KR100642169B1 - 편광광을 이용한 리소그래피 인쇄 - Google Patents

편광광을 이용한 리소그래피 인쇄 Download PDF

Info

Publication number
KR100642169B1
KR100642169B1 KR1020047016864A KR20047016864A KR100642169B1 KR 100642169 B1 KR100642169 B1 KR 100642169B1 KR 1020047016864 A KR1020047016864 A KR 1020047016864A KR 20047016864 A KR20047016864 A KR 20047016864A KR 100642169 B1 KR100642169 B1 KR 100642169B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
polarization
exposure beam
light
mask
pattern
Prior art date
Application number
KR1020047016864A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050006174A (ko
Inventor
나빌라 바바-알리
저스틴 크레저
해리 스웰
Original Assignee
에이에스엠엘 홀딩 엔.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이. filed Critical 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이.
Publication of KR20050006174A publication Critical patent/KR20050006174A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100642169B1 publication Critical patent/KR100642169B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2002—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image
    • G03F7/2004—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light
    • G03F7/2006—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image characterised by the use of a particular light source, e.g. fluorescent lamps or deep UV light using coherent light; using polarised light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2041—Exposure; Apparatus therefor in the presence of a fluid, e.g. immersion; using fluid cooling means
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566—Polarisation control

Abstract

본 발명은 편광광을 이용한 향상된 리소그래피 인쇄를 위한 시스템 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예들에서, (방사상 또는 접선상 편광된) 편광광은 위상 전이 마스크(phase-shift mask; PSM)를 조명하고 노광 빔을 생성하는데 사용된다. 그 후, 음성 포토레지스트층(photoresist layer)이 노광 빔 내의 광에 의해 노광된다. 크롬리스 PSM(chromeless PSM)이 사용될 수 있다. 본 발명의 추가적인 실시예들에서, 방사상 편광광은 마스크를 조명하고 노광 빔을 생성하는데 사용된다. 그 후, 양성 포토레지스트층이 노광 빔 내의 광에 의해 노광된다. 마스크는 감쇠 PSM(attenuating PSM) 또는 이진 마스크(binary mask)가 될 수 있다. 낮은 k 값을 갖는 응용에서 다양한 피치로 접척 구멍을 인쇄하는 경우에도 매우 높은 이미지 품질이 달성된다.

Description

편광광을 이용한 리소그래피 인쇄{LITHOGRAPHIC PRINTING WITH POLARIZED LIGHT}
본 발명은 높은 개구수(numerical aperture; NA) 및 이머전(immersion) 리소그래피에 관한 것이다.
리소그래피 도구 및 기술은 패턴을 높은 분해능으로 인쇄하도록 점점 더 요청 받고 있다. 예를 들어, 반도체 다이(die)나 칩(chip)을 제조하는 경우, 선, 접촉 구멍(contact hole), 또는 다른 소자와 같은 회로 특징들의 패턴은 대개 회로 소자의 패킹 밀도(packing density)를 향상시키고, 패턴의 피치(pitch)를 감소시키기 위해 높은 분해능으로 인쇄될 필요가 있다. 접촉 구멍이나 비아(vias)와 같은 소정의 회로 특징들은 제작하기에 특히 어렵다.
리소그래피 분해능과 관련된 주지의 파라미터는 임계 치수(critical dimension; CD)이다. CD는 일정한 기술을 사용하여 반도체 장치 및 회로를 제조하는 동안에 형성될 수 있는 최소의 기하학적 특징의 크기이다. 임계 치수는 이하의 함수에서 보여지는 바와 같이 기술될 수 있다.
CD = k(λ/NA),
여기서, λ는 리소그래피에서 사용되는 파장이며, NA는 개구수이고, k는 유 전 상수(dielectric constant)이다. 사용되는 파장을 줄이고, 개구수를 증가시키며, k 값을 감소시킴으로써, CD를 줄이려고 하는 것이 리소그래피에서의 추세 중 하나이다.
낮은 k 값을 갖는 응용에서는 인쇄가 어려울 수 있다. 예를 들어, k가 0.5 미만인 경우에는 접촉 구멍을 인쇄하기가 어렵다. 접점 배열(contact array)과 같은 접촉 구멍들의 그룹을 포함하는 충분한 품질의 높은 콘트라스트(contrast) 이미지는 인쇄하기에 특히 힘들다.
매우 높은 NA 및 비축(off-axis) 조명을 사용하여 콘트라스트를 강화하는 기술들이 사용되어 왔지만, 이들 기술은 작은 피치를 이루지는 못한다. 예를 들어, 157nm 파장, 0.93 NA에서, (분해능에 기초한) 제한적인 피치는 대략 135nm (k=0.4)인데, 이는 소정의 응용들에 대해서는 지나치게 높은 값이다. 또한, 금지된 피치(forbidden pitch)가 발생할 수도 있다. 이는, 조명이 주어진 피치에 대해 최적화된다면, 다른 피치들을 동시에 인쇄하는 것은 불가능하게 될 수 있음을 의미한다. NILS(low normalized image log slope) 또는 금지된 피치에 대한 열악한 CD 제어에서는 금지된 피치가 명백해질 수 있다.
본 발명은 편광광을 이용한 향상된 리소그래피 인쇄를 위한 시스템 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예들에서, (예컨대, 방사상, 접선상 또는 커스텀 편광된) 편광광은 위상 전이 마스크(phase-shift mask; PSM)를 조명하고 노광 빔을 생성하는 데 사용된다. 그 후, 음성 포토레지스트층(photoresist layer)이 노광 빔 내의 광에 의해 노광된다. 크롬리스 PSM(chromeless PSM)이 사용될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 방사상 편광광은 크롬리스 PSM, 카르테시안 4중극(Cartesian quadrupole; C-quad) 조명 및 음성 포토레지스트와 함께 사용된다. 낮은 k 값을 갖는 응용에서 다양한 피치로 접촉 구멍을 인쇄하는 경우에도 매우 높은 이미지 품질이 달성된다. 금지된 피치가 방지된다.
본 발명의 추가적인 실시예들에서, 방사상 편광광은 마스크를 조명하고 노광 빔을 생성하는데 사용된다. 그 후, 양성 포토레지스트층이 노광 빔 내의 광에 의해 노광된다. 마스크는 감쇠 PSM(attenuating PSM) 또는 이진 마스크(binary mask)가 될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 방사상 편광광은 감쇠 PSM이나 이진 마스크, 표준 사선 4중극 조명(standard diagonal quadrupole illumination) 및 양성 포토레지스트와 함께 사용된다. 낮은 k 값을 갖는 응용에서 다양한 피치로 접촉 구멍을 인쇄하는 경우에도 매우 높은 이미지 품질이 달성된다.
인쇄를 더욱 향상시키기 위해서는, 커스텀 편광이 사용될 수 있다. 커스텀 편광은, 예컨대 방사 편광 및 접선 편광의 조합일 수 있다. 또한, 교류 PSM이 인쇄 품질을 향상시키기 위해 사용될 수도 있다.
본 발명의 다양한 실시예들의 구조 및 동작뿐만 아니라, 본 발명의 추가적인 실시예, 특징 및 장점들은 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 설명될 것이다.
본 명세서에 포함되고 명세서의 일부를 형성하는 첨부된 도면은 본 발명을 설명하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리를 해설하고 당해 기술 분야 의 당업자로 하여금 본 발명을 실시하고 사용할 수 있도록 하는 기능을 한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다. 전형적으로 구성 요소가 최초로 나타나는 도면은 대응하는 참조 번호 내의 가장 왼쪽의 숫자에 의해 지시된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 시스템.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 시스템.
도 3a는 웨이퍼 상의 레지스트 내의 접촉 구멍들의 확대 이미지.
도 3b는 웨이퍼 상의 레지스트 내의 접촉 구멍들을 위에서 본 이미지.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 축상 조명 및 비축 조명 각각에 의한 2D 감쇠 PSM 마스크 스펙트럼, px = py = p를 나타낸 도면.
도 5는 C0 및 C45가 각각 직교 및 사선 콘트라스트인, 무편광광에 의한 제한 피치를 나타낸 이미지.
도 6은 예시적인 시뮬레이션 실험의 실례(방사상 편광광이 예시를 위해 도시됨).
도 7a 및 도 7b는 이미지 품질에 대한 방사 편광 및 접선 편광의 효과를 나타낸 도면.
도 8a 내지 도 8c는 125nm 피치의 예에서 세 가지 편광 모드의 비교를 나타낸 도면(45°회전된 마스크).
도 9a 내지 도 9c는 이미지 품질에 대한 편광의 효과를 나타낸 도면 - 도 9a는 무편광광을 이용한 경우에 얻어지는 그룹핑된 접촉 구멍의 열악한 콘트라스트 이미지를 나타내며, 도 9b는 방사상 편광광을 이용한 경우에 얻어지는 그룹핑된 접촉 구멍의 열악한 콘트라스트 이미지를 나타내고, 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 접선상 편광광을 이용하는 경우에 얻어지는 그룹핑된 접촉 구멍의 높은 콘트라스트 이미지를 나타냄 -.
도 10a는 광 내의 전계 벡터들에 대한 접선 편광기의 효과를 나타낸 도면.
도 10b는 광 내의 전계 벡터들에 대한 방사 편광기의 효과를 나타낸 도면.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 실시예에 다른 크롬리스 교류 PSM과 함께 방사상 편광광을 이용하여 피치를 통한 작용을 나타낸 다이어그램.
도 12는 감쇠 PSM의 일러스트레이션.
도 13은 이진 PSM의 일러스트레이션.
도 14a 내지 도 14c는 본 발명의 실시예에 따른 감쇠 PSM, 125nm 피치의 경우의 이미지 품질에 대한 편광의 효과를 나타내는 이미지.
도 15는 교류 PSM의 일러스트레이션.
도 16은 크롬리스 교류 PSM 마스크 레이아웃을 나타낸 도면.
도 17a 및 도 17b는 축상 조명 및 비축 조명 각각에 대한 2D 크롬리스 교류 PSM에 대한 회절 패턴을 나타낸 도면.
도 18a 및 도 18b는 예시적인 크롬리스 교류 PSM을 사용하여 (a) 공기 및 (b) 레지스트 내의 이미지를 나타낸 도면.
도 19a, 도 19b 및 도 19c는 크롬리스 교류 PSM 및 C-quad를 갖는 방사상 편광광을 사용하여 최선의 초점 대 피치에서 6개의 에어리얼 이미지를 나타낸 도면.
도 20a 및 도 20b는 에어리얼 이미지 특성 대 피치를 나타낸 그래프.
도 21a 및 도 21b는 예시적인 커스텀 편광 맵.
도 22는 n=1.5에서의 사선 4중극 및 6% 감쇠 PSM을 이용한 무편광광의 경우의 이머전 이미지.
도 23은 초 극자외선(EUV) 상황 하에서 최선의 초점에서의 에어리얼 이미지.
목차
1. 전체적인 시스템
2. 논의 및 시뮬레이션 결과
A. 서설
B. 분해능
B.1. 이론적인 분해능 한계
B.2. 비축 조명 리소그래피에서의 분해능
C. 편광
C.1. 시뮬레이션 실험
C.2. 이미지 품질에 대한 편광의 효과
C.3. 편광광, 크롬리스 PSM, 음성 포토레지스트
C.4. 방사상 편광광, 감쇠 PSM 또는 이진 마스크, 및 양성 포토 레지스트
D. 크롬리스 교류 PSM에서의 편광
D.1. 방사상 편광광, 100nm 피치 중첩 접점과 함께 사용되는 크롬리스 교류 PSM
D.2. 피치 관통 양태, 방사상 편광광을 이용한 크롬리스 접점
D.3. 커스텀 편광
E. 이머전 리소그래피(Immersion Lithography)
F. EUV
특정한 구성 및 배열이 논의되더라도, 이는 예시적인 목적만을 위한 것으로 이해되어야 한다. 관련 기술 분야의 당업자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다른 구성 및 배열이 사용될 수 있음을 인식할 것이다. 본 발명이 다양한 다른 응용에서도 사용될 수 있음은 관련 기술 분야의 당업자에게 명백할 것이다.
본 발명은 편광광을 이용한 향상된 리소그래피 인쇄를 위한 시스템 및 방법을 제공한다.
1. 전체 시스템
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 리소그래피 시스템(100)이다. 시스템(100)은 광원(102)을 포함한다. 실시예에서, 광원(102)은 광 경로를 따라 사전 편광된 조명광(pre-polarized illumination light)을 방출한다. 본 명세서에서 본 발명이 사전 편광된 광원과 관련하여 기술되더라도, 당해 기술 분야의 당업자는 무편광 조명광(unpolarized illumination light)이 사용될 수도 있다는 점을 인식할 것이다. 사전 편광된 광의 예로서, 광원(102)은 대략 선형적으로 편광되는 경향이 있는 레이저 빔을 방출하는 레이저일 수 있다. 대안적으로, 편광 조명원(102)에서의 레이저 생성기 내에 편광기가 추가될 수 있다.
그 후, 사전 편광된 광은 패턴 편광 장치(104)를 통과한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 패턴 편광 장치(104)는 종래의 커스텀 편광기 및 파장판(wave plate)을 포함하는 임의의 편광 장치를 포함하는 것으로 정의되나, 이들에 한정되는 것은 아니다. 만약 사전 편광된 광이 광원(102)에 의해 방출된다면, 패턴 편광 장치(104)는, 예컨대 하나 이상의 편광기나 파장판과 같은 임의의 편광 장치일 수 있다. 만약 무편광광이 광원(102)에 의해 방출된다면, 패턴 편광 장치(104)는 편광판이 아니라 오히려 편광기이다.
패턴 편광 장치(104)는 사전 편광된 조명광을 편광 패턴과 강도 패턴(intensity pattern)과 같은 다양한 소정의 배치로 형성한다. 예를 들어, 패턴 편광 장치(104)는 사전 편광된 조명광을 방사상 편광광(radially polarized light), 접선상 편광광(tangentially poliarized light), 또는 커스텀 편광광으로 형성할 수 있다. 실시예에서, 조명광은 카르테시안 4중극(Cartesian quadrupole; C-quad)과 같은 4중극 조명이다. 본 명세서에서는 일례로서 4중극 조명이 사용되더라도, 당해 기술 분야의 당업자는 임의의 소스 형태의 조명이 사용될 수 있음을 인식할 것이다.
조명광은 마스크(106)를 조명한다. 마스크(106)는 조명광에 형태(design)를 생성한다. 당해 기술 분야의 당업자는 마스크(106)가 임의의 유형의 마스크 또는 레티클(reticle)이 될 수 있음을 인식할 것이다. 본 발명의 실시예에서, 마스크(106)는 이진 마스크(binary mask)이다. 다른 실시예들에서, 마스크(106)는, 예컨대 크롬리스 위상 전이 마스크(chromeless phase-shift mask; chromeless PSM), 교류 PSM(alternating PSM) 또는 감쇠 PSM(attenuating PSM)과 같은 PSM이다.
그 후, 마스크 형태를 포함하는 광은 투영 광학계(108)를 통과하고, 이 투영 광학계는 더욱 광을 조절하며 처리한다. 투영 광학계(108)는 하나의 소자 또는 복수의 광학 소자를 포함할 수 있다. 투영 광학계(108)는 광 경로를 따라 계속되는 노광 빔(exposure beam)을 생성한다.
최종적으로, 노광 빔은 노광 빔이 지니는 형태에 따라 웨이퍼(110)를 노광한다. 본 발명의 실시예들에서는, 음성 포토레지스트층(negative photoresist layer)이 웨이퍼(110)를 덮는다. 예시적인 일 실시예에서, 방사상 편광광은 크롬리스 PSM, C-quad 조명 및 음성 포토레지스트와 함께 사용된다. 낮은 k 값을 갖는 응용에서 다양한 피치로 접촉 구멍을 인쇄하는 경우에도 매우 높은 이미지 품질이 달성된다. 금지된 피치는 방지된다.
본 발명의 다른 실시예들에서는, 양성 포토레지스트층(positive photoresist layer)이 웨이퍼(110)를 덮는다. 예를 들어, 일 실시예에서는, 마스크(106)를 조명하고 노광 빔을 생성하기 위해 방사상 편광광이 사용된다. 그 후, 양성 포토레지스트층이 노광 빔 내의 광에 의해 노광된다. 다른 실시예에서, 방사상 편광광은 감쇠 PSM이나 이진 마스크, 표준 사선 4중극 조명(standard diagonal quadrupole illumination) 및 양성 포토레지스트와 함께 사용된다. 낮은 k 값을 갖는 응용에서 다양한 피치로 접촉 구멍을 인쇄하는 경우에도 매우 높은 이미지 품질이 달성된다.
도 2는 본 발명이 구현될 수 있는 또 다른 예시적인 리소그래피 시스템(200)이다. 편광된 조명원(102) 및 마스크(106)는 시스템(100)과 관련하여 설명된 것과 동일한 기능을 수행한다. 그러나, 시스템(200)에서는, 패턴 편광 장치(202)가 투영 광학계에 포함된다. 패턴 편광 장치(104)에서와 같이, 패턴 편광 장치(202)는 사전 편광된 조명광을 방사 편광 배치, 접선 편광 배치, 또는 커스텀 편광 배치와 같은 다양한 소정의 배치로 형성한다. 추가적으로 조명광을 형성하거나 조절하기 위한 광학 컴포넌트들이 패턴 편광 장치(202)의 앞 및/또는 뒤에 배치될 수 있다. 이들 광학 컴포넌트는 투영 광학계(204a) 및 투영 광학계(204b)로서 도시되며, 광 경로를 따라 계속되는 노광 빔을 생성한다.
패턴 편광 장치(202)와 투영 광학계(204a) 및/또는 투영 광학계(204b)에 의해 형성된 후에, 편광광은 마스크(106)에 의해 생성된 형태에 따라 웨이퍼(110)를 노광한다. 도 1과 관련하여 언급된 바와 같이, 웨이퍼(110)는 양성 또는 음성 포토레지스트층 중 어느 하나의 층으로 덮힐 수 있다.
2. 논의 및 시뮬레이션 결과
이하의 논의 및 시뮬레이션 결과는 본 발명의 실시예들의 태양 및 특징들을 더 설명하기 위해 제공되며, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지는 않는다. 본 발명의 발명자는 KLA-Tencor사로부터 입수할 수 있는 Prolith™7.1 리소그래피 시뮬레이션 시스템을 이용하여 50/50nm의 중첩된 접촉 구멍들의 인쇄에 대한 몇 가지 접근 방식들을 비교하였다. 사용된 접근 방식은, 비축 4중극 조명(off-axis quadrupole illumination) 및 최적화된 조명 편광을 이용한 감쇠 PSM, 특별한 편광 기법을 이용한 크롬리스 교류 PSM(CAPSM), 157nm 파장에서 매우 높은 개구수(NA)를 갖는 이머전 리소그래피(immersion lithography), 및 EVU 리소그래피를 포함한다.
본 발명의 발명자는, 방사 편광을 사용함으로써 비축 조명 기술의 한계를 넘어, 마스크 바이어스{또는 배경 투과율(background transmission)}가 이미지를 최적화하는데 어떻게 사용될 수 있는 지를 알아내었다. 방사 편광과 결합된 2D 크롬리스 교류 PSM에 의해 분해능 한계 역시 넘는다. 본 발명의 실시예들에 따른 방사 편광의 향상에 의해, 높은 콘트라스트의 이미지가 달성될 수 있으며, 음성 포토레지스트를 이용하여 100nm 피치에서 고품질의 접촉 구멍이 인쇄될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 방사 편광은 또한 이머전을 포함하는 응용예에서 이미지 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 발명자는 이들 연구 결과를 초 극자외선(ultraviolet radiation; EUV) 파장에서 얻어지는 결과와 비교하고, EUV 파장과 낮은 NA에서의 이미징(imaging) 또한 100nm 피치의 접촉 구멍을 인쇄하기에 아주 양호한 상황을 제공할 수 있음을 확인하였다.
A. 서설
현재, 100nm 피치로 50nm 접점을 생성하는 것은 광학 리소그래피에 있어서의 과제이다. 반도체 장치에 대한 업계 로드맵에 따르면, 50nm 접점은 2008년까지 사용 가능하게 될 필요가 있다. EUV가 널리 이용 가능하게 되기 전에 이러한 성능을 달성하기 위해서는, 현재의 광학 리소그래피에 대한 상당한 확장이 필요하다. 157nm 파장을 사용하는 높은 NA 광학계를 이용하는 경우에도, 비축 조명 및 감쇠 PSM과 같은 종래의 콘트라스트 향상 기술은 충분히 높은 품질의 100nm 피치 접촉 구멍을 인쇄하기에 충분하지 않다. 100nm 피치 접점의 인쇄를 위해서는 감쇠 PSM을 이용한 4중극 조명 이외에 분해능 향상 기술을 사용할 필요가 있다. 참고로, 도 3a는 접촉 구멍을 갖는 예시적인 웨이퍼의 확대 다이어그램이다. 레지스트층(resist layer; 302)은 웨이퍼 표면(304)에 부착된다. 리소그래피 시스템(도시되지 않음)은 접촉 구멍(306)을 생성하기 위해 레지스트층(302)을 노광한다. 도 3b는 위에서 바라본 접촉 구멍 패턴의 이미지이다.
그룹핑된 접점들을 위한 본 발명의 실시예들에 따른 최적의 인쇄 기술을 검사하기 위해서 시뮬레이션이 이용되었다. 발명자는 Prolith™7.1을 사용하여 접점 윈도우(contact-window) 인쇄 능력을 향상시키는 기술들을 조사하였다. 먼저, 발명자는 높은 개구수의 157nm 시스템에 대한 종래의 리소그래피 상황을 시뮬레이션하고, 적절한 이미지 콘트라스트로 인쇄될 수 있는 최소의 피치를 설정하였다. 그 다음에, 발명자는 분해능을 향상시키기 위해 그 기술을 점차 변경하였다. 이러한 방법으로, 본 발명은, 먼저 조명의 편광을 최적화하고, 크롬리스 PSM을 탐구하고 난 뒤에, 이머전 리소그래피 및 EUV 리소그래피와 같은 파장 단축 방법을 도입함으 로써, 비축 조명 및 6% 감쇠 PSM의 초기 상태와 비교하여 향상된 결과를 나타냄을 보였다.
B. 분해능(Resolution)
먼저, 분해능 이론이 인쇄 접점과 관련하여 검토된다. 이 이론은 접점 배열에 대한 시스템의 분해능을 향상시킬 수 있는 방법을 설명한다.
B.1. 이론상의 분해능 한계
x 방향에서의 피치 px와 y 방향에서의 피치 py의 2D 주기 패턴(periodic pattern)에 대해서, x 및 y 성분들이 피치에 대해 반비례하는 이산적 공간 주파수에서는 마스크 스펙트럼이 0이 아니다.
Figure 112004047670596-pct00001
여기서 n과 m은 정수(0, +/-1, +/-2, +/-3 등)이다.
종종, 정규화된 공간 주파수로 작업하는 것이 보다 편리하다. 즉,
Figure 112004047670596-pct00002
최소한, 0 차수 이외에, 처음의 세 개의 회절 차수(diffraction order), 즉 (0,0), (0,1), (1,0) 및 (1,1) 차수는 충분한 분해능을 보장하기 위해 렌즈에 의해 획득되어야 한다.
축상 조명(on-axis illumination)에 대해, 이 요구 사항은 이하의 식과 같 다.
Figure 112004047670596-pct00003
즉, 스퀘어를 반경이 1인 원의 하나의 사분면에 맞추며(도 4a의 회절 패턴 참조),
Figure 112004047670596-pct00004
사선 비축 조명으로는,
Figure 112004047670596-pct00005
이며, 즉 스퀘어를 반경이 1인 전체 원에 맞춘다(도 4b의 회절 패턴 참조)
Figure 112004047670596-pct00006
이 이론을 이용함으로써, 결과적으로 157nm 파장 및 0.93 NA에서 그룹핑된 접촉 구성들에 대해, 이미징될 수 있는 (x 및 y 방향에서의) 이론상의 최소 피치가 축상 조명에 대해서는 240nm가 되고, 비축 조명에 대해서는 120nm가 된다. 발명자는 비축의 경우를 더 탐구하기 위해 시뮬레이션을 실행하였다.
B.2. 비축 조명 리소그래피에서의 분해능(resolution capability)
분해능은 종래의 축상 조명을 비축 조명으로 바꿈으로써 향상될 수 있다. 이미지를 생성할 수 있다는 것 자체는, 레지스트에서의 충분한 프로세스 허용 범위(process latitude)를 보장하기 위한 소정의 품질 기준을 만족시키기에 불충분하 다. 중첩된 접촉 구성들을 인쇄하기 위해서는, 콘트라스트와 NILS(normalized image log slope)가 각각 0.5 및 1.5 보다 커야하는 것으로 가정한다. Graeupner, P. 등에 의한 "Solutions for printing sub-100 nm contact with ArF", SPIE 4691:503 (2002)를 참조할 수 있다.
이들 요구 사항에 대하여, 발명자는 이 예에서 중첩된 접촉 구멍들이 인쇄될 수 있는 최소의 피치를 결정하였다. 먼저, 낮은 k 값을 갖는 그룹핑된 접촉 구멍들을 인쇄하기 위한 예시적인 고품질의 상황들이 고려되었다. 이들 상황은,
- 사선 극(diagonal pole)을 구비한 0.9/0.1 4중극 조명(0.9는 중심으로부터의 극의 거리이며, 0.1은 극 반경임)
- 0.93 NA
- 6% 1:1 감쇠 PSM
- 레티클에 입사하는 무편광광
을 포함한다.
점진적으로 피치를 감소시킴으로써, 패턴 피치가 134nm인 한(즉, 67nm 접점 및 공간), 피치 방향(C0)에서의 에어리얼 이미지(aerial image) 콘트라스트는 0.5보다 높게 유지될 수 있다. 이는 ~1.5의 NILS에 부합한다. 결과적인 이미지는 도 5에 도시되어 있다.
접점의 인쇄 분해능 피치는 축상 조명에서 비축 조명으로 변경함으로써 240nm에서 134nm로 향상될 수 있다. 조금 상이한 NA 또는 4중극을 이용하는 경우 에는, 분명히 앞서 정의된 최소 분해 가능 피치가 다소 변경될 것이다. 이러한 정의는 초점 심도(depth of focus; DOF)를 고려하지 않으므로, 최저 인쇄 가능 피치는 더 클 것이라고 예기된다. 이 예는 해상도 한계를 100nm 피치로 낮추기 위해서 상당히 변칙적인 수단이 사용되어야 한다는 것을 충분히 보여주고 있다.
C. 편광
전계 벡터(electric field vector)들이 중첩되어 최대 간섭을 야기하고, 그 결과 최대 이미지 품질을 가져오는 "편광 매칭(polarization matching)"에 대한 참고 자료가 존재한다. Ma, Z. 등의 "Impact of illumination coherence and polarization on the imaging of attenuated phase shift masks", SPIE 4346:1522 (2001)을 참조할 수 있다. 선형 편광된 조명은 적합한 방위의 선들에 대한 이미지 품질을 향상시키기 위해 사용되었지만, 본 발명의 실시예에서와 같이 접촉 구멍들을 위해 아무런 특정한 편광 기법도 제시되지 않았다.
이하의 논의에서는, 방사상 및 접선상 편광광의 사용 효과가 개시된다. 이들 두 가지 유형의 편광은 접촉 구멍들에 대한 이미지 품질을 향상시킨다. 방사 및 접선 편광이 여기에서 논의되더라도, 당해 기술 분야의 당업자는 이러한 개시와 더불어, 커스텀 편광을 포함하는 다른 편광이 이미지 품질을 향상시키기 위해 사용될 수도 있다는 점을 인식할 것이다.
이하에서 달리 언급되지 않는 한, NA는 0.93이고, 조명은 0.9/0.1 사선 4중극이며, 파장은 157.6nm이다.

C.1. 시뮬레이션 실험
이 작업을 위해 사용된 Prolith™7.1 시뮬레이터는 세 가지 편광 모드, 즉 x 편광광, y 편광광 및 무편광광의 선택을 제공하였다. 무편광 모드에 대한 이미지는 x 편광 및 y 편광 모드의 에어리얼 이미지들을 더함으로써 얻어졌다.
접선상 또는 방사상 편광광을 시뮬레이션하기 위해서, Prolith™7.1을 사용하여 마스크 방위의 단순한 조작이 수행되었다. 방위 조작의 예는 도 6에 도시되어 있다. 극이 충분히 작다고 가정하고, 발명자는 먼저 패턴을 45°회전시켰다. 그 후, x 또는 y 편광광(방사상 x 편광 및 접선상 y 편광)을 갖는 x-방향 쌍극자 조명(x-oriented dipole illumination)을 사용하여 제1 이미지를 계산하였다. 다음으로, x 또는 y 편광광(접선상 y 편광 및 방사상 x 편광)을 갖는 y-방향 쌍극자 조명을 사용하여 제2 이미지가 계산되었다. 마지막으로, 최종 이미지를 얻기 위해 두 개의 이미지를 합하였다.
C.2. 이미지 품질에 대한 편광의 효과
도 7a 및 도 7b는 비교를 위하여, 본 발명에 따른 방사 및 접선 편광 각각 사용한 이미지들을 나타내고 있다. 접선 편광과 방사 편광 간의 차이는 도 10a 및 도 10b에 도시되어 있다. 광이 무편광되는 경우에는, 1002에 도시된 바와 같이 편광 벡터들의 방향이 무작위로 변한다. 그러나, 일단 무편광광이 접선 편광기(1004)를 통과하면, 1006에 도시된 바와 같이 광은 접선 편광된다. 접선 편광된 경우, 편광 벡터들은 균일하게 중심 지점 주위를 선회한다.
방사 편광은 다소 상이하게 동작한다. 도 10b에 도시된 바와 같이, 무편광광(1002)이 방사 편광기(1008)를 통과하는 경우, 광은 방사상으로 편광된 광(1010)이 된다. 일단 방사상으로 편광되면, 편광 벡터들은 중심 지점으로부터 균일하게 발산한다.
피치 방향은 도 7a 및 도 7b 상에 대각선으로 도시된다. 피치 방향을 따르는 콘트라스트는 방사 편광에 의하는 경우 0.88로 매우 높지만, 접선 편광에 의하면 0.19로 매우 낮다. 피치 방향으로부터 45도에서는 콘트라스트가 두 가지 유형의 편광 모두에 대해 높다.
방사상 편광광을 이용하는 경우, 이미지는 콘트라스트가 직교 및 사선 방향 모두에서 동일할 때까지 접촉 구멍 폭(즉, 마스크 비아)을 변경함으로써, 최적화될 수 있다(접선 편광에 대해서는 이러한 향상이 관찰되지 않음). 바람직한 일 실시예에서, 85nm의 접촉 구멍 폭(즉, 18nm 마스크 비아)은 134nm의 피치에서 균일한 콘트라스트(대략 동일한 사선 및 직교 콘트라스트)를 발생시켰다.
대안적으로, 동일한 효과를 달성하기 위해 마스크의 배경 투과율(background transmittance)을 변경하는 것도 가능하다. 발명자는 초점이 맞지 않은 경우에도, 방사상 편광광이 무편광광으로 생성된 이미지 품질보다 우월한 이미지 품질을 제공한다는 것을 알아내었다.
조명 편광의 최적화에 의해 제공되는 향상된 분해능이 검토되었다. 최소 피치는 125nm까지 감소될 수 있고, 최적의 접촉 구멍 폭이 발견되었다. 방사 편광에 대해서는, 작은 접촉 구멍 폭에서 강한 사이드 로브(side lob)가 관찰될 수 있다. 접촉 구멍 폭이 50nm로부터 75nm까지 점진적으로 증가됨에 따라, 사이드 로브는 사라지게 된다. 그 후, 콘트라스트는 접점 주위에서 보다 균등하게 분포된다. 이 결과는 방사상으로 편광된 경우가 무편광광의 경우보다 30% 초과의 NILS 향상을 제공한다는 것을 나타낸다. 도 8a 내지 도 8c는 본 발명에 따른 세 가지 편광 상태들의 비교를 나타낸다. 이들 도면 각각에서 피치 방향이 도시되어 있다. 도 8a는 75nm 접점 폭에서 무편광된 4중극 조명을 사용한 에어리얼 이미지이다. 도 8b는 접선 편광된 4중극 조명을 사용한 75nm 접촉 폭에 대한 에어리얼 이미지이다. 마지막으로, 도 8c는 다시 75nm 접촉 폭에서 방사 4중극 조명을 사용한 에어리얼 이미지이다.
조명을 편광함으로써, 분해능 한계는 134nm로부터 125nm까지 향상될 수 있다. 이들 도면은 방사상 편광광의 사용 및 0.5의 최소 콘트라스트 요구 사항(1.5의 NILS 요구 사항)을 기초로 한다.
C.3. 편광광, 크롬리스 PSM, 음성 포토레지스트
본 발명의 실시예에서, (방사상 또는 접선상 편광된) 편광광은 PSM을 조명하고 노광 빔을 생성하는데 사용된다. 그 후, 음성 포토레지스트층이 노광 빔 내의 광에 의해 노광된다. 크롬리스 PSM이 사용될 수 있다. 예시적인 일 실시예에서, 방사상 편광광은 크롬리스 PSM, C-quad 조명 및 음성 포토레지스트와 함께 사용된다. 낮은 k 값을 갖는 응용에서 그룹핑되거나 중첩된 접촉 구멍을 인쇄하는 경우 에도 매우 높은 이미지 품질이 얻어진다. 금지된 피치는 방지된다.
일례에 있어서는, 분해능에 있어 k=0.29로 되도록, 방사상 편광광이 크롬리스 PSM, C-quad 조명 및 음성 포토레지스트와 함께 사용된다. 본 발명은 C-quad 조명에 한정되는 것은 아니다. 추가적인 예들은 퀘이서(quasar) 조명, 4중 대칭성을 갖는 조명, 또는 4중극 조명과 비슷한 임의의 다른 조명을 포함하나, 이들에 제한되는 것은 아니다. PROLITH™7.1 시스템 상에서 발명자에 의해 수행된 시뮬레이션에 따르면, 음성 포토레지스트 및 방사 편광된 조명이 사용되는 경우에, 완벽에 가까운 이미지의 콘트라스트가 발생하였다.
도 9a 내지 도 9c는 발명자가 얻은 시뮬레이션 결과에서의 이미지 품질에 대한 편광의 효과를 나타낸다. 도 9a 내지 도 9c에 도시된 결과들은 100nm 피치, 157nm 파장을 사용한 크롬리스 PSM 접촉 구멍, 0.93 NA, 및 1.78의 굴절 지수(refractive index)를 갖는 레지스트의 시뮬레이션들이다. 도 9a는 무편광광 및 4중극 조명을 사용하는 경우에 얻어진 접촉 구멍의 열악한 콘트라스트 이미지를 나타낸다. 도 9b는 접선상 편광광 및 4중극 조명을 사용하는 경우에 얻어진 접촉 구멍의 열악한 콘트라스트 이미지를 나타낸다. 도 9c는 본 발명의 실시예에 따른 방사상 편광광 및 4중극 조명을 사용하는 경우에 얻어진 접촉 구멍의 높은 콘트라스트 이미지를 나타낸다.
이 예에서의 세 가지 유형의 편광에 대한 최소 콘트라스트는 이하와 같이 요약된다.
편광 상태 최소 콘트라스트
무편광 0.67
접선 편광 0.44
방사 편광 1.0
또한, 이 기술은 더 낮은 k 인자를 갖는 경우(예컨대, 0.75보다 큰 콘트라스트에서 k가 0.26인 경우)에서도 사용될 가능성이 있다.
이러한 접근 방식은 도 11a 및 도 11b에서 보여지는 바와 같이 어떠한 금지된 피치도 나타내지 않는다. 도 11a 및 도 11b는 본 발명에 따라, 100에서 900nm 사이의 피치 범위에 걸쳐 CD(nm 단위) 및 NILS를 각각 플로팅한 그래프이다. 도 11a 및 도 11b는 모든 시뮬레이팅된 피치(25nm 피치 단위로 100 내지 900nm)에 대하여 NILS가 2.9 아래로 떨어지지 않음을 나타내는데, 이는 모든 피치가 양호한 노광 허용도로 동시에 인쇄될 수 있음을 나타낸다.
C.4. 방사상 편광광, 감쇠 PSM 또는 이진 마스크, 및 양성 포토레지스트
본 발명의 추가적인 실시예들에서는, 방사상 편광광이 PSM을 조명하고 노광 빔을 생성하는데 사용된다. 그 후, 양성 포토레지스트층은 노광 빔 내의 광에 의해 노광된다. 마스크는 감쇠 PSM이나 이진 마스크일 수 있다.
감쇠 PSM(1200)의 예는 도 12에 도시된다. 설명의 편의를 위해서, 감쇠 PSM(1200)의 셀(1202)만이 기술된다. 셀(1202)의 중심부(1204)는 100% 투과율 영역인데, 이는 소정의 위상의 모든 광이 통과한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 중심부(1204)는 0˚위상을 갖는 모든 광을 투과시킬 수 있다. 셀(1202)의 외곽부 (1206)는 다른 위상의 광이 더 낮은 비율로 투과된다는 점에서 감쇠(attenuation)를 야기한다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 외곽부(1206)는 180˚위상의 광의 6%만이 통과되도록 한다.
대안적으로, 이진 PSM이 본 발명에 사용될 수 있다. 도 13은 예시적인 이진 PSM(1300)을 나타낸다. 설명의 편의를 위해서, 이진 PSM(1300)의 셀(1302)만이 기술된다. 감쇠 PSM(1200)의 중심부(1204)와 같이, 이진 PSM(1300)의 중심부(1304)는 100%의 광이 통과되도록 한다. 그러나, 외곽부(1306)는 감쇠된 광이 통과되도록 하는 대신에, 모든 광이 통과하지 못하도록 한다. 즉, 외곽부(1306)는 0%의 투과율을 갖는다.
예시적인 일 실시예에서는, 감쇠 PSM이나 이진 마스크, 표준 사선 4중극 조명 및 양성 포토레지스트와 함께 방사상 편광광이 사용된다. 낮은 k 값을 갖는 애플리케이션의 다양한 피치에서 접촉 구멍을 인쇄하는 경우에도 매우 높은 이미지 품질이 얻어진다.
6% 감쇠 PSM 및 사선 4중극(0.9/0.1) 조명을 사용하여 125nm 피치 접촉 구멍에 대하여 발명자가 수행한 시뮬레이션은 방사상 편광광이 사용된 경우에도 이미지 향상을 보였다. 이 시뮬레이션으로부터의 결과는 도 14a 내지 도 14c에 도시된다. 도 14에 도시된 결과는 또한 이하의 테이블에 요약된다.
편광 상태 최소 콘트라스트 최소 NILS＊
무편광 0.64 1.85
접선 편광 0.58 1.77
방사 편광 0.69 1.94
＊NILS는 정규화된 이미지 로그 기울기(Normalized Image Log Slope)를 의미 한다.
본 발명은 4중극 조명에 한정되지는 않는다. 추가적인 예들은 퀘이서 조명, 4중 대칭성을 갖는 조명, 또는 4중극 조명과 비슷한 임의의 다른 조명을 포함하나, 이들에 제한되는 것은 아니다.
D. 크롬리스 교류 PSM에서의 편광
편광광을 계속 사용하면서 감쇠 PSM으로부터 교류 PSM으로 마스크를 변경함으로써, 접점에 대한 분해 가능한 피치에 있어서의 추가적인 향상이 달성될 수 있다.
D.1. 방사상 편광광, 100nm 피치 중첩 접점과 함께 사용되는 크롬리스 교류 PSM
이 예에 대한 연구를 위해 선택된 크롬리스 교류 PSM 레이아웃은 위상이, 예컨대 0˚에서 180˚사이에서 교대되는 체스판(checkerboard) 유형이다. 크롬리스 교류 PSM(1500)의 다이어그램은 도 15에 도시된다. PSM(1500)의 중심부는 서로 다른 부분과 위상들을 나타내도록 강조 표시되어 있다. 부분(1502 및 1504)은, 예컨대 0˚위상에서 광이 100% 통과하도록 하는 영역들이다. 부분(1506 및 1508)은 부분(1502 및 1504)에서의 위상과는 다른 위상에서 100%의 광이 통과하도록 하는 영역이다. 예를 들어, 부분(1506 및 1608)은 180˚의 위상을 가질 수 있다. 어둡게 된 영역(1510)은 어떠한 광도 통과하지 못하도록 한다. 그러므로, 이 영역의 투과율은 0%이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 100nm 피치 접촉 구멍을 인쇄하기 위한 반복 패턴은 교류 위상을 갖는 100nm 투과성 스퀘어으로 구성된다. Levenson, M.D 등에 의한 "The vortex mask: making 80nm contacts with a twist!", SPIE 4889(2002), 및 Grassman, A. 등에 의한 "Contact hole production by means of crossing sudden phase shift edges of a single phase mask", 국제 특허 WO 01/22164 A1(2001)에 개시된 마스크 레이아웃을 참조할 수 있다. 크롬리스 마스크에 대해 축상 조명을 이용하는 경우, 이 접점 배열에 대한 결과적인 회절 패턴은 도 17a에 도시된다.
축상 조명에 대해서는, (0,0), (1,0) 및 (0,1) 차수가 소멸되기 때문에, 어떠한 회절 차수도 렌즈에 의해 포착되지 않는다. 비축 조명에 대해서는, 본 발명의 실시예에 따라, 도 17b에 도시된 바와 같이 회절 차수 중 (1,1) 족이 퓨필(pupil)로 이동될 수 있다. 이미지는 이러한 설정으로 획득될 수 있다. 하나의 극을 갖는 경우, 이미지는 1D 격자(grating)에 상응한다. x-극을 y-극과 결합함으로써, 2D 이미지가 생성된다. 도 18a 및 도 18b는 이러한 2D 이미지를 나타낸다. 이 이미지는 각각의 극으로부터의 두 개의 간섭 회절 차수에 대해 최적의 편광을 사용함으로써, 개선될 수 있다(도 17b에 도시된 경우에 있어서는 x-편광이 최적임). 이것은 C-quad를 갖는 방사상으로 편광된 극과 같다.
공기 및 레지스트 내에서의 시뮬레이션(도 18a 및 도 18b)들은 0.93 NA, 157.6nm 파장에 대해서 수행되었으며, 조명은 C-quad 이었다(사선 4중극는 아무런 이점도 나타내지 않으나 사용될 수는 있음). 4개의 극은 방사상으로 편광되었다. 공기 및 레지스트 내에서의 두 번의 시뮬레이션 모두, 접촉 구멍이 음성 포토레지스트에서 인쇄되는 한, 거의 완벽한 접점을 보였다. NILS(공기 내에서만 계산됨)는 매우 높았다(도 18a에 도시된 바와 같이, 3 보다 큼).
D.2. 피치 관통 양태, 방사상 편광광을 이용한 크롬리스 접점
리소그래피에서의 "금지된" 피치는 예전부터 설명되었다. Socha R. 등의 "Forbidden pitches for 130nm lithography and below", SPIE 4000:1140 (2000), 및 Shi, X. 등의 "Understanding the forbidden pitch phenomenon and assist feature placement", SPIE 4689:985 (2002)를 참조. 일정한 조명 각에 대해서, 금지된 피치는 인접하는 특징들에 의해 생성되는 전계가 주요 특징의 전계와 상쇄적으로 간섭하는 지점에 위치한다. 서로 다른 피치에서 일정한 크기의 접촉 구멍을 인쇄하려고 하는 경우에 어려움이 발생한다. Graeupner 등에 의한 문헌을 참조. 발명자는 공통의 조명 상황과 공통의 임계값을 사용하여 동시 노광을 모방하고, 임의의 오버래핑(overlapping) 프로세스 윈도우의 범위를 구하였다.
이러한 세트의 시뮬레이션에 대해서, 크롬리스 마스크(도 16 참조)를 구성하는 투과성 위상 스퀘어의 크기는 25nm 단위로 100nm부터 1000nm까지 점진적으로 증가되었다. 도 19a, 도 19b 및 도 19c는 200nm, 300nm, 400nm, 500nm, 600nm 및 1000nm 피치에 대한 최적의 초점에서의 시뮬레이션으로부터 생성된 다양한 이미지를 나타낸다.
본 발명의 결과로서, 접점의 이미지는 일반적으로 특히 선명한 상태를 유지 하고, 피치에 대한 크기에 있어서 크게 변하지 않는다. 이는 접점이 위상 스퀘어의 모서리에 형성되기 때문이다. 100nm 피치에서 50nm 접점을 인쇄하기 위해 필요한 하나의 임계값을 계산하고, 0.28임을 알아내었다. 이 임계값에서, 사이드 로브는 400nm에서 500nm 사이의 피치들에 대해 발생하는 것이 보이며(도 19b 참조), 이로 인해, 사이드 로브가 이들 특정 피치에서 인쇄되는 것을 방지하기 위해 보조 특징(assist feature)들이 필요하다. 사이드 로브는 다른 피치에서는 문제가 되지 않는 것으로 보이므로, 보조 특징들을 필요로 하지 않는다.
NILS 및 접점 폭은 모든 피치에 대해 0.28 임계값에서 계산되었다(도 20a 및 도 20b를 각각 참조). 접점 폭은 목표 임계값(이 경우에는 0.28)에서의 이미지의 폭이며, NILS는 동일한 임계값에서의 이미지 폭의 로그 기울기이다.
도 20b에 도시된 바와 같이, 접점 폭은 작은 피치들(대략 200nm)에 있어서는 피치에 따라 거의 선형적으로 변하는데, 이는 이미지가 단순히 직교 1D 격자들의 합계인 영역이기 때문이다. 이 범위를 넘어서는 경우, 보다 많은 회절 차수들이 퓨필에 수용된다. 본 명세서에서는 도시되지 않았지만, 보다 많은 회절 차수가 이미지 형성에 기여한 경우, 이미지 초점 심도(DOF)는 {이상적인 마스크, 점 소스(point source), 및 파면(wave front)에 대해} 무한에서 유한으로의 변화를 나타낸다.
도 20a에 도시된 바와 같이, 이 예에서 고려 중인 모든 피치에 대한 NILS는 2.5를 꽤 초과하는 양호한 상태를 유지한다. 이는 모든 피치에 대해 양호한 노광 허용도를 나타낸다. 반면에, 접촉 폭은 50nm에서 105nm(최악의 피치)로 변하며, 대략 65nm에서 안정화된다. 이것은 매우 주목할 만한 것으로, 마스크 레이아웃이 단순화되고, 피치에 종속적인 패턴이 존재하지 않게 되며, 조명을 최적화할 수 있는 이점을 갖는다. Graeupner 등에 의한 문헌, Socha, R 등에 의한 문헌 및 Shi, X. 등에 의한 문헌과 비교해보라.
D.3. 커스텀 편광
실시예에서, 커스텀 편광은 단순 방사 편광이나 접선 편광을 대신하여 사용된다. 도 21a는 예시적인 커스텀 편광 패턴의 맵으로, 각각의 화살표는 광선의 특정 부분에서 전계 벡터의 방향을 나타낸다. 도 21b는 예시적인 커스텀 편광 패턴의 또 다른 맵이다. 방사 편광이나 접선 편광과는 달리, 커스텀 편광 패턴은 편광 벡터의 비균등한 배치를 갖는다. 이들 편광 벡터는 도 21a 및 도 21b에서의 화살표로서 도시된다. 실시예에서, 방사 편광 및 접선 편광뿐만 아니라 커스텀 편광은 패턴 편광 장치(104 또는 202)와 같은 패턴 편광 장치에 의해 생성될 수 있다. 패턴 편광 장치의 패턴은 미리 설정되며, 패턴 편광 장치는 원하는 편광을 생성할 필요에 따라 변경될 수 있다. 조명원에서의 조명광의 형태 또는 조명 구성 또한 커스터마이징될 수 있다. 커스터마이징된 편광 및 강도뿐만 아니라, 커스터마이징된 조명을 제공하는 능력은 인쇄를 최적화한다.
E. 이머전 리소그래피(Immersion Lithography)
또 하나의 리소그래피 기술인 이머전 리소그래피가 본 발명의 접점을 인쇄하 기 위해 사용될 수도 있다. 이머전 리소그래피에서, 적어도 투영 광학계(108)와 같은 투영 광학계 및 웨이퍼(110)와 같은 웨이퍼 사이의 공간은 액체로 채워진다. 이머전 리소그래피를 사용하는 경우, 피치 분해능의 한계를 125nm부터 아래로 100nm 까지 확장하는 것이 가능하다. 이머전 리소그래피를 시뮬레이션하기 위해서, 파장은 이머전 액체의 굴절 지수(예컨대, 1.5)에 의해 스케일링되었다. 적합한 렌즈 설계로 잠재적으로 달성될 수 있는 액체 NA는 1.395이다. 도 22는 본 발명에 따른 이머전 리소그래피로 시뮬레이션된 100nm 피치에서의 50nm 접촉 구멍의 이미지이다. NILS는 1.74를 초과하는데, 이는 이것이 100nm 피치 상의 50nm 접점에 대한 실용적인 광학 리소그래피라는 것을 나타낸다.
F. EUV
EUV 또한 매우 짧은 파장을 제공하기 때문에, 100nm 피치에서 높은 k 인자를 갖는 것으로 검토되었다. 전형적인 EUV 상황(0.6 PC, 0.25 NA 및 무편광광을 이용하는 이진 접촉 구멍 마스크)을 이용하여 이미지의 에어리얼 이미지를 시뮬레이션하는 경우, EUV가 100nm 피치에서 매우 높은 품질의 50nm 접점 이미지를 인쇄할 수 있다는 점이 확인된다. 본 발명에 따른 EUV를 사용하는 시뮬레이션의 결과는 도 23에 도시된다.
NILS 및 콘트라스트 모두는 0.4 micron DOF 이상에서 각각 0.7 및 2.5보다 큰 것으로 확인되었는데, 이는 EUV가 적절한 상황 하에서는 강력한 형상을 제공할 수 있다는 것을 나타낸다.
발명자는 100nm 피치의 중첩 접촉 구멍들의 인쇄에 대한 몇 가지 접근 방식을 고려하였으며, 157nm 및 높은 NA에서 양호한 이미지 품질로 134nm 피치의 접점을 인쇄할 수 있음을 알아내었다. 또한, 157nm에서의 최신 기술의 접근 방식(감쇠 PSM, 4중극 등)과 함께 방사 편광이 사용되는 경우, 무편광광을 사용하여 생성된 결과에 비하여 두드러진 향상이 나타날 수 있다. 이 기술을 사용하여 분해되는 최소 피치는 125nm이다. 방사 편광, C-quad, 크롬리스 교류 PSM 및 음성 포토레지스트를 이용하는 경우, 157nm에서 100nm 피치 접촉 구멍의 거의 완벽한 콘트라스트 이미지를 얻을 수 있다. 발명자는 이 접근 방식이 157nm에서 월등히 좋다는 것을 알아내었다. 이미지 품질이 피치를 통하여 거의 일정하게 유지되었으며, 발명자는 금지된 피치를 관찰하지 못했다. 발명자는, EUV 상황은 100nm 피치 접점에 대한 매우 높은 품질의 이미지를 생성하지만, 157nm에서 1.5 굴절 지수의 가상 유체(hypothetical fluid)에서의 이머전은 100nm 피치에서 고품질의 이미지를 생성한다는 점을 발견하였다.
시뮬레이션 결과는 이하의 테이블에 요약된다.
방법 파장 (nm) NA 피치 (nm) 콘트라스트 NILS
감쇠 PSM 및 무편광광 157.6 0.93 134 0.5 1.55
감쇠 PSM 및 방사 편광 157.6 0.93 125 0.51 1.47
크롬리스 PSM 및 방사 편광 157.6 0.93 100 0.99 3.08
이머전 157.6 1.395 100 0.62 1.74
EUV 13.4 0.25 100 0.99 5.27
본 발명의 다양한 실시예가 상술되었지만, 이 실시예들은 단지 예로서 제시되었으며 제한적이지 않은 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 실시예의 형태와 세부 사항에 있어 다양한 변경이 행해질 수 있음이 당해 기술 분야의 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명의 폭과 범위는 상술한 임의의 예시적인 실시예들에 의해 한정되어서는 안되며, 이하의 특허청구범위 및 그의 균등물에 따라서만 규정되어야 한다.

Claims (31)

  1. 웨이퍼 상에 인쇄하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 웨이퍼 상에 인쇄되는 패턴의 시뮬레이션에 기초해 편광 분포를 연산하는 단계;
    (b) 편광 노광 빔(polarized exposure beam)을 생성하기 위해, 상기 연산된 편광 분포에 따라 광을 편광하는 단계;
    (c) 상기 웨이퍼 상에 인쇄되는 패턴을 갖는 마스크로 향하는 광 경로를 따라 상기 편광 노광 빔을 출력하는 단계;
    (d) 상기 노광 빔에 이미지를 생성하기 위해 상기 편광 노광 빔으로 상기 광 경로에서의 상기 마스크를 조명하는 단계; 및
    (e) 상기 노광 빔 내의 광으로 상기 광 경로에서의 상기 웨이퍼 상의 포토레지스트층(photoresist layer)을 노광하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는 방사 편광(radial polarization) 패턴에 따라 광을 편광하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는 접선 편광(tangential polarizaton) 패턴에 따라 광을 편광하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는 커스텀 편광(custom polarization) 패턴에 따라 광을 편광하는 단계를 더 포함하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계는 편광 4중극 조명(polarized quadrupole illumination)을 생성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 패턴 편광 단계 (b) 이전에, 조명원의 광을 사전 편광(pre-polarizing)하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (c) 단계는 접촉 구멍(contact hole)들을 포함하는 이미지를 생성하기 위해 상기 마스크를 조명하는 단계를 포함하는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 (d) 단계는 액체에서 이루어지는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 마스크는 크롬리스 위상 전이 마스크(chromeless phase-shift mask), 감쇠 위상 전이 마스크(attenuating phase-shift mask) 및 교류 위상 전이 마스크(alternating phase-shift mask)로 이루어진 그룹 중 적어도 하나인 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 마스크는 이진 마스크(binary mask)인 방법.
  11. 웨이퍼 상에 인쇄하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 웨이퍼 상에 인쇄되는 패턴의 시뮬레이션에 기초해 편광 분포를 연산하는 단계;
    (b) 편광 노광 빔을 생성하기 위해, 상기 연산된 편광 분포를 따라 광을 편광하는 단계;
    (c) 광 경로를 따라 상기 편광 노광 빔을 출력하는 단계;
    (d) 상기 노광 빔에 이미지를 생성하기 위해 상기 편광 노광 빔으로 상기 광 경로에서의 크롬리스 위상 전이 마스크(chromeless phase-shift mask)를 조명하는 단계; 및
    (e) 상기 노광 빔 내의 광으로 상기 광 경로에서의 상기 웨이퍼 상의 음성 포토레지스트층(negative photoresist layer)을 노광하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 웨이퍼 상에 인쇄하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 웨이퍼 상에 인쇄되는 패턴의 시뮬레이션에 기초해 편광 분포를 연산하는 단계;
    (b) 편광 노광 빔을 생성하기 위해, 상기 연산된 편광 분포에 따라 광을 편광하는 단계;
    (c) 광 경로를 따라 상기 편광 노광 빔을 출력하는 단계;
    (d) 상기 노광 빔에 이미지를 생성하기 위해 상기 편광 노광 빔으로 상기 광 경로에서의 감쇠 위상 전이 마스크를 조명하는 단계; 및
    (e) 상기 노광 빔 내의 광으로 상기 광 경로에서의 상기 웨이퍼 상의 양성 포토레지스트층(positive photoresist layer)을 노광하는 단계
    를 포함하는 방법.
  13. 웨이퍼 상에 인쇄하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 웨이퍼 상에 인쇄되는 패턴의 시뮬레이션에 기초해 편광 분포를 연산하는 단계;
    (b) 편광 노광 빔을 생성하기 위해, 상기 연산된 편광 분포에 따라 광을 편광하는 단계;
    (c) 광 경로를 따라 상기 편광 노광 빔을 출력하는 단계;
    (d) 상기 노광 빔에 이미지를 생성하기 위해 상기 편광 노광 빔으로 상기 광 경로에서의 이진 마스크를 조명하는 단계; 및
    (e) 상기 노광 빔 내의 광으로 상기 광 경로에서의 상기 웨이퍼 상의 양성 포토레지스트층을 노광하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 웨이퍼 상에 인쇄하는 방법에 있어서,
    (a) 사전 편광된 광 내에 이미지를 생성하기 위해, 위상 전이 마스크를 사전 편광된 광으로 조명하는 단계;
    (b) 광 경로를 따라 상기 위상 전이 마스크로부터 상기 사전 편광된 광을 출력하는 단계;
    (c) 노광 빔을 생성하기 위해, 상기 사전 편광된 광을 상기 광 경로에서의 투영 광학계 내의 패턴 편광기로 형성하는 단계 -상기 사전 편광된 광은 상기 웨이퍼 상에 인쇄되는 패턴의 시뮬레이션에 기초해 연산된 편광 분포에 따라 형성됨 - ; 및
    (d) 상기 노광 빔으로 상기 광 경로에서의 상기 웨이퍼 상의 포토레지스트층을 노광하는 단계
    를 포함하는 방법.
  15. (a) 특정 마스크 패턴에 대한 노광 빔의 편광 분포를 연산하는 시뮬레이터;
    (b) 광 경로를 따라 조명광을 방출하는 광원(illumination source);
    (c) 상기 광원으로부터의 상기 조명광을 상기 연산된 편광 분포를 갖는 노광 빔으로 변환하고 상기 노광 빔을 상기 광 경로에 출력하는 패턴 편광 장치(pattern polarizing device);
    (d) 상기 노광 빔에 상기 특정 마스크 패턴을 생성하고, 피치(pitch)를 갖는 접촉 구멍(contact hole) 특징들을 포함하는 마스크; 및
    (e) 웨이퍼 상에 인쇄하기 위해 상기 노광 빔을 중계하는 투영 광학계(projection optic)
    를 포함하는 리소그래피 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 조명광은 사전 편광된 조명광이고, 상기 패턴 편광 장치는 파장판(wave plate)인 리소그래피 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 조명광은 사전 편광된 조명광이고, 상기 패턴 편광 장치는 편광기(polarizer)인 리소그래피 시스템.
  18. 제15항에 있어서, 상기 조명광은 무편광 조명광이고, 상기 패턴 편광 장치는 편광기인 리소그래피 시스템.
  19. 제15항에 있어서,
    (a) 상기 노광 빔에 의해 노광되도록 구성된 웨이퍼
    를 더 포함하는 리소그래피 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 투영 광학계와 상기 웨이퍼 사이의 공간을 채우는 액체를 더 포함하는 리소그래피 시스템.
  21. 제15항에 있어서, 상기 패턴 편광 장치는 상기 투영 광학계에 포함되는 리소그래피 시스템.
  22. 제15항에 있어서, 상기 연산된 편광 패턴은 방사 편광 패턴(radial polarization pattern)인 리소그래피 시스템.
  23. 제15항에 있어서, 상기 연산된 편광 패턴은 접선 편광 패턴(tangential polarization pattern)인 리소그래피 시스템.
  24. 제15항에 있어서, 상기 연산된 편광 패턴은 커스텀 편광 패턴(custom polarization pattern)인 리소그래피 시스템.
  25. 제15항에 있어서, 상기 마스크는 크롬리스 위상 전이 마스크, 감쇠 위상 전이 마스크, 이진 마스크 및 교류 위상 전이 마스크로 이루어진 그룹 중 적어도 하나인 리소그래피 시스템.
  26. 삭제
  27. 웨이퍼 상에 접촉 구멍을 생성하는 방법에 있어서,
    (a) 특정 콘택트 홀 패턴에 대한 시뮬레이션을 통해 노광 빔의 편광 분포를 연산하는 단계;
    (b) 편광 조명 빔을 생성하는 단계 - 상기 조명 빔은 상기 연산된 편광 분포를 가짐 - ;
    (c) 노광 빔을 발생시키기 위해 상기 편광 조명 빔으로 마스크를 조명하는 단계 - 상기 마스크는 상기 노광 빔에 피치를 갖는 접촉 구멍 특징들을 생성함 -; 및
    (d) 상기 노광 빔으로 웨이퍼를 노광하는 단계
    를 포함하는 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 (c) 단계는 위상 전이 마스크를 조명하는 단계를 포함하는 방법.
  29. 제27항에 있어서, 상기 (b) 단계는 방사 편광 조명 빔을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  30. 제27항에 있어서, 상기 (b) 단계는 접선 편광 조명 빔을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  31. 제27항에 있어서, 상기 (b) 단계는 커스텀 편광 조명 빔을 생성하는 단계를 포함하는 방법.
KR1020047016864A 2003-02-21 2004-02-23 편광광을 이용한 리소그래피 인쇄 KR100642169B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US44853003P 2003-02-21 2003-02-21
US60/448,530 2003-02-21
US10/781,803 US7090964B2 (en) 2003-02-21 2004-02-20 Lithographic printing with polarized light
US10/781,803 2004-02-20
PCT/US2004/005186 WO2004077154A2 (en) 2003-02-21 2004-02-23 Lithographic printing with polarized light

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050006174A KR20050006174A (ko) 2005-01-15
KR100642169B1 true KR100642169B1 (ko) 2006-11-03

Family

ID=32930485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020047016864A KR100642169B1 (ko) 2003-02-21 2004-02-23 편광광을 이용한 리소그래피 인쇄

Country Status (7)

Country Link
US (2) US7090964B2 (ko)
EP (1) EP1532484A4 (ko)
JP (2) JP4488521B2 (ko)
KR (1) KR100642169B1 (ko)
CN (1) CN1698011B (ko)
TW (1) TWI247339B (ko)
WO (1) WO2004077154A2 (ko)

Families Citing this family (146)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9482966B2 (en) 2002-11-12 2016-11-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US10503084B2 (en) 2002-11-12 2019-12-10 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7372541B2 (en) * 2002-11-12 2008-05-13 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR100588124B1 (ko) 2002-11-12 2006-06-09 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피장치 및 디바이스제조방법
TWI232357B (en) 2002-11-12 2005-05-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
AU2003289199A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-30 Nikon Corporation Exposure apparatus and method for manufacturing device
US7948604B2 (en) * 2002-12-10 2011-05-24 Nikon Corporation Exposure apparatus and method for producing device
KR101101737B1 (ko) * 2002-12-10 2012-01-05 가부시키가이샤 니콘 노광장치 및 노광방법, 디바이스 제조방법
US7242455B2 (en) * 2002-12-10 2007-07-10 Nikon Corporation Exposure apparatus and method for producing device
JP4352874B2 (ja) * 2002-12-10 2009-10-28 株式会社ニコン 露光装置及びデバイス製造方法
AU2003289236A1 (en) * 2002-12-10 2004-06-30 Nikon Corporation Exposure apparatus and method for manufacturing device
CN100446179C (zh) * 2002-12-10 2008-12-24 株式会社尼康 曝光设备和器件制造法
DE10261775A1 (de) 2002-12-20 2004-07-01 Carl Zeiss Smt Ag Vorrichtung zur optischen Vermessung eines Abbildungssystems
US7090964B2 (en) * 2003-02-21 2006-08-15 Asml Holding N.V. Lithographic printing with polarized light
KR101643112B1 (ko) 2003-02-26 2016-07-26 가부시키가이샤 니콘 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스 제조 방법
KR20050110033A (ko) * 2003-03-25 2005-11-22 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
KR101176817B1 (ko) 2003-04-07 2012-08-24 가부시키가이샤 니콘 노광장치 및 디바이스 제조방법
KR20110104084A (ko) * 2003-04-09 2011-09-21 가부시키가이샤 니콘 액침 리소그래피 유체 제어 시스템
JP4656057B2 (ja) * 2003-04-10 2011-03-23 株式会社ニコン 液浸リソグラフィ装置用電気浸透素子
KR101178754B1 (ko) * 2003-04-10 2012-09-07 가부시키가이샤 니콘 액침 리소그래피 장치용 진공 배출을 포함하는 환경 시스템
JP4488005B2 (ja) 2003-04-10 2010-06-23 株式会社ニコン 液浸リソグラフィ装置用の液体を捕集するための流出通路
KR20170064003A (ko) 2003-04-10 2017-06-08 가부시키가이샤 니콘 액침 리소그래피 장치용 운반 영역을 포함하는 환경 시스템
WO2004092830A2 (en) 2003-04-11 2004-10-28 Nikon Corporation Liquid jet and recovery system for immersion lithography
CN106444292A (zh) 2003-04-11 2017-02-22 株式会社尼康 沉浸式光刻装置、清洗方法、器件制造方法及液体沉浸式光刻装置
KR101178756B1 (ko) 2003-04-11 2012-08-31 가부시키가이샤 니콘 액침 리소그래피 머신에서 웨이퍼 교환동안 투영 렌즈 아래의 갭에서 액침액체를 유지하는 장치 및 방법
JP2006523958A (ja) 2003-04-17 2006-10-19 株式会社ニコン 液浸リソグラフィで使用するためのオートフォーカス素子の光学的構造
TWI295414B (en) * 2003-05-13 2008-04-01 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
CN100437358C (zh) * 2003-05-15 2008-11-26 株式会社尼康 曝光装置及器件制造方法
TWI421906B (zh) 2003-05-23 2014-01-01 尼康股份有限公司 An exposure method, an exposure apparatus, and an element manufacturing method
TW201806001A (zh) 2003-05-23 2018-02-16 尼康股份有限公司 曝光裝置及元件製造方法
KR101728664B1 (ko) * 2003-05-28 2017-05-02 가부시키가이샤 니콘 노광 방법, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법
US7213963B2 (en) 2003-06-09 2007-05-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7684008B2 (en) 2003-06-11 2010-03-23 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7317504B2 (en) * 2004-04-08 2008-01-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101528089B1 (ko) 2003-06-13 2015-06-11 가부시키가이샤 니콘 노광 방법, 기판 스테이지, 노광 장치, 및 디바이스 제조 방법
TWI433212B (zh) 2003-06-19 2014-04-01 尼康股份有限公司 An exposure apparatus, an exposure method, and an element manufacturing method
KR20060027832A (ko) * 2003-07-01 2006-03-28 가부시키가이샤 니콘 광학 엘리먼트로서 동위원소적으로 특정된 유체를 사용하는방법
EP2843472B1 (en) * 2003-07-08 2016-12-07 Nikon Corporation Wafer table for immersion lithography
EP1643543B1 (en) * 2003-07-09 2010-11-24 Nikon Corporation Exposure apparatus and method for manufacturing device
WO2005006415A1 (ja) 2003-07-09 2005-01-20 Nikon Corporation 露光装置及びデバイス製造方法
WO2005006418A1 (ja) * 2003-07-09 2005-01-20 Nikon Corporation 露光装置及びデバイス製造方法
EP1650787A4 (en) * 2003-07-25 2007-09-19 Nikon Corp INVESTIGATION METHOD AND INVESTIGATION DEVICE FOR AN OPTICAL PROJECTION SYSTEM AND METHOD OF MANUFACTURING AN OPTICAL PROJECTION SYSTEM
CN102323724B (zh) 2003-07-28 2014-08-13 株式会社尼康 液浸曝光装置及其制造方法、曝光装置、器件制造方法
US7175968B2 (en) * 2003-07-28 2007-02-13 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and a substrate
US7326522B2 (en) 2004-02-11 2008-02-05 Asml Netherlands B.V. Device manufacturing method and a substrate
EP1503244A1 (en) 2003-07-28 2005-02-02 ASML Netherlands B.V. Lithographic projection apparatus and device manufacturing method
US7779781B2 (en) 2003-07-31 2010-08-24 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101380989B1 (ko) * 2003-08-29 2014-04-04 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
TWI263859B (en) * 2003-08-29 2006-10-11 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101590686B1 (ko) 2003-09-03 2016-02-01 가부시키가이샤 니콘 액침 리소그래피용 유체를 제공하기 위한 장치 및 방법
WO2005029559A1 (ja) * 2003-09-19 2005-03-31 Nikon Corporation 露光装置及びデバイス製造方法
KR101498437B1 (ko) 2003-09-29 2015-03-03 가부시키가이샤 니콘 노광장치, 노광방법 및 디바이스 제조방법
KR101203028B1 (ko) 2003-10-08 2012-11-21 가부시키가이샤 자오 니콘 기판 반송 장치 및 기판 반송 방법, 노광 장치 및 노광 방법, 디바이스 제조 방법
JP4335213B2 (ja) 2003-10-08 2009-09-30 株式会社蔵王ニコン 基板搬送装置、露光装置、デバイス製造方法
JP2005136364A (ja) * 2003-10-08 2005-05-26 Zao Nikon Co Ltd 基板搬送装置、露光装置、並びにデバイス製造方法
TWI553701B (zh) 2003-10-09 2016-10-11 尼康股份有限公司 Exposure apparatus and exposure method, component manufacturing method
US7352433B2 (en) 2003-10-28 2008-04-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7411653B2 (en) * 2003-10-28 2008-08-12 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus
JP4295712B2 (ja) 2003-11-14 2009-07-15 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置及び装置製造方法
SG2014014955A (en) 2003-12-03 2014-07-30 Nippon Kogaku Kk Exposure apparatus, exposure method, method for producing device, and optical part
WO2005057635A1 (ja) * 2003-12-15 2005-06-23 Nikon Corporation 投影露光装置及びステージ装置、並びに露光方法
ATE491221T1 (de) 2003-12-15 2010-12-15 Nikon Corp Bühnensystem, belichtungsvorrichtung und belichtungsverfahren
US20070081133A1 (en) * 2004-12-14 2007-04-12 Niikon Corporation Projection exposure apparatus and stage unit, and exposure method
US7292315B2 (en) 2003-12-19 2007-11-06 Asml Masktools B.V. Optimized polarization illumination
US7394521B2 (en) * 2003-12-23 2008-07-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8270077B2 (en) 2004-01-16 2012-09-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Polarization-modulating optical element
US20070019179A1 (en) 2004-01-16 2007-01-25 Damian Fiolka Polarization-modulating optical element
CN101799637B (zh) 2004-01-16 2012-07-04 卡尔蔡司Smt有限责任公司 照明光学装置、显微光刻投射系统及装置制造方法
JP4843503B2 (ja) * 2004-01-20 2011-12-21 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー マイクロリソグラフィ投影露光装置および投影レンズのための測定装置
US7589822B2 (en) 2004-02-02 2009-09-15 Nikon Corporation Stage drive method and stage unit, exposure apparatus, and device manufacturing method
KR101276392B1 (ko) 2004-02-03 2013-06-19 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
KR101707294B1 (ko) 2004-03-25 2017-02-15 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
US7304719B2 (en) * 2004-03-31 2007-12-04 Asml Holding N.V. Patterned grid element polarizer
US7898642B2 (en) 2004-04-14 2011-03-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1747499A2 (en) 2004-05-04 2007-01-31 Nikon Corporation Apparatus and method for providing fluid for immersion lithography
US7616383B2 (en) * 2004-05-18 2009-11-10 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7324280B2 (en) 2004-05-25 2008-01-29 Asml Holding N.V. Apparatus for providing a pattern of polarization
US7796274B2 (en) 2004-06-04 2010-09-14 Carl Zeiss Smt Ag System for measuring the image quality of an optical imaging system
KR101440746B1 (ko) 2004-06-09 2014-09-17 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
US7463330B2 (en) 2004-07-07 2008-12-09 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
KR101202230B1 (ko) 2004-07-12 2012-11-16 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
KR20070048164A (ko) * 2004-08-18 2007-05-08 가부시키가이샤 니콘 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
US7701550B2 (en) 2004-08-19 2010-04-20 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20060098182A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Asml Netherlands B.V. Radially polarized light in lithographic apparatus
US7397533B2 (en) * 2004-12-07 2008-07-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7880860B2 (en) 2004-12-20 2011-02-01 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20060146307A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
DE602006012746D1 (de) * 2005-01-14 2010-04-22 Asml Netherlands Bv Lithografische Vorrichtung und Herstellungsverfahren
SG124351A1 (en) * 2005-01-14 2006-08-30 Asml Netherlands Bv Lithographic apparatus and device manufacturing method
US8692973B2 (en) 2005-01-31 2014-04-08 Nikon Corporation Exposure apparatus and method for producing device
EP3079164A1 (en) 2005-01-31 2016-10-12 Nikon Corporation Exposure apparatus and method for producing device
CN100562801C (zh) * 2005-02-07 2009-11-25 中国科学院光电技术研究所 光栅偏振掩模板及其在投影光刻系统中的应用
US7282701B2 (en) 2005-02-28 2007-10-16 Asml Netherlands B.V. Sensor for use in a lithographic apparatus
JP4612849B2 (ja) * 2005-03-01 2011-01-12 キヤノン株式会社 露光方法、露光装置及びデバイス製造方法
JP2006253241A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Nikon Corp 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
JP2006269853A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Sony Corp 露光装置および露光方法
USRE43576E1 (en) 2005-04-08 2012-08-14 Asml Netherlands B.V. Dual stage lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1872176A2 (en) * 2005-04-20 2008-01-02 Carl Zeiss SMT AG Projection exposure system, method for manufacturing a micro-structured structural member by the aid of such a projection exposure system and polarization-optical element adapted for use in such a system
US7528934B2 (en) * 2005-05-16 2009-05-05 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
JP4425239B2 (ja) * 2005-05-16 2010-03-03 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． リソグラフィ装置およびデバイス製造方法
US20060256311A1 (en) * 2005-05-16 2006-11-16 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
EP1896899A2 (en) * 2005-06-24 2008-03-12 Koninklijke Philips Electronics N.V. Methods and devices for characterizing polarization of illumination system
US7745067B2 (en) * 2005-07-28 2010-06-29 Texas Instruments Incorporated Method for performing place-and-route of contacts and vias in technologies with forbidden pitch requirements
US7357768B2 (en) * 2005-09-22 2008-04-15 William Marshall Recliner exerciser
JP2007103835A (ja) * 2005-10-07 2007-04-19 Toshiba Corp 露光装置及び露光方法
JP4750525B2 (ja) * 2005-10-14 2011-08-17 キヤノン株式会社 露光方法及びデバイス製造方法
US20070124987A1 (en) * 2005-12-05 2007-06-07 Brown Jeffrey K Electronic pest control apparatus
KR100768849B1 (ko) * 2005-12-06 2007-10-22 엘지전자 주식회사 계통 연계형 연료전지 시스템의 전원공급장치 및 방법
EP1804119A1 (en) * 2005-12-27 2007-07-04 Interuniversitair Microelektronica Centrum Method for manufacturing attenuated phase- shift masks and devices obtained therefrom
US7649611B2 (en) 2005-12-30 2010-01-19 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
DE102006021797A1 (de) * 2006-05-09 2007-11-15 Carl Zeiss Smt Ag Optische Abbildungseinrichtung mit thermischer Dämpfung
EP1857879A1 (en) * 2006-05-15 2007-11-21 Advanced Mask Technology Center GmbH & Co. KG An illumination system and a photolithography apparatus
JP5023589B2 (ja) * 2006-07-21 2012-09-12 大日本印刷株式会社 フォトマスクおよび該フォトマスクの設計方法
JP4997902B2 (ja) * 2006-09-29 2012-08-15 大日本印刷株式会社 ハーフトーンマスク
US8530148B2 (en) * 2006-12-25 2013-09-10 Fujifilm Corporation Pattern forming method, resist composition for multiple development used in the pattern forming method, developer for negative development used in the pattern forming method, and rinsing solution for negative development used in the pattern forming method
JP4554665B2 (ja) 2006-12-25 2010-09-29 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、該パターン形成方法に用いられる多重現像用ポジ型レジスト組成物、該パターン形成方法に用いられるネガ現像用現像液及び該パターン形成方法に用いられるネガ現像用リンス液
US8637229B2 (en) 2006-12-25 2014-01-28 Fujifilm Corporation Pattern forming method, resist composition for multiple development used in the pattern forming method, developer for negative development used in the pattern forming method, and rinsing solution for negative development used in the pattern forming method
US7995832B2 (en) * 2007-01-11 2011-08-09 Kla-Tencor Corporation Photomask inspection and verification by lithography image reconstruction using imaging pupil filters
US8817226B2 (en) 2007-02-15 2014-08-26 Asml Holding N.V. Systems and methods for insitu lens cleaning using ozone in immersion lithography
US8654305B2 (en) 2007-02-15 2014-02-18 Asml Holding N.V. Systems and methods for insitu lens cleaning in immersion lithography
US7952685B2 (en) * 2007-03-15 2011-05-31 Carl Zeiss Smt Ag Illuminator for a lithographic apparatus and method
US8237911B2 (en) * 2007-03-15 2012-08-07 Nikon Corporation Apparatus and methods for keeping immersion fluid adjacent to an optical assembly during wafer exchange in an immersion lithography machine
US8603733B2 (en) 2007-04-13 2013-12-10 Fujifilm Corporation Pattern forming method, and resist composition, developer and rinsing solution used in the pattern forming method
JP4562784B2 (ja) 2007-04-13 2010-10-13 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、該パターン形成方法に用いられるレジスト組成物、現像液及びリンス液
US8034547B2 (en) * 2007-04-13 2011-10-11 Fujifilm Corporation Pattern forming method, resist composition to be used in the pattern forming method, negative developing solution to be used in the pattern forming method and rinsing solution for negative development to be used in the pattern forming method
US8476001B2 (en) 2007-05-15 2013-07-02 Fujifilm Corporation Pattern forming method
WO2008140119A1 (ja) * 2007-05-15 2008-11-20 Fujifilm Corporation パターン形成方法
JP4783853B2 (ja) * 2007-06-12 2011-09-28 富士フイルム株式会社 ネガ型現像用レジスト組成物を用いたパターン形成方法
JP4590431B2 (ja) * 2007-06-12 2010-12-01 富士フイルム株式会社 パターン形成方法
JP4617337B2 (ja) * 2007-06-12 2011-01-26 富士フイルム株式会社 パターン形成方法
US8617794B2 (en) 2007-06-12 2013-12-31 Fujifilm Corporation Method of forming patterns
US8632942B2 (en) 2007-06-12 2014-01-21 Fujifilm Corporation Method of forming patterns
JP2009043789A (ja) * 2007-08-06 2009-02-26 Elpida Memory Inc パターン形成方法及びマスク
TWI389551B (zh) * 2007-08-09 2013-03-11 Mstar Semiconductor Inc 迦瑪校正裝置
US7846643B1 (en) 2007-11-02 2010-12-07 Western Digital (Fremont), Llc Method and system for providing a structure in a microelectronic device using a chromeless alternating phase shift mask
US7673278B2 (en) * 2007-11-29 2010-03-02 Tokyo Electron Limited Enhanced process yield using a hot-spot library
KR101448152B1 (ko) * 2008-03-26 2014-10-07 삼성전자주식회사 수직 포토게이트를 구비한 거리측정 센서 및 그를 구비한입체 컬러 이미지 센서
US9176393B2 (en) 2008-05-28 2015-11-03 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and a method of operating the apparatus
US8325417B1 (en) * 2008-09-23 2012-12-04 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus and method for producing an annular far-field patterned beam(s)
NL2005738A (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Asml Holding Nv Improved polarization designs for lithographic apparatus.
EP2381310B1 (en) 2010-04-22 2015-05-06 ASML Netherlands BV Fluid handling structure and lithographic apparatus
US9454090B2 (en) 2012-08-28 2016-09-27 Micron Technology, Inc. Methods and apparatuses for template cooling
EP2906974B1 (en) * 2012-10-15 2023-01-04 ImagineOptix Corporation Direct write lithography for the fabrication of geometric phase holograms
US8612904B1 (en) 2012-11-21 2013-12-17 Global Foundries Inc. Use of polarization and composite illumination source for advanced optical lithography
CN106353970B (zh) * 2015-07-16 2019-07-26 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 光源偏振优化方法和光源-掩膜-偏振优化方法
DE102022203745A1 (de) 2022-04-13 2022-09-15 Carl Zeiss Smt Gmbh EUV-Kollektor für eine EUV-Projektionsbelichtungsanlage

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590128A (ja) * 1991-06-13 1993-04-09 Nikon Corp 露光装置
KR0137348B1 (ko) * 1992-12-14 1998-04-29 미따라이 하지메 반사 및 굴절광학 시스템 및 이를 이용한 투사노광장치
KR20030006953A (ko) * 2001-05-04 2003-01-23 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피장치, 디바이스 제조방법 및 그 디바이스

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3917399A (en) * 1974-10-02 1975-11-04 Tropel Catadioptric projection printer
US5144362A (en) * 1990-11-14 1992-09-01 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Projection aligner
US5541026A (en) * 1991-06-13 1996-07-30 Nikon Corporation Exposure apparatus and photo mask
US5539514A (en) * 1991-06-26 1996-07-23 Hitachi, Ltd. Foreign particle inspection apparatus and method with front and back illumination
JP3235077B2 (ja) * 1991-09-28 2001-12-04 株式会社ニコン 露光装置、該装置を用いた露光方法、及び該装置を用いた半導体素子製造方法
JP2796005B2 (ja) * 1992-02-10 1998-09-10 三菱電機株式会社 投影露光装置及び偏光子
JP2936190B2 (ja) * 1992-11-25 1999-08-23 株式会社ニコン 投影露光装置、露光方法および半導体集積回路の製造方法
US6404482B1 (en) * 1992-10-01 2002-06-11 Nikon Corporation Projection exposure method and apparatus
US5537260A (en) * 1993-01-26 1996-07-16 Svg Lithography Systems, Inc. Catadioptric optical reduction system with high numerical aperture
JPH0757993A (ja) * 1993-08-13 1995-03-03 Nikon Corp 投影露光装置
JP3128396B2 (ja) * 1993-09-24 2001-01-29 株式会社東芝 露光方法及び露光装置
JPH07122469A (ja) * 1993-10-20 1995-05-12 Nikon Corp 投影露光装置
US5442184A (en) * 1993-12-10 1995-08-15 Texas Instruments Incorporated System and method for semiconductor processing using polarized radiant energy
JP3406957B2 (ja) * 1995-12-06 2003-05-19 キヤノン株式会社 光学素子及びそれを用いた露光装置
US6163367A (en) * 1998-07-16 2000-12-19 International Business Machines Corporation Apparatus and method for in-situ adjustment of light transmission in a photolithography process
WO2001022164A1 (de) 1999-09-17 2001-03-29 Infineon Technologies Ag Kontaktlochherstellung mit hilfe sich kreuzender phasensprungkanten einer einzigen phasenmaske
EP1091252A3 (en) 1999-09-29 2004-08-11 ASML Netherlands B.V. Lithographic method and apparatus
DE10124803A1 (de) * 2001-05-22 2002-11-28 Zeiss Carl Polarisator und Mikrolithographie-Projektionsanlage mit Polarisator
US6965484B2 (en) * 2002-07-26 2005-11-15 Massachusetts Institute Of Technology Optical imaging systems and methods using polarized illumination and coordinated pupil filter
US6788477B2 (en) * 2002-10-22 2004-09-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus for method for immersion lithography
JP2006135346A (ja) * 2002-12-10 2006-05-25 Canon Inc 露光方法及び装置
US7090964B2 (en) * 2003-02-21 2006-08-15 Asml Holding N.V. Lithographic printing with polarized light

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0590128A (ja) * 1991-06-13 1993-04-09 Nikon Corp 露光装置
KR0137348B1 (ko) * 1992-12-14 1998-04-29 미따라이 하지메 반사 및 굴절광학 시스템 및 이를 이용한 투사노광장치
KR20030006953A (ko) * 2001-05-04 2003-01-23 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. 리소그래피장치, 디바이스 제조방법 및 그 디바이스

Also Published As

Publication number Publication date
US20060275708A1 (en) 2006-12-07
JP4864932B2 (ja) 2012-02-01
EP1532484A4 (en) 2007-08-22
CN1698011A (zh) 2005-11-16
TW200503069A (en) 2005-01-16
JP2008258637A (ja) 2008-10-23
WO2004077154A2 (en) 2004-09-10
US20040180294A1 (en) 2004-09-16
JP2006511967A (ja) 2006-04-06
WO2004077154A3 (en) 2004-11-25
EP1532484A2 (en) 2005-05-25
US7445883B2 (en) 2008-11-04
US7090964B2 (en) 2006-08-15
KR20050006174A (ko) 2005-01-15
JP4488521B2 (ja) 2010-06-23
CN1698011B (zh) 2011-02-02
TWI247339B (en) 2006-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100642169B1 (ko) 편광광을 이용한 리소그래피 인쇄
US7009686B2 (en) Exposure method
KR20010102911A (ko) 광 근접성 보정
US6388736B1 (en) Imaging method using phase boundary masking with modified illumination
KR0153221B1 (ko) 감소형 투영 프린팅 장치에 사용되는 공간 필터
US7148138B2 (en) Method of forming contact hole and method of manufacturing semiconductor device
JP2006261696A (ja) 位相シフトマスク撮像性能を向上させる装置およびシステム、ならびにその方法
US20110033656A1 (en) Pattern forming method, electronic device manufacturing method and electronic device
JP2010145800A (ja) 位相シフトマスクおよびその製造方法、ならびに集積回路の製造方法
KR100442879B1 (ko) 목표 패턴에 최적화된 변형 조명을 제공하는 위상 격자패턴 설계 방법 및 이를 이용한 포토 마스크 제조 방법
US7092073B2 (en) Method of illuminating a photomask using chevron illumination
US20080297753A1 (en) Apparatus and method for defect-free microlithography
JP2004251969A (ja) 位相シフトマスク、位相シフトマスクを用いたパターンの形成方法および電子デバイスの製造方法
US8233210B2 (en) Illumination aperture for optical lithography
Baba-Ali et al. Overcoming the resolution challenge using special illumination techniques to print 50/50-nm nested contact holes at 157-nm wavelength
Mack et al. Lithography performance of contact holes: II. Simulation of the effects of reticle corner rounding on wafer print performance
KR100555531B1 (ko) 광학 장치 및 이의 제조 방법
Raub et al. Simulation of dense contact hole (κ 1= 0.35) arrays with 193 nm immersion lithography
JP2006128356A (ja) 露光方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121019

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131018

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151016

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171020

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181023

Year of fee payment: 13