KR20030075145A - 쉐브런 조명을 사용하여 포토마스크를 조명하는 방법 - Google Patents

쉐브런 조명을 사용하여 포토마스크를 조명하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20030075145A
KR20030075145A KR10-2003-7000173A KR20037000173A KR20030075145A KR 20030075145 A KR20030075145 A KR 20030075145A KR 20037000173 A KR20037000173 A KR 20037000173A KR 20030075145 A KR20030075145 A KR 20030075145A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chevron
corner
transparent
light source
image
Prior art date
Application number
KR10-2003-7000173A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100579601B1 (ko
Inventor
스미스브루스더블유.
Original Assignee
에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. filed Critical 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
Publication of KR20030075145A publication Critical patent/KR20030075145A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100579601B1 publication Critical patent/KR100579601B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/70091—Illumination settings, i.e. intensity distribution in the pupil plane or angular distribution in the field plane; On-axis or off-axis settings, e.g. annular, dipole or quadrupole settings; Partial coherence control, i.e. sigma or numerical aperture [NA]
    • G03F7/701—Off-axis setting using an aperture
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G03F7/7015—Details of optical elements
    • G03F7/70158—Diffractive optical elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

집적회로를 제조하기 위한, 투영 스테퍼와 같은 마이크로리소그래피툴은 쉐브런 조명시스템으로 포토마스크를 조명하는 광을 성형한다. 상기 시스템은 또한 회절광학요소의 쉐브런 마스크 등을 사용하여 광원을 4개의 쉐브런(110b, 120b, 130b, 140b)으로 성형한다. 쉐브런은 콘덴서렌즈의 원형 퓨필의 코너에 위치된다. 쉐브런은 코너의 작은 정사각형 극만큼 작을 수도 있고 고리형 정사각형 링만큼 클수도 있다. 쉐브런은 종래의 X 및 Y 방위를 가진 포토마스크의 피처를 조명하기 위한 월등한 성능을 제공한다.

Description

쉐브런 조명을 사용하여 포토마스크를 조명하는 방법{A Method of Illuminating A Photomask Using Chevron Illumination}
다년간에 걸쳐 광학적 묘화시스템을 이용한 반도체 리소그래피가 수행되어왔다. 상기 과정은 전자기 스펙트럼의 UV 가시부에 속하는, 혹은 그 부근의 방사선의 투영을 통한 양각 이미지 패턴의 창조를 수반한다. 광학적 반도체 리소그래피의 초기 방법은 근접성인쇄기법(proximity printing technique)을 이용하였는데, 이 때 소정의 디바이스 패턴 이미지를 가진 포토마스크는 감광화된 실리콘 웨이퍼면의 표면에 근접하여 유지되어 그 이미지를 표면에 전사하였다. 이러한 접근법의 사용은 축소 광학기의 결여로 인하여 해상도, 디바이스 크기 및 디바이스 수율을 제한한다. 스텝앤드리피트(step-and-repeat) 혹은 스텝앤드스캔(step-and-scan) 광학시스템을 사용한 근래의 축소 투영기법은 초기의 근접성 리소그래피방법에서 봉착하는 몇 가지 문제점들을 최소화하고 현재는 0.15㎛ 미만의 해상도를 가능하게 하는 툴의 개발을 이끌었다.
반도체 디바이스 피처는 일반적으로 그것을 패터닝하는 데 사용되는 자외(UV) 방사선의 파장급이다. 현재, 노광파장은 150 내지 450nm의 급이며, 더욱 상세하게는 157nm, 293nm, 248nm, 365nm 및 436nm 이다. 가장 어려운 리소그래피 피처는 λ를 노광파장이라 하고 NA를 노광툴의 대물렌즈 개구수라고 할 때 0.5λ/NA에 대응하는 크기 근처 또는 그 이하에 속하는 것들이다. 예로서, 0.65NA 대물렌즈를 내장한 193nm 파장 노광시스템의 경우에, 0.13㎛이하의 피처의 묘화가 현재 기술의 한계로 여겨진다. 일반적인 시스템들은 쾰러형 조명 및 원형 형상의 유효 소스를 채용한다. 더 최근에는 소스 형상은 이러한 종래의 원형에서 특정 포트마스크 패턴, 파장, NA 및 기타 묘화 파라미터를 위한 최적의 조명 조건으로 바뀌어 왔다. 마스크 지오메트리의 방향으로 방위잡힌 한 쌍의 혹은 원형의 소스 형상을 가진, 쌍극조명을 사용하는 오프액시스조명은 묘화성능에 상당한 향상을 가져올 수 있다. 이것은 최적화된 조명각에서의 경사 조명(oblique illumination)만이 대물렌즈 퓨필의 최외각 에지에서 단일 방위의 마스크 회절에너지를 투영하도록 설계될 수 있기 때문이다. 쌍극조명의 문제는 X-Y 평면에서 한 방향을 따라 방위잡힌 피처로 묘화가 제한되는 데에 따른 X 및 Y(또는 수평 및 수직)성분 모두의 지오메트리가 고려될 때 발생한다. 또한, 원형 극 형상의 사용은 정사각형이나 직사각형 형상의 극을 사용하여 개선될 수 있다. 4극 또는 4중극 소스 형상은 X 및 Y 방위 지오메트리에 대한 변형례(예로서 US 특허 5,305,054호 참조)이다. 여기에서, 2개의 직교축선을 따라 위치된 마스크 지오메트리를 수용하기 위해서 4개의 원형 극이이용된다. 하지만 다중 원형 극의 사용이 직교하는 X 및 Y축상에 방위잡힌 마스크 지오메트리의 사용을 위한 최적의 형상은 아니다. 본 발명자는 조명원의 코너들에서 쉐브런 형상을 형성하는, X 및 Y축을 따라 연장된 특수한 정사각 극 형상이 다른 조명 접근법에 비하여 월등한 성능을 보인다는 것을 알아내었다.
본 출원은 2000년 7월 7일자 U.S. 가특허출원 제 60/216,881호의 우선권을 주장한다.
본 발명은 반도체 리소그래피분야, 더욱 상세하게는 묘화 개선을 위한 포토마스크의 조명에 관한 것이다.
도 1a 내지 도 1e는 에지 흐려짐(edge obscuration)이 증가되는 순서로 쉐브런 조명 분포를 도시하며, 도 1a는 0 혹은 정사각형 링, 도 1b는 0.25, 도 1c는 0.50, 도 1d는 0.75, 그리고 도 1e는 1.0 혹은 정사각형 4중극이다.
도 2는 조명기내의 어퍼처 마스크를 사용한 투영 리소그래피툴에서 본 발명의 구현방법을 도시한다.
도 3은 쉐브런형상 조명을 위한 빔 성형방법이다.
도 4는 0.8/0.5/30°(외측시그마/내측시그마/개구각)의 파라미터로, ASML-Quasar(TM) 조명을 사용하여 피치값을 다르게 한 130nm 라인에 대한 NILS 대 포커스를 이용한 이미지 평가의 결과를 도시한다.
도 5는 쉐브런 "e" 조명을 사용하여 피치값을 다르게 한 130nm 라인에 대한 NILS 대 포커스를 이용한 이미지 평가의 결과를 도시한다.
도 6은 쉐브런 "d" 조명을 사용하여 피치값을 다르게 한 130nm 라인에 대한 NILS 대 포커스를 이용한 이미지 평가의 결과를 도시한다.
도 7은 쉐브런 "c" 조명을 사용하여 피치값을 다르게 한 130nm 라인에 대한 NILS 대 포커스를 이용한 이미지 평가의 결과를 도시한다.
도 8은 쉐브런 "b" 조명을 사용하여 피치값을 다르게 한 130nm 라인에 대한 NILS 대 포커스를 이용한 이미지 평가의 결과를 도시한다.
도 9는 쉐브런 "a" 조명을 사용하여 피치값을 다르게 한 130nm 라인에 대한 NILS 대 포커스를 이용한 이미지 평가의 결과를 도시한다.
본 발명은 성형 조명에 대한 독특한 접근법이다. 그것은 조명시스템 혹은 콘덴서 렌즈의 퓨필 평면에 어퍼처를 위치시킴으로써 또는 회절광학요소(DOE)나 기타 유사한 요소를 구비한 광학수단, 빔 스플리터 또는 기타 유사한 방법을 사용하여 조명을 성형함으로써 구현될 수 있다.
본 발명의 한 가지 목적은 대부분의 반도체 디바이스 지오메트리가 직교하는 X 및 Y축을 따라 방위잡힘에 따라 이들 방향을 따라 방위잡힌 마스크 피처를 위하여 최적화되는 오프액시스 조명을 제공하는 것이다. 본 발명의 두 번째 목적은 직교하는 X 및 Y축을 따라 방위잡힌 반도체 디바이스 지오메트리를 위해 적합하지 않은 조명원 형상을 제거하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 X 및 Y축을 따른 조명원의 형상을 수정함으로써 온액시스 대 오프액스스 조명형상의 비를 제어할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 회절광학요소(DOE), 빔 스플리터, 개구판 혹은 마스크 또는 기타 광학수단을 포함한 다양한 수단을 통하여 투영묘화시스템에 구현될 수 있는 조명 형상을 제공하는 것이다.
상기 목적들은 조명의 4개 영역이 제공되고 이들 영역이 X 및 Y축상에 놓이는 경계로 한정되는 특수한 조명 형상을 사용하여 성취된다. 보다 상세하게, 이들 영역은 "L자" 형상이며, 이 때 수직분절과 수평분절은 2개의 한계 사이에서 크기가 달라진다. 첫 번째 한계는 4개의 "L자"형상의 수직 및 수평분절이 정사각형을 형성하고 이 때 2개의 분절의 길이와 폭이 동일하게 하는 것이다. 두 번째 한계는 4개의 "L자" 형상의 수평 및 수직분절의 길이가 서로 수평 및 수직방향으로 이웃하는 "L자" 형상의 연결부를 형성하게 하여 연속적인 정사각형 링의 조명으로 나타나게 하는 것이다.
본 발명의 어퍼처 마스크는 쿼츠와 같은 반투명 혹은 투명 기판상에 불투명한 코팅 바탕에 쉐브런 모양의 투명부를 형성하거나 바탕에 쉐브런 모양의 투영부를 가진 중실의 금속판으로 형성될 수 있다. 쉐브런은 판의 4곳 코너 영역에 위치될 수 있다. 각 쉐브런은 코너에 위치된 정사각형 영역 및, 상기 정사각형 투명 영역으로부터 인접한 코너를 향한 방향으로 연장된 제1레그와 제2레그를 포함한다. 쉐브런은 그 크기가 4곳의 정사각형 코너만큼 작은 것부터 중앙의 불투명 영역을 둘러싸는 정사각 고리형 링만큼 큰 것까지 다양할 수 있다.
본 발명의 조명방법을 쉐브런조명이라 칭한다. 쉐브런조명판의 예가 도 1a 내지 도 1e에 도시된다. 쉐브런은 종래 조명시스템의 원형 퓨필에 맞도록 형성되고 크기가 정해진다. 도 1a 내지 도 1e는 완전 정사각형 링부터 4개의 정사각형 극까지의 수 개의 예를 도시한다. 양 극단 사이의 해법이 쉐브런형상이다. 이들 형상은 현재 투영시스템에서 이용되는 4중극 또는 ASML-Quasar(TM) 형상 중 어느 것보다도개선됨을 보여준다.
본 발명의 일 실시예에서 조명판은 종래의 포토마스크 기술에 의하여 형성된다. 투명한 쿼츠 기판을 불투명한 코팅, 통상 크롬으로 도포한다. 기판은 포토레지스트로 도포되며 쉐브런 패턴이 레지스트에 노광된다. 노광은 보통 전자빔장치에 의하여 당업자에게 잘 알려진 방식으로 진행된다. 또 다른 실시예에서는 중실의 금속판이 그 코너에 쉐브런 개구부를 갖도록 제작된다.
도 1b를 보면, 4개의 쉐브런(110b, 120b, 130b, 140b)를 가진 어퍼처 마스크가 도시된다. 쉐브런은 각각의 레그쌍(111b, 112b, 121b, 122b, 131b, 132b, 141b, 142b)을 가진다. 상기 레그는 인접한 코너를 향하여 연장된다. 후속되는 도 1c 내지 도 1e에서의 쉐브런은 점차 작아져 도 1e에서의 쉐브런(120e, 130e, 140e, 150e)은 쿼츠 기판의 크롬 코팅내의 단순한 투명 정사각형이거나 금속 기판중의 개구부가 된다. 도 1a에서 쉐브런은 인접한 코너들 사이에서 만나 고리형 직사각형 혹은 정사각형 링(100)을 형성한다.
당업자라면 바람직한 실시예가 수평(X) 및 수직(Y)의 양방향으로 동일한 크기의 개구부를 가진다는 것을 이해할 수 있다. 이러한 방식으로, 소스 이미지는 그것의 X 및 Y 크기 모두에서 동일한 형상이 된다. 하지만 필요하다면, 상기 개구부가 X 및 Y 방향에서 다르게 하여 한 쪽 크기를 다른 쪽보다 강조할 수 있다. 쾰러조명시스템은 리소그래피 용법에서 널리 사용되며 잘 알려져 있다. 본 발명은 조명 광학시스템으로의 접근을 통한 기존의 쾰러조명시스템에서 구현된다. 일례가 도 2에 도시된다. 이 때, 광원(90)은 콘덴서 렌즈시스템(97)을 통하여 지향되는 광 빔을 생성한다. 이 시스템내에서, 어퍼처 마스크(91)는 콘덴서 렌즈 퓨필평면에 위치된다. 상기 마스크(91)는 광 빔의 형상을 쉐브런형상 세기분포로 제어한다. 콘덴서 렌즈는 대물렌즈시스템(93)의 퓨필평면(96)상에 쉐브런형상 광원의 이미지를 포커스한다. 포토마스크(92)는 대물렌즈시스템(93)의 대물평면에 위치되며 쉐브런형상 광원 이미지에 의하여 조명된다. 포토마스크(92)의 이미지는 대물렌즈시스템(93)을 지나 그것의 이미지 평면(95)을 향하여 투영된다. 어퍼처 마스크는 크롬 바탕중 쉐브런 개구부가 있는 크롬 도포된 기판 또는, 쉐브런 개구부를 가진 중실의 불투명한 기판중의 어느 하나일 수 있다.
도 3은 바람직한 쉐브런형상 조명을 생성하도록 수정된 조명시스템의 빔성형 광학시스템에 의한 또 다른 예를 도시한다. 상기 조명 광학시스템은 빔성형 광학시스템(52) 및 광학 인티그레이터(60)를 포함한다. 조명을 위해 램프 혹은 엑시머레이저(51)와 같은 광원이 사용된다. 빔성형 광학시스템(52)은 광원(51)으로부터의 광 빔을 쉐브런 형상으로 성형하고 이 성형된 빔을 광학 인티그레이터(60)의 표면 위로 향하게 한다. 광학 인티그레이터는 예를 들어, 플라이스아이 어레이(fly's eye array) 혹은 1이상의 회절광학요소로 구성될 수 있다. 콘덴서렌즈시스템(53)은 쾰러조명으로 마스크를 조명한다. 마스크 평면(54)에서의 세기분포는 조명기의 쉐브런 성형의 결과이며 조명된 형상의 푸리에변환이다. 쉐브런 소스 성형의 이미지는 또한 대물렌스시스템(56)의 퓨필평면(55)에 생성된다. 바이너리 광학요소(BOE)로도 알려진 회절광학요소(DOE)는 흔히 리소그래피툴의 조명시스템에서 빔성형 구성요소으로 채용된다. 회절광학요소는 회절원리에 따라 작동한다. 전통적인 광학요소는 그들의 형상을 이용하여 광을 휘게 한다. 회절광학기는 푸리에변환 렌즈로서 작용하여 소정의 광학 효과를 형성한다. DOF 패턴 기술은 이온에칭방법을 사용함으로써 다중의 위상레벨을 생성하며, 그 결과 편향각은 특성상 일반적으로 원형의 성형이 가능할 만큼 충분히 크다. 리소그래피시스템에서 이러한 요소의 사용은 예를 들어, 1세트의 DOE를 사용하여 원형의 쾰러조명을 형성하는 US5926257에서 찾아볼 수 있다. US563172에서는, 회절광학요소의 어레이가 콘덴서의 초점 위에 혹은 그 근방에 놓여 조명원 프로파일에 거의 의존하지 않는 소정의 원형 각도분포를 생성한다. US6120950 및 US5227915에 서술된 것들과 같은 제작방법은 회절광학의 당업자들에게 잘 알려져 있다. 빔성형 광학시스템(52)은 1이상의 회절광학요소를 포함하여 이들 제작방법을 사용한 쉐브런 성형을 성취할 수 있다.
본 발명을 사용한 묘화 결과를 제시한다. 사용된 5개의 쉐브런 성형된 조명형상은 도 1에 도시된 것들이다. 5개의 디자인(a 내지 e)은, 0 흐려짐은 완전 링이고 1.0은 정사각형 4중극이라고 할 때, 흐려짐이 없는 즉, 0에서 완전 흐려짐 즉, 1.0까지 증가하는 에지 흐려짐을 가진다. 4개의 조명영역의 분절(segment)의 폭은 조명영역의 외측 에지는 전체 1 시스마 퓨필의 0.7까지 연장되고 내측 에지는 전체 퓨필의 0.5이도록 한다. 패턴의 개구 영역에서의 세기는 1.0이고 이웃하는 영역에서의 세기는 0이다. 이미지 평가는 각각 260nm 내지 650nm 피치값에 해당하는 1:1 내지 1:4의 피치값을 가진 130nm 라인 피처에 대하여 0.75의 대물렌즈 NA 및 248nm의 파장을 가진 묘화시스템을 가지고 수행되었다. 평가는 묘화 파라미터를 내포하도록 벡터 에어리얼 이미지 모델을 사용하여 수행되었다. (에어리얼 이미지라고 알려진) 세기 이미지의 로그의 기울기를 사용한 평가의 미터법이 사용되었다. 이 미터법의 더 큰 값을 가지는 것일수록 더 예리한 이미지이다. 평가는 포커스값의 범위에 따른 묘화에 대하여 실행되었다. 가능한 많은 포커스의 변화에 따른 예리한 이미지가 생성되는 것이 바람직하다. 5개의 다른 쉐브런형상 조명을 사용한 묘화 결과를 0.5의 내측 시그마값, 0.8의 외측 시그마값 및 30°의 호 한계(arc definition)로 정의된, ASML-Quasar(TM)로 알려진 4중극 조명에 대한 것들과 비교하였다. 도 4 내지 도 9는 그 결과들을 도시한다. 묘화성능은 아래와 같이 요약된다.
도 4에 평가된 ASML-Quasar(TM) 디자인에 대한 스루-피치 NILS 대 포커스(여기서 NILS는 피처 크기와 에어리얼 이미지의 로그의 기울기의 곱으로 정의되며, NILS값이 클수록 바람직하다)는 대략 0.25미크론의 디포커스를 통해서 어떻게 1.5를 초과하는 NILS값을 얻을 수 있는 지를 도시하지만, 고립된 피처 성능과 조밀한 피처 성능간의 차(소위 근접성 바이어스)가 현저하고 바람직하지 않을 수 있다.
도 1e에 도시된 쉐브런 형상의 성능은 도 5에 도시되는데, 가장 작은 피처 크기는 ASML-Quasar(TM)를 능가하여 향상되지만 근접성 바이어스는 증가된다. 이것은 근접성 바이어스를 생각하지 않는 경우에 쉐브런 성형된 조명의 이러한 변화가 포커스의 다양한 변화를 통하여 어떻게 이미지 향상을 위하여 사용될 수 있는 지를 보여준다.
도 6은 도 1d의 쉐브런 디자인에 대한 결과를 도시하며, 260nm 피치 성능은 ASML-Quasar(TM)에 대한 것보다 우수하며 근접성 바이어스는 도 5에 비하여 감소된다. 이것은 특정 쉐브런 성형에 대한 제어가 어떻게 포커스 및 근접성 바이어스를 통하여 묘화성능에 있어서의 제어된 변동을 이끌어낼 수 있는 지를 보여준다.
도 7은 도 1c의 쉐브런의 경우에 쉐브런의 전반적인 성능이 가장 우수함을 보여준다. 포커스에 따른 NILS는 ASML-Quasar(TM)보다 월등하며 근접성 바이어스는 감소된다. 이것은 월등한 결과이다.
도 8은 도 1b의 쉐브런 디자인에 대한 결과를 도시한다. 이것은 쉐브런 성형이 어떻게 근접성 바이어스 및 성능에 대하여 제어를 가능하게 할 수 있는 지를 증명하며, 소스 성형이 특정 묘화 및 프로세스 요건에 맞추어지게 할 수 있다.
도 9는 정사각형 링인 도 1a의 쉐브런 디자인에 대한 결과를 도시한다. 정사각형 링은 조밀한 프로세스에 대하여 가장 잘 고립된 즉, 오버랩을 가장 잘 보여주며 즉, 최소의 근접성 바이어스를 보인다.
상기 결과들은 본 발명의 취지를 보여준다. 지오메트리가 X/Y 방을 따라 방위잡힐 때에는(4중극형 조명 용법에 대한 요건으로서), X 및 Y축으로 에너지를 투영하는 조명원을 사용하는 것이 가장 이롭다. 이것은 쉐브런 성형된 디자인에 의하여 성취되며 원형 4중극이나 ASML-Quasar(TM) 조명을 사용해서는 이룰 수 없다.
이상 본 발명을 서술하였으나, 본 발명이 이들 서술된 예시로만 한정되는 것은 아님을 알 수 있다. 서술된 실시예가 반드시 유일한 것은 아니며, 여기에 서술된 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않으면서 방법, 디자인 및 배치상의 다양한 변경 및 수정이 있을 수 있다.

Claims (22)

  1. 반도체웨이퍼의 감광화된 표면상에 미세한 공간 피처를 형성하기 위한 포토리소그래피 시스템에 있어서,
    반도체웨이퍼의 감광화된 표면으로 전사될 패턴으로 덮인 포토마스크를 조명하는 광원,
    상기 광원과 상기 반도체 웨이퍼의 사이에 배치되며 불투명 코팅 및 4곳의 투명한 코너영역을 가진 반투명기판으로 이루어진 어퍼처 마스크, 및
    코너에 위치된 정사각형 투명영역 및 상기 정사각형 투명영역으로부터 인접한 코너를 향하는 방향으로 연장되는 제1레그와 제2레그를 포함한 쉐브런으로 이루어진 각각의 투명한 코너영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 쉐브런의 레그는 인접한 코너간의 거리의 반길이만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    투명한 쉐브런은 불투명한 직사각형 중앙영역을 둘러싸는 직사각 고리형 투명영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
  4. 반도체웨이퍼의 감광화된 표면상에 미세한 공간 피처를 형성하기 위한 포토리소그래피 시스템에 있어서,
    퓨필평면에 위치된 포토마스크 패턴의 이미지를 이미지평면에 위치된 반도체웨이퍼의 감광화된 표면 위로 포커스하기 위한, 상기 퓨필평면과 상기 이미지평면을 가진 대물렌즈시스템,
    상기 대물렌즈시스템의 상기 퓨필평면 위로 광원의 이미지를 포커스하기 위한, 광원 및 콘덴서렌즈를 가진 조명시스템,
    광원과 콘덴서렌즈의 사이에 위치되어 광원으로부터의 광을 쉐브런 이미지 패턴으로 성형하기 위한 회절광학요소시스템으로서, 각각의 쉐브런 이미지 패턴은 조명시스템의 퓨필평면의 코너에 위치되며 상기 코너로부터 인접한 코너를 향하는 방향으로 연장되는 제1레그 및 제2레그를 가지는, 상기 회절광학요소시스템, 및
    상기 회절광학요소시스템과 반도체웨이퍼의 사이에 배치된 광학 인티그레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 쉐브런의 레그는 인접한 코너간의 거리의 반길이만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    투명한 쉐브런은 불투명한 직사각형 중앙영역을 둘러싸는 직사각 고리형 투명영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
  7. 반도체웨이퍼의 감광화된 표면상에 미세한 공간 피처를 형성하기 위한 포토리소그래피 시스템에 있어서,
    퓨필평면에 위치된 포토마스크 패턴의 이미지를 이미지평면에 위치된 반도체웨이퍼의 감광화된 표면 위로 포커스하기 위한, 상기 퓨필평면과 상기 이미지평면을 가진 대물렌즈시스템,
    상기 대물렌즈시스템의 상기 퓨필평면 위로 광원의 이미지를 포커스하기 위한, 광원 및 콘덴서렌즈를 가진 조명시스템, 및
    광원으로부터의 광을 쉐브런 이미지 패턴으로 성형하기 위한 수단으로서, 각각의 쉐브런 이미지 패턴은 조명시스템의 퓨필평면의 코너에 위치되며 상기 코너로부터 인접한 코너를 향하는 방향으로 연장되는 제1레그 및 제2레그를 가지는, 상기 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 광을 성형하기 위한 수단은, 광원과 콘덴서렌즈의 사이에 위치되어 광원으로부터의 광을 쉐브런 이미지 패턴으로 성형하기 위한 회절광학요소시스템으로서, 각각의 쉐브런 이미지 패턴은 조명시스템의 퓨필평면의 코너에 위치되며 상기 코너로부터 인접한 코너를 향하는 방향으로 연장되는 제1레그 및 제2레그를 가지는, 상기 회절광학요소시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광을 성형하는 수단은, 광원과 콘덴서렌즈의 사이에 배치되며 불투명 코팅 및 4곳의 투명한 코너영역을 포함하는 어퍼처 마스크로서, 각각의 투명한 코너영역은 코너에 위치된 정사각형 투명영역 및 상기 정사각형 투명영역으로부터 인접한 코너를 향하는 방향으로 연장되는 제1레그와 제2레그를 포함하는 쉐브런으로 이루어진, 상기 어퍼처 마스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토리소그래피 시스템.
  10. 반도체웨이퍼의 감광화된 표면상에 미세한 공간 피처를 형성하는 방법에 있어서,
    광의 소스를 제공하는 단계;
    광원으로부터의 광을 쉐브런 이미지 패턴으로 성형하되, 각각의 쉐브런 이미지 패턴은 콘덴서렌즈의 퓨필평면의 코너에 위치되며 상기 코너로부터 인접한 코너를 향하는 방향으로 연장되는 제1레그 및 제2레그를 가지는, 상기 성형하는 단계;
    대물렌즈시스템의 퓨필평면에 배치된 포토마스크 위로 광원의 쉐브런 이미지를 포커스하는 단계, 및
    상기 반도체웨이퍼의 감광화된 표면으로 상기 포토마스크상의 패턴을 전사하기 위한 상기 대물렌즈시스템의 이미지평면에 위치된 상기 반도체웨이퍼의 감광화된 표면 위로 포토마스크 패턴의 이미지를 포커스하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 광을 성형하는 단계는 광원을 쉐브런 형상 이미지로 회절시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광을 성형하는 단계는 광원과 콘덴서렌즈의 사이에 어퍼처 마스크를 삽입하는 단계 및 어퍼처 마스크상의 불투명한 코팅 바탕에 투명한 쉐브런 개구부를 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 포토리소그래피 시스템용 어퍼처 마스크에 있어서,
    투명한 기판;
    상기 기판상의 불투명한 도포부; 및
    상기 어퍼처 마스크의 4곳의 코너중 하나에 위치된 각각의 투명영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 4개의 투명영역의 각각은 직사각형 투명영역으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 직사각형 투명영역의 각각은 정사각형 투명영역인 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 각각의 투명영역은 정사각형 투명영역 및 상기 정사각형 투명영역으로부터 인접한 코너를 향하는 방향으로 연장되는 제1레그와 제2레그를 포함하는 쉐브런으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 모든 쉐브런의 레그는 동일한 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 쉐브런의 레그는 인접한 코너간의 거리의 반길이만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 투명영역은 불투명한 직사각형 중앙영역을 둘러싸는 직사각 고리형 투명영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
  20. 포토리소그래피용 어퍼처 마스크에 있어서,
    불투명한 코팅 및 4곳의 투명한 코너영역을 가진 마스크를 포함하며,
    각각의 투명한 코너영역은 코너에 위칭된 정사각형 투명영역 및 상기 정사각형 투명영역으로부터 인접한 코너를 향하는 방향으로 연장되는 제1레그 및 제2레그를 포함하는 쉐브런으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 쉐브런의 레그는 인접한 코너간의 거리의 반길이만큼 연장되는 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 투명영역은 불투명한 직사각형 중앙영역을 둘러싸는 직사각 고리형 투명영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 어퍼처 마스크.
KR1020037000173A 2000-07-07 2001-07-06 쉐브런 조명을 사용하여 포토마스크를 조명하는 방법 KR100579601B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21688100P 2000-07-07 2000-07-07
US60/216,881 2000-07-07
PCT/US2001/021400 WO2002005029A1 (en) 2000-07-07 2001-07-06 A method of illuminating a photomask using chevron illumination

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030075145A true KR20030075145A (ko) 2003-09-22
KR100579601B1 KR100579601B1 (ko) 2006-05-12

Family

ID=22808841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020037000173A KR100579601B1 (ko) 2000-07-07 2001-07-06 쉐브런 조명을 사용하여 포토마스크를 조명하는 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7092073B2 (ko)
EP (1) EP1315996A4 (ko)
JP (1) JP3955815B2 (ko)
KR (1) KR100579601B1 (ko)
CN (1) CN1571943A (ko)
AU (1) AU2001280485A1 (ko)
WO (1) WO2002005029A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1571943A (zh) * 2000-07-07 2005-01-26 Asml荷兰有限公司 采用人字形照射来照射光掩模的方法
US7233887B2 (en) 2002-01-18 2007-06-19 Smith Bruce W Method of photomask correction and its optimization using localized frequency analysis
EP1467254A1 (en) * 2003-04-07 2004-10-13 ASML Netherlands B.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method
US6842223B2 (en) 2003-04-11 2005-01-11 Nikon Precision Inc. Enhanced illuminator for use in photolithographic systems
US7423732B2 (en) * 2004-11-04 2008-09-09 Asml Holding N.V. Lithographic apparatus and device manufacturing method utilizing placement of a patterning device at a pupil plane
KR100675882B1 (ko) * 2004-12-22 2007-02-02 주식회사 하이닉스반도체 다중투과 위상 마스크 및 이를 이용한 노광 방법
KR100653993B1 (ko) * 2004-12-30 2006-12-05 주식회사 하이닉스반도체 다중투과 위상 마스크 및 그 제조 방법
KR101134174B1 (ko) 2005-03-15 2012-04-09 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 투사 노광 방법 및 이를 위한 투사 노광 시스템
US20090253079A1 (en) * 2008-04-07 2009-10-08 Zhang Fenghong Forming reverse illumination patterns
US8233210B2 (en) * 2008-12-30 2012-07-31 Intel Corporation Illumination aperture for optical lithography

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0682598B2 (ja) * 1984-10-11 1994-10-19 日本電信電話株式会社 投影露光装置
US5305054A (en) * 1991-02-22 1994-04-19 Canon Kabushiki Kaisha Imaging method for manufacture of microdevices
JP3165711B2 (ja) * 1991-08-02 2001-05-14 キヤノン株式会社 像投影方法及び該方法を用いた半導体デバイスの製造方法
JPH0536586A (ja) * 1991-08-02 1993-02-12 Canon Inc 像投影方法及び該方法を用いた半導体デバイスの製造方法
JP2924344B2 (ja) * 1991-08-09 1999-07-26 キヤノン株式会社 投影露光装置
EP1293833A1 (en) * 1991-08-22 2003-03-19 Nikon Corporation High resolution printing technique by using a mask pattern adapted to the technique
KR950004968B1 (ko) * 1991-10-15 1995-05-16 가부시키가이샤 도시바 투영노광 장치
US5530518A (en) * 1991-12-25 1996-06-25 Nikon Corporation Projection exposure apparatus
US5447810A (en) * 1994-02-09 1995-09-05 Microunity Systems Engineering, Inc. Masks for improved lithographic patterning for off-axis illumination lithography
JPH07281413A (ja) * 1994-04-05 1995-10-27 Mitsubishi Electric Corp 減衰型位相シフトマスクおよびその製造方法
JPH0887097A (ja) * 1994-09-16 1996-04-02 Konica Corp 画像形成方法
JPH1041225A (ja) * 1996-07-24 1998-02-13 Canon Inc 照明装置及びそれを用いた投影露光装置
US5804336A (en) * 1996-08-13 1998-09-08 Micron Technology, Inc. Method of forming opaque border on semiconductor photomask
US5817439A (en) * 1997-05-15 1998-10-06 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method of blind border pattern layout for attenuated phase shifting masks
US6106979A (en) * 1997-12-30 2000-08-22 Micron Technology, Inc. Use of attenuating phase-shifting mask for improved printability of clear-field patterns
US6061606A (en) * 1998-08-25 2000-05-09 International Business Machines Corporation Geometric phase analysis for mask alignment
US6080527A (en) * 1999-11-18 2000-06-27 United Microelectronics Corp. Optical proximity correction of L and T shaped patterns on negative photoresist
CN1571943A (zh) * 2000-07-07 2005-01-26 Asml荷兰有限公司 采用人字形照射来照射光掩模的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100579601B1 (ko) 2006-05-12
WO2002005029A1 (en) 2002-01-17
AU2001280485A1 (en) 2002-01-21
JP2004503922A (ja) 2004-02-05
US7092073B2 (en) 2006-08-15
JP3955815B2 (ja) 2007-08-08
EP1315996A1 (en) 2003-06-04
US20040048167A1 (en) 2004-03-11
CN1571943A (zh) 2005-01-26
EP1315996A4 (en) 2005-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100306415B1 (ko) 투영노광장치용으로사용된포토마스크
KR100571623B1 (ko) 마스크 및 그의 제조방법, 노광방법, 그리고 디바이스의제조방법
JP4504622B2 (ja) デバイスを製造するリソグラフィック方法
US5587834A (en) Semiconductor device manufacturing method and projection exposure apparatus using the same
KR100579637B1 (ko) 위상경계마스킹을 사용하여 수정된 조명으로 이미징하는 방법
KR20060096052A (ko) 폭이 매우 상이한 라인을 패터닝하기 위한 복합 광학리소그래피 방법, 장치 및 시스템
JP2003177511A (ja) 位相エッジをサブ解像度アシスト・フィーチャとして用いる光近接効果補正方法
KR20040050859A (ko) 리소그래피를 위한 파라미터를 판정하는 방법,컴퓨터시스템 및 이를 위한 컴퓨터 프로그램, 디바이스제조방법 및 그에 따라 제조된 디바이스
KR100579601B1 (ko) 쉐브런 조명을 사용하여 포토마스크를 조명하는 방법
KR20030043772A (ko) 프로세스 관용도 개선을 위하여 이용된 어시스트 피처를제거하는 방법
JP2004343081A (ja) デバイス製造方法、その方法で使用するためのマスク・セット、プログラム可能なパターン形成装置を制御するためのデータ・セット、マスク・パターンを作成する方法、およびコンピュータ・プログラム
KR100518586B1 (ko) 회절 광학 소자와 이를 포함하는 조명계 및 이를 이용한반도체 소자 제조방법
US6811933B2 (en) Vortex phase shift mask for optical lithography
JP3323815B2 (ja) 露光方法及び露光装置
JP2000021761A (ja) 露光方法及び露光装置
KR20030043443A (ko) 반도체 소자의 노광 방법
KR100702792B1 (ko) 반도체 제조용 노광 장치
KR0183706B1 (ko) 투영 노광 방법, 이에 사용되는 마스크
EP1467256A1 (en) Device manufacturing method and mask set for use in the method
JP3262073B2 (ja) 露光方法及び露光装置
KR20060099271A (ko) 반도체소자의 형성방법
KR20050121464A (ko) 노광장치
KR20070002650A (ko) 노광마스크
KR20060000926A (ko) 반도체 소자 제조용 노광장비의 변형 어퍼쳐
JP2000021759A (ja) 露光方法及び露光装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee