KR20080113400A - 리소그래피 시스템 및 투영 방법 - Google Patents

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스찐 빌렘 카렐 허먼 스틴브링크
렘코 예거
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마퍼 리쏘그라피 아이피 비.브이.
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Abstract

본 발명은 흑백 기록 전략, 즉 그리드 셀을 기록하거나 또는 기록하지 않음으로써, 그리드 셀들을 포함하는 그리드 상에 상기 패턴을 분할하는 전략을 이용하여, 웨이퍼와 같은 타겟 표면상에 패턴을 발생시키기 위한 프로브 형성 리소그래피 시스템에 관한 것으로서, 상기 패턴은 그리드 셀의 크기보다 큰 크기의 피처들을 포함하고, 상기 그래드 셀 각각에서 프로브는 스위치 "온" 또는 "오프"되며, 상기 타겟 상의 프로브는 그리드 셀보다 상당히 큰 표면 영역을 커버하고, 상기 피처 내에서, 흑백 기록의 위치 의존형 분배는 상기 프로브 크기의 범위 내에서 달성되는 것인, 상기 프로브 형성 리소그래피 시스템에 관한 것이뿐만 아니라 이와 같은 시스템이 기초로할 수 있는 방법에 관한 것이다.

Description

리소그래피 시스템 및 투영 방법{LITHOGRAPHY SYSTEM AND PROJECTION METHOD}
본 발명은 "온" 및 "오프" 기록 전략(writing strategy)을 이용하여, 웨이퍼와 같은 타켓 표면상에 이미지 패턴을 투영함으로써, 그리드 셀들을 포함하는 그리드 상에 상기 패턴을 분할하는 프로브 형성 리소그래피 시스템에 관한 것으로서, 상기 셀 각각에서 상기 프로브는 스위치 "온" 또는 "오프"된다.
소위 말하는 흑백 기록 전략(black and white writing strategy)을 갖는 이와 같은 시스템은 당업계에 잘 알려져 있으며, 예컨대 레이저 기반의 시스템일 수 있고, 소위 마스크리스(maskless) 시스템으로 부르는 직접적인 기록 수단의 이용을 특징으로 한다. 상기 프로브를 스위치 온 또는 오프함으로써, 각각의 그리드 셀은 각각 기록되거나 또는 기록되지 않는다. 이와 같은 프로브는, 나중에 소위 말하는 점퍼짐함수(PSF; point spread function)에 의해 종종 기술되는 타겟 표면의 프로브 효과로 특징된다. 점퍼짐함수(PSF)는 일반적으로 가우시안 분포를 갖는다. 프로브 크기는 일반적으로 이와 같은 분포로부터 상기 프로브의 에너지의 50%가 차지하는 상기 분포의 크기로서 취해진다.
한 가지 특정 종류의 상기 프로브 기반 리소그래픽 시스템은, 본 출원의 출 원인의 국제 특허 공개 WO2004038509로부터 알려져 있고, 상기 타겟 상에 상기 패턴을 기록하기 위해 충전된 입자 빔 기둥에서 발생된 다량의 충전 입자 빔을 포함하는데, 이 목적을 위해 상기 기록 빔은 상기 타겟 표면 상에 스캐닝되고, 상기 타겟은 상기 빔의 스캐닝 방향을 가로지르는 방향으로 이동할 수 있으며, 이 목적을 위해 상기 기록 빔이 변조되고, 이를 기초로 상기 타겟 상의 가상 그리드 및 하나 이상의 충전 빔을 모듈레이팅하기 위한 기록 정보를 이용하여, 시스템 패턴 피처(feature)가 상기 타겟 상에 위치된다.
따라서, 알려져 있는 리소그래피 시스템에 의한 패턴 기록은, 타겟 표면의 상대적 이동과, 제어 유닛, 상세하게는 소위 말하는 상기 제어 유닛의 패턴 스트리머에 의해 시그널링될 때, 상기 블랭커 광학기구(blanker optic)에 의한 기록 빔의 시기 적절한 스위치 "온" 및 "오프"의 조합에 의해 달성된다.
가상 그리드의 동작적 이용에 의해, 알려져 있는 시스템들은 기록 빔이 "온" 또는 "오프" 방식으로 들어갈지를 결정할 수 있는데, 이는 특정 예시된 시스템에서 상기 빔이 각각 차단될지 또는 차단되지 않을지를 의미한다. 이와 같이 이용되는 그리드의 크기는, 예컨대 특정의 알려진 실시예에서, 예상치 못한, 즉 원하지 않는 지점의 폴아웃(fall out)(요즘의 복합 기록 빔 시스템에서 원하지 않는 지점의 폴아웃에 대한 우도는 상당하다)이 기판 상에 기록될 패턴을 방해하는지 여부에 의해 결정된다. 따라서, 가능한한 작은 그리드를 선택하려는 경향이 있다. 이러한 경향은 라인너비 또는 물체의 너비를 지정할 때, 또는 위치 배정을 결정할 때 실질적으로 무한한 선택을 가지려는 설계자의 바램에 의해 함양된다. 후자는, 본 발명의 기 본 개념에 따라, 기록시의 근접효과를 보정하는 추가 가능성을 의미한다. 한편, 특히 대량 복합 기록 빔 시스템에서는, 처리되고 리소그래피 시스템의 기록 도구 부분에 전달되는 데이터의 양을 제한하고, 신속한 스위칭을 할 수 있는 매우 복잡하고 및/또는 상대적으로 비싼 블랭커(blanker) 구조를 필요로하지 않으면서, 블랭커가 피처의 올바른 기록을 위해 시기 적절하게 스위치할 수 있게 하기 위하여, 가능한한 큰 그리드를 갖는 것이 바람직하다.
상기 기술한 조건들 간의 균형 및 현기술 상태의 반영으로서, 알려져 있는 리소그래피 기계는 통상적으로, 예컨대 45 nm인, 소위 말하는 임계 치수의 셀을 식별하는데, 이러한 셀들은 예컨대 30 nm인 대응 등급의 프로브 크기를 갖는 기록 빔에 의해 기록되고, 다량의 그리드 셀, 예컨대 20 × 20개 그리드 셀로 분할되어, 예컨대 2.25nm의 프로브 크기에 비례하는 작은 치수의 그리드 셀이 만들어진다. 이와 같은 구성에서, 오직 하나의 그리드 셀의 예상치 못한 차단 또는 비차단은, 예컨대 단지 0.25%의 전자 예치 선량(deposited dose)에 대한 작은 효과만을 가질 것이다.
본 발명은 현재 상기 리소그래피 시스템의 단점이 없는 래스터(raster) 기반의 리소그래피 시스템에서 패터닝될 기판의 표면 상에 패턴 피처들을 더 정확히 위치시키는 방법에 대한 문제를 다룬다. 앞서 언급한 이유들과는 별도로, 특히 멀티기록 빔 시스템에서, 특히 노광될 기판의 상이한 부분들이 복합 빔 세스템의 상이한 충전 입자 빔과 같이 상이한 프로브에 의해 패터닝될 수 있고, 이와 같은 복합 빔 시스템은 차단 도구 내에 피처들의 서브픽셀 재배치에 의한 근접효과를 보정하 기 위한 다른 도구를 제공할 것이기 때문에, 피처들 또는 피처의 에지들의 정확한 배치는 매우 중요하다.
다른 종래 기술에서, 빔을 이용하여 기판을 패터닝하기 위해 널리 이용되는 방법 또한 래스터 스캔이다. 기판 상에 패턴을 정확하게 기록하기 위하여, 패턴은 래스터화된다. 각각의 충전 입자 빔은 패터닝될 기판상에 자신의 기록 동작을 수행하고, 연속 방식으로 이동되는 모터 구동 스테이지 상에 위치된다. 동시에 빔은 스테이지 이동에 수직한 방향으로 스캐닝된다. 그때 빔에 기록 정보를 제공함으로써, 그리드 상에 패턴이 기록되는데, 이 그리드는 반드시 카테시안 그리드일 필요는 없다. 이러한 기술의 주요 문제점은, 피처가 단일 그리드 셀의 치수 내에서만 위치될 수 있다는 것이다. 노광 이전에, 패턴 설계가 근접효과와 같은 몇몇 분해능-방해 현상에 대해 보정되어야할 필요가 있기 때문에, 패턴 설계 규칙을 정한다고 해서 이러한 문제가 해결되지 못한다. 이러한 보정은 피처의 에지를 그리드 라인으로부터 멀리 이동시킬 수 있다.
복합 빔 리소그래피 시스템의 종래 기술에서 개발된 향상된 기록 정밀도를 위한 방법은 미국 특허 US5103101로부터 알려져 있는데, 여기서 패턴은 다중 패스(multiple pass)를 이용함으로써 기록된다. 패턴은 우선 래스터화된다. 래스터화 이후에, 픽셀이 선택 가능한 복수개의 "위상"으로 분리된다. 각각의 위상은 개별적인 래스터 스캔으로 프린트된다. 이는 피처를 구성하기 위해 선택된 개수의 래스터 스캔을 야기한다. 픽셀간의 피치가 두 방향으로 확장되기 때문에, 스캔은 고속으로 수행될 수 있다.
따라서, 이러한 접근 방법으로, 제1 노광 동안 패턴이 부분적으로 기록된다. 전체 그리드는 단일 그리드 셀의 치수 내에서 이동된 다음, 패턴의 제2 부분이 기록된다. 따라서 이러한 방식으로, 피처의 에지는 이전보다 2배 정확하게 배치될 수 있다. 훨씬 더 많은 패스들을 이용함으로써, 더 정확한 패턴 배치가 획득될 수 있다. 이러한 접근 방법의 다소 중요한 단점은, 특히 상승된 레벨의 정밀에서의 다중 패스에 의해 수반되는 작업 처리량의 상당한 손실이다.
래스터를 적용하는 알려져 있는 또 다른 기술은, 예컨대 앞서 미국 특허 US 5393987에 기술된 그레이(grey) 기록으로서 알려져 있다. 이러한 접근 방법에서는, 상대적으로 적은 갯수의 그래드 셀이 사용된다. 그러나, 각각의 그리드 셀 내에 제공되는 선량은, 예컨대 조사 기간을 변경함으로써 0%, 30%, 70%, 및 100%로 변한다. 카테시안 래스터의 라인들 사이에 기록될 때, 에지를 위치시키기 위하여 30% 및 70% 픽셀이 피처의 에지를 따라 이용된다. 결과적으로, 피처의 위치는 "다중 패스 필요없이" 정확히 조정될 수 있다. 게다가, 동일한 결과를 제공하는데 더 적은 데이터가 필요하다. 그러나, 이러한 알려져 있는 기술 및 시스템은 몇몇 단점을 수반한다. 일례로서, 부분적으로 차단하거나 또는 노광 시간을 제어함으로써 선량의 레벨이 생성된다. 이와 같은 구성에서, 개별적인 단계들에 대해 요구되는 제어는 매우 정확한 방식으로 동작될 필요가 있다. 특히 이와 같은 요구사항과 같이 높은 작업 처리량의 애플리케이션에 대해서는 리소그래피 시스템에 대해 매우 어려운 설계, 및 이에 따른 리소그래피 시스템의 고비용을 야기한다. 또한, 이와 같은 시스템의 산출량은 상당히 고전할 수 있다. 패턴 제어 데이터의 단일 비트 에러는, 상 대적으로 큰 그리드 치수에 기인하여, 시스템의 관련 노광에 대해 상대적으로 큰 영향을 준다. 결과적으로, 마스크 또는 웨이퍼와 같이 상대적으로 고도로 처리되는 기판은 수리되거나, 또는 악화되거나, 또는 파괴될 수 있는, 즉 수리 불가능해질 수 있는 위험이 있다.
래스터 또는 그리드 시스템의 한계를 극복하기 위해 설계되는 또 다른 방법 및 기술은 용어 가상 어드레싱, 즉 예컨대 미국 특허 US4498010에 개시되는 가상 어드레싱을 참조한다. 그리드 셀의 치수가 프로브 크기의 치수와 동일해지는 이러한 시스템에 따라, 피처의 에지는 선택된 피처 이전에 또는 이후에 추가의 픽셀을 기록함으로써 2개의 그리드 라인들 사이의 중간에 위치될 수 있고, 따라서 교대로 변하는 프로브 위치의 빔을 차단할 수 있다. 기록된 피처의 에지의 평활도(smoothness)의 손실을 가져오는 이러한 방법은 시스템의 배치 에러를 감소시키고, 시스템의 작업 처리량을 유리하게 유지시킨다. 그러나, 시스템은 에지의 하나의 특정 배치 거리, 즉 그리드 셀의 치수의 절반인 배치 거리로 한정되는데, 이러한 시스템에서 그것은 프로브 크기의 절반에 대응하고, 이는 실제로는 배치 위치의 확장이 픽셀 중간의 단일 위치로 한정된다는 것을 의미할 뿐만 아니라 상기 공보가 나타내는 바와 같이, 이와 같이 이동된 에지는 모양이 다소 투박할 것이라는 것을 의미한다. 이러한 알려져 있는 시스템은 픽셀 크기보다 상당히 큰 프로브 크기를 갖는 현재 시스템에 관련되지 않고, 스무스한 에지의 실질적으로 무한한 서브픽셀 배치를 실현하는 방법을 알려주지도 않는다.
US2002/0104970에 개시된 바와 같은 소위 말하는 벡터 스캔 기록 전략과 래 스터 스캔 전략의 조합으로, 기록될 패턴은 래스터화되고 픽셀 그룹이 결합됨으로써, 셀을 형성할 수 있다. 이러한 셀 내에서, 유한 갯수의 가능한 패턴 구성이 이용 가능하다. 각각의 이용 가능한 구성에는 모양 코드가 주어진다. 래스터 스캔 방식으로 위치에서 위치로 이동하는 동안, 원하는 위치에서 각각의 셀을 플래싱(flashing)함으로써 패턴은 연속하여 기록된다. 올바른 모양 코드들을 제공함으로써 에지의 위치가 래스터화된 그리드에 대해 조정될 수 있다. 따라서, 이러한 특정 특허 공보가 패터닝된 셀을 이용하는 그레이 기록의 형태를 개시하는 것으로 말할 수 있다. 한정된 수의 셀 구성만이 이용된다는 사실과는 별도로, 이와 같은 개념은 고려중인 리소그래피 시스템에서 다루어지는 바와 같은 단일 픽셀의 기여에 기초하지 않는다는 것은 자명할 수 있다.
본 발명은 종래 기술에서와 같이 기판상에 피처들을 위치시키는 것에 대한 래스터링 방법에 의해 부과되는 제한들을 극복하거나 또는 대안으로서, 이와 같은 래스터 또는 그리드에 사실상 독립적으로 원하는 위치에 피처의 에지들을 위치시키는 방법이 직접 제공될 수 있다. 더 상세하게, 본 발명은 적어도 실질적으로 리소그래피 시스템의 작업 처리량의 손실이 없이 상대적으로 매우 미세한 그리드 구조를 유지하면서, 실질적으로 피처 에지의 평활도의 감소없이 종래의 흑백 기록 전략을 이용하는 것이 목적이다. 사실 피처의 배치가 더이상, 적어도 그리드 셀의 한정된 크기 즉, 그리드의 이분의 일 크기로 거의 제한되지 않는 이와 같은 프로브 형성 리소그래피 시스템을 이용하여, 매우 향상된 임계 치수 제어가 달성되는데, 더 상세하게는 상대적으로 경제적인 방식으로 발성되는데, 여기서 임계 치수 제어는 타겟에 대한 에지의 사실상 통제되지 않는 배치 가능성을 사실상 제공된 그리드에 독립적이게 해준다.
본 발명은, 에지의 평활도의 손실 없이, 마스크리스, 매시브 멀티빔 시스템 등에 적용 가능한 경우, 그리드 크기의 추가 감소와 연관된 단점을 발생시키지 않고, 즉, 시스템 내에서 처리되고 전달될 데이터의 증가 없이, 그리고 작은 그리드 크기와 연관된 신속한 스위칭에 요구되는 기술적으로 복잡하고 상대적으로 비싼 차단 시스템을 필요로하지 않고, 피처들 및/또는 피처의 에지들의 사실상 무한한 서브픽셀 배치를 통하여 픽셀의 크기를 실질적으로 훨씬 더 감소시킴으로써, 프로브 크기보다 상당히 작은 그리드 크기를 보여주는 현 리소그래피 시스템의 가능성을 강화한다.
상기 효과는 웨이퍼와 같은 타겟 표면 상에 이미지 패턴을 투영하는 시스템에 의해서 달성되는데, 리소그래피 시스템에서 패턴의 피처는 가상 그리드를 이용하여 상기 타겟 상에 배치되고, 이러한 시스템에서, 상기 타겟 표면 상의 기록 빔 프로브의 점퍼짐 함수는 그리드 셀의 크기보다 상당히 큰데, 이는 적어도 다량의 그리드 셀을 커버하며, 이러한 시스템에서, 기록될 피처의 에지는 상기 피처 내의 적어도 복수의 그리드 셀로 이루어진 적어도 한 세트의 그리드 셀을 변조하는 수단에 의해 배치된다. 본 발명을 이용하여, 피처들 및/또는 피처들의 에지를 이와 같은 에지에 대한 전례가 없는 레벨의 정밀도 및 평활도로 배치시키는 것에 이제 가능하다. 본 발명의 범위를 다양한 종류의 래스터 기반의 리소그래피 시스템으로 확장할 수 있다는 것은 자명다. 더 주목해야 할 것은, 본 발명은 그리드 셀의 크기보다 큰 크기의 피처들을 기록하는데 이용할 수 있다는 것이다.
이와 같은 리소그래피 시스템의 현재의 특징 및 이에 따른 후속하는 상세한 설명으로, 복수의 통로(passage)를 필요로하지 않고, 즉 작업 처리량의 유지, 상대적으로 작은 그리드 측정을 이용하여, 그리고 종래의 흑백 기록 도구에 대한 변경 요구 없이, 매우 정확한 피처의 패터닝이 달성된다. 본 발명에 따른 측정의 특정 이점은, 리소그래피 시스템의 피처를 크기 및 그들의 위치 면에서 제어하는 새로운 가능성이다. 본 발명은 특별한 장점은, 본 발명이 제공된 그리드의 크기보다 상당히 큰 점퍼짐 함수의 애플리케이션 하에서 이와 같은 정교한 배치를 가능하게 한다는 것이다. 본 발명의 기본 개념에 따라, 후자는 라인 너비 및 라인 너비의 거친 정도(roughness)의 부정확함에 대한 감도를 감소시키는데 적어도 바람직하게 요구된다.
또한, 본 발명을 이용하면 시스템의 차단 부분에 대한 비용 및 기술적 복잡함이 과도하게 높은 한계점들로 내몰릴 필요가 없다. 예를 들어, 통상적인 현 리소그래피 시스템에서, 스캐닝 방향(Sd) 보다는 기계 또는 스테이지 이동 방향(Mm)을 향하는 전체 라인을 생략하는 것은, 현재 블랭커가 1 픽셀 주파수로 스위치 "온" 및 "오프"될 수 있다는 것을 요구할 것이고, 따라서 이와 같은 요구 사항을 따르는 블랭커의 연관 비용 및 구조적 복잡함에 기인하여 사실상 실현되지 못할 상승/하락 시간을 요구할 것이다. 따라서, 제한을 벗어나, 경제적인 블랭커의 동작 주파수가 상기 비용 및 구조적 복잡함의 감소의 관점에서 보면 바람직하더라도, 투영될 패턴은, 시스템의 개개의 블랭커가 이와 같은 한계 주파수보다 빠르게 스위칭될 필요없가 없는 이와 같은 방식으로, 본 발명에 따른 2개의 측정의 조합에 따라 유리하게 조정될 수 있다. 따로 적용될 수도 있는 이러한 측정들은 한마디로, 투영된 패턴 에지 너머로의 기록된 픽셀들의 추가를 포함하고, 투영된 패턴의 경계 내에서 이와 같은 경계 근처에는 픽셀들을 생략, 즉 기록하지 않는 것을 포함한다.
그러나, 본 발명의 추가 양태에 따라, 또한 다른 방법으로 현재의 근접효과를 극복하기 위하여, 몇몇 피처들의 범위 내에서 완성 패턴의 큰 부분에 이르기까지 로컬 선량 조정이 수행될 수 있다.
패턴들 내의 피처 밀도에 있어서 큰 차이가 있는 패턴에 대해, 상기 패턴의 상이한 부분들은 공통 전개 레벨을 공유하지 않는 것이 가능한데, 이는 노광된 패턴의 부분들이 전개 후에는 어떠한 피처들도 보이지 않을 것이라는 것을 의미한다. 상이한 패턴 밀도를 갖는 영역들 사이에 선량 변조를 적용함으로써, 즉 패턴의 밀집한 부분들에 대해 더 적은 선량을 제공함으로써, 본 발명에 의해 공통 전개 레벨이 생성된다. 피처 에지의 정확한 배치를 위하여, 이러한 선량 변조는 에지에서의 픽셀 기록 또는 픽셀 생략 또는 상기 에지에 평행한 전체 라인들의 생략과 결합될 수 있다.
사실, 본 발명은 또한 피처 또는 피처 에지의 배치를 이동시키는 목적을 위해서는 한 세트의 측정 중 적어도 하나를 이용하는 상술한 현 리소그래피 시스템의 특징으서 표시될 수도 있는데, 상기 측정은,
- 각각의 온/오프 스위치 사이에 하나보다 많은 연속 온/오프 픽셀을 갖는 방식으로, 피처의 바깥쪽에서 피처의 에지 근처에 추가 픽셀을 기록하는 단계;
- 피처의 경계 내에서 상기 피처의 에지 근처에 픽셀 또는 전체 라인을 생략, 즉 기록하지 않는 단계;
- 피처의 투영된 에지를 결합하는 셀을 포함하여, 기록될 하나 이상의 전체 피처들에 대해, 피처가 둘러싸는 픽셀의 부분을 기록하지 않음으로써, 패턴 내의 에너지 선량을 낮추는 단계;
상기 3개의 단계들 중 2개 또는 3개 모두의 조합을 적용시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 피처들이 그리드의 수배의 크기 내에서만 설계될 수 있다는 것을 설계자들에게 지시함으로써 단독으로 해결될 수 없는 문제에 대한 해결책, 특히 고품질의 해결책을 제공한다는 점을 특징으로 할 수 있다. 일반적으로 당업계에 알려진 근접효과 때문에, 기록될 구조에 근접한 피처들은 임의적 거리만큼 이동될 수 있다. 따라서, 사전 검토된 위치, 즉 적어도 실제로 제공되는 그리드와 사실상 독립적으로, 피처의 에지를 경제적으로 그리고 유리하게 위치시켜야할 강한 필요성이 존재한다.
앞서 설명한 대로, 본 발명의 기본 개념은, 빔, 특히 전자 빔의 프로브 크기가 현 리소그래피 시스템에서 일반적으로 제공되는 그리드 크기보다 훨씬 크다는 이점을 제공한다. 따라서, 피처의 에지 바로 근처에 픽셀이 추가될 때, 예컨대, 추가되는 셀들의 각각에 쌍 사이를 2개 이상의 차단 그리드 셀로 차단하는 방법에 따라, 생성된 에지의 거친 정도(raggedness)는 적어도 사실상 최종 피처에서는 눈에띄지 않을 것이다. 그러나, 피처의 에지들은 이와 같은 픽셀의 갯수가 추가되는 절대값(modulus)으로 나누어지는 기록된 픽셀들의 갯수만큼 피처의 바깥쪽을 향하여 최종 패턴에 이동되었다. 예를 들어, 라인 1이 n + 1개 픽셀까지 너비가 확장되고, 라인 2 및 라인 3 또한 제공된 그리드에 의해 정의되는 너비 n으로 유지된다면, 관련 피처의 실제 에지는 실제로 그리드 위치의 n + 2/3 지점에 위치될 것이다. 주목할 것은, 최종적으로 획득되는 피처 모양의 거친 정도에 대한 상당한 효과 없이, 추가의 픽셀들은 제공되는 프로브 크기의 약 절반에 대응하는 그리드 거리에 쉽게 위치될 수 있다는 것이다. 그러나, 이러한 방식으로, 예컨대 그리드 셀의 치수 내에서의 상당한 세분화 패턴 위치, 예컨대 10분의 1 정도의 비율로 세분화 패턴 위치가 달성될 수 있다. 이에 관하여, 2.25 nm의 그리드 크기에서, 추가로 기록된 셀 없이 남아있는 9개의 기록된 라인들을 이용하여, 0.22 nm의 에지 선예도의 세분화가 달성되지만, 임계 치수 제어는 0.11 nm로 제공된다. 더 주목할 것은, 일반적으로 패턴 스트리머 서브시스템에 포함되는 전자 메모리의 요구량을 감소시키기 위하여, 본 발명에 따라, 대안적인 애플리케이션 및 본 측정의 효과는 제공된 래스터의 셀 너비를 증가시킨다는 것이다. 본 발명의 이러한 효과는, 예컨대 특히 소위 말하는 매시브 멀티빔 리소그래피 시스템, 예컨대 10.000 기록 빔 또는 그 이상의 빔을 갖는 매시브 멀티빔 리소그래피 시스템에 흥미로울 수 있다.
둘째로, 본 발명을 따르는 상기 언급한 해결책 및 그 해결책의 일부는, 피처, 즉 기록된 구조 내부에 그리드 포인트를 생략, 즉 기록하지 않는 것에 관한 것이다. 본 발명의 추가 기본 개념에 따라, 프로브의 점퍼짐 함수는 어드레스 그리드보다 훨씬 크고, 이러한 조건으로 긍정적인 이용이 행해질 수 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 본 발명은 에지 근처에 있지만 피처 내에 있는 그리드 포인트의 영향이 이와 같은 에지로 전개되기 때문에, 피처 에지의 위치를 이동시킬 목적으로 구조 내에 포인트들을 생략하기 위한 개념 및 측정을 주장한다. 이와 같은 이동 거리는 그리드 포인트가 삭제, 즉 기록되지 않은 연관 피처 에지로부터 그리드 포인트가 얼마나 멀리 떨어져 있느냐에 의존한다. 삭제된 그리드 포인트의 효과는, 에지에서 그리드 포인트가 국부적으로 선량을 효과적으로 낮추고, 따라서 피처 에지의 위치를 이동시킨다는 것이다.
조사(illumination)의 생략, 즉 대안으로서 구조로 표시되는 피처 내부에 그리드 포인트를 기록하지 않는 방법은, 본 발명의 추가 양태에 따라, 선량 보정에 의한 근접효과에 대한 추가 보정으로서 이용된다. 이 방법은 이웃하는 구조들이 이미 선량을 예치해둔 경우, 노광 선량을 효과적으로 멀리 두기 때문에 계산하기가 상대적으로 용이하다. 효과적으로 이 방법은 그레이 레벨의 이용이다. 예컨대, 20 × 20 개의 그리드에서, 이분의 일 임계 치수의 정사각형은 100개의 그리드 포인트를 갖고, 따라서 효과적으로 100개의 그레이 레벨은 어느 그리드 포인트가 기록되지 않은채 남겨질지를 선택할 자유를 준다.
본 발명의 추가 양태에 따라, 에지 배치에 대해 앞서 설명된 방식으로 2가지 측정을 결합함으로써, 즉 지정된 방식으로 각각 픽셀을 추가하거나 또는 픽셀을 생략함으로써, 에지 배치가 유리하게 달성될 수 있다.
피처들 및/또는 피처의 에지들의 서브픽셀 배치에서, 본 발명의 추가 기본 개념에 따라, 최대 갯수의 가능한 단계는, 프로브 크기의 제한된 범위뿐만 아니라, 블랭커 제약, 즉 기술적으로 제한된 복잡함을 갖는 차단 시스템을 경제적으로 달성 가능하도록 유지한다는 관점에 기인하여 제한된다. 이러한 제약은 마스크리스, 매시브 멀티빔 시스템에서의 편향 스캔과 같은 래스터 스캔의 경우 가장 빠른 스캔 방향으로만 설정된다. 이는, 기록이 행해질 상기 타겟을 포함하는 스테이지의 기계 이동 방향으로 놓여진 피처 에지에 대해, 다양한 유형의 "거친 에지"는 기록될 수 있지만, 관련 피처의 경계 내부에서 동일한 방향으로 오직 단일 라인 또는 그것의 일부를 기록하지 않는 것은 사실 상기 블랭커 제약에 기인하여 가능하지 않을 것이다. 따라서, 기계 이동의 방향으로 놓여진 에지들을 위치시킬 때에는, 주로 전자 스캐닝 방향을 향하는 에지들을 위치시키는 전략과는 약간 상이한 에지의 서브픽셀 위치에 대한 전략이 적용한다.
리소그래피 장치의 실용적 이용면에서, 본 분야에서 칩에 대해 설계 그리드상에 설정되는 요구사항이 요구되지 않는다는 것이 명백해진다. 따라서, 임계 치수 제어(CDC, critical dimension control) 및 오버레이에 대한 기여는 이러한 효과에 영향을 준다. 언급한 거친에지(ragged-edge) 방법을 이용하면, 이는 그리드 크기의 10분의 1보다 작은 범위 내에서 용이하게 가능하다.
주목할 것은, 본 발명의 범위 및 목적에 따라, 피처들의 에지가 서브픽셀의 정밀도 레벨로 위치될 뿐만 아니라 전체 피처들이 위치, 위치 해제, 또는 크기 면에서 정확하게 개조될 수 있다는 것이다. 사실 이것은 다른 것들 중에서도 이미지를 유리하게 패터닝할 때 더 큰 융통성이 달성된다는 것을 의미하는데, 이러한 패터닝은 타겟 상에 위치될 피처들 사이의 근접효과에 기인하는 라인 너비 에러를 방지하는 새로운 방식을 포함한다.
본 발명은, 피처들 및 피처의 에지들을 배치하는 것에 대해 상술한 목적이 달성되도록, 투영될 이미지에 대한 전반적인 에너지 선량을 한정하는 개념 및 측정을 포함한다. 이는 피처의 에지들과 바로 이웃한 셀 어레이를 포함하여, 기록될 피처의 경계 내에 있는 셀의 부분들을 기록하지 않음으로써 실현된다. 바람직하게, 그러나 반드시 필요한 것은 아니지만, 이와 같은 셀의 기록 생략은 피처의 경계 내에서 주로 규칙적인 패턴으로 수행된다. 이러한 방식으로, 피처들 및 피처의 에지들은 위치되거나 또는 이동될 수 있을 뿐만 아니라, 예컨대 피처의 너비와 같은 치수도 본 발명에 따라 조작될 수 있다.
상술한 3개 측정 모두 본 발명에 따라 함께 적용될 수 있지만, 개별적으로 적용될 수도 있다. 한 가지 자주 적용되는 조합은, 기록된 셀을 에지에 인접하게, 피처의 바깥쪽에 추가하는 측정, 및 셀을 피처 내부에서 에지에 인접한 곳에 기록하지 않는 측정의 조합이다. 상술한 바와 같이 피처들을 배치 또는 조작하는데 이용되는 컴퓨터 프로그램에서, 3개의 측정의 가능한 조합의 전체 범위는 이용 가능하도록 만들어진다.
본 발명은, 본 발명에 따른 마스크리스 리소그래피 시스템에 대한 후속하는 실시예를 통해서 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명에서 벗어나는 종래 기술의 리소그래피 시스템을 나타낸 개략 도이다.
도 2a 및 도 2b는 카테시안 그리드를 갖는 알려져 있는 리소그래픽 시스템의 정렬 문제를 도시한 도면이다.
도 3은 가우시안 빔을 이용하는 패턴 증착에 대한 개념을 도시한 도면이다.
도 4는 위에서 본 가우시안 빔 원리를 에지 위치 패턴에 대한 제3 예시와 함께 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 리소그래픽 실시예의 결과를 도시한 도면이다.
도 6은 "거친에지" 방법을 이용하는, 본 발명에 따른 서브픽셀 라인너비 변조를 도시한 도면이다.
도 7은 에지를 이동시킬 목적으로 피처 내에서 셀의 전체 라인을 기록하지 않는 기본 측정을 도시한 도면이다.
도 8은 단일 라인 "거친에지"에 대해 허용 가능한 가장 큰 변조 단계 크기, 즉 임계 치수 당 셀들의 갯수로 표현되는 몇몇 그리드 크기 표현에 대해, 셀 에지 근처에 기록될 셀의 마지막 어레이 너머에 추가 셀을 기록함으로써 피처 에지를 이동시키는 단계의 크기를 도시한 도면이다.
도면에서, 대응하는 구조적 피처들, 즉 적어도 기능적으로 대응하는 구조적 피처들은 동일한 참조 번호로 참조된다.
도 1에는 본 발명에 의해 향상될 수 있는 하나의 종래 기술의 리소그래피 시스템의 전체 측면이 도시되어 있다. 이러한 시스템에서, 본 발명이 적용될 수 있는 예로서 여기에서 기술되는 바와 같이, 광 방출기 또는 광섬유 Fb에 의해 구현되는 경우 광 캐리어 Fb의 변조 수단 단부(2)에서 광 빔(8)은 렌즈(54)들에 의해 표시되는 광학 시스템을 이용하여 변조기 어레이(24) 상에 투영된다. 각각의 광섬유 단부로부터 변조된 광 빔(8)은 감광소자 즉, 상기 변조기 어레이(24)의 변조기의 감광부 상에 투영된다. 특히, 광섬유 Fb의 단부들은 변조기 어레이 상에 놓인다. 각각의 광 빔(8)은 하나 이상의 변조기들을 제어하는 패턴 데이터의 일부를 홀딩하여, 광 빔(8)의 변조는 타겟 표면 상에 원하는 이미지를 실현하기 하기 위한 패턴 데이터 기반 변조기 어레이 명령을 전달하는 시그널링 시스템을 형성할 수 있다. 도 1에는 또한 발산 충전 입자 빔(51)을 발생시키는 빔 발생기(50)를 포함하는데, 이 예에서 상기 입자 빔(51)은 전자 빔이다. 광학 시스템(52), 이 경우 전자 광학 시스템을 이용하여, 이러한 빔(51)이 평행빔으로 성형된다. 평행 빔(51)은 개구 플레이트(53) 상에 부딪쳐, 대신 블랭커 어레이로도 표시되는 변조 어레이(24)로 향하는 복수의 실질적으로 평행한 기록 빔(22)을 야기할 수 있다. 정전 편향기(electrostatic deflector)를 포함하는 변조 어레이(24)의 변조기를 이용하여, 기록 빔(27)은 리소그래피 시스템의 광축으로부터 편향되고, 기록 빔(28)은 편향되지 않은채 변조기를 통과한다. 빔 정지 어레이(25)를 이용하여, 편향된 기록 빔(27)은 정지한다. 정지 어레이(25)를 통과하는 기록 빔(28)은 제1 기록 방향의 편향기 어레이(56)에서 편향되고, 각각의 빔렛(beamlet)의 단면은 투영 렌즈(55)를 이용하여 감소된다. 기록 동안에, 타겟 표면(49)은 제2 기록 방향의 시스템의 나머지 부분에 대해 이동한다.
또한, 리소그래피 시스템은 소위 말하는 패턴 스트리머를 포함하여, 데이터 저장소(61), 판독 유닛(62), 및 데이터 변환기(63)를 포함하는 제어 유닛(60)을 포함한다. 제어 유닛(60)은, 시스템의 나머지 부분으로부터 멀리 떨어진 위치, 예컨대 클린룸(clean room)의 내부 부분 바깥쪽에 위치된다. 광섬유 Fb를 이용하여, 패턴 데이터를 홀딩하고 있는 변조된 광 빔(8)은 상기 섬유의 단부를 변조기 어레이(24) 상에 놓는 프로젝터(54)에 전달된다.
예컨대 상술한 유형의 리소그래피 시스템을 향상시키는 본 발명의 주제는, 우선 본 발명이 보다 상세하게 논의된 후에 일반적인 라인들로 도시될 것이다. 도 2a 및 도 2b에는 그리드 제약에 따라 설계된 피처 및 시스템 사용자가 원하는대로, 그리고 본 발명에 의해 가능하게 행해지는 대로 통제없이 설계된 피처가 도시되어 있다. 도 2a는 제공된 그리드와 완벽하게 정렬된 패턴을 보여준다. 각각의 그리드 셀은 완전히 노광되어 있거나 또는 전혀 노광되지 않는다. 도 2a는 제공된 그리드와 정렬되지 않는 동일한 패턴을 보여준다. 패턴의 에지는 노광 장치의 기록 그리드에 대응하는 그리드 라인 내로 들어오지 않지만, 여전히 실질적으로 동일한 평활도(smoothness)를 보여준다. 이는 본 발명에 의해 바람직하게 달성되지만, 그리드 라인 내에 들어오는 피처 에지를 실현하는 것으로 한정되는 종래의 흑백 기록 전략에 의해서는 달성되지 못하는 효과이다.
도 3에 의해, 기록 빔렛의 중심이 셀 중심의 상부 상에 위치될 때 타겟 상에 그리드 셀이 노광되는 것이 도시되어 있다. 원하는 리소그래피 타켓상으로의 입사시 발생되는 프로브의 직경은 셀 치수보다 훨씬 크다. 편의상 명료하게 도시하기 위하여, 도 3a에 도시된 바와 같은 가우시안 프로브의 너비는 오히려 실제와 비교하여 작다. 실제로 프로브는 일반적으로 적어도 약 10개의 그리드 셀의 길이 전반에 전개된다. 따라서, 특정 셀의 전체 노광은 또한 노광된 셀에 이웃한 셀에 부분적 노광 보다 작은 세기를 갖는 노광을 야기한다. 따라서, 복수의 이웃한 그리드 셀들은 완전히 노광될 때, 개개의 그리드 셀 내에 증착된 전자의 수, 즉 선량은 셀 자신의 노광으로부터 직접적으로 받는 선량과 이웃한 셀의 노광을 통해 간접적으로 받는 선량의 합으로 구성된다. 결과적으로 총 선량은 그리드 셀이 단독으로 노광될 때 그리드 셀당 선량을 초과하여, 도 3의 그래프 선과 같은 전반적으로 상부의 모자로부터 취해질 수 있는 바와 같은 더 넓고 더 큰 구조를 형성할 수 있다. 그러나, 도 3a에서 점선으로 표시된 올바른 컷오프 선량 레벨을 선택함으로써, 원하는 피처 치수를 재구성될 수 있다. 이와 같은 재구성의 결과는 도 3b에 도시되어 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 제1 효과를 보여준다. 도 4b에서, 드로잉될 원하는 패턴은 굵게 표시된(라인 Ee)로 도시되어 있다. 피처의 상부 에지는 래스터화된 패턴의 그리드 라인과 정렬되지 않는다. 변조된 셀의 상부 어레이를 통해 드로잉된 굵게 표시된 라인 Ee는 래스터화된 패턴 및 본 발명의 측정에 따라 빔렛에 의해 효과적으로 기록되는 상기 래스터화된 패턴의 에지를 보여준다. 기록시 그리드 라인과 정렬되지 않는 원하는 에지는 거친 모양을 갖는다. 도 4a에서, 비록 빔에 의해 달성되는 프로브 Ss는 45 nm의 임계 치수 CD에 대한 통상적인 너비와 일치하는 크기의 정사각형 래스터 부분 내에 표시된다. 기록 빔렛의 프로브 크기 Ss가 픽셀 크기로 달리 표현될 수 있는 단일 그리드 셀의 크기 Ps보다 훨씬 크기 때문에, 노광된 패턴을 현상한 후에 에지의 모양은 보이지 않는다. 평행선의 음영이 들어간(hatched), 즉 래스터화된 패턴의 거친 에지는 최후의 피처의 에지를 그것의 원하는 위치로 효율적으로 이동시킨다. 이러한 배치 기술의 가능한 정확도는 빔렛의 프로브 크기 Ss에 비교하여 거친 에지 픽셀 길이의 크기에 의존한다. 주의깊은 선택에 의해, 그리드 셀 치수의 1/10보다 작은 정밀도가 획득된다. 서브픽셀 변조에 대한 한 가지 해결책은 거친 에지를 이용하는 것이다. 피처 에지의 서브픽셀 배치는, 일부는 피처의 바깥쪽 픽셀 라인 상에 있고 일부는 바깥쪽 픽셀 라인에서 벗어난 픽셀을 가짐으로써 달성된다. 예를 들어, 연속적인 2번의 온, 3 번의 오프, 2번의 온, 3번의 오프를 갖는 바깥쪽 라인에 대해, 레지스트, 즉 패턴을 기록할 타겟의 에지는 적어도 픽셀의 2/5일 것이다. 올바른 온/오프 비율을 선택함으로써, 피처의 에지는, 예컨대 2.25 nm의 제공된 픽셀 크기 Ps보다 훨씬 더 미세하게 효과적으로 배치된다. e-빔의 프로브 크기 Ss가 그리드 크기보다 훨씬 크기 때문에, 라인의 거친 정도는 사실상 최종 패턴에서는 보이지 않는다. 피처 에지의 서브픽셀 배치에서의 최대 갯수의 가능한 단계는 프로브 크기뿐만 아니라 블랭커 제약, 즉 경제적으로 달성 가능한 기술적으로 제한된 복잡함의 차단 시스템을 유지한다는 관점을 갖는다. 그러나, 이는 편향 스캔 방향으로만 설정된다. 도 6b에서, 이와 같은 불가능한 변조가 서클 Np를 둘러싸므로써 표시된다. 이는 또한 예컨대 도 6a에서와 같이, 피처의 내부에 픽셀들을 생략함으로써 극복될 수 있다.
도 5에는 래스터화된 에지 근처에 픽셀을 생략, 즉 픽셀을 기록하지 않는 것 을 기초로 본 발명을 따르는 추가의 측정에 따른 리소그래픽 시스템의 제2 측정 및 효과가 도시되어 있다. 이와 관련하여, 도 5a가 피처의 정확한 배치를 달성하도록 적응된 래스터화된 패턴을 보여주는 반면, 도 5b는 기록될 원하는 패턴을 보여주고 있다. 패턴의 에지의 적응 대신, 이러한 실시예에서는 피처 내의 그리드 셀의 내용물이 변경된다. 많은 내부 그리드 셀, 즉 마지막 편향 라인 앞의 편향 라인의 그리드 셀의 제거는, 수행된 피처의 에지를 래스터화된 패턴의 피처의 에지와 인접하게 배치하는 목적을 위해 도면으로부터 취해질 수 있는 바와 같이 피처의 에지를 안쪽으로 효과적으로 이동시킨다. 서브픽셀 분해능을 이용하여 피처의 에지를 이동시키는 또 다른 방법은, 피처 내부에서 이와 같은 에지 근처의 완전한 라인들을 생략, 즉 기록하지 않는 것이다. 이러한 측정은 도 7에 도시되어있다.
기록된 프로브 Ss의 점퍼짐 함수 PSF가 어드레스 그리브보다 훨씬 크기 때문에, 구조 내부의 라인들 또는 라인의 일부를 삭제하는 효과는 에지 상에 전개된다. 본 명세서에서 점퍼짐 함수 PSF는 리소그래피 타겟상에 빔을 기록하는 효과를 나타내는 가우시안 곡선의 슬로프의 기울기 각으로서 정의된다. 피처의 에지에서, 이와 같은 삭제는 선량을 효과적으로 낮추고 따라서 에지의 위치를 이동시킨다. 에지가 이동되는 거리는, 삭제된 픽셀이 에지로부터 얼마나 멀리 위치되는 지와, 삭제된 픽셀의 갯수에 의존한다. 그러나, 스캐닝 방향(Sd)이 아닌 기계 이동 방향(Mm)의 전체 라인을 생략하는 것은, 리소그래피 시스템의 블랭커가 1 픽셀 주파수로 스위치 온 및 스위치 오프될 수 있다는 것을 요구할 것이고, 따라서 통상적으로 0.1 나노초 내의 매우 빠른 상승/하락 시간을 요구하겠지만, 이는 사실 이와 같은 요구사 항을 따르는 블랭커의 연관 비용 및 구조적 복잡함에 기인하여 실현되지 못할 것이다. 그러나, 원칙적으로 기계 이동 방향으로 맞춰진 에지들 또한, 예컨대 도 7에 도시된 바와 같이 1 또는 2개의 셀의 너비 이상의 픽셀은 삭제, 즉 기록하지 않음으로써 이동할 수 있다.
실제로, 본 발명에 따라, 노광될 패턴은 각각의 측정에 이용하여 개별적으로 조정될 뿐만 아니라, 예컨대 도 6a에 도시된 바와 같은 상기 2개의 측정을 조합하여 유리하게 이용될 것이다. 많은 리소그래피 도구에서 사용되는 차단 전략에서, 각각의 그리드 셀의 노광은 블랭커를 이용하는 그 순간에 기록 빔렛을 차폐시킴으로써 제어된다. 블랭커의 동작 주파수가 블랭커의 비용 및 구조적 복잡함을 감소시킬 목적으로 어느 정도의 횟수가 바람직한지에 따라 제한되는 경우, 각각의 블랭커가 상기 제한된 주파수보다 빠르게 스위칭될 필요는 없는 방식으로 상기 2개의 측정의 적당한 조합에 따라 패턴이 조정된다. 추가 특정 실시예에서, 거친 에지의 내부에 있는 전체 편향 라인은 상기 피처의 에지를 이동시킬 목적으로 차단된다.
도 6 및 도 7에 의해 도시된 예에서, 웨이퍼상에 패턴을 기록하기 위한 기록 전략은 2.25 nm의 픽셀 크기를 갖는 래스터 스캔이다. 그리드 크기 2.25 nm를 선택하는데 있어서의 제약은 설계 그리드에 대한 부담이다. 선택된 픽셀 크기에 영향을 줄 수 있는 2가지 이유는, 2.25 nm의 크기는 원하는 설계 자유 때문에 칩 제조자에게는 현실성이 없다는 것과, 두번째로는 레이아웃 바이어싱을 이용한 보정이 필요한 근접효과에서, 서브픽셀 배치의 필요성이 대두된다는 것인데, 이는 본 발명에 의해 지지되는 해결책을 필요로한다. 증가하는 그리드 크기의 이점은, 소위 말하는 마스크리스 리소그래피 장치의 패턴 스트리머 서브시스템(PSS, pattern streamer sub system)에서 더 적은 메모리가 요구될 것이라는 점인데, 이는 장치 비용을 상당히 감소시킬 수 있다. 또한, 픽셀 레이트, 즉 픽셀 정보가 시스템에 공급되는 속도는 상대적으로 낮은 상태로 남을 수 있다. 따라서, 본 발명의 이점은 상기 설명한 거친 에지의 변조를 이용함으로써 설계 자유를 유지하면서 그리드 크기 또한 증가시킨다는데 있다. 도 6에는, 경제적인 이유에 대한 현재 블랭커의 제약 때문에, 처리될 웨이퍼 또는 타겟을 운반하는 스테이지의 기계 이동 방향(Mm)으로 취해지는 프로브 변조는 편향 스캔의 방향(Sd)에 적용되는 변조 타입과 약간 상이하다. 원으로 표시된 위치 Np는, 시스템의 특정 레이아웃에 따라, 특히 블랭커 스위칭의 이용 가능한 속도에 따라, 수행이 불가능할 수 있는 "오프" 변조를 표시한다. 평행선의 음영이 들어간 영역 Dl은 레이아웃 데이터에 따른 영역을 표시하고, Fr은 원하는 피처의 영역을 표시한다.
도 7에는 평행선의 음영으로 표시된 영역 LO에 의해 피처 또는 이미지 레이아웃이 표시되고, 그레이 영역 REQ는 노광 후에 요구된 피처를 반영한다. 본 발명에 따른 측정을 이용하면, 기록된 피처의 에지의 위치가 내부 라인을 삭제할 때 안쪽으로 이동되는 것이 보인다. 이와 같은 이동은 이동될 평행한 에지로부터 바깥쪽의 남아있는 라인의 거리에 관련된다. 본 발명을 통해, 레이아웃 바이어싱을 이용한 근접효과 보정(PEC, proximity- effect correction), 즉 로컬 백그라운드 선량 레벨에 기초하여 피처의 크기를 조절하기 위하여, 경제적인 이유로 바람직하지 않은 더 미세한 그리드는 요구되지 않을 것이라는 것이 이해된다. 본 발명에 따라 거 친 에지 측정을 이용하여, 그리드 크기의 십분의 일의 절반보다 작은 그리드가 CD에서의 최대 에러를 이용하여, 또는 동일한 정도의 공칭값의 라인 너비 개략치를 이용하여 획득될 수 있다. 이러한 결과의 관점에서, 상기 예에서 제공되는 그리드 크기을 증가시키기 위한 기준이 존재한다. 이와 같이 픽셀의 수를 감소시키고 또한 따라서 리소그래피 기계의 패턴 스트리머 서브시스템(PSS)에서 압축되지 않은 메모리의 양을 감소시키는 것은 이점이다. 도 8에서, 단일 라인의 거친 에지 변조를 위한 온/오프 조합에 대한 계산의 결과가 시스템에 제공되는 임계 치수(CD)를 맞추는 픽셀의 수로 표현되어 몇몇 그리드 크기에 대해 제공된다. 도 8은 이와 같은 그리드 크기의 범위에 대한 결과로서 가장 큰 변조 스텝 크기를 보여준다. 상기 예에서 20개가 아닌 15개 픽셀에서부터 CD까지 상기 기술한 거친 에지 방법을 이용하여 배치된 에지 부분들의 위치의 에러는 0.1 nm 이하, 즉 사실 없다고 할 수 있고, 이는 현재의 리소그래피 기술로 투영된 피처의 고정제된 치수를 고려하더라도 적어도 완전히 수용할 만하다.
앞서 기술한 바와 같은 상세한 부분들을 모두 포함하는 개념을 벗어나, 본 발명은 또한, 본 발명과 관련하여 상기 언급한 도면들로부터 직접적으로 그리고 명백하게 당업자들에 의해 도출될 수 있는 모든 상세한 부분들 뿐만 아니라 후속하는 청구범위에서 정의되는 모든 피처에 관련된다. 후속하는 청구 범위에서, 상기 용어의 의미를 고정해놓기 보다는, 청구항 판독시 지지 이유에 대해, 도면들의 구조들에 대응하는 임의의 참조 번호들은 상기 용어들의 예시적 의미로서 단독으로 포함된다.

Claims (13)

  1. 흑백 기록 전략, 즉 그리드 셀을 기록하거나 또는 기록하지 않음으로써, 그리드 셀들을 포함하는 그리드 상에 상기 패턴을 분할하는 전략을 이용하여, 웨이퍼와 같은 타겟 표면상에 패턴을 발생시키기 위한 프로브 형성 리소그래피 시스템으로서,
    상기 패턴은 그리드 셀의 크기보다 큰 크기의 피처(feature)들을 포함하고, 상기 그리드 셀 각각에서 프로브는 스위치 "온" 또는 "오프"되며, 상기 타겟 상의 프로브는 그리드 셀보다 상당히 큰 표면 영역을 커버하고, 상기 피처 내에서, 흑백 기록의 위치 의존형 분배는 상기 프로브 크기의 범위 내에서 달성되는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 위치 의존형 분배는 상기 타겟 상에 기록될 피처의 에지 근처에서 수행되는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 이와 같은 위치 의존형 배치는 상기 타겟 상의 피처의 에지의 서브픽셀 배치를 달성하기 위해 수행되는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 피처 에지의 배치는 상기 에지와 평행하도록 향하고, 상기 에지로부터 소정의 거리를 두고 위치된 그리드 셀들의 라인을 부분 또는 부분들을 기록하지 않음으로써 달성되는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 추가 픽셀들이 상기 피처의 바깥쪽에서 피처의 에지에 인접한 곳에 적어도 하나의 픽셀 어레이 라인에 기록됨으로써 상기 그리드 셀들의 라인이 상기 에지와 평행한 방향을 이루는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 한 세트의 복수개 셀들이 상기 라인에 추가적으로 기록되는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 전체 선량(dose) 변조는 규칙적인 패턴으로 상기 프로브 기록을 스위치 온 및 오프함으로써, 상기 피처에 대해 달성되는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 피처의 에지들은, 특히 근접효과(proximity effect)를 피하기 위해 이동되는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 기록 빔의 온/오프 스위칭은 픽셀 속도보다 느린 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  10. 제1항에 있어서, 피처의 효과적인 에지 위치는 상기 에지로부터 상기 프로브 크기의 범위 내에서 하나의 픽셀 또는 한 세트의 픽셀을 기록하지 않음으로써 제어되는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 상기 프로브 크기는 어드레스 그리드 크기의 5 내지 20배의 범위 내에 있는 값인 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템.
  12. "온" 및 "오프" 기록 전략, 즉 그리드 셀을 기록하거나 또는 기록하지 않음으로써, 그리드 셀들을 포함하는 그리드 상에 상기 패턴을 분할하는 전략을 이용하여, 웨이퍼와 같은 타겟 표면 상에 패턴을 투영하는 프로브 형성 리소그래피 시스템을 동작시키는 방법으로서,
    상기 셀들 각각에서 상기 프로브는 스위치 "온" 또는 "오프"되고, 상기 타겟 상의 프로브는 그리드 셀보다 상당히 큰 표면 영역을 커버하도록 설정되고, 피처 내에서 흑백 기록의 위치 의존형 분배는 상기 프로브 크기의 범위 내에서 달성되는 것인, 프로브 형성 리소그래피 시스템을 동작시키는 방법.
  13. 프로브 형성 빔의 형태인 대량의 기록 빔의 이용과 연관되고, 리소그래피 시스템의 충전된 입자 빔 기둥 부분에서 발생되며, 패턴을 기록하기 위해 상기 타겟 표면 상에 스캐닝되는, 웨이퍼와 같은 타겟 표면 상으로 패턴이 투영되는 리소그래 피 시스템을 동작시키는 방법으로서,
    상기 빔은 상기 기둥 내에서 각각의 기록 빔을 개별적으로 차단하거나 또는 차단하지 않음으로써 상기 기둥에 변조되고, 상기 패턴의 기록은 상기 기둥에 관한 상기 타겟의 기계 이동 방향을 가로지르는 방향으로 각각의 개별적인 기록 빔을 스캐닝함으로써 수행되며, 시스템 패턴의 피처들은 프로브 크기보다 상당히 작은 치수의 셀들로 분할된 가상 그리드를 이용하여 상기 타겟 상에 위치되고, 피처의 에지는 상기 피처를 기록하기 위한 적어도 마지막 스캔 라인에서 적어도 한 세트의 그리드 셀을 기록하지 않음으로써 상기 그리드로부터 사실상 독립적으로 위치되며, 상기 세트는 복수개 그리드 셀들보다 크고, 상기 프로브의 치수를 기록하는데 요구되는, 특히 상기 프로브의 이분의 일 크기를 기록하는데 요구되는 그리드 셀의 개수보다는 작은 것인, 리소그래피 시스템을 동작시키는 방법.
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