KR102311946B1 - 오버랩 도즈 및 피처 감소에 의한 개선된 스티칭 - Google Patents
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Abstract
복수의 충전된 입자 빔들(24)을 사용하여 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법이 제공되고, 노출 데이터는 타겟(30) 상에 라이팅될 하나 또는 그 초과의 피처들(60)을 표현하는 패턴 데이터(48a; 48ab; 48b) 및 충전된 입자 빔들의 노출 도즈를 설명하는 노출 도즈 데이터(58a; 56ab; 58b)를 포함한다. 방법은, 타겟의 오버랩 영역(36)의 포지션에 대응하는 도즈 값들의 합(72)이 인접한 서브 영역들(34)이 오버랩하지 않는 타겟의 비오버랩 영역들(38)에 대한 최대 도즈 값을 초과하도록 노출 도즈 데이터의 하나 또는 그 초과의 도즈 값들(70a; 70b)을 설정하는 단계, 및 패턴 데이터를 복수의 서브-섹션들(44)로 나누는 단계 ― 서브-섹션들 각각은 타겟(30)의 대응하는 서브-영역(34)에 라이팅될 패턴의 부분을 설명하는 패턴 데이터를 포함하고, 패턴 데이터는 인접한 서브-영역들(34)이 오버랩하는 타겟의 대응하는 오버랩 영역(36)에 라이팅될 패턴의 부분을 설명하는 오버랩 패턴 데이터(46ab)를 포함함 ―, 및 오버랩 패턴 데이터에 의해 설명되는 하나 또는 그 초과의 피처들(60)의 사이즈(62)를 감소시키기 위하여 오버랩 패턴 데이터(46ab)를 프로세싱하는 단계를 포함한다.
Description
[0001] 본 발명은 충전된 입자들을 사용하여 노출하기 위한 방법들 및 시스템들, 및 충전된 입자 리소그래피(lithography)에 사용하기 위한 노출 데이터를 프로세싱하기 위한 방법들 및 시스템들, 및 특히 타겟의 노출 동안 스티칭(stitching)을 수행하기 위한 방법들 및 시스템들에 관한 것이다.
[0002] 다중-빔 리소그래피 시스템에서, 다중 빔들은 레지스트로 코팅된 실리콘 웨이퍼 같은 타겟을 노출하기 위하여 사용된다. 전자 빔들 같은 충전된 입자 빔들이 보통 사용된다. 다중 빔들은 타겟의 표면에 걸쳐 스캐닝되고, 각각의 빔은 패턴의 일부를 타겟의 일부 상에 동시에 라이팅(writing)한다. 만족스러운 처리량으로 요구된 정밀도를 제공하기 위하여, 매우 많은 수의 빔들, 예컨대 몇만 또는 몇십만, 또는 심지어 몇백만의 빔들이 사용될 수 있다. 그런 시스템의 예는 M.J. Wieland 등에 의한, "Throughput enhancement technique for MAPPER maskless lithography", Proc. of SPIE, Vol. 7637, 76371Z(2010)에서 설명된다.
[0003] 단일 노출 동안, 리소그래피 시스템은 보통 타겟의 영역, 예컨대 단일 26 mm x 33 mm 필드를 노출한다. 각각의 빔은 타겟 상의 특정 할당된 서브-영역을 스캔하기 위하여 사용된다. 매우 큰 수의 빔들이 사용되는 경우, 이들 서브-영역들은 매우 작다.
[0004] 각각의 빔이 타겟의 표면에 걸쳐 스캔함에 따라, 상기 각각의 빔은 타겟 상에 노출될 요구된 패턴을 재생하도록 몇몇 방식으로 모듈레이팅(modulate)된다. 마스크 없는 리소그래피 시스템에서, 노출 데이터는 빔들을 모듈레이팅하기 위하여 사용된다. 노출 데이터는 보통 타겟 상에 노출될 모양들(피처들이라 불림)을 설명하는 패턴 데이터를 포함한다. 각각의 빔이 타겟 표면의 특정 부분에 걸쳐 스캔할 때, 패턴 데이터는 리소그래피 시스템에 스트리밍(stream)되고 그리고 상기 각각의 빔이 타켓을 스캔할 때 각각의 빔의 강도를 조절하기 위하여 사용될 수 있다. 예컨대, 패턴 데이터는 피처가 타겟 상에 형성되는 타겟의 특정 부분들을 노출하고 그리고 스캔 라인 다음 빔을 따라 다른 부분들 노출하지 않도록 각각의 빔을 스위치 온 및 스위치 오프하기 위해 사용될 수 있다.
[0005] 노출 데이터는 또한 노출 도즈(dose) 값들을 포함할 수 있고, 이는 빔들이 스캔할 때 빔들의 강도의 추가 모듈레이션(modulation)을 제공한다. 예컨대, 패턴 데이터가 빔의 스캔 경로의 특정 부분에 걸쳐 빔을 스위치 온하기 위하여 사용되면, 노출 도즈 값들은 빔의 스캔 경로의 그 부분 동안 영(zero)과 100 퍼센트 사이의 일부 값, 예컨대 70%에서 빔의 강도를 설정하도록 리소그래피 시스템에게 명령할 수 있다. 래스터 스캔 리소그래피 시스템에서, 이런 노출 도즈 모듈레이션은 빔들을 디더링(dithering) 함으로써, 예컨대 원하는 빔 강도를 달성하기 위하여 특정 마크-공간(mark-space) 비율로 빔들을 스위칭 온 및 오프함으로써 달성될 수 있다. 노출 도즈 값들이 또한, 패턴 데이터가 표시하는 빔의 강도가 스위칭 오프되어야 하는 것을 설정하기 위하여 사용될 수 있다는 것을 주의하라. 마스크 없는 리소그래피 머신에 사용하기 위한 노출 데이터의 프로세싱 예는 E.A. Hakkennesa et al., "Demonstration of Real Time pattern correction for high throughput maskless lithography", Proc. of SPIE, Vol. 7970, 79701A-1 (2011)에서 설명된다.
[0006] 빔들을 생성하는 리소그래피 시스템은 필연적으로 자신의 제조 및 동작 동안 발생하는 다양한 에러들 및 불확실성들로부터 고통을 받고, 이는 타겟을 스캐닝하는 다른 빔들에 관련하여 타겟을 스캐닝하는 각각의 빔의 정확한 포지션의 에러들 및 불확실성들을 초래한다. 타겟은 보통 노출 동안 이동하는 스테이지 상에 장착되고, 그리고 또한 스테이지 이동 및 리소그래피 시스템에 타겟의 정확한 포지션에서의 에러들 및 불확실성들이 있다. 결과로서, 하나의 빔에 의해 스캐닝되는 타겟의 서브-영역은 다른 빔에 의해 스캐닝되는 타겟의 인접한 서브-영역과 완벽하게 정렬되지 않을 수 있다.
[0007] 서브-영역들 사이의 갭들 또는 인접한 서브-영역들에서 노출된 피처들의 불완전한 정렬 같은 이런 오정렬에 의해 유발되는 노출 에러들을 회피하기 위하여, 리소그래피 시스템은, 인접한 서브-영역들이 오버랩하도록 설계될 수 있다. 인접한 서브-영역들이 오버랩하는 영역에서, 하나보다 많은 빔은 소위 스티칭(stitching) 구역에서 타겟 상에 라이팅(write)할 수 있다. 이런 맥락에서 스티칭은 인접한 서브-영역들 사이의 인터페이스에서 타겟 상에 빔 라이팅을 지칭한다. 다양한 스티칭 기술들은 오버랩 영역에 라이팅을 위하여 가능하다.
[0008] 하나의 접근법에서, 빔들 중 하나는, 오버랩 영역에서 스캐닝할 때 스위칭 오프되어, 빔들 중 단지 하나만이 오버랩 영역을 실제로 노출하기 위하여 사용된다. 이 접근법이 노출될 패턴에 관련 없이 사용되면, 이는 단순히 오버랩을 제거할 것이고 서브-영역들 사이에 노출되지 않은 갭의 문제를 재도입할 것이다. 패턴의 중요 부분들이 단지 하나의 빔에 의해서만 노출되고 그리고 임의의 갭이 패턴의 중요하지 않은 부분에서 발생하는 것을 보장하기 위하여, 오버랩 영역에 라이팅할 빔이 오버랩 영역에서 노출될 피처들에 기초하여 선택되는 "스마트 경계(smart boundary)" 기술이 사용될 수 있다. 다른 접근법에서, 양쪽 빔들은 감소된 노출 도즈를 사용하여 오버랩 영역을 노출하기 위하여 사용된다. 하나의 빔은 오버랩 영역을 걸쳐 스캔할 때 페이드 아웃(fade out)될 수 있는 반면, 제 2 빔은 소프트 에지(soft edge)를 형성하기 위하여 페이드 인(fade in)된다. 이들 2개의 접근법들의 결합은 또한, 노출될 피처들의 토폴로지(topology)에 따라, 사용될 수 있다.
[0009] 이들 기술들이 이웃하는 서브-영역들 사이의 불완전한 정렬의 영향을 감소시킬 수 있지만, 이들 기술들은 노출될 피처들의 토폴로지에 따른 복잡한 계산을 요구하고 그리고 타겟의 다른 구역들에서보다 스티칭 구역에서 임계 치수(CD)의 상당히 더 높은 변동을 여전히 초래할 수 있다.
[0010] 셀(또는 캐릭터) 투사 전자 빔 리소그래피로서 알려진 상이한 전자 빔 리소그래피 기술에서, 스티칭 결함들은 이웃하는 샷(shot) 영역들 사이에서 발생할 수 있다. US 2004/0191643 A1 및 Hiroshi Yamashita et al., "Recent Progress in Electron-Beam Cell Projection technology" Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 35 (1996) pp. 6404-6414는 오버랩핑 또는 커플링 패턴들을 사용함으로써 인접하는 비오버랩핑 샷 영역들 사이에서 에러들을 감소시키기 위하여 부가적인 패턴들을 사용함으로써 이 문제를 접근한다. 그러나, 이것은 형상화된 빔을 형성하기 위하여 사용된 셀 투사 스텐실(stencil)을 적응시킴으로써 실현되는 룰-기반 기계적 접근법이다.
[0011] 셀 투사 기술에서, 추가로 시스템에서 정밀도 에러들을 평균화하기 위하여 타겟 표면에 걸쳐 복수의 통과들을 수행하는 것은 일반적이다. 그러나, 이것은 그런 시스템들의 처리량을 감소시킨다. US 2010/0055587 A1는 셀 투사 기술을 사용하여 패턴을 형성하기 위해 필요한 샷들의 수를 감소시키기 위하여 오버랩핑 샷들 및 가변 도즈들을 사용하는 것을 개시한다.
[0012] 그러나, 이들 개시들은 다수의 충전된 입자 빔 직접 라이팅 리소그래피에서 스티칭 에러들을 감소시키는 것에 대한 어떠한 해결책도 제공하지 않는다.
[0013] 본 출원자에게 양도된 US 2005/0211921 A1 및 US 2012/0286170 A1은 부분적 오버랩핑 라이팅 영역들을 사용함으로써 다중 빔 리소그래피에서 빔 편향 에러들을 감소시키는 것을 개시한다.
[0014] 본 발명은 타겟 상의 오버랩 영역에서 개선된 스티칭을 제공하기 위해 노출 데이터를 프로세싱하기 위한 방법 및 시스템을 제공함으로써 상기 문제들을 처리한다.
[0015] 본 발명은 오버랩 영역에서 임계 치수 균일성(CDu)을 개선하기 위하여 노출 관용도(exposure latitude)를 증가시키도록 오버랩 영역에서 더 높은 노출 도즈를 이용한다. 하나보다 많은 빔이 오버랩 영역에서 라이팅하기 위하여 이용 가능하기 때문에, 더 높은 노출 도즈는 처리량 페널티를 제공함이 없이 오버랩 영역에 제공될 수 있다. 이런 방식으로, 스티칭은 스티칭이 없는 비오버랩 영역들에서의 CDu와 유사하거나 더 나은 오버랩 영역들에서의 CDu를 유지하면서 리소그래피 시스템에서 오정렬을 처리하도록 수행될 수 있다.
[0016] 일 양상에서, 본 발명은 복수의 충전된 입자 빔들을 사용하여 타겟 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터를 프로세싱하기 위한 방법을 제공하고, 노출 데이터는 타겟 상에 라이팅될 하나 또는 그 초과의 피처들을 표현하는 패턴 데이터를 포함하고, 상기 방법은 패턴 데이터를 복수의 서브-섹션들로 나누는 단계 ― 상기 서브-섹션들 각각은 타겟의 대응하는 서브-영역에 라이팅될 패턴의 부분을 설명하는 패턴 데이터를 포함하고, 여기서 패턴 데이터는 인접한 서브-영역들이 오버랩하는 대응하는 오버랩 영역에 라이팅될 패턴의 부분을 설명하는 오버랩 패턴 데이터를 포함함 ―, 및 상기 오버랩 패턴 데이터에 의해 설명되는 하나 또는 그 초과의 피처들의 사이즈를 감소시키기 위하여 상기 오버랩 패턴 데이터를 프로세싱하는 단계를 포함한다. 프로세싱은 오버랩 패턴 데이터에 의해 설명되는 피처들의 사이즈를 비오버랩 패턴 데이터, 즉 오버랩 패턴 데이터의 부분이 아닌 패턴 데이터에 의해 설명되는 피처들의 사이즈에 관하여 감소시킨다.
[0017] 노출 데이터는 충전된 입자 빔들의 노출 도즈를 설명하는 도즈 값들을 더 포함하고, 방법은 노출 도즈 값들을 복수의 서브-부분들로 나누는 단계 ― 서브-부분들 각각은 타겟의 대응하는 서브-영역을 노출하기 위한 노출 도즈 값들을 포함하고, 여기서 노출 도즈 값들은 인접한 서브-영역들이 오버랩하는 타겟의 대응하는 오버랩 영역에 대한 노출 도즈를 설명하는 오버랩 도즈 값들, 및 인접한 서브-영역들이 오버랩하지 않는 타겟의 대응하는 오버랩하지 않는 영역에 대한 노출 도즈를 설명하는 오버랩하지 않는 도즈 값들을 포함함 ―, 및 오버랩 영역의 포지션에 대응하는 노출 도즈 값들의 합이 비오버랩 영역들에 대한 최대 노출 도즈 값을 초과하도록 노출 도즈 값들 중 하나 또는 그 초과를 설정하는 단계를 포함한다.
[0018] 노출 데이터는 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터 둘 다를 포함할 수 있다. 노출 도즈 데이터는 노출 데이터의 패턴 데이터와 별도로 표현될 수 있고, 예컨대 노출 데이터 파일의 일부분은 패턴 데이터를 포함하고 데이터 파일의 별개의 부분은 노출 도즈 데이터를 포함할 수 있다. 대안적으로 노출 도즈 데이터 및 패턴 데이터는 양쪽 데이터 타입들을 포함하는 결합된 데이터에 의해 표현될 수 있다. 노출 데이터를 프로세싱하기 위한 방법은 본원에 설명된 방법들에서 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터 둘 다를 프로세싱하는 단계를 포함할 수 있다.
[0019] 오버랩 영역에서 하나 또는 그 초과의 피처들의 치수의 감소를 정의하는 오버랩 패턴 데이터는 타겟 상에 존재하는 레지스트 층의 현상 후 원하는 피처 사이즈와 결합하여 노출 도즈 데이터로부터 계산될 수 있다. 이에 의해, 오버랩 구역에 대한 노출 도즈 데이터 및 오버랩 패턴 데이터는, 피처를 형성하기 위하여 충전된 입자 빔들에 의해 노출되는 영역이 감소되더라도, 레지스트의 현상 후 발생하는 오버랩 구역의 피처들이 패턴 데이터에 의해 정의된 의도된 피처 치수들을 따르도록, 매칭된다.
[0020] 타겟, 보통 레지스터로 코팅된 웨이퍼는 복수의 충전된 입자 빔들에 의해 노출되고, 여기서 각각의 빔은 타겟의 별개의 서브-영역에서 라이팅한다. 이런 방식으로, 노출될 타겟의 표면은 서브-영역들로 나누어진다. 패턴 데이터의 서브-섹션들 각각은 타겟의 대응하는 서브-영역을 노출하기 위하여 사용될 데이터를 포함한다. 타겟의 인접한 서브-영역들이 오버랩하는 경우, 상기 서브-영역들은 타겟 상에 오버랩 영역을 생성한다. 오버랩 영역을 노출하기 위하여 사용될 패턴 데이터의 부분은 오버랩 패턴 데이터로서 지칭된다. 유사하게, 노출 도즈 데이터의 서브-부분들 각각은 타겟의 대응하는 서브-영역을 노출하기 위하여 사용될 데이터를 포함한다. 오버랩 영역을 노출하기 위하여 사용될 노출 도즈 데이터의 부분은 오버랩 도즈 데이터로서 지칭된다.
[0021] 일 실시예에서, 패턴 데이터의 서브-섹션은 타겟의 특정 서브-영역을 노출하기 위하여 단일 충전 입자 빔의 제어를 위해 사용된다. 오버랩 패턴 데이터는 패턴 데이터의 하나보다 많은 서브-섹션 부분을 형성할 수 있고, 그리고 하나보다 많은 빔에 의해 타겟 상의 오버랩 영역의 노출을 위하여 하나보다 많은 충전된 입자 빔을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 유사하게, 노출 도즈 데이터의 서브-부분은 타겟의 특정 서브-영역을 노출하기 위하여 단일 충전 입자 빔의 제어를 위해 사용될 수 있다. 오버랩 도즈 데이터는 노출 도즈 데이터의 하나보다 많은 서브-부분의 일부를 형성할 수 있고, 그리고 하나보다 많은 빔에 의해 타겟 상의 오버랩 영역의 노출을 위하여 하나보다 많은 충전된 입자 빔을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
[0022] 패턴 데이터에 의해 설명되는 타겟 상에 노출될 피처들은 부분적으로 또는 전체적으로 오버랩 패턴 데이터 내에 놓일 수 있고, 오버랩 패턴 데이터는 부분적으로 또는 전체적으로 타겟 상의 오버랩 영역에 형성될 피처들을 표현한다. 타겟을 노출하기 전에, 오버랩 영역에 형성될 이들 피처들 또는 피처들의 부분들을 설명하는 패턴 데이터는 오버랩 영역에 형성될 피처들 또는 부분들의 사이즈를, 타겟 상의 비오버랩 영역들에 형성될 피처들 또는 피처들의 부분들에 관하여 감소시키도록 프로세싱된다. 예컨대, 이 프로세싱은, 오버랩 패턴 데이터가 오버랩 영역에서 감소된 폭을 갖지만 비오버랩 영역들에서 어떠한 감소도 없는 피처를 설명하도록, 오버랩 패턴 데이터를 변경하는 것을 초래할 수 있다.
[0023] 패턴 데이터의 서브-섹션들 중 제 1 서브-섹션은 서브-영역들 중 제 1 서브-영역에 대응할 수 있고, 그리고 패턴 데이터의 서브-섹션들 중 제 2 서브-섹션은 서브-영역들 중 제 2 서브-영역에 대응할 수 있고, 그리고 제 1 및 제 2 서브-섹션들 각각은 제 1 및 제 2 서브-영역의 오버랩 영역에 대응하는 오버랩 패턴 데이터를 포함할 수 있다. 패턴 데이터는, 오버랩 패턴 데이터가 타겟의 오버랩핑 서브-영역들에 대응하는 패턴 데이터의 서브-섹션들 각각의 부분을 형성하도록, 배열될 수 있다. 예컨대, 타겟의 2개의 서브-영역들이 오버랩 영역을 형성하기 위하여 오버랩하는 경우, 2개의 서브-영역들을 노출하기 위한 패턴 데이터를 가진 2개의 서브-섹션들은 오버랩 영역을 노출하기 위한 오버랩 패턴 데이터를 각각 포함할 수 있다.
[0024] 패턴 데이터의 서브-섹션들은 오버랩 패턴 데이터 및 비오버랩 패턴 데이터 둘 다를 포함할 수 있고, 여기서 오버랩 패턴 데이터는 타겟 상의 대응하는 오버랩 영역(타겟의 하나 또는 그 초과의 서브-영역들이 오버랩함)에 라이팅될 패턴의 부분을 설명하는 패턴 데이터를 포함하고, 그리고 비오버랩 패턴 데이터는 타겟 상의 대응하는 비오버랩 영역(타겟의 임의의 다른 서브-영역과 오버랩하지 않는 서브-영역의 부분임)에 라이팅될 패턴의 부분을 설명하는 패턴 데이터를 포함한다.
[0025] 패턴 데이터는 직사각형 부분 모양의 형태의 피처를 포함할 수 있고, 상기 모양은 부분적으로 오버랩 패턴 데이터 및 부분적으로 비오버랩 패턴 데이터로 이루어지고, 오버랩 패턴 데이터의 프로세싱은 오버랩 패턴 데이터의 직사각형 부분의 폭을, 비오버랩 패턴 데이터의 직사각형 부분의 폭에 관하여 감소시키는 것을 초래할 수 있다. 예컨대, 직사각형 부분의 모양, 이를테면 라인은 패턴 데이터에 의해 설명될 수 있고, 그리고 부분적으로 타겟 상의 오버랩 영역에 및 부분적으로 타겟 상의 비오버랩 영역에 형성될 모양을 표현하는, 부분적으로 오버랩 패턴 데이터 및 부분적으로 비오버랩 패턴 데이터 내에 놓일 수 있다. 모양을 설명하는 패턴 데이터는 오버랩 영역에 형성될 직사각형 부분의 일부의 폭을 감소시키기 위하여 프로세싱된다. 예컨대, 이 프로세싱은, 패턴 데이터가 오버랩 영역에서 더 작은 폭이고 비오버랩 영역에서 더 큰 폭을 가진 직사각형 부분을 설명하도록, 오버랩 패턴 데이터를 변경하는 것을 초래할 수 있다.
[0026] 오버랩 패턴 데이터에 의해 표현된 피처 사이즈의 감소는 비오버랩 패턴 데이터에서보다 오버랩 패턴 데이터에서 더 작은 감소된 피처의 치수를 초래할 수 있다. 피처 사이즈의 감소는 오버랩 영역을 형성하는 인접한 서브-영역들 사이의 교차 방향에 수직 방향으로 피처의 폭의 감소일 수 있거나, 사이즈 감소는 피처의 임의의 치수의 감소일 수 있다.
[0027] 노출 도즈 데이터의 도즈 값들의 설정은 타겟의 각각의 오버랩 영역에 대해 도즈 값들의 2개의 세트들을 생성하는 것을 포함할 수 있고, 하나의 세트의 각각의 도즈 값은 다른 세트의 대응하는 도즈 값을 가지며, 여기서 도즈 값들 중 적어도 일부에 대한 2개의 세트들의 대응하는 도즈 값들의 합은, 인접한 서브-영역들이 오버랩하지 않는 타겟의 비오버랩 영역들에 대한 최대 도즈 값을 초과한다.
[0028] 타겟의 오버랩 영역에 대한 노출 도즈 데이터는 하나보다 많은 충전된 입자 빔의 노출 도즈의 제어를 위하여 사용될 수 있다. 2개의 빔들이 오버랩 영역을 노출하기 위하여 사용되면, 노출 도즈 데이터는 노출 도즈 값들의 2개의 상이한 세트들을 생성하기 위하여 사용될 수 있고, 여기서 도즈 값들의 하나의 세트는 하나의 빔을 제어하기 위하여 사용되고 도즈 값들의 다른 세트는 다른 빔을 제어하기 위하여 사용된다. 도즈 값들의 2개의 세트들은, 도즈 제어가 2개의 빔들에 대해 상이하도록, 수정될 수 있다. 양쪽 빔들은 동일한 오버랩 영역에 라이팅하여, 오버랩 영역에서 타겟에 제공된 실제 도즈는 2개의 빔들로부터의 도즈의 합이다. 도즈 값들의 2개의 세트들은, 2개의 세트들에서 대응하는 도즈 값들의 합이 비오버랩 영역에 대한 도즈 값들보다 크도록, 수정될 수 있다. 이런 방식으로, 오버랩 영역에서 도즈는 오버랩 영역의 적어도 일부 부분에 대해, 비오버랩 영역들의 도즈보다 높다.
[0029] 노출 도즈 데이터는 복수의 서브-부분들로 나누어질 수 있고, 서브 부분들 각각은 타겟의 대응하는 서브-영역을 노출하기 위한 노출 도즈 값들을 포함하고, 여기서 노출 도즈 데이터는, 인접한 서브-영역들이 오버랩하는 타겟의 대응하는 오버랩 영역에 대한 노출 도즈를 설명하는 오버랩 도즈 값들, 및 인접한 서브-영역들이 오버랩하지 않은 타겟의 대응하는 비오버랩 영역에 대한 노출 도즈를 설명하는 비오버랩 도즈 값들을 포함한다. 노출 도즈 데이터의 제 1 서브-부분은 서브-영역들 중 제 1 서브-영역들에 대응할 수 있고, 그리고 노출 도즈 데이터의 제 2 서브-부분은 서브-영역들 중 제 2 서브-영역에 대응할 수 있고, 그리고 제 1 및 제 2 서브-부분들 각각은 제 1 및 제 2 서브-영역의 오버랩 영역에 대응하는 오버랩 도즈 값들을 포함할 수 있다.
[0030] 방법들은 타겟의 서브-영역들 중 제 1 서브-영역에 대응하는 노출 도즈 데이터의 제 1 서브-부분을 식별하는 단계; 타겟의 서브-영역들 중 제 2 서브-영역에 대응하는 노출 도즈 데이터의 제 2 서브-부분을 식별하는 단계; 제 1 및 제 2 서브-영역들이 오버랩하는 타겟의 오버랩 영역의 라이팅 포지션에 각각 대응하는 복수의 도즈 값들을 가진 제 1 오버랩 도즈 데이터를 생성하는 단계 ― 도즈 값들의 적어도 일부는 오버랩 영역 내에서 상기 도즈 값들의 대응하는 라이팅 포지션에 따라 가변하고, 도즈 값들은 오버랩 영역 외측의 제 1 서브-영역의 부분으로부터 상기 도즈 값들의 대응하는 라이팅 포지션의 증가하는 거리에 따라 크기가 감소함 ―; 및 타겟의 오버랩 영역의 라이팅 포지션에 각각 대응하는 복수의 도즈 값들을 가진 제 2 오버랩 도즈 데이터를 생성하는 단계 ― 도즈 값들의 적어도 일부는 오버랩 영역 내에서 도즈 값들의 대응하는 라이팅 포지션에 따라 가변하고, 도즈 값들은 오버랩 영역 외측의 제 2 서브-영역의 부분으로부터 도즈 값들의 대응하는 라이팅 포지션의 증가하는 거리에 따라 크기가 감소함 ― 를 더 포함할 수 있다.
[0031] 이런 방식으로, 노출 도즈는, 빔이 오버랩 영역을 가로질러 서브-영역의 에지 쪽으로 스캔할 때 감소(페이드 아웃)할 수 있고, 제 2 빔의 노출 도즈는, 빔이 서브-영역의 에지로부터 시작하여 오버랩 영역을 가로질러 스캔할 때 증가(페이드 인)할 수 있다. 제 1 및 제 2 오버랩 도즈 데이터의 도즈 값들의 변동은 선형 변동 또는 사인형 변동 또는 도즈 값들의 대응하는 라이팅 포지션에 따른 일부 다른 변동일 수 있다. 도즈 값들 모두가 오버랩 영역에서 감소될 필요가 없고, 예컨대 비오버랩 영역에 가까운 오버랩 영역에서 도즈 값들의 일부는 그들의 이전 값들을 유지할 수 있다.
[0032] 제 1 오버랩 도즈 데이터의 도즈 값들 중 적어도 일부의 감소는 타겟의 제 1 서브-영역으로부터의 거리에 관하여 선형일 수 있고, 제 2 오버랩 도즈 데이터의 도즈 값들의 적어도 일부의 감소는 타겟의 제 2 서브-영역으로부터의 거리에 관하여 선형일 수 있다. 다른 어레인지먼트에서, 제 1 오버랩 도즈 데이터의 도즈 값들 중 적어도 일부의 감소는 타겟의 제 1 서브-영역으로부터의 거리에 관하여 사인형일 수 있고, 제 2 오버랩 도즈 데이터의 도즈 값들의 적어도 일부의 감소는 타겟의 제 2 서브-영역으로부터의 거리에 관하여 사인형일 수 있다.
[0033] 노출 도즈 데이터의 도즈 값들은 디더링 값들을 포함한다. 이들 디더링 값들은 빔들의 노출 도즈의 변동을 달성하기 위하여 개별 빔들을 스위칭 온 및 오프하기 위해 사용될 수 있다.
[0034] 오버랩 패턴 데이터에 의해 설명된 피처들 크기의 감소는, 타겟의 오버랩 영역의 포지션에 대응하는 노출 도즈 값들의 합이 타겟의 오버랩하지 않은 영역들에 대한 최대 노출 도즈 값을 초과하는 양에 관련될 수 있다. 이런 피처들의 크기 감소는, 타겟의 오버랩 영역의 포지션에 대응하는 노출 도즈 값들의 합이 타겟의 비오버랩 영역들에 대한 최대 노출 도즈 값을 초과하는 양의 함수일 수 있고, 그리고 타겟의 오버랩 영역의 포지션에 대응하는 노출 도즈 값들의 합이 타겟의 비오버랩 영역들에 대한 최대 노출 도즈 값을 초과하는 양에 비례할 수 있다. 오버랩 영역에서 더 높은 노출 도즈는 오버랩 영역에서 피처들의 크기의 감소에 의해 보상된다. 노출 데이터에 대한 이들 2개의 조절들은 바람직하게, 레지스트의 현상 후 오버랩 영역들에서 분해된 패턴이 오버랩 영역들에서 피처들의 원하는 치수들을 나타내도록, 구현된다. 오버랩 영역에서 레지스트에 라이팅된 피처들의 치수들은 레지스트의 현상 후 피처들의 원하는 결과 치수들 및 오버랩 도즈 데이터에 기초하여 계산될 수 있다.
[0035] 추가 양상에서, 본 발명은 복수의 충전된 입자 빔들을 사용하여 타겟 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터 파일을 포함하고, 노출 데이터는 타겟 상에 라이팅될 하나 또는 그 초과의 피처들을 표현하는 패턴 데이터 및 타겟 상에 패턴을 노출하기 위한 충전된 입자 빔들의 노출 도즈를 설명하는 노출 도즈 데이터를 포함하고, 여기서 노출 데이터는 본원에 설명된 방법들 중 임의의 방법에 따라 프로세싱되었다. 다른 양상에서, 본 발명은 노출 데이터 파일을 포함하는 데이터 캐리어(carrier)를 포함한다.
[0036] 추가 양상에서, 본 발명은 노출 데이터를 저장하기 위한 메모리 수단 및 청구항들 중 임의의 청구항의 방법에 따라 노출 데이터를 프로세싱하기 위한 프로세싱 수단을 포함하는 데이터 프로세싱 시스템을 포함한다.
[0037] 데이터 프로세싱 시스템은 프로세싱된 노출 데이터를 저장하기 위한 메모리 수단을 더 포함할 수 있다.
[0038] 또 다른 양상에서, 본 발명은 노출 데이터에 따라 복수의 충전된 입자 빔들을 사용하여 타겟을 노출하기 위한 방법을 포함하고, 노출 데이터는 타겟 상에 라이팅될 하나 또는 그 초과의 피처들을 표현하는 패턴 데이터 및 충전된 입자 빔들의 노출 도즈를 표현하는 노출 도즈 데이터를 포함하고, 방법은 본원에 설명된 방법들 중 임의의 방법에 따라 노출 데이터를 프로세싱하는 단계, 및 프로세싱된 노출 데이터에 따라 제어된 충전된 입자 빔들을 사용하여 타겟을 노출하는 단계를 포함한다. 방법은 타겟의 제 1 서브-영역을 노출하기 위하여 충전된 입자 빔들 중 제 1 충전된 입자 빔을 할당하는 단계; 타겟의 제 2 서브-영역을 노출하기 위하여 충전된 입자 빔들 중 제 2 충전된 입자 빔을 할당하는 단계 ― 여기서 제 1 및 제 2 서브-영역들은 인접하고 오버랩 영역에서 오버랩함 ―; 본원에 설명된 방법들 중 임의의 방법에 따라 노출 데이터를 프로세싱하는 단계; 프로세싱된 노출 데이터의 제 1 부분에 따라 제 1 충전된 입자 빔을 사용하여 타겟의 제 1 서브-영역을 노출하는 단계; 및 프로세싱된 노출 데이터의 제 2 부분에 따라 제 2 충전된 입자 빔을 사용하여 타겟의 제 2 서브-영역을 노출하는 단계를 포함할 수 있다.
[0039] 또 다른 양상에서, 본 발명은 복수의 충전된 입자 빔들을 사용하여 타겟 상에 패턴을 노출하기 위한 방법을 포함하고, 방법은 제 1 서브-영역이 타겟의 제 2 서브-영역과 오버랩하는 오버랩 영역을 포함하여, 충전된 입자 빔들 중 제 1 충전된 입자 빔을 사용하여 타겟의 제 1 서브-영역을 노출하는 단계; 및 오버랩 영역을 포함하여, 충전된 입자 빔들 중 제 2 충전된 입자 빔을 타겟의 제 2 서브-영역에 노출하는 단계를 포함하고, 여기서 오버랩 영역의 적어도 일부의 노출 도즈는 오버랩 영역 외측의 제 1 및 제 2 서브-영역들의 최대 노출 도즈보다 높다.
[0040] 방법은 오버랩 영역 외측의 제 1 서브-영역에 라이팅할 때 제 1 충전된 입자 빔의 최대 노출 도즈보다 높고 그리고 오버랩 영역 외측의 제 2 서브-영역에 라이팅할 때 제 2 충전된 입자 빔의 최대 노출 도즈보다 높은, 오버랩 영역의 적어도 일부에 라이팅할 때 제 1 및 제 2 충전된 입자 빔들의 결합된 노출 도즈를 적용하는 단계를 포함한다. 오버랩 영역의 적어도 일부에 대해, 제 1 충전된 입자 빔의 노출 도즈는 오버랩 영역 내에서 노출 도즈의 라이팅 포지션에 따라 가변할 수 있고, 여기서 제 1 충전된 입자 빔의 노출 도즈는 오버랩 영역 외측의 제 1 서브-영역의 부분으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소된다. 또한, 제 2 충전된 입자 빔의 노출 도즈는 오버랩 영역 내에서 노출 도즈의 라이팅 포지션에 따라 가변할 수 있고, 여기서 제 2 충전된 입자 빔의 노출 도즈는 오버랩 영역 외측의 제 2 서브-영역의 부분으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소된다. 제 1 및 제 2 충전된 입자 빔들의 노출 도즈의 변동은 라이팅 포지션에 따라 선형 변동이거나 사인형 변동일 수 있다.
[0041] 충전된 입자 빔들은 타겟 상에 라이팅될 하나 또는 그 초과의 피처들을 설명하는 패턴 데이터에 따라 제어될 수 있고, 방법은 오버랩 영역에 라이팅될 하나 또는 그 초과의 피처들의 사이즈를, 오버랩 영역 외측의 제 1 및 제 2 서브-영역들에 라이팅될 피처들에 관하여 감소시키도록 오버랩 패턴 데이터를 프로세싱하는 단계를 포함한다. 오버랩 패턴 데이터에 의해 설명된 피처들 사이즈의 감소는, 오버랩 영역의 노출 도즈가 오버랩 영역 외측의 제 1 및 제 2 서브-영역들의 최대 노출 도즈보다 높은 양의 함수일 수 있고, 상기 양에 비례할 수 있다.
[0042] 본 발명의 또 다른 양상은 복수의 충전된 입자 빔들을 사용하여 타겟을 노출하기 위한 충전된 입자 리소그래피 시스템을 포함하고, 시스템은 충전된 입자 빔들을 생성하도록 적응된 충전된 입자 생성기; 노출 데이터에 따라 충전된 입자 빔들을 모듈레이팅하도록 적응된 모듈레이션 시스템; 타겟의 표면에 걸쳐 빔들을 스캐닝하기 위하여 충전된 입자 빔들을 편향하도록 적응된 편향 시스템; 충전된 입자 빔들을 타겟 상에 투사하도록 적응된 투사 렌즈 시스템; 타겟을 홀딩하기 위한 이동 가능 스테이지; 및 모듈레이션 시스템, 편향 시스템, 및 스테이지를 제어하도록 적응된 하나 또는 그 초과의 제어 유닛들을 포함하고; 여기서 리소그래피 시스템은 본원에 설명된 타겟을 노출하는 방법에 따라 타겟을 노출하도록 적응된다.
[0043] 모듈레이션 시스템은 복수의 충전된 입자 빔들의 개별 빔들을 스위칭 온 및 오프하기 위한 빔릿 블랭커 어레이(beamlet blanker array) 및 빔 정지 어레이(beam stop array)를 포함할 수 있다. 모듈레이션 시스템은 노출 도즈 데이터에 따라 충전된 입자 빔들의 노출 도즈를 조절하도록 적응될 수 있다. 노출 도즈의 이런 조절은 충전된 입자 빔들을 디더링함으로써 달성될 수 있다. 모듈레이션 시스템은 패턴 데이터에 따라 충전된 입자 빔들을 스위칭 온 또는 오프하도록 적응될 수 있다.
[0044] 본 발명의 다양한 양상들은 도면들에 도시된 실시예들을 참조하여 추가로 설명될 것이다.
[0045] 도 1은 충전된 입자 다중 빔릿 리소그래피 시스템의 예의 간략화된 개략 개요이다.
[0046] 도 2는 도 1의 리소그래피 시스템의 단부 모듈의 간략화된 개략 개요 측면도이다.
[0047] 도 3은 노출 데이터 프로세싱 시스템의 간략화된 블록도이다.
[0048] 도 4는 필드들로 나누어진 웨이퍼의 예의 다이어그램이다.
[0049] 도 5는 웨이퍼의 필드를 라이팅하기 위한 충전된 입자 서브-빔 라이팅 경로들의 어레인지먼트의 다이어그램이다.
[0050] 도 6은 웨이퍼 필드의 스트라이프(stripe)들을 라이팅하기 위한 빔릿 라이팅 경로들의 어레인지먼트의 다이어그램이다.
[0051] 도 7은 타겟의 표면상의 서브-영역들의 어레인지먼트이다.
[0052] 도 8은 타겟의 표면상의 서브-영역들을 노출하는 빔들을 도시하는 다이어그램이다.
[0053] 도 9는 스티칭 구역에서 노출 도즈의 예의 다이어그램이다.
[0054] 도 10은 노출 관용도를 도시하는 플롯이다.
[0055] 도 11은 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터를 포함하는 노출 데이터 파일의 표현이다.
[0056] 도 12는 서브-부분들로 나누어진 노출 도즈 데이터의 예의 다이어그램이다.
[0057] 도 13은 패턴 데이터에 의해 설명된 피처의 표현이다.
[0058] 도 14a는 제 1 실시예의 프로세싱 후 패턴 데이터에 의해 설명된 피처의 표현이다.
[0059] 도 14b는 제 1 실시예의 프로세싱 후 노출 도즈 데이터에 의해 설명된 노출 도즈 값들의 표현이다.
[0060] 도 14c는 피처가 도 14a 및 도 14b에 따른 수정된 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터에 따라 타겟 표면상의 레지스트에서 분석되는 것을 예시한다.
[0061] 도 15a는 제 2 실시예의 프로세싱 후 패턴 데이터에 의해 설명된 피처의 표현이다.
[0062] 도 15b는 제 2 실시예의 프로세싱 후 노출 도즈 데이터에 의해 설명된 노출 도즈 값들의 표현이다.
[0063] 도 15c는 피처가 도 15a 및 도 15b에 따른 수정된 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터에 따라 타겟 표면상의 레지스트에서 분석되는 것을 예시한다.
[0045] 도 1은 충전된 입자 다중 빔릿 리소그래피 시스템의 예의 간략화된 개략 개요이다.
[0046] 도 2는 도 1의 리소그래피 시스템의 단부 모듈의 간략화된 개략 개요 측면도이다.
[0047] 도 3은 노출 데이터 프로세싱 시스템의 간략화된 블록도이다.
[0048] 도 4는 필드들로 나누어진 웨이퍼의 예의 다이어그램이다.
[0049] 도 5는 웨이퍼의 필드를 라이팅하기 위한 충전된 입자 서브-빔 라이팅 경로들의 어레인지먼트의 다이어그램이다.
[0050] 도 6은 웨이퍼 필드의 스트라이프(stripe)들을 라이팅하기 위한 빔릿 라이팅 경로들의 어레인지먼트의 다이어그램이다.
[0051] 도 7은 타겟의 표면상의 서브-영역들의 어레인지먼트이다.
[0052] 도 8은 타겟의 표면상의 서브-영역들을 노출하는 빔들을 도시하는 다이어그램이다.
[0053] 도 9는 스티칭 구역에서 노출 도즈의 예의 다이어그램이다.
[0054] 도 10은 노출 관용도를 도시하는 플롯이다.
[0055] 도 11은 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터를 포함하는 노출 데이터 파일의 표현이다.
[0056] 도 12는 서브-부분들로 나누어진 노출 도즈 데이터의 예의 다이어그램이다.
[0057] 도 13은 패턴 데이터에 의해 설명된 피처의 표현이다.
[0058] 도 14a는 제 1 실시예의 프로세싱 후 패턴 데이터에 의해 설명된 피처의 표현이다.
[0059] 도 14b는 제 1 실시예의 프로세싱 후 노출 도즈 데이터에 의해 설명된 노출 도즈 값들의 표현이다.
[0060] 도 14c는 피처가 도 14a 및 도 14b에 따른 수정된 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터에 따라 타겟 표면상의 레지스트에서 분석되는 것을 예시한다.
[0061] 도 15a는 제 2 실시예의 프로세싱 후 패턴 데이터에 의해 설명된 피처의 표현이다.
[0062] 도 15b는 제 2 실시예의 프로세싱 후 노출 도즈 데이터에 의해 설명된 노출 도즈 값들의 표현이다.
[0063] 도 15c는 피처가 도 15a 및 도 15b에 따른 수정된 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터에 따라 타겟 표면상의 레지스트에서 분석되는 것을 예시한다.
[0064] 다음은 단지 예로써 그리고 도면들을 참조하여 제공된 본 발명의 다양한 실시예들의 설명이다. 다르게 언급되지 않으면, 도면들은 실척으로 도시되지 않는다.
[0065] 도 1은 충전된 입자 다중 빔릿 리소그래피 시스템의 실시예의 간략화된 개략도이다. 도시된 실시예는 예컨대, 미국 특허 번호들 6,897,458; 6,958,804; 7,019,908; 7,084,414; 7,129,502; 7,709,815; 및 7,842,936에 설명된 것과 같이, 모든 전자 빔들의 공통 크로스-오버(cross-over)가 아닌 전자 빔 광학 시스템에 기초하고, 상기 특허들은 모두 본 발명의 소유자에게 양도되고 이로써 그 전체가 인용에 의해 모두 포함된다. 도시된 실시예들은 복수의 서브-빔들로부터 복수의 빔릿들을 형성한다.
[0066] 전자 소스(1)는 시준기 시스템(3)을 통과하여 시준된 전자 빔(21)을 생성하고 그 다음 서브-빔 애퍼처(aperture) 어레이(4)에 충돌하는 균질하게 확장하는 전자 빔(20)을 생성한다. 애퍼처 어레이(4)는 빔의 일부를 차단하고 복수의 서브-빔들(22)을 방사시킨다. 시스템은 예컨대 10,000 내지 100,000 서브-빔들의 매우 큰 수의 서브-빔들(22)을 생성할 수 있다.
[0067] 서브-빔들은 집속 렌즈 어레이(5)를 통해 통과하고, 집속 렌즈 어레이(5)는 서브-빔들을 대략적으로 빔 정지 어레이(8)의 평면 및 빔 정지 어레이(8)의 대응하는 개구 쪽으로 포커싱한다. 서브-빔들(22)은 각각의 서브-빔 경로(즉, 각각의 서브-빔에 대응하는 경로)에 복수의 애퍼처들을 포함하는 다수의 애퍼처 어레이(6)에 의해 가로막혀져, 각각의 서브-빔(22)으로부터 빔릿들(23)의 그룹이 생성된다. 빔릿들의 각각의 그룹은 빔 정지 어레이(8)의 대응하는 개구 쪽으로 지향된다.
[0068] 그 다음 빔릿들(23)은 빔릿 블랭커 어레이(7)를 통해 통과한다. 빔릿 블랭커 어레이(7)는 빔릿들의 그룹을 블랭킹(blank)하기 위하여 특정 시간들에서 빔릿들 그룹에서의 개별 빔릿들(23)을 편향시킬 수 있다. 편향된(블랭킹된) 빔릿들은 빔 정지 어레이(8)에 의해 차단되는 반면, 편향되지 않은(블랭킹되지 않은) 빔릿들은 빔 정지 어레이(8)의 대응하는 개구를 통해 통과하고 추후 빔 편향기 어레이(9)에서 편향되고 투사 렌즈 어레인지먼트(10)에 의해 타겟 상으로 투사된다. 빔 편향기 어레이(9)는 타겟의 표면에 걸쳐 빔릿들을 스캔하기 위하여 편향되지 않은 빔릿들(23)의 방향에 실질적으로 수직 방향으로 각각의 빔릿(23)의 편향을 제공한다. 리소그래피 애플리케이션들에 대해, 타겟은 보통 충전된-입자 감지 층 또는 레지스트 층을 가진 웨이퍼를 포함한다.
[0069] 도 1에 도시된 예에서, 애퍼처 어레이(6)는 각각의 서브-빔(22)으로부터 3개의 빔릿들(23)의 그룹을 생성한다. 실제 실시예에서, 더 많은 수, 예컨대 50개의 빔릿들 또는 그 초과는 단일 투사 렌즈 시스템을 통하여 지향될 수 있다.
[0070] 도 2는 전자 빔릿을 타겟(30) 상에 투사하는 빔 정지 어레이(8), 편향 어레이(9), 및 투사 렌즈 어레인지먼트(10)를 도시하는 더 상세한 단부 모듈의 실시예를 도시한다. 빔릿들(23)은 타겟(30) 상에 투사되고, 바람직하게 약 10 내지 30 나노미터 직경의 기하학적 스폿 사이즈를 초래한다. 투사 렌즈 어레인지먼트(10)는 정전 렌즈의 어레이를 형성하기 위하여 사용된, 순차적으로 배열된 3개의 플레이트들(12, 13 및 14)을 가진다.
[0071] 도 2는 좌측으로부터 우측으로 빔릿의 편향으로서 도 2에 예시된, 편향 어레이(9)에 의한 Y-방향으로의 빔릿(23)의 편향을 예시한다. 도 2의 실시예에서, 편향 어레이(9)의 애퍼처는 하나 또는 그 초과의 빔릿들이 통과하게 하게 도시되고, 그리고 전극들은 애퍼처의 반대편들 상에 제공되고, 전극들은 전압 +V 및 -V를 가진다. 전극들에 걸친 전위 차이는 애퍼처를 통하여 통과하게 빔릿들의 편향을 유발한다. 전압들(또는 전압들의 부호)을 동적으로 변경하는 것은 스캐닝 방식으로 타겟의 표면을 빔릿들이 스위프 오버(sweep over)하게 한다.
[0072] 다시 도 1을 참조하여, 제어 유닛(104)은 빔릿 모듈레이션 데이터를 수신하고 개별 빔릿들의 블랭킹의 제어를 위하여 그 데이터를 블랭커 어레이(7)에 공급하고, 제어 유닛(106)은 타이밍 데이터를 수신하고 빔릿들의 스캔 편향을 제어하기 위하여 신호들을 편향 어레이(9)에 전송하고, 그리고 제어 유닛(108)은 제어 데이터를 수신하고 스테이지 상에 지지된 타겟(30)의 이동을 제어하기 위하여 신호들을 이동 가능 스테이지(16)에 전송한다. 이런 이동은 Y-방향 또는 기계적 스캔 방향으로서 지칭된다. Y-방향 이동은 보통 스테이지(16)의 기계적 이동에 의해 달성되지만, 대안적으로 시스템의 나머지의 이동, 빔릿들의 편향, 또는 상기 기술들의 임의의 결합에 의해 달성될 수 있다. 빔릿들은 하기 설명되는 바와 같이, 보통 Y-방향에 실질적으로 수직, 즉 거의 수직이지만 정확하게 수직이 아닌 X-방향 또는 편향 스캔 방향으로 편향기 어레이(9)에 의해 타겟(30)의 표면에 걸쳐 스캔된다.
[0073] 블랭커 어레이(7)에 의한 빔릿들의 블랭킹, 편향기 어레이(9)에 의해 빔릿들의 스캔 편향, 및 스테이지(16)에 의한 타겟(30)의 이동은 타겟 상에 패턴의 올바른 노출을 허용하기 위하여 조정되어야 한다. 제어 유닛(110)은 이들 동작들을 조정하기 위하여 사용될 수 있다.
[0074] 빔릿들(24)이 타겟(30)의 표면에 걸쳐 스캔될 때, 빔릿들은 타겟 상에 노출될 요구된 패턴을 재생하기 위하여 모듈레이팅된다. 마스크 없는 리소그래피 시스템에서, 노출 데이터는 빔들을 모듈레이팅하기 위하여 사용된다. 노출 데이터는 보통 타겟 상에 노출될 모양들(피처들이라 불림)을 설명하는 패턴 데이터를 포함한다. 각각의 빔릿(24)이 타겟 표면의 특정 부분에 걸쳐 스캔할 때, 패턴 데이터는 리소그래피 시스템에 스트리밍되고 그리고 상기 각각의 빔이 타켓을 스캔할 때 각각의 빔의 강도를 조절하기 위하여 사용될 수 있다. 도 1의 시스템에서, 패턴 데이터는 타겟의 특정 부분들을 노출하고 스캔 라인 다음 빔릿을 따라 다른 부분들을 노출하지 않기 위하여 각각의 빔릿을 스위칭 온 및 오프하도록 블랭커 어레이(7)에 스트리밍된다. 예컨대, 패턴 데이터는, 피처가 타겟 상에 형성되는 빔릿의 스캔 경로에 걸쳐 빔릿이 스위칭 온되게 명령할 수 있고, 그리고 피처가 존재하지 않은 빔릿의 스캔 경로의 다른 부분들에 걸쳐 빔릿이 스위칭 오프되게 명령할 수 있다.
[0075] 노출 데이터는 즉, 패턴 데이터에 따른 빔 변조에 더하여, 빔릿들이 스캔하는 빔릿들의 강도를 추가로 변조하기 위하여 사용된 노출 도즈 값들을 또한 포함할 수 있다. 예컨대, 패턴 데이터가 빔의 스캔 경로의 특정 부분에 걸쳐 빔릿을 스위치 온하기 위하여 사용되면, 노출 도즈 값들은 빔의 스캔 경로의 그 포지션 동안 영(zero)과 100 퍼센트 사이의 일부 값, 예컨대 70%에서 빔의 강도를 설정하도록 리소그래피 시스템에게 명령할 수 있다. 노출 도즈 값들이 또한, 패턴 데이터가 표시하는 빔의 강도가 스위칭 오프되어야 하는 것을 설정하기 위하여 사용될 수 있다는 것을 주의하라.
[0076] 패턴 데이터는 보통 처음에 GDS-II 또는 OASIS 포맷 같은 벡터 포맷으로 생성된다. 노출 도즈 정보는 예컨대 도즈 맵으로서 또는 패턴 데이터에서 각각의 피처와 연관된 도즈 태그(tag)들을 사용함으로써 저장될 수 있다. 도 3은 노출 데이터를 저장하기 위한 데이터 스토리지 유닛(122), 및 리소그래피 시스템, 예컨대 제어 유닛(104) 및 제어 유닛(110)에 스트리밍을 위하여 이를 준비하기 위한 노출 데이터를 프로세싱하기 위한 프로세싱 유닛(124)을 포함하여, 노출 데이터를 리소그래피 시스템에 공급하기 위한 기본 시스템의 블록도를 예시한다. 데이터 스토리지 유닛(122)은 하나 또는 그 초과의 하드 디스크 스토리지 디바이스들 또는 큰 볼륨들의 데이터를 저장하기에 적당한 다른 타입의 스토리지 매체 또는 디바이스를 포함할 수 있고, 그리고 프로세싱 유닛(124)은 노출 데이터를 프로세싱하기에 적당한 소프트웨어를 가진 하나 또는 그 초과의 컴퓨터 프로세서들을 포함할 수 있다.
[0077] 노출 데이터는 통상적으로, 임계 치수 균일성(CDu)으로 지칭되는 타겟 상의 레지스트 상에 라이팅될 피처들의 균일성에 영향을 줄 수 있는 특정 팩터들을 수정하기 위한 프로세싱을 겪는다. 수정들은 보통 그런 비균일성을 생성하는 프로세스들을 보상하기 위하여 패턴 데이터에 적용된다. 수정될 수 있는 통상적인 효과들은 에칭 로딩 효과, 충전된 입자 빔 근접 효과, 및 레지스트 가열 효과이다. 이들 효과들은 패턴의 모양을 변경함으로써(CD 바이어싱), 또는 패턴의 로컬 도즈를 변경함으로써(도즈 수정), 또는 도즈와 모양 수정의 결합에 의해 수정될 수 있다. 그 다음 노출 데이터는 특정 서브-빔들 또는 빔릿들에 배정되는 섹션들로 분할된다. 그 다음, 벡터-기반 데이터는 보통 빔릿들을 모듈레이팅하기 위하여 비트맵 포맷으로 변환된다.
[0078] 이전에 언급된 바와 같이, 리소그래피 애플리케이션들에 대해, 타겟은 보통 충전된-입자 감지 레지스트 층을 가진 웨이퍼를 포함한다. 현재 산업 표준은, 비록 450mm 웨이퍼들을 수용하는 새로운 시스템들이 설계되고 있지만, 300mm 웨이퍼이다. 웨이퍼들은, 다른 사이징 필드들이 또한 사용될 수 있지만, 통상적으로 26mm x 33mm의 최대 치수를 가진 고정된 사이즈 필드들로 나누어진다. 각각의 필드는 다수의 집적 회로(즉, 다수의 칩들에 대한 레이아웃이 단일 필드에 라이팅될 수 있음)들을 생성하기 위하여 프로세싱될 수 있지만 IC들은 보통 필드 경계를 걸치지 않는다. 도 4(실척으로 도시되지 않음)는 필드들을 라이팅하는 방향(27)으로 필드들(32)로 나누어진 웨이퍼(30)를 도시한다.
[0079] 리소그래피 머신의 일 실시예에서, 머신은 13,260 서브-빔들을 생성하고 각각의 서브-빔은 7x7 어레이로 배열된 49 빔릿들로 분할되어, 649,740 빔릿들을 초래한다. 이런 어레인지먼트가 도 1의 머신에 적용될 때, 애퍼처 어레이(4)는 13,260 홀들을 포함하고 애퍼처 어레이(6) 및 빔릿 블랭커 어레이(7)는 649,740 홀들을 포함하고, 이는 26 x 26mm의 면적(즉, 웨이퍼 상에 투사되는 바와 같은 빔릿들의 전체 어레이의 사이즈)에서 전자-광학(EO) 슬릿(slit)(26)을 형성한다. 49 빔릿들을 포함하는 각각의 서브-빔은 Y-방향으로 각각의 필드에 단일 스트라이프를 라이팅하기 위하여 사용될 수 있다.
[0080] 도 5는 웨이퍼(30)의 필드(32)를 라이팅하기 위한 빔들의 어레인지먼트의 예를 예시한다. 이 어레인지먼트에서, 단일 빔(예컨대, 도 1의 애퍼처 어레이(4)에 의해 형성된 서브-빔(22))은 필드(32)의 하나의 서브-영역(34)(본원에서 스트라이프로서 지칭됨)을 라이팅하기 위하여 사용된다. 이 실시예에서, 각각의 서브-빔은 스트라이프의 폭을 가로질러 X-방향으로 스캔되는 반면 웨이퍼(30)는 Y-방향으로 이동되고, 이는 각각의 스트라이프(34)가 필드(32)의 길이를 따르는 라이팅 경로(28)를 따라 노출되는 것을 초래한다. 이 예에서, 서브-빔들은 X-방향으로 필드의 폭에 걸쳐(예컨대, 26mm에 걸쳐) 균일하게 분배되는 라이팅 경로들(28)로 배열되고, 이는 X-방향(실질적으로 Y-방향에 수직임)에서 폭(35)(예컨대, 2μm) 및 Y-방향으로 필드만큼 긴 스트라이프 길이(예컨대, 도 4의 예에서 33 mm)의 스트라이프들을 초래한다.
[0081] 웨이퍼는 바람직하게, 도 4에 도시된 바와 같이, 후방 및 전방의 Y-방향 둘 다로 리소그래피 머신에 의해 라이팅(노출)된다. 편의를 위하여 도면들은 수직인 것으로 X-방향 및 Y-방향을 도시한다. 그러나, 일부 실시예들에서, 2개의 방향들은 실질적으로(그러나 정확하게는 아님) 수직이고, 예컨대 X-방향은 X-방향으로 라이팅하기 위한 서브-빔들의 이동(스캐닝)이 Y-방향으로 타겟의 동시 이동과 조정되도록 약간 경사질 수 있고, 이는 서브-빔에 대한 노출 스캔의 끝이 대략 그 서브-빔에 대한 스캔 라인의 시작과 동일한 웨이퍼 상의 Y-방향 포지션에 있다는 것을 초래한다.
[0082] 도 6은 빔릿들의 다수의 그룹들이 생성되는 실시예를 예시하고, 빔릿들의 각각의 그룹은 웨이퍼(30)의 필드(32)의 하나의 스트라이프(34)를 라이팅하는 것에 할당된다. 이 어레인지먼트에서, 빔릿들(예컨대, 도 1의 애퍼처 어레이(6)에 의하여 단일 서브-빔(22)으로부터 형성된 빔릿들(24))의 각각의 그룹은 필드(32)의 하나의 서브-영역(34)(스트라이프)을 라이팅하기 위하여 사용된다. 서브-빔들은 하나의 방향(예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 필드(32)의 폭을 가로지르는 X-방향)으로 균일하게 이격되고 분배되는 라이팅 경로들(28)로 배열되고, 서브-빔들 중 각각 하나의 서브-빔으로부터 형성된 다수의 빔릿들은 상이한 방향(예컨대, 필드(32)의 길이를 따르는 Y-방향)으로 균일하게 이격되고 분배되는 라이팅 경로들(29)로 배열된다. 2개의 방향들은 바람직하게 서로 정확하게 수직이거나 거의 수직이다.
[0083] 다음 설명에서, 용어 "빔"은 사용되고, 이는 서브-빔, 빔릿들(예컨대, 도 1에서와 같이 단일 서브-빔(22)으로부터 형성된 빔릿들(24))의 그룹, 또는 단일 빔릿(24)을 지칭할 수 있다.
[0084] 각각의 빔이 타겟의 표면에 걸쳐 스캔함에 따라, 상기 각각의 빔은 타겟 상에 노출될 요구된 패턴을 재생하도록 노출 데이터에 따라 모듈레이팅된다. 빔들을 생성하는 리소그래피 시스템은 필연적으로 자신의 제조 및 동작 동안 발생하는 다양한 에러들 및 불확실성들로부터 고통을 받고, 이는 타겟을 스캐닝하는 다른 빔들에 관련하여 타겟을 스캐닝하는 각각의 빔의 정확한 포지션의 에러들 및 불확실성들을 초래한다. 타겟은 보통 노출 동안 이동하는 스테이지 상에 장착되고, 그리고 또한 스테이지 이동 및 리소그래피 시스템에 타겟의 정확한 포지션에서의 에러들 및 불확실성들이 있다. 결과로서, 하나의 빔에 의해 스캐닝되는 타겟의 서브-영역은 다른 빔에 의해 스캐닝되는 타겟의 인접한 서브-영역과 완벽하게 정렬되지 않을 수 있다.
[0085] 타겟 상에서 서브-영역들의 이런 오정렬의 악영향들을 감소시키기 위하여, 리소그래피 시스템은, 인접한 서브-영역들이 오버랩하도록 설계될 수 있다. X 및 Y 방향들 둘 다에서 약간 오정렬된 3개의 서브-영역들(34a, 34b, 34c)을 도시하는 도 8에 일 예가 예시된다. 서브-영역들 중 인접한 서브-영역들은 오버랩한다. 인접한 서브-영역들(34a 및 34b)은 오버랩 영역(36ab)을 형성하기 위하여 서로 오버랩하고, 그리고 서브-영역들(34b 및 34c)은 오버랩 영역(36bc)을 형성하기 위하여 서로 오버랩한다. 서브-영역들(34a, 34b, 34c)은 또한, 서버-영역이 임의의 다른 서브-영역과 오버랩하지 않는 비오버랩 영역들(38a, 38b, 38c)을 포함한다. 서브-영역이 오버랩하지 않는 영역을 가지지 않고, 서브-영역이 하나, 둘, 또는 그 초과의 다른 서브-영역들과 오버랩할 수 있고, 그리고 서브-영역들이 X 및 Y 방향들로 오버랩할 수 있도록, 서브-영역이 다른 서브-영역들과 완전히 오버랩핑할 수 있다는 것을 주의하라.
[0086] 도 8은 서브-영역들(34a, 34b, 34c)에서 충전된 입자 빔들(24a, 24b, 24c)을 스캐닝하기 위한 어레인지먼트를 예시한다. 이 어레인지먼트에서, 제 1 빔(24a)은 라이팅 경로(28a)를 따라 타겟의 제 1 서브-영역(34a)을 스캔하도록 배열되고, 그리고 제 2 빔(24b)은 라이팅 경로(28b)를 따라, 제 1 서브-영역에 인접하여 오버랩하는 제 2 서브-영역(34b)을 스캔하도록 배열된다. 서브-영역들(34a, 34b)이 서로 인접하지만 빔들(24a, 24b)이 반드시 리소그래피 시스템에서 서로 인접하지 않다는 것을 주의하라. 제 1 빔(24a)은 제 1 서브-영역(34a)에서 노출된 피처들을 설명하는 패턴 데이터로 모듈레이팅될 것이고, 그리고 제 2 빔(24b)은 제 2 서브-영역(34b)에서 노출될 피처들을 설명하는 패턴 데이터로 모듈레이팅될 것이다.
[0087] 제 1 및 제 2 빔들(24a, 24b)은 둘 다, 2개의 인접한 서브-영역들(34a, 34b)이 서로 오버랩하는 오버랩 영역(36ab)을 스캔할 것이다. 도 8은 빔(24a)이 라이팅 경로(28a)를 따라 타겟을 스캐닝하고 빔(24b)이 라이팅 경로(28b)를 따라 스캐닝하는 오버랩 영역(36ab)을 예시한다. 2개의 빔들의 라이팅 경로는 오버랩 영역(36ab)에서 오버랩한다. 라이팅 경로들의 이런 오버랩은 "스티칭"으로서 지칭되고 인접한 서브-영역들 사이에서 노출되지 않은 갭이 존재하고 서브-영역들 사이의 전이부를 스무딩(smoothing)하는 것을 허용할 위험성을 감소시킨다.
[0088] 양쪽 빔들이 조절 없이 사용되면, 오버랩 영역은 단지 하나의 빔에 의해 노출되는 타겟의 비오버랩핑 영역들에서 사용되는 것에 2배의 노출 도즈로 노출될 것이다. 더 높은 노출 도즈는 오버랩 영역에 라이팅되는 피처들이 의도된 것보다 더 크게 되게 할 것이다. 예컨대, 비오버랩 영역으로부터 오버랩 영역으로 가로지르는 균일한 폭의 라인 형태의 피처는 비오버랩 영역에서보다 오버랩 영역에서 더 큰 폭으로 노출될 것이다. 오버랩 영역에서의 라이팅을 위한 다양한 접근법들은 이 문제를 처리하기 위하여 가능하다.
[0089] 하나의 접근법에서, 빔들 중 하나는, 오버랩 영역에서 스캐닝할 때 스위칭 오프되어, 빔들 중 단지 하나만이 오버랩 영역을 실제로 노출하기 위하여 사용된다. 이 접근법이 노출될 패턴에 관련 없이 사용되면, 이는 단순히 오버랩을 제거할 것이고 서브-영역들 사이에 노출되지 않은 갭의 문제를 재도입할 것이다. "스마트 경계" 기술은 사용되고 이 기술에서 오버랩 영역에 라이팅할 빔은 오버랩 영역에 노출될 피처들에 기초하여 선택된다. 예컨대, 노출될 피처가 제 1 비오버랩 영역(38a)과 오버랩 영역(36ab) 사이의 경계를 가로지르지만 오버랩 영역(36ab)과 제 2 비오버랩 영역(38b) 사이의 경계를 가로지르지 않는 경우, 제 1 빔(24a)은 피처가 노출될 오버랩 영역을 노출하기 위하여 사용된다. 이것은, 피처의 더 균일한 노출을 초래하기 위하여, 경계를 가로지르는 피처가 비오버랩 영역(38a) 및 오버랩 영역(36ab) 둘 다에서 하나의 빔에 의해 노출되게 한다.
[0090] 도 9에 예시된 다른 접근법에서, 양쪽 빔들은 오버랩 영역을 노출하기 위하여 사용되지만, "소프트 에지들" 기술로 오버랩 영역에서 라이팅함에 따라 각각의 빔의 노출 도즈는 테이퍼 오프(taper off)된다. 예컨대, 제 1 빔(24a)의 노출 도즈(70a)는 오버랩 영역(36ab)을 가로질러 제 1 서브-영역(34a)의 에지 쪽으로 스캔할 때 서서히 감소될 수 있고, 제 2 빔(24b)의 노출 도즈(70b)는 오버랩 영역(36ab)을 가로질러 제 2 서브-영역(34b)의 에지로부터 멀리 스캔할 때 대응하여 증가될 수 있다. 이것은 제 1 비오버랩 영역(38a)과의 경계에서 상대적 100% 도즈로부터 제 1 서브-영역(34a)의 에지에서의 0% 도즈(제 2 비오버랩 영역(38b)과의 경계)로 제 1 빔(24a)의 노출 도즈(70a)를 감소시킴으로써 달성될 수 있고, 그리고 제 2 빔(24b)의 노출 도즈(70b)는 제 2 서브-영역(34b)의 에지(제 1 비오버랩 영역(38a)과의 경계)에서의 0% 도즈로부터 제 2 비오버랩 영역(38b)과의 경계에서의 상대적 100% 도즈로 증가될 수 있다. 양쪽 빔들(24a, 24b) 스캐닝으로부터 발생하는 결합된 도즈(72)는 오버랩 영역(36ab)에서 100%이다.
[0091] 이들 2개의 접근법들의 결합은 또한, 노출될 피처들의 토폴로지(topology)에 따라, 사용될 수 있다. 이들 기술들의 예는 본 출원자의 미국 특허 출원 공개물 2012-0286170에 설명되고, 이 공개물은 이로써 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
[0092] 상기 접근법들 모두는 스티칭의 결과로서 노출 도즈의 비균일성을 도입하는 것을 회피하고, 즉 스티칭은 타겟의 비오버랩 영역들 및 오버랩 영역들에 걸쳐 도즈의 변동을 유발하지 않는다. 노출 도즈가 하기 논의되는 바와 같이, 근접성 효과를 수정하는 것과 같이, 상이한 이유들 때문에 가변될 수 있다는 것을 주의하라. 상기 접근법들은 또한 노출 도즈를 시스템의 공칭 100% 도즈로 제한한다. 충전된 입자 빔들이 래스터로 타겟의 표면을 스캔하는 래스터 스캔 리소그래피 시스템들에 대해, 이런 100% 도즈는 빔들이 완전히 스위칭 온되는 것에 대응한다.
[0093] 대조하여, 본 발명은 오버랩 영역에서 과도한-노출의 사용에 의존하여, 노출 도즈는 스티칭의 결과로서 비균일하다. 하나보다 많은 빔에 의한 라이팅으로부터 발생하는 오버랩 영역에 사용된 누적 노출 도즈는 공칭 100% 노출 도즈보다 크고, 예컨대 각각의 단일 빔으로부터의 노출 도즈는 타겟의 비오버랩 영역에 라이팅한다. 예컨대, 오버랩 영역(36ab)을 스캐닝할 때 제 1 및 제 2 빔들(24a, 24b)의 노출 도즈는, 오버랩 영역의 적어도 일부에 걸쳐, 양쪽 빔들로부터의 결합된 도즈가 개별 비오버랩 영역들(38a 38b)을 스캐닝할 때 각각의 개별 빔(24a, 24b)의 도즈를 초과하도록, 설정된다.
[0094] 스티칭 구역(오버랩 영역)에서 이런 더 높은 도즈는 스티칭 구역에서 노출 관용도를 개선시킨다. 노출 관용도는 도즈의 변화 대 임계 치수의 변화 사이의 관계를 지칭한다. 도 10은 폭 32nm의 라인의 레지스트 커버된 타겟 상의 충전된 입자 빔에 의한 제 1 노출을 도시한다. 제 1 노출은 25nm FW50의 스폿 사이즈를 가진 가우시안 전자 빔을 사용하여 30uC/cm2의 도즈로 이루어지고, 즉 빔 전류의 50%는 직경 25nm 내에 있고, 이는 도즈 프로파일(80)을 초래한다. 빔은 32nm 라인을 노출하기 위하여 빔의 스캔 경로의 32nm에 걸쳐 스위칭 온된다. 레지스트는 (제곱 cm 당 마이크로 클롱), 즉 레지스트가 노출되지 않은 것으로부터 노출된 것으로의 전이를 겪는 15μC/cm2의 84를 클리어(clear)할 도즈를 가진다. 따라서 도즈 프로파일(80)은 레지스트 표면상에서의 폭 32nm의 라인을 분석한다. 도즈 프로파일(80)의 최대치는 30μC/cm2보다 낮은데 그 이유는 스폿사이즈가 라이팅되는 라인의 폭 정도이기 때문이라는 것을 주의하라. 라인이 더 넓으면, 도즈 프로파일은 30 μC/cm2 레벨에 도달할 것이다.
[0095] 25nm FW50의 스폿 사이즈를 가진 가우시안 전자 빔을 사용하여 43μC/cm2의 도즈로 폭 24nm의 라인의 제 2 노출은 도즈 프로파일(82)을 초래한다. 빔은 라인을 노출하기 위하여 빔의 스캔 경로의 24nm에 걸쳐 스위칭 온된다. 표시된 바와 같이, 도즈 프로파일(82)은 또한 폭 32nm, 즉 도즈 프로파일(82)이 84를 클리어할 도즈에 도달하는 폭의 라인을 분석한다.
[0096] 도즈가 증가되면 라인이 얼마나 넓어지게 되는지를 설명하는 노출 관용도는 방정식에 의해 계산될 수 있고: 노출 관용도는 (Δ도즈/ΔCD)/도즈와 동일하고, 즉 
이고, 여기서 CD는 임계 치수를 지칭하고, 이 예에서 라인 폭(ΔD)은 도즈 변화를 지칭하고, 그리고 D는 공칭 도즈를 지칭한다. 양쪽 도즈 프로파일들(80, 82)에 대해, 라인 에지에서의 도즈는 동일하다(즉, 15μC/cm2). 그러나, 도즈 프로파일(82)의 기울기(ΔCD/Δ도즈)는 더 가팔라서, 노출 관용도는 더 높고 더 큰 도즈 에러가 CD에서 주어진 에러에 대해 허용될 수 있다.
[0097] 더 높은 도즈에서 도즈 프로파일이 더 가팔라서, 레지스트에 형성되는 모양의 더 날카로운 컷-오프(cut-off) 및 피처의 더 정밀한 형성을 초래하고, 이는 더 우수한 임계 치수 균일성(CDu)을 생성한다. 따라서, 더 높은 노출에서 도즈는 바람직하다(특정 포인트까지).
[0098] 래스터 스캔 리소그래피 시스템에서, 충전된 입자 빔들은 스캔 라인들의 정규적 패턴으로 타겟 표면을 노출하기 위하여 타겟에 걸쳐 스캔되고 빔에 대한 최대 도즈는 소스의 밝기 및 스캔 속도에 의해 결정된다. 소스 출력이 증가될 수 없다면, 더 높은 도즈는 도즈를 타겟에 전달하기 위한 더 많은 시간을 제공하기 위해 더 느린 스캔을 요구하고, 따라서 시스템의 더 낮은 처리량을 초래한다. 벡터 스캔 리소그래피 시스템에서, 스캔 속도 및 따라서 충전된 입자 빔들의 도즈는 보다 유연하게 제어될 수 있지만, 더 복잡한 빔 스캐닝 시스템의 비용을 치룰 수 있다.
[0099] 타겟의 오버랩 영역들(36)에 라이팅하기 위해 하나보다 많은 빔의 사용은, 빔들이 완벽하게 정렬되지 않으면 오버랩 영역들(36)에 스티칭 에러들을 초래할 것이다. 이들 스티칭 에러들은 오버랩 영역들(36)이 비오버랩 영역들(38)보다 더 높은 CDu를 가지게 하도록 다른 타입들의 에러들을 부가한다. 본 발명의 근본적인 통찰은, 오버랩 영역들에서 더 높은 노출 도즈를 사용하는 것이 오버랩 영역들에서 CDu를 개선할 노출 관용도를 증가시킬 것이라는 것이다. 게다가, 노출 도즈는, 하나보다 많은 빔이 오버랩 영역들을 노출하기 위하여 이용 가능하기 때문에 처리량 페널티를 초래하지 않고 오버랩 영역들에서 증가될 수 있다. 이런 방식으로, 스티칭은 스티칭이 없는 비오버랩 영역들에서의 CDu와 유사하거나 더 나은 오버랩 영역들에서의 CDu를 유지하면서 서브-영역들의 오정렬을 처리하도록 수행될 수 있다.
[00100] 상기 언급된 바와 같이, 노출 데이터는 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터 둘 다를 포함할 수 있다. 도 11은 패턴 데이터(42) 및 노출 도즈 데이터(52)를 포함하는 노출 데이터의 데이터 파일(40)을 도시한다. 노출 도즈 데이터(52)는 패턴 데이터(42)로부터 별개로 표현될 수 있고, 예컨대 노출 데이터 파일(40)의 일부분은 패턴 데이터(42)를 포함할 수 있고 데이터 파일의 별개의 부분은 예컨대 도즈 맵에서 노출 도즈 데이터(52)를 포함할 수 있다. 대안적으로, 패턴 데이터(42) 및 노출 도즈 데이터(52)는 양쪽 타입들의 데이터를 포함하는 결합된 데이터에 의해 표현될 수 있고, 예컨대 패턴 데이터(42)에 표현된 각각의 피처는 도즈 값을 포함할 수 있다. 패턴 데이터(42)는 타겟(30) 상에 라이팅될 피처들의 모양들을 설명하는 데이터를 포함하고, 그리고 노출 데이터(52)는 타겟(30) 상의 피처들을 노출하기 위한 충전된 입자 빔들에 대한 노출 도즈를 설명하는 노출 도즈 값들을 포함한다.
[00101] 패턴 데이터(42)는 복수의 서브-섹션들(44)로 나누어지고, 각각의 서브-섹션은 타겟(30)의 대응하는 서브-영역(34)에 노출될 피처들을 설명하는 데이터를 포함한다. 패턴 데이터(42)는 타겟 상의 오버랩 영역(36)에 노출될 피처들을 설명하는 오버랩 패턴 데이터(46)를 포함하고, 그리고 또한 타겟 상의 비오버랩 영역(38)에 노출될 피처들을 설명하는 비오버랩 패턴 데이터(48)를 포함할 수 있다. 패턴 데이터의 각각의 서브-섹션(44)은 오버랩 패턴 데이터(46) 및 비오버랩 패턴 데이터(48)를 포함할 수 있다.
[00102] 노출 도즈 데이터(52)는 유사하게 복수의 서브-부분들(54)로 나누어지고, 각각의 서브-부분은 타겟(30)의 대응하는 서브-영역(34)을 노출하기 위하여 사용될 노출 도즈 값들을 포함한다. 노출 도즈 데이터(52)는 타겟 상의 오버랩 영역(36)을 노출하기 위하여 사용될 노출 도즈 값들을 포함하는 오버랩 도즈 데이터(56)를 포함하고, 그리고 또한 타겟 상의 비오버랩 영역(38)을 노출하기 위하여 사용될 노출 도즈 값들을 포함하는 비오버랩 도즈 데이터(58)를 포함할 수 있다. 노출 도즈 데이터의 각각의 서브-부분(54)은 오버랩 도즈 데이터(56) 및 비오버랩 도즈 데이터(58)를 포함할 수 있다.
[00103] 일 실시예에서, 패턴 데이터(42)의 서브-섹션(44)은 타겟(30)의 특정 서브-영역(34)을 노출하기 위하여 단일 충전 입자 빔(24)의 제어를 위해 사용된다. 오버랩 패턴 데이터(46)는 패턴 데이터(42)의 하나보다 많은 서브-섹션(44) 부분을 형성할 수 있고, 그리고 타겟 상의 오버랩 영역(36)의 노출을 위하여 하나보다 많은 충전된 입자 빔(24)을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 유사하게, 노출 도즈 데이터(52)의 서브-부분(54)은 타겟(30)의 특정 서브-영역(34)을 노출하기 위하여 단일 충전 입자 빔(24)의 제어를 위해 사용될 수 있다. 오버랩 도즈 데이터(56)는 노출 도즈 데이터(52)의 하나보다 많은 서브-부분(54)의 일부를 형성할 수 있고, 그리고 타겟 상의 오버랩 영역(36)의 노출을 위하여 하나보다 많은 충전된 입자 빔(24)을 제어하기 위해 사용될 수 있다. 패턴 데이터(42)의 서브-섹션(44) 및 노출 도즈 데이터(52)의 서브-부분(54)은 대신 특정 서브-영역(34)을 노출하기 위하여 충전된 입자 빔들(24)의 그룹의 제어를 위해 사용될 수 있고, 그리고 본원에 설명된 동일한 원리들 및 상세들은 또한 빔들의 그룹에 적용된다는 것을 주의하라.
[00104] 패턴 데이터(42)에 의해 설명되는 타겟(30) 상에 노출될 피처(60)들 중 하나 또는 그 초과는 부분적으로 또는 전체적으로 오버랩 패턴 데이터(46) 내에 놓일 수 있고, 오버랩 패턴 데이터(46)는 부분적으로 또는 전체적으로 타겟 상(30)의 오버랩 영역(36)에 형성될 피처들을 표현한다. 타겟(30)을 노출하기 전에, 오버랩 영역(36)에 형성될 이들 피처들 또는 피처들의 부분들을 설명하는 패턴 데이터(42)는 오버랩 영역(36)에 형성될 피처들의 사이즈를 감소시키기 위하여 프로세싱될 수 있다. 예컨대, 이 프로세싱은, 데이터가 감소된 폭을 가진 피처(60)를 설명하도록, 오버랩 패턴 데이터(46)를 변경하는 것을 초래할 수 있다.
[00105] 도 13은 타겟(30) 상에 노출될 패턴 데이터(42)에 의해 설명되는 피처(60)의 표현이다. 피처(60)는 각각 타겟의 서브-영역들(34a 및 34b)에서 노출될 패턴 데이터(42)의 서브-섹션들(44a 및 44b)에서 설명되는 직사각형 모양의 형태이다. 피처(60)의 제 1 부분은 타겟의 비오버랩 영역(38a)에 노출될 비오버랩 패턴 데이터(48a)에서 설명되고, 제 2 부분은 타겟의 오버랩 영역(36ab)에 노출될 오버랩 패턴 데이터(46ab)에서 설명되고, 그리고 제 3 부분은 타겟의 비오버랩 영역(38b)에서 노출될 비오버랩 패턴 데이터(48b)에서 설명된다.
[00106] 도 14a는 일 실시예에 따라, 타겟(30)의 노출을 위하여 준비할 오버랩 패턴 데이터를 프로세싱한 후 패턴 데이터(42)에 의해 설명되는 피처(60)의 표현이다. 오버랩 패턴 데이터(46ab)의 프로세싱은, 비오버랩 패턴 데이터(48a 및 48b)에서 피처의 폭에 관하여 오버랩 패턴 데이터(46ab)에서 감소된 폭을 가지는 피처(60)를 설명하도록, 데이터를 수정하는 것을 초래한다. 오버랩 패턴 데이터(46ab)에서 피처(60)의 폭의 감소는 데이터의 일부에 걸쳐 선형 감소이고, 이는 오버랩 영역에서 피처의 일부의 피처의 폭의 테이퍼링을 초래한다.
[00107] 도 14b는 일 실시예에 따라, 타겟(30)의 노출을 위하여 준비할 오버랩 도즈 데이터를 프로세싱한 후 노출 도즈 데이터(52)에 의해 설명되는 노출 도즈 값들의 표현이다. 오버랩 도즈 데이터(56ab)의 프로세싱은, 오버랩 영역(36ab)의 적어도 일부에 걸쳐 노출 도즈가 타겟의 인접한 비오버랩 영역들(38a, 38b)에서의 최대 노출 도즈를 초과하도록, 타겟의 대응하는 오버랩 영역(36ab)의 노출을 위한 노출 도즈 값들을 설명하게, 데이터를 수정하는 것을 초래한다.
[00108] 상기 언급된 바와 같이, 오버랩 도즈 데이터(56)는 타겟 상의 대응하는 오버랩 영역(36)의 노출을 위하여 하나보다 많은 충전된 입자 빔(24)을 제어하기 위하여 사용될 수 있다. 오버랩 영역(36)에서 실제 결과 도즈는 오버랩 영역에 라이팅하는 각각의 빔에 의해 제공된 도즈의 합이다. 2개의 빔들(24a, 24b)이 타겟 상의 오버랩 영역(36ab)을 형성하기 위하여 오버랩하는 타겟 상의 인접한 서브-영역들(34a, 34b)에 라이팅하는 경우, 노출 데이터는 오버랩 영역(36ab)을 노출하기 위하여 2개의 빔들(24a, 24b) 각각에 대한 노출 도즈 값들을 설명하는 오버랩 도즈 데이터(56ab)를 포함할 수 있다.
[00109] 도 12는 이 상황에서 노출 도즈 데이터의 프로세싱의 예를 예시한다. 노출 도즈 데이터(52)는 비오버랩 도즈 데이터(58a), 오버랩 도즈 데이터(56ab), 및 비오버랩 도즈 데이터(58b)를 포함하는, 타겟(30)을 노출하기 위한 노출 도즈 값들을 포함한다. 노출 도즈 데이터(52)는, 서브-영역(36a)을 노출하기 위한 빔(24a)에 대한 노출 도즈를 설명하는 서브-부분(54a) 및 서브-영역(36b)을 노출하기 위한 빔(24b)에 대한 노출 도즈를 설명하는 서브-부분(54b)을 포함하는 서브-부분들로 나누어진다. 오버랩 도즈 데이터(56ab)는 오버랩 영역(36ab)을 노출하기 위한 빔(24a)에 대한 노출 도즈 값들을 설명하는 오버랩 도즈 데이터(56a) 및 오버랩 영역(36ab)을 노출하기 위한 빔(24b)에 대한 노출 도즈 값들을 설명하는 오버랩 도즈 데이터(56b)로 나누어진다.
[00110] 오버랩 도즈 데이터의 프로세싱은, 데이터의 2개의 세트들에서 대응하는 노출 도즈 값들의 합이 비오버랩 도즈 데이터(58a 및 58b)에 대한 노출 도즈 값들보다 크도록, 오버랩 도즈 데이터(56a 및 56b)의 2개의 세트들을 수정하는 것을 초래한다. 이런 방식으로, 타겟 상의 오버랩 영역(36ab)의 적어도 일부 부분의 실제 결과 도즈는 비오버랩 영역들(36a 및 36b)의 도즈보다 높고, 즉 오버랩 영역(36ab)의 적어도 일부에 걸쳐 노출 도즈는 타겟의 인접한 비오버랩 영역들(38a 38b)의 최대 노출 도즈를 초과한다.
[00111] 도 14b를 다시 참조하여, 타겟 상의 서브-영역(36a)을 노출하기 위한 빔(24a)에 사용될 노출 도즈 값들(70a), 및 타겟 상의 서브-영역(36b)을 노출하기 위한 빔(24b)에 사용될 노출 도즈 값들(70b)이 도시된다. 수평 축은, 노출 도즈 데이터(52)가 노출 값들을 설명하는 타겟 상의 서브-영역들(36a 및 36b)을 통과하는 라인을 따른 포지션을 표현하고, 그리고 수직 축은 노출 도즈 값들의 크기를 표현한다.
[00112] 도 14b의 실시예에서, 각각의 빔의 노출 도즈는 상보적 변동으로 오버랩 영역에서 선형 변동으로 감소된다. 빔(24a)의 노출 도즈(70a)는 비오버랩 영역(38a)에서 공칭 100%로 설정되고 오버랩 영역(36ab)의 제 1 부분에서 100%로 있고 그리고 그 다음 제 1 서브-영역(34a)의 에지들에서, 즉 오버랩 영역(36ab)의 단부에서 영의 도즈로 선형적으로 감소된다. 빔(24b)의 노출 도즈(70b)는 이런 변동의 미러 이미지를 따르고, 오버랩 영역(36ab)의 제 1 부분에서 100% 도즈이고 제 2 서브-영역(34b)의 에지에서 영의 도즈로 선형적으로 감소된다. 오버랩 영역(36ab) 내의 각각의 포인트에서 결합된 도즈(70a 및 70b)로부터 발생하는 오버랩(36ab)에서 결과적 결합된 도즈(72)는 비오버랩 영역들(38a 38b)에 사용된 공칭 100% 도즈를 초과한다.
[00113] 오버랩 도즈 데이터(56a)에서 도즈 값들의 적어도 일부는 오버랩 영역(36ab) 내의 도즈 값들의 대응하는 라이팅 포지션에 따라 가변하고, 오버랩 영역(36ab)의 에지로부터 바로 옆의 비오버랩 영역(38a)으로 도즈 값들의 대응하는 라이팅 포지션의 거리가 증가함에 따라 크기가 감소된다. 이런 변동의 미러 이미지에서, 오버랩 도즈 데이터(56b)에서 도즈 값들의 적어도 일부는 오버랩 영역(36ab) 내의 도즈 값들의 대응하는 라이팅 포지션에 따라 가변하고, 오버랩 영역(36ab)의 에지로부터 바로 옆의 비오버랩 영역(38b)으로 도즈 값들의 대응하는 라이팅 포지션의 거리가 감소함에 따라 크기가 증가된다.
[00114] 이런 방식으로, 빔(24a)이 오버랩 영역(36ab)을 가로질러 서브-영역(34a)의 에지 쪽으로 스캔할 때 노출 도즈(70a)는 감소(페이드 아웃)하는 반면, 빔(24a)이 이웃하는 서브-영역(34b)의 에지로부터 시작하여 오버랩 영역(36ab)을 가로질러 스캔할 때 빔(24b)의 노출 도즈는 증가(페이드 인)한다. 오버랩 도즈 데이터(56a 및 56b)에서 도즈 값들 모드가 감소되지 않는 것을 주의하라. 이 실시예에서, 도즈 값들(70a, 70b)의 변동 및 피처 사이즈(62)의 변동은 오버랩 영역의 적어도 일부에 걸쳐 오버랩 영역(36ab) 내의 포지션을 라이팅하는 것에 관하여 선형인 반면, 오버랩 영역의 다른 부분에 걸쳐 도즈 값들의 변동은 없다. 다른 변동들은 또한 하기 설명되는 바와 같이 사용될 수 있다.
[00115] 타겟의 오버랩 영역(36ab)의 각각의 포지션에서, 오버랩 패턴 데이터(46ab)에 의해 설명되는 피처(60)의 감소된 폭은, 노출 도즈 값들(70a, 70b)의 합(72)이 타겟의 비오버랩 영역들(38a, 38b)에 사용되는 최대 노출 도즈 값을 초과하는 양에 관련된다(예컨대, 상기 양에 비례할 수 있음). 결합된 노출 도즈(72)가 증가함에 따라, 피처(60)의 폭은 감소되고, 결합된 노출 도즈(72)가 일정하게 있을 때, 피처(60)의 폭은 또한 일정하게 있고, 그리고 결합된 노출 도즈(72)가 감소됨에 따라, 피처(60)의 폭은 증가한다. 오버랩 영역에서 감소된 피처 사이즈 및 증가된 노출 도즈는 원하는 사이즈로 피처를 분해하지만, 개선된 노출 관용도를 가지게 서로 밸런싱된다.
[00116] 도 14c는 도 14a 및 도 14b에 따른 수정된 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터에 따라 빔들(24a, 24b)에 의해 타겟(30)의 표면상의 레지스트에서 분해될 때의 피처(90)를 예시한다. 오버랩 영역(36ab)에서 피처(90)의 부분(92)은 타겟의 비오버랩 영역들(38a, 38b)과 동일한 폭으로 분해된다. 패턴 데이터(42)에서 설명되는 바와 같은 오버랩 영역에서 피처(60)의 감소된 사이즈는 노출 도즈 데이터(52)에서 설명되는 바와 같이 오버랩 영역에서의 더 높은 노출 도즈(72)에 의해 보상된다. 노출 데이터(40)에 대한 이들 2개의 조절들은 바람직하게, 레지스트의 현상 후 오버랩 영역들에서 분해된 패턴이 오버랩 영역들에서 피처들의 원하는 치수들을 나타내도록, 구현된다.
[00117] 오버랩 패턴 데이터(46)에 의해 설명되는 하나 또는 그 초과의 피처들(60)의 사이즈를 감소시키기 위한 노출 데이터(40)의 프로세싱 및 오버랩 도즈 데이터(56)에 의해 설명되는 노출 도즈 값들의 대응하는 증가는 원하는 치수들이지만, 증가된 노출 관용도를 가지는 피처들의 노출을 초래한다. 오버랩 영역들(36)에서 스티칭은 스티칭 에러들로 인해 CDu 에러들을 유발하고, 그리고 이들 스티칭 에러들은 스티칭이 없는 비오버랩 영역들(38)에 존재하지 않는다. 그러나, 오버랩 영역들(36)에서 개선된 노출 관용도는, 오버랩 영역들(36)에서의 CDu가 비오버랩 영역들(38)에서의 CDu와 유사하거나 더 낮다는 것이 순수 결과이도록, Cdu 에러들 모두의 개선을 초래한다.
[00118] 도 15a-도 15c는 도 14a-도 14c에 도시된 것과 유사하지만 패턴 데이터의 사인형 변동 및 노출 도즈 값들의 대응하는 사인형 변동을 가지는 다른 실시예를 예시한다. 도 15a 및 도 15b는 타겟(30)의 패턴 데이터(42) 및 노출을 위한 준비를 하기 위한 오버랩 도즈 데이터를 프로세싱한 후 노출 도즈 데이터(52)에 의해 설명되는 노출 도즈 값들에 의해 설명되는 피처(60)의 표현들이다. 도 15c는 도 15a 및 도 15b에 따른 수정된 패턴 데이터 및 노출 도즈 데이터에 따라 빔들(24a, 24b)에 의해 타겟(30)의 표면 상의 레지스트에서 분해될 때의 피처(90)를 예시한다.
[00119] 이 실시예에서, 도즈 값들(70a, 70b)의 변동 및 피처 사이즈(62)의 변동은 오버랩 영역의 적어도 일부에 걸쳐 오버랩 영역(36ab) 내의 포지션을 라이팅하는 것에 관하여 사인형이다. 다른 변동들은 또한 가능하고, 바람직하게 도즈 값들(70a, 70b) 및 피처 사이즈(62)는 오버랩 영역의 적어도 일부에 걸쳐 오버랩 영역(36ab) 내의 포지션에 라이팅하는 것에 관하여 가변한다.
[00120] 결합된 노출 도즈 값들(72)이 영 및 서서히 증가하는 것(패턴 데이터에서 피처 치수들의 대응하는 수정을 가짐)과 가까운 기울기(도 15b 같은 도즈 대 포지션 플롯에서)로 오버랩 영역에서 증가하는 것이 바람직하다. 도 15b에 도시된 사인형 변동은 이것을 나타내고, 유사한 특성을 가진 다른 함수들은 또한 우수한 결과들을 달성할 수 있다. 도즈(72)가 오버랩 영역에서 증가함에 따라, 노출 관용도는 증가하고 그리고 도즈 대 포지션 플롯의 기울기에 의해 주어진 스티치 에러는 더 잘 보상될 수 있다.
[00121] 도 14a-도 14c의 실시예에 대해 상기 설명된 바와 같이, 피처 사이즈를 선형으로 감소시키고 오버랩 영역들에 대한 노출 도즈를 선형으로 증가시키기 위한 노출 데이터(40)의 프로세싱은 원하는 치수들이지만 증가된 노출 관용도로 피처들의 노출을 초래한다. 피처 사이즈 및 노출 도즈의 사인형 또는 유사한 변동은, 노출 도즈가 오버랩 영역들에서 더 나은 CDu를 제공하도록 증가하기 때문에 개선된 노출 관용도를 제공한다.
[00122] 노출 도즈 데이터의 도즈 값들은 각각의 충전된 입자 빔에 의해 타겟 상의 레지스터에 제공된 노출 도즈를 가변시키기 위하여 사용된다. 리소그래피 시스템은 가변 강도 충전된 입자 소스 같은 노출 도즈를 가변시키기 위한 수단을 포함할 수 있다. 그러나, 노출 도즈는 바람직하게 빔들에 대해 원하는 노출 도즈를 초래하는 특정 마크-공간(mark-space) 비율을 달성하기 위하여 개별 빔들을 스위칭 온 및 오프함으로써 가변된다. 이런 스위칭은 도 1에 도시된 것과 같은 예컨대 블랭커 어레이 및 빔 정지 어레이에 의해 달성될 수 있다. 디더링의 예는 본 출원자의 미국 특허 출원 공개물들 2012-0286169 및 2012-0286170에서 설명되고, 상기 공개물들은 이로써 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
[00123] 따라서, 이들 실시예들이 본 발명의 사상 및 범위에서 벗어남이 없이 다양한 수정들 및 대안적 형태들을 허용하는 것이 인식될 것이다. 따라서, 비록 특정 실시예들이 설명되었지만, 이들은 단지 예들이고 본 발명의 범위를 제한하지 않고, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에서 정의된다.
Claims (36)
- 복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피(lithograhpy)에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(exposure data)(40)를 프로세싱하기 위한 방법으로서,
각각의 빔은 상기 타겟의 서브-영역(34)을 스캐닝(scanning)하고, 상기 노출 데이터는 충전된 입자 빔들의 노출 도즈(dose) 값을 설명하는 노출 도즈 데이터(52) 및 타겟(30) 상에 라이팅(write)될 하나 또는 그 초과의 피처(feature)(50)들을 표현하는 패턴 데이터(42)를 포함하고,
상기 패턴 데이터(42)를 복수의 서브-섹션들(44)로 나누는 단계 ― 상기 서브-섹션들의 각각은 상기 타겟(30)의 대응하는 서브-영역(34)에 라이팅될 패턴의 부분을 설명하는 패턴 데이터를 포함하고, 상기 패턴 데이터(42)는 인접한 서브-영역들(34)이 오버랩(overlap)하는 상기 타겟의 대응하는 오버랩 영역(36)에 라이팅될 패턴의 부분을 설명하는 오버랩 패턴 데이터(46)를 포함함 ―;
상기 타겟 상의 오버랩 영역(36)의 포지션에 대응하는 노출 도즈 값들의 합이 인접한 서브-영역들(34)이 오버랩하지 않는 상기 타겟의 비오버랩 영역들(38)에 대한 최대 노출 도즈 값을 초과하도록, 상기 노출 도즈 데이터(52)의 하나 또는 그 초과의 노출 도즈 값들을 설정하는 단계; 및
상기 오버랩 패턴 데이터에 의해 설명되는 하나 또는 그 초과의 피처들의 사이즈(size)를 감소시키기 위하여 상기 오버랩 패턴 데이터(46)를 프로세싱하는 단계 ― 상기 오버랩 영역에서 더 높은 노출 도즈 값은 상기 오버랩 영역에서 상기 피처들의 사이즈의 감소에 의해 보상됨 ―
를 포함하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 패턴 데이터의 상기 서브-섹션들 중 제 1 서브-섹션(44a)은 상기 서브-영역들 중 제 1 서브-영역(34a)에 대응하고, 그리고 상기 패턴 데이터의 상기 서브-섹션들 중 제 2 서브-섹션(44b)은 상기 서브-영역들 중 제 2 서브-영역(34b)에 대응하고, 그리고 상기 제 1 및 제 2 서브-섹션들(44a, 44b) 각각은 상기 제 1 및 제 2 서브-영역(34a, 34b)의 오버랩 영역(36)에 대응하는 오버랩 패턴 데이터(46)를 포함하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 패턴 데이터(42)는 하나의 폭을 가진 피처를 설명하고, 상기 피처는 부분적으로 상기 오버랩 패턴 데이터(46) 및 부분적으로 비오버랩(non-overlap) 패턴 데이터(48)로 이루어지고, 그리고 상기 오버랩 패턴 데이터(46)의 프로세싱은 상기 오버랩 패턴 데이터(46)의 피처의 폭을, 상기 비오버랩 패턴 데이터(48)의 상기 피처의 폭에 관하여 감소시키는 것을 초래하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 오버랩 패턴 데이터(46)의 프로세싱은 상기 패턴 데이터(42)의 비오버랩 패턴 데이터(48)에서보다 상기 오버랩 패턴 데이터(46)에서 더 작은 상기 하나 또는 그 초과의 피처들의 치수를 초래하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 노출 도즈 데이터(52)의 상기 노출 도즈 값들 중 하나 또는 그 초과를 설정하는 단계는 상기 타겟의 각각의 오버랩 영역(36)에 대해 노출 도즈 값들의 2개의 세트들(56a, 56b)을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 하나의 세트에서의 각각의 노출 도즈 값은 다른 세트에서의 대응하는 노출 도즈 값을 가지며, 상기 노출 도즈 값들 중 적어도 일부에 대한 상기 2개의 세트들에서의 상기 대응하는 노출 도즈 값들의 합은 인접한 서브-영역들(34)이 오버랩하지 않는 상기 타겟의 상기 비오버랩 영역들(38)에 대한 최대 노출 도즈 값을 초과하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 오버랩 패턴 데이터(46)에 의해 설명되는 상기 하나 또는 그 초과의 피처들의 사이즈의 감소는, 상기 타겟의 오버랩 영역(36)의 포지션에 대응하는 노출 도즈 값들의 합이 상기 타겟의 비오버랩 영역들(38)에 대한 최대 노출 도즈 값을 초과하는 양의 함수인,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 오버랩 패턴 데이터(46)에 의해 설명되는 상기 하나 또는 그 초과의 피처들의 사이즈의 감소는, 상기 타겟의 오버랩 영역(36)의 포지션에 대응하는 노출 도즈 값들의 합이 상기 타겟의 비오버랩 영역들(38)에 대한 최대 노출 도즈 값을 초과하는 양에 비례하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 오버랩 패턴 데이터(46)에 의해 설명되는 상기 하나 또는 그 초과의 피처들의 사이즈의 감소는, 상기 타겟 상에 존재하는 레지스트(resist)의 현상 후 그리고 상기 충전된 입자 빔들에 의해 노출될 상기 피처의 원하는 사이즈와 결합하여 상기 오버랩 영역의 대응하는 노출 도즈 값들의 합(72)으로부터 계산되는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 노출 도즈 데이터(52)는 복수의 서브-부분들(54)로 나누어지고, 상기 서브-부분들 각각은 상기 타겟(30)의 대응하는 서브-영역(34)을 노출하기 위한 노출 도즈 값들을 포함하고, 상기 노출 도즈 데이터(52)는 인접한 서브-영역들(34)이 오버랩하는 상기 타겟의 대응하는 오버랩 영역(36)에 대한 노출 도즈 값을 설명하는 오버랩 도즈 값들(56), 및 인접한 서브-영역들(34)이 오버랩하지 않는 상기 타겟의 대응하는 비오버랩 영역들(38)에 대한 노출 도즈 값을 설명하는 비오버랩 도즈 값들(58)을 포함하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 노출 도즈 데이터의 제 1 서브-부분(54a)은 상기 서브-영역들 중 제 1 서브 영역(34a)에 대응하고, 그리고 노출 도즈 데이터의 제 2 서브-부분(54b)은 상기 서브-영역들 중 제 2 서브 영역(34b)에 대응하고, 그리고 상기 제 1 및 제 2 서브-부분들(54a, 54b) 각각은 상기 제 1 및 제 2 서브-영역(34a, 34b)의 오버랩 영역(36a)에 대응하는 오버랩 도즈 값들(56a, 56b)을 포함하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 노출 도즈 데이터(52)의 상기 노출 도즈 값들은 상기 빔들을 디더링(dithering)하기 위한 디더링 값들을 포함하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 방법은 상기 타겟(30) 상에서 상기 복수의 충전된 입자 빔들(23)을 래스터(raster) 스캐닝함으로써 상기 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하도록 적응되는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 노출 데이터(40)를 프로세싱하기 위한 방법. - 노출 데이터(40)에 따른 복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 타겟(30)을 노출하기 위한 방법으로서,
상기 노출 데이터는 상기 타겟 상에 라이팅될 하나 또는 그 초과의 피처들을 표현하는 패턴 데이터(42) 및 상기 충전된 입자 빔들의 노출 도즈 값을 표현하는 노출 도즈 데이터(52)를 포함하고,
제 1 항의 방법에 따라 상기 노출 데이터(40)를 프로세싱하는 단계; 및
프로세싱된 노출 데이터에 따라 제어되는 상기 충전된 입자 빔들을 사용하여 상기 타겟을 노출하는 단계 ― 각각의 충전된 입자 빔은 상기 타겟의 서브-영역(34)을 스캔함 ―
를 포함하는,
노출 데이터(40)에 따른 복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 타겟(30)을 노출하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 오버랩 영역(36)의 적어도 일부에 대해, 충전된 입자빔들 중 제 1 충전된 입자 빔(24a)의 노출 도즈 값(70a)은 상기 오버랩 영역 내의 노출 도즈 값의 라이팅 포지션에 따라 가변하고, 상기 제 1 충전된 입자 빔의 상기 노출 도즈 값은 상기 오버랩 영역(36) 외측의 서브-영역들 중 제 1 서브-영역(34a)의 부분으로부터의 거리가 증가함에 따라 감소하는,
복수의 충전된 입자 빔들(23)을 사용하여 다중 빔 리소그래피에 의해 타겟(30) 상에 패턴을 노출하기 위한 방법. - 복수의 충전된 입자 빔들(24)을 사용하여 타겟(30)을 노출하기 위한 충전된 입자 리소그래피 시스템으로서,
상기 충전된 입자 빔들을 생성하도록 적응된 충전된 입자 생성기(1, 3, 4, 6);
노출 데이터(40)에 따라 상기 충전된 입자 빔들을 모듈레이팅(modulate)하도록 적응된 모듈레이션 시스템(7);
상기 타겟의 표면에 걸쳐 상기 빔들을 스캐닝하기 위한 상기 충전된 입자 빔들을 편향하도록 적응된 편향 시스템(9);
상기 충전된 입자 빔들(24)을 상기 타겟 상에 투사하도록 적응된 투사 렌즈 시스템(10);
상기 타겟을 홀딩하기 위한 이동 가능 스테이지(16); 및
상기 모듈레이션 시스템, 상기 편향 시스템, 및 상기 스테이지를 제어하도록 적응된 하나 또는 그 초과의 제어 유닛들(104, 106, 108, 110)
을 포함하고,
상기 리소그래피 시스템은 제 13 항의 방법에 따라 상기 타겟을 노출하도록 적응되는,
복수의 충전된 입자 빔들(24)을 사용하여 타겟(30)을 노출하기 위한 충전된 입자 리소그래피 시스템. - 삭제
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