KR102484685B1 - 단일의 리소그래피 노광 패스로 복수의 에어리얼 이미지를 형성하는 방법 - Google Patents

단일의 리소그래피 노광 패스로 복수의 에어리얼 이미지를 형성하는 방법 Download PDF

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Abstract

단일의 노광 패스 동안에 광빔 내의 광 펄스의 세트가 마스크를 통과하여 웨이퍼를 향해 진행하고; 단일의 노광 패스 동안에 마스크를 통과하는 상기 펄스의 세트 내의 광 펄스에 기초하여 웨이퍼 상에 적어도 제 1 에어리얼 이미지 및 제 2 에어리얼 이미지가 생성되고, 제 1 에어리얼 이미지는 웨이퍼 상의 제 1 평면에 있고, 제 2 에어리얼 이미지는 웨이퍼 상의 제 2 평면에 있고, 제 1 평면 및 제 2 평면은 서로로부터 공간적으로 구별되고, 전파 방향을 따라 분리 거리만큼 서로 분리되고; 3 차원 반도체 컴포넌트가 형성된다.

Description

단일의 리소그래피 노광 패스로 복수의 에어리얼 이미지를 형성하는 방법{FORMING MULTIPLE AERIAL IMAGES IN A SINGLE LITHOGRAPHY EXPOSURE PASS}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2017년 10월 19일에 출원된 미국 가특허 출원 제 62/574,628 호의 우선권을 주장하며, 이 출원은 원용에 의해 그 전체가 본원에 포함된다.
본 개시는 단일의 리소그래피 노광 패스로 복수의 에어리얼 이미지를 형성하는 것에 관한 것이다. 이하에서 논의되는 기법은, 예를 들면, 3 차원 반도체 컴포넌트를 형성하는데 사용될 수 있다.
포토리소그래피는 반도체 회로를 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 패터닝하는 프로세스이다. 포토리소그래피 광원은 웨이퍼 상의 포토레지스트를 노광하기 위해 사용되는 심자외(DUV)광을 제공한다. 포토리소그래피용 DUV광은 엑시머 광원에 의해 생성된다. 많은 경우, 광원은 레이저 광원이고 펄스형 광빔은 펄스형 레이저 빔이다. 광빔은 빔 공급 유닛, 레티클 또는 마스크를 통과하고, 다음에 준비된 실리콘 웨이퍼 상에 투사된다. 이러한 방식으로, 칩 설계가 포토레지스트 상에 패터닝되고, 다음에 에칭 및 세정되고, 다음에 이 프로세스가 반복된다.
하나의 일반적인 양태에서, 포토리소그래피 시스템을 사용하여 3 차원 반도체 컴포넌트를 형성하는 방법은 복수의 광 펄스를 포함하는 펄스형 광빔을 전파 방향을 따라 마스크를 향해 지향시키는 단계; 단일의 노광 패스(exposure pass) 동안에 광빔 내의 광 펄스의 세트를 마스크를 통과하게 하여 웨이퍼로 향하게 하는 단계; 단일의 노광 패스 동안에, 마스크를 통과하는 펄스의 세트 내의 광 펄스에 기초하여 웨이퍼 상에 적어도 제 1 에어리얼 이미지(aerial image) 및 제 2 에어리얼 이미지를 생성하는 단계 - 제 1 에어리얼 이미지는 웨이퍼 상의 제 1 평면에 있고, 제 2 에어리얼 이미지는 웨이퍼 상의 제 2 평면에 있고, 제 1 평면 및 제 2 평면은 서로로부터 공간적으로 구별되고, 전파 방향을 따라 분리 거리만큼 서로 분리되어 있음 -; 및 제 1 에어리얼 이미지 내의 광과 웨이퍼의 제 1 부분 내의 재료 사이의 상호작용 및 제 2 에어리얼 이미지 내의 광과 웨이퍼의 제 2 부분의 재료 사이의 상호작용에 기초하여 3 차원 반도체 컴포넌트를 형성하는 단계를 포함한다. 펄스의 세트 내의 펄스들 중 적어도 하나는 제 1 주파장(primary wavelength)을 가지며, 펄스의 세트 내의 다른 펄스들 중 적어도 하나는 제 1 주파장과 다른 제 2 주파장을 가지며, 단일의 노광 패스 동안에 제 1 주파장 및 제 2 주파장 사이의 차이에 기초하여 분리 거리가 형성되도록 분리 거리는 제 1 주파장과 제 2 주파장 사이의 차이에 기초한다.
구현형태는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 단일의 노광 패스 동안에 마스크를 통과하는 펄스의 세트 내의 펄스들 중 적어도 하나는 둘 이상의 주파장의 광을 가질 수 있다.
각각의 주파장은 가장 가까운 다른 주파장으로부터 200 펨토미터(fm) 내지 500 피코미터(pm)의 스펙트럼 간격만큼 분리될 수 있다.
제 1 에어리얼 이미지와 제 2 에어리얼 이미지 사이의 분리 거리는 단일의 노광 패스 동안에 변화될 수 있다.
단일의 노광 패스는 제 1 노광 패스일 수 있고, 본 방법은 또한, 제 2 노광 패스 동안 및 제 2 노광 패스가 완료된 후에, 광빔 내의 제 2 광 펄스의 세트를 마스크를 통과하게 하여 웨이퍼로 향하게 하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 에어리얼 이미지와 제 2 에어리얼 이미지 사이의 분리 거리는 제 1 노광 패스 및 제 2 노광 패스 동안에 상이하다.
제 1 에어리얼 이미지와 제 2 에어리얼 이미지 사이의 분리 거리는 단일의 노광 패스 이전에 설정될 수 있고, 일부의 구현형태에서 분리 거리는 단일의 노광 패스 동안에 변화되지 않는다. 제 1 에어리얼 이미지와 제 2 에어리얼 이미지 사이의 분리 거리는 포토리소그래피 시스템의 하나 이상의 특징부를 수용하도록 설정될 수 있다.
펄스의 세트는 제 1 그룹의 광 펄스 및 제 2 그룹의 광 펄스를 포함할 수 있고, 제 1 그룹의 광 펄스 내의 각각의 펄스는 제 1 주파장를 가지며, 제 2 그룹의 펄스 내의 각각의 펄스는 제 2 주파장을 가질 수 있고, 본 방법은 또한 제 1 그룹의 펄스의 특성을 제어함으로써 제 1 에어리얼 이미지 내의 광량을 제어하는 단계; 및 제 2 그룹의 펄스의 특성을 제어함으로써 제 2 에어리얼 이미지 내의 광량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 그룹의 특성은 제 1 그룹 내의 펄스의 수일 수 있고, 제 2 그룹의 특성은 제 2 그룹 내의 펄스의 수일 수 있다. 제 1 그룹 내의 펄스의 수를 제어하는 것은, 단일의 노광 패스가 시작되기 전에, 제 1 그룹의 펄스 내에 포함될 제 1 펄스의 수를 결정하는 것을 포함하고, 제 2 펄스의 수를 결정하는 것은, 단일의 노광 패스 전에, 제 2 그룹의 펄스 내에 포함될 제 2 펄스의 수를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 제 1 그룹의 펄스 및 제 2 그룹의 펄스는 단일의 노광 패스에서 마스크를 통과하는 모든 펄스를 포함할 수 있다. 제 1 펄스의 수 및 제 2 펄스의 수를 결정하는 것은 (a) 오퍼레이터로부터 입력을 받아들이는 단계 및 (b) 포토리소그래피 시스템과 관련된 사전결정된 설정에 액세스하는 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제 1 그룹의 펄스의 특성은 제 1 그룹 내의 각각의 펄스의 강도를 포함할 수 있고, 제 2 그룹의 펄스의 특성은 제 2 그룹 내의 각각의 펄스의 강도를 포함할 수 있다.
웨이퍼 상의 제 1 평면과 웨이퍼 상의 제 2 평면은 전파 방향에 실질적으로 수직인 평면일 수 있다.
일부의 구현형태에서, 3 차원 반도체의 제 1 피처는 제 1 평면에 형성되고, 3 차원 반도체의 제 2 피처는 제 2 평면에 형성되고, 제 1 피처 및 제 2 피처는 전파 방향에 실질적으로 평행하게 연장되는 측벽에 의해 서로로부터 변위된다.
3 차원 반도체 컴포넌트는3 차원 NAND 플래시 메모리 컴포넌트일 수 있다.
제 1 평면은 제 1 초점면에 대응하고, 제 2 평면은 제 2 초점면에 대응하고, 제 1 평면과 제 2 평면 사이의 분리 거리는 마스크를 통과하는 광 펄스 내의 하나 이상의 파장들 사이의 차이 또는 펄스의 세트 내의 불연속 펄스들 중의 파장들 사이의 차이에 기초한다.
다른 일반적인 양태에서, 포토리소그래피 시스템은 광원; 광원으로부터의 펄스형 광빔과 상호작용하도록 배치된 마스크, 및 웨이퍼 홀더를 포함하는 리소그래피 스캐너 장치; 및 광원에 연결된 제어 시스템을 포함하며, 제어 시스템은, 단일의 노광 패스 동안에, 전파 방향을 따라 마스크를 통과하는 광 펄스의 세트 내의 광 펄스에 기초하여 웨이퍼 홀더에 수용된 웨이퍼 상에 적어도 제 1 에어리얼 이미지 및 제 2 에어리얼 이미지가 형성되도록 광원으로 하여금 펄스형 광빔을 리소그래피 스캐너 장치를 향해 방출하게 하도록 구성되고, 제 1 에어리얼 이미지는 웨이퍼 상의 제 1 평면에 있고, 제 2 에어리얼 이미지는 웨이퍼 상의 제 2 평면에 있고, 제 1 평면 및 제 2 평면은 서로로부터 공간적으로 구별되고, 전파 방향을 따라 분리 거리만큼 서로 분리되어 있고, 3 차원 반도체 컴포넌트가 제 1 에어리얼 이미지 내의 광과 웨이퍼의 제 1 부분 내의 재료 사이의 상호작용 및 제 2 에어리얼 이미지 내의 광과 웨이퍼의 제 2 부분 내의 재료 사이의 상호작용에 기초하여 형성된다. 펄스의 세트 내의 펄스들 중 적어도 하나는 제 1 주파장을 가지며, 펄스의 세트 내의 다른 펄스들 중 적어도 하나는 제 1 주파장과 다른 제 2 주파장을 가지며, 제 1 에어리얼 이미지와 제 2 에어리얼 이미지 사이의 분리 거리는 제 1 주파장과 제 2 주파장 사이의 차이에 기초한다.
구현형태는 다음의 특징 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제어 시스템은 컴퓨터 판독가능한 저장 매체, 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 연결된 하나 이상의 전자 프로세서, 및 입력/출력 인터페이스를 포함하고, 포토리소그래피 시스템에 관련된 레시피는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 상에 저장된다. 레시피는 분리 거리를 특정할 수 있다. 레시피는 웨이퍼마다 또는 로트(lot)마다 분리 거리를 특정한다. 광원은 크립톤 불화물(KrF) 이득 매질 또는 아르곤 불화물(ArF) 이득 매질을 포함할 수 있다.
위에서 그리고 본 명세서에서 기술한 임의의 기술의 구현형태는 프로세스, 장치, 제어 시스템, 비일시적 기계판독가능한 컴퓨터 매체에 저장된 명령, 및/또는 방법을 포함할 수 있다. 하나 이상의 구현형태의 세부사항은 첨부된 도면 및 이하의 상세한 설명에서 설명된다. 다른 특징은 상세한 설명, 도면 및 청구항으로부터 명백해질 것이다.
도 1a는 포토리소그래피 시스템의 일 구현형태의 일례의 블록도이다.
도 1b는 도 1a의 포토리소그래피 시스템을 위한 광학 시스템의 일 구현형태의 일례의 블록도이다.
도 1c는 도 1a의 포토리소그래피 시스템에 의해 노광되는 웨이퍼의 일례의 단면도이다.
도 2a는 포토리소그래피 시스템의 일 구현형태의 다른 일례의 블록도이다.
도 2b는 포토리소그래피 시스템에서 사용될 수 있는 스펙트럼 피처 선택 모듈의 일 구현형태의 일례의 블록도이다.
도 2c는 라인 협폭화 모듈(line narrowing module)의 일 구현형태의 일례의 블록도이다.
도 3의 (a) 내지 (b)는 광원에서 펄스의 생성 및/또는 펄스의 버스트(burst)에 관련된 데이터의 플롯이다.
도 4는 포토리소그래피 시스템의 일 구현형태의 다른 일례의 블록도이다.
도 5는 3 차원 반도체 컴포넌트를 형성하기 위한 프로세스의 일례의 흐름도이다.
도 6a 및 도 6b는 각각 단일의 광 펄스의 광 스펙트럼의 일례를 도시한다.
도 7은 단일의 노광 패스에 대한 평균 광 스펙트럼의 일례를 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 각각 웨이퍼의 일례의 측면도 및 평면도를 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 각각 3 차원 반도체 컴포넌트의 일례의 측면도 및 평면도를 도시한다.
도 10a 및 도 10b는 시뮬레이션된 데이터의 일례를 도시한다.
이하에서 단일의 리소그래피 패스로 각각 상이한 평면에 둘 이상의 에어리얼 이미지를 형성하는 기법 및 에어리얼 이미지를 사용하여 3 차원 반도체 컴포넌트를 형성하는 기법이 설명된다.
도 1a를 참조하면, 포토리소그래피 시스템(100)은 웨이퍼 홀더 또는 스테이지(171)에 수용된 웨이퍼(170)를 처리하는 리소그래피 노광 장치(169)에 광빔(160)을 제공하는 광원(105)을 포함한다. 광빔(160)은 시간적으로 서로 분리된 광 펄스를 포함하는 펄스형 광빔이다. 리소그래피 노광 장치(169)는 웨이퍼(170)에 도달하기 전에 광빔(160)이 통과하는 투영 광학 시스템(175) 및 계측 시스템(172)을 포함한다. 계측 시스템(172)은, 예를 들면, 웨이퍼(170)의 이미지 및/또는 웨이퍼(170)에서 광빔(160)을 캡쳐할 수 있는 카메라 또는 기타 장치일 수 있고, 또는 웨이퍼(170)의 x-y 평면에서 광빔(160)의 강도와 같은 광빔(160)의 특성을 기술하는 데이터를 캡쳐할 수 있는 광학 검출기일 수 있다. 리소그래피 노광 장치(169)는 침지 시스템 또는 건식 시스템일 수 있다. 포토리소그래피 시스템(100)은 또한 광원(105) 및/또는 리소그래피 노광 장치(169)를 제어하기 위한 제어 시스템(150)을 포함할 수 있다.
마이크로전자 피처가 예를 들면, 광빔(160)으로 웨이퍼(170) 상의 방사선 감응 포토레지스트 재료의 층을 노광함으로써 웨이퍼(170) 상에 형성된다. 또한 도 1b를 참조하면, 투영 광학 시스템(175)은 슬릿(176), 마스크(174), 및 렌즈(177)를 포함하는 투영 대물렌즈를 포함한다. 광빔(160)은 광학 시스템(175)에 들어가서 슬릿(176)에 충돌하고, 빔(160)의 적어도 일부는 슬릿(176)을 통과한다. 도 1a 및 도 1b의 실시례에서, 슬릿(176)은 직사각형이며, 광빔(160)을 기다란 직사각형 광빔으로 성형한다. 패턴이 마스크(174) 상에 형성되고, 성형된 광빔의 어느 부분이 마스크(174)를 투과하고, 어느 부분이 마스크(174)에 의해 차단되는지를 결정한다. 패턴의 디자인은 웨이퍼(170) 상에 형성될 특정의 마이크로전자 회로 디자인에 의해 결정된다.
성형된 광빔은 마스크(174)와 상호작용한다. 마스크(174)를 투과한 성형된 광빔의 부분은 투영 렌즈(177)를 통과(그리고 이것에 의해 집속될 수 있음)하고, 웨이퍼(170)를 노광한다. 마스크(174)를 투과한 성형된 광빔의 부분은 웨이퍼(170)에서 x-y 평면에 에어리얼 이미지를 형성한다. 에어리얼 이미지는 마스크(174)와 상호작용한 후에 웨이퍼(170)에 도달하는 광에 의해 형성된 강도 패턴이다. 에어리얼 이미지는 웨이퍼(170)에 있고, 대체로 x-y 평면에서 연장된다.
시스템(100)은 단일의 노광 패스 동안에 복수의 에어리얼 이미지를 형성할 수 있고, 각각의 에어리얼 이미지는 웨이퍼(170) 내에서 z 축을 따라 공간적으로 구별가능한 위치에 있다. y-z 평면에서 웨이퍼(170)의 단면도를 도시한 도 1c를 참조하면, 투영 광학 시스템(175)은 단일의 노광 패스로 z 축을 따라 상이한 평면에 2 개의 에어리얼 이미지(173a, 173b)를 형성한다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 각각의 에어리얼 이미지(173a, 173b)는 상이한 주파장을 갖는 광으로부터 형성된다.
z 축을 따른 에어리얼 이미지의 위치는 광학 시스템(175)(투영 렌즈(177) 및 마스크(174)를 포함함) 및 광빔(160)의 파장의 특성에 의존한다. 렌즈(177)의 초점 위치는 렌즈(177)에 입사되는 광의 파장에 의존한다. 따라서, 광빔(160)의 파장을 변화시키거나 아니면 제어하거나 하면 에어리얼 이미지의 위치가 제어될 수 있다. 단일의 노광 패스 동안에 상이한 광 주파장을 갖는 펄스를 제공함으로써, 광학 시스템(175)(또는 이 광학 시스템(175)의 임의의 컴포넌트) 및 웨이퍼(170)를 z 축을 따라 서로에 대해 이동시키지 않으면서 단일의 노광 패스로 z 축을 따라 각각 상이한 위치에 있는 복수(2 개 이상)의 에어리얼 이미지가 형성될 수 있다.
도 1a의 실시례에서, 마스크(174)를 통과하는 광은 투영 렌즈(177)에 의해 초점면에 집속된다. 투영 렌즈(177)의 초점면은 투영 렌즈(177)와 웨이퍼 스테이지(171) 사이에 있고, z 축을 따른 초점면의 위치는 광학 시스템(175) 및 광빔(160)의 파장의 특성에 의존한다. 에어리얼 이미지(173a, 173b)는 상이한 파장을 갖는 광으로부터 형성되고, 따라서 에어리얼 이미지(173a, 173b)는 웨이퍼(170)의 상이한 위치에 있다. 에어리얼 이미지(173a, 173b)는 z 축을 따라 분리 거리(179)만큼 서로 분리되어 있다. 분리 거리(179)는 에어리얼 이미지(173a)를 형성하는 광의 파장과 에어리얼 이미지(173b)를 형성하는 광의 파장 사이의 차이에 의존한다.
웨이퍼 스테이지(171) 및 마스크(174)(또는 광학 시스템(175)의 다른 부분)은, 일상적인 성능 보정 및 동작을 위한 스캐닝 동안에, 일반적으로 x, y, 및 z 방향에서 서로에 대해 이동하고, 이 이동은, 예를 들면, 기본적인 레벨링, 렌즈의 왜곡 보정, 및 스테이지의 위치결정 오차의 보정을 달성하는데 사용될 수 있다. 이 상대 운동을 부수적 작동 운동이라고 부른다. 그러나, 도 1a의 시스템에서, 웨이퍼 스테이지(171) 및 광학 시스템(175)의 상대 운동은 신뢰가능하게 분리 거리(179)를 형성하지 못한다. 대신에, 분리 거리(179)는 노광 패스 동안에 마스크(174)를 통과하는 펄스의 주파장을 제어하는 능력으로 인해 형성된다. 따라서, 일부의 종래 시스템과 달리, 분리 거리(179)는 Z 방향을 따라 광학 시스템(175) 및 웨이퍼(170)를 서로에 대해 이동시키는 것만으로 생성되는 것은 아니다. 더욱이, 에어리얼 이미지(173a, 173b)는 둘 모두 동일한 노광 패스 동안에 웨이퍼(170)에 존재한다. 다시 말하면, 시스템(100)은 에어리얼 이미지(173a)가 제 1 노광 패스로 형성되고, 에어리얼 이미지(173b)가 후속의 제 2 노광 패스로 형성될 것을 요구하지 않는다.
제 1 에어리얼 이미지(173a) 내의 광은 부분(178a)에서 웨이퍼와 상호작용하고, 제 2 에어리얼 이미지(173b) 내의 광은 부분(178b)에서 웨이퍼와 상호작용한다. 이들 상호작용은 웨이퍼(170) 상에 전자 피처(electronic feature), 또는 개구 또는 구멍과 같은 기타 물리적 특성을 형성할 수 있다. 에어리얼 이미지(173a, 173b)가 z 축을 따라 상이한 평면에 있으므로, 에어리얼 이미지(173a, 173b)를 사용하여 웨이퍼(170) 상에 3 차원 피처를 형성할 수 있다. 예를 들면, 에어리얼 이미지(173a)는 주변 영역을 형성하는데 사용될 수 있고, 에어리얼 이미지(173b)는 z 축을 따라 상이한 위치에 있는 채널, 트렌치(trench) 또는 리세스를 형성하는데 사용될 수 있다. 이와 같이, 본 명세서에서 논의된 기법들은 3 차원 NAND 플래시 메모리 컴포넌트와 같은 3 차원 반도체 컴포넌트를 형성하는데 사용될 수 있다.
단일의 노광 패스로 복수의 에어리얼 이미지를 형성하는 것에 관련된 추가의 세부사항을 논의하기 전에, 도 2a 내지 도 2c, 도 3의 (a) 내지 (c), 및 도 4를 기준으로 광원(105) 및 포토리소그래피 시스템(100)의 예시적인 구현형태를 논의한다.
도 2a를 참조하면, 포토리소그래피 시스템(200)의 블록도가 도시되어 있다. 이 시스템(200)은 시스템(100)(도 1a)의 구현형태의 일례이다. 예를 들면, 포토리소그래피 시스템(200)에서는 광원(205)이 광원(105)(도 1a)으로서 사용된다. 이 광원(205)은 펄스형 광빔(260)을 생성하며, 이것은 리소그래피 노광 장치(169)에 제공된다. 광원(205)은, 예를 들면, 펄스형 광빔(260)(이것은 레이저 빔일 수 있음)을 출력하는 엑시머 광원일 수 있다. 펄스형 광빔(260)이 리소그래피 노광 장치(169)에 입사될 때, 이것은 투영 광학 시스템(175)을 통해 안내되고, 웨이퍼(170) 상에 투사된다. 이러한 방식으로, 하나 이상의 마이크로전자 피처가 웨이퍼(170) 상의 포토레지스트 상에 패터닝되고, 이것은 다음에 후속 프로세스 단계 전에 현상 및 세정되고, 이 프로세스는 반복된다. 포토리소그래피 시스템(200)은 또한 제어 시스템(250)을 포함하며, 이것은, 도 2a의 실시례에서, 시스템(200)의 다양한 동작을 제어하기 위해, 광원(205)의 컴포넌트뿐만 아니라 리소그래피 노광 장치(169)에 접속된다. 이 제어 시스템(250)은 도 1a의 제어 시스템(250)의 구현형태의 일례이다.
도 2a에 도시된 실시례에서, 광원(205)은 시드 광빔(seed light beam; 224)을 전력 증폭기(PA)(230)에 제공하는 마스터 오실레이터(MO)(212)를 포함하는 2 단 레이저 시스템이다. MO(212) 및 PA(230)는 광원(205)의 서브시스템 또는 광원(205)의 일부인 시스템으로 간주될 수 있다. 파워 증폭기(230)는 마스터 오실레이터(212)로부터 시드 광빔(224)을 수광하고, 이 시드 광빔(224)을 증폭하여 리소그래피 노광 장치(169)에서 사용하기 위한 광빔(160)을 생성한다. 예를 들면, 마스터 오실레이터(212)는 펄스 당 약 1 밀리줄(mJ)의 시드 펄스 에너지를 갖는 펄스형 시드 광빔을 방출할 수 있고, 이 시드 펄스는 전력 증폭기(230)에 의해 약 10 내지 15 mJ로 증폭될 수 있다.
마스터 오실레이터(212)는 2 개의 기다란 전극(217)을 갖는 방전 체임버(240), 가스 혼합물인 이득 매질(219), 및 전극(217) 들 사이에서 가스를 순환시키기 위한 팬을 포함한다. 방전 체임버(240)의 일 측면 상의 라인 협폭화 모듈(216)과 방전 체임버(240)의 제 2 측면 상의 출력 커플러(218) 사이에 공진기가 형성되어 있다. 라인 협폭화 모듈(216)은 방전 체임버(240)의 스펙트럼 출력을 미세하게 조정하는 격자와 같은 회절 광학소자를 포함할 수 있다. 도 2b 및 도 2c는 라인 협폭화 모듈(216)에 대한 추가적인 세부사항을 제공한다.
도 2b는 라인 협폭화 모듈(216)의 하나 이상의 인스턴스를 포함하는 스펙트럼 피처 선택 모듈(258)의 일 구현형태의 일례의 블록도이다. 스펙트럼 피처 선택 모듈(258)은 광원(205)에서 전파되는 광에 결합된다. 일부의 구현형태(예를 들면, 도 2b에 도시된 것)에서, 스펙트럼 피처 선택 모듈(258)은 마스터 오실레이터(212)의 체임버(214)로부터 광을 수광하여 마스터 오실레이터(212) 내에서의 파장 및 대역폭과 같은 스펙트럼 피처의 미세한 조정을 가능하게 한다.
스펙트럼 피처 선택 모듈(258)은 전자를 포함하는 스펙트럼 피처 제어 모듈(254)과 같은 펌웨어 및 소프트웨어의 임의의 조합의 형태의 제어 모듈을 포함할 수 있다. 제어 모듈(254)은 스펙트럼 피처 작동 시스템(255_1 내지 255_n)과 같은 하나 이상의 작동 시스템에 접속된다. 각각의 작동 시스템(255_1 내지 255_n)은 광학 시스템(257)의 각각의 광학 피처(256_1 내지 256_n)에 접속된 하나 이상의 액츄에이터를 포함할 수 있다. 광학 피처(256_1 내지 256_n)는 생성된 광빔(260)의 특정 특성을 조정하여 광빔(260)의 스펙트럼 피처를 조정하도록 구성된다. 제어 모듈(254)은 제어 시스템(250)로부터 제어 신호를 수신하며, 이 제어 신호는 하나 이상의 작동 시스템(255_1 내지 255_n)을 작동 또는 제어하기 위한 특정 명령을 포함한다. 작동 시스템(255_1 내지 255_n)은 함께, 즉 협력하여 작동하도록 선택 및 설계될 수 있고, 또는 작동 시스템(255_1 내지 255_n)은 개별적으로 작동하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 각각의 작동 시스템(255_1 내지 255_n)은 특정 종류의 교란에 응답하도록 최적화될 수 있다.
각각의 광학 피처(256_1 내지 256_n)는 광원(105)에 의해 생성된 광빔(260)에 광학적으로 결합된다. 광학 시스템(257)은 도 2c에 도시된 바와 같은 라인 협폭화 모듈(216)로서 구현될 수 있다. 라인 협폭화 모듈은 광학 피처(256_1 내지 256_n)로서 반사 격자(291) 및 굴절 광학 요소(예를 들면, 프리즘(292, 293, 294, 295)와 같은 분산 광학 요소를 포함한다. 프리즘(292, 293, 294, 295) 중 하나 이상은 회전가능한 것일 수 있다. 이러한 라인 협폭화 모듈의 일례는 2009년 10월 23일에 출원된 "광원 대역폭을 선택 및 제어하기 위한 시스템 방법 및 장치"라는 명칭의 미국 출원 제 12/605,306 호('306 출원)에서 찾을 수 있다. '306 출원에는 빔 확장기(하나 이상의 프리즘(292, 293, 294, 295)을 포함함) 및 분산 요소(예를 들면, 격자(291))를 포함하는 라인 협폭화 모듈이 기술되어 있다. 격자(291)와 같은 동작가능한 광학 피처 및 프리즘(292, 293, 294, 295) 중 하나 이상을 위한 각각의 작동 시스템은 도 2c에 도시되어 있지 않다.
작동 시스템(255_1 내지 255_n)의 액츄에이터의 각각은 광학 시스템(257)의 각각의 광학 피처(256_1 내지 256_n)를 이동시키거나 또는 제어하기 위한 기계적 장치이다. 이 액츄에이터는 모듈(254)로부터 에너지를 수취하고, 이 에너지를 광학 시스템(257)의 광학 피처(256_1 내지 256_n)에 부여되는 일종의 운동으로 변환시킨다. 예를 들면, '306 출원에는 힘 장치(격자의 영역에 힘을 가하기 위한 것) 및 빔 확장기의 프리즘 중 하나 이상을 회전시키기 위한 회전 스테이지와 같은 작동 시스템이 기술되어 있다. 작동 시스템(255_1 내지 255_n)은, 예를 들면, 스테퍼 모터와 같은 모터, 밸브, 압력 제어형 장치, 압전 장치, 선형 모터, 유압 액츄에이터, 및/또는 보이스 코일을 포함할 수 있다.
도 2a로 돌아가면, 마스터 오실레이터(212)는 또한 출력 커플러(218)로부터 출력 광빔을 수광하는 라인 중심 분석 모듈(220) 및 시드 광빔(224)을 형성하는데 필요한 출력 광빔의 크기 또는 형상을 수정하는 빔 결합 광학 시스템(222)을 포함한다. 라인 중심 분석 모듈(220)은 시드 광빔(224)의 파장을 측정하거나 모니터링하는데 사용될 수 있는 측정 시스템이다. 라인 중심 분석 모듈(220)은 광원(205) 내의 다른 위치에 배치될 수 있고, 또는 광원(205)의 출력에 배치될 수 있다.
방전 체임버(240)에서 사용되는 가스 혼합물은 어플리케이션에 필요한 파장 및 대역폭의 광빔을 생성하는데 적합한 임의의 가스일 수 있다. 엑시머원의 경우, 가스 혼합물은, 예를 들면, 아르곤 또는 크립톤과 같은 귀기체(희기체), 예를 들면, 불소 또는 염소와 같은 할로겐, 및 헬륨 및/또는 네온을 제외한 미량의 제논을 버퍼 가스로서 포함할 수 있다. 가스 혼합물의 구체례는 약 193 nm의 파장의 광을 방출하는 아르곤 불화물(ArF), 약 248 nm의 파장의 광을 방출하는 크립톤 불화물(KrF), 또는 약 351 nm의 파장의 광을 방출하는 제논 염화물(XeCl)을 포함한다. 엑시머 이득 매질(가스 혼합물)은 기다란 전극(217)에 전압을 인가함으로써 고전압 방전으로 짧은 (예를 들면, 나노초) 전류 펄스로 펌핑된다.
파워 증폭기(230)는 마스터 오실레이터(212)로부터 시드 광빔(224)을 수광하여 그 광빔을 방전 체임버(240)를 통해 빔 터닝 광학 요소(248)로 지향시키는 빔 결합 광학 시스템(232)을 포함하고, 빔 터닝 광학 요소(252)는 시드 광빔(224)의 방향을 수정 또는 변경하여 방전 체임버(240) 내로 반송한다.
방전 체임버(240)는 한 쌍의 기다란 전극(241), 가스 혼합물인 이득 매질(219), 및 전극(241)들 사이에서 가스 혼합물을 순환시키기 위한 팬을 포함한다.
출력 광빔(260)은 대역폭 분석 모듈(262)을 통해 지향되며, 여기서 빔(260)의 다양한 파라미터(대역폭 또는 파장 등)가 측정될 수 있다. 출력 광빔(260)은 빔 준비 시스템(263)을 통해 지향될 수도 있다. 빔 준비 시스템(263)은, 예를 들면, 출력 광빔(260)의 각각의 펄스가, 예를 들면, 광학적 지연 유닛에서 시간적으로 신장되어 리소그래피 노광 장치(169)에 입사하는 광빔의 성능 특성을 조정하는 펄스 스트레쳐(stretcher)를 포함할 수 있다. 빔 준비 시스템(263)은, 예를 들면, 반사 및/또는 굴절 광학 요소(예를 들면, 렌즈 및 미러), 필터, 및 광학 조리개(자동 셔터 포함)와 같은 빔(260) 상에 작용할 수 있는 다른 컴포넌트를 포함할 수도 있다.
포토리소그래피 시스템(200)는 또한 제어 시스템(250)을 포함한다. 도 2a에 도시된 구현형태에서, 제어 시스템(250)은 광원(205)의 다양한 컴포넌트에 접속된다. 예를 들면, 제어 시스템(250)은 하나 이상의 신호를 광원(205)에 송신함으로써 광원(205)이 광 펄스 또는 하나 이상의 광 펄스를 포함하는 광 펄스의 버스트(burst)를 방출하는 시점을 제어할 수 있다. 제어 시스템(250)은 또한 리소그래피 노광 장치(169)에 접속된다. 따라서, 제어 시스템(250)은 리소그래피 노광 장치(169)의 다양한 양태를 제어할 수도 있다. 예를 들면, 제어 시스템(250)은 웨이퍼(170)의 노광을 제어할 수 있고, 따라서 웨이퍼(170) 상에 전자 피처가 인쇄되는 방법을 제어하는데 사용될 수 있다. 일부의 구현형태에서, 제어 시스템(250)은 x-y 평면(도 1b)에서 슬릿(176)의 움직임을 제어함으로써 웨이퍼(170)의 스캐닝을 제어할 수 있다. 더욱이, 제어 시스템(250)은 계측 시스템(172) 및/또는 광학 시스템(175)과 데이터를 교환할 수 있다.
리소그래피 노광 장치(169)는, 예를 들면, 온도 제어 장치(예를 들면, 공조 장치 및/또는 가열 장치), 및/또는 다양한 전기 컴포넌트를 위한 전원을 포함할 수도 있다. 제어 시스템(250)은 또한 이들 컴포넌트를 제어할 수 있다. 일부의 구현형태에서, 제어 시스템(250)은 둘 이상의 서브 제어 시스템을 포함하도록 구현되고, 적어도 하나의 서브 제어 시스템(리소그래피 제어기)은 리소그래피 노광 장치(169)의 양태의 제어에 전용된다. 이들 구현형태에서, 이 제어 시스템(250)은 리소그래피 제어기를 사용하는 대신에 또는 그것에 더하여 리소그래피 노광 장치(169)의 양태를 제어하는데 사용될 수 있다.
제어 시스템(250)은 전자 프로세서(251), 전자 저장장치(252), 및 I/O 인터페이스(253)를 포함한다. 전자 프로세서(251)는 범용 또는 특수 목적 마이크로프로세서와 같은 컴퓨터 프로그램의 실행에 적합한 하나 이상의 프로세서, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서를 포함한다. 일반적으로, 전자 프로세서는 판독 전용 메모리, 랜덤 액세스 메모리, 또는 둘 모두로부터 명령 및 데이터를 수신한다. 전자 프로세서(251)는 임의의 유형의 전자 프로세서일 수 있다.
전자 저장장치(252)는 RAM과 같은 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리일 수 있다. 일부의 구현형태에서, 전자 저장장치(252)는 비휘발성 및 휘발성 부분 또는 부품을 포함한다. 전자 저장장치(252)는 제어 시스템(250), 제어 시스템(250)의 컴포넌트, 및/또는 제어 시스템(250)에 의해 제어되는 시스템의 동작에 사용되는 데이터 및 정보를 저장할 수 있다. 정보는, 예를 들면, 룩업 테이블 또는 데이터베이스에 저장될 수 있다. 예를 들면, 전자 저장장치(252)는 상이한 동작 상태 및 성능 시나리오 하에서 빔(560)의 다양한 특성의 값을 나타내는 데이터를 저장할 수 있다.
더욱이, 전자 저장장치(252)는 사용 중에 광빔(260)의 파라미터를 지시하는 다양한 레시피 또는 프로세스 프로그램(259)을 저장할 수 있다. 예를 들면, 전자 저장장치(252)는 특정 노광 패스에 대한 광빔(260) 내의 각각의 펄스의 파장을 나타내는 레시피를 저장할 수 있다. 이 레시피는 상이한 노광 패스에 대해 상이한 파장을 나타낼 수 있다. 아래에서 논의되는 파장 제어 기법은 펄스 단위로 적용될 수 있다. 다시 말하면, z 축을 따라 원하는 위치에 에어리얼 이미지의 형성을 촉진하기 위해 노광 패스에서 각각의 개별 펄스에 대해 파장 함량(wavelength content)이 제어될 수 있다.
전자 저장장치(252)는, 실행 시에, 프로세서(251)로 하여금 제어 시스템(250), 광학 시스템(205), 및/또는 리소그래피 노광 장치(169) 내의 컴포넌트와 통신하게 하는 컴퓨터 프로그램으로서의 명령을 저장할 수도 있다.
I/O 인터페이스(253)는 임의의 종류의 전자 인터페이스이며, 이를 통해 오퍼레이터, 광학 시스템(205), 리소그래피 노광 장치(169), 이 광학 시스템(205) 및/또는 이 리소그래피 노광 장치(169)내의 임의의 컴포넌트 또는 시스템, 및 다른 전자 장치 상에서 동작하는 자동화 프로세스로부터 데이터 및 신호를 받아들이거나 및/또는 이들에 데이터 및 신호를 제공하는 것이 가능하다. 예를 들면, I/O 인터페이스(253)는 비쥬얼 디스플레이, 키보드, 및 통신 인터페이스 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
광빔(260)(및 광빔(160))은 펄스형 광빔이며, 시간적으로 서로 분리되는 하나 이상의 펄스의 버스트를 포함할 수 있다. 각각의 버스트는 하나 이상의 광 펄스를 포함할 수 있다. 일부의 구현형태에서, 버스트는 수백 펄스, 예를 들면, 100-400 펄스를 포함한다. 도 3의 (a) 내지 (c)는 광원(205)에서 펄스 및 버스트의 생성의 개요를 제공한다. 도 3의 (a)는 시간의 함수로서 웨이퍼 노광 신호(300)의 진폭을 도시하고, 도 3의 (b)는 시간의 함수로서 게이트 신호(315)의 진폭을 도시하고, 도 3의 (c)는 시간의 함수로서 트리거 신호의 진폭을 도시한다.
제어 시스템(250)은 웨이퍼 노광 신호(300)를 광원(205)에 전송하여 이 광원(205)을 제어하여 광빔(260)을 생성하도록 구성될 수 있다. 도 3의 (a)에 도시된 실시례에서, 웨이퍼 노광 신호(300)는 기간(307) 동안 하이 값(305)(예를 들면, 1)을 가지며, 그 기간 동안에 광원(205)은 광 펄스의 버스트를 생성한다. 그렇지 않으면 웨이퍼 노광 신호(300)는 웨이퍼(170)가 노광되고 있지 않는 때에 로우 값(310)(예를 들면, 0)을 갖는다.
도 3의 (b)를 참조하면, 광빔(260)은 펄스형 광빔이고, 광빔(260)은 펄스의 버스트를 포함한다. 제어 시스템(250)은 또한 게이트 신호(315)를 광원(205)에 전송함으로써 펄스의 버스트의 지속시간 및 주파수를 제어한다. 게이트 신호(315)는 펄스의 버스트 동안에 하이 값(320)(예를 들면, 1)을 가지며, 연속적인 버스트들 사이의 시간 동안에 로우 값(325)(예를 들면, 0)을 갖는다. 도시된 실시례에서, 게이트 신호(315)가 하이 값을 갖는 지속시간은 또한 버스트(316)의 지속시간이다. 버스트는 버스트간 시간 간격만큼 시간적으로 분리되어 있다. 버스트간 시간 간격 동안, 리소그래피 노광 장치(169)는 노광을 위해 웨이퍼(170) 상에 다음 다이를 위치시킬 수 있다.
도 3의 (c)를 참조하면, 제어 시스템(250)은 트리거 신호(330)를 이용하여 각각의 버스트 내에서 펄스의 반복률을 제어한다. 트리거 신호(330)는 트리거(340)를 포함하며, 이들 중 하나는 광원(205)에 제공되어 광원(205)으로 하여금 광 펄스를 생성하게 한다. 제어 시스템(250)은 펄스가 생성되어야 할 때마다 광원(205)에 트리거(340)를 전송할 수 있다. 따라서, 광원(205)에 의해 생성되는 펄스의 반복률(2 개의 연속적인 펄스들 사이의 시간)은 트리거 신호(330)에 의해 설정될 수 있다.
위에서 논의된 바와 같이, 전극(217)에 전압을 인가함으로써 이득 매질(219)이 펌핑될 때, 이득 매질(219)은 광을 방출한다. 전압이 펄스로 전극(217)에 인가될 때, 매체(219)로부터 방출되는 광도 펄스화된다. 따라서, 펄스형 광빔(260)의 반복률은 전압이 인가되는 레이트(rate)에 의해 결정되며, 전압의 각각의 인가는 광 펄스를 생성한다. 광 펄스는 이득 매질(219)을 통과하여 전파되고, 출력 커플러(218)를 통해 체임버(214)로부터 나온다. 따라서, 전극(217)에 전압을 주기적으로 반복하여 인가함으로써 펄스의 열(train)이 생성된다. 트리거 신호(330)는, 예를 들면, 전극(217)에 전압의 인가 및 펄스의 반복률을 제어하는데 사용될 수 있으며, 이는 대부분의 인가에 대해 약 500 내지 6,000 Hz 범위일 수 있다. 일부의 구현형태에서, 반복률은 6,000 Hz를 초과할 수 있고, 예를 들면, 12,000 Hz 이상일 수 있다.
제어 시스템(250)으로부터의 신호는 마스터 오실레이터(212) 및 전력 증폭기(230)의 각각의 펄스 에너지 및 이에 따라 광빔(260)의 에너지를 제어하기 위해 마스터 오실레이터(212) 및 전력 증폭기(230) 내의 전극(217, 241)을 제어하는데 사용될 수도 있다. 전극(217)에 제공된 신호와 전극(241)에 제공된 신호 사이에는 지연이 있을 수 있다. 지연의 양은 펄스형 광빔(260)의 코히어런스의 양과 같은 빔(260)의 특성에 영향을 미칠 수 있다.
펄스형 광빔(260)은 수십 와트, 예를 들면, 약 50 W 내지 약 130 W 범위의 평균 출력을 가질 수 있다. 이 출력에서 광빔(260)의 방사조도(즉, 단위 면적당 평균 출력은 60 W/cm2 내지 80 W/cm2 범위일 수 있다.
도 4를 참조하면, 웨이퍼(170)는 광빔(260)에 의해 조사된다. 리소그래피 노광 장치(169)는 광학 시스템(175)(도S 1a 및 도 1b)을 포함한다. 도 4의 예에서, 광학 시스템(175)(미도시)은 조명 시스템(429)을 포함하며, 이것은 대물렌즈 장치(432)를 포함한다. 대물렌즈 장치(432)는 투영 렌즈(177)(도 1b)를 포함하며, 마스크(174)로부터 웨이퍼(170) 상의 포토레지스트에 이미지 전사가 발생할 수 있게 한다. 조명 시스템(429)은 마스크(174) 상에 입사하는 광빔(260)의 각도 범위를 조정한다. 조명 시스템(429)은 또한 마스크(174)를 가로질러 x-y 평면에서 광빔(260)이 강도 분포를 균질화(균일화)를 가능하게 한다.
일부의 구현형태에서, 침지 매체가 웨이퍼(170)를 피복하기 위해 공급될 수 있다. 침지 매체는 침지 리소그래피를 위한 액체(예를 들면, 물)일 수 있다. 리소그래피가 건식 시스템인 다른 구현형태에서, 침지 매체는 건조 질소, 건조 공기, 또는 청정 공기와 같은 가스일 수 있다. 다른 구현형태에서, 웨이퍼(170)는 압력 제어된 환경(예를 들면, 진공 또는 부분 진공) 내에서 노광될 수 있다.
노광 패스 동안에, N 개의 펄스의 복수의 광빔(260)이 웨이퍼(170)의 동일 영역을 조사한다. N은 1보다 큰 임의의 정수일 수 있다. 동일 영역을 조사하는 광빔(110)의 펄스의 수 N은 노광 윈도우 또는 노광 패스(400)로 지칭될 수 있다. 윈도우(400)의 크기는 슬릿(176)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들면, 슬릿(176)은 복수의 블레이드를 포함할 수 있고, 이 블레이드는 하나의 구성에서 개구를 형성하고, 다른 구성에서 이 개구를 폐쇄한다. 슬릿(176)의 블레이드를 배열하여 특정 크기의 개구를 형성함으로써, 윈도우(400)의 크기가 제어될 수도 있다.
N 개의 펄스는 노광 패스를 위한 조사 선량(illumination dose)을 결정한다. 조사 선량은 노광 패스 동안에 웨이퍼에 전달되는 광 에너지의 양이다. 따라서, 각각의 펄스 내의 광 에너지와 같은 N 개의 펄스의 특성은 조사 선량을 결정한다. 더욱이, 아래에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, N 개의 펄스는 또한 각각의 에어리얼 이미지(173a, 173b) 내의 광량을 결정하는데 사용될 수 있다. 특히, 레시피는 N 개의 펄스 중에서 특정의 펄스의 수는 에어리얼 이미지(173a)를 형성하는 제 1 주파장을 갖는다는 것과 특정의 펄스의 수는 에어리얼 이미지(173b)를 형성하는 제 2 주파장를 갖는다는 것을 특정할 수 있다.
또한, 슬릿(176) 및/또는 마스크(174)는 주어진 시간에 또는 특정 노광 스캔(또는 노광 패스) 동안에 웨이퍼(170)의 일부분만이 노광되도록 x-y 평면 내에서 스캐닝 방향으로 이동할 수 있다. 광빔(260)에 의해 노광되는 웨이퍼(170) 상의 영역의 크기는 비 스캐닝(non-scanning) 방향으로 블레이드들 사이의 거리에 의해 그리고 스캐닝 방향으로 스캔의 거리에 의해 결정된다. 일부의 구현형태에서, N 값은 수십, 예를 들면, 10-100 펄스이다. 다른 구현형태에서, N 값은 100 펄스를 초과하며, 예를 들면, 100-500 펄스이다. 웨이퍼(170)의 노광 필드(479)는 리소그래피 노광 장치(169) 내의 노광 슬릿 또는 윈도우의 1 회의 스캔으로 노광되는 웨이퍼(170)의 물리적 영역이다.
웨이퍼 스테이지(171), 마스크(174), 및 대물렌즈 장치(432)는 관련된 작동 시스템에 고정되어 스캐닝 장치를 형성한다. 스캐닝 장치에서, 마스크(174), 대물렌즈 장치(432), 및 웨이퍼(170) 중 하나 이상은 (스테이지(171)를 통해) x-y 평면 내에서 서로에 대해 이동할 수 있다. 그러나, 웨이퍼 스테이지(171), 마스크(174), 및 대물렌즈 장치(432) 사이의 부수적인 상대 작동 운동 이외에 이들 요소는 노광 패스 동안에 z 축을 따라 서로에 대해 이동하지 않는다.
도 5를 참조하면, 프로세스(500)의 흐름도가 도시되어 있다. 이 프로세스(500)는 3 차원 반도체 컴포넌트 또는 이러한 컴포넌트의 일부를 형성하기 위한 프로세스의 일례이다. 프로세스(500)는 포토리소그래피 시스템(100 또는 200)을 사용하여 수행될 수 있다. 프로세스(500)는 도 2a에 도시된 시스템(200)에 대하여 논의된다. 프로세스(500)는 또한 도 6a 내지 도 10b에 대하여 논의된다.
광빔(260)이 마스크(174)를 향해 지향된다(510). 이 광빔(260)은 복수의 펄스를 포함하는 펄스형 광빔이고, 그 각각은 도 3의 (c)에 도시된 바와 같이 시간적으로 서로로부터 분리되어 있다. 도 6a 및 도 6b는 광빔(260)의 일부인 단일 펄스의 광 스펙트럼의 일례를 도시한다. 광빔(260) 내의 다른 펄스는 상이한 광 스펙트럼을 가질 수 있다.
도 6a를 참조하면, 광 펄스(600A)의 광 스펙트럼(601A)이 도시되어 있다. 광 펄스(600A)는 파장의 대역 내에서 강도가 0이 아니다. 파장의 대역은 또한 펄스(600A)의 대역폭으로 지칭될 수 있다.
도 6a에 도시된 정보는 펄스(600A)의 순간 광 스펙트럼(601A)(또는 방출 스펙트럼)이다. 광 스펙트럼(601A)은 광빔(260)의 펄스의 광 에너지 또는 파워가 상이한 파장(또는 주파수)에 걸쳐 어떻게 분포되는지에 대한 정보를 포함한다. 광 스펙트럼(601A)은 스펙트럼 강도(절대 교정을 반드시 수반하는 것은 아님)가 파장 또는 광 주파수의 함수로서 플롯되는 다이어그램의 형태로 묘사된다. 광 스펙트럼(601A)은 광빔(260)의 펄스의 스펙트럼 형상 또는 강도 스펙트럼으로 지칭될 수 있다. 펄스(600A)는 주파장(602A)을 가지며, 이것은 도 6a의 예에서 피크 강도이다. 광빔(260)의 펄스 및 광빔(260)의 펄스에 의해 형성되는 에어리얼 이미지에 대한 논의는 펄스의 주파장을 참고하지만 펄스는 주파장 이외의 파장을 포함하고, 펄스는 미터법(metric)을 특징으로 할 수 있는 유한 대역폭을 갖는다. 예를 들면, 스펙트럼 형상의 최대 피크 강도의 분율(X)에서의 스펙트럼의 전체 폭(FWXM로 지칭됨)을 사용하여 광빔 대역폭을 특징지을 수 있다. 다른 예로서, 적분 스펙트럼 강도의 분율(Y)을 포함하는 스펙트럼의 폭(EY로 지칭됨)을 사용하여 광빔 대역폭을 특징지을 수 있다.
펄스(600A)는 광빔(260)에 있을 수 있는 펄스의 일례로서 도시되어 있다. 펄스(600A)가 웨이퍼(120)의 일부를 노광하는데 사용될 때, 이 펄스 내의 광은 에어리얼 이미지를 형성한다. z 방향(도 1c 및 도 4)에서의 에어리얼 이미지의 위치는 주파장(602A)의 값에 의해 결정된다. 광빔(260) 내의 다양한 펄스는 상이한 주파장을 가질 수 있다. 예를 들면, 단일의 노광 패스 동안에 2 개의 에어리얼 이미지를 생성하기 위해, 광빔(260)의 펄스 중 일부는 하나의 주파장(제 1 주파장)을 가지며, 광빔(260)의 다른 펄스는 다른 주파장(제 2 주파장)을 갖는다. 제 1 주파장 및 제 2 주파장은 상이한 파장이다. 제 1 주파장과 제 2 주파장 사이의 파장 차이는 스펙트럼 간격으로 지칭될 수 있다. 스펙트럼 간격은, 예를 들면, 200 펨토미터(fm) 내지 5 피코미터(pm)일 수 있다. 광빔(260) 내의 다양한 펄스의 파장은 상이할 수 있으나, 펄스의 광 스펙트럼의 형상은 동일할 수 있다.
광원(205)은, 모든 펄스가 시간적으로 펄스의 바로 앞이나 바로 뒤에 오는 펄스와 다른 주파장을 갖도록, 펄스 투 펄스 베이스(pulse-to-pulse basis)로 제 1 주파장과 제 2 주파장 사이에서 주파장을 디더링(dithering)하거나 스위칭할 수 있다. 이들 구현형태에서, 광빔(260) 내의 모든 펄스가 동일한 강도를 갖는 것으로 가정하면, 이러한 방식으로 제 1 주파장과 제 2 주파장을 분포시키면 동일한 강도로 z 방향으로 상이한 위치에 2 개의 에어리얼 이미지가 생성된다.
일부의 구현형태에서, 펄스의 특정의 부분(예를 들면, 33%)는 제 1 주파장을 가지며, 나머지(이 실시례에서 67%)는 제 2 주파장을 갖는다. 이들 구현형태에서, 광빔(260) 내의 모든 펄스가 동일한 강도를 갖는 것으로 가정하면, 2 개의 에어리얼 이미지가 상이한 강도로 형성된다. 제 1 주파장을 갖는 펄스에 의해 형성된 에어리얼 이미지는 제 2 주파장을 갖는 펄스에 의해 형성된 에어리얼 이미지의 강도의 약 절반을 갖는다. 이러한 방식으로, z 축을 따라 웨이퍼(170) 내의 특정 위치에 제공된 선량은 각각의 제 1 주파장 및 제 2 주파장을 갖는 N 개의 펄스의 부분을 제어함으로써 제어될 수 있다.
노광 패스를 위한 특정 주파장을 가져야 하는 펄스의 부분은 전자 저장장치(252)에 저장된 레시피 파일(259)에 기입될 수 있다. 레시피(259)는 노광 패스를 위한 다양 주파장의 비율을 명시한다. 레시피(259)는 다른 노광 패스를 위해 상이한 비율이 사용될 수 있도록 그리고 필드 별로 에어리얼 이미지가 조정 또는 제어될 수 있도록 다른 노광 패스를 위한 비율도 명시할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 펄스(600B)의 광 스펙트럼(601B)이 도시되어 있다. 펄스(600B)는 광빔(260)의 펄스의 다른 예이다. 펄스(600B)의 광 스펙트럼(601B)은 광 스펙트럼(601A)과 다른 형상을 갖는다. 특히, 광 스펙트럼(601B)은 펄스(600B)의 2 개의 주파장(602B_1, 602B_2)에 대응하는 2 개의 피크를 갖는다. 펄스(600B)는 광빔(260)의 일부이다. 펄스(600B)를 사용하여 웨이퍼(120)의 일부를 노광할 때, 펄스 내의 광은 웨이퍼 상의 z 축을 따라 상이한 위치에 2 개의 에어리얼 이미지를 형성한다. 에어리얼 이미지의 위치는 주파장(602B_1, 602B_2)의 파장에 의해 결정된다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 펄스는 이러한 펄스를 형성할 수 있는 임의의 하드웨어에 의해 형성될 수 있다. 예를 들면, 펄스(600A)와 같은 펄스들의 펄스 트레인은 도 2c의 라인 협폭화 모듈(216C)과 유사한 라인 협폭화 모듈을 사용하여 형성될 수 있다. 격자(291)에 의해 회절되는 광의 파장은 격자에 입사되는 광의 각도에 의존한다. 격자(291)와 상호작용하는 광의 입사 각도를 변경하는 메커니즘은 이러한 라인 협폭화 모듈과 함께 사용되어 노광 패스를 위한 N 개의 펄스를 갖는 펄스 트레인을 생성할 수 있고, 여기서 N 개의 펄스 중 적어도 하나는 N 개의 펄스의 다른 펄스의 주파장과 다른 주파장을 갖는다. 예를 들면, 프리즘(292, 293, 294, 295) 중 하나를 회전시켜 펄스 단위로 격자(291) 상에 입사되는 광의 각도를 변경할 수 있다. 일부의 구현형태에서, 라인 협폭화 모듈은 빔(260)의 경로에 격자(291) 상에 입사되는 광의 각도를 변경하도록 이동가능한 미러를 포함한다. 이러한 구현형태의 일례는 2001년 2월 20일에 특허된 미세 파장 제어를 수반하는 협밴드 레이저라는 명칭의 미국 특허 제 6,192,064 호에서 설명되어 있다.
펄스(600B)(도 6b)와 같은 펄스는 또한 도 2c의 라인 협폭화 모듈(216C)과 유사한 라인 협폭화 모듈을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 음향 광학 변조기와 같은 여기 광학 요소가 빔(260)의 경로의 라인 협폭화 모듈(216C)에 배치될 수 있다. 음향 광학 변조기는 변조기를 여기하는데 사용되는 음파의 주파수에 의존하는 각도로 입사광을 편향시킨다. 음향 변조기는 음파를 전파시킬 수 있는 유리 또는 석영과 같은 재료 및 이 재료에 결합된 트랜스듀서를 포함한다. 트랜스듀서는 여기 신호에 응답하여 진동하고, 이 진동에 의해 재료 내에서 음파가 생성된다. 음파는 재료의 굴절률을 변화시키는 팽창 및 압축의 이동 평면을 형성한다. 그 결과, 음파는 입사광이 회절되어 동시에 수개의 상이한 각도로 재료로부터 나가게 하는 회절 격자로서 작용한다. 2 개 이상의 차수로부터의 광이 격자(291)에 도달될 수 있고, 다양한 회절 차수의 각각의 광은 격자(291)에의 상이한 입사 각도를 갖는다. 이러한 방식으로, 2 개 이상의 주파장을 포함하는 단일 펄스가 형성될 수 있다. 음향 광학 변조기를 포함하는 라인 협폭화 모듈(216)의 일례는, 예를 들면, 2006년 12월 26일에 허여된 대역폭 스펙트럼 제어를 위한 레이저 출력 빔 파면 스플리터라는 명칭의 미국 특허 제 7,154,928 호에 설명되어 있다.
일 세트의 광 펄스가 단일의 노광 패스(520) 동안에 마스크(174)를 통과하여 웨이퍼(170)를 향한다. 위에서 논의된 바와 같이, 이 노광 패스 동안에 N 개의 광 펄스가 웨이퍼(170)에 제공될 수 있다. N 개의 광 펄스는 빔(260) 내의 연속 광 펄스일 수 있다. 웨이퍼(170)의 노광된 부분은 이 노광 패스에 걸쳐 N 개의 펄스의 각각의 광 스펙트럼의 평균이다. 따라서, N 개의 펄스의 부분이 제 1 주파장을 갖고, 나머지 N 개의 펄스가 제 2 주파장을 갖는 경우, 웨이퍼(170)에서 평균 광 스펙트럼은 제 1 주파장에서의 피크 및 제 2 주파장에서의 피크를 포함하는 광 스펙트럼일 것이다. 유사하게, N 개의 펄스의 개별 펄스의 모두 또는 일부가 둘 이상의 주파장을 갖는 경우, 이들 주파장은 평균 광 스펙트럼에서 피크를 형성할 수 있다. 도 7은 웨이퍼(170)에서 평균 광 스펙트럼(701)의 일례를 도시한다. 평균 광 스펙트럼(701)은 제 1 주파장(702_1) 및 제 2 주파장(702_2)을 포함한다. 도 7의 실시례에서, 제 1 주파장(702_1) 및 제 2 주파장(702_2)은 약 500 fm의 스펙트럼 간격(703)만큼 분리되지만 다른 조합도 고려될 수 있다. 스펙트럼 간격(703)은 제 1 주파장(702_1)과 제 2 주파장(702_2)을 구별할 수 있는 간격이고, 평균 광 스펙트럼(701)은 파장(702_1과 702_2)들 사이에서 강도가 거의 없는 스펙트럼 영역(704)을 포함한다.
2 개 이상의 에어리얼 이미지, 예들, 제 1 주파장에 기초한 제 1 에어리얼 이미지 및 제 2 주파장에 기초한 제 2 에어리얼 이미지가 평균 광학 스펙트럼(530)에 기초하여 웨이퍼(170)에 형성된다. 평균 광 스펙트럼(701)의 예를 계속하고, 또한 도 8a를 참조하면, 2 개의 에어리얼 이미지(873a, 873b)가 N 개의 펄스에 기초하여 단일의 노광 패스로 형성된다. N 개의 펄스는 제 1 주파장(702_1)을 갖는 펄스 및 제 2 주파장(702_2)을 갖는 펄스를 포함한다. 제 1 주파장(702_1)을 갖는 펄스는 제 1 에어리얼 이미지(873a)를 형성하고, 제 2 주파장(702_2)을 갖는 펄스는 제 2 에어리얼 이미지(873b)를 형성한다. 에어리얼 이미지(873a)는 제 1 평면(878a)에 형성되고, 에어리얼 이미지(873b)는 제 2 평면(878b)에 형성된다. 평면(878a, 878b)는 웨이퍼(170)에서 광빔(260)의 전파 방향에 수직이다. 평면(878a, 878b)은 분리 거리(179)만큼 z 방향을 따라 분리된다.
분리 거리(879)는 단일의 주파장을 갖는 평균 광 스펙트럼에 대해 리소그래피 장치(169)의 초점 깊이보다 크다. 초점 깊이는 선량 값(웨이퍼에 제공되는 광 에너지의 양)에 대해 이 선량이 웨이퍼(170)에 적용되고 있는 프로세스의 경우에 피처 크기의 허용가능한 범위 내에 있는 피처 크기를 제공하는 z 방향을 따르는 초점 범위로서 정의될 수 있다. 프로세스(500)는 단일의 노광 패스 동안에 웨이퍼(170)에 구별가능한 둘 이상의 에어리얼 이미지를 제공함으로써 리소그래피 노광 장치(169)의 초점 깊이를 증가시킬 수 있다. 이는 복수의 에어리얼 이미지가 각각 피처 크기의 허용 범위 내에 있는 피처를 이용하여 z 방향으로 상이한 위치에 있는 웨이퍼를 노광할 수 있기 때문이다. 다시 말하면, 프로세스(500)는 단일의 노광 패스 동안에 리소그래피 노광 장치(169)에 더 큰 범위의 초점 깊이를 제공할 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 리소그래피 노광 장치(169)의 오퍼레이터는 레시피 파일(259)을 통해 노광 프로세스의 다양한 파라미터를 제어할 수 있다. 일부의 구현형태에서, 리소그래피 노광 장치(169)의 오퍼레이터는 ASML사인 Brion으로부터 입수가능한 Tachyon Source-Mask Optimization(SMO)와 같은 시뮬레이션 프로그램으로부터 정보를 수신할 수 있고, 이 정보를 사용하여 레시피 파일(259)의 파라미터를 프로그래밍하거나 아니면 명시할 수 있다. 예를 들면, 리소그래피 노광 장치(169)의 오퍼레이터는 다가오는 로트(lot)가 이전의 노광된 로트만큼 많은 초점 깊이를 필요로 하지 않을 것임을 알 수 있다. 이 실시례에서, 오퍼레이터는 시뮬레이션 프로그램에 초점 깊이 및 선량 변화를 지정할 수 있고, 이 시뮬레이션 프로그램은 스펙트럼 간격(703)의 값을 회복시켜 원하는 파라미터를 얻는다. 그러면 오퍼레이터는 I/O 인터페이스(253)를 통해 레시피 파일(259)을 프로그래밍함으로써 다가오는 로트에 대한 스펙트럼 간격(703)의 값을 지정할 수 있다. 일부의 구현형태에서, 오퍼레이터는 이 시뮬레이션을 사용하여 특정 노광 패스의 경우에 보다 깊은 초점 깊이가 필요한지의 여부(예를 들면, 구별되는 평면에서 복수의 에어리얼 이미지로 웨이퍼(170)를 노광함으로써 가능한가)를 결정할 수 있다. 반도체 컴포넌트의 특정 부분을 형성하기 위해 더 깊은 초점 깊이가 필요하지 않은 경우, 레시피 파일(259)은, 예를 들면, 반도체 컴포넌트의 특정 부분을 형성하는데 사용되는 노광 패스가 단일의 주파장을 포함하는 평균 광 스펙트럼을 갖도록 구성될 수 있다.
더욱이, 오퍼레이터 및/또는 시뮬레이터는 계측 시스템(172) 또는 다른 센서에 의해 측정된 형성된 3 차원 컴포넌트에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 계측 시스템(172)은 형성된 3D 반도체 컴포넌트의 측벽 각도에 관한 데이터를 제공할 수 있고, 이 데이터를 사용하여 후속 노광 패스에 대한 레시피 파일(259)에서 파라미터를 프로그래밍할 수 있다.
도 8b는 평면(878a)에서 x-y 평면(도 8a에서 지면을 바라본 것)에서의 에어리얼 이미지(873a)를 도시한다. 에어리얼 이미지(873a, 873b)는 일반적으로 x-y 평면에 형성된 2 차원 강도 패턴이다. 이 강도 패턴의 성질은 마스크(174)의 특성에 의존한다. 제 1 평면 및 제 2 평면(878a, 878b)은 웨이퍼(170)의 일부이다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 제 1 평면(878a)은 전체 웨이퍼(170)의 작은 부분에 불과할 수 있다.
분리 거리(879)의 값은 스펙트럼 간격(703) 및 광학 시스템(275)의 특성에 의존한다. 예를 들면, 분리 거리(879)의 값은 초점 길이, 수차, 및 광학 시스템(275)에서 렌즈 및 다른 광학 요소의 특성에 의존할 수 있다. 색수차(C)를 갖는 스캐너 렌즈의 경우, 분리 거리(879)는 식 (1)로부터 결정될 수 있다:
Figure 112022079636313-pat00001
식 (1),
여기서, ΔD는 나노미터(nm) 단위의 분리 거리(879)이고, C는 색수차(초점면이 파장 변화에 대해 전파 방향으로 이동하는 거리로 정의됨)이고, Δλ는 피코미터 단위의 스펙트럼 간격(873)이다. 분리 거리(875)는, 예를 들면, 5000 nm(5 μm)일 수 있고, 스펙트럼 간격(873)은 약 200-300 fm일 수 있다.
더욱이, 제조 및 설치 프로세스의 변화 및/또는 최종 사용자에 의한 개조로 인해 특정 유형의 노광 장치(169)의 특정의 경우에 대해 원하는 분리 거리(879)를 달성하기 위해 상이한 주파장이 요구될 수 있다. 위에서 논의된 바와 같이, 레시피 또는 프로세스 제어 프로그램(259)이 제어 시스템(250)의 전자 저장장치(252) 상에 저장될 수 있다. 레시피(259)는 특정 노광 장치 또는 어떤 유형의 노광 장치에 맞게 수정되거나 프로그래밍될 수 있다. 레시피(259)는 리소그래피 시스템(200)이 제조될 때 프로그래밍될 수 있고, 및/또는 레시피(259)는 시스템(200)의 성능을 잘 알고 있는 최종 사용자 또는 기타 오퍼레이터에 의해, 예를 들면, I/O 인터페이스(253)를 통해 프로그래밍될 수 있다.
레시피(259)는 또한 웨이퍼(170)의 상이한 영역을 노광시키는데 사용되는 상이한 노광 패스에 대해 상이한 분리 거리(879)를 지정할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 레시피(259)는 로트마다 또는 층마다 또는 웨이퍼마다 분리 거리(879)를 지정할 수 있다. 로트 또는 층은 동일한 공칭 조건 하에서 동일한 노광 장치에 의해 처리되는 일 그룹의 웨이퍼이다. 레시피(259)는 또한 각각의 이미지에 의해 제공되는 선량과 같은 에어리얼 이미지(873a, 873b)에 관련된 다른 파라미터의 지정을 허용한다. 예를 들면, 레시피(259)는 제 2 주파장(702_2)을 갖는 펄스의 수에 대한 제 1 주파장(702_1)을 갖는 N 개의 펄스 내의 펄스의 수의 비율을 지정할 수 있다. 이들 다른 파라미터는 또한 필드마다, 로트마다(또는 층마다) 및/또는 웨이퍼마다 지정될 수 있다.
더욱이, 레시피(259)는 일부의 층이 제 1 주파장(702_1) 및 (873a, 873b)으로 노광되지 않고 그 대신 단일의 주파장을 포함하는 광 스펙트럼을 갖는 펄스로 노광되도록 지정할 수 있다. 이러한 광 스펙트럼은, 예를 들면, 3 차원 반도체 컴포넌트 대신 평면 반도체 컴포넌트가 형성되어야 하는 경우에 사용될 수 있다. I/O 인터페이스(253)를 통해 최종 사용자 및/또는 제조업체는, 예를 들면, 특정 층 또는 로트에 대해 단일의 주파장이 사용되는 시나리오를 포함하여 주파장의 수를 지정하는 레시피를 프로그래밍 또는 생성할 수 있다.
또한, 위의 실시례는 2 개의 주파장을 갖는 평균 광 스펙트럼(701)을 논의하고 있으나, 다른 실시례에서 이 평균 광 스펙트럼(701)은 2 개를 초과하는 주파장(예를 들면, 3 개, 4 개, 또는 5 개의 주파장)을 가질 수 있고, 이들 각각은 스펙트럼 간격 및 영역(704)과 같은 영역에 의해 가장 가까운 다른 주파장으로부터 분리되어 있다. I/O 인터페이스(253)를 통해 최종 사용자 및/또는 제조업체는 이들 파라미터를 지정하는 레시피를 프로그래밍 또는 생성할 수 있다.
3 차원 3D 반도체 컴포넌트가 형성된다(540). 도 9a는 3D 반도체 컴포넌트(995)의 일례의 단면도를 도시한다. 도 9b는 제 1 평면(878a)에서 x-y 평면 내의 웨이퍼(170) 및 컴포넌트(995)를 도시한다. 3D 반도체 컴포넌트(995)는 완전한 컴포넌트이거나 더 큰 컴포넌트의 일부일 수 있다. 3D 반도체 컴포넌트(995)는 전체가 웨이퍼(170) 내의 하나의 z 위치에 형성되는 것은 아닌 피처를 갖는 임의의 유형의 반도체 컴포넌트일 수 있다. 예를 들면, 3D 반도체 컴포넌트는 z 축을 따라 연장되는 리세스 또는 개구를 포함하는 장치일 수 있다. 3D 반도체 컴포넌트는 임의의 유형의 전자 어플리케이션에 사용될 수 있다. 예를 들면, 3D 반도체 컴포넌트는 3D NAND 플래시 메모리 컴포넌트의 전부 또는 일부일 수 있다. 3D NAND 플래시 메모리는 메모리 셀들이 층 내의 z 축을 따라 적층된 메모리이다.
도 9a의 실시례에서, 3D 반도체 컴포넌트(995)는 주변(999)에 형성된 리세스(996)를 포함한다. 리세스(996)는 바닥(997) 및 측벽(998)을 포함하며, 이것은 대체로 주변(999)과 바닥(997) 사이에서 z 축을 따라 연장된다. 바닥(997)은 제 2 에어리얼 이미지(873b)(도 8a)에 있는 광으로 평면(878b)에서 포토레지스트를 노광함으로써 형성된다. 주변(999) 상의 피처는 제 1 에어리얼 이미지(873a)(도 8a) 내에 있는 광을 사용하여 형성된다.
이 프로세스(500)를 사용하면 또한 측벽 각도(992)가 90°로 되거나 또는 다른 프로세스에서 가능한 것보다 90°에 더 가까워질 수 있다. 측벽 각도(992)는 바닥(997)과 측벽(998) 사이의 각도이다. 측벽(998)이 x-z 평면에서 연장되는 경우, 바닥은 x-y 평면에서 연장되고, 측벽 각도(992)는 90°이고, 본 실시례에서는 수직으로 간주될 수 있다. 수직 측벽 각도는, 예를 들면, 3D 반도체 컴포넌트에 보다 명확한 피처를 가능하게 하므로 바람직하다. 제 1 에어리얼 이미지(873a) 및 제 2 에어리얼 이미지(873b)(각각 제 1 평면(878a) 및 제 2 평면(878b))의 위치가 웨이퍼(170)의 상이한 부분인 개별의 이미지이므로 프로세스(500)는 90°와 같거나 이에 근접하는 측벽 각도(992)를 달성한다. 단일의 노광 패스로 별개의 에어리얼 이미지를 형성하면 각각의 이미지의 품질이 향상되어 보다 낮은 품질의 단일 에어리얼에 의해 형성되는 피처에 비해 보다 수직으로 배향된 보다 명확한 피처를 얻을 수 있다.
도 10a 및 도 10b는 프로세스(500)에 관련된 여기 데이터의 예이다. 도 10a는 y 축에 따른 마스크 위치에 대한 에어리얼 이미지 강도의 3 개의 플롯(1001, 1002, 1003)을 도시한다. 플롯(1001, 1002, 1003)의 각각은 하나의 에어리얼 이미지에 대한 마스크 위치에 대한 강도를 나타낸다. 도 10a에서, 플롯(1001)은 도 5에 대해 위에서 논의한 바와 같은 단일의 노광 패스 동안에 2 개의 에어리얼 이미지를 형성하는 평균 광 스펙트럼의 시뮬레이션을 도시한다. 플롯(1002)은 웨이퍼 상의 3 차원 피처(예를 들면, 비아 및 구멍)의 인쇄를 용이하게 하도록 초점 깊이를 증가시키는 프로시저인 ASML의 EFESE 기법에 따라 웨이퍼 스테이지를 경사시킨 상황의 시뮬레이션을 도시한다. EFESE 기법에서, 웨이퍼 스테이지는 웨이퍼를 노광시키면서 초점을 통해 에어리얼 이미지를 스캐닝하기 위해 어떤 각도로 기울어진다. EFESE 기법은 일반적으로 초점 깊이를 더 증가시킨다. 도 10a에서, 플롯(1002)만이 EFESE 기법을 사용하여 시뮬레이션된 데이터를 나타낸다. 도 10a에 나타낸 나머지 데이터 는 EFESE 기법을 사용하지 않는다. 플롯(1003)은 선량에 기초한 최상의 초점의 시뮬레이션으로부터의 데이터를 나타낸다.
도 10a에 도시된 마스크 위치의 함수로서 에어리얼 이미지 강도는 단일의 노광 패스로 2 개 이상의 에어리얼 이미지를 형성하면 웨이퍼 스테이지를 틸팅한 것과 유사한 콘트라스트를 생성할 수 있음을 예시한다. 콘트라스트가 더 크다는 것은 z 축을 따라 상이한 위치에 있는 3 차원 피처가 적절히 형성될 가능성이 더 높다는 것을 나타낸다.
도 10b는 3 개의 상이한 에어리얼 이미지의 초점 위치의 함수로서 임계 치수의 3 개의 플롯(1004, 1005, 1006)을 도시하며, 각각의 에어리얼 이미지는 노광 패스에 걸쳐 평균화된 것이다. 도 10b에서, 플롯(1004)는 EFESE 기법이 적용되지 않고 단일 에어리얼 이미지가 형성된 시뮬레이션으로부터의 데이터를 나타낸다. 플롯(1005)는 EFESE 기법이 적용된 시뮬레이션으로부터의 데이터를 나타낸다. 보여지는 바와 같이, EFESE 기법은 임계 치수 값이 추가 거리에 대해 0의 초점으로부터 동일하게 유지되므로 비 EFESE 시뮬레이션에 비해 초점 깊이를 증가시킨다. 플롯(1005)는 단일의 노광 패스로 2 개의 에어리얼 이미지가 생성되고 EFESE 기법이 사용되지 않는 시뮬레이션으로부터의 데이터를 나타낸다. 복수의 에어리얼 이미지를 사용한 비 EFESE 시뮬레이션의 초점 깊이는 EFESE 기법과 동등하거나 더 우수하다. 따라서, 프로세스(500)를 사용하면 EFESE와 같은 기법에 의존하지 않고 단일의 노광 패스로 더 깊은 초점 깊이를 달성할 수 있다.
이 실시형태들은 다음의 절을 이용하여 더 설명될 수 있다.
1. 포토리소그래피 시스템을 사용하여 3 차원 반도체 컴포넌트를 형성하는 방법으로서,
상기 방법은:
복수의 광 펄스를 포함하는 펄스형 광빔을 전파 방향을 따라 마스크를 향해 지향시키는 단계;
단일의 노광 패스(exposure pass) 동안에 상기 광빔 내의 광 펄스의 세트를 상기 마스크를 통과하게 하여 웨이퍼로 향하게 하는 단계;
상기 단일의 노광 패스 동안에, 상기 마스크를 통과하는 상기 펄스의 세트 내의 광 펄스에 기초하여 상기 웨이퍼 상에 적어도 제 1 에어리얼 이미지(aerial image) 및 제 2 에어리얼 이미지를 생성하는 단계 - 상기 제 1 에어리얼 이미지는 상기 웨이퍼 상의 제 1 평면에 있고, 상기 제 2 에어리얼 이미지는 상기 웨이퍼 상의 제 2 평면에 있고, 상기 제 1 평면 및 상기 제 2 평면은 상기 전파 방향을 따라 분리 거리만큼 서로 분리되어 있음 -; 및
상기 제 1 에어리얼 이미지 내의 광과 상기 웨이퍼의 제 1 부분 내의 재료 사이의 상호작용 및 상기 제 2 에어리얼 이미지 내의 광과 상기 웨이퍼의 제 2 부분의 재료 사이의 상호작용에 기초하여, 포토레지스트로 상기 3 차원 반도체 컴포넌트를 패터닝하는 단계를 포함하며,
펄스의 세트 내의 펄스들 중 적어도 하나는 제 1 주파장(primary wavelength)을 가지며 펄스의 세트 내의 나머지 펄스들 중 적어도 하나는 상기 제 1 주파장과 다른 제 2 주파장을 가져 제 1 펄스의 세트 및 제 2 펄스의 세트의 스펙트럼이 스펙트럼적으로 구별되며, 상기 분리 거리는 상기 제 1 주파장과 상기 제 2 주파장 사이의 차이에 기초하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
2. 제 1 절에 있어서, 상기 단일의 노광 패스 동안에 상기 마스크를 통과하는 상기 펄스의 세트 내의 펄스들 중 적어도 하나는 둘 이상의 주파장의 광을 포함하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
3. 제 2 절에 있어서, 각각의 주파장은 가장 가까운 다른 주파장으로부터 200 펨토미터(fm) 내지 500 피코미터(pm)의 스펙트럼 간격만큼 분리되어 있는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
4. 제 1 절에 있어서, 상기 제 1 에어리얼 이미지와 상기 제 2 에어리얼 이미지 사이의 분리 거리는 상기 단일의 노광 패스 동안에 변화하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
5. 제 1 절에 있어서, 상기 단일의 노광 패스는 제 1 노광 패스이고, 상기 방법은, 제 2 노광 패스 동안 및 제 1 노광 패스가 완료된 후에, 상기 광빔 내의 제 2 광 펄스의 세트를 상기 마스크를 통과하게 하여 웨이퍼로 향하게 하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 에어리얼 이미지와 상기 제 2 에어리얼 이미지 사이의 분리 거리는 상기 제 1 노광 패스 및 상기 제 2 노광 패스 동안에 상이한, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
6. 제 1 절에 있어서, 상기 제 1 에어리얼 이미지와 상기 제 2 에어리얼 이미지 사이의 분리 거리는 상기 단일의 노광 패스 이전에 설정되고, 상기 분리 거리는 상기 단일의 노광 패스 동안에 변화되지 않는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
7. 제 6 절에 있어서, 상기 제 1 에어리얼 이미지와 상기 제 2 에어리얼 이미지 사이의 분리 거리는 상기 포토리소그래피 시스템의 하나 이상의 특징부를 수용하도록 설정되는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
8. 제 1 절에 있어서, 상기 펄스의 세트는 제 1 그룹의 광 펄스 및 제 2 그룹의 광 펄스를 포함하고, 제 1 그룹의 광 펄스 내의 각각의 펄스는 상기 제 1 주파장을 가지며, 제 2 그룹의 펄스 내의 각각의 펄스는 상기 제 2 주파장을 가지며, 상기 방법은:
상기 제 1 그룹의 펄스의 특성을 제어함으로써 상기 제 1 에어리얼 이미지 내의 광량을 제어하는 단계; 및
상기 제 2 그룹의 펄스의 특성을 제어함으로써 상기 제 2 에어리얼 이미지 내의 광량을 제어하는 단계를 더 포함하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
9. 제 8 절에 있어서, 상기 제 1 그룹의 특성은 상기 제 1 그룹 내의 펄스의 수를 포함하고, 상기 제 2 그룹의 특성은 상기 제 2 그룹 내의 펄스의 수를 포함하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
10. 제 9 절에 있어서, 상기 제 1 그룹 내의 펄스의 수를 제어하는 것은, 상기 단일의 노광 패스가 시작되기 전에, 상기 제 1 그룹의 펄스 내에 포함될 제 1 펄스의 수를 결정하는 것을 포함하고, 상기 제 2 그룹의 펄스 내의 펄스의 수를 제어하는 것은, 상기 단일의 노광 패스 전에, 상기 제 2 그룹의 펄스 내에 포함될 제 2 펄스의 수를 결정하는 것을 포함하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
11. 제 10 절에 있어서, 상기 제 1 펄스의 수 및 상기 제 2 펄스의 수를 결정하는 것은 (a) 오퍼레이터로부터 입력을 받아들이는 단계 및 (b) 상기 포토리소그래피 시스템과 관련된 사전결정된 설정에 액세스하는 단계 중 하나 이상을 포함하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
12. 제 8 절에 있어서, 상기 제 1 그룹의 펄스의 특성은 상기 제 1 그룹 내의 각각의 펄스의 강도를 포함하고, 상기 제 2 그룹의 펄스의 특성은 상기 제 2 그룹 내의 각각의 펄스의 강도를 포함하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
13. 제 1 절에 있어서, 상기 웨이퍼 상의 제 1 평면과 상기 웨이퍼 상의 제 2 평면은 상기 전파 방향에 실질적으로 수직인 평면인, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
14. 제 9 절에 있어서, 상기 제 1 그룹의 펄스 및 상기 제 2 그룹의 펄스는 상기 단일의 노광 패스에서 상기 마스크를 통과하는 모든 펄스를 포함하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
15. 제 1 절에 있어서,
상기 3 차원 반도체의 제 1 피처는 상기 제 1 평면에 형성되고,
상기 3 차원 반도체의 제 2 피처는 상기 제 2 평면에 형성되고,
상기 제 1 피처 및 제 2 피처는 상기 전파 방향에 실질적으로 평행하게 연장된 측벽에 의해 서로로부터 변위되는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
16. 제 1 절에 있어서, 상기 3 차원 반도체 컴포넌트는 3 차원 NAND 플래시 메모리 컴포넌트를 포함하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
17. 제 1 절에 있어서, 상기 제 1 평면은 제 1 초점면에 대응하고, 상기 제 2 평면은 제 2 초점면에 대응하고, 상기 제 1 평면과 상기 제 2 평면 사이의 분리 거리는 상기 마스크를 통과하는 광 펄스 내의 하나 이상의 파장들 사이의 차이 또는 상기 펄스의 세트 내의 불연속 펄스들 중의 파장들 사이의 차이에 기초하는, 3 차원 반도체 컴포넌트의 형성 방법.
18. 포토리소그래피 시스템으로서,
광원;
리소그래피 스캐너 장치 - 상기 리소그래피 스캐너 장치는 상기 광원으로부터의 펄스형 광빔과 상호작용하도록 배치된 마스크, 및 웨이퍼 홀더를 포함함 -; 및
상기 광원에 연결된 제어 시스템을 포함하며, 상기 제어 시스템은, 단일의 노광 패스 동안에, 전파 방향을 따라 상기 마스크를 통과하는 광 펄스의 세트 내의 광 펄스에 기초하여 상기 웨이퍼 홀더에 수용된 웨이퍼 상에 적어도 제 1 에어리얼 이미지 및 제 2 에어리얼 이미지가 형성되도록 상기 광원으로 하여금 상기 펄스형 광빔을 상기 리소그래피 스캐너 장치를 향해 방출하게 하도록 구성되고, 상기 제 1 에어리얼 이미지는 상기 웨이퍼 상의 제 1 평면에 있고, 상기 제 2 에어리얼 이미지는 상기 웨이퍼 상의 제 2 평면에 있고, 상기 제 1 평면 및 상기 제 2 평면은 상기 전파 방향을 따라 분리 거리만큼 서로 분리되어 있고, 3 차원 반도체 컴포넌트가 상기 제 1 에어리얼 이미지 내의 광과 상기 웨이퍼의 제 1 부분 내의 재료 사이의 상호작용 및 상기 제 2 에어리얼 이미지 내의 광과 상기 웨이퍼의 제 2 부분 내의 재료 사이의 상호작용에 기초하여 형성되고,
상기 펄스의 세트 내의 펄스들 중 적어도 하나는 제 1 주파장을 가지며,
펄스의 세트 내의 나머지 펄스들 중 적어도 하나는 상기 제 1 주파장과 상이한 제 2 주파장을 가져, 제 1 펄스의 세트 및 제 2 펄스의 세트가 스펙트럼적으로 구별되며,
상기 분리 거리는 상기 제 1 주파장과 상기 제 2 주파장 사이의 차이에 기초한, 포토리소그래피 시스템.
19. 제 18 절에 있어서, 상기 제어 시스템은 컴퓨터 판독가능한 저장 매체, 상기 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 연결된 하나 이상의 전자 프로세서, 및 입력/출력 인터페이스를 포함하고, 상기 포토리소그래피 시스템에 관련된 레시피는 상기 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 상에 저장된, 포토리소그래피 시스템.
20. 제 19 절에 있어서, 상기 레시피는 상기 분리 거리를 특정하는, 포토리소그래피 시스템.
21. 제 20 절에 있어서, 상기 레시피는 웨이퍼마다 또는 로트(lot)마다 분리 거리를 특정하는, 포토리소그래피 시스템.
22. 제 18 절에 있어서, 상기 광원은 크립톤 불화물(KrF) 이득 매질 또는 아르곤 불화물(ArF) 이득 매질을 포함하는, 포토리소그래피 시스템.
다른 구현형태는 청구범위 내에 있다.

Claims (32)

  1. 리소그래피 스캐너 장치에 연결되도록 구성된 광원; 및
    상기 광원에 연결된 제어 시스템을 포함하며, 상기 제어 시스템은, 단일의 노광 패스(exposure pass) 동안에, 전파 방향을 따라 통과하는 광 펄스의 세트 내의 광 펄스에 기초하여 웨이퍼 상의 포토레지스트 층에 적어도 제 1 에어리얼 이미지 및 제 2 에어리얼 이미지가 형성되도록, 상기 광원으로 하여금 펄스 광빔을 상기 리소그래피 스캐너 장치 내에 유지되는 상기 웨이퍼를 향해 방출하게 하도록 구성되고, 상기 제 1 에어리얼 이미지는 상기 웨이퍼 상의 포토레지스트 층에서 제 1 평면에 있고, 상기 제 2 에어리얼 이미지는 상기 웨이퍼 상의 상의 포토레지스트 층에서 제 2 평면에 있고, 상기 제 1 평면 및 상기 제 2 평면은 상기 전파 방향을 따라 분리 거리만큼 서로 분리되어 있고, 상기 제 1 에어리얼 이미지 내의 광과 상기 포토레지스트 층 사이의 상호작용 및 상기 제 2 에어리얼 이미지 내의 광과 상기 포토레지스트 층 사이의 상호작용은 3 차원 반도체 컴포넌트를 형성하도록 구성되고,
    펄스의 세트 내의 펄스들 중 적어도 하나는 제 1 주파장을 가지며,
    펄스의 세트 내의 나머지 펄스들 중 적어도 하나는 상기 제 1 주파장과 상이한 제 2 주파장을 가져, 제 1 펄스의 세트 및 제 2 펄스의 세트의 스펙트럼들이 스펙트럼적으로 구별되며,
    상기 분리 거리는 상기 제 1 주파장과 상기 제 2 주파장 사이의 차이에 기초하는, 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 시스템은 컴퓨터 판독가능한 저장 매체, 상기 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 연결된 하나 이상의 전자 프로세서, 및 입력/출력 인터페이스를 포함하고, 상기 시스템에 관련된 레시피는 상기 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 상에 저장된, 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레시피는 상기 분리 거리를 특정하는, 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레시피는 웨이퍼마다 또는 로트(lot)마다 분리 거리를 특정하는, 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 크립톤 불화물(KrF) 이득 매질 또는 아르곤 불화물(ArF) 이득 매질을 포함하는, 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 레시피는,
    광 펄스들 중의 일련의 펄스에 대해 단일의 주파장이 사용되어야 하는지, 또는
    상기 일련의 펄스에 대해 2개의 주파장이 사용되어야 하는지
    여부를 표시하는, 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 레시피는 광 펄스들의 하나 이상의 주파장을 표시하는, 시스템.
  8. 삭제
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WO (1) WO2019079010A1 (ko)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11287743B2 (en) 2018-03-12 2022-03-29 Asml Netherlands B.V. Control system and method
JP7044894B2 (ja) 2018-03-30 2022-03-30 サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー パルス光ビームのスペクトル特性選択及びパルスタイミング制御
US11892403B2 (en) 2019-06-20 2024-02-06 Cilag Gmbh International Image synchronization without input clock and data transmission clock in a pulsed fluorescence imaging system
US11141052B2 (en) 2019-06-20 2021-10-12 Cilag Gmbh International Image rotation in an endoscopic fluorescence imaging system
US11895397B2 (en) * 2019-06-20 2024-02-06 Cilag Gmbh International Image synchronization without input clock and data transmission clock in a pulsed fluorescence imaging system
US11172811B2 (en) 2019-06-20 2021-11-16 Cilag Gmbh International Image rotation in an endoscopic fluorescence imaging system
US11671691B2 (en) 2019-06-20 2023-06-06 Cilag Gmbh International Image rotation in an endoscopic laser mapping imaging system
US11516387B2 (en) 2019-06-20 2022-11-29 Cilag Gmbh International Image synchronization without input clock and data transmission clock in a pulsed hyperspectral, fluorescence, and laser mapping imaging system
US11986160B2 (en) * 2019-06-20 2024-05-21 Cllag GmbH International Image synchronization without input clock and data transmission clock in a pulsed hyperspectral imaging system
US11266304B2 (en) 2019-06-20 2022-03-08 Cilag Gmbh International Minimizing image sensor input/output in a pulsed hyperspectral imaging system
US11134832B2 (en) 2019-06-20 2021-10-05 Cilag Gmbh International Image rotation in an endoscopic hyperspectral, fluorescence, and laser mapping imaging system
KR102628796B1 (ko) 2019-07-23 2024-01-23 사이머 엘엘씨 반복률 편차에 의해 유도된 파장 오차를 보상하는 방법
WO2021186741A1 (ja) 2020-03-19 2021-09-23 ギガフォトン株式会社 露光方法、露光システム、及び電子デバイスの製造方法
EP4050416A1 (en) 2021-02-25 2022-08-31 ASML Netherlands B.V. Lithographic method
WO2022135843A1 (en) 2020-12-24 2022-06-30 Asml Netherlands B.V. Lithographic method
KR20240117540A (ko) * 2021-11-29 2024-08-01 사이머 엘엘씨 다초점 이미징을 용이하게 하기 위한 제어 전압 임계값 선택
WO2024030478A1 (en) * 2022-08-05 2024-02-08 Cymer, Llc Apparatus for and method of control for multifocal imaging

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133216A (ja) 2001-10-26 2003-05-09 Canon Inc 露光方法及び露光装置
US20040146082A1 (en) 1997-07-22 2004-07-29 Armen Kroyan Laser spectral engineering for lithographic process
JP2007511074A (ja) 2003-11-03 2007-04-26 サイマー インコーポレイテッド Ｒｅｌａｘガス放電レーザリソグラフィ光源
JP2008504684A (ja) 2004-06-23 2008-02-14 サイマー インコーポレイテッド 帯域幅スペクトル制御のためのレーザ出力ビーム波面スプリッタ
US20170160647A1 (en) 2014-07-16 2017-06-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic method and apparatus

Family Cites Families (93)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56130707A (en) 1980-03-18 1981-10-13 Canon Inc Photo-printing device
US4937619A (en) 1986-08-08 1990-06-26 Hitachi, Ltd. Projection aligner and exposure method
US4869999A (en) 1986-08-08 1989-09-26 Hitachi, Ltd. Method of forming pattern and projection aligner for carrying out the same
JPH0810666B2 (ja) 1986-09-05 1996-01-31 株式会社日立製作所 パターン形成方法
JP2619473B2 (ja) 1987-06-17 1997-06-11 株式会社日立製作所 縮小投影露光方法
WO1989002175A1 (en) 1987-08-25 1989-03-09 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Device for controlling the output of excimer laser
JP2619419B2 (ja) 1987-10-07 1997-06-11 株式会社日立製作所 縮小投影露光装置
JP2940553B2 (ja) 1988-12-21 1999-08-25 株式会社ニコン 露光方法
JPH061754B2 (ja) 1989-09-01 1994-01-05 株式会社日立製作所 パターン露光装置
JP3234891B2 (ja) * 1990-10-30 2001-12-04 株式会社ニコン 投影露光装置
US5343270A (en) 1990-10-30 1994-08-30 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
JP2796899B2 (ja) 1991-02-16 1998-09-10 住友重機械工業株式会社 色収差２重焦点装置における帯域光および複色光照明方法
JP2830492B2 (ja) 1991-03-06 1998-12-02 株式会社ニコン 投影露光装置及び投影露光方法
WO1994007160A1 (en) 1992-09-11 1994-03-31 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford, Junior University Chromatic focal pencil beam-generating apparatus
JP2852169B2 (ja) 1993-02-25 1999-01-27 日本電気株式会社 投影露光方法および装置
US5303002A (en) * 1993-03-31 1994-04-12 Intel Corporation Method and apparatus for enhancing the focus latitude in lithography
JP3255312B2 (ja) 1993-04-28 2002-02-12 株式会社ニコン 投影露光装置
JPH07220988A (ja) 1994-01-27 1995-08-18 Canon Inc 投影露光方法及び装置及びこれを用いたデバイス製造方法
US6322220B1 (en) 1994-02-14 2001-11-27 Canon Kabushiki Kaisha Exposure apparatus and device manufacturing method using the same
JPH0831734A (ja) 1994-07-19 1996-02-02 Sony Corp 半導体露光装置及び多重結像露光法の最適化法
JP2576798B2 (ja) 1994-10-07 1997-01-29 株式会社日立製作所 投影露光方法及び投影露光装置
US6192064B1 (en) 1997-07-01 2001-02-20 Cymer, Inc. Narrow band laser with fine wavelength control
US6853653B2 (en) 1997-07-22 2005-02-08 Cymer, Inc. Laser spectral engineering for lithographic process
JP3031316B2 (ja) 1997-11-17 2000-04-10 株式会社ニコン 露光方法
JPH11265842A (ja) * 1998-03-17 1999-09-28 Nikon Corp 荷電粒子線露光装置
JP3123548B2 (ja) 1998-06-30 2001-01-15 キヤノン株式会社 露光方法及び露光装置
WO2015012982A1 (en) 2013-07-22 2015-01-29 Johnson Kenneth C Scanned-spot-array duv lithography system
JP3544892B2 (ja) 1999-05-12 2004-07-21 株式会社東京精密 外観検査方法及び装置
JP2001092147A (ja) 1999-09-20 2001-04-06 Ricoh Co Ltd レジストパターン形成方法およびレジストパターン形成装置およびレジストパターンおよびマイクロレンズ
JP2001194321A (ja) 2000-01-12 2001-07-19 Tokyo Seimitsu Co Ltd 半導体ウエハの検査装置
US20030178583A1 (en) 2000-09-18 2003-09-25 Kampherbeek Bert Jan Field emission photo-cathode array for lithography system and lithography system provided with such an array
EP1226580B1 (en) 2000-09-25 2005-02-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical scanning device
TWI285295B (en) 2001-02-23 2007-08-11 Asml Netherlands Bv Illumination optimization in lithography
JPWO2002073670A1 (ja) 2001-03-13 2004-07-02 株式会社ニコン 露光方法及び装置、並びにデバイス製造方法
US20030022112A1 (en) 2001-07-27 2003-01-30 Juliana Arifin Structuring method
JP4154144B2 (ja) 2001-11-13 2008-09-24 キヤノン株式会社 露光装置、発光制御方法、およびデバイス製造方法
JP2005513769A (ja) 2001-12-17 2005-05-12 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ 光学像を形成する方法、この方法に用いる回折素子、この方法を実行するための装置
JP2003264134A (ja) 2002-03-08 2003-09-19 Nikon Corp ステージ制御装置、露光装置、及びデバイス製造方法
JP4362680B2 (ja) 2002-07-15 2009-11-11 セイコーエプソン株式会社 微細構造体の製造方法及び製造装置
US7002747B2 (en) * 2003-01-15 2006-02-21 Asml Holding N.V. Diffuser plate and method of making same
SG146424A1 (en) 2003-03-31 2008-10-30 Asml Masktools Bv Source and mask optimization
GB2402230B (en) 2003-05-30 2006-05-03 Xsil Technology Ltd Focusing an optical beam to two foci
EP1517183A1 (en) 2003-08-29 2005-03-23 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method, and device manufactured thereby
US6829040B1 (en) 2003-11-07 2004-12-07 Advanced Micro Devices, Inc. Lithography contrast enhancement technique by varying focus with wavelength modulation
JP2005158819A (ja) 2003-11-20 2005-06-16 Elpida Memory Inc 露光方法
US7087914B2 (en) * 2004-03-17 2006-08-08 Cymer, Inc High repetition rate laser produced plasma EUV light source
TWI396225B (zh) * 2004-07-23 2013-05-11 尼康股份有限公司 成像面測量方法、曝光方法、元件製造方法以及曝光裝置
JP4222296B2 (ja) 2004-11-22 2009-02-12 住友電気工業株式会社 レーザ加工方法とレーザ加工装置
US7534552B2 (en) 2004-12-23 2009-05-19 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US20060160037A1 (en) 2005-01-18 2006-07-20 International Business Machines Corporation Automated sub-field blading for leveling optimization in lithography exposure tool
US7256870B2 (en) 2005-02-01 2007-08-14 Asml Netherlands B.V. Method and apparatus for controlling iso-dense bias in lithography
US20060209410A1 (en) 2005-03-18 2006-09-21 Smith Adlai H Method and apparatus for compensation or amelioration of lens field curvature and other imaging defects by utilizing a multi-wavelength setting illumination source
US7525638B2 (en) 2005-03-23 2009-04-28 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US7286207B2 (en) 2005-04-28 2007-10-23 Infineon Technologies, Ag Exposing a semiconductor wafer using two different spectral wavelengths and adjusting for chromatic aberration
US7443484B2 (en) 2005-05-13 2008-10-28 Infineon Technologies Ag Method for exposing a semiconductor wafer by applying periodic movement to a component
EP1724641A1 (en) 2005-05-20 2006-11-22 Infineon Technologies AG Lithograpic projection apparatus and method of exposing a semiconductor wafer with a pattern from a mask
US20070013889A1 (en) 2005-07-12 2007-01-18 Asml Netherlands B.V. Lithographic apparatus, device manufacturing method and device manufactured thereby having an increase in depth of focus
KR20090026116A (ko) 2006-06-09 2009-03-11 가부시키가이샤 니콘 패턴 형성 방법 및 패턴 형성 장치, 노광 방법 및 노광 장치 및 디바이스 제조 방법
US20080018943A1 (en) 2006-06-19 2008-01-24 Eastman Kodak Company Direct engraving of flexographic printing plates
JP2009010231A (ja) * 2007-06-28 2009-01-15 Canon Inc 露光装置およびデバイス製造方法
US7969554B2 (en) * 2007-07-17 2011-06-28 International Business Machines Corporation Method, computer program, apparatus and system providing printing for an illumination mask for three-dimensional images
US7703069B1 (en) 2007-08-14 2010-04-20 Brion Technologies, Inc. Three-dimensional mask model for photolithography simulation
JP2009164296A (ja) 2007-12-28 2009-07-23 Canon Inc 露光装置およびデバイス製造方法
US8144739B2 (en) 2008-10-24 2012-03-27 Cymer, Inc. System method and apparatus for selecting and controlling light source bandwidth
JP2010122305A (ja) * 2008-11-17 2010-06-03 Sony Corp 露光装置及び露光方法並びに微細加工装置及び微細加工方法
DE102008064504B4 (de) 2008-12-22 2011-04-07 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsverfahren und Projektionsbelichtungsanlage für die Mikrolithographie
US8520186B2 (en) 2009-08-25 2013-08-27 Cymer, Llc Active spectral control of optical source
NL2005424A (en) 2009-10-30 2011-05-02 Asml Netherlands Bv Lithographic method and apparatus.
JP2011110591A (ja) 2009-11-27 2011-06-09 Pioneer Electronic Corp レーザ加工装置
CN102612669B (zh) * 2010-02-02 2015-07-22 株式会社尼康 曝光方法、曝光装置、图案形成方法及器件制造方法
US8837536B2 (en) 2010-04-07 2014-09-16 Cymer, Llc Method and apparatus for controlling light bandwidth
WO2013011112A1 (en) 2011-07-20 2013-01-24 Carl Zeiss Sms Ltd. Method and apparatus for determining a critical dimension variation of a photolithographic mask
JP2013062484A (ja) 2011-08-24 2013-04-04 Gigaphoton Inc レーザ装置
US8642232B2 (en) * 2011-11-18 2014-02-04 Periodic Structures, Inc. Method of direct writing with photons beyond the diffraction limit
JP2013156448A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Nikon Corp レーザ装置、露光装置及び検査装置
US9207119B2 (en) 2012-04-27 2015-12-08 Cymer, Llc Active spectral control during spectrum synthesis
DE102012211256A1 (de) 2012-06-29 2014-01-02 Carl Zeiss Smt Gmbh Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithographie
WO2014192704A1 (ja) 2013-05-27 2014-12-04 ギガフォトン株式会社 レーザ装置及びアクチュエータを制御する方法
US9715180B2 (en) 2013-06-11 2017-07-25 Cymer, Llc Wafer-based light source parameter control
WO2015008365A1 (ja) 2013-07-18 2015-01-22 ギガフォトン株式会社 露光装置
TWI646864B (zh) 2013-07-22 2019-01-01 美商克萊譚克公司 用於極紫外光之產生之系統及方法
US9599510B2 (en) * 2014-06-04 2017-03-21 Cymer, Llc Estimation of spectral feature of pulsed light beam
US9972491B2 (en) * 2014-06-27 2018-05-15 Toshiba Memory Corporation Mask data generation method, mask data generation system, and recording medium
US9625824B2 (en) * 2015-04-30 2017-04-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Extreme ultraviolet lithography collector contamination reduction
US9778108B2 (en) 2015-05-22 2017-10-03 Cymer, Llc Metrology system and method having a plurality of sensors for estimating a spectral feature of a pulsed light beam
JP6585174B2 (ja) 2015-08-07 2019-10-02 ギガフォトン株式会社 狭帯域化レーザ装置
CN105445834B (zh) * 2015-10-26 2017-09-01 苏州大学 一种大尺寸衍射光栅的制作方法及曝光装置
WO2017098625A1 (ja) 2015-12-10 2017-06-15 ギガフォトン株式会社 狭帯域化レーザ装置及びスペクトル線幅計測装置
NL2017928A (en) 2015-12-18 2017-06-28 Univ Amsterdam Inspection apparatus and method
NL2017844A (en) 2015-12-22 2017-06-28 Asml Netherlands Bv Focus control arrangement and method
CN113376975A (zh) 2015-12-23 2021-09-10 Asml荷兰有限公司 量测方法、量测设备、器件制造方法和计算机程序产品
US9989866B2 (en) 2016-10-17 2018-06-05 Cymer, Llc Wafer-based light source parameter control
US10096967B2 (en) 2016-12-07 2018-10-09 Cymer, Llc Wavelength control system for pulse-by-pulse wavelength target tracking in DUV light source

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040146082A1 (en) 1997-07-22 2004-07-29 Armen Kroyan Laser spectral engineering for lithographic process
JP2003133216A (ja) 2001-10-26 2003-05-09 Canon Inc 露光方法及び露光装置
JP2007511074A (ja) 2003-11-03 2007-04-26 サイマー インコーポレイテッド Ｒｅｌａｘガス放電レーザリソグラフィ光源
JP2008504684A (ja) 2004-06-23 2008-02-14 サイマー インコーポレイテッド 帯域幅スペクトル制御のためのレーザ出力ビーム波面スプリッタ
US20170160647A1 (en) 2014-07-16 2017-06-08 Asml Netherlands B.V. Lithographic method and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
KR102428750B1 (ko) 2022-08-02
CN111433674A (zh) 2020-07-17
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US11526082B2 (en) 2022-12-13
KR102707809B1 (ko) 2024-09-19
TW202043944A (zh) 2020-12-01

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