KR101883067B1 - 입자 또는 광자 빔의 직접 기록의 샷 카운트 감소 방법 - Google Patents

입자 또는 광자 빔의 직접 기록의 샷 카운트 감소 방법 Download PDF

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Abstract

요소 형상으로 분해되는 파괴 패턴(210, 310)을 입자 또는 광자 빔을 이용한 직접 기록에 의해 기판에 전이하는 방법은,
제거가능 요소 형상으로 불리는 파괴 패턴의 적어도 하나의 요소 형상(2000)을 식별하는 단계 - 상기 제거는 기설정된 공차 엔빌롭 내에서 전이 패턴의 변형을 유도함 - 와,
변형된 파괴 패턴(220, 230)을 수득하도록, 파괴 패턴으로부터 상기 제거가능 형상을 제거하는 단계와,
성형 입자 또는 광자 빔의 복수의 샷에 기판을 노출시키는 노출 단계 - 각각의 샷은 상기 변형된 파괴 빔의 요소 형상에 대응함 - 를 포함한다.
이 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 프로덕트 역시 개시된다.

Description

입자 또는 광자 빔의 직접 기록의 샷 카운트 감소 방법 {A METHOD OF REDUCING SHOT COUNT IN DIRECT WRITING BY A PARTICLE OR PHOTON BEAM}
본 발명은 마이크로- 및 나노-제조 분야에 관한 것이고, 특히, 전자 빔 리소그래피(EBL)와 같은, 직접-기록(또는 "마스크없는") 리소그래피의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 성형 입자 또는 광자 빔(shaped particle or photon beam)을 이용하여 직접 기록에 의해 기판에 패턴을 전이하기 위한 방법과, 이러한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 프로덕트에 또한 관련된다.
전자 빔 리소그래피는 직접 기록 - 또는 마스크없는 - 리소그래피를 수행하기 위해 가장 흔히 사용되는 기술이다. 이는 수십 나노미터 이하의 공간 해상도를 실현할 수 있고, 포토리소그래피 마스크 제조에 특히 적합하다.
도 1은 종래 기술로부터 알려진 전자 빔 리소그래피 장치의 도식적 도해다. 이 도면 상에서 도면부호(11)는 기판 - 가령, 실리콘 웨이퍼 또는 글래스 또는 실리카 페이스트 - 에 대응하고, 이러한 기판 상에 패턴이 직접 기록 리소그래피에 의해 전이되어야 하며, 도면부호(20)는 전자 빔 소스에 대응하며, 도면부호(21)는 상기 소스에 의해 발생되어 레지스트층(11)에 충돌하는 전자 빔에 대응하고, 도면부호(30)는 전자 빔(20)에 대해 기판(10)을 변위시키기 위한 액추에이션 스테이지에 대응하며, 도면부호(40)는 전자빔 소스(20) 및 액추에이션 스테이지(30)를 구동하는 컴퓨터 또는 프로세서에 대응하고, 도면부호(41)는 상기 컴퓨터 또는 프로세서(40)에 의해 실행되는 프로그램을 저장하는 컴퓨터 메모리 디바이스에 대응한다. 전자 빔 소스(20) 및 액추에이션 스테이지(30)는 기결정된 패턴에 따라, 기판의 특정 영역을 전자 빔에 선택적으로 노출시키도록 협동한다. 실제로는 기판에 내려앉는 에너지("도즈")의 공간적 분포가 기결정된 패턴과 정확히 일치하지 않는다 - 이는 주로, 전자 빔의 한정된 폭에, 그리고, 전자와 레지스트 및 기판과의 상호작용으로부터 나타나는 전방- 및 후방-산란("근접-효과")에, 기인한다.
그 후, 소위 현상 단계 동안, 노출된 영역(포지티브 레지스트의 경우) 또는 비노출 영역(네거티브 레지스트의 경우)가 선택적으로 제거되어, 나머지 레지스트가 기판 표면 상에 기결정된 패턴 또는 그 상보물을 개략적으로 재생성한다. 후에, 레지스트로 덮이지 않은 기판 표면 부분이 에칭될 수 있고, 그 후 나머지 레지스트가 제거될 수 있다. 상이한 실시예에서, 에칭은 도펀트 주입, 물질 증착, 등에 의해 대체될 수 있다.
전자 빔(21)은 좁은 원형 빔일 수 있고, 이러한 경우에 패턴은 라스터 또는 벡터 스캐닝을 이용하여 점 단위로 레지스터에 투사된다. 그러나 산업용 장치에서, 통상적으로 장방형 또는 삼각형 단면을 가진 보다 큰 "성형 빔"을 이용하는 것이 종종 선호된다. 이러한 경우에, 전이 전에, 패턴이 "파괴된다"(fractured) - 즉, 프로세스의 현저한 가속과 함께 단일 샷(shot)에 의해 전이될 수 있는 복수의 요소 형상(elementary shapes)으로 분해된다.
성형 빔이 사용될 때, 샷의 수, 따라서, 패턴을 형성하는 요소 형상의 수가, 기록 시간과, 따라서, 프로세스 비용을 결정하는 주 요인이다. 불행하게도, 부서진 패턴은 현저한 개수의 요소 형상들을 종종 포함하여, 시간이 걸리고 값비싼 기록 작동을 도출한다. 더욱이, 이러한 요소 형상들 중 일부는 직접 기록 프로세스의 분해능보다 작을 수 있어서, 정확한 재생성이 불가능할 수 있다. 이는 고도로 분절화된 패턴을 도출할 수 있는 OPC(광학 근접도 보정) 처치를 수반하는, 고급 포토리소그래피 마스크의 기록의 경우에 특히 사실이다. 성형 입자 또는 광자 빔을 이용하여 직접 기록에서의 샷 수를 감소시키기 위해 여러 기술들이 개발된 바 있고, 논문 "Assessment and comparison of different approaches for mask write time reduction", A. Elayat, T. Lin, S.F. Schulze, Proc. of SPIE, Vol. 8166, 816634-1 - 816634-13 에 의해 리뷰가 제공된다.
첫번째 가능성은 패턴 수정없이 파괴 단계의 최적화로 이루어지지만, 이는 샷 카운트의 제한된 감소만을 이끌 뿐이다.
오버랩 및 논-어버팅 샷(overlapping and non-abutting shots)을 실현함으로써, 즉, 파괴 패턴이 정확하게 비-파괴 패턴에 대응하지 않도록 함으로써, 더 우수한 결과를, 그러나, 훨씬 더 큰 연산 비용으로, 얻을 수 있다(모델-기반 마스크 데이터 준비(MB-MDP) - 특히, G. S. Chua et al. "Optimization of mask shot count using MB-MDP and lithography simulation", Proc. of SPIE, Vol. 8166, 816632-1 - 816632-11 참조). 이 기법은 구현이 복잡하고, 따라서, 느리고 비싸다.
"조그 정렬"(Jog alignment)은 오정렬된 조그를 제거하기 위해 파괴 전에 패턴의 수정을 포함하는 다른 샷-카운트 감소 기술이다. 조그는 OPC에 의해 통상적으로 생성되는 패턴의 에지의 작은(수 나노미터의) 돌출부 또는 후퇴부다. 오정렬된 조그는 특징부의 대향 에지 상에 나타나는, 그러나 서로 직접 마주하지는 않는, 조그다. 상기 오정렬된 조그는 파괴 중에, 작은 서브-분해능 요소 형상의 외양을 도출하여, 쓸모없이 샷 수를 증가시킬 것이다 - 가령, US 2009/0070732호 참조. 이는 상당한 카운트 감소로 나타날 수 있으나, 해롭지 않게 제거될 수 있는 서브해상도 특징부의 일부분만이 이러한 방식으로 억제될 수 있다.
L-형상 샷 및 멀티-해상도 기록(A. Elayat 등의 위 언급된 논문 참조)의 이용은 샷 카운트 감소에 또한 효과적이다. 그러나, 첫번째는 직접 기록 하드웨어의 변형을 요하고, 두번째는 기록 프로세스의 변형을 요한다.
US　2014/245240 호는 제 1 파괴(fracturing)를 수행하고, 파괴된 패턴이 치수에 예민한 경우(dimension-critical), 제 2 파괴를 또한 수행하는 방법을 개시한다.
US　2012/084740 호는 요소 형상들의 수가 가변 도즈, 상이한 빔 형상, 및 샷 오버래핑 허용에 의해, 감소하는 파괴 방법을 개시한다.
US　2012/329289 호는 또한, 요소 형상의 수가 샷 오버래핑 허용에 의해 감소되는 방법을 개시한다.
발명은 알려진 방식보다 더 정밀하고 관련성 높으며, 및/또는 더 구현이 간단한, 신규한 샷-카운트 감소 기술의 제공을 목표로 한다. 이러한 기술은 종래 기술의 샷-카운트 감소 기술을 대체, 또는 보완할 수 있다. 발명에 따르면, 이 결과는, 억제로부터 나타나는 전이 패턴의 변화가 주어진 공차 엔빌롭 내에 머무르도록, 선택되는 일부 요소 형상을 억제하는 단계를 도입함으로써 획득된다.
이러한 목표를 실현할 수 있는 본 발명의 일 목적은 입자 또는 광자 빔을 이용한 직접 기록에 의해 기판에, 요소 형상으로 분해되는, 파괴 패턴을 전이하는 방법이며, 상기 방법은, 기판의 표면 상에 전이 패턴을 얻을 수 있도록 성형 입자 또는 광자 빔의 복수의 샷에 기판을 노출시키는 노출 단계 - 각각의 샷은 요소 형상에 대응함 - 를 포함하고, 상기 방법은 상기 노출 단계 이전에,
제거가능 요소 형상이라 불리는 파괴 패턴의 적어도 하나의 요소 형상을 식별하는 단계 - 상기 제거는 기설정된 공차 내에서 전이 패턴의 변형을 유도함 - 와,
변형된 파괴 패턴을 얻을 수 있도록 파괴 패턴으로부터 상기 제거가능 형상을 제거하는 단계를 포함하며,
상기 노출 단계 중 각각의 샷은 상기 변형된 파괴 패턴의 요소 형상에 대응한다.
발명의 상이한 실시예에 따르면,
상기 방법은, 패턴을 요소 형상으로 분해함으로써 상기 파괴 패턴을 발생시키는 예비 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은, 상기 기판에 전이되는 패턴 상의 제거가능 형상의 제거 결과를 보정하기 위해, 상기 또는 하나의 제어가능 형상에 인접한, 파괴 패턴의 적어도 하나의 요소 형상을 변형하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 파괴 패턴의 적어도 하나의 요소 형상을 변형하는 단계는, 상기 제거가능 형상의 제거에 의해 남는 보이드(void)와 상기 요소 형상이 부분적으로 또는 완전히 겹쳐지도록 에지 중 적어도 하나를 재배치하는 단계를 포함할 수 있다.
입자 또는 광자 노출 도즈가 파괴 패턴의 각각의 요소 형상에 연관되고, 상기 방법은, 전이 패턴에 대한 제거가능 형상의 제거 결과를 보정하기 위해, 상기 또는 하나의 제거가능 형상에 인접한 적어도 하나의 요소 형상의 노출 도즈를 변형하는 단계를 더 포함한다.
적어도 하나의 제거가능 요소 형상을 식별하는 단계는, 상기 파괴 패턴의 요소 형상들의 리스트에 하나의 규칙 세트를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제거가능 요소 형상을 식별하는 단계는, 한 세트의 후보 요소 형상을 식별하는 단계와, 각각의 후보 요소 형상에 대하여, 파괴 패턴으로부터 제거되는 후보 요소 형상을 고려함으로써 상기 노출 단계의 로컬 수치 시뮬레이션을 수행하고, 상기 시뮬레이션 결과 및 기준 패턴 간의 로컬 비교를 수행하며, 상기 비교 결과에 따라 후보 요소 형상을 제거가능 또는 제거불가로 표시하는 단계를 포함할 수 있다.
기판에 전이되는 패턴에 대한 상기 후보 형상의 제거 결과를 보정하기 위해, 상기 후보 형상에 인접한 적어도 하나의 요소 형상을 변형함으로써 상기 로컬 수치 시뮬레이션이 수행될 수 있다.
상기 방법은, 파괴 패턴으로부터 후보 요소 형상의 제거없이, 상기 노출 단계의 로컬 수치 시뮬레이션을 수행함으로써 각각의 후보 요소 형상을 위한 상기 기준 패턴을 획득하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 시뮬레이션 결과와 기준 패턴 간의 상기 비교는, 파괴 패턴으로부터 후보 요소 형상 제거에 의해 획득되는 시뮬레이션된 전이 패턴의 윤곽이, 파괴 패턴으로부터가 아닌 후보 요소 형상의 제거없이 획득되는 시뮬레이션된 전이 패턴의 대응 윤곽 주위로 규정되는 공차 엔빌롭 내에 놓임을 점검하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 시뮬레이션 결과와 기준 패턴 간의 상기 비교는, 파괴 패턴으로부터 후보 요소 형상을 제거함으로써 획득되는 시뮬레이션된 전이 패턴 내의 도즈 분포가 기설정 임계치 아래로 떨어지지 않음을 점검하는 단계를 포함할 수 있다.
한 세트의 후보 요소 형상을 식별하는 단계는, 파괴 패턴의 요소 형상들의 리스트에 규칙 세트를 적용하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 빔이 전자 빔(electron beam)일 수 있다.
상기 방법은, 상기 노출 단계 전에, 기판 상에 레지스트층을 증착하는 단계와, 상기 노출 단계 후에, 상기 레지스트층을 현상하는 단계를 더 포함할 수 있다.
발명의 다른 목적은, 이러한 방법의, 적어도 하나의 제거가능 요소 형상을 식별하는 단계와, 상기 제거가능 형상을 제거하는 단계를 적어도 컴퓨터로 하여금 수행시키기 위해, 컴퓨터-판독가능 비-일시적 매체 상에 저장될 수 있는, 컴퓨터-실행가능 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램 프로덕트다.
컴퓨터 프로그램은, 발명에 따른 방법의 노출 단계를 수행하기 위해, 입자 또는 광자 빔의 소스를 컴퓨터로 하여금 구동시키도록, 컴퓨터-판독가능 비-일시적 매체 상에 또한 저장될 수 있는, 컴퓨터-실행가능 코드를 더 포함할 수 있다.
도 1은 종래 기술로부터 알려진 전자-빔 리소그래피 방법 및 장치의 개략적 도해이고,
도 2는 발명의 제 1 실시예에 따른 방법을 도시하며,
도 3은 도 2의 방법의 식별 단계를 도시하고,
도 4는 발명의 제 2 실시예에 따른 방법을 도시하며,
도 5a, 5b, 6a, 6b는 도 4의 방법의 로컬 비교(또는 "일관성 점검") 단계를 수행하는 방법을 도시한다.
발명의 제 1 실시예에 따르면, 도 2에 도시되는 바와 같이, 통상적으로 적적한 포맷의 컴퓨터 파일 형태로, 기판(10)에 전이될 패턴(200)이 제공되고, 종래 기술로부터 알려진 파괴 알고리즘을 이용하여 파괴된다. 적절한 규칙 파라미터를 이용한, 규칙-기반 선택이, 그 후, (또한 컴퓨터 파일 형태인) 파괴된 패턴(210)에 적용되어, 제거가능한 요소 형상을 식별할 수 있다(여러 개의 규칙들을 통틀어 "규칙 세트"라고 함). 달리 언급되지 않을 경우, 파괴되는 패턴(200)의 각각의 요소 형상(2000)은 기결정된 규칙 세트 중 적어도 하나와 부합되는지 여부를 점검하기 위해 검사되며, 부합될 경우 제거되고, 그렇지 않을 경우, 요소 형상이 유지된다(제거를 디폴트 선택으로 하고 요소 형상 식별을 위한 상보형 규칙 세트의 이용을 유지하는 것이 또한 알려져 있음). 도면부호(220)는 요소 형상(200)의 제거에 의해 변형되는 파괴 패턴을 식별하며, 이는 "보이드"(2100)를 남긴다. 그 후, 선택적으로, 제거된 형상(2000)에 인접한 적어도 하나의 요소 형상(2001)이, 보이드(2100)를 전체적으로 또는 부분적으로 충전함으로써, 2000의 제거를 보정하기 위해, 변형된다. 도 2의 예에서, 이는 형상(2001)의 상승 에지를 재위치설정하여, 우측으로 이동시킴으로써 얻어지며, 이러한 방식으로, 약간 확대된 형상(2001')이 보이드(2100)와 (그리고 우발적으로, 파괴 패턴의 다른 요소 형상과) 부분적으로 겹쳐진다. 제거 보정은 형상(2001)의 도즈(dose)를 증가시킴으로써 또한 수행될 수 있고, 결과적으로, 근접 효과로 인한 브로드닝(broadening)이 나타난다.
종래 기술로부터 알려진 샷-카운트 방법이 파괴 단계 전에 구현됨에 반해, 발명의 방법은 이미 파괴된 패턴을 단순화시키는 점에 주목하는 것이 중요하다. 이러한 차별적 특징은 더 큰 관련성 및 정밀도를 이끈다. 더욱이, 발명은 가령, 조그 재정렬 방법과 같이 패턴 윤곽만을 고려하는 것이 아니라, 샷 자체를 고려하며, 따라서, 직접 기록의 물리학에 더욱 근접하게 관련되며, 이는 관련성을 추가로 증가시킨다. 또한, 발명의 방법을 종래 기술과 조합하는 것이 용이하다. 게다가, 조그 재정렬과 같은 알려진 기술이 파괴 단계 이전에 적용될 수 있고, 파괴 단계 이후 발명의 방법에 적용될 수 있다.
도 3은 제거가능 형상의 식별에 사용될 수 있는 일부 가능한 규칙(즉, 규칙 세트)을 도시한다:
1. 기설정 값 a0(가령, 5nm)보다 낮은(또는 낮거나 동일한) 최대 높이 "a".
2. 기설정 값 "b0"(가령, 1000nm)보다 낮은(또는 낮거나 동일한) 최대 조그 길이 "b".
3. 기설정 값 "c0"(가령, 2α)보다 높은(또는 높거나 동일한) 패턴 에지로부터의 거리 "c" - α는 입자 또는 광자 빔의 단거리 점-확산 함수(PSF)(즉, PSF에 대한 순방향-산란의 기여도). 전자-빔 리소그래피의 경우, α는 통상적으로 30nm 수준이고, 따라서, c0 는 약 60 nm의 값을 가질 수 있다. 도 3의 예에서, c0=0 이며, 이는 패턴 에지 상에서 형상을 제거시킨다. 본 예에서, 더욱이, c=c0=0 이고, 파라미터 "c" 는 나타나지 않는다.
4. 기설정 값 "p0" (가령, 20%)보다 낮은(또는 낮거나 동일한) 패턴의 에지에 속한 형상의 둘레의 비율 "p".
5. 통상적인 200nm인, 가령, 임계 치수 수준인, 기설정 값 "h0"보다 높은(또는 높거나 동일한) 최근 이웃 패턴으로부터 주변 요소 형상의 거리 "h".
6. 기설정 값 "d0", 가령, 200 nm보다 큰(또는 크거나 동일한), 요소 형상이 배치되는 패턴의 영역의 최소 폭 "d".
7. 기설정 값 "f0", 가령, 1000nm2 보다 낮은, 또는 낮거나 동일한, 요소 형상의 표면 "f".
8. 기설정 값 "g0", 가령, a0/1.5 보다 낮은, 또는 낮거나 동일한, 제거 보정에 필요한 인접 요소 형상의 에지의 변환의 최대 길이 "g".
9. 기설정 값 "e0", 가령, 3α (통상적으로 약 90 nm)보다 큰(또는 크거나 동일한) "제거가능"으로 이미 인지된 닫힌 요소 형상의 거리 "e". "e0"보다 짧은 거리를 가진 2개의 형상이 나머지 규칙들을 적용함으로써 제거가능한 것으로 식별될 경우, 그중 하나만이 제거될 것이다. 그 선택은 전이되는 패턴에 대해 최소의 영향을 가질 것 같은 제거를 갖는 형상을, 파라미터 a, b, 등에 기초하여, 식별함으로써 수행되는 것이 선호된다.
10. 패턴의 임계 영역에 속하지 않는 요소 형상. 요소 형상이 임계 값으로 규정된 영역에 속할 경우, 모든 다른 적용가능 규칙의 요건에 부합함에도 불구하고 제거될 수 없다.
규칙 1, 2, 6, 9, 10은 특히 중요하다. 예를 들어, 발명의 일 실시예에 따르면, 요소 형상은 규칙 1 및 2가 만족될 경우 제거가능한 것으로 식별될 수 있다. 다른 선호 실시예에 따르면, 요소 형상은 규칙 1, 2, 6, 9가 만족될 경우 제거가능한 것으로 식별된다. 더더욱 선호되는 실시예에서, 요소 형상은 규칙 1, 2, 6, 9, 10이 만족될 경우에만 제거가능한 것으로 식별된다.
다른 규칙들은 요소 형상의 배향, 패턴 영역의 "임계성"("criticality"), 등을 수반할 수 있다. 이러한 규칙들 대부분은 기하학적 파라미터를 수반하지만, 반드시 모두를 필요로하는 것은 아니다("임계성"의 경우 참조).
위 간단한 규칙은 단독으로 사용될 수 있고, 또는, "AND", "OR", "EXCLUSIVE OR", "NOT"과 같은 논리 연산자를 이용하여 더 복잡한 규칙으로 조합될 수 있다. 요소 규칙 1, 2, 7, 및 임계 영역 배제를 조합한, 예시의 복잡한 규칙은, [(a<a0 OR b>b0) AND (f<f0) AND NOT (형상은 패턴의 임계 영역에 속함)]과 함께 "모든 요소 형상 제거" 일 수 있다.
최적 세트의 규칙 및 수치값 또는 규칙 파라미터 a0, b0.는 직접 기록 기술에 좌우되고, 경험 및/또는 수치 시뮬레이션에 기초하여, 경험적으로, 결정될 수 있다. 많은 제거가능 형상들은 "실버"(silvers)일 것이다 - 즉, 직접 기록 기술의 임계 치수(또는 해상 한도)에 필적가능한 적어도 하나의 치수를 가진 요소 형상일 것이다. 그러나, 일부 요소 형상은 "실버"로 인정되지 않음에도 불구하고 제거가능할 수 있다. 따라서, 발명의 방법은 단지 특정 실버 서브세트의 형성을 방지하는 가령, 조그 정렬보다 더 큰 샷-카운트 감소를 유도할 수 있다.
도 4는 직접 기록 프로세스의 수치 모델링에 기초한, 발명의 대안의 실시예를 도시한다. 앞선 실시예에서처럼, 패턴(300)이 파괴되고, 그 후, 결과적인 파괴 패턴(310)의 요소 형상(3000)이 하나씩 검사된다. 각각의 "후보" 요소 형상(3000)에 대하여, 파괴된 패턴(310)으로부터 제거함으로써, 그리고 선택적으로, 앞서 논의한 바와 같이, 제거를 보정함으로써(후보 요소 형상이 제거될 때 남은 보이드가 도면부호(3100)에 의해 식별되고, 도면 상에 보정된 모습이 나타나지 않음) 변형 패턴(320)이 획득된다. 그 후, 저항 응답, 등의, 전자-기판 상호작용의, 전자 빔 전파의 적절한 수치 모델을 이용하여, 직접 기록 프로세스의, 즉, 기판에 변형 패턴(320)의 전이의, "로컬" 수치 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이션은 반드시 전체 파괴 패턴을 수반하는 것이 아니라 후보 형상(3000)을 중심으로 하는, 그리고, 근접 효과 범위에 좌우되는 영역 위에서 연장되는 영역에만 관련될 수 있기 때문에, "로컬"로 인정된다(적어도 이론적으로, 단일 전역 시뮬레이션은 복수의 로컬 시뮬레이션을 대체할 수 있으나 이러한 기법은 상당한 컴퓨팅 파워를 요할 것이다). 시뮬레이션 결과는 전이되는 패턴의 수치적 표현(330)이며, 이로부터 종래의 이미지 처리 알고리즘을 이용하여 윤곽(360)이 추출될 수 있다.
유사한 로컬 시뮬레이션이 원래의 파괴 패턴 및 동일한 수치 모델을 이용하여 수행되어, "표적" 윤곽(340)을 추출하기 위한 "기준" 패턴을 얻을 수 있다. 사용자-규정 공차로 인해 상기 표적 윤곽 주위로 "공차 엔빌롭"(350)을 추적할 수 있다. 그 후, 변형된 파괴 패턴에 대응하는 윤곽이 이러한 공차 엔빌롭(350) 내에 포함되는지 여부가 점검된다("일관성 점검"). 후보 형상(3000)은 긍정적일 때만 제거가능으로 표시된다.
유리하게도, 공차 엔빌롭의 폭은 미리 결정되지 않고, 전체 패턴에 걸쳐 균일하지만, 다음과 같은 파라미터들의 함수로 국부적으로 컴퓨팅된다:
- 에지 배치 에러(EPE), 즉, 레지스트 상에 전이될 때 에지 패턴의 변위;
- 에너지 고도(EL) - 도즈 변화에 대한 패턴 감도를 표현;
- 라인 에지 러프니스(LER), 즉, 노출 단계 후 이상적 라인으로부터 에지 상에서의 편차. LER의 한가지 간단한 척도는 가장 잘맞는 직선으로부터 에지의 RMS(root mean square) 편차다. 이는 입력으로 EL 및 도즈를 취하는 "LER 모델"을 이용하여 시뮬레이션될 수 있다.
도 5A의 좌측 패널은 후보 형상(3000)과, 대응하는 전이 패턴의 윤곽(340)과, 관련 공차 엔빌롭(350)을 포함하는 파괴 패턴(300)의 일부분을 도시한다. 도면의 우측 패널은 후보 형상(3000) 제거에 의해 획득되는 변형된 파괴 패턴(320)과, 대응하는 전이 패턴의 윤곽(360)을 보여준다. 변형 윤곽(360)이 공차 엔빌롭(350) 내에 머무르고, 후보 형상(3000)이 그 후 제거가능으로 고려됨을 알 수 있다.
도 5B의 좌측 패널은 도 5A의 후보 형상(3000)보다 큰 후보 형상(3001)과, 대응하는 전이 패턴의 윤곽(341)과, 관련 공차 엔빌롭(351)을 포함하는, 약간 다른 파괴 패턴(301)의 일부분을 도시한다. 도면의 우측 패널은 후보 형상(3001)을 제거함으로써 획득되는 변형 파괴 패턴(321) 및 대응하는 전이 패턴의 윤곽(361)을 도시한다. 변형 윤곽(361)이 공차 엔빌롭(351) 완전히 안에 있지 않으며 후보 형상(3001)이 그 후 제거가능하지 않음으로 간주됨을 알 수 있다.
단독으로 윤곽을 고려하는 것은, 특히, 패턴 내부에 깊게 배치된 것들의, 요소 형상의 제거가능성을 평가하는데 충분치 못할 수 있다. 변형 패턴과 기준 전이 패턴 간의 더 만족스런 로컬 비교는 도즈의 공간적 분포를 또한 고려하며, 이는, 특히, 전체 변형 패턴 간에 레지스트 임계치를 넘음을 확인하기 위해, 수치 모델을 이용하여 컴퓨팅될 수 있다. 이는 도 6A 및 6B에 도시된다. 도 6A의 좌측 패널은 10개의 실버 및 8개의 보다 더 큰 요소 형상을 포함하는 파괴 패턴의 일부분을 도시하고, 우측 패널은 라인 AA' 간의 도즈 분포를 보여주며, 도즈는 거의 일정하고, 레지스트 임계치 TH를 훨씬 넘는다. 도 6B의 좌측 패널은 10개의 실버를 제거함으로써 획득되는 변형 파괴 패턴의 대응 부분을 도시하고, 우측 패널은 관련 분포를 도시하며, 이는 도 6A의 경우에 비해 덜 균일하지만, 여전히 임계치보다 한참 위이며, 이는 실버가 여전히 제거가능함을 암시한다.
규칙-기반 실시예에서(도 2 및 도 3), 일관성 점검이 없다. 대신에, 방대한 대다수의 경우에, 선택된 요소 형상의 제거로 인해 기설정 공차 내에서 전이 패턴의 변형이 유도되도록, 규칙이 선택된다.
도 2, 3, 4의 실시예는 상호 배타적이지 않으며, 유리하게 조합될 수 있다. 예를 들어, 규칙-기반 기법(도 2 참조)을 이용하여, 더욱 정확한 - 하지만 더더욱 연산 집약적인 - 모델-기반 기법(도 4 참조)을 이용하여 점검되는 제거가능성을 가진 후보 형상을 미리 선택할 수 있다. 보다 더 간단한 구현예에서, 미리-선택 단계는 패턴의 특히 감지가능한 구역에 속한 요소 형상만을 배제한다.
발명의 방법은 컴퓨터 상에서 적절한 프로그램을 실행함으로써 구현되는 것이 일반적이다. 상기 컴퓨터는 EBL 장치(도 1의 컴퓨터 또는 프로세서(40) 참조)를 직접 구동할 수 있고, 또는, EBL 장치에 제공할 데이터를 단순히 생성할 수 있다. 프로그램은 입력 패턴을 파괴하기 위한(또는, 기-파괴된 패턴을 입력으로 수신하기 위한), 앞서 설명된 방법들 중 하나를 이용하여 제거가능 요소 형상을 식별하기 위한, 그리고, 제거가능한 것으로 식별되는 요소 형상을 제거함으로써 획득되는 변형 파괴 패턴을 출력하기 위한, 명령어 코드를 포함한다. 이는 따라서 ELB 장치를 구동하기 위한 명령어 코드를 또한 포함할 수 있다.
이 프로그램 자체, 패턴을 나타내는 파일, 규칙 파라미터(도 2 및 도 3의 실시예의 경우), 모델 및 공차 데이터(도 4의 실시예의 경우)가 동일한, 또는 상이한, 가능하다면, 원격의, 컴퓨터-판독가능 저장 매체 상에 저장될 수 있다. 예를 들어, 앞서 언급된 프로그램 및 파일들이 도 1의 프로세서의 메모리 장치(41)에 저장될 수 있다.

Claims (18)

  1. 입자 또는 광자 빔(21)을 이용한 직접 기록에 의해 기판(10)에, 요소 형상으로 분해되는, 파괴 패턴(210, 310)을 전이하는 방법에 있어서,
    기판의 표면 상에 전이 패턴을 얻을 수 있도록 입자 또는 광자 빔의 복수의 샷에 기판을 노출시키는 노출 단계 - 각각의 샷은 요소 형상에 대응함 - 를 포함하고,
    상기 방법은 상기 노출 단계 이전에,
    제거가능 요소 형상이라 불리는 파괴 패턴의 적어도 하나의 요소 형상(2000, 3000)을 식별하는 단계 - 상기 제거는 기설정된 공차 내에서 전이 패턴의 변형을 유도함 - 와,
    변형된 파괴 패턴을 얻을 수 있도록 파괴 패턴으로부터 상기 제거가능 요소 형상을 제거하는 단계를 포함하며,
    상기 노출 단계 중 각각의 샷은 상기 변형된 파괴 패턴의 요소 형상에 대응하고,
    적어도 하나의 제거가능 요소 형상을 식별하는 단계는, 상기 파괴 패턴의 요소 형상들의 리스트에 제거가능 요소 형상 식별을 위한 규칙 세트를 적용하는 단계를 포함하고, 상기 규칙 세트 중,
    - 기설정 값보다 낮은, 또는 낮거나 동일한, 요소 형상의 최대 높이,
    - 기설정 값보다 낮은, 또는 낮거나 동일한, 최대 조그 길이,
    - 기설정 값보다 큰, 또는 크거나 동일한, 요소 형상이 배치되는 패턴의 영역의 최소 폭 "d", 및
    - 기설정 값보다 큰, 또는 크거나 동일한, "제거가능"으로 이미 인지된 닫힌 요소 형상의 거리
    중 적어도 전부가 충족될 때만 요소 형상이 제거가능한 것으로 식별되는
    전이 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    패턴(200)을 요소 형상으로 분해함으로써 상기 파괴 패턴(210, 310)을 발생시키는 예비 단계를 더 포함하는
    전이 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판에 전이되는 패턴 상의 제거가능 요소 형상의 제거 결과를 보정하기 위해, 상기 또는 하나의 제어가능 형상에 인접한, 파괴 패턴의 적어도 하나의 요소 형상(2001)을 변형하는 단계를 더 포함하는
    전이 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 파괴 패턴의 적어도 하나의 요소 형상을 변형하는 단계는, 상기 제거가능 요소 형상의 제거에 의해 남는 보이드(void)(2100)와 상기 요소 형상이 부분적으로 또는 완전히 겹쳐지도록 에지 중 적어도 하나를 재배치하는 단계를 포함하는
    전이 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    입자 또는 광자 노출 도즈가 파괴 패턴의 각각의 요소 형상에 연관되고, 상기 방법은, 전이 패턴에 대한 제거가능 요소 형상의 제거 결과를 보정하기 위해, 상기 또는 하나의 제거가능 요소 형상에 인접한 적어도 하나의 요소 형상의 노출 도즈를 변형하는 단계를 더 포함하는
    전이 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    요소 형상은, 요소 형상이 패턴의 임계 영역에 속하지 않을 때만 제거가능한 것으로 식별되는
    전이 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도 하나의 제거가능 요소 형상을 식별하는 단계는,
    한 세트의 후보 요소 형상(3000)을 식별하는 단계와,
    각각의 후보 요소 형상에 대하여, 파괴 패턴으로부터 제거되는 후보 요소 형상을 고려함으로써 상기 노출 단계의 로컬 수치 시뮬레이션을 수행하고, 상기 시뮬레이션 결과 및 기준 패턴 간의 로컬 비교를 수행하며, 상기 비교 결과에 따라 후보 요소 형상을 제거가능 또는 제거불가로 표시하는 단계를 포함하는
    전이 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    기판에 전이되는 패턴에 대한 상기 후보 형상의 제거 결과를 보정하기 위해, 상기 후보 형상에 인접한 적어도 하나의 요소 형상을 변형함으로써 상기 로컬 수치 시뮬레이션이 수행되는
    전이 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    파괴 패턴으로부터 후보 요소 형상의 제거없이, 상기 노출 단계의 로컬 수치 시뮬레이션을 수행함으로써 각각의 후보 요소 형상을 위한 상기 기준 패턴을 획득하는 단계를 더 포함하는
    전이 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 결과와 기준 패턴 간의 상기 비교는, 파괴 패턴으로부터 후보 요소 형상 제거에 의해 획득되는 시뮬레이션된 전이 패턴의 윤곽(360)이, 파괴 패턴으로부터가 아닌 후보 요소 형상의 제거없이 획득되는 시뮬레이션된 전이 패턴의 대응 윤곽(340) 주위로 규정되는 공차 엔빌롭(350) 내에 놓임을 점검하는 단계를 포함하는,
    전이 방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 결과와 기준 패턴 간의 상기 비교는, 파괴 패턴으로부터 후보 요소 형상을 제거함으로써 획득되는 시뮬레이션된 전이 패턴 내의 도즈 분포가 기설정 임계치 아래로 떨어지지 않음을 점검하는 단계를 포함하는,
    전이 방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    한 세트의 후보 요소 형상을 식별하는 단계는, 파괴 패턴의 요소 형상들의 리스트에 제거가능 요소 형상 식별을 위한 규칙 세트를 적용하는 단계를 포함하는
    전이 방법.
  16. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 빔이 전자 빔(electron beam)인
    전이 방법.
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 노출 단계 전에, 기판(11) 상에 레지스트층(12)을 증착하는 단계와,
    상기 노출 단계 후에, 상기 레지스트층을 현상하는 단계를 더 포함하는
    전이 방법.
  18. 제 1 항 또는 제 2 항에 따른 방법의,
    - 적어도 하나의 제거가능 요소 형상을 식별하는 단계와,
    - 상기 제거가능 요소 형상을 제거하는 단계를
    적어도 컴퓨터(40)로 하여금 수행시키는 컴퓨터-실행가능 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독가능 기록 매체.
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