔루션은 외측 스캐터바와 메인피처 사이의 분리(separation)가 너무 작은 것처럼 실용적이지 않다.
따라서, 통상적인 솔루션은 메인피처들 사이의 공간내에 균등하게 떨어져 있는 다수의 스캐터바를 위치시키는 것이다. 하지만, 이러한 솔루션에 관련된 문제들이 있다. 예를 들어, 결과로 나온 스캐터바의 주파수는 종종 묘화 한계를 넘어서고, 이에 따라 스캐터바의 0차 회절차수의 결과 외에는 모두 제거시킨다. 또한, 스캐터바가 밀도가 높은 메인피처의 주파수와 정합하는 주파수에 위치한다면, 스캐터바는 수정된 조명기술을 활용할 때 프린트될 가능성이 높아져 바람직하지 않다.
특히, OPC 어시스트피처로서 종래의 스캐터바를 사용하는 예시인 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 스캐터바(11)가 메인피처(10) 사이의 공간 개구부내에 위치하는 경우, 스캐터바의 주파수는 피치 보다는 오히려 메인피처 공간폭의 함수이다. 스캐터바 주파수가 메인피처의 주파수와 일치하지 않더라도, 일반적으로 묘화 시스템의 회절 한계선을 넘어선다. 그 결과, 1차수 회절에너지는 스캐터바로부터 모여지지 않고, 스캐터바 주파수를 중요하지 않게 만들 것이다. 예를 들어, 1:5의 라인:공간듀티비를 갖는 150nm 메인피처를 예시하는 도 1을 참조하면, 248nm 파장 및 0.70NA 대물렌즈를 사용하여, 187.5nm 피치상에 위치하는 60nm의 스캐터바 크기는 메인피처(10)들 사이의 균등하게 떨어져 있는 3개의 스캐터바(11)를 이룰 것이다. 해상도 수학식에 의하여 정의되는 바와 같이, 스캐터바에 대한 결과 k1(k1=pNA/2λ, 여기서 p는 피치, NA는 대물렌즈의 개구수, λ는 노광파장)은 0.27이고, 이에 따라 0.95 이하의 σ값을 사용할 때 1차 회절차수의 렌즈 캡쳐(capture)를 효과적으로 제거시킬 수 있다. 0차 회절차수 집합에 의하면, 메인피처들 사이의 전체 공간은 바 폭(b)과 바 피치(pb)의 함수로서 세기(intensity)가 감소하게 된다.
이 결과는 공간투과가 동등하게 감소되는 경우에 예상된다. 메인피처의 회절에너지가 감소하면, 더 작은 세기를 갖는 이미지가 마스크상의 다른 피처의 것과 더욱 근사하게 정합하는 마스크 노광량을 주게하는 결과로 된다. 그러나, 다수의 스캐터바 어시스트피처를 가지고 세기 감소를 다른 값으로 제어하는 것은 스캐터바의 바 폭과 피치값의 제약으로 인하여 곤란하다.
따라서, 다수의 스캐터바 OPC 어시스트피처의 사용과 관련된 상기 문제들을 제거하는, 포토마스크에서 OPC 어시스트피처를 제공하는 방법이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 개선된 설계 유연성, 특히 공간세기감소량에 대한 개선된 제어를 하게하는 OPC 어시스트피처를 갖는 포토리소그래피 마스크를 형성하는 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 실질적으로 메인피처의 주파수의 고조파인 주파수성분을 도입할 수 있는 OPC 어시스트피처를 제공하는 것이다.
도 1은 스캐터바(scatter bar)로 알려진 종래의 어시스트피처를 활용하여 예시적인 마스크를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 래더바어시스트피처(ladder bar assist feature)의 제1실시예를 활용하여 예시적인 마스크를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 래더바어시스트피처의 제2실시예를 활용하여 예시적인 마스크를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 래더바어시스트피처를 활용하여 예시적인 마스크를 도시한 도면,
도 5a는 어시스트피처가 없는 마스크에 대응하는 에어리얼 이미지를 예시한 도면,
도 5b는 본 발명의 래더바어시스트피처를 포함하도록 수정된 것을 제외하고는, 도 5a에 활용된 것과 동일한 마스크의 에어리얼 이미지,
도 6은 본 발명의 래더바어시스트피처를 포함하는 예시적인 마스크를 예시한 도면,
도 7a 내지 도 7c는 주 회절차수(즉, 0차, 1차, 2차)가 본 발명의 래더바어시스트피처에 의하여 어떻게 영향을 받는지를 예시한 도면,
도 8은 그룹을 이룬 래더바어시스트피처 영향을 예시한 에어리얼 이미지,
도 9는 본 발명의 래더바어시스트피처를 활용하여 예시적인 마스크 레이아웃을 도시한 도면,
도 10은 본 발명의 목적에 맞추어 설계된 마스크를 사용하기에 적합한 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
특히, 본 발명에 따르면, 기판상의 마스크내에 형성된 패턴을 광학적으로 전사시키고, 광근접성영향을 없애는 포토리소그래피 마스크가 제공된다. 상기 마스크는 기판상에 프린트될 복수의 분해가능한 피처(resolvable feature)(상기 피처는 각각 제1방향으로 연장되어 있는 종방향축을 가짐); 래더 바로 불리는, 상기 복수의 분해가능한 피처들 중 2개 사이에 배치된 한 쌍의 분해불가능 광근접성교정피처(상기 피처는 제2방향으로 연장되어 있는 종방향축을 가짐)를 포함하고, 상기 복수의 분해가능 피처의 종방향축의 제1방향은 상기 분해불가능 광근접성교정피치의 길이방향축의 제2방향에 직각인 것을 특징으로 한다.
아래에 더욱 자세히 설명하는 바와 같이, 본 발명은 공지된 OPC 어시스트피처에 있어서 눈에 띄는 장점들을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 래더바어시스트피처의 눈에 띄는 장점들 중의 하나는, 상기 래더 바의 크기 및 래더 바의 피치를 간단히 변화시켜 묘화 성능을 최적화시키기 위하여, 세기감소값을 용이하고도 현저하게 변화시키는 것이 가능하다는 것이다. 이것은, 메인피처에 대한 래더 바의 방위로 인하여, 래더 바의 피치 및 크기가 상기 메인피처들간의 공간에 의하여 더이상 제약을 받지 않게 되는 것을 어느 정도 가능하게 한다. 또한, 래더바어시스트피처의 그룹들의 폭을 적절하게 선택함으로써, 메인피처 에지들간의 사이 및 메인 에지의 축을 따라 래더 바의 유효 주파수성분을 제어하는 것과, 2차 회절차수성분의 크기의 증가를 최소화하는 것이 가능하고, 이에 따라 래더바어시스트피처가 프린트될 가능성이 줄어든다.
본 발명의 부가적인 장점은, 본 기술분야의 당업자에게는 후술하는 본 발명의 예시적인 실시예의 상세한 기술로부터 명백해질 것이다.
본 명세서에서는 IC의 제조에서의 본 발명의 사용에 있어서, 특정한 적용예에 대하여 언급하였으나, 이러한 장치는 다른 여러 가능한 응용예를 가지고 있음이 명백히 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명은 집적광학시스템, 자기영역메모리용 유도 및 검출패턴, 액정표시패널, 박막자기헤드 등의 제조에도 이용될 수 있다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서에서 사용된 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"와 같은 용어가 각각 "마스크", "기판" 또는 "타겟부" 등과 같은 좀 더 일반적인 용어로 대체되고 있음을 고려하여야 할 것이다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔" 과 같은 용어는, (예를 들어 365nm, 248nm, 193nm, 157nm 또는 126nm 파장을 갖는) 자외선 및 (예를 들어 5~20nm 범위내의 파장을 갖는 극자외선) EUV을 포함하는 모든 종류의 전자기 방사선을 포괄하도록 사용된다.
본 명세서에서 채택된 마스크라는 용어는 기판의 타겟부에 형성되어야 할 패턴에 대응하는 패터닝된 단면을 입사하는 방사빔에 부여하도록 사용될 수 있는 일반적인 패터닝 수단을 의미하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 하며, 본 명세서에서는 "광밸브(light valve)"라는 용어로도 사용된다. 고전적인 마스크(투과형 또는 반사형; 바이너리, 위상-쉬프트, 하이브리드 등) 이외에, 기타 상기 패터닝 수단의 예로는 다음과 같은 것을 포함한다.
·프로그래밍 가능한 거울배열. 이러한 장치의 예로는, 점탄성 제어층 (viscoelastic control layer)과 반사면을 구비한 매트릭스-어드레서블 표면이 있다. 이러한 장치의 기본원리는, (예를 들어) 반사면의 어드레스된 영역(addressed area)에서는 입사광이 회절광으로 반사되는 반면, 어드레스되지 않은 영역에서는 입사광이 비회절광으로 반사되는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 상기 비회절광을 필터링하여 회절광만 남게 할 수 있다. 이러한 방식으로, 상기 빔은 상기 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 패터닝된다. 이때 요구되는 매트릭스 어드레싱은 적당한 전자수단을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 거울배열에 관한 보다 상세한 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 참고자료로 채용되고 있는 미국특허 제5,296,891호 및 제5,523,193호로부터 얻을 수 있다.
·프로그래밍 가능한 LCD 배열. 이러한 구조의 일례는 본 명세서에서 참고자료로 채용되고 있는 미국특허 제5,229,872호에 개시되어 있다.
본 발명 자체는, 추가 목적 및 장점과 함께, 아래의 상세한 기술 및 첨부된 개략적인 도면을 참조하여 더욱 이해될 수 있다.
본 발명의 광근접성교정(optical proximity correction) 기술에 따라서, 인쇄될 메인피처의 길이방향축에 실질적으로 수직인 길이방향축을 각각 가지는 분해 불가능한 래더바어시스트피처(ladder bar assist features)가 서브해상도어시스트피처로 활용된다. 이하에서 상세히 설명되는 바와 같이, 그 중에서도 특히 본 발명의 래더바 어시스트피처의 사용은 설계 유연성을 향상시키고, 특히, 공간 세기 감소량에 대한 향상된 제어와 향상된 이미지 제어를 하도록 한다. 또한, 메인피처에지 사이에서 및 상기 메인피처에지의 축을 따르는 래더바어시스트피처의 유효 주파수 성분의 제어를 허용한다.
도 2는 본 발명의 래더바어시스트피처(또한 래더바라고도 칭함)의 하나의 실시예를 활용하는 예시적인 마스크를 예시한다. 도 2를 참조로, 복수의 래더바어시스트피처(22)는 메인피처(21) 사이에 위치된다. 중요하게는, 각각의 래더바어시스트피처(22)는 상기 래더바어시스트피처(22)의 길이방향축이 메인피처(21)의 길이방향축에 수직으로 연장되도록 위치된다. 도시된 바와 같이, 래더바어시스트피처(22)는 서로 평행하게 연장된다. 또한, 소정 실시예의 래더바어시스트피처의 길이는 상기 래더바(22)가 메인피처(21) 에지 사이에서 실질적으로 공간의 전체 길이에 연장되어 있는 것이다. 도 2에서 예시된 실시예에서, 래더바(22)는 메인피처(21)의 에지와 접촉하지 않는다. 하지만, 래더바(22)가 메인피처의 에지와 접촉할 수도 있다는 점에 유의한다.
또한, 스캐터바에서와 같이, 각각의 래더바어시스트피처(22)는 서브-해상도로서 래더바어시스트피처가 인쇄되지 않는다. 즉, ("X" 방향에서 취한) 래더바 크기의 길이를 고려하여 취한 각각의 래더바어시스트피처의 크기(b) 및 래더바 피치(Pb)는 반드시 래더바어시스트피처가 서브 해상도를 유지하도록 해야만한다. 즉, 상기 래더바피치는 묘화툴의 해상도 한계를 초과하거나 λ/(σ + 1)NA 미만이 되어야 하며, 여기서 λ는 노광파장이고, 시그마는 부분 코히어런스 요소이고, NA는 대물렌즈의 개구수이다. Y 방향에서 래더바의 크기는 래더바가 인쇄되지 않도록충분히 작게 유지되어야 하지만 수학식(1)에서 정의된 바와 같이 공간 세기를 감소시키기 위해서는 충분히 크게 유지되어야 한다. 소정 마스크 설계에서 래더바어시스트피처의 최적 설정 및/또는 크기결정은 경험적인 방법 및/또는 시뮬레이션에 의해서 결정될 수 있다. 래더바어시스트피처가 다크라인(dark line) 메인피처로 사용하는데는 불투명해질 수 있지만, 대안적으로 맑은 공간피처로 사용하기 위하여 투명할 수 있다.
서브-해상도 래더바어시스트피처의 존재는 메인피처의 끝단부 뿐만 아니라 주피처의 에지를 따라 메인피처회절에 대한 제어를 제공한다. 더욱 상세하게 말하자면, 메인피처의 에지 사이에 래더바어시스트피처(22)를 놓음으로써, 주요회절차수, 즉, 0차 회절차수, 1차회절차수 및 2차회절차수가 다음 수학식을 활용하여 결정될 수 있다.
여기서s는 메인피처(21) 사이의 공간(즉, 폭)이고,p는 메인피처들간의 피처이고,p b 는 ("Y"방향에서의) 바피치이고, b는 ("Y"방향에서의) 바 크기이다. 상기 수학식은 "X"방향에서의 회절차수에 관한 것이고, 상기 래더바의 폭은 상기 바가 "X" 방향으로 전체 개구를 가로질러 연장되는 것이라는 것을 가정한다는 점에 유의한다.
도 5(a)는 어떠한 OPC 어시스트피처도 가지고 있지 않는 예시적인 마스크에 대응하는 에어리얼 이미지를 예시하고, 도 5(b)는 도 5(a)에서 활용된 것과 같이 동일한 마스크의 에어리얼 이미지이지만, 본 발명의 래더바어시스트피처를 포함하도록 수정된 것이다. 상세하게는, 도 5(a)는 248nm 인 파장(λ), 0.70인 렌즈 퓨필(NA), 및 0.85의 부분코히어런스값(σ)을 활용하여 묘화된 1:5 라인:공간 듀티비(세미-아이소레이트된 피처)를 가지는 150nm 메인피처의 생성결과를 예시한다. 도 (5a)에서의 이미지는 최상초점(51) 및 300nm의 디포커스(52)에 해당한다. 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 생성된 아이소포컬 변곡점(isofocal inflection point)은 1:1의 라인: 공간 듀티비를 가지는 메인피처에 대응하는 아이소포컬 변곡점 값보다 상당히 큰 대략 0.8이 된다(1:1 듀티비에서, 생성된 아이소포컬 변곡점의 크기는 0.34이다). 아이소포컬 변곡점은 상기 이미지가 실질적으로 디포커스 없이(즉, 최상 디포커스) 인쇄되거나 300nm의 디포커스로 인쇄되든지에 상관없이 상기 이미지가 최소 손실을 가지고 인쇄되는 위치에 대응한다는 것을 알 수 있다. 밀집한 피처 및 세미 아이소레이트된 피처와 관련된 아이소포컬 변곡점의 위치변화는 일반적인 프로세스 윈도우로 이들 피처를 인쇄하는 것을 어렵게 한다. 따라서, 밀집한 피처 및 세미 아이소레이트된 피처가 동일한 마스크상에 포함될 때 일반적인 프로세스 오버랩을 향상시키기 위하여 세미 아이소레이트된 피처와 관련된 아이소포컬 변곡점을 감소시키는 것이 바람직하다.
도 5(b)는 래더바어시스트피처가 상기 마스크에 추가된다는 것을 제외하고 도 5(a)에서 이미지를 생성시키기 위하여 활용되는 것과 동일한 마스크에 대응한다. 활용된 래더바어시스트피처는 60nm의 크기(도 2에서의 크기"b") 및 185nm 의 피치(pb)를 가진다. 또한, 래더바어시스트피처는 상기 래더바가 메인피처사이에서 전체 공간개구를 가로질러 연장되는 길이를 가진다. 상술된 바와 같이, 조명을 위하여 활용된 묘화시스템의 회절한계피치는 192nm 이고, 래더바어시스트피처의 피치는 래더바어시스트피처가 인쇄되지 않도록 묘화시스템의 피치한계 충분히 아래에 있다. 상술된 래더바어시스트피처의 구조/크기는 래더바어시스트피처의 주파수로 인하여 단지 0차회절차항의 집합으로 된다. 이와 같이, 상기 수학식(1)을 활용하여, 메인피처 사이에서 생성된 세기 감소는 (0.676)2, 즉 46% 가 된다.
래더바어시스트피처의 현저한 이점들 중 하나는 그것들이 묘화성능을 최적화시키기 위하여 래더바의 피치와 래더바의 크기를 간단히 변화시킴으로써(예를 들어, 본 예시에서 얻어진 값인 46% 초과 및 미만으로) 세기 감소값을 용이하게 그리고 상당히 변화시킬 수 있게 한다는 점이다. 이것은 어느정도, 메인피처에 대한 래더바의 방위로 인하여, 래더바의 피치 및 크기가 메인피처들 사이의 공간에 의하여 더이상 구속되지 않는 것을 가능하게 한다. (도 2에서 "Y" 방향인) 메인피처의 길이는 OPC 피처로서 포함될 수 있는 래더바의 개수를 한정한다. 대조적으로, 메인피처들 사이에서 포함될 수 있는 스캐터바의 개수는 피처들 사이의 공간에 의해서 한정될 수 있고, 실질적인 문제로서, 스캐터바를 서브-해상도로 유지시키면서, 메인피처들 사이에 다수의 스캐터바를 수용하는 것은 점점 어려워지고 있다.
도 5(b)로 다시 되돌아가면, 도시된 바와 같이, 상술된 래더바어시스트피처의 사용은 1:5의 라인:공간 듀티비를 가지는 피처의 아이소포컬 변곡점의 감소를 1:1 라인:공간 듀티비를 가지는 피처의 아이소포컬 변곡점에 상당히 근사한 0.4 미만의 값으로 만드는 이점이 있다. 1:5의 라인:공간 듀티비를 가지는 피처의 아이소포컬 변곡점의 감소의 결과로, 일반적인 프로세스 윈도우를 가지고 이들 세미-아이소레이트된 피처와 밀집한 피처를 인쇄하는 것이 가능하다.
상술된 바와 같이, 메인피처의 끝단부에서 광근접성영향을 교정하거나 제어하기 위하여 또한 본 발명의 래더바어시스트피처를 활용하는 것이 가능하다. 이것은 래더바어시스트피처가 메인피처의 끝단부에 대하여 자리하는 위치를 제어함으로써 수행될 수 있다. 도 4는 라인끝단부가 짧아지는 것을 보상하기 위하여 래더바어시스트피처를 활용하는 예시적인 마스크를 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 래더바어시스트피처(42)는 라인끝단부의 짧아짐의 방지를 위하여 메인피처(41)의 끝단부 너머로 연장된다.
본 발명의 제2실시예에 따라, 메인피처 사이에 놓여진 래더바어시스트피처의 길이가 변화될 수 있다. 이하에서 더욱 상세히 기술되는 바와 같이, 래더바어시스트피처의 길이를 변화시킴으로써, 추가적인 이미지제어를 제공하는 래더바어시스트피처와 관련된 주파수성분을 도입할 수 있다.
도 3은 본 발명의 래더바어시스트피처의 제2실시예를 활용하는 예시적인 마스크를 예시한다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 래더바어시스트피처(32)는 메인피처(31)사이의 전체공간을 가로질러 연장되지 않으며, 각각의 래더바어시스트피처의 길이는 동일하다. 그 결과, 래더바어시스터피처는 그룹(33)으로 고려될 수 있고, 상기 그룹이 메인피처(31)들 사이에서 반복적으로 배치될 때, 독특한 크기와 주파수를 갖는다. 도 3은 2개의 메인피처(31)들 사이에 배치된 단일 그룹(33)을 예시한다. 래더바어시스트피처의 길이가 그룹(33)의 폭을 결정한다는 것을 유의한다.
상기 그룹(33)의 폭을 제어함으로써, 1차 및 2차 회절구성요소에서의 대응감소 없이 0차 회절구성요소를 감소시키는데 유리한 기능을 하는 메인피처의 바람직한 고조파인 상기 그룹(33)과 관련된 주파수성분을 도입할 수 있다. 이와같이, 이러한 추가적인 주파수성분은 이미지 제어를 향상시키도록 한다. 비교한다면, 본 발명의 제1실시예에서는, 래더바어시스트피처는 메인피처들 사이의 전체공간을 실질적으로 가로질러 배치되고, 메인피처방향을 따른 상기 주파수성분은 도입되지 않는다. 따라서, 수학식(2), (3) 및 (4)에 의해서 나타난 바와 같이 제1실시예에서는 모든 회절차수의 감소가 발생한다.
래더바그룹의 폭이 0차, 1차 및 2차 회절구성요소의 크기를 가지는 영향은 도 6에서 예시된 바와 같이 예시적인 마스크에서 나타난다. 도 6을 참조로, 마스크 전기장(60)은 메인피처(61)에서 예시되고, 래더바어시스트피처의 그룹(62) 중 하나가 메인피처(61)의 각 쌍 사이에 배치된다. 상술된 바와 같이, 마스크피처(61)사이의 공간내에 래더바어시스트피처그룹(62)을 도입함으로써, 마스크필드에 대한 주요회절차수가 수정된다. 상세하게는, 맑은 개구를 가지는 불투명메인피처에 대하여, 주요회철차수의 크기는 다음과 같이 된다:
여기서 s는 메인피처공간폭이고, p는 메인피처피치이고, g는 래더바어시스트피처그룹핑의 폭이고, Ig는 래더바어시스트피처그룹의 생성그룹세기이며, 이것은 상기 수학식(1)을 활용하여 산출될 수 있다.
상술된 수학식으로부터 알 수 있는 바와 같이, 주요회절차수의 모듈레이션은 특이하고 그룹으로된 래더바어시스트피처의 파라미터 기능을 한다. 도 7(a) 내지 도 (7c)는 그룹으로된 래더바어시스트피처에 의해서 주요 회절차수가 얼마나 영향을 받는지를 예시한다. 0차 크기값은 생성된 0차 크기값에 정규화된 1차 및 2차 크기값에 따라 플롯된다. 도 7(a) 내지 도 7(c)에 예시된 이미지는, 그룹으로된 래더바어시스트피처가 0에서부터 실질적으로 메인피처들 사이의 전체 공간에 이르는 범위의 폭을 가질 때, 1:2.5 의 라인:공간 듀티비를 가지는 피처를 포함하는 마스크에 대응한다. 부분폭이 0이라는 것은 어떠한 그룹바어시스트피처도 존재하지 않는다는 것을 나타내며, 폭이 1이라는 것은 (본 발명의 제1실시예에서와 같이) 래더바어시스트피처가 실질적으로 메인피처들 사이에서 전체 공간을 차지한다는 것을 함축한다. 또한, 소정의 실시예에서, 래더바어시스트피처 그룹의 투과값은 0% 와 100%(즉, 어시스트피처가 없음) 사이에서 변화될 수 있다.
도 7(a) 내지 도 7(c)를 참조로, 래더바어시스트피처의 폭이 제1실시예에서와 같이 실질적으로 메인피처들 사이의 전체공간(즉, 도 7(a) 내지 도 7(c)의 플롯에서의 우측)을 차지하는 경우에, 정규화된 1차 및 2차 회절값이 같아진다는 것을 알 수 있다. 도 7(a) 내지 도 7(c)의 좌측은 0의 투과값 및 작은 부분폭을 가지는 스캐터바 솔루션에 대응한다. 스캐터바가 인쇄되는 점까지 2차회절구성요소의 크기가 증가하고, 스캐터바의 크기가 증가함에 따라, 스캐터바 기술과 관련된 문제들이 발생한다는 것을 알 수 있다. 0.3의 폭을 가지는 스캐터바가 레지스트에서 인쇄된다는 것을 알 수 있다. 스캐터바의 폭과 관련된 실제 한계는 부분폭의 크기가 0.15 내지 0.2를 가질 때이다. 하지만, 스캐터바와는 대조적으로, 도 7(c)에 나타난 바와 같이, 그룹으로된 래더바어시스트피처를 조정함으로써, 영향이 큰 2차영향으로부터 발생하는 인쇄성 문제가 감소될 수 있고, 따라서, 래더바어시스트피처의 사용을 실행가능한 솔루션으로 만들 수 있다. 더욱 상세히 말하자면, 도 7(c)에 도시된 바와 같이, 래더바어시스트피처(62) 그룹의 폭을 적절히 선택함으로써, 2차회절차수성분의 크기의 증가를 최소화시킬 수 있고, 이것에 의하여 래더바어시스트피처가 인쇄될 가능성을 감소시킬 수 있다.
도 8은 그룹으로된 래더바어시스트피처의 영향을 예시하는 에어리얼이미지이다. 예시된 이미지는 그룹으로된 래더바어시스트피처가 메인피처들 사이의 공간 폭의 2/3에 해당하는 폭을 가질 때 또는 500nm 일 때 1:5 라인:공간 듀티비를 가지는150nm 피처를 포함하는 마스크에 해당한다. 이전의 예시와 유사하게, 래더바어시스트피처의 피치는 185nm 가 되고 이것은 묘화시스템의 피치한계에 충분히 미치지 못하며 상기 바의 폭 크기는 60nm 가 된다. 도 8의 이미지는 최상초점(81)에서 취한 이미지에 대응하고 300nm 의 디포커스(82)에서 취한 이미지에 대응한다. 도 8의 이미지를 생성하기 위하여 활용되는 마스크의 구성은 그들의 피치가 해상도의 회절한계에 미치지 않기 때문에 상기 그룹내에서 래더바어시스트피처의 0차회절차수만의 집합에서 생성되고, 메인피처들 사이의 세기 감소는 (0.78)2또는 0.61 즉, 61% 가 된다. 상기 감소는 이하에서 수학식(8)을 이용하여 산출된다.
여기서 pb는 래더바피치이고, b는 래더바의 폭이고, s는 메인피처공간폭이고, g는 래더바어시스트피처그룹핑의 폭이다. 본 발명의 중요한 형태중의 하나는 래더바어시스트피처의 그룹 폭을 조정하거나 래더바어시스트피처의 크기와 피치를 조정함으로써 이러한 투과감소값이 더 높게 또는 더 낮게 중 어느 하나로 용이하게 변화될 수 있다는 것이다.
도 5(b)에 나타난 이미지와 비교해볼 때, 도 8에 나타난 이미지 생성은 폭이 변하는 그룹으로된 래더바어시스트피처를 활용함으로써 얻어진 현저한 개선을 명백히한다. 더욱 상세하게는, 도 5(b)에서 가장 잘 초점이 맞춰진 이미지에서 이미지 콘트라스트는 0.37 인 한편, 도 8의 이미지에서의 이미지 콘트라스트는 0.68이 된다.
여기서 Imin 및 Imax는 최소 및 최대 세기이다. 도 5(b)의 전체공간폭래더바어시스트피처의 아이소포컬 변곡점은 0.78 로서 도 8의 그룹으로된 래더바어시스트피처의 값인 0.44 보다 더 낮지만, 이것은 이미지 콘트라스트 손실에 의해서 상쇄된다. 중요하게는, 폭이 변화하는 그룹으로된 래더바어시스트피처를 활용함으로써, 상기 이율배반성(tradeoff)을 제어할 수 있고, 여기서 더 폭이 넓은 그룹은 더 낮은 아이소포컬 세기를 초래하고 더 폭이 좁은 그룹은 더 큰 콘트라스트를 초래할 수 있다.
도 9는 본 발명의 래더바 OPC 어시스트피처를 활용하는 예시적인 마스크 레이아웃(layout)을 나타낸다. 도 9에 예시된 마스크 레이아웃은 래더바 어시스트피처(92) 그룹이 메인라인피처(91) 사이에 배치되었을 때, 메인라인피처(91)의 2차원응용을 나타낸다. 또한, 예시적인 마스크는 또한 종래 기술의 스캐터바(93)의 사용을 또한 예시한다. 이러한 OPC 교정피처의 사용은 피처 크기 및 피치 값의 다양성 전체에 걸쳐 프로세스 오버랩과 관련하여 현저한 개선을 제공할 수 있다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 공지된 OPC 어시스트피처에 걸쳐 현저한 이점을 제공한다. 예를 들어, 본 발명의 래더바어시스트피처의 현저한 이점중 하나는 래더바 크기와 래더바 피치를 간단히 변화시킴으로써 묘화성능을 최적화하기 위해서 그것들이 세기 감소값을 용이하게 그리고 상당히 변화시킬 수 있다는 점이다.이것은 어느정도, 메인피처에 대한 래더바의 방위로 인하여, 래더바의 피치 및 크기가 메인피처들 사이의 공간에 의하여 더이상 구속되지 않는 것을 가능하게 한다. 또한, 래더바어시스트피처의 폭을 적절히 선택함으로써, 2차회절차수성분의 크기의 증가를 최소화시킬 수 있고, 이것에 의하여 래더바어시스트피처가 인쇄될 가능성을 감소시킨다.
본 발명의 다양한 변화들이 또한 이루어질 수 있다. 예를 들어, 래더바어시스트피처는 4중극조명등의 오프액시스 조명기술을 이용할 수 있다. 또한, 상술된 바와 같이 생성이미지의 최적화를 더욱 허용하기 위하여 래더바어시스트피처의 투과 %를 변화시킬 수 있다.
도 10은 본 발명에 따라 설계된 마스크와 함께 사용하기에 적합한 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는,
- 방사선의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선시스템(Ex, IL)(특별하게, 여기에서는 상기 방사선시스템이 방사원(LA)을 포함한다);
- 마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 잡아주는 마스크 홀더를 구비하며, 아이템(PL)에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단에 연결된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트가 코팅된 실리콘 웨이퍼)을 잡아주는 기판 홀더를 구비하며, 아이템(PL)에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단에 연결된 제2대물테이블(기판테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 타겟부(C)(예를 들어, 1이상의 다이를 포함)상으로 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화하는 투영시스템("렌즈")(PL)(예를 들어, 굴절, 커탑트릭 또는 커터디옵트릭 광학시스템)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 투과형이다(즉, 투과마스크를 구비한다). 하지만, 일반적으로는 예를 들어, (반사마스크를 구비한) 반사형일 수도 있다. 대안적으로는, 상기 장치는 마스크를 사용하는 대신에, 예를 들어 프로그램 가능한 거울배열이나 LCD 매트릭스를 포함하는, 다른 종류의 패터닝수단을 채용할 수도 있다.
방사원(LA)(예를 들어, 수은램프 또는 엑시머레이저)은 방사선의 빔을 만든다. 상기 빔은 곧바로 조명시스템(일루미네이터)(IL)에 들어 가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 거친 다음에 조명시스템으로 들어간다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔에서 세기 분포의 외측 및/또는 내측 반지름 범위(통상 각각 σ-외측 및 σ-내측이라 함)를 설정하는 조정수단(AM)을 포함하여 이루어진다. 또한 그것은 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 그 밖의 다른 다양한 구성요소들을 포함하고 있다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 입사되는 빔(PB)은 그 단면에 소정의 균일성과 세기 분포를 갖게 된다.
도 10과 관련하여, 상기 방사원(LA)은 리소그패피 투영장치의 하우징내에 있을 수도 있지만(흔히 방사원(LA)이 예를 들어, 수은램프인 경우에서처럼), 그것이 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어져 있어서 그것이 만들어 낸 방사빔이 (가령, 적합한 지향거울의 도움을 받아) 장치 내부로 들어오게 할 수도 있다. 방사원(LA)이 엑시머 레이저(예를 들어, KrF, ArF 또는 F2계 레이저)인 경우에는 후자 쪽이기 쉽다. 본 발명은 이러한 두 경우를 모두 포괄하고 있다.
이후, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 잡혀있는 마스크(MA)를 통과한다. 마스크(MA)를 통과한 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부(C)위에 빔(PB)의 초점을 맞춘다. 제2위치설정수단(및 간섭계 측정수단(IF))에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부(C)를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캐닝하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키도록 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 10에 명확히 도시되지는 않았지만, 긴 행정 모듈(long stroke module)(개략 위치설정) 및 짧은 행정 모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 행해질 것이다. 하지만, (스텝-앤드-스캔 툴과는 대조적으로) 웨이퍼 스테퍼의 경우에는 마스크테이블(MT)은 단행정 액추에이터에 단지 연결되어 있거나 고정되어 있을 수도 있다.
도시된 장치는 다음의 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
- 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부(C)에 투영된다. 이후 기판 테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 다른 타겟부(C)가 빔(PB)에 의하여 조사될 수 있다.
- 스캔 모드에서는, 소정 목표영역(C)이 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크 테이블(MT)이ν의 속도로 소정 방향(소위 "스캐닝 방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동 가능해서, 투영빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하도록 되고, 동시에 기판 테이블(WT)은 속도V=Mv로, 동일 방향 또는 그 반대 방향으로 동시에 이동하며,이 때M은 렌즈(PL)의 배율(통상M=1/4 또는M=1/5)이다. 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부(C)가 노광될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예에 대해서만 개시되었지만, 본 발명이 그 기본특성 또는 원리로부터 벗어나지 않고도 다른 형태로 구현될 수도 있다. 따라서 본 실시예는 첨부된 청구항에 기재된 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아닌 예시적인 관점에서 고려된 것이며, 따라서 청구항의 균등한 의미 및 범위에 속하는 모든 변경을 포괄하고 있다.
본 발명에 따라서 개선된 설계 유연성, 특히 공간세기감소량에 대한 개선된 제어를 하는 OPC 어시스트피처를 갖는 포토리소그래피 마스크를 형성하는 방법을 제공할 수 있고, 실질적으로 메인피처의 주파수의 고조파인 주파수성분을 도입할 수 있는 OPC 어시스트피처를 제공할 수 있다.

Claims (33)

  1. 기판상으로 마스크에 형성된 패턴을 광학적으로 전사하는 포토리소그래피 마스크에서 있어서,
    각각의 분해가능한 복수의 피처가 제1방향으로 연장되는 길이방향축을 가진 복수의 분해가능한 피처; 및
    분해불가능한 광근접성교정피처가 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 가지고 상기 복수의 분해가능한 피처들 중 2개의 사이에 배치된 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처를 포함하며,
    상기 복수의 분해가능한 피처의 상기 길이방향축의 상기 제1방향은 상기 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처의 상기 길이방향축의 상기 제2방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 상기 복수의 분해가능한 피처들 중 상기 2개의 피처를 분리시키는 공간의 폭보다 작거나 같은 길이치수를 갖는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 분해가능한 피처들 중 상기 2개의 피처 사이에는 복수의 쌍의상기 분해불가능한 광근접성교정피처가 배치되며, 상기 분해불가능한 광근접성 피처들의 각 쌍은 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수의 분해가능한 피처들 중 2개의 사이에 배치된 상기 복수의 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 모두 실질적으로 동일한 길이를 가져, 단일한 그룹의 교정 피처를 형성하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  5. 제4항에 있어서,
    복수의 상기 단일한 그룹의 교정 피처를 더욱 포함하며, 상기 복수의 상기 단일한 그룹의 교정 피처는 각각 주어진 쌍의 상기 분해가능한 피처들간에 배치되는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 상기 분해가능한 피처의 2차 회절성분의 증가를 최소화하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 그룹의 교정 피처는 상기 복수의 분해가능한 피처의 주파수성분의 실질적으로 고조파(harmonic)인 주파수성분을 갖는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 주어진 세트의 상기 분해가능한 피처와 관련된 아이소포컬 변곡점을 감소시키도록 기능하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  9. 기판상으로 마스크에 형성된 패턴을 광학적으로 전사하는 포토리소그래피 마스크에 대응하는 적어도 하나의 파일을 생성하도록 컴퓨터에 지시하는 기록매체상에 기록된 수단으로서, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 포함하는 컴퓨터를 제어하는 컴퓨터프로그램물에서 있어서, 상기 마스크는,
    각각의 복수의 분해가능한 피처가 제1방향으로 연장되는 길이방향축을 가진 상기 기판상에 인쇄될 복수의 분해가능한 피처; 및
    한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처가 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 가지고 상기 복수의 분해가능한 피처들 중 2개의 사이에 배치된 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처를 포함하며,
    상기 복수의 분해가능한 피처의 상기 길이방향축의 상기 제1방향은 상기 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처의 상기 길이방향축의 상기 제2방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 분해불가능한 광근접성교정피처의 각 쌍은 상기 복수의 분해가능한 피처들 중 상기 2개의 피처를 분리시키는 공간의 폭보다 작거나 같은 길이치수를 갖는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 분해가능한 피처들 중 상기 2개의 사이에는 복수의 쌍의 상기 분해불가능한 광근접성교정피처가 배치되며, 상기 분해불가능한 광근접성 피처들의 각 쌍은 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램물.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 분해가능한 피처들 중 2개의 사이에 배치된 상기 복수의 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 모두 실질적으로 동일한 길이를 가져, 단일한 그룹의 교정 피처를 형성하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 마스크는 복수의 상기 단일한 그룹의 교정 피처를 더욱 포함하며, 상기복수의 상기 단일한 그룹의 교정 피처는 각각 주어진 쌍의 상기 분해가능한 피처들간에 배치되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 상기 분해가능한 피처의 2차 회절성분의 증가를 최소화하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 그룹의 교정 피처는 상기 복수의 분해가능한 피처의 주파수성분의 실질적으로 고조파인 주파수성분을 갖는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 주어진 세트의 상기 분해가능한 피처와 관련된 아이소포컬 변곡점을 감소시키도록 기능하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  17. 리소그래피 노광장치를 사용하여 포토리소그래피 마스크로부터 기판상으로 리소그래피 패턴을 전사하는 방법에 있어서,
    제1방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는, 상기 기판상에 인쇄될 복수의 분해가능한 피처를 형성하는 단계; 및
    제2방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는, 상기 복수의 분해가능한 피처들 중 2개의 사이에 배치된 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 복수의 분해가능한 피처의 상기 길이방향축의 상기 제1방향은 상기 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처의 상기 길이방향축의 상기 제2방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 상기 복수의 분해가능한 피처들 중 상기 2개의 피처를 분리시키는 공간의 폭보다 작은 길이치수를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 복수의 분해가능한 피처들 중 상기 2개의 사이에는 복수의 쌍의 상기 분해불가능한 광근접성교정피처가 배치되며, 상기 분해불가능한 광근접성 피처들의 각 쌍은 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수의 분해가능한 피처들 중 2개의 사이에 배치된 상기 복수의 쌍의분해불가능한 광근접성교정피처는 모두 실질적으로 동일한 길이를 가져, 단일한 그룹의 교정 피처를 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 마스크는 복수의 상기 단일한 그룹의 교정 피처를 더욱 포함하며, 상기 복수의 상기 단일한 그룹의 교정 피처는 각각 주어진 쌍의 상기 분해가능한 피처들간에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 상기 분해가능한 피처의 2차 회절성분의 증가를 최소화하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 그룹의 교정 피처는 상기 복수의 분해가능한 피처의 주파수성분의 실질적으로 고조파인 주파수성분을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처는 주어진 세트의 상기 분해가능한 피처와 관련된 아이소포컬 변곡점을 감소시키도록 기능하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. (a) 적어도 부분적으로는 한 층의 방사선감응재로 덮인 기판을 제공하는 단계;
    (b) 방사선시스템을 사용하여 방사선의 투영빔을 제공하는 단계;
    (c) 투영빔의 단면에 패턴을 부여하도록 마스크상의 패턴을 사용하는 단계; 및
    (d) 방사선감응재층의 타겟부상으로 방사선의 패터닝된 빔을 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법에 있어서,
    상기 (c)단계에서 사용하는 마스크는,
    각각의 복수의 분해가능한 피처가 제1방향으로 연장되는 길이방향축을 가진 상기 기판상에 인쇄될 복수의 분해가능한 피처; 및
    분해불가능한 광근접성교정피처가 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 가지고 상기 복수의 분해가능한 피처들 중 2개의 사이에 배치된 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처를 포함하며,
    상기 복수의 분해가능한 피처의 상기 길이방향축의 상기 제1방향은 상기 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처의 상기 길이방향축의 상기 제2방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 기판상으로 마스크에 형성된 패턴을 광학적으로 전사하는 포토리소그래피 마스크에서 있어서,
    제1방향으로 연장되는 길이방향축을 가진, 상기 기판상에 인쇄될 분해가능한 피처; 및
    분해불가능한 광근접성교정피처가 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 가지고 상기 분해가능한 피처에 인접하여 배치된 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처를 포함하며,
    상기 분해가능한 피처의 상기 길이방향축의 상기 제1방향은 상기 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처의 상기 길이방향축의 상기 제2방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  27. 제26항에 있어서,
    복수의 쌍의 상기 분해불가능한 광근접성교정피처가 상기 분해가능한 피처에 인접하여 배치되며, 상기 분해불가능한 광근접성 피처들의 각 쌍은 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 분해불가능한 광근접성교정피처는 상기 분해가능한 피처의 2차 회절성분의 증가를 최소화하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 마스크.
  29. 기판상으로 마스크에 형성된 패턴을 광학적으로 전사하는 포토리소그래피 마스크에 대응하는 적어도 하나의 파일을 생성하도록 컴퓨터에 지시하는 기록매체상에 기록된 수단으로서, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 포함하는 컴퓨터를 제어하는 컴퓨터프로그램물에서 있어서, 상기 마스크는,
    제1방향으로 연장되는 길이방향축을 가진, 상기 기판상에 인쇄될 분해가능한 피처; 및
    한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처가 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 가지고 상기 분해가능한 피처에 인접하여 배치된 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처를 포함하며,
    상기 분해가능한 피처의 상기 길이방향축의 상기 제1방향은 상기 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처의 상기 길이방향축의 상기 제2방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  30. 제29항에 있어서,
    복수의 쌍의 상기 분해불가능한 광근접성교정피처가 상기 분해가능한 피처에 인접하여 배치되며, 상기 분해불가능한 광근접성 피처들의 각 쌍은 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 복수의 분해불가능한 광근접성교정피처는 상기 분해가능한 피처의 2차 회절성분의 증가를 최소화하도록 기능하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터프로그램물.
  32. 리소그래피 노광장치를 사용하여 포토리소그래피 마스크로부터 기판상으로 리소그래피 패턴을 전사하는 방법에 있어서,
    제1방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는, 상기 기판상에 인쇄될 분해가능한 피처를 형성하는 단계; 및
    분해불가능한 광근접성교정피처가 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는, 상기 분해가능한 피처에 인접하여 배치된 한 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 분해가능한 피처의 상기 길이방향축의 상기 제1방향은 상기 쌍의 분해불가능한 광근접성교정피처의 상기 길이방향축의 상기 제2방향과 직교하는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제32항에 있어서,
    복수의 쌍의 상기 분해불가능한 광근접성교정피처가 상기 분해가능한 피처에 인접하여 배치되며, 상기 분해불가능한 광근접성교정피처들의 각 쌍은 제2방향으로 연장되는 길이방향축을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
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