KR20050043714A - 프로세스 관용도를 향상시키기 위한 마스크 패턴의 투과율튜닝을 수행하는 방법 - Google Patents

프로세스 관용도를 향상시키기 위한 마스크 패턴의 투과율튜닝을 수행하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 포토리소그래피 프로세스에 사용하기 위한 마스크를 생성시키는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 묘화될 복수의 피처들을 구비한 타겟 마스크 패턴 및 상기 마스크를 묘화하는데 활용될 조명시스템을 결정하는 단계; 상기 타겟 패턴내의 임계 피치를 식별하고 상기 임계 피치를 묘화하는 조명시스템의 조명 셋팅들을 최적화하는 단계; 상기 타겟 패턴내의 금지 피치를 식별하는 단계; 및 상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 피처들의 투과율을 수정하여, 상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치들의 노광 관용도가 증가되도록 하는 단계를 포함한다.

Description

프로세스 관용도를 향상시키기 위한 마스크 패턴의 투과율 튜닝을 수행하는 방법{A METHOD FOR PERFORMING TRANSMISSION TUNING OF A MASK PATTERN TO IMPROVE PROCESS LATITUDE}
본 발명은 기판의 표면상에 형성될 타겟 마스크 패턴의 피처들의 투과율을 튜닝하여 전체 프로세스 관용도를 최적화하고 타겟 패턴내의 "금지 피치들"과 관련된 문제들을 최소화시키는 포토리소그래피 방법에 관한 것이다.
본 발명은 2003년 11월 5일에 "Transmission Tuning For Forbidden Pitch"라는 제목으로 출원된, 미국 임시 출원 번호 60/517,082를 기초로 우선권 주장한다.
리소그래피 투영장치는 예를 들어, 집적회로(ICs)의 제조에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 마스크는 IC의 개별층에 대응하는 회로패턴을 포함하고, 이 패턴은 방사선감응재(레지스트)층으로 코팅된 기판(실리콘 웨이퍼)상의 타겟부(예를 들어, 하나 이상의 다이로 구성)상으로 묘화될 수 있다. 일반적으로, 단일 웨이퍼는 투영시스템에 의해 한번에 하나씩 연속적으로 조사되는 인접한 타겟부들의 전체적인 네트워크를 포함할 것이다. 일 형태의 리소그래피 투영장치에서, 타겟부상에 전체 마스크 패턴을 한번에 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사되는데, 이러한 장치를 통상 웨이퍼 스테퍼(wafer stepper)라 칭한다. 통상 스텝-앤드-스캔 장치(step-and-scan apparatus)라 불리는 대안적인 장치에서는, 투영빔하에서 주어진 기준방향("스캐닝" 방향)으로 마스크 패턴을 점진적으로 스캐닝하면서, 상기 방향과 평행하게 또는 반평행하게 기판 테이블을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는데, 일반적으로 투영시스템이 배율인자(Ｍ)(일반적으로<1)를 가지므로, 기판 테이블이 스캐닝되는 속도(Ｖ)는 마스크 테이블이 스캐닝되는 속도의 인자(Ｍ)배가 된다. 여기에 서술된 리소그래피 장치에 관련된 추가 정보는 예를 들어, 본 명세서에서 참고자료로 채택된 US 제6,046,792호로부터 얻을 수 있다.
리소그래피 투영장치를 사용하는 제조공정에서, 마스크 패턴은 적어도 부분적으로 방사선감응재(레지스트)층으로 도포된 기판상에 묘화된다. 이러한 묘화 단계(imaging step)에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 코팅, 소프트 베이크와 같은 다양한 절차를 거칠 수 있다. 노광 후에, 기판은 노광후 베이크(PEB), 현상, 하드 베이크 및 묘화된 피처(imaged feature)의 측정/검사와 같은 기타 절차들을 거칠 수 있다. 이러한 일련의 절차는, 예를 들어 IC와 같은 디바이스의 개별층을 패터닝하는 기초로서 사용된다. 그런 다음, 이러한 패터닝된 층은 에칭, 이온주입(도핑), 금속화, 산화, 화학-기계적 폴리싱 등과 같은 개별층을 마무리하기 위한 다양한 공정을 거친다. 여러 층이 요구된다면, 새로운 층마다 전체 공정 또는 그 변형 공정이 반복되어져야만 할 것이다. 결국에는, 디바이스의 어레이가 기판(웨이퍼)상에 존재하게 될 것이다. 이들 디바이스가 다이싱 또는 소잉 등의 기술에 의해 서로 격리된 후에, 각각의 디바이스는 캐리어상에 탑재되고, 핀 등에 접속될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채택되고 있는 이와 같은 공정에 관한 추가정보는 예를 들어, "Microchip Fabrication: A Practical Guide to Semiconductor Processing"(3판, Peter van Zant 저, McGraw Hill출판사, 1997, ISBN 0-07-067250-4)으로부터 얻을 수 있다.
설명을 간단히 하기 위해, 투영시스템은 이후에 "렌즈"라고 언급될 수 있다. 하지만, 이 용어는 예를 들어, 굴절 광학기, 반사 광학기 및 카타디옵트릭 시스템을 포함한 다양한 형태의 투영시스템을 내포하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한, 방사선시스템은 방사선 투영빔의 지향, 성형 또는 제어를 하기 위한 설계유형 중의 어느 하나에 따라 동작하는 구성요소를 포함할 수 있고, 이러한 구성요소들도 아래에서 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 언급될 수 있다. 또한, 상기 리소그래피 장치는 두개 이상의 기판 테이블 (및/또는 두개 이상의 마스크 테이블)을 구비하는 형태가 될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 장치에서, 추가적인 테이블들이 병행하여 사용될 수 있거나, 하나 이상의 다른 테이블들이 노광을 위하여 사용되고 있는 동안에 하나 이상의 테이블에서 준비단계가 수행될 수 있다. 트윈 스테이지 리소그래피 장치는 예를 들어, 본 명세서에서 참고자료로 채택된 US 5,969,441 및 WO 98/40791에 개시되어 있다.
상기 언급된 포토리소그래피 마스크는 실리콘 웨이퍼상으로 집적되는 회로 구성요소에 대응하는 기하학적인 패턴들을 포함한다. 이러한 마스크를 형성하는데 사용되는 상기 패턴들은, CAD(컴퓨터 지원 설계 : Computer-Aided Design) 프로그램을 사용하여 생성될 수 있고, 이 공정은 종종 EDA(전자설계 자동화 : Electronic Design Automation)로 언급된다. 대부분의 CAD 프로그램은 기능적인 마스크를 형성하기 위해 미리 결정된 설계규칙의 세트를 따른다. 이들 규칙은 처리 및 설계제한에 의해 설정된다. 예를 들어, 설계규칙들은, 회로 디바이스들(게이트들, 캐패시터들 등과 같은) 또는 상호접속 라인들 사이의 간격 허용오차를 정의하여, 상기 회로 디바이스들 또는 라인들이 서로 바람직하지 않은 방식으로 상호 작용하지 않도록 한다. 통상적으로, 상기 설계규칙 제한을 "임계치수"(CD : Critical Dimensions)로 칭한다. 회로의 임계치수는 라인의 최소폭 또는 두개의 라인들 또는 두개의 홀들 사이의 최소간격으로 정의될 수 있다. 따라서, 상기 CD는 설계된 회로의 전체적인 크기 및 밀도를 결정한다.
물론, 집적회로 제조의 목표들 중 하나는 (마스크를 통해) 웨이퍼상의 원래 회로 디자인을 충실히 재현하는 것이다. 다른 목적은 반도체 웨이퍼의 실면적을 가능한 한 많이 사용하도록 하는 것이다. 또 다른 목적은 조명을 최적화하고 웨이퍼상의 이미지의 콘트라스트를 개선시키는 것이다. 그 외의 목적은 초점심도(Depth of Focus:DOF) 및 노광관용도(Exposure Latitude:EL)를 증가시키는 것이다.
하지만, 낮은 k1 리소그래피에 대하여, 이웃하는 구조체와 해당 피처들간의 상호작용에 의하여 야기되는 광근접효과는 훨씬 더 심각해진다. 주어진 NA 셋팅에서, 상기 구조적 상호작용들은 임계치수에 영향을 미칠뿐 아니라 피처의 노광 관용도에도 충격을 가한다. 이전의 연구들은 소위 "금지 피치들(forbidden pitches)"(즉, 주어진 프로세스에 대해 열악한 이미지 콘트라스트를 나타내는 피치들)에서, 노광 관용도가 매우 열악하다는 것을 보여주었다. 스캐터링 바아와 같은 어시스트 피처들을 삽입하기에 충분히 큰 피치들에 대해서는, 노광 관용도가 개선될 수 있다. 하지만, 상기 어시스트 피처들을 삽입하기에 충분한 공간이 없는 열악한 묘화 성능을 나타내는 피치들에서는, 스루(through) 피치 프로세스 관용도는 제안된 이름과 같이 상기 "금지 피치들"에 의하여 제한된다.
따라서, 어시스트 피처들이 마스크 디자인에 포함되지 않도록 하는 범위내에 있는 금지 피치들에서의 노광 관용도를 보상 또는 향상시킬 필요성이 존재한다.
본 발명은, 앞선 내용들을 고려하여, 더 이상 실제 마스크 디자인내의 "금지 피치들"이 활용되는 것을 회피할 필요가 없도록, 타겟 마스크 패턴을 수정하는 프로세스/방법에 관한 것이다. 본 발명은 금지 피치들에서의 노광 관용도가 증가되어 전체 프로세스 관용도 스루 피치가 최적화 되도록 마스크 디자인을 수정하는 방법을 제공한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 포토리소그래피 프로세스에 사용하기 위한 마스크를 생성시키는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 묘화될 복수의 피처들을 구비한 타겟 마스크 패턴 및 상기 마스크를 묘화하는데 활용될 조명시스템을 결정하는 단계; 상기 타겟 패턴내의 임계 피치를 식별하고 상기 임계 피치를 묘화하는 조명시스템의 조명 셋팅들을 최적화하는 단계; 상기 타겟 패턴내의 금지 피치를 식별하는 단계; 및 상기 금지 피치들과 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 피처들의 투과율을 수정하여, 상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치들의 노광 관용도가 증가되도록 하는 단계를 포함한다.
본 발명은 종래 기술의 프로세스들에 비해 뛰어난 장점들을 제공한다. 가장 중요하게는, 본 발명은 타겟 마스크 패턴내의 "금지 피치들"이 활용되는 것을 회피할 필요성을 제거함으로써, 묘화 시스템의 전체 프로세스 관용도를 증가시킨다. 실제로, 본 발명의 방법은 주어진 조명시스템 및 셋팅에 대해 금지 피치들에서의 묘화성능을 최적화시키도록 작동되어, 묘화 프로세스의 전체 프로세스 관용도를 향상시킨다.
본 발명의 상기 및 기타 특징, 형태 및 장점들은 첨부 도면과 연계하여 후술된 본 발명의 상세한 설명을 통해 보다 명백히 이해할 수 있을 것이다.
주어진 마스크에 대한 노광 관용도 및 프로세스를 최적화하기 위하여 타겟 패턴에 포함되는 다양한 피치들에 대한 마스크 피처들의 투과를 튜닝하는 본 발명의 방법과 관련된 세부사항들을 논의하기에 앞서, 본 발명의 방법과 관련된 다양한 기술적 원리들의 개요에 대하여 언급하기로 한다.
이해하겠지만, 마스크 피처들의 투과 값(즉, 마스크 피처가 묘화되는 기판을 통과할 수 있는 광의 퍼센트)은 제1 회절 차수에 영향을 주고 기판에서의 에어리얼 이미지의 세기를 결정한다. 통상적으로, 예를 들어 감쇠 위상 시프트 마스크(Att-PSM)과 관련된 퍼센트 값은 감쇠 층의 세기 투과율을 지칭한다. 코히어런트 조명에 대하여, 세기 투과율 함수 T(x)는 전기장에 대한 진폭 투과율 함수 t(x)와 관련되어 있고 복소수 값으로서 표현될 수 있다,
여기서, 은 Att-PSM을 위한 감쇠된 재료들 또는 CPL을 위한 석영 에칭 단계에 의하여 유도된 위상 시프트이다.
위상 시프터가 마스크 배경에 대하여 180도의 위상 시프트를 유도하는 경우, 진폭 투과율 함수는 세기 투과율 함수의 네거티브 스퀘어 루트와 동일하다, .
예를 들어, 도 1을 참조하면, 라인 폭 "w", 피치 "p", 진폭 투과율 "t(x)" 및 180도 위상 시프트를 갖는 클리어 필드 마스크상의 무한 격자를 고려하여 마스크 투과 m(x)는 수학식 2에 나열된 바와 같이 표현될 수 있다.
여기서, p = 피치, s = 공간 폭 및 w = 라인 폭이다.
푸리에 광학기로부터, 마스크에 의하여 투과되는 전기장은 마스크 스펙트럼에 비례하는 퓨필 평면에서의 분포를 형성한다. 포인트 소스에 대한 필드는 수학식 3으로 주어지고, 세기는 수학식 4로 주어진다:
여기서, t(x)는 진폭 투과율 함수이고, F(t(x))는 전기장에 직접적으로 기여하는 마스크 스펙트럼이다. F는 푸리에 변환 연산자, F-는 역변환 연산자, P는 퓨필 함수, fx는 퓨필 주파수 좌표, E는 전기장, 그리고 I는 이미지 평면에서의 세기이다. 수학식 2의 푸리에 변환을 취하면, 그 결과는:
수학식 6은 마스크 세기 투과율이 증가함에 따라 0차 진폭이 감소한다는 것을 나타낸다. 수학식 7은 마스크 세기 투과율이 증가함에 따라 1차 진폭이 증가한다는 것을 나타낸다. 이와 같이, 마스크 투과를 수정하는 것은 회절 차수의 진폭을 변화시키고, 이에 의하여 묘화 품질에 상당한 영향을 준다. 100% 투과 및 1:1 라인 대 공간 비에 대하여, 0차 구성요소는 존재하지 않는다는 것에 유의해야 한다.
브라이트 세기 바이너리 마스크(bright intensity binary mask:BIM), CPL 마스크, Att-PSM 마스크 및 교번 위상 시프트 마스크(Alt-PSM)의 비교가 표 1에 요약되어 있다.
표 1로부터 알 수 있듯이, 마스크 피치들의 투과 퍼센트를 변화시킴으로써, 묘화 시스템의 투영 퓨필에 의하여 캡처된 회절 차수들의 진폭을 변화/제어할 수 있다. 이와 같이, 캡처된 회절 차수의 진폭은 묘화 품질에 영향을 주기 때문에, 마스크 피처의 투과 퍼센트를 제어함으로써 이미지 품질을 조정/개선시킬 수 있다.
도 2a 내지 2j는 투영 퓨필에 의하여 캡처된 회절 차수들이 마스크 피처들에 대한 투과 퍼센트들을 변화시킴에 따라 어떻게 변화되는지를 예시하고 있는데, 특히 KrF, σo = 0.92, σi = 0.72 및 θ = 30도의 QUASARTM 조명을 갖는 0.8 NA 노광 툴을 활용하는 프로세스의 시뮬레이션 결과들을 예시하고 있다. 보다 구체적으로, 도 2a 내지 2e는 각각 0%, 6%, 25%, 35% 및 100%의 마스크 투과 값에 대한 220nm의 80nm 라인의 예시적 마스크 피처의 푸리에 변환을 나타내는 진폭 대 회절 차수의 플롯을 예시하고 있다. 도 2f 내지 2j는 각각 0%, 6%, 25%, 35% 및 100%의 투과율을 갖는 동일한 라인/공간 패턴을 위한 투영 퓨필에 의하여 캡처된 회절 차수들의 2차원 오버랩을 나타내고 있다. 언급된 바와 같이, 수학식 6 및 7은 마스크 투과가 증가되면, ±1차의 진폭이 증가하고 0차는 감소한다는 것을 말한다. 도 2a 내지 2j에 나열된 시뮬레이션 결과들은 상기 결론을 뒷받침한다.
벡터-비편광 광(vector-unpolarized light)이 앞선 예시에서 활용된다고 하면, 도 3은 도 2a 내지 2j에 예시된 각각의 투과 값에 대한 이미지 평면에서 대응되는 에어리얼 이미지 세기를 예시하고 있다. 도 3은 또한 35% 투과율을 갖는 마스크 피처를 활용할 경우 최고로 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)가 생성되고, 따라서 최상의 이미지 콘트라스트가 얻어진다는 것을 예시하고 있다. 다양한 투과율에 대한 NILS 계산의 결과들이 표 2에 요약되어 있다. 나타낸 바와 같이, 35% 마스크 투과율은 최고의 NILS 값을 가져다 준다. NILS를 계산하는 방법은 당 업계에서 잘 알려져 있고 따라서 본 명세서에서는 추가적인 설명은 하지 않는다.
세기 투과율 NILS
Bin 0.67
6% 0.91
25% 1.14
35% 1.2
100% 1.15
도 2a 내지 2j는 또한 보다 작은 피처들로 분해하려는 시도가 있으면, 1차 회절 차수들 모두가 투영 퓨필에 의하여 캡처되고, 따라서 1차 광 모두는 이미지 형서에 기여할 수 없다는 것을 예시하고 있다. 명백히, 마스크 투과 퍼센트를 변화시키면 0차와 1차 회절 차수 진폭간의 비가 변경되고, 따라서 두 회절차수간의 간섭에 영향을 준다. 최대 간섭을 발생시키는 ±1차의 비를 적절히 계산하기 위하여, 회절 차수들에 의하여 투과되는 에너지가 계산될 필요가 있다. 도 4a는 35% 투과율에 대하여, 튜영 퓨필에서 캡쳐되는 ±1차의 합은 0차의 총합과 동일하다는 것을 나타낸다. 또한, 튜영 퓨필에서 캡처되는 ±1차가 0차의 총합과 동일한 상기 상황은 튜영 퓨필에서의 가장 균형잡힌 분포를 제공하여, 주어진 피치 및 조명 셋팅들에 대해 최적의 투과 및 이미지 콘트라스트를 가져다 준다는 결정이 내려졌다. 도 4a에 나열된 계산들은 상술된 것과 동일한 예시(즉, 도 3과 연계하여 활용된 것과 동일한 조명 셋팅을 갖는, 220nm 피치의 80nm 라인)를 기초로 한다는 것에 유의해야 한다.
35%의 투과율을 갖는 마스크 피처들을 활용할 경우 특정 조명 셋팅에서의 220nm 피치의 80nm 라인의 상기 예시에 대한 투과율이 최상이 된다는 것을 증명하기 위한 노력으로, 벡터 비편광 시뮬레이션 셋팅을 사용하는 Prolith v7.1를 활용하여 추가적인 시뮬레이션이 수행되었다. 상술된 바와 같이, NILS는 직접적으로 이미지 콘트라스트와 관련되어 있으며, NILS가 높아질 수록 이미지 콘트라스트가 좋아져, 직접적으로 향상된 노광 관용도로 변화된다. 도 4b는 추가적인 시뮬레이션의 결과들을 예시하고 있다. 도 4b를 참조하면, 상기 결과들은 마스크 피처들에 대한 35% 투과율이 초점을 통하여 가장 높은 NILS를 제공한다는 것을 입증한다. 나타낸 바와 같이, 시험하에서 디포커스 조건들 각각에 대하여, 최대 NILS는 35% 투과율에서 발생되었다.
도 5a는 마스크상의 80nm CD 및 220nm 피치 라인에 대한 6% Att-PSM과 CPL간에 초래된 에어리얼 이미지의 비교를 예시하고 있다. 나타낸 바와 같이, CPL(100% 투과율)은 낮은 최저 세기를 제공한다. 도 5b는 CPL 마스크에 대하여, 마스크 라인 폭을 75nm로 네거티브하게 바이어싱하면, 이미지의 첨예도(sharpness)가 더욱 향상되고 보다 높은 NILS를 생성시킨다는 것을 예시하고 있다. 네거티브 바이어스는 덴스 CPL 피처들에 대한 보다 나은 콘트라스트를 생성시키는 0차를 증가시키도록 작용한다.
마스크 피처들에 의한 투과 퍼센트를 변화시킴으로써, 주어진 조명 조건에 대하여 주어진 라인:공간 패턴에 대해 초래된 이미지 콘트라스트를 최적화시킬 수 있다. 하지만, 또한 마스크 피처들의 투과 퍼센트를 제어함으로써 프로세스 관용도를 최적화시킬 수 있다. 이러한 원리를 예시하기 위하여, 6개의 투과 퍼센트:0%, 6%, 25%, 35% 및 100%에 대하여 포커스-노광 메트릭스들(focus-exposure matrices:FEMs)이 계산되었다. 앞선 예시에서 나열된 것과 동일한 KrF 0.8 NA 및 QUASARTM 조명 조건들이 다시 활용되었다. 상기 조명은 도 6a에 나타낸 바와 같이 240nm 피치에 대해 최적화되었고, 도 6b에 나타낸 바와 같이 다시 한번 35% 투과율을 활용하면, 동일하게 최적화된 ±1차 내지 0차 비가 얻어진다.
도 7a 및 7b는 노광 관용도(EL) 대 초점심도(DOF)와 관련된 마스크 피처들의 투과 퍼센트를 변화시킬 때의 효과를 예시하고 있다. 특히, 도 7a는 0%, 6%, 25%, 35% 및 100%의 투과율에 대한 FEM 메트릭을 예시하고 있고, 도 7b는 그에 대응되는 프로세스 윈도우를 예시하고 있다. 도 7a 및 7b를 재검토하면, 35% 투과율이 최적의 노광 도즈 관용도를 제공한다는 것이 명백하다. 보다 구체적으로, 도 7a를 참조하면, 웨이퍼상의 90nm 프린트된 CD에 대하여, 35% 투과율이 16% 노광 관용도에서 0.6 미크론 DOF를 가져온다. 도 7b는 투과 퍼센트가 증가하면, 최소 세기가 낮아진다는 것을 예시하고 있다(역시 도 3 참조). 이와 같이, 동일한 타겟 CD에 대하여, 증가된 도즈가 요구된다. 투과율이 증가하면 도즈가 증가하는 경향은 도 7b에 명확히 도시되어 있다. 0% 투과율(즉, Cr)은 가장 높은 최소 세기 레벨을 나타낸다는 것에 유의해야 한다. 이와 같이, 동일하게 프린트된 CD를 얻기 위해서는, 0% 투과율의 경우에 가장 높은 프린팅 임계치 및 가장 낮은 노광 에너지를 활용할 필요가 있다.
다음에는, 마스크 에러 팩터(mask error factor:MEF)에 영향을 주기 위하여 마스크 피처들의 투과율 튜닝(transmission tuning)이 어떻게 활용되는지에 대하여 설명된다. 마스크 에러 팩터(MEF) 또는 마스크 에러 개선 팩터(mask error enhancement factor:MEEF)는노광 툴의 배율에 의하여 스케일링되는 마스크 피처의 크기 변화에 대한 레지스트 피처의 크기 변화의 비로서 정의되며, 다음과 같이 주어진다:
여기서, M은 노광 툴 저감 팩터이다. 여타 팩터들 중에서도 포커스, 렌즈 수차, 라인 폭, 마스크 톤, 광근접보정(optical proximity correction:OPC), 레지스트 콘트라스트 및 레지스트 두께와 같은 리소그래피 프로세스 변수들 모두가 MEEF 팩터에 영향을 미친다.
상술된 바와 같이, 주어진 CD(즉, 라인 폭) 및 피치에 대하여, 마스크 투과율 또는 바이어스를 변화시키면 이미지 품질에 영향을 준다. 이미지 콘트라스트가 변화하면, 프린팅되는 외형 또한 변화한다. 또한, 이것은 MEEF에 영향을 준다. 도 8은 상술된 예시에서 나열된 것과 동일한 조명 셋팅들(즉, KrF NA = 0.8, σout = 0.92, σin = 0.72 및 각도 = 30도 QUASARTM 조명을 사용함)을 활용하는 220nm 피치의 90nm의 타겟 CD에 대하여 1X의 레티클 CD의 함수로서 시뮬레이션된 이미지 MEEF를 예시하고 있다. 통상적으로, 이미지 콘트라스트가 높아질수록, MEEF는 낮아진다. 도 8을 참조하면, 80nm CPL(100% 투과율, π-위상) 피처는 대응되는 6% Att-PSM 피처보다 나은 이미지 콘트라스트를 갖는다는 것을 나타내고 있다. 동일한 조건하에서, CPL(100% 투과율)에 대한 MEEF는 80nm의 프린팅된 레지스트 CD에 대하여 2인 반면, 6%에 대해서는 MEEF가 10보다 크다. 마스크 투과율이 25%를 상회하여 증가되면, 가장 낮은 MEEF를 달성하기 위해서는 네거티브 바이어스가 요구된다. 최소 MEEF에 해당되는 피처 CD는 투과율이 증가되면 감소한다. 웨이퍼상의 90nm 프틴팅된 CD 타겟에 대하여, CPL은 가장 낮은 MEEF를 제공하기 위하여 15nm의 네거티브 바이어스를 필요로 한다. 이와 같이, MEEF는 피처 바이어스 및 마스크 투과율의 강력한(strong) 함수라는 것이 명백하며, 이는 피처 바이어스 및 마스크 트랜스미션 둘 모두가 0차 및 ±1차 회절 차수 진폭 및 퓨필에 의하여 캡처되는 에너지를 변화시키는 것으로서 이해할 수 있다.
또한 투과율 튜닝은 마스크 CD(임계 치수) 선형성에 영향을 미친다. 도 9는 220nm 피치를 갖는 웨이퍼상에서 타겟 CD가 90nm인 상술된 예시와 동일한 셋팅들을 활용하는 마스크 세기 투과율의 함수로서 크기를 통하여 시뮬레이션된 CD의 거동을 예시하고 있다. 도 9는 CPL이 최상의 분해능 및 선형 거동을 나타내므로, 70nm보다 작은 CD들에 대하여, 마스크 피처들을 형성하기 위해 CPL을 활용하는 것이 최상의 접근법이라는 것을 예시하고 있다. 타겟 CD가 80nm 이상에 접근할 수록, 광은 Zone 1에서 타겟 라인을 형성하는 2개의 위상-에지(phase-edges)를 통하여 누출되기 시작하며, 그 결과, 주어진 예시에서는 80nm보다 큰 CD에 대해서는 CPL이 적합하지 않다. 도 9를 다시 참조하면, 75nm 내지 95nm 범위의 타겟 CD에 대하여, 35% 내지 40%의 투과율이 최상의 선형 거동을 제공한다. 주어진 피처의 퍼센트 투과율은 피처를 하프토닝함으로써 제어될 수 있다. 이는, 예를 들어 서로로부터 이격되는 복수의 크롬 패치들을 적용함으로써 라인 피처를 형성하는 작업을 수반하나, 묘화되는 경우에는 타겟 라인을 생성한다. 투과 퍼센트는 크롬 패치들의 크기 및 크롬 패치들간의 공간을 제어함으로써 변화될 수 있다. 상기 "하프토닝(halftoning)" 기술은 2003년 9월 11일에 출원된 USP 출원 번호 제10/659,715에 상세히 기술되어 있다. 도 9를 참조하면, 95nm보다 큰 타겟 CD들에 대하여, 0% 투과율 피처(예를 들어, 솔리드 크롬 피처)가 최상의 선형 거동을 제공한다. 100% 투과율을 활용할 수 있는 타겟 CD들을 포함하는 영역은 Zone 1로서 지칭되고, 하프토닝을 활용할 수 있는 타겟 CD들을 포함하는 영역은 Zone 2로서 지칭되며, 0% 투과율을 활용하는 타겟 CD들을 포함하는 영역은 Zone 3으로서 지칭된다는 것에 유의해야 한다.
k1이 낮아질수록, 해당 피처들과 이웃하는 구조체들간의 상호작용에 의하여 야기되는 광근접효과는 훨씬 더 심해진다는 것이 잘 알려져 있다. 주어진 NA 셋팅에서, 상기 광학적 상호작용은 임계치수에 영향을 미칠뿐만 아니라 피처의 노광 관용도에도 영향을 준다. 프로세스 및 디자인들에 대하여, 노광 관용도가 매우 떨어지는 "금지 피치" 영역이 존재한다는 것이 알려져 왔다(USP 제6,792,591호 참조). 어시스트 피처들을 삽입하기에 충분히 큰 상기 금지 피치들에 대하여, 노광 관용도는 향상될 수 있다. 하지만, 본 발명에 앞서 마스크 설계자들이 금지 피치 영역내에 피치들이 속하지 않도록 마스크를 단순하게 설계한다는 점 때문에, 어시스트 피처들을 삽입하기에 공간이 불충분한 금지 피치에서는, 스루 피치 프로세스 관용도가 제시된 명칭과 같이 "금지 피치"에 의하여 제한된다. 다시 말해, 전체 프로세스 관용도를 상당히 열화시키는 마스크 디자인에서는 금지 피치가 활용되지 않는다. 본 발명에서는, 상술된 투과율 튜닝 기술이 활용되어 금지 피치 영역내의 피처들의 묘화 성능을 최적화함으로써 전체 프로세스 관용도를 향상시킨다. 실제로, 후술되겠지만, 본 발명의 투과율 튜닝이 활용되어 금지 피치 영역들내의 피처들을 "튜닝"함으로써 금지 피치내의 피처들의 묘화 성능을 향상시키고, 이에 의해 마스크 설계시 금지 피치 영역 및 프로세스 관용도에서 관련되는 열화를 회피할 필요성을 없애준다. 본 명세서에서 지칭되는 "금지 피치"는 특정 피치로 제한되는 것은 아니며 금지 피치로서 식별되는 특정 피치 주위의 범위도 포함한다는 것에 유의해야 한다. 이와 같이, 금지 피치 영역내의 모든 피처들은 그에 대해 적용되는 본 발명의 투과율 튜닝을 가질 수 있다. 금지 피치의 범위는 주어진 프로세스 및 활용되는 조명 셋팅에 따르며, 이하 보다 상세히 설명되겠으나 NILS 플롯 스루 피치를 검사함으로써 튜닝 프로세스 동안 설계자에 의하여 정의될 수 있거나, 또는 다른 예시로서 주어진 피치에 대하여 미리정해진 범위로서 설정될 수 있다.
도 10은 본 발명을 실행하는 예시적인 방법을 나열한 플로우차드이다. 프로세스의 제1단계(단계 100)는 주어진 프로세스를 수행하는데 활용될 조명시스템 및 타겟 마스크 패턴을 결정/획득하는 것이다. 프로세스의 다음 단계(단계 110)는 타겟 패턴내의 임계 피치를 식별하고 타겟 패턴을 프린팅하는 조명 조건들을 최적화하는 것이다. 통상적으로, 임계 피치는 타겟 패턴내에 포함되는 가장 밀집된(dense) 피치(즉, 가장 작은 피치)에 해당된다. 하지만, 임계 피치로서 또 다른 피치를 활용할 수도 있는데, 예를 들어 타겟 패턴내의 피처들의 대다수가 가장 밀집된 피치 이외의 피치에 있다면, 설계자는 상기 다수 피치에서 조명 콘디션을 최적화하려는 결정을 내릴 수도 있다.
임계 피치를 위한 최적의 조명 셋팅들이 결정되면, 다음 단계(단계 120)는 상술된 것과 동일한 방식으로 단계 110에 정의된 조명 셋팅들을 활용하는 피치를 통한 NILS를 결정하는 것이다. 상술된 바와 같이, 피치를 통하여 NILS를 결정함으로써, 주어진 조명 조건에 대한 "금지 피치"를 결정할 수 있으며, 이는 프로세스의 다음 단계(단계 130)이다. 보다 상세히 후술하겠지만, 도 11을 참조하면, NILS 플롯 스루 피치를 재검토함으로써, 낮은 묘화 품질을 나타내는 피치들(즉, 금지 피치)가 가장 낮은 NILS 값을 갖는 피치들로서 쉽게 식별된다. 도 11에서는, 주어진 예시에서 390nm가 금지 피치에 해당되고, 390nm 주위의 영역(예를 들어, +/- 10nm)은 상기 영역 역시 도 11에 의하여 알 수 있는 바와 같이 저감된 묘화 성능을 나타내기 때문에 금지 피치 영역에 해당될 수 있다는 것을 알 수 있다. 상술된 바와 같이, 피치 플롯을 통하여 NILS를 분석할 때, 설계자는, 예를 들어 금지 피치에 대한 NILS 플롯의 트로프(trough)의 폭을 식별함으로써 금지 피치 영역이 얼마나 큰 지를 판정할 수 있고, 이에 의하여 투과율 튜닝을 거칠 마스크 디자인내의 피치들을 결정한다. 대안적으로, 금지 피치 영역내에 포함될 것으로 생각되는 각각의 금지 피치에 대한 범위를 사전 정의할 수 있다. 또한, 금지 피치 영역 외측의 피치들을 갖는 피처들의 묘화 성능을 최적화시키기 위하여 본 발명의 투과율 튜닝 프로세스를 활용할 수도 있다는 것에 유의해야 한다.
일단 금지 피치들이 식별되면, 프로세스의 다음 단계(단계 140)는 단계 130에서 1이상의 금지 피치들이 식별되는 경우에 임계 피치 및 금지 피치 각각에 대한 투과율(즉, % 투과)을 통하여 NILS를 판정/계산하는 것이다. 또한, 설계자가 타겟 디자인내에서 추가의 피치들을 최적화시키기를 희망하는 경우에 금지 피치로서 식별되지 않는 추가 피치들에 대한 투과율을 통하여 NILS를 계산할 수도 있다는 것에 유의해야 한다. 또한, 단계 120 및 단계 140의 NILS 플롯을 계산하는데 있어 단계 110에서 결정되는 바와 동일한 조명 조건들이 활용된다는 것에 유의해야 한다.
임계 피치 및 금지 피치(들)에 대한 투과율을 통하여 NILS를 계산함으로써, 최적의 투과율(즉, % 투과)이, 임계 피치 및 금지 피치(들)가 최상의 묘화 결과들을 가져다 준다는 것을 쉽게 식별할 수 있다. 실제로, 상술된 바와 같이, 최고 NILS 값은 최적의 투과율에 해당된다. 임계 피치 및 금지 피치(들)은 서로 상이할 수 있다는 것에 유의해야 한다.
일단 임계 피치 및 금지 피치 모두에 대하여 최적의 투과 퍼센트가 식별되면, 프로세스의 마지막 단계(단계 160)는 단계 150에서 식별된 투과 퍼센트들에 대한 임계 피치 및 금지 피치(들)에서 타겟 디자인의 피처들을 조정하는 것이다. 보다 상세히 후술하겠지만, 주어진 피처의 투과 퍼센트를 조정하고, 예를 들어 피처를 하프토닝하는 여러 기술들이 존재한다. 또한, 상기 프로세스에 나열된 다양한 NILS 계산들은, 예를 들어 ASML MaskTools, Lithocruiser 소프트웨어 패키지와 같은 시뮬레이터들에 의하여 수행되는 것이 바람직하다는 것에 유의해야 한다.
앞의 방법의 예시가 다음에 상술된다. 상기 예시에서 사용된 상기 조명 셋팅은 0.8NA, QUASARTM 조명, σout=0.92, σin=0.68, θ=30도인 KrF 시스템용이다. 상기 타겟 마스크는 240nm 피치로 80nm 라인들을 포함한다. 이 예시에서, 상기 임계 피치는 240nm이다. 그 다음 단계는 상술한 조명 셋팅과 타겟 마스크를 사용하는 피치를 통하여 NILS 플롯(plot)을 생성하는 것이다. 도 11은 NILS 플롯의 결과를 나타낸다. 주목할 것은 상기 예시에서 NISL는 0%, 6%, 35%, 100%의 네개의 다른 마스크 트랜스미션(transmissions)에 대한 피치를 통해 플롯된 것이다. 그러나, 금지 피치(forbidden pitch)를 확인하기 위해서, 단일의 트랜스미션을 선택하여 상기 단일의 트랜스미션에 대한 피치를 통하여 NILS를 플롯하는 것도 역시 가능하다. 도 11에 있어서, 대략 390nm의 금지 피치가 있고, 이 피치에서 각 투과율에 대한 NILS값의 급격한 감소가 있음을 볼 수 있다. 이러한 390nm는 노광 관용도 관점에서 가장 취약한 피치(예를들어, 금지 피치)다.
도 12a 및 12b는 상기 프로세스에서 상기 임계 피치(예를들어, 240nm) 및 상기 금지 피치(예를들어, 390nm)에 대한 투과율을 통해 NILS를 계산하는 그 다음 단계를 나타낸다. 다양한 포커스 셋팅에 대한 투과율을 통해서 NILS를 계산하는 것이 바람직하다. 도 12a를 보면, 상기 240nm 피처에 대한 각 디포커스 셋팅에서 가장 좋은 투과율은 대략 35%의 투과율(예를들면, 가장 큰 NILS 값은 가장 좋은 이미지 콘트라스트에 해당한다)임을 알 수 있다. 도 12b를 보면, 상기 390nm 금지 피처에 대한 각 디포커스 셋팅에서 가장 좋은 투과율은 100%의 투과율이다. 주목할 것은, 상기 금지 피치에 대한 투과율을 통해서 NILS를 계산할 때 단일 디포커스 셋팅을 사용하는 것이 가능하다는 것이다. 그러나, 다중 디포커스 셋팅을 사용함으로써 소정의 투과율이 소정의 디포커스 범위에 걸쳐 최적이라는 것을 확인할 수 있다.
상기 프로세스에서 마지막 단계로서, 240nm의 피치에서 상기 타겟 패턴에 포함된 피처들은 35%의 투과율을 가지도록 수정되는 반면, 390nm의 피치에서 상기 타겟 패턴에 포함된 피처들은 100%의 투과율을 가지도록 수정된다. 그러면 상기 수정된 마스크는 실제 웨이퍼을 표화하는데 사용된다.
도 13a 및 13b는 노광 관용도 플롯이고, 이는 본 발명의 상기 프로세스가 상기 프로세스의 전체의 노광 관용도를 개선하기 위해 작동하는 것을 설명한다. 도 13a는 포커스 플롯에 대한 노광 관용도를 나타내는 것으로서, 100%의 투과가 상기 390nm의 피처에 대해 가장 좋은 ED 관용도를 제공하는 것을 확인할 수 있다. 도 13b는 35% 투과율의 240nm 피치 및 100% 투과율의 390nm에 대한 오버랩 프로세스 윈도우를 나타낸다. 390nm 금지 피치에 대한 투과를 적절히 최적화함으로써, 0.4μm DOF @10%의 노광 관용도가 얻어질수 있다는 것을 보여준다. 이 KrF 예시는 투과율 튜닝은 상기 금지 피치의 문제를 극복하는데 사용될 수 있다는 것을 설명한다.
위에서 언급되었듯이, 금지 피치의 위치는 NA에 대한 스트롱 함수(strong function)이다. 높은 NA의 ArF 시스템에 대해서, 상기 금지 피치는 스캐터링 바(sattering bars)와 같은 보조 피처를 적용할 공간이 없는 작은 피치로 전환한다. 도 14는 130nm의 임계 피치를 갖는 바이너리 세기 마스크를 사용하며, σout=0.92, σin=0.68, θ=30도인 x 쌍극자 조명을 갖는 0.85NA ArF를 사용하는 피치를 통해서 시뮬레이션된(simulated) NILS를 설명한다. 도 14에서 도시된 바와 같이, KrF 예시와 비교하여, 상기 금지 피치 범위는 200nm ~ 250nm 피치 범위로 전환한다. 현재, 이러한 피치 범위들은 상기 이미지의 질을 향상시키기 위한 보다 높은 회절 정도로 에너지를 전환시키는 보조 피처의 삽입을 허락하기에는 너무 작다. 그러나, 본 발명을 이 경우에 적용하면, 상기 금지 피치의 부정적인 영향을 최소화할 수 있다.
구체적으로, 도 14는 상술한 조명조건에 대한 피치를 통한 NILS를 설명하고, 도시된 바와 같이, 상기 금지 피치는 200~250nm의 범위에 있다. 도 15a 및 15b는 다양한 디포커스 셋팅에 대하여, 각각 130nm 피치(소정의 예시에서는 임계 피치임) 및 200nm 피치에 대한 투과율을 통한 NILS 플롯을 나타낸다. 도 15에 도시된 바와 같이, 130nm 피치에 대한 최적의 투과율은 10%(즉, 가장 큰 NILS 값)다. 도 15b에 도시된 바와 같이, 200nm 피치에 대한 최적의 투과율은 20%(즉, 가장 큰 NILS 값)다.
프로세스 관용도의 향상을 입증하기 위해서, 바이너리 마스크를 사용하는 각각 10%, 20%, 40% 투과율의 세개의 FEM이 130nm 피치를 변환(resolving)하기 위해서 최적화된 도즈로 시뮬레이터를 통해 수행되었다. 시뮬레이션의 결과는 도 16a 및 b에 나타나 있다. 도 16a 및 b로부터 명백하듯이, 200nm 피치를 갖는 피처의 20% 투과율이 가장 좋은 노광-디포커스(ED) 관용도를 낳았다. 보다 구체적으로는, 20%에서 200nm의 피치를 갖는 상기 타겟 패턴의 피처들의 투과율을 셋팅함으로써, 0.21μm DOF@10%의 노광 관용도를 얻을 수 있다. 바이너리 마스크에 대하여, 단지 10%에서 0.18μm의 노광을 얻을 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 투과 튜닝 방법을 이용함으로써 200nm 피치에 대한 16% DOF의 향상이 실현될 수 있다.
피처들의 투과 튜닝은 많은 다른 방식으로 실행될 수 있다. 이어지는 각 예시들에서, 주요 원리는 상기 타겟 패턴 내의 본래의 라인과 비교할 경우 상기 마스크에서 설명된 실제 라인이 증가된 투과를 보이도록 본래의 타겟 피처, 예를 들어 라인이 수정된다는 것이다. 다시 말하면, 본래의 라인은 0%의 투과율(즉, 모두 크롬(chrome))을 갖도록 여겨질 것이고, 여기서 증가된 투과율을 갖는 상기 수정된 라인은 더 많은 빛이 그롤 통하여 지나가도록 수정된다. 도 17a는 소위 "스트라이프(stripe)" 방법이라 불리는 투과 튜닝 제1방법을 도시한다. 이 방법은 도 17a에 도시된 바와 같이, 라인의 중앙부의 크롬 제거를 필요로 한다. 도 17b는 크롬 라인의 가장자리가 메사 구조의 상부상에 중앙의 크롬 패치를 생성하도록 식각되는 제2방법을 도시한다. 도 17c에 도시되어 있는 바와 같이, 소위 "하프토닝(halftoning)"이라 불리는 제3방법은 크롬과 위상 영역이 "지브라(zebra)"처럼 엇갈리도록 크롬 라인의 식각을 필요로 한다. 주목할 것은 "하프토닝" 방법은 가장 큰 라이트 미스얼라인먼트 톨러런스(write misalignment tolerance)를 갖는다는 것이다.
본 발명을 행함으로써 얻어진 프로세스 관용도의 향상을 확인하기 위해서 수많은 실험이 행해진 결과가 아래에 설명된다. 예를 들어, 모든 노광은 0.75NA, 쌍극자(35°개구 각도, σin=0.65, σout=0.89) 및 QUASARTM 조명(30°개구 각도, σin=0.65, σout=0.89)의 ASML PAS 5500/1100 ArF 스캐너로 수행되었다. 타겟 프린트 CD는 70nm다. 모든 실험에서, 웨이퍼들은 OPD 262로 현상된 ARC29 상에 150nm의 ARX1091 S로 코팅되었다. 상기 웨이퍼들은 TEL ACT 트랙 상에 코팅되었다. CD 도량형학(metrology)은 KLA-8450R SEM을 사용하여 수행되었다.
언급된 바와 같이, X-쌍극자 조명이 투과 튜닝 실험에 사용되었고, 타겟 CD는 160nm 피치에 70nm였다. 세개의 구조 형태가 사용되었는데, 순수 위상 라인, 지브라 라인 및 순수 크롬 라인이 그들이며, 이들은 각각 100%, 40%, 0%의 투과율에 해당한다. 도 18b는 상기 실험에 사용된 다양한 투과율에 대한 노광-도즈 비교를 설명하고, 가장 큰 노광 관용도는 지브라 라인의 경우에 얻어짐을 보여준다. 도 18a는 디포커스의 함수로서 피처 투과에 대한 시뮬레이션된 NILS의 결과를 묘사한다. 도 18a로부터, 최적의 투과는 30%~40%의 범위에 있을 것으로 기대된다. 도 18b의 실험 결과는 쌍극자 조명의 경우, 지브라 라인(하프톤 라인)이 가장 좋은 노광 관용도를 나타내고, 그 다음으로 순수 위상 라인임을 나타낸다. 순수 크롬 라인은 가장 나쁜 성능을 나타낸다. 따라서, 상기 실험 결과는 NILS 시뮬레이션과 일치한다.
다중 피치를 통해서 상기 이론 및 시뮬레이션 결과를 더 입증하기 위해서, 다중 피치에 대한 동일한 투과 튜닝 실험이 QUASARTM 조명(30°개구 각도, σin=0.65, σout=0.89)를 사용하여 수행되었다. 타겟 CD는 220nm 피치에 70nm였다. 피치를 통한 투과 튜닝을 유효하게 하기 위해서, 330nm, 360nm 및 450nm의 피치가 확인을 위해 선택되었다. 도 19a, 19c 및 19e는 각각의 220nm, 330nm 및 360nm 피치의 경우 다양한 포커스 셋팅에 대한 투과율을 통해서 NILS를 설명하는 시뮬레이션 된 결과에 해당한다. 도 19b, 19d 및 19f는 각각의 220nm, 330nm 및 360nm 피치의 경우 실험 결과에 해당한다. 보다 구체적으로, 도 19b는 220nm 밀집 피치(dense pitch)에서 70nm 타겟 CD에 대한 투과 튜닝 결과를 나타낸다. 무크롬(chromeless)(즉, 100% 투과, π위상), 지브라 및 크롬 피처의 경우 레티클 상의 4X CD는 각각 280nm, 280nm 및 320nm였다. 지브라 라인은 40%이하의 투과에 상당하였고, 가장 좋은 노광 관용도를 야기하였다. 무크롬이 두번째로 좋았고, 크롬이 가장 낮았다. 도 19a는 포커스를 통한 시뮬레이션된 NILS를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 최적의 투과는 대략 50%였다, 이것은 상기 실험 결과와 상당이 일치한다. 도 19d는 보조 피처 없이 330nm 피치에 대한 투과 튜닝을 나타낸다. 도 19c의 시뮬레이션된 NILS는 100% 무크롬의 경우 330nm 피치에 대해 가장 좋은 노광 관용도를 나타낸다. 도 19d의 실험 결과는 무크롬의 경우 가장 높은 노광 관용도를 갖고, 그 다음은 지브라(40% 투과)임을 확인한다. 크롬의 경우가 가장 안 좋은 노광 관용도를 나타낸다. 도 19f는 스캐터링 바 없이, 무크롬, 지브라 및 크롬 피처의 경우 4X 레티클 CD가 320nm인 경우, 360nm 피치, 즉 금지 피치에 대한 투과 튜닝 결과다. 무크롬 라인의 경우가 가장 좋은 노광 관용도를 보였고, 그 다음으로 지브라 마지막으로 크롬의 경우다. 이 실험 결과는 역시 도 19e의 시뮬레이션된 NILS 결과와 동일하다.
주목할 것은, 투과 튜닝은 상술된 바와 같이 피처 자신 위의 크롬의 양을 변화시켜 내부적으로, 또는 보조 피처를 사용함으로써 외부적으로 얻을 수 있다. 도 20a 및 도 20b는 450nm 피치의 QUASARTM 의 ArF에 대한 투과 튜닝의 실험 결과를 나타낸다. 구체적으로, 도 20a는 스캐터링 바를 사용하지 않고 450nm 피치에 대한 노광-도즈 관용도를 나타내는 반면, 도 20b는 50nm의 센터 스캐터링 바를 포함하도록 수정된 마스크를 갖는 동일한 프로세스에 대해서 노광-도즈 관용도를 나타낸다. 도 20a에 도시되어 있는 바와 같이, 무크롬 라인의 경우 가장 좋은 노광 관용도를 나타내고, 지브라(40% 투과)의 경우 두번째, 크롬의 경우 가장 안 좋은 결과를 나타낸다. 도 20b에서, 상기 노광 관용도의 경향은 같지만, DOF는 더 좋다.
상술된 바와 같이, MEF(또는 MEEF)는 웨이퍼 상의 CD 콘트롤 및 레티클 CD 톨러런스에 직접 강한 영향을 준다. 도 21은 도 18a 및 18b와 관련되어 동일한 조건을 사용한 실험 결과를 나타낸다. 도 21에 도시된 바와 같이, 무크롬 라인의 경우 220nm ~ 360nm 범위의 가장 낮은 피치에 대한 MEF를 나타낸다. 지브라의 경우 조금 높은 MEF 값을 나타내고, 크롬의 경우 가장 높은 값을 나타낸다. 알려진 바와 같이, 이미지 콘트라스트가 높을수록 더 좋은 이미지 질을 제공할 것이며, 이것은 보다 낮은 MEF에서 보다 높은 NILS를 야기한다. 50nm 크롬 스캐터링 바를 갖는 360nm 피치에 대하여, 해당 MEF는 매우 밀집한 피치 영역에 스캐터링 바의 삽입 때문에 상당히 증가한다. 더 큰 피치의 경우, 스캐터링 바는 주 피처 가장자리로부터 더 멀리 위치되고, 따라서 덜 효과적이다.
도 21에 도시된 바와 같이, 스캐터링 바 삽입은 450nm 피치의 경우 MEF를 증가시키지 않는다. 그러나, 본 발명의 방법에 따라 투과를 튜닝함으로써, CPL 레티클의 MEF를 콘트롤할 수 있다. 다시 말하면, 본 발명은 스캐터링 바의 삽입을 수용하기에는 너무 밀집된 피치 범위에 대한 프로세스 관용도를 최적화하는 수단을 제공한다.
도 22는 본 발명의 프로세스를 실제 설계 프로세스 플로우로 집적하기 위한 전형적인 프로세스를 설명하는 플로우차트다. 상기 프로세스에서 첫번째 단계(단계 210)는 타겟 패턴에 대한 설계 데이터를 읽고/얻는 단계인데, 예를 들어, 이러한 데이터는 GDSII 데이터 포맷일 수 있다. 상기 프로세스에서 그 다음 단계(단계 220)는 스캐터링 바 OPC 처리를 설계에 적용하는 것이다. 이 단계는 투과 튜닝을 요구하는 피처 및 영역들을 확인하는 동안 스캐터링 바의 광학적 영향이 고려되도록 수행된다. 상기 프로세스에서 그 다음 단계(단계 230)는 상기 피처들을 확인하고 두개의 종류로 나누는 것인데, 첫번째 종류는 크롬(도 9의 Zone 3 참조)에서 실행될 큰 형태의 피처에 해당하고, 두번째 종류는 위상-에지 또는 크롬 하프토닝(도 9의 Zone 1 또는 2 참조)에 의해서 실행될 수 있는 피처를 포함한다. 주목할 것은 크롬의 경우 실행될 Zone 3 피처들은 일반적으로 임계 피처가 아니거나, 일반적으로 상기 프로세스 관용도를 제한하지 않으며, 따라서 이러한 피처들은 본 발명의 투과 튜닝 프로세스를 필요로 하지 않는다는 것이다.
일단 Zone 1 및 Zone 2 피처들이 확인이 되면, 도 10의 플로우차트 형식에 나타난 것과 같이, 이 피처들은 상술한 투과 튜닝 프로세스(단계 240)를 거친다. 본 발명의 투과 튜닝 프로세스와 관련하여, 금지 피처들이 확인되고 마스크 피처들이 상기 프로세스 관용도를 향상시키기 위해 필요한만큼 조절된다. 일단 이 프로세스가 끝나면, 그 다음 단계(단계 250)는 모델 OPC 또는 다른 OPC 기술이 상기 수정된 마스크 설계에 적용되는 단계를 수반한다. 그후, 상기 마스크의 제조가능성을 입증하기 위해서 제조 룰 체크 단계(단계 260)가 수행된다. 상기 체크가 에러를 확인하지 않으면, 상기 마스크 설계는 완성된다(단계 270).
도 23a는 SRAM 레이아웃과 본 발명의 투과 튜닝이 상기 설계의 다른 부분에서 어떻게 작용하는지에 대한 하나의 예시를 설명한다. 상기 SRAM 예시에 대한 노광 툴 셋팅은 σin=0.55, σout=0.85의 0.7NA 환상의 조명의 KrF다. 도 24a는 도 23a에 도시된 본래의 타겟 레이아웃으로부터 전환된 CPL 레이아웃이다. 상기 설계로부터 비트 셀 트랜지스터(bit cell transistor) 사이의 피치는 480nm다. 100%의 투과를 사용하여, 480nm 피치는 가장 높은 NILS를 갖고(도 23c 참조), 따라서 상기 100% 투과는 상기 비트 셀 내의 트랜지스터 게이트로 부여된다(assigned). 위상 라인(도 23b 참조)으로 프린트될 수 없는, 115nm의 보다 큰 CD 타겟을 갖는 555nm 피치는 35% 투과(도 23c 참조)를 사용하여 보다 높은 NILS를 갖는다. 따라서, 투과 튜닝이 요구된다. 다시 말하면, 피치를 통한 상기 시뮬레이션된 NILS는 두번째로 취약한 영역이 550nm 주위라는 것을 보여주며, 본 발명의 상기 프로세스는 프로세스 관용도를 향상시키기 위해서 이 피치 영역 내에서 대략 35% 투과율을 갖는 하프토닝 패턴을 피처들에 적용한다.
도 24a는 상기 리소그래피 성능을 입증하기 위해서 선택된 3개의 커트 라인을 설명한다. 도 24a에서는, 상기 임계 수평 비트 셀 트랜지스터 게이트(왼쪽 커트 라인 및 오른쪽 커트 라인이라 칭함)는 임계 치수(CD)에 기초한 π위상으로 전환된다. 보다 큰 타겟 CD를 갖는 워드 라인(즉, 세로)은 Zone 2로 분류되었고, 상기 하프토닝 지브라 패턴은 이 피처들에 적용되었다. 도 24a의 레이아웃의 3개의 커트 라인으로부터 상기 FEM 실험 데이터가 상기 2개의 수평 비트 셀 π위상 게이트 및 상기 세로의 지브라 워드 라인에 대해 측정된다. 도 24b에 도시된 바와 같이, 이러한 3개의 커트 라인에 대한 오버랩 프로세스 윈도우는, 100nm 기술에서 상당히 강건한(robust), 10%의 노광 관용도에서 0.75μm다.
도 25는 본 발명의 도움으로 설계된 마스크를 이용하기에 적합한 리소그래피 투영장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는,
- 방사선의 투영빔(PB)을 공급하는 방사선시스템(Ex, IL)(이 경우에는 특별히 방사선시스템이 방사선 소스(LA)도 포함한다);
- 마스크(MA)(예를 들어, 레티클)를 유지시키는 마스크 홀더가 마련된, 아이템 PL에 대하여 마스크를 정확히 위치시키는 제1위치설정수단에 연결된 제1대물테이블(마스크테이블)(MT);
- 기판(W)(예를 들어, 레지스트 코팅된 실리콘 웨이퍼)을 유지시키는 기판 홀더가 마련된, 아이템 PL에 대하여 기판을 정확히 위치시키는 제2위치설정수단에 연결된 제2대물테이블(기판테이블)(WT);
- 기판(W)의 타겟부c(1이상의 다이를 포함)에 마스크(MA)의 조사된 부분을 묘화하는 투영시스템("렌즈")(PL)(예를 들어, 굴절형, 카톱트릭 또는 카타디옵트릭 광학 시스템)을 포함하여 이루어진다.
도시된 바와 같이, 상기 장치는 (투과마스크를 구비한) 투과형이다. 하지만, 일반적으로는, 예를 들어 (반사마스크를 구비한) 반사형일 수도 있다. 대안적으로, 상기 장치는 마스크 사용의 대안으로서 또 다른 종류의 패터닝수단을 채용할 수도 있다; 예시는 프로그램가능한 거울 배열 또는 LCD 매트릭스를 포함한다.
방사선 소스(LA)(예를 들어, 수은 램프 또는 엑시머 레이저)는 방사선의 빔을 생성한다. 상기 빔은 곧바로 조명시스템(일루미네이터)(IL)에 들어 가거나, 예를 들어 빔 익스펜더(Ex)와 같은 컨디셔닝 수단을 거친 다음에 조명시스템으로 들어간다. 상기 일루미네이터(IL)는 빔내의 세기 분포의 외반경 및/또는 내반경 크기(통상 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)를 설정하는 조정수단(AM)을 포함하여 이루어진다. 또한 그것은 일반적으로 인티그레이터(IN) 및 콘덴서(CO)와 같은 그 밖의 다른 다양한 구성요소들을 포함하고 있다. 이러한 방식으로, 마스크(MA)에 도달하는 빔(PB)은 그 단면에 소정의 균일성과 세기 분포를 갖게 된다.
도 25과 관련하여, 상기 방사선 소스(LA)는 리소그패피 투영장치의 하우징내에 놓이지만(흔히 예를 들어, 방사선 소스(LA)가 수은 램프인 경우에서처럼), 그것이 리소그래피 투영장치로부터 멀리 떨어져 있어서 그것이 만들어 낸 방사선빔이 (가령, 적절한 지향 거울에 의해) 장치 내부로 들어오게 할 수도 있다. 후자의 시나리오는 방사선 소스(LA)가 흔히 (예컨대, KrF, ArF 또는 F2 레이징에 기초한) 엑시머레이저인 때의 경우이다. 본 발명과 청구 범위는 이들 시나리오를 모두 포함하고 있다.
이후, 상기 빔(PB)은 마스크테이블(MT)상에 유지되는 마스크(MA)를 거친다. 상기 마스크(MA)를 지난 빔(PB)은 렌즈(PL)를 통과하여 기판(W)의 타겟부c위에 빔(PB)을 포커스한다. 제2위치설정수단(및 간섭계측정수단(IF))에 의하여, 기판테이블(WT)은, 예를 들어 빔(PB)의 경로내에 상이한 타겟부c를 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제1위치설정수단은 예를 들어, 마스크 라이브러리로부터 마스크(MA)를 기계적으로 회수한 후에, 또는 스캔하는 동안, 빔(PB)의 경로에 대하여 마스크(MA)를 정확히 위치시키도록 사용될 수 있다. 일반적으로 대물테이블(MT, WT)의 이동은, 도 25에 명확히 도시되지는 않았지만, 장행정모듈 (long-stroke module)(개략 위치설정) 및 단행정모듈(미세 위치설정)의 도움을 받아 실현될 것이다. 하지만, (스텝-앤드-스캔툴과는 대조적으로) 웨이퍼스테퍼의 경우에는, 마스크테이블(MT)은 단지 단행정 엑추에이터에 연결되거나 또는 고정될 수도 있다.
상술한 장치는 다음의 두가지 상이한 모드로 사용될 수 있다.
- 스텝 모드에서는, 마스크테이블(MT)은 기본적으로 정지상태로 유지되며, 전체 마스크 이미지는 한번에(즉, 단일 "섬광"으로) 타겟부c에 투영된다. 이후 기판테이블(WT)이 x 및/또는 y 방향으로 쉬프트되어 다른 타겟부c가 빔(PB)에 의하여 조사될 수 있다.
- 스캔 모드에서는, 소정 타겟부c가 단일 "섬광"으로 노광되지 않는 것을 제외하고는 기본적으로 동일한 시나리오가 적용된다. 그 대신에, 마스크테이블(MT)이 v의 속도로 소정 방향(소위 "스캔방향", 예를 들어 y 방향)으로 이동 가능해서, 투영빔(PB)이 마스크 이미지의 모든 부분을 스캐닝하도록 되고, 이와 함께 기판테이블(WT)은 속도 V=Mv로, 동일한 방향 또는 그 반대 방향으로 동시에 이동하는데, 이 때 M은 렌즈(PL)의 배율(통상 M=1/4 또는 1/5)이다. 이러한 방식으로, 해상도를 떨어뜨리지 않고도 비교적 넓은 타겟부c가 노광될 수 있다.
여기에 개시된 개념들은 서브 파장 피처들을 묘화하는 소정의 일반 묘화 시스템을 시뮬레이션 또는 수학적으로 모델링할 수 있으며, 특히 현저하게 보다 작은 크기의 파장을 생성할 수 있는 신생 묘화 기술에 유용할 수 있다. 이미 사용 중인 신생 기술들은, ArF 레이저를 사용하여 193nm 파장을 생성할 수 있으며, 심지어는 플루오르 레이저를 사용하여 157nm 파장을 생성할 수도 있는 EUV(극자외선) 리소그래피를 포함한다. 한편, EUV 리소그래피는 싱크로트론을 이용하여 또는 고에너지 전자들을 갖는 재료(고체 또는 플라즈마)를 때림(hitting)으로써 20~5nm 범위 내의 파장을 생성할 수 있으므로, 상기 범위 내의 광자를 생성할 수 있다. 대부분의 재료가 상기 범위 내에서 흡수성이기 때문에, 몰리브덴 및 실리콘의 멀티-스택을 갖는 반사형 거울에 의해 조명이 생성될 수 있다. 상기 멀티-스택 거울은, 각 층의 두께가 1/4 파장인 40층 쌍의 몰리브덴 및 실리콘을 가진다. 훨씬 더 작은 파장은 X-레이 리소그래피로 생성될 수 있다. 통상적으로, 싱크로트론은 X-레이 파장을 생성하는데 사용된다. 대부분의 재료가 x-레이 파장에서 흡수성이므로, 흡수 재료의 얇은 피스(piece)는 피처들이 프린트될 곳이거나(포지티브 레지스트) 프린트되지 않을 곳(네거티브 레지스트)을 정의한다.
여기에 개시된 개념들은 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 묘화하는데 이용될 수 있지만, 상기 개시된 개념들은 여타의 리소그래피 묘화시스템, 예컨대 실리콘 웨이퍼 이외의 기판 상에 묘화하는데 사용되는 것으로 이용될 수도 있음을 이해하여야 한다.
실행가능한 코드를 포함하는, 프로그래밍을 수반하는 컴퓨터시스템의 소프트웨어 기능성들이 상술된 묘화 모델을 구현하는데 이용될 수 있다. 소프트웨어 코드는 범용 컴퓨터에 의해 실행가능하다. 작동시, 코드 및 관련된 데이터 기록들은 범용 컴퓨터 플랫폼 내에 저장될 수 있다. 하지만, 다른 때에는, 상기 소프트웨어가 다른 장소에 저장되거나 및/또는 적절한 범용 컴퓨터시스템으로의 로딩을 위하여 이동될 수도 있다. 이에 따라, 상술된 실시예들은 하나 이상의 기계-판독가능한 매체에 의해 전달된 코드의 1 이상의 모듈 형태의 1 이상의 소프트웨어 제품을 포함한다. 컴퓨터시스템의 프로세서에 의한 상기 코드의 실행은, 특히 본 명세서에 논의되고 예시된 실시예들에서 수행된 방식으로, 상기 플랫폼이 카탈로그 및/또는 소프트웨어 다운로딩 기능들을 구현하도록 할 수 있다.
여기서, 컴퓨터 또는 기계 "판독가능한 매체"와 같은 용어는, 실행을 위하여 프로세서에 명령어들 제공하는 것에 관여하는 소정의 매체를 칭한다. 이러한 매체는 여러 형태를 취하는데, 비휘발성 매체, 휘발성 매체 및 전송 매체들을 포함하기는 하지만, 여기에 제한되지는 않는다. 비휘발성 매체는, 예를 들어 상술된 서버 플랫폼 중 하나로서 작동하는 소정의 컴퓨터(들)내의 소정의 기억장치와 같은 광학 또는 자기 디스크를 포함한다. 휘발성 매체는 상기 컴퓨터 플랫폼의 메인 메모리와 같은 다이내믹 메모리를 포함한다. 물리적인 전송 매체는 컴퓨터시스템 내에 버스를 포함하는 와이어를 포함하는 섬유 다발, 구리선 및 동축케이블 등을 포함한다. 반송파(carrier-wave) 전송 매체는 전기 신호나 전자기 신호 또는 무선 주파수(RF) 및 적외(IR) 데이터 통신 시에 생성되는 것과 같은 탄성파 또는 광파의 형태를 취할 수 있다. 그러므로 컴퓨터-판독가능한 매체의 일반적인 형태들은 예컨대: 플로피 디스크, 플렉시블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 여타의 자기 매체, CD-ROM, DVD, 여타의 광학매체를 포함하며, 흔하지는 않지만 펀치 카드, 페이퍼 테잎(paper tape), 구멍들의 패턴을 갖는 여타의 물리적인 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, 여타의 메모리 칩이나 카트리지, 반송파 전달 데이터나 명령어, 상기 반송파를 전달하는 케이블이나 링크, 또는 컴퓨터가 프로그래밍 코드 및/또는 데이터를 판독할 수 있는 여타의 매체를 포함한다. 이들 컴퓨터 판독가능한 매체의 여러 형태들은 실행을 위하여 프로세서에 1 이상의 명령어의 1 이상의 시퀀스 전달 시에 수반될 수 있다.
지금까지 본 발명을 상세히 기술 및 예시하였지만, 본 발명은 예시 및 실시예에 의해서만 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 용어에 의해서만 제한되는 것이 자명하다.
본 발명에 따르면, 타겟 마스크 패턴내의 "금지 피치들"이 활용되는 것을 회피할 필요성을 제거하고, 묘화 시스템의 전체 프로세스 관용도를 증가시키고, 주어진 조명시스템 및 셋팅에 대해 금지 피치들에서의 묘화성능을 최적화시키도록 작동되어, 묘화 프로세스의 전체 프로세스 관용도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 예시적인 라인:공간 패턴 및 그에 대응되는 진폭 반응을 예시한 도;
도 2a 내지 2j는 투영 퓨필에 의하여 캡처된(captured) 회절 차수가 마스크 피처들에 대하여 변화하는 투과 퍼센트에 따라 어떻게 변화하는지를 예시한 도;
도 3은 0.8 NA KrF, QUASARTM, σout = 0.92, σin = 0.72 및 θ = 30도에 대하여 220nm피치의 80nm 라인에 대하여 나타나는 에어리얼 이미지의 세기를 예시한 도;
도 4a는 주어진 예시에서의 0차 및 +/- 1차 회절 차수에 대하여 퓨필에 의해 캡처된 정규화된(normalized) 파워를 예시한 도;
도 4b는 주어진 예시에 대한, 다양한 디포커스 조건들에 대한 NILS 플롯 대 마스크 투과율을 예시한 도;
도 5a는 80nm의 타겟 CD를 갖는 마스크 디자인에 대하여 CPL 및 6% Att-PSM에 대한 에어리얼 이미지 비교를 예시한 도;
도 5b는 도 4a의 예시의 피처들에 대한 네거티브 바이어스의 적용이 어떻게 묘화를 향상시킬 수 있는지를 예시한 도;
도 6a는 240nm의 피치 및 35% 투과율에서 90nm 라인을 갖는 마스크 피처들에 대응되는 투영 퓨필을 예시한 도;
도 6b는 도 6a의 예시에 대한, 0차 및 +/- 1차 회절 차수에 대해 캡처된 총 에너지를 예시한 도;
도 7a 및 7b는 노광 관용도(EL) 대 초점심도(DOF)와 관련하여 마스크 피처들의 투과 퍼센트를 변화시킬 때의 효과를 예시한 도;
도 8은 주어진 예시에 대한, 220nm 피치의 90nm의 타겟 CD에 대해 1X의 레티클 CD의 함수로서 시뮬레이션된 이미지 MEEF를 예시한 도;
도 9는 주어진 예시에 대한, 마스크 세기 투과의 함수로서 크기를 통하여 시뮬레이션된 CD의 거동을 예시한 도;
도 10은 본 발명을 실행하는 예시적인 방법을 나열한 플로우차트;
도 11은 주어진 예시에 대한, 피치를 통한 NILS를 예시한 플롯을 예시한 도;
도 12a 및 12b는 240nm의 임계 피치 및 390nm의 금지 피치 각각에 대한, 투과율을 통한 NILS의 플롯을 예시한 도;
도 13a 및 13b는 각각 주어진 예시에 대한, 노광 관용도 대 디포커스 플롯 및 오버랩 프로세스 윈도우를 예시한 도;
도 14는 예시적인 높은 NA, ArF 시스템에 대한 NILS 스투 피치를 예시한 플롯을 나타낸 도;
도 15a 및 15b는 주어진 예시에 대한, 130nm의 임계 피치 및 200nm의 금지 피치 각각에 대한 투과율을 통한 NILS의 플롯을 예시한 도;
도 16a 및 16b는 주어진 예시에 대한, 노광 관용도 대 디포커스 플롯 및 오버랩 프로세스 윈도우를 예시한 도;
도 17a 내지 17c는 마스크 피처들의 투과율을 조정하는 예시적인 방법을 나타낸 도;
도 18a는 주어진 예시에 대한, 피치를 통한 NILS를 예시한 플롯을 나탄내 도;
도 18b는 도 18a의 예시에 대한 노광 관용도 대 디포커스 플롯을 예시한 도;
도 19a 내지 19f는 본 발명에 의하여 획득가능한 프로세스 관용도의 향상을 확증하는 실험 결과들을 예시한 도;
도 20a는 스캐터링 바아를 활용하지 않는, 450nm에 대한 노광 도즈 관용도를 예시한 도;
도 20b는 50nm 중심 스캐터링 바아를 포함하도록 수정된 마스크를 이용한, 동일 프로세스에 대한 노광 도즈 관용도를 예시한 도;
도 21은 다양한 마스크 투과율에 대한 MEEF 스루 피치의 플롯을 예시한 도;
도 22는 실제 디자인의 프로세스 흐름에 본 발명의 프로세스를 통합한 예시적 프로세스를 나열한 플로우차트;
도 23a는 SRAM 레이아웃과 본 발명의 투과 튜닝이 상기 설계의 다른 부분에서 어떻게 작용하는지를 예시한 도;
도 23b는 주어진 예시에 대한, 마스크 세기 투과의 함수로서 크기를 통하여 시뮬레이션된 CD의 거동을 예시한 도;
도 23c는 주어진 예시에 대한, 피치를 통한 NILS를 예시한 플롯을 나타낸 도;
도 24a는 상기 리소그래피 성능을 입증하기 위해서 선택된 3개의 커드 라인을 예시한 도;
도 24b는 주어진 예시에 대한, 오버랩 프로세스 윈도우를 예시한 도;
도 25는 본 발명에 의하여 설계된 마스크를 사용하기에 적합한 리소그래피 투영장치를 개략적으로 나타낸 도이다.

Claims (18)

  1. 포토리소그래피 프로세스에 사용하는 마스크를 생성하는 방법에 있어서,
    묘화될 복수의 피처를 갖는 타겟 마스크 패턴을 결정하고, 상기 마스크를 묘화하는데 사용될 조명시스템을 결정하는 단계;
    상기 타겟 패턴 내의 임계 피치를 확인하고, 상기 임계 피치를 묘화하기 위한 상기 조명 시스템의 조명 셋팅을 최적화하는 단계;
    상기 타겟 패턴 내의 금지 피치를 확인하는 단계; 및
    상기 금지 피처와 동일하거나 실질적으로 동일한 상기 피처들의 노광 관용도가 증가되도록, 상기 금지 피처와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 투과율을 수정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 상기 피처들의 노광 관용도가 증가되도록, 상기 임계 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 타겟 패턴 내의 피처들의 투과율을 수정하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금지 피치를 확인하는 단계는, 상기 최적화된 조명 셋팅을 이용하는 피치를 통해 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)를 결정하는 단계와, 가장 낮은 NILS 값을 갖는 피치들을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 상기 투과율을 수정하는 단계는, 상기 금지 피치에서의 투과율을 통하여 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)를 결정하는 단계 및 가장 큰 NISL 값을 갖는 투과율을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하는 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 임계 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 상기 투과율을 수정하는 단계는, 상기 임계 피치에서의 투과율을 통하여 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)를 결정하는 단계 및 가장 큰 NISL 값을 갖는 투과율을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 상기 투과율을 수정하는 단계는 상기 피처들을 하프토닝함으로써 상기 타겟 패턴을 수정하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하는 방법.
  7. 하나 이상의 프로그램가능한 컴퓨터에 의한 코드의 실행이 하나 이상의 프로그램가능한 컴퓨터로 하여금 포토리소그래피 프로세스에 사용하는 마스크를 생성하는 일련의 단계들을 수행토록 하는, 하나 이상의 기계 판독가능 매체에 의해서 이송가능한 실행할 수 있는 코드를 포함하는 프로그램 산물(program product)에 있어서,
    상기 단계들은, 묘화될 복수의 피처를 갖는 타겟 마스크 패턴을 결정하고, 상기 마스크를 묘화하는데 사용될 조명시스템을 결정하는 단계;
    상기 타겟 패턴 내의 임계 피치를 확인하고, 상기 임계 피치를 묘화하기 위한 상기 조명 시스템의 조명 셋팅을 최적화하는 단계;
    상기 타겟 패턴 내의 금지 피치를 확인하는 단계; 및
    상기 금지 피처와 동일하거나 실질적으로 동일한 상기 피처들의 노광 관용도가 증가되도록, 상기 금지 피처와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 투과율을 수정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로그램 산물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 상기 피처들의 노광 관용도가 증가되도록, 상기 임계 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 타겟 패턴 내의 피처들의 투과율을 수정하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하기 위한 프로그램 산물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 금지 피치를 확인하는 단계는, 상기 최적화된 조명 셋팅을 이용하는 피치를 통해 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)를 결정하는 단계와, 가장 낮은 NILS 값을 갖는 피치들을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하기 위한 프로그램 산물.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 상기 투과율을 수정하는 단계는, 상기 금지 피치에서의 투과율을 통하여 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)를 결정하는 단계 및 가장 큰 NISL 값을 갖는 투과율을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하기 위한 프로그램 산물.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 임계 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 상기 투과율을 수정하는 단계는, 상기 임계 피치에서의 투과율을 통하여 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)를 결정하는 단계 및 가장 큰 NISL 값을 갖는 투과율을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하기 위한 프로그램 산물.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 상기 투과율을 수정하는 단계는 상기 피처들을 하프토닝함으로써 상기 타겟 패턴을 수정하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크를 생성하기 위한 프로그램 산물.
  13. (a) 방사선-감응재 층에 의해 적어도 부분적으로 덮여진 기판을 제공하는 단계;
    (b) 이미징 시스템을 이용하여 방사선 투영빔을 제공하는 단계;
    (c) 타겟 패턴을 사용하여 투영빔의 단면에 패턴을 부여하는 단계;
    (d) 상기 방사선-감응재 층의 타겟부분 상에 상기 패터닝된 방사선을 투영하는 단계를 포함하는 디바이스 제조방법에 있어서,
    상기 단계 (c)에서 상기 마스크는, 묘화될 복수의 피처를 갖는 상기 타겟 마스크 패턴을 결정하고, 상기 마스크를 묘화하는데 사용될 상기 이미징 시스템을 결정하는 단계;
    상기 타겟 패턴 내의 임계 피치를 확인하고, 상기 임계 피치를 묘화하기 위한 상기 이미징 시스템의 조명 셋팅을 최적화하는 단계;
    상기 타겟 패턴 내의 금지 피치를 확인하는 단계; 및
    상기 금지 피처와 동일하거나 실질적으로 동일한 상기 피처들의 노광 관용도가 증가되도록, 상기 금지 피처와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 투과율을 수정하는 단계를 포함하는 방법에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 상기 피처들의 노광 관용도가 증가되도록, 상기 임계 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 타겟 패턴 내의 피처들의 투과율을 수정하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 금지 피치를 확인하는 단계는, 상기 최적화된 조명 셋팅을 이용하는 피치를 통해 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)를 결정하는 단계와, 가장 낮은 NILS 값을 갖는 피치들을 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 상기 투과율을 수정하는 단계는, 상기 금지 피치에서의 투과율을 통하여 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)를 결정하는 단계 및 가장 큰 NISL 값을 갖는 투과율을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 임계 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 상기 투과율을 수정하는 단계는, 상기 임계 피치에서의 투과율을 통하여 정규화된 이미지 로그 슬로프(NILS)를 결정하는 단계 및 가장 큰 NISL 값을 갖는 투과율을 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 금지 피치와 동일하거나 실질적으로 동일한 피치를 갖는 상기 피처들의 상기 투과율을 수정하는 단계는 상기 피처들을 하프토닝함으로써 상기 타겟 패턴을 수정하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.
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