KR20070001268A - 리소그래피 시스템에서 조사기의 조도 프로파일을 결정하는장치 및 그 제조방법 - Google Patents

리소그래피 시스템에서 조사기의 조도 프로파일을 결정하는장치 및 그 제조방법 Download PDF

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루이지 카포드에시
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Abstract

본 발명은 프로젝션 리소그래피 시스템(10)의 부분을 형성하는 조사기의 조도 프로파일을 형성하는 시스템과 그 방법에 대한 것이다. 조사기로부터 나온 방사은 복수의 구멍들을 가지고, 각 구멍은 구별된 방사 부분을 통과시키는 조사기 프로파일 마스크 쪽으로 비춰진다. 각 구별된 방사 부분의 강도는 감지되며, 조도 프로파일을 형성하기 위해서 조립된다.
조도 프로파일

Description

리소그래피 시스템에서 조사기의 조도 프로파일을 결정하는 장치 및 그 제조방법{DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING AN ILLUMINATION INTENSITY PROFILE OF AN ILLUMINATOR FOR A LITHOGRAPHY SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 집적회로의 제조 분야와 관련이 있으며, 특히 집적 회로의 생산에 사용되는 광 리소리래피 시스템의 일부를 형성하는 조사기 같은 조사기의 조도 프로파일을 특징지우는 장치 및 그 제조방법에 대한 것이다.
웨이퍼 상에 여러가지 집적회로 구조들의 형성은 종종 리소그래피 공정들에 의존하며, 때때로 광 리소리래피 또는 단순히 리소그패피로 언급된다. 잘 알려진 것 처럼 리소그래피 과정은 광마스크(또는 여기서는 마스크 또는 레티클로 언급되었다.) 형태를 웨이퍼로 변환하는데 사용될 수 있다.
이를 테면, 포토 레지스트층(photo resist)으로부터 형성될 수 있는 형태들은 포토 레지스트층 상에 요구된 형태를 이미지하기 위한 배열을 가진 광마스크를 통하여 빛 에너지를 통과시키므로써 웨이퍼 상에서 배치된다. 포토 레지스트이 충분히 노광되는 영역에서 현상 사이클 후에는, 포토 레지스트 물질은 녹기 쉬워서 밑에 있는 층을 선택적으로 노광시키기 위해서 제거될 수 있다( 예를 들면, 반도체 층, 금속층 또는 금속을 포함한 층, 유전층, 하드 마스크 층 등등). 임계량의 광 에너지에 노광되지 않은 포토 레지스트층 부분은 제거되지 않을 것이며, 웨이퍼의 그 후 공정에서 밑에 있는 층들을 보호할 것이다(예를 들어 밑에 있는 층의 노광된 부분들을 에칭하는 것, 웨이퍼에 이온들을 주입하는 것 등등). 그 후에 남아있는 포토 레지스트층의 부분들이 제거될 것이다.
IC를 제조하는 기술분야에서는, 여러가지 구조들이 밀도를 증가시키도록 배열되도록 하려는 경향이 있다. 예를 들면, 피쳐 사이즈, 도선의 폭, 구조물과 도선 간격이 점차 좁아지고 있다. 예를 들며, 약 45 나노미터(nm)에서 65(nm)의 임계치수를 가진 노드들이 제안되었다.
이러한 서브 미크론 프로세스에서, 생산력은 광근접효과나 포토 레지스트 과정과 같은 요인들에 의해서 영향을 받는다. 또한 포토 레지스트 상에 요구된 형태를 이미지하는데 사용되는 장치들의 특성들은 이미지의 정확성과 집적회로의 결과적인 질에 크게 기여한다. 그러므로 리소그래피 장치의 실행을 특성화하거나 또는 측정할 것이 요구된다. 최근에, 저항 이미지들(resist images)은 리소그래피 장치의 특성들을 측정하는데 사용된다. 그러나 이러한 기술은 상대적으로 부정확하며 스테퍼와 스캐너와 관련하여 사용되는 조사기처럼 리소그래피 시스템의 개별적인 하위 결합을 특성화하는데는 효과적으로 사용될 수 없다.
따라서, 당해 기술분야에서 리소그래피 장치의 특정 구성물의 행동을 특성화하는 개선된 방법과 장치가 필요하다. 이에 더하여 집적회로의 제조를 향상시키기 위해서 그런 장치들의 특성 변화를 보상할 필요가 있다.
본 발명의 한 양상에 따라, 본 발명은 요구된 웨이퍼 노광 위치에 대응하는 평면에 대한 프로젝션 리소그래피 시스템의 조도 프로파일을 결정하는 방법을 안내한다. 그 방법은, 조사기에 의해 한정된 조사 영역 내에 복수의 구멍들을 가지며, 각 구멍은 조사기에 의한 방사 출력의 구별되는 부분을 통과시키는 조도 프로파일 마스크를 위치시키는 단계와 각 별개의 방사 부분을 개별적으로 측정하기 위해서 조사 영역 내에 센서 어래이를 위치시키는 단계와 센서 어래이의 측정으로부터 조도 프로파일의 구성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양상에 따라, 본 발명은 프로젝션 리소그래피 시스템의 일부를 형성하는 조사기의 조도 프로파일을 발생시키는 방법을 안내한다. 그 방법은, 각 구멍들이 방사된 구별되는 부분을 통과시키는 복수의 구멍을 가지는 조도 프로파일 마스크을 향하여 조사기에 의해 발생되는 방사을 프로젝팅하는 단계와 각 별개의 방사 부분들의 강도를 측정하는 단계와 측정된 세기들로부터 조도 프로파일을 결합하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 본 발명은 프로젝션 리소그래피 시스템의 일부를 형성하는 조사기의 조도 프로파일을 발생시키는 시스템을 안내한다. 이 시스템은, 조사기의 조사 영역 내에 배치되고 각 구멍이 조사기에 의해 발생된 별개의 방사 부분을 통과시키는 복수의 구멍들을 가진 조도 프로파일 마스크와 각 별개의 방사 부분의 강도를 개별적으로 측정하는 측정 평면에 배치된 감광성 영역을 가지는 센서 어래이를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 본 발명은 광 리소리래피 기술에 의해서 웨이퍼에서 실행된 층에 대응하는 집적회로 레이아웃에 대한 광근접보정(OPC)의 방법을 안내한다. 그 방법은 레이아웃을 제공하는 단계와 프로젝션 리소그래피 시스템의 일부를 형성하는 조사기의 조도 프로파일 내에 포함된 변화들의 결과로서 예상되는 광 왜곡에 대한 보상을 위해서 OPC 루틴을 사용한 레이아웃을 보정하는 단계와 레티클을 만들 때 사용하도록 적응된 보정된 레이아웃을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 특징들은 아래 설명과 도면에 의해서 명백히 할 것이다.
도1은 예시적인 집적회로 과정의 배열에 대한 개략적인 블럭 다이어그램이다.
도2는 집적회로 과정의 배열에서 조사기의 구성요소의 특성화를 위한 측정 어셈블리에 대한 개략적인 블럭 다이어그램이다.
도3은 조사기 구성요소를 특징짓는데 사용하는 조도 프로파일의 일부이다.
도4는 광근접 보정(OPC) 시뮬레이션 툴(tool)을 실행할 수 있는 컴퓨터 시스템이다.
도5는 OPC 시뮬레이션 측정기를 작동시키는 한 실시예에 대한 하이 레벨 흐름도(high level flow chart)이다.
아래에서 상세히 설명함에 있어서, 대응하는 구성요소는 본 발명의 다른 실시예들에서 보여지는 것과는 무관하게 같은 참고 숫자로 표시하였다. 본 발명을 명 확한 방법으로 설명하기 위해서, 도면들이 스케일(scale)될 필요는 없으며, 특정 특징들에서는 다소 개략적인 형태로 보여질 것이다.
본 발명은 리소그래피 이미지 조립에 있어 방사 소스로 사용되는 조사기의 행동을 특징짓는 방법과 시스템과 관련된다. 특히, 그 시스템과 방법은 리소그래피 과정 조립의 조도 프로파일(또는 여기서는 조사기 프로파일로도 언급된다)을 발생시키기 위해서 사용된다. 예를 들어 조도 프로파일은 크로스 필드 이미지(cross field image) 성능을 특징짓기 위해서 사용될 수 있다. 게다가, 요구된 레이아웃(예를들어 집적회로층에 대응한다.)은 조사기 프로파일 내에 편차에 기여하는 왜곡에 대해서 적어도 부분적인 보상을 위한 방법으로 광근접 보정(OPC)를 사용하여 보정될 수 있다. 따라서 조사기 프로파일은 조사기 출력 내의 왜곡에 대한 모델로 고려될 수 있으며, 조사기의 출력이 레티클을 통과할 때 결과적 패턴의 왜곡을 예측하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 집적회로의 일부를 형성하는 궁극적인 물질층 패던(예를 들어, 폴리실리콘 게이트 또는 워드 라인층, 유전체층, 소스/드레인층, 물질 연결층, 접촉층 등)에 대한 예비적 과정의 예시적인 상황으로 설명할 것이다. 예시적인 집적회로는 일반적으로 수천 또는 수백만개의 트랜지스터, 플래쉬 메모리 어래이 또는 다른 복잡한 회로로 만들어진 사용 프로세서들(use processors)을 포함한다. 그러나 당해 기술 분야에서 숙련된 기술을 가진 자는, 전술한 방법들, 소프트웨어 툴들과 장치들이 마이크로기계들, 디스크 드라이브 헤드, 유전자 칩, 마이크로 전기기계 시스템(MEMS) 등등 처럼 광 리소리래피를 사용하여 만들어진 기구의 제조 공정에 적용될 수 있음을 이해할 것이다.
도1은 웨이퍼(12) 상에 또는 그것의 영역에 형태을 이미지시키기 위해 사용하는 리소그래피 시스템(10)을 포함하는 예시적인 집적회로 과정의 배열에 대한 개략적인 블럭 다이어그램이다. 시스템(10)은 스텝 앤 리피트("스테퍼") 노광 시스템이거나 스텝 앤 스캔("스캐너") 노광 시스템일 수 있으나, 이러한 예시적인 시스템들로 제한되지는 않는다. 시스템(10)은 에너지(16)을 레티클(18)(reticle)로 지향시키기 위한 방사(예를 들어, 빛) 소스 또는 조사기(14)를 포함할 수 있다. 조사기(14)는 광 리소리래피 과정에서 사용되는 조사기(14)의 어떤 형태일 수 있으며, 제한없이 해상도 향상을 위해서 디자인된 조사기들을 포함한다. 해상도 향상 기술들은(REF) 다중-폴 조사기(예를 들어 다이폴 또는 쿼드로폴(quadrapole)), 고리(annular) 조사기를 실행할 수 있다. 레티클(18)은 광 레티클 평면(20)을 정의한다. 예를 들어 에너지(16)은 극자외선(extreme ultrviolet) 파장을 포함하여 다른 파장들도 가능하지만, 딥 자외선(deep ultrviolet) 파장(예를 들어 약 248nm 또는 약 193nm) 또는 진공 자외선(VUV) 파장(예를들면 약 157nm)을 가질 수 있다.
레티클(18)은 에너지(16)을 선택적으로 차단한다.( 또는 다른 경우에는 선택적을 반사한다.) 그리하여 레티클(18)에 의해서 정의된 에너지 패턴(22)는 웨이퍼 (12)를 향하여 통과된다. 스테퍼 어셈블리나 스캐너 조립처럼 이미지 서브 시스템(24)는 웨이퍼(12) 상에 일련의 원하는 위치들로 레티클(18)에 의해 전송된 에너지 패턴 (22)를 순차적으로 지향시킨다. 이미지 서브 시스템(24)는 이미지 에너지 패턴 또는 조사선량(exposure dose)(26) 형태로 웨이퍼(12)로 에너지 패턴(22)를 스케일링하거나 지향지키는데 사용하는 랜즈들 또는/및 반사체들을 포함할 수 있다. 노광선량 (26)은 노광선량이 요구되는 웨이퍼(12)의 위치와 일반적으로 일치하는 이미지 평면(28) 상에 초점이 맞추어 지며, 여기서 이것은 요구된 웨이퍼 노광 위치로서 언급되었다. 이해되는 것 처럼, 노광선량(26)의 최적 초점이 통제되는 이미지 평면 (28)은 웨이퍼(12)의 상부 표면와 일반적으로 일치한다.(예를 들어, 웨이퍼의 일부를 형성하는 포토 레지스트층의 상부 표면에 대응하는 이미지 평면, 즉 요구된 웨이퍼 노광 위치는 포토 레지스트이 결합된층, 집적회로 그리고 기판의 상부 표면에 위치한다.) 대체적으로, 이미지 평면(28)은 조사 선량(26)에 의해서 노광된 포토 레지스트층 내로서 웨이퍼(12)의 상부 표면 아래에 위치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 이미지 평면(28)은 노광된 포토 레지스트층을 포함한 실질적인 웨이퍼(12) 위에 위치될 수 있다.
추가적으로 도2는 조사기(14)에 의해 조도 프로파일 출력을 특징지우는데 사용하는 예시적인 측정 조립(30)을 보여준다. 이 조립(30)은 조사기(14)를 포함한다. 조사기는 조도 프로파일 마스크(32) 쪽으로 에너지(16)을 유도한다.
추가적으로 도3은 예시적인 조사기 프로파일 마스크(32)의 일부를 보여준다. 조사기 프로파일 마스크(32)는 핀홀 구멍들처럼 구멍들(34)의 행렬을 포함할 수 있다. 일 실시예에서는, 구멍들(34)는 상대적으로 개방형 사이즈를 가지고, 서로 간에 공간을 가진며, 그래서 회전성 간섭은 구멍들(34)의 어느 하나에 의해서 통과된 방사의 조도에 중요한 영향을 미치지 않는다. 이를 테면, 구멍들(34)는 X축과 Y축 방향으로 약 10 마이크로미터(□m)의 직경과 약 1.0 밀리미터(mm)의 피치(pitch)를 가진다. 일 실시예에서는, 구멍들(34)의 크기는 다른 구멍과 거리보다 약 100배 정도 적다. 일 실시예에서는 구멍들(34)의 직경은 약 10□m에서 2000□m 사이에 있다. 명백하게 되어야 하듯이, 구멍들(34)의 사이즈는 조사기 프로파일 측량 동안에 시스템이 합산하는 요구된 방사량에 의존하여 선택된다.
조사기 프로파일 마스크(32)는 구멍들(34)이 형성된 석영 기판과 크롬층에 형성된 구멍들(34)를 가진 마스크 블랭크처럼 표준화된 레티클 마스크 블랭크(stand reticle mask blank)로부터 만들어진다. 비록 구멍 들(34)가 둥글게 나타나 있지만, 예를 들어 구멍들(34)는 타원형, 직사각형형 등등을 포함하여 다른 형태일 수 있다.
조사기 프로파일 마스크(32)는 에너지(16)을 선택적으로 차단하고, 즉 테스트 패턴(36)은 조사기 프로파일 마스크(32)에 의해서 투과된 것이다. 일 실시예에서는 테스트 패턴 36은 에너지 16에서 유도된 구별된 방사 부분으로 구성된다. 각 구별된 방사 부분은 조사기 프로파일 마스크(32)의 구멍들(34)중 하나에 대응한다.
테스트 패턴(36)은 포커싱 옵틱(38)을 통과한다. 포키싱 옵틱(38)은 초점이 맞춰진 테스트(36')의 형태로 센서 어래이(40)을 향하여 조사기 프로파일 마스크 (32)에 의해 통과된 테스트 패턴(36)을 지향한다. 조사기(14)에서 센서 어래이 (40)까지의 영역과 조사기(14)로부터 발산된 방사이 통과하는 영역(예를 들어 에너지 (16)의 일부, 테스트 패턴(36)과 초점이 맞춰진 패턴(36)처럼)은 조사 영역으로 고려된다.
일 실시예에 따라서는, 포커싱 옵틱(38)은 리소그래피 시스템 (10)(도1)의 이미지 서브시스템 (24)가 될 수 있다. 다른 실시예에 따라, 포커싱 옵틱(38)은 하나 또는 그 이상의 광 구성요소로 이루어진다(예를 들어, 렌즈들). 또 다른 실시예에서는 포커싱 옵틱은 이미지 서브 시스템(24)과 추가적인 광 요소들을 포함할 수 있다. 다른 상황에서는 측정 동안에 테스트 패턴(36)에 일어나는 왜곡들을 최소화하기 위해서 이미지 서브 시스템과 비교되는 매우 단순한 구조의 포커싱 옵틱 38을 사용하는 것이 바람직하다. 포커싱 옵틱(38)의 행동은 알려져있다(예를 들어, 도전성 테스트나 포커싱 옵틱(38)의 밴더에 의해서 제공되는 데이터로부터). 조사기 프로파일의 측정 결과는 감지된 방사 패턴으로부터 포커싱 옵틱(38)에 의한 왜곡을 감소시키고 제거하는 소프트웨어을 실행하는 것과 같이, 포커싱 옵틱(38)에 의해 일어나는 어떤 왜곡을 설명하기 위해서 조절될 수 있다.
설명된 예들에서, 조사기 프로파일은 이미지 평면(28)에 대응하는 지점에서 측정되며, 즉 노광선량(24)가 리소그래피 과정을 수행하는 동안에 웨이퍼(23)를 노광시키기 위해서 초점이 맞추어 지는 평명에서 측정된다. 따라서 센서 어래이(40)의 감지 요소들은 측정 평면(42) 내에 배치된다. 리소그래피 과정 동안에 웨이퍼(12)에 대하여 요구된 초점의 관계에 따라서, 조사기 프로파일이 측정되는 측정 평면(42)는 웨이퍼(12)의 상부 표면 또는 웨이퍼(12) 내의 평면(예를 들어 포토 레지스트층 내부) 또는 웨이퍼 (12) 위의 평면과 관련된 물리적 위치에 대응될 수 있다. 명백히 설명하면, 조도 프로파일의 특성화 동안에 측정 평면(42)의 위치는 측정 조립 (30)의 테스트 패턴 이미지 평면 (44)와는 다를 수 있다. 더 명백히 설명하면, 조도 프로파일을 특성화하는 동안에, 측정 평면(42)의 위치는 측정 조립(30) 으 테스트 패턴 이미지(44)와는 다를 수 있다. 더 자세히 설명하면, 포커스 이미지 평면 (28) 대응하는 위치에서 조사기 프로파일을 측정하는 것은 조도 프로파일 마스크 (32)가 초점이 맞지않게 할 수 있다.
센서 어래이(40)은 광센서 어래이일 수 있으며, 이런 실시예에서는 검출요소들은 복수의 감광성 영역이 될 수 있다. 지적했듯이, 테스트 패턴 (36)과 그에 대응하는 초점이 맞춰진 테스트 패턴(36')은 조사기 프로파일 마스크 (32)의 구멍들(34)에 대응하는 방사의 구별된 부분으로 구성된다. 일 실시예에서,별개의 감광성 영역은 각 구별된 방사 부분에 대하여 센서 어래이(40)의 부분으로써 제공된다. 이런한 방법에 따라, 각 구멍(34)를 통과한 방사의 강도는 개별적으로 측정된다. 구별된 방사 부분의 개별적인 측정들은 조도 프로파일의 형태로 조립될 수 있으며, 조사 영역을 통한 강도의 변화를 알 수 있다. 일 실시예에서는 조사기(14)에 대한 모여진 조사 영역 세기 프로파일은 에어리얼 이미지(aerial image)로 맵핑될 수 있다. 예를 들어, 그러한 조사 영역의 부분에 투사된 센서 어래이(40)의 대응하는 별개의 감광성 영역에서 측정된 조도에 대하여 구멍들(34) 중 하나를 통과한 조사 영역의 별개의 부분의 상호관계가 일어날 수 있다. 일 실시예에서, 센서 어래이(40) 상에 입사 조사의 측정은 약 100 마이크로세컨드 또는 약 100밀리세컨드의 시간이 소요된다. 스테퍼 시스템에서 측정의 합산 시간은 센스 어래이(40)을 보유한 단계는 조도 프로파일을 스캔하기 위해서 주기적으로 이동하기 때문에 상대적으로 길다. 스캐너 시스템에서 상기 단계는 계속적으로 이동하며, 이것은 합산 시간을 증기시키는 경향이 있다. 그러나 멀티 스캔을 사용함으로써 노이즈 비율에 대한 신호 가 유리하게 증가될 수 있다.
지적했듯이, 조도 프로파일을 특성화하는 동안에, 측정 평면(42)의 위치는 측정 조립(30)의 테스트 패턴 이미지 평면(44)와 다를 수 있다. 테스트 패턴 이미지 평면(44)는 조도 프로파일 마스크(32)에 의하여 생성된 이미지가 초점이 맞추어지는 평면이다. 일 실시예에서, 포커싱 옵틱(38)은 상대적으로 큰 파지티브 디포커스(positive defocus)를 가지도록 형성되고, 그리하여 측정 평면(42)와 분리된 테스트 패턴 이미지 평면(44)에 간격을 두게 한다. 예를 들어 포커싱 옵틱(38)은 센서 어래이(40)의 측정 평면(42)로부터 약 50 □m에서 약 5,000 □m에서 테스트 패턴 이미지 평면(44)를 포커스할 수 있다. 디포커스의 양은 구멍(34)의 크기와 관련있다. 일 실시예에서는 구멍(34)는 약 30□m의 직경을 가지며, 포커싱 옵틱(38)은 센서 어래이(40)의 측정 평면(42)로부터 약 400□m에서 테스트 패턴 이미지 평면 (44)를 위치시킨다. 다른 실시예에서는 구멍(34)는 약 1,500□m의 직경을 가지며, 디포커스는 약 3,400□m가 될 수 있다.
명백히 설명하면, 조사 영역의 레티클 평면(20) 내의 여러 위치에 위치한 구멍(34)에 의해 통과한 이미지 강도를 측정함으로써, 조사 영역을 통한 조사기 프로파일이 설치될 수 있다. 그런 테스트는 리소그래피 시스템 (10)의 전부를 특성화하는데 사용되는 테스트 셋의 부분을 형성할 수 있으며, 그 결과 제어 툴 또는/및 리소그래피 시스템(10) 메칭을 위한 목적으로 사용될 수 있다. 조사기 프로파일을 측정하는 과정은 자동화 될 수 있다. 다른 실시예에서는 조사기 프로파일 마스크 (32)의 기능은 스테퍼 요소의 프로그램 가능한 구명과 같이 리소그래피 시스템 (10)에서 프로그램 가능한 구멍에 의해서 수행된다. 여기서 스캐너와 소프트웨어 루틴을 포함한 리소그래피 시스템(10)은 스캐너에 조사기 프로파일을 생성하기 위해서 스캔 방향을 따라 상기 설명한 것처럼 스테틱(static) 조사기 프로파일을 평균하는데 사용된다.
지적했듯이, 광근접 보정 또는 OPC는 레티클이 웨이퍼를 이미지하는데 사용될 때 이미지 충실도를 개선하도록 시도함에 있어서 레티클 상에서 레이아웃이 실행되기 전에 요구된 레이아웃을 준비하는데 사용될 수 있다. 일반적으로 현행 OPC 기술은 OPC 스크립들을 보유한 OPC 소프트웨어 프로그램 실행을 포함한다. OPC 프로그램/스크립은 요구된 패턴과 관련된 정보를 가진 초기 데이터를 가지며, 광근접 효과와 포토 레지스트 과정과 같은 요소들에 대한 보상을 함에 있어 보정된 데이터 세트로 도달된 데이터 세트를 조정하는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행한다. 더욱 널리 인식된 몇 관심들에는 라인 앤드 풀백(line end pullback), 코너 라운딩(corner rounding), 라인 폭 변화들(line width variations)을 포함한다. 이런 관심들은 국소적인 패턴 밀도와 토폴로지(topology)에 크게 의존한다. 레티클은 보정된 데이타와 일치하도록 만들어진다. 명백히 OPC 과정은 일련의 광학적 규칙(예를 들어 OPC에 기초한 규칙이 데이터 세트를 기하학적으로 조작하기 위해서 고정된 규칙을 사용하는 것)또는 모델 원리들(예를 들어 OPC에 기초한 모델이 데이터 세트의 기하학적 조작을 유도하기 위해서 미리 결정된 행동을 하게 하는 것) 또는 OPC에 기초한 규칙의 조합이나 OPC에 기초한 모델에 의해서 통제될 수 있다.
추가적으로 도4는 본 발명의 양상과 일치하는 OPC 시뮬레이션 장치(52)를 실 행시킬 수 있는 컴퓨터 시스템(50)의 개략적인 블럭 다이어그램이다. OPC 보정 과정을 돕기 위해서, 컴퓨터 시스템(50)은 조사기 프로파일(54)를 저장할 수 있다. 조사기 프로파일(54)는 예를 들어 OPC 시뮬레이션 기구(52), 조사기 프로파일 모델링 데이터, OPC 명세서, OPC 사양들, 그리고 이들 형태의 조합과 결합하여 실행될 수 있는 스크립들을 포함하여, 적절한 형태를 가질 수 있다. 일 실시예에서는 OPC 시뮬레이션 툴(52) 또는/및 조사기 프로파일(54)는 데이터베이스 구조들, 컴퓨터 프로그램들(예를 들어 실행 코드의 편집을 포함하여 하나 또는 그 이상의 소프트웨어 애플리케이션들)을 포함하여, 하나 또는 그 이상의 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 실행된다. 컴퓨터로 읽을 수 있는 포멧은 마그네틱 또는 광저장 장치(예를 들어 하드 디스크, CD-ROM, DVD-ROM 등)처럼 컴퓨터로 읽을 수 있는 미디어 상에서 실행된다.
조사기 프로파일(54)는 상기 예로 설명한 조도 프로파일 그리고 센서 조합을 이용하는 기술을 포함하여 유용한 방법으로 유도될 수 있다. 예를 들어 조사기 프로파일을 시뮬레이션하기 위해서 조사기의 디자인을 사용하는 레이 트래이싱 프로그램들을 포함할 수 있다. 선택적으로 조사기 프로파일(54)는 조사 시스템(10)에 대한 이미지 모텔을 설치시키기 위해서 이미지 서브시스템(24)의 행동에 따른 정보들과 결합된다. 이해되듯이, 조사기 프로파일(54) 및/또는 조사 시스템 (10)의 이미지 모델은 조사 영역에서 조사기 강도에 편차들을 가진다. 결과적으로 조사기 프로파일(54)로부터 유도된 OPC 보정 모델 및/또는 이미지 모델은 조사기 영역 위치에 의존할 것이다. 아래에서 더 명백하게 되듯이, OPC 모델이 특히 "평면" 레이아 웃 디자인 데이터(flat layout design data)에 적용될 때에는, 요구된 레이아웃은 필드에 의존하는 OPC 보정들을 수신할 것이다. 결과적으로, 더 정확한 레티클이 보정된 데이터 셋들로부터 제조될 수 있다.
조사기 프로파일(54)에 사용되는 OPC 시뮬레이션 툴(28)을 제작하기 위해서, 펌퓨터 시스템(50)은 특성화된 논리 루틴을 실행하는 명령들을 수행하는데 사용되는 하나 또는 그 이상의 과정들(56)을 포함한다. 더욱이 컴퓨터 시스템(50)은 데이터 저장을 위한 메모리, 소프트웨어, 논리 루틴 명령들, 컴퓨터 프로그램, 파일들, 작동 시스템 구조들 등등을 가질 수 있다. 메모리(58)은 여러가지 장치들로 구성되며, 예를들어 휘발성 또는 비휘발성 메모리 요소들을 포함한다. 여기서 이미 사용되듯이, 메모리(58)은 예를 들어 랜던 엑세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 하드 디스크, 플로피 디스크, 컴팩프 디스크( 예로, CS-ROM, DVD-ROM,CD-RW 등), 테이프, 및/또는 다른 메모리 요소들, 결합된 드라이브, 메모리 테이프에 대한 플레이어를 포함할 수 있다. 프로세서(56)와 메모리(58)는 국소 인터페이스 (60)를 사용하여 커플된다. 국부 인터페이스(60)은 제어 버스, 네트워크, 다른 서브시스템과 결합하여 데이터 버스가 될 수 있다.
컴퓨터 시스템(50)은 하나 또는 그 이상의 통신 인터페이스(64) 뿐만 아니라, 여러가지 비디오와 입력/출력의 인터페이스(62)를 가질 수 있다. 인터페이스(62)는 디스플레이( 예로 CRT 디스플레이 또는 LCD 디스플레이), 키 보드, 마우스, 마이크로폰, 카메라, 스캐너, 프린터, 스피커 등등 처럼 컴퓨터 시스템(50)에 여러가지 주변 장치와 네트워크 장치들을 커플하기 위해서 사용될 수 있다. 인터페 이스(64)는 예를 들어, 모뎀 또는/및 네트워크 인터페이스 카드로 구성될 수 있으며, 컴퓨터 시스템(26)이 데이타 신호, 음성 신호, 비디오 신호와 인테넷, 광범위 네트워크(WVN), 국소 네트워크(LAN), 직접 데이터 링크, 또는 유사한 유무선 시스템처럼 외부 네트워크를 경유한 그와 같은 신호들은 송신하고 수신하는데 이용될 수 있다.
메모리(58)은 컴퓨터 시스템(50) 내에서 정보의 할당과 사용을 제어하는 프로세서(56)에 의해서 실행되는 작동 시스펨을 저장한다(도시 않됨.). 특히 작동 시스템은 프로세서(56)에 의해서 실행되는 여러가지 응용에 젼용인 프로세서(56)의 프로세싱 시간인 메모리(58)의 할당과 사용 그리고 다른 주변장치들을 제어하며, 뿐만 아니라 다른 기능들도 제어한다. 이런 방법으로 작동 시스템은 OPC 시뮬레이션 툴 (52)과 같이 일반적으로 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있듯이, 응용들이 의존하는 기초로서 기여한다.
추가적으로 도5는 OPC 시뮬레이션 툴(52) 작동의 예시적인 실시예의 흐름도를 보여준다. 도5의 흐름도는 컴퓨터 시스템(50) 내에서 실행된 방법(66)의 설명 단계로 고려될 수 있다.
OPC 시뮬레시션 툴(52)의 실시예에서 특성화된 방법 (66)은 보정되어 요구된 레이아웃이 제공되는 블럭(68)에서 시작될 수 있다. 상기 레이아웃은 전기적 데이터베이스에서 실행되며, GDSII 파일처럼 기하학적 데이터를 표현하는데 사용되는 형태로 표현된다. 레이아웃을 표현하는데 사용되는 전자적 파일들은 당해 기술분야에서는 "테크놀러지 파일" 또는 "테크 파일"로 불린다. 그러므로 블럭(68)에서 제 공된 요구된 레이아웃에 대한 전기적 파일은 디자인 데이터 테크 파일로 불릴수 있다.
그 후에, 방법(66)은 조사기 프로파일(54) 내에 편차에 의해서 발생하는 왜곡들을 포함하여, 웨이퍼의 이미징 동안에 발생하는 왜곡을 바로잡기 위해서 요구된 레이아웃 상에서 OPC가 수행되는 블럭(70) 내에서 계속된다. 명백히 OPC 과정은 보상 과정에 대한 기준으로서 에지 플레이스먼트 장애(EPE) 값을 사용하여 요구된 레이 아웃을 반복하여 개량하는 것을 포함한다. 이를테면 요구된(타겟이 된) 패턴의 특징들과 라인들은 에지 프래그먼트(또는 에지 세그먼트)로 세분화된다.
세분화된 데이터 세트들는 규칙들 및/또는 모델에 기초하여 조정되며, 그래서 데이터 세트는 조사기 프로파일(54) 내에 포함된 뚜렷한 편차를 바로잡기 위해서 필드 의존 OPC 보정들을 수신한다. 보정된 과정의 일부로서, 에지 플래그먼트들은 안쪽 또는 바깥쪽으로 이동한다. 그리고, 시뮬레이션은 웨이퍼 상에서 조작된 패턴의 이미지(또는 프린팅)를 시뮬레이션함으로써 에지들의 예상된 위치를 결정하도록 수행된다. 예상된 에지들은 그들의 요구된 위치와 비교되며, 테스트 패턴의 프린팅 시뮬레이션이 받아들여질 수 있는 한계를 가진 요구된 레이아웃으로 수렴할 때, OPC 루틴은 종결된다. 종결에 있어, OPC 시뮬레이션 툴은 최종 마스크 테크 파일의 형태 내에서와 같이 보정된 패턴을 출력할 수 있다.
그 후에, 방법(66)은 최종 마스크 테크 파일로 정의된 레이아웃이 대응하는 레티클을 제조하도록 사용할 수 있는 블럭(72)에서 계속될 수 있다. 예를 들어 컴퓨터 시스템(50)은 최종 마스크 테크 파일을 패턴 발생기(74)로 변환할 수 있다(도 7). 차례로, 패턴 발생기(74)는 최종 마스크 테크 파일에서 정의된 패턴을 마스크 블랭크 (76)에 기록할 수 있고, 이것은 적당한 레티클 제조 기술들을 사용하여 최종 레티클을 형성하는 과정이다. 발명의 일 실시예에서는, 최종 마스크 테크 파일은 통신 인터패이스(64)를 경유한다. 또 다른 실시예에서는, 파이널 테크 파일은 컴퓨터로 읽을 수 있는 미디어에 저장되며 패턴 발생기에 로드된다. 블럭(72)에서 제조된 레티클이 제조될 때, 집적회로가 만들어지는 웨이퍼를 이미지하기 위해서 블럭(72)의 레티클을 사용하는 블럭(78)에서 집적회로가 제조될 수 있다. 예를들어 레티클은 리소그래피 시스템(10)에서 로드되며 포토 레지스트층을 포함하는 웨이퍼(12)는 조사기(14)에 의해서 발생되는 방사과 함께 노광될 수 있다. 당해 기술분야에서 알려지 것 처럼, 추가적인 과정은 이미지된 포토 레지스트을 현상하도록 수행되며, 예로 에치 마스크 또는 이식 마스크 처럼 패턴화된 포토 레지스트을 사용하여 요구되는 웨이퍼를 프로세싱하도록 한다.
집적 회로를 제조하는 동안에, 블럭(70)에서 만들어진 보정들에 대한 동일하거나 같은 타입의 조사기는 레티클 패턴을 웨이퍼에 이미지하도록 수행되어야 한다. 이런 방법에서, 개선된 집적회로는 조도 프로파일(54)에서 설명된 기술과 테크 파일 데이터를 사용하여 제조될 수 있다.
이해되듯이, 방법(66)의 편차는 있을 수 있으며, 이런 편차는 본 발병의 영역을 좁히게 된다. 이를테면, 조도 프로파일에 대해 설명한 OPC 보정들은 광간섭과 같은 요소에 기인한 통상적인 OPC 보정들과는 구별될 수 있다. 다른 대안에서는, 디자인 데이터 테크 파일은 조도 프로파일에에 대응하는 전환 기능을 사용하여 미 리 저장된다(예를 들어 필터된다.). 그 후에 미리 저장된 패턴 데이터는 통상적인 OPC 기술들을 이용하여 보정될 수 있다.
통상적인 유형에서는 OPC는 종종 한 번에 레이아웃의 작은 영역에서 수행된다고 알려져있다. 비록 여기서 흐름도에서 나타나지 않았으나, 당해 발명의 분야에서 숙련된 자는 프로세스 루프가 레이아웃의 모든 영역이 개별적으로 OPC 특성 세트에 일치하도록 보정될 때까지 영역들에서 연속적인 레이아웃 과정에 포함될 수 있음을 이해할 것이다.
비록 조사기 프로파일(54)을 사용하는 전도성 OPC 방법에 대한 실시예가 아래의 특별한 단계의 순서로서 설명되지는 않았으나. 당해 기술이 속하는 기술분야에서 숙련된 자는 당해 방법에 편차가 존재하며, 이러한 편차들은 요구한 청구항들에 의해서 정의됨으로서 발명의 영역 내로 좁힐 수 있다. 예를 들어 설명된 특정 블륵들 및/또는 단계는 생략될 수 있다. 게다가 다른 블럭들 및/또는 단계가 추가될 수 있다. 여러가지 블럭들 및/또는 단계의 실행 순서는 이미 보여지거나 설명된 순서보다는 다른 순서에 의해서 수행될 수 있다. 또한 특정 블럭들 및/또는 단계들은 동일하거나 부분적으로 일치하게 수행될 수 있다.
본 발명의 특정 실시예가 상세히 설명되었으나, 본 발명은 그 영역 내에서 대응하여 제한되는 것이 아니라 모든 변화들, 조정,동등물과 첨부한 청구항들의 관점들을 포함한다.

Claims (10)

  1. 복수의 구멍들(34)을 지지며, 각 구멍은 조사기에 의해 별개의 방사 출력을 통과시키는 조도 프로파일 마스크(32)를 조사기에 의해 정의된 조사 영역 내에 설치하는 단계와;
    각 구별된 방사 부분을 개별적으로 감지하지 위해서 조사 영역 내에서 센서 어래이를 설치하는 단계와; 그리고
    센서 어래이의 감지로부터 조도 프로파일을 형성하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 요구된 웨이퍼 노광 위치에 대응하는 평면에 걸쳐 프로젝션 리소그래피 시스템의 조도 프로파일을 결정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 센서 어래이는 각 별개의 방사 부분에 대응하는 복수의 별개의 감광성 영역을 포함하는 것을 특징으로하는 조도 프로파일을 결정하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 조사기와 센서 어래이 사이의 조사 영역 내에서 포커싱 옵틱(38)(focusing optic)을 위치시키는 단계를 더 포함하며, 여기서 포커싱 옵틱은 조도 프로파일 마스크의 이미지에 포지티브 디포커스(posivite defocus)를 주기 위한 적어도 하나 이상의 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 프로파일을 결정하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 센서 어래이의 측정 평면과 약 50□m 에서 약 5,000□m 이격되어 조도 프로파일 마스크의 이미지를 포커싱하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 프로파일을 결정하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 각 구멍은 다른 구멍에 따라서 크기가 결정되고 위치되며, 그리하여 각 구별된 방사 부분이 중대한 회절 간섭 요소를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 조도 프로파일을 결정하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 각 구멍은 다른 모든 구멍들과의 거리보다도 적어도 약 100배가 적은 크기를 특징으로 하는 조도 프로파일을 결정하는 방법.
  7. 제1항 내지 6항 중 어느 한 항에 있어서, 광 리소그래피 기술에 의해 웨이퍼 내에서 실행된 층에 대응하여 집적회로 레이아웃을 제공는 단계와; 그리고
    구성된 조도 프로파일 내에 포함된 변화들의 결과로서 예상되는 광 왜곡에 대한 보상을 위해서 광근접 보정(OPC) 루틴을 사용하여 레이아웃을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 프로파일을 결정하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 보정된 레이아웃에 따라서 레티클을 제조하는 단계와; 그리고
    포토 레지스트 물질층을 이미지하기 위해서 레티클을 사용하는 집적회로를 제조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조도 프로파일을 결정하는 방법.
  9. 복수의 구멍들(34)을 가지며, 각 구멍들은 별개의 방사 부분을 통과시키는 조도 프로파일 마스크(32)를 향하여 조사기에 의하여 발생된 방사을 프로젝팅하는 단계와;
    각 별개의 방사 부분들의 강도를 감지하는 단계와; 그리고
    감지된 강도들로부터 조도를 결합하는 단계로 이루어지 것을 특징으로 하는 프로젝션 리소그래피 시스템(10)의 일부를 형성하는 조사기(14)의 조도 프로파일을 생성하는 방법.
  10. 복수의 구멍들(34)을 가지고, 조사기의 조사 영역 내에 배치되는 조사기 프로파일 마스크, 즉 각 구멍이 조사기에서 발생한 별개의 방사 부분을 통과시키는 조사기 프로파일 마스크(32)와; 그리고
    각 별개의 방사 부분의 강도를 개별적으로 감지하는 측정 평면에 배치된 감광성 영역을 가지는 센서 어래이(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로젝션 리소그래피 시스템(10)의 일부를 형성하는 조사기(14)의 조도 프로파일을 발생시키는 시스템(30).
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