KR101395995B1 - 노광 조건 및 마스크 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 저장 매체 - Google Patents

노광 조건 및 마스크 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 저장 매체 Download PDF

Info

Publication number
KR101395995B1
KR101395995B1 KR1020110015950A KR20110015950A KR101395995B1 KR 101395995 B1 KR101395995 B1 KR 101395995B1 KR 1020110015950 A KR1020110015950 A KR 1020110015950A KR 20110015950 A KR20110015950 A KR 20110015950A KR 101395995 B1 KR101395995 B1 KR 101395995B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mask
pattern
exposure
image
information
Prior art date
Application number
KR1020110015950A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110097684A (ko
Inventor
히로유끼 이시이
유이찌 교다
고지 미가미
고우이찌로우 쯔지따
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
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 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20110097684A publication Critical patent/KR20110097684A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101395995B1 publication Critical patent/KR101395995B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/70858—Environment aspects, e.g. pressure of beam-path gas, temperature
    • G03F7/709—Vibration, e.g. vibration detection, compensation, suppression or isolation
    • 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
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • 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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70358—Scanning exposure, i.e. relative movement of patterned beam and workpiece during imaging
    • 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
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/705—Modelling or simulating from physical phenomena up to complete wafer processes or whole workflow in wafer productions
    • 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
    • G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
    • G03F7/70525—Controlling normal operating mode, e.g. matching different apparatus, remote control or prediction of failure

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)

Abstract

광원으로부터의 광으로 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치의 노광 조건 및 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 컴퓨터가 결정하게 하는 컴퓨터 실행가능 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공된다. 상기 프로그램은, 상기 컴퓨터가, 상기 노광 장치에 의해 야기되는 상의 측방향 어긋남에 관한 정보를 사용하여 상기 투영 광학계의 물체 면에 있는 패턴의 상을 계산하고, 계산 결과에 기초하여, 상기 노광 조건 및 상기 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 결정하게 한다.

Description

노광 조건 및 마스크 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 저장 매체{STORAGE MEDIUM STORING COMPUTER PROGRAM FOR DETERMINING AT LEAST ONE OF EXPOSURE CONDITION AND MASK PATTERN}
본 발명은 노광 조건 및 마스크 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 저장 매체에 관한 것이다.
최근, 반도체 디바이스의 미세화가 진행되어, 노광 장치에 의한 패턴의 전사(해상)를 더 어렵게 만든다. 이에 따라, 노광 장치에 있어서는, 반도체 디바이스의 미세화에 대응하기 위해, 변형 조명(off-axis illumination)이나 광 근접 효과 보정(optical proximity correction(OPC)) 등과 같은 초해상 기술이 사용되고, 마스크의 패턴이나, 또는 마스크를 조명할 때의 유효 광원 형상을 최적화한다. 일본 공개 특허 공개 제2009-302206호 공보는, 노광 공정 동안 원하는 상을 얻기 위해서, 노광량 및 디포커스 중 어느 하나 또는 둘 다를 고려하여 노광 조건을 결정하는 방법을 개시한다.
노광 장치에 있어서, 마스크 또는 기판을 지지하는 각각의 스테이지는 미리 결정된 위치에 바람직하게 있어야 하지만, 그 위치의 근방에서 미소한 진폭으로, 노광 기간과 유사한, 또는 노광 기간보다 짧은 주기로 진동하는 것이 알려져 있다. 진동은 x, y, z 각각의 방향에서 일어나기 쉽고, z 방향은 투영 광학계의 광축 방향에 대응하고, x와 y 방향은 z 방향과 수직이며 스테이지의 이동 방향에 대응한다. 또한, 스캔 노광에서, 스캔 동안 마스크 스테이지와 기판 스테이지가 서로 동기하는 것이 이상적이지만, 실제로는 미소한 동기 어긋남이 발생한다. 스테이지의 진동 및 비동기성은 이동 표준 편차(Moving Standard Deviation(MSD))라고 칭해질 수 있다.
MSD가 발생할 경우, 기판 상의 한 점이 노광되는 동안, 상이 측방향으로 어긋나 형성되거나, 또는 측방향으로 어긋난 복수의 상이 서로 중첩되어, 레지스트 상(잠상) 등과 같은 웨이퍼에 형성되는 상이 흐려지게 된다. 또한, 투영 광학계가 디스토션을 야기하는 경우, 스캔 노광을 하면, MSD의 경우와 마찬가지로, 복수의 상이 측방향으로 어긋나 형성되어 서로 중첩되므로, 흐린 상을 형성한다.
본 발명의 발명자는, 종종 MSD가 결과적인 상의 형상에 크게 영향을 미치는 것을 발견했다. 그러나, 종래 기술에서는, 노광 조건 및 마스크 패턴의 결정 방법에 있어서, 상의 측방향 어긋남에 대한 MSD의 영향이 고려되지 않는다. 그로 인해, 최적화 계산에 의해서만 얻어지는 노광 조건 또는 마스크 패턴에 기초한 노광은 기대했던 적당한 상을 제공하지 않는다.
본 발명의 양태에 따르면, 광원으로부터의 광으로 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치의 노광 조건 및 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 컴퓨터가 결정하게 하는 컴퓨터 실행가능 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공된다. 상기 프로그램은, 상기 컴퓨터가, 상기 노광 장치에 의해 야기되는 상의 측방향 어긋남에 관한 정보를 사용하여 상기 투영 광학계의 물체 면에 있는 패턴의 상을 계산하고, 계산 결과에 기초하여, 상기 노광 조건 및 상기 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 결정하게 한다.
본 발명의 다른 특징들 및 양태들은 첨부 도면을 참조하여 하기의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.
명세서에 결합되고 그 일부를 구성하는 첨부 도면은 발명의 예시적인 실시예, 특징, 및 양태를 도시하며, 상세한 설명과 함께, 본 발명의 원리를 설명하는 기능을 한다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 결정 처리를 도시하는 순서도이다.
도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예의 마스크 패턴을 도시한다.
도 3은 마스크 패턴을 함수화하기 위해 사용되는 마스크 패턴의 파라미터를 도시한다.
도 4는 유효 광원 형상을 함수화하기 위해 사용되는 유효 광원 형상의 파라미터를 도시한다.
도 5a는 제1 실시예의 마스크 패턴의 조정 결과를 도시한다.
도 5b는 제1 실시예의 유효 광원 형상의 조정 결과를 도시한다.
도 5c는 제1 실시예의 미소 진동이 있을 경우에 형성되는 상을 도시한다.
도 6a는 종래 기술에서의 마스크 패턴의 조정 결과를 도시한다.
도 6b는 종래 기술에서의 유효 광원 형상의 조정 결과를 도시한다.
도 6c는 종래 기술에서의 미소 진동이 있을 경우에 형성되는 상을 도시한다.
도 7a는 제2 실시예의 마스크 패턴의 조정 결과를 도시한다.
도 7b는 제2 실시예의 유효 광원 형상의 조정 결과를 도시한다.
도 7c는 제2 실시예의 미소 진동이 없을 경우에 형성되는 상을 도시한다.
도 7d는 제2 실시예의 미소 진동이 있을 경우에 형성되는 상을 도시한다.
발명의 다양한 실시예, 특징, 및 양태를 도면을 참조하여 하기에서 상세히 설명할 것이다.
본 발명의 제1 실시예를 설명한다. 노광 장치는, 광원으로부터의 광으로 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 마스크의 패턴의 상을 각각의 기판에 투영하는 투영 광학계를 포함한다.
제1 실시예에서, MSD를 야기하는 노광 장치로 노광을 행하는 경우, 적합한 유효 광원 형상과 적합한 마스크 패턴을 계산에 의해 구할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 투영 광원으로서 ArF(argon fluoride) 엑시머 레이저(파장: 193nm)가 사용되고, 투영 광학계는 개구수(NA)가 0.93이다.
도 1은 노광 조건과 마스크 패턴의 결정 처리를 도시하는 순서도이다. 결정 방법은, 노광 장치의 노광 조건 및 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 결정(최적화)한다. 이러한 결정 방법은, 예를 들어, 순서도의 각 단계를 실행하는 프로그램에 의해 실현된다. 프로그램은, 네트워크를 통해 또는 저장 매체로부터 정보 처리 장치로서 기능하는 컴퓨터에 제공된다. 정보 처리 장치가 프로그램을 판독하여 실행할 때, 처리가 실현된다. 프로그램은 메모리 등과 같은 저장 매체에 저장될 수 있다. 이 경우, 정보 처리 장치는 저장 매체로부터 프로그램을 판독해서 처리를 실현한다.
본 발명의 양태들은, 전술된 실시예(들)의 기능들을 수행하기 위해 메모리 디바이스에 기록된 프로그램을 판독하여 실행하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터 (또는 CPU나 MPU와 같은 디바이스)에 의해서, 그리고 예를 들면, 전술된 실시예(들)의 기능들을 수행하기 위해 메모리 디바이스에 기록된 프로그램을 판독하여 실행함으로써 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 단계들이 수행되는 방법에 의해서 또한 실현될 수 있다. 이러한 목적을 위하여, 예를 들어 네트워크를 통해 또는 메모리 디바이스로서 기능하는 각종 유형의 기록 매체(예를 들어, 컴퓨터 판독가능 매체)로부터 프로그램이 컴퓨터에 제공된다.
이하, 순서도에 따라 결정 방법을 설명한다.
단계 S101에서, 변수들이 설정된다. 도 2는 DRAM(dynamic random access memory)의 메모리 셀에 대한 마스크 패턴의 예를 도시한다. 마스크 패턴의 상들 각각은 선 폭 LW1과 LW2를 갖고, 길이 방향으로 원하는 간격 Gap으로 배열되도록, 마스크 패턴의 치수와 유효 광원의 형상이 조정된다. 유효 광원 분포(조명 형상)은, 조명 광학계의 동공 면에서의 광 강도 분포에 대응하며, 또한 마스크를 조명하는 광의 각도 분포에 대응하기도 한다. 마스크 패턴은 도 3에 도시된 바와 같이, 길이 A, B, C, D, E, 및 F의 6개의 파라미터의 함수로서 표현된다. 바람직한 본 실시예에서, 마스크의 패턴은 복수의 다각형으로 구성되고, 다각형들의 변들의 길이들이 마스크 패턴의 파라미터들로서 설정된다. 상들은 X 방향으로 130nm, Y 방향으로 250nm의 고정된 간격으로 배열된다. 유효 광원 형상은, 도 4에 도시된 바와 같이, 4개의 파라미터, 즉 각도 Ψ1과 Ψ2, 외측 시그마 값 σa, 내측 시그마 값 σb의 함수로서 표현된다. 상기 10개 파라미터들(마스크 패턴의 파라미터들과 유효 광원 형상의 파라미터들)은 파라미터 공간을 형성한다. 파라미터 공간에 있어서, 패턴 파라미터들 및 유효 광원 형상 파라미터들 각각이 최적화된다. 우선, 각 파라미터는 적절한 임의의 초기값으로 설정되고, 최적화의 반복 계산을 기초로, 순차 가결정된다.
단계 S102에서, 노광 장치에 의해 야기되는 상의 측방향 어긋남에 관한 정보가 취득된다.
단계 S102에서, MSD가 모델화되고, 모델화에 필요한 정보가 취득된다. 정보 처리 장치의 연산부(예를 들면, CPU)는, 메모리에 저장된 데이터로부터 또는 장치 외부로부터 이 정보를 취득할 수 있다. 바람직한 본 실시예는, 기판 스테이지가 수평 방향인 x, y 방향으로 미소하게 진동한다고 가정한다. 기판 상의 한 점을 노광하고 있는 동안 기판 스테이지가 진동하는 것은, 복수의 정지 상들이 서로 어긋난 위치에서 서로 중첩되는 것에 상당한다. x와 y 방향에서 스테이지 위치의 존재 확률이 각각 표준 편차 σx와 σy의 정규 분포를 하고 있으면, 미소 진동이 있을 경우에 형성되는 광학상은 미소 진동이 없을 경우에 형성되는 상에 가우스 함수를 컨벌루션함으로써 구해질 수 있다. 바람직한 본 실시예에서, σx=σy=10nm이며, 이것은 측방향 어긋남의 크기를 규정하는 설정값이다. σx와 σy는 서로 상이한 값들일 수 있다. 문제는, 마스크의 지지 구조와 기판의 지지 구조 간의 상대적인 진동, 또는 스캔의 비동기성에 있으며, 이에 따라, 실제로 어느 구조가 진동을 야기하는지를 구별할 필요는 없다.
단계 S103에서, 평가량이 정의된다. 바람직한 본 실시예에서, 기준 노광량과 기준 노광량±5%의 3 경우의 노광에서의 LW1, LW2, 및 Gap의 목표값으로부터의 어긋남량(차이)의 RMS(root mean square)를 평가량으로서 정의한다. 기준 노광량은 LW1이 목표 치수가 되도록 결정되었다. 바람직한 본 실시예에서, LW1의 목표값은 65nm이고, LW2의 목표값은 80nm이고, Gap의 목표값은 100nm이다.
단계 S104에서, 평가량이 계산된다. 단계 S101에서 설정된 변수의 현재 값을 사용하여 단계 S102에서 설정된 MSD에 기초하여, 상면에서의 광학상을 계산하여, 단계 S103에서 설정되는 평가량을 계산한다. 더 구체적으로는, 현재의 변수 파라미터 값 A, B, C, D, E, F, Ψ1, Ψ2, σa, σb, 및 MSD 값 σx와 σy에 기초하여, 상이 계산되고, LW1, LW2, 및 Gap의 각 목표값으로부터의 어긋남량을 계산한다.
단계 S105에서, 처리를 종료할지 여부가 판정된다. 변수의 조정을 종료할지 여부가 판정된다. 판정 기준은, 계산 결과(평가량)의 임계값과의 비교에 의해, 또는 반복 계산 횟수에 의해 정해질 수 있다.
단계 S106에서, 변수가 조정된다. 변수는, 몬테카를로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 사용하여 랜덤하게 조정될 수 있거나, 또는 유전적 알고리즘 방법에 기초하여 조정될 수 있다.
상기 방법에 의해 구한 결과는 다음과 같다. 도 5a는 본 방법에 의해 구한 마스크 패턴을 도시하고, 도 5b는 본 방법에 의해 구한 유효 광원 형상을 도시하고, 도 5c는 σx=σy=10nm인 경우에 구한 상을 도시한다. 도 5c의 3개의 선분은, LW1, LW2, Gap이 각각 계측된 위치를 나타낸다. 표 1은 바람직한 본 실시예에서 구한 변수들의 조정 결과이다.
Figure 112011013039923-pat00001
σx=σy=10nm의 경우, 기준 노광량과 기준 노광량±5%의 3 경우의 노광에서의 각 평가 치수의 목표값으로부터의 어긋남량의 RMS는 3.1nm이었다.
제어의 예로서, 종래 기술에서와 같이, MSD를 고려하지 않고 변수들이 조정되었다. 도 6a는 그 제어 예에 의해 구한 마스크 패턴을 도시하고, 도 6b는 유효 광원 형상을 도시하고, 도 6c는 σx=σy=10nm의 경우의 기준 노광량에서 구한 상을 도시한다. 표 2는 변수들의 조정 후의 결과를 열거한다. σx=σy=10nm의 경우, 기준 노광량과 기준 노광량±5%의 3 경우의 노광에서의 각 평가 치수의 목표값으로부터의 어긋남량의 RMS는 4.2nm이었다.
Figure 112011013039923-pat00002
이상의 결과는, MSD를 야기하는 노광 장치에 있어서, MSD를 고려해서 노광 조건이나 마스크 패턴을 조정함으로써, 보다 바람직한 노광 결과가 얻어질 수 있다는 것을 나타낸다.
바람직한 본 실시예에서, 노광 조건과 마스크 패턴은 함수화된다. 그러나, 이것은 필수적인 것은 아니다. 예를 들어, 복수의 노광 조건과 복수의 마스크 패턴이 미리 준비될 수 있어서, 원하는 대로 그 조합이 선택될 수 있다.
바람직한 제2 실시예에서는, 미리 결정된 값 이하의 MSD를 야기하는 복수의 노광 장치로 노광을 행하기에 적합한 유효 광원 형상과 마스크 패턴을 구한다. 바람직한 제2 실시예는 제1 실시예와 유사하므로, 하기에서는 상이한 부분만 설명한다. 바람직한 제2 실시예는 제1 실시예와 단계 S103의 평가량의 정의에 있어서 상이하다.
바람직한 본 실시예에서, 평가량은, 기준 노광량과 기준 노광량±5%의 3 경우의 노광에 대해, LW1, LW2, Gap의 각 목표값으로부터의 어긋남량의 RMS로서 정의되고, σx=σy=0nm의 경우와 σx=σy=10nm의 경우 둘 다에 대해 계산된다. 바람직한 본 실시예에서는 (σx, σy)=(0nm, 0nm)와 (σx, σy)=(10nm, 10nm)의 2가지 경우에 대해 계산이 실행되지만, 3가지 이상의 경우들이나, 또는 σx≠σy인 경우에 대해 실행될 수 있다. 특히 σx≠σy인 후자의 경우에, 노광량이나 포커스의 어떠한 변경이 노광 결과를 개선시키기는 곤란하기 때문에, 더 효과적이다.
상기 방법에 의해 구한 결과는 다음과 같다. 도 7a는 본 방법에 의해 구한 마스크 패턴을 도시하고, 도 7b는 본 방법에 의해 구한 유효 광원 형상을 도시하고, 도 7c는 σx=σy=0nm의 경우의 기준 노광량에서 구한 상을 도시하고, 도 7d는 σx=σy=10nm의 경우의 기준 노광량에서 구한 상을 도시한다. 표 3은 변수들의 조정 후의 결과를 열거한다.
Figure 112011013039923-pat00003
σx=σy=0nm의 경우, 기준 노광량과 기준 노광량±5%의 3 경우의 노광에서의 각 평가 치수의 목표값으로부터의 어긋남량의 RMS는 3.1nm이었다. σx=σy=10nm의 경우, 기준 노광량과 기준 노광량±5%의 3 경우의 노광에서의 각 평가 치수의 목표값으로부터의 어긋남량의 RMS는 3.4nm이었다.
비교를 위해, 제어의 예로서, 종래 기술에서와 같이, MSD를 고려하지 않고 변수들이 조정되었다. 표 2는 이 제어 예의 변수의 결과를 열거한다. σx=σy=0nm의 경우, 기준 노광량과 기준 노광량±5%의 3 경우의 노광에서의 각 평가 치수의 목표값으로부터의 어긋남량의 RMS는 2.8nm이었다. σx=σy=10nm의 경우, 기준 노광량과 기준 노광량±5%의 3 경우의 노광에서의 각 평가 치수의 목표값으로부터의 어긋남량의 RMS는 4.2nm이었다.
종래 기술의 방법은 MSD가 없는 경우에 당연히 만족스러운 결과를 제공하지만, MSD가 있는 경우의 결과는 바람직한 본 실시예의 결과보다 나빠지게 되고, 디바이스의 수율을 심각하게 악화시킬 수 있다.
바람직한 본 실시예에서, 변수로서 노광 조건과 마스크 패턴 둘 다를 사용하지만, 이들 중 어느 하나만을 사용할 수도 있다. 바람직한 본 실시예에서는 3개 노광량에 대해서 평가하지만, 다른 개수의 노광량이 사용될 수도 있고, 디포커스를 고려할 수도 있다.
바람직한 본 실시예에서, 평가량으로서, 각 평가 치수의 목표값으로부터의 어긋남량의 RMS를 이용하지만, 평가 치수의 목표값으로부터의 어긋남량의 절대값 중 최대값을 이용할 수 있거나, 또는 절대값의 합을 대신 이용할 수도 있다. 대안적으로, 평가량은, (σx, σy)=(0nm, 0nm)의 경우의 치수와, (σx, σy)=(10nm, 10nm)의 경우의 치수 간의 차일 수 있다. 또한, 평가량은, 각 평가 치수마다의 어긋남량에 개별의 가중치를 곱한 것일 수 있다. 그 외에, 평가량은, 상에서의 1개 이상의 점들에서의 상 강도일 수 있거나, 또는 상 강도의 그레이디언트(gradient)일 수도 있다.
바람직한 본 실시예에서, 유효 광원의 형상을 노광 조건의 변수로서 사용하지만, 유효 광원의 강도 분포, 유효 광원의 편광 상태, 투영 광학계의 NA, 투영 광학계의 동공 함수, 또는 조명광의 파장 분포가 변수로 될 수도 있다. 바람직한 본 실시예에서는 광학상을 사용하지만, 레지스트 상 또는 에칭 상을 사용할 수 있다. 이 경우, 레지스트 모델 또는 에칭 모델의 임의의 파라미터를 변수로서 사용할 수 있다. 바람직한 본 실시예에서, 마스크 패턴의 형상을 변수로서 사용하지만, 마스크 패턴의 투과율이나 위상을 변수로서 사용할 수 있다. 대안적으로, 해상되지 않는 보조(대용) 패턴의 위치나 치수를 변수로서 사용할 수 있다. 또한, 다중 노광을 행하는 경우의 각각의 노광량을 변수로서 사용할 수 있다.
바람직한 본 실시예에서, 마스크를 지지하는 스테이지, 또는 기판을 지지하는 스테이지의 미소 진동, 또는 스캔의 비동기성을 고려하고 있지만, 투영 광학계의 진동이나, 또는 조명 광학계의 진동을 고려할 수 있다. 더 바람직하게는, 이 진동들과 비동기성 전체가 MSD로서 인식되어야 한다.
바람직한 본 실시예에서, MSD에 기인하여 흐려진 상이 형성되는 것을 설명하지만, 그 밖에도 상을 흐려지게 하는 요인들이 있으므로, 이들을 고려할 수 있다. 예를 들어, 기판 상의 한 점이 노광되는 동안 그 점에서의 디스토션이 변화한 경우, 형성된 상들이 위치가 어긋나서 서로 부분적으로 중첩되어, 결과적으로 흐려진 상이 형성된다. 이 경우에도, 노광 조건이나 마스크 패턴의 조정을 적용하여, 상의 흐려짐을 방지할 수 있다. 스캔 노광의 경우, 기판 상의 한 점은 투영 광학계의 스캔 방향의 선형의 상 영역을 통해 노광되지만, 그 영역의 디스토션이 일정하지 않다면, 형성되는 상들이 위치가 어긋나서 서로에 중첩되어, 결과적으로는 마찬가지로 흐려진 상을 형성하게 된다. 이 경우에도, 마찬가지로 대처할 수 있다.
바람직한 본 실시예에서, MSD가 상이한 복수의 노광 장치에 대하여, 노광 조건이나 마스크 패턴의 조정을 공통적으로 적용할 수 있다. 그러나, 마찬가지의 방법이 한 대의 노광 장치에 대해 적용될 수 있다. 예를 들어, 스캔 노광의 경우, 투영 광학계의 노광 영역들에 따라 디스토션이 상이하다. 다시 말해서, 기판 상의 한 점을 노광하는 화면 영역에는 투영 광학계에 디스토션이 없고, 기판 상의 다른 한 점을 노광하는 다른 화면 영역에는 투영 광학계에 비교적 큰 디스토션이 있는 경우, 두 점에서 형성된 상들은 디스토션의 차에 따라 상의 흐려짐이 다르다. 이 상태는 한대의 노광 장치에서 복수의 MSD가 동시에 존재하는 것과 상당하다. 이 상태에서도, 바람직한 본 실시예와 같은 방법을 사용하여, 두 점(상태)에 대하여 노광 조건이나 마스크 패턴의 조정을 행한다. 세 점(3 상태) 이상에 대하여도 마찬가지로 조정을 행하는 것은 물론이다.
스캔 노광의 경우, 일반적으로 MSD는 스캔 속도에 의존한다. 따라서, 한대의 노광 장치에 대하여, 어떠한 이유로, 복수의 스캔 속도에서 노광하게 된다면, 복수의 MSD가 발생할 수 있다. 본 발명은 이러한 상태에 대하여도 유효하다.
전술한 바와 같이, 본 발명은, 노광 동안 상의 측방향 어긋남을 야기하는 노광 장치에서, 노광 조건 및 마스크 패턴 중 적어도 하나를 결정하기 위한 바람직한 방법과 바람직한 프로그램, 및 프로그램을 저장한 저장 매체를 제공한다.
전술의 노광 장치를 이용하여 디바이스(예를 들면, 반도체 IC 소자, 액정 표시 소자)의 제조 방법을 설명한다. 우선, 전술한 결정 방법을 사용하여, 노광 조건 및 마스크 패턴 중 적어도 하나를 결정한다. 마스크 패턴이 결정되면, 그 마스크 패턴을 갖는 마스크가 제조된다. 그런 다음, 전술한 노광 장치를 사용하여, 결정된 노광 조건을 기초로 하여, 그리고 제조된 마스크를 사용하여, 감광 물질이 도포된 기판(예를 들면, 웨이퍼, 유리 기판)을 노광한다. 기판(감광 물질)을 현상한 후, 다른 주지의 처리들(예를 들면, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징)이 수행되어 디바이스를 제조한다. 바람직한 본 디바이스 제조 방법은, 종래 방법에 비해 높은 품질의 디바이스의 제조를 가능하게 한다.
본 발명이 예시적인 실시예들을 참조하여 설명되었으나, 본 발명은 개시된 실시예들로 한정되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 하기의 청구 범위는 그러한 변형들 및 등가의 구조와 기능들을 모두 포괄하도록 최광의의 해석에 따라야 한다.

Claims (12)

  1. 광원으로부터의 광으로 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치의 노광 조건 및 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 컴퓨터가 결정하게 하는 컴퓨터 실행가능 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능 저장 매체이며,
    상기 프로그램은, 상기 컴퓨터가,
    상기 마스크의 패턴 및 상기 노광 조건 중 적어도 하나에 관한 파라미터를 설정하는 단계와,
    상기 노광 장치가 상기 마스크의 패턴의 상을 상기 기판에 노광하고 있는 동안에 측방향으로 어긋난 상들이 중첩하여 형성되는 상기 마스크의 패턴의 상 흐려짐을 규정하는 정보를 취득하는 단계와,
    상기 정보를 이용하여, 설정된 상기 파라미터를 갖는 상기 마스크의 패턴에 대하여 상기 측방향으로 어긋난 상들이 중첩하여 형성되는 상기 마스크의 패턴의 상을, 설정된 상기 파라미터를 변경하면서 계산하는 단계와,
    상기 계산의 결과에 기초하여, 상기 노광 조건 및 상기 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 수행하게 하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 정보는 상기 마스크 또는 상기 기판을 유지하는 스테이지의 이동 표준 편차(Moving Standard Deviation)인, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 노광 조건의 적어도 하나의 파라미터와 상기 마스크의 패턴의 적어도 하나의 파라미터를 설정하고,
    상기 결정은, 상기 계산의 결과를 기초로 하여, 상기 노광 조건 및 상기 마스크의 패턴을 결정하는 것을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 마스크의 패턴은 복수의 다각형의 조합으로 구성되고, 상기 복수의 다각형의 각각의 변의 길이가 상기 마스크의 패턴의 파라미터로서 설정되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정보는, 측방향 어긋남의 크기를 규정하는 복수의 설정값을 포함하고,
    상기 계산은, 서로 상이한 설정값들 각각에 대한, 상기 투영 광학계의 물체 면에 있는 패턴의 상의 계산을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  6. 광원으로부터의 광으로 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치의 노광 조건 및 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 방법이며,
    상기 마스크의 패턴 및 상기 노광 조건 중 적어도 하나에 관한 파라미터를 설정하는 단계와,
    상기 노광 장치가 상기 마스크의 패턴의 상을 상기 기판에 노광하고 있는 동안에 측방향으로 어긋난 상들이 중첩하여 형성되는 상기 마스크의 패턴의 상 흐려짐을 규정하는 정보를 취득하는 단계와,
    상기 정보를 이용하여, 설정된 상기 파라미터를 갖는 상기 마스크의 패턴에 대하여 상기 측방향으로 어긋난 상들이 중첩하여 형성되는 상기 마스크의 패턴의 상을, 설정된 상기 파라미터를 변경하면서 계산하는 단계와,
    상기 계산의 결과에 기초하여, 상기 노광 조건 및 상기 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 포함하는, 노광 장치의 노광 조건 및 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 정보는, 상기 마스크를 이동시키도록 구성된 스테이지, 또는 상기 기판을 이동시키도록 구성된 스테이지의 진동에 관한 정보를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 정보는, 상기 마스크를 이동시키도록 구성된 스테이지와, 상기 기판을 이동시키도록 구성된 스테이지의 비동기성에 관한 정보를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 정보는, 상기 기판이 노출되고 있는 동안에 변경되는 디스토션(distortion)에 관한 정보를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 정보는 가우스 함수의 값 σ를 포함하며,
    상기 계산하는 단계에서, 측방향으로 어긋난 상들이 중첩하여 형성되는 상기 마스크의 패턴의 상은, 상기 가우스 함수의 값 σ를 이용하여, 상의 측방향 어긋남이 없는 상기 투영 광학계의 물체 면에 있는 패턴의 상에 상기 가우스 함수를 컨벌루션함으로써 계산되는, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가우스 함수의 값 σ는, 상기 상이 측방향으로 어긋나 있는 서로 수직하는 방향에서 상이한, 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  12. 광원으로부터의 광으로 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치의 노광 조건 및 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 정보 처리 장치이며,
    상기 정보 처리 장치는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는,
    상기 마스크의 패턴 및 상기 노광 조건 중 적어도 하나에 관한 파라미터를 설정하는 단계와,
    상기 노광 장치가 상기 마스크의 패턴의 상을 상기 기판에 노광하고 있는 동안에 측방향으로 어긋난 상이 중첩하여 형성되는 상기 마스크의 패턴의 상 흐려짐을 규정하는 정보를 취득하는 단계와,
    상기 정보를 이용하여, 설정된 상기 파라미터를 갖는 상기 마스크의 패턴에 대하여 상기 측방향으로 어긋난 상이 중첩하여 형성되는 상기 마스크의 패턴의 상을, 설정된 상기 파라미터를 변경하면서 계산하는 단계와,
    상기 계산의 결과에 기초하여, 상기 노광 조건 및 상기 마스크의 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 단계를 수행하도록 구성된, 정보 처리 장치.
KR1020110015950A 2010-02-24 2011-02-23 노광 조건 및 마스크 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 저장 매체 KR101395995B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-039071 2010-02-24
JP2010039071A JP5574749B2 (ja) 2010-02-24 2010-02-24 露光条件及びマスクパターンのうち少なくとも一方を決定する決定方法及びプログラム、情報処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110097684A KR20110097684A (ko) 2011-08-31
KR101395995B1 true KR101395995B1 (ko) 2014-05-16

Family

ID=44476520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110015950A KR101395995B1 (ko) 2010-02-24 2011-02-23 노광 조건 및 마스크 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 저장 매체

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9036897B2 (ko)
JP (1) JP5574749B2 (ko)
KR (1) KR101395995B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5656905B2 (ja) * 2012-04-06 2015-01-21 キヤノン株式会社 決定方法、プログラム及び情報処理装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000260692A (ja) 1999-03-09 2000-09-22 Nikon Corp 露光装置および露光方法
WO2005083756A1 (ja) 2004-03-01 2005-09-09 Nikon Corporation 事前計測処理方法、露光システム及び基板処理装置
JP2007036100A (ja) 2005-07-29 2007-02-08 Canon Inc 露光方法
US20070097355A1 (en) 2001-08-31 2007-05-03 Canon Kabushiki Kaisha Reticle and optical characteristic measuring method

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5486896A (en) * 1993-02-19 1996-01-23 Nikon Corporation Exposure apparatus
US6753948B2 (en) * 1993-04-27 2004-06-22 Nikon Corporation Scanning exposure method and apparatus
JPH08293459A (ja) * 1995-04-21 1996-11-05 Nikon Corp ステージ駆動制御方法及びその装置
JP3331822B2 (ja) * 1995-07-17 2002-10-07 ソニー株式会社 マスクパターン補正方法とそれを用いたマスク、露光方法および半導体装置
US6472673B1 (en) * 1999-07-29 2002-10-29 Ims Ionen-Mikrofabrikations Systeme Gmbh Lithographic method for producing an exposure pattern on a substrate
JPWO2002029870A1 (ja) * 2000-10-05 2004-02-19 株式会社ニコン 露光条件の決定方法、露光方法、デバイス製造方法及び記録媒体
JP4022374B2 (ja) * 2001-01-26 2007-12-19 株式会社ルネサステクノロジ 半導体デバイスの製造方法およびそのシステム
JP3559766B2 (ja) * 2001-02-21 2004-09-02 キヤノン株式会社 走査露光装置及び走査露光方法並びにデバイスの製造方法
US6664121B2 (en) * 2002-05-20 2003-12-16 Nikon Precision, Inc. Method and apparatus for position measurement of a pattern formed by a lithographic exposure tool
WO2005008752A1 (ja) * 2003-07-23 2005-01-27 Nikon Corporation 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
JP4336671B2 (ja) * 2005-07-15 2009-09-30 キヤノン株式会社 露光パラメータの決定をコンピュータに実行させるプログラム、露光パラメータを決定する決定方法、露光方法及びデバイス製造方法。
JP4701030B2 (ja) * 2005-07-22 2011-06-15 キヤノン株式会社 露光装置、露光パラメータを設定する設定方法、露光方法、デバイス製造方法及びプログラム
JP5152612B2 (ja) * 2006-02-23 2013-02-27 株式会社ニコン 情報管理方法、情報管理システム、プログラム、記録媒体、パターン検査装置及び基板検査装置
WO2007102484A1 (ja) * 2006-03-07 2007-09-13 Nikon Corporation デバイス製造方法、デバイス製造システム及び測定検査装置
JP2009302206A (ja) * 2008-06-11 2009-12-24 Canon Inc 露光パラメータの決定方法、露光パラメータを決定するためのプログラム、露光方法及びデバイス製造方法
JP5153492B2 (ja) * 2008-07-11 2013-02-27 キヤノン株式会社 露光条件決定方法およびコンピュータプログラム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000260692A (ja) 1999-03-09 2000-09-22 Nikon Corp 露光装置および露光方法
US20070097355A1 (en) 2001-08-31 2007-05-03 Canon Kabushiki Kaisha Reticle and optical characteristic measuring method
WO2005083756A1 (ja) 2004-03-01 2005-09-09 Nikon Corporation 事前計測処理方法、露光システム及び基板処理装置
JP2007036100A (ja) 2005-07-29 2007-02-08 Canon Inc 露光方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011176119A (ja) 2011-09-08
KR20110097684A (ko) 2011-08-31
US9036897B2 (en) 2015-05-19
US20110206270A1 (en) 2011-08-25
JP5574749B2 (ja) 2014-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7569310B2 (en) Sub-resolution assist features for photolithography with trim ends
US8440376B2 (en) Exposure determining method, method of manufacturing semiconductor device, and computer program product
JP4262175B2 (ja) 適応リソグラフィ短寸法エンハンスメント
US7904851B2 (en) Photomask manufacturing method and semiconductor device manufacturing method
TWI545619B (zh) 應用於微影裝置之改良型偏極化設計
JP5020616B2 (ja) 短波長を持つ電磁放射を用いたリソグラフ方法および装置
TW200538892A (en) Optical proximity correction using chamfers and rounding at corners
KR20020077815A (ko) 마스크 오차 인자 보상에 의한 ｄｕｖ 스캐너 선폭 제어
JP3976597B2 (ja) マスクおよびその形成方法
KR20080078608A (ko) 자외선 리소그래피 시스템들 및 방법들
JP2010182718A (ja) 露光方法及び露光システム
JP2009277711A (ja) 露光装置、補正方法及びデバイス製造方法
JP2016524182A (ja) 基板内に構造を作製するためのシステム
JP2016524182A5 (ko)
KR101395995B1 (ko) 노광 조건 및 마스크 패턴 중 적어도 하나를 결정하는 컴퓨터 프로그램을 저장한 저장 매체
KR20070053625A (ko) 포토마스크의 판정 방법, 및 반도체 장치의 제조 방법
JP2006154245A (ja) パタンデータ検証方法、パタンデータ作成方法、露光用マスクの製造方法およびプログラム
JP5673947B2 (ja) マスクパターンの補正方法、プログラム及び該補正方法を用いたフォトマスク
US8584055B2 (en) Non-transitory computer-readable storage medium, decision method and computer for deciding exposure condition using evaluation item of interest and auxiliary evaluation item
CN110244518B (zh) 决定方法、曝光方法、装置、物品的制造方法及存储介质
JP2009163110A (ja) マスクパターン補正方法、マスクパターン補正プログラム、マスクパターン補正装置、露光条件設定方法、露光条件設定プログラム、露光条件設定装置、半導体装置製造方法、半導体装置製造プログラムおよび半導体装置製造装置
JP6557515B2 (ja) 走査露光装置、走査露光方法、及びデバイス製造方法
JP5491272B2 (ja) 決定方法、露光方法及びプログラム
JP2004144885A (ja) レーザービームの補正方法及びレーザー描画方法
JP2010251580A (ja) 半導体装置の製造方法及び露光装置

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: 20170424

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180425

Year of fee payment: 5