KR20190039655A - 반도체 리소그래피용 포토마스크의 임계 치수 균일도를 교정하기 위한 방법 - Google Patents

반도체 리소그래피용 포토마스크의 임계 치수 균일도를 교정하기 위한 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 리소그래피용 포토마스크(2)의 임계 치수 균일도(CDU)를 교정하기 위한 방법에 관한 것이며 상기 방법은,
- 스캐너 동급 CDU 측정에 의해 교정될 CDU를 결정하는 단계,
- 캘리브레이션(calibration) 파라미터로서 전달 계수를 결정하는 단계,
- 픽셀 필드(5)를 기록하여 상기 포토마스크(2)를 교정하는 단계,
- 교정된 상기 포토마스크(2)를 확인하는 단계를 포함하며,
전달 계수는 교정된 상기 포토마스크(2)를 확인하는데 사용되고, 상기 전달 계수는 먼저 측정된 픽셀 필드(5)의 산란 함수로부터 얻어지는 것을 특징으로 한다.

Description

반도체 리소그래피용 포토마스크의 임계 치수 균일도를 교정하기 위한 방법{METHOD FOR CORRECTING THE CRITICAL DIMENSION UNIFORMITY OF A PHOTOMASK FOR SEMICONDUCTOR LITHOGRAPHY}
본 발명은 본원에 그 전체가 통합되는 독일 특허 출원 DE 10 2017 123 114.5의 우선권을 주장한다.
전기 구성 요소는 구성 요소가 완료될 때까지 개별적으로 그리고 연속적으로 생성되는 복수의 구조화된 층으로 구성된다. 각각의 층은 포토리소그래피에 의해, 소위 웨이퍼인 반도체 기판 상에 소위 마스크가 각각의 경우에 템플릿(template)으로 작용하여 전사된다. 일반적으로, 마스크는 투명 캐리어 재료, 예를 들어 석영 유리 및 일반적으로 흡수재(absorber)로 불리는 불투명 재료를 포함한다. 이 흡수재는 마스크가 이미징될 때 웨이퍼 상에 밝고 어두운 영역을 생성하도록 구성된다. 웨이퍼 상의 감광 층, 소위 레지스트(resist)는 입사광과 반응하여, 레지스트가 마스크 템플릿에 따라 구성된다. 따라서, 궁극적으로 원하는 구조가 웨이퍼 상에 발생한다.
마스크상의 흡수재를 구조화할 때 광범위한 문제는 치수 규격에 따라 정확하게 구조물을 제조하는 것이다. 일반적으로, 실제 마스크는 처방에 따라 일정해야 하는 선 너비와 같이 일정한 분산(variance)을 갖는다. 여기서, 소위 CDU(Critical Dimension Uniformity)는 선폭 변화에 대한 분산이다. 이 측정값은 마스크의 품질을 명확히 결정한다. 마스크의 CDU가 특정 측정값을 초과하면, 웨이퍼상의 선폭의 균일도가 기능하는 전자 구성 요소의 높은 수율을 결정 짓는 역할을 하기 때문에 마스크는 사용 불능으로 간주되어 리젝트(reject)로 간주된다. 여기서 문제를 더욱 어렵게 만드는 것은, 스캐너의 리소그래피 방법의 결과로서, 마스크에 의해 웨이퍼 상에 생성된 선폭 분산이 팩터, 소위 마스크 오류 개선 팩터(MEEF)에 의해 마스크상의 흡수재의 선폭 분산보다 큰 것이다.
에칭 방법은 공간적으로 단단히 경계가 정해진 영역 내에서 마스크상의 구조를 어느 정도 수정하기 위해 사용될 수 있지만, 보다 넓은 영역 변형의 문제가 규칙적으로 발생한다. 따라서, 종래 기술에 따르면, 소위 CDC(Critical Dimension Control) 툴이 이러한 변형에 사용된다. 소위 픽셀, 또는 픽셀을 갖는 전체 영역, 즉 마스크의 물질 구조의 변화인 국부적 산란 중심은 펨토초 레이저를 사용하여 CDC 툴에 의해 기록된다. 대개 수 밀리미터 또는 센티미터의 영역에 직경을 갖는 픽셀이 제공된 영역이 만들어져야 한다. 픽셀이 석영 유리에 기록되고, 결과적으로 흡수재의 광학 경로 상류에서 발견되기 때문에, 입사광은 노광 공정 동안 이들 픽셀에서 산란되며, 그 결과 일부 광은 더는 마스크의 흡수재에 도달하지 않는다. 결과적으로, 흡수재에 도달하는 빛의 강도는 픽셀 밀도를 변화시킴으로써 영향을 받는다. 그에 의해 유발된 강도 변화는 노광 공정 동안 웨이퍼 상에 선폭 변화를 일으킨다. 흡수재가 노광되는 강도가 마스크의 공지된 CDU에 따라 이 기술을 사용하여 변조되면, 스캐너의 이미징을 위한 마스크의 라인 분산을 보상하는 것이 가능하다. 다르게 표현하면, 픽셀을 기록함으로써, 마스크 상에서 물리적으로 벗어난 선폭이 웨이퍼 상에 생성된 이미지상에서 보정된다. 그러나 마스크상의 흡수재는 공정에서 물리적으로 변형되지 않고; 그 대신에, 모든 변화는 스캐너 내에 웨이퍼를 노광할 때 그것의 이미징이다.
일반적으로 CDU는 마스크 생산 공정에서 측정된다. 이는 특히, 마스크 계측 장치, 즉 스캐너의 가장 중요한 광학적 특성을 에뮬레이트(emulate)하는 광학 장치의 도움으로 야기되어 상기 전술한 MEEF에 기여하는 효과 중 일부를 본질적으로 포착한다. 이러한 장치의 예로는 웨이퍼 레벨 임계 치수 측정 장치(WLCD)와 항공 이미지 측정 시스템(약어로 AIMSTM)이 있으며, WLCD는 CDU를 측정하기 위한 지정된 방식으로 사용된다. 그러나, WLCD와 스캐너 사이의 어떤 기술적 차이는 두 장치에서 상이한 광학 효과를 갖는 CDC에 의해 도입된 픽셀을 유도한다. 이러한 WLCD 측정의 차이를 고려할 수 있도록, 웨이퍼 데이터를 기반으로 한 교정이 필요하다. 그러나 웨이퍼 데이터를 얻는 데는 많은 지출과 시간이 필요하므로 다른 방식으로 이 교정을 수행하는 것이 유리하다.
본 발명의 목적은 WLCD와 스캐너 사이의 픽셀의 광학 효과의 차이를 캘리브레이트하기 위한 효율적인 방법을 특정하는 것이다.
이 목적은 독립항인 청구항 1의 특징을 갖는 장치에 의해 달성된다. 종속항들은 본 발명의 유익한 개발 및 변형에 관한 것이다.
반도체 리소그래피용 포토마스크의 임계 치수 균일도(critical dimension uniformity; CDU)를 교정하기 위한 방법은,
- 스캐너 상당의 CDU 측정에 의해 교정될 CDU를 결정하는 단계,
- 캘리브레이션(calibration) 파라미터로서 전달 계수를 결정하는 단계,
- 픽셀 필드(pixel field)를 기록하여 마스크를 교정하는 단계,
- 그렇게 교정된 상기 포토마스크를 확인하는 단계를 포함하며,
먼저 측정된 픽셀 필드의 산란 함수로부터 얻어지는 전달 계수는 확인을 목적으로, 즉, 픽셀 필드를 그렇게 교정된 마스크내에 기록하는 효과를 체킹하기 위하여 사용된다.
여기서, 전달 계수를 결정하기 위해, 산란 함수는 각각 적용 가능한 적분 한계 내에서, 특히 WLCD에 대한 산란각 및 입사각 및 스캐너에 대한 산란각 및 입사각 이상으로 적분될 수 있다.
여기서, 산란 함수는, 특히, 상기 장치의 픽셀 필드 및 동작 파라미터를 기록하는데 사용되는 장치에 의존하며; 즉, 그것은 상이한 장치 및 상이한 도구에 대해 모든 수단에 의해 변할 수 있다.
또한, 각각의 적분 결과로부터 몫을 형성하는 것은 전달 계수를 결정하기 위한 목적을 위해 수행될 수 있다.
포토마스크의 검증을 위해, 마스크상의 규칙적인 구조에 의해 야기되는 회절 패턴의 평가 및 전달 계수가 본 발명의 유리한 변형 예에서 사용될 수 있고; 여기에서, 평가는 픽셀 필드를 기록하기 전후의 회절 최대의 절대 강도의 비교를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 마스크를 광학적으로 측정하기 위해 이미 이용 가능한 AIMS(에어리얼 이미지 관리 시스템) 및 WLCD(웨이퍼 레벨 임계 치수) 시스템을 이용하여, 특히 CDU 및 그 분포(CDU 맵)를 마스크에 걸쳐서 평가한다. 이 시스템은 동공, 파장, NA 등의 조명 기법과 관련하여 스캐너와 동일한 조명 조건을 사용한다. 그러나, 시스템에 의해 에뮬레이트되지 않은 노광의 측면은 측정 중에 마스크가 동시에 노광된 영역이다. WLCD와 스캐너에서 픽셀의 광학 효과가 다른 이유는 여기에서 찾을 수 있다. 그러나 이 시점에서 마스크에 아직 픽셀이 존재하지 않는다.
다음 단계에서, WLCD에 의해 측정되고 교정될 CDU는 CDC에 의해 생성될 마스크에 걸친 감쇠 분포로 변환되고, 마스크에 걸친 상기 감쇠 분포는 이후에 마스크를 수정하기 위한 후속 CDC 공정에 사용된다. 이어서, 폐쇄 루프를 완료하기 위해 WLCD 공정에 의한 검증 측정이 수행된다. 이 단계에서는 상기 명시된 상이한 조명 필드 치수가 역할을 한다.
스캐너의 조명 필드가 WLCD보다 크다. 결과적으로, 측정 위치 주변의 더 큰 영역이 동시에 노광되며, 그 결과 측정 위치로부터 더 멀리 위치된 마스크상의 위치의 픽셀 또한 노광된다. 각 노광된 픽셀마다 상이한 각도의 미광이 생성된다. 결과적으로, 멀리 있는 픽셀도 실제 측정 위치에 입사되는 미광을 생성할 수 있으며 결과적으로 측정 위치에서 강도 기여(intensity contribution)를 생성한다.
그러나, 더 작은 조명 필드의 결과로서, 측정 위치로부터 더 멀리 위치된 픽셀은 WLCD에서 노광되지 않으며, 그 결과, 상기 픽셀은 스캐너 내의 측정 위치에 강도 기여를 일으키는 미광을 생성할 수 없다. 이러한 이유로 WLCD의 특정 픽셀 밀도는 스캐너의 동일한 픽셀 밀도보다 더 높은 광 감쇠를 가져온다. 이러한 차이를 포착하고 WLCD 측정에 고려하는 접근법은 기기별 광 감쇠 비를 캘리브레이션하는 것이다. 이 비는 전달 계수라고도 한다. 이전에는 스캐너 결과와 WLCD 결과를 비교하는 방법으로만 가능했다.
이 목적을 위한 새로운 해결책의 접근법은 픽셀 필드의 각도-의존적 산란 거동을 미리 측정하는 것이며, 특히 이것은 엘립소미터에 의해, 예컨대 울람 엘립소미터(Woollam ellipsometer)에 의해 구현될 수 있다. 이 측정은 상이한 입사각에 대한 픽셀 필드의 각도-의존적 산란 거동을 완벽하게 설명하는 산란 함수를 제공한다. 얻어진 산란 함수는 또한 커널(kernel)이라고도 불린다. 알려진 입사각을 갖는 광 빔이 알려진 픽셀 밀도를 갖는 픽셀 필드에 입사되는 경우 어떤 산란각 하에서 어떤 미광 강도가 생성되는지 설명한다. 결과적으로, 커널은 픽셀의 광학적 거동에 대한 도구에 독립된 기술(tool-independent description)이며, 따라서 예를 들어 스캐너 및 WLCD와 같은 상이한 조건하에서 픽셀의 상이한 광학 효과를 기재할 수 있다. 이를 위해, 사용된 조명 기법 외에, 특히 각각의 장치의 상이한 조명 필드의 경계 조건만 고려할 필요가 있다. 측정 위치에서의 강도에 기여하는 미광이 각 시스템에서 생성되는 최대 미광각은 조명 필드 치수로부터 계산될 수 있다. 이제 측정 위치에 도달하는 광의 부분은 도구의 최대 산란광 각도와 0 사이에서 미광 강도가 발생하는 커넬에 걸친 미광 강도를 적분하여 그리고 입사 광과 이러한 값을 비교하여 얻어진다. 이러한 광의 강도와 픽셀 영역 상의 입사 광의 강도 사이의 차는 산란에 의해 사라지는 손실되는 강도이다. 입사광의 강도에 대한 손실된 광의 강도의 몫은 고려된 시스템에서의 픽셀 영역에 대한 광 감쇠이다. 따라서, 동일한 계산은 또한 개별적인 다른 시스템에 있어서 수행될 수 있고, 상이한 최대 미광 각도는 상이한 조명 영역의 결과로서 적용된다. 장치 특정 감쇠의 몫은 전달 계수에 상응한다.
확인 단계에서, 스캐너 CD의 픽셀 효과는 WLCD 측정을 통해 결정되어야 한다. 이를 위해, WLCD 측정은 NA, 조명 등과 관련하여 스캐너 처방에 따라 수행된다. CDC에 의한 픽셀 도입 전후의 지점에서의 측정들의 비교에 의해, WLCD에 대한 감쇠와 관련된 픽셀의 광학 효과를 결정하는 것이 가능하다. 전달 계수에 의해, 스캐너에 작용할 유효 감쇠가 그로부터 계산될 수 있다. WLCD에 의해 측정된 이미지에서의 평가 스레스홀드의 대응하는 적응에 의해, 이것은 스캐너에 대한 등가 CD 값이 결정되게 한다.
여기서, CDC 도구에 대한 픽셀의 산란 특성을 측정하는 것으로 충분할 수 있다. CDC 도구 자체가 비교가능한 픽셀을 생성하고 CDC 도구로 생성된 픽셀이 도구의 수명 동안 안정적으로 유지된다고 가정할 때 다양한 적용 사례에 대한 산란 동작을 평가할 수 있다. 도구 특정 커널과 시간 제한 커널도 존재할 수 있으며 커널을 추가로 사용할 때 이것을 고려할 수 있다.
AIMS 및 WLCD와 같은 마스크 계측 장치에서의 전술한 측정 방법과 병행하여, 전술한 2개의 장치에 적용될 수 있는, 추가의 측정 방법, 소위 CDrun 방법이 사용된다. 마스크에 의해 생성된 강도 분포가 직접 측정되는 전술한 방법과는 달리, 이 측정 방법은 마스크에 의해 생성된 회절 차수의 강도 값을 포착 및 평가하는 것에 기초한다. 이 측정 방법의 장점은 상술한 방법에 비해 보다 신속하게 구현될 수 있다는 것이다. 이를 이용하여, 마스크의 CDU 측정은 동일한 시간 내의 복수의 측정 포인트에서 수행될 수 있다. 이 방법의 경계 조건은 측정될 구조가 동공에서 공간적으로 분리된 회절의 지정된(dedicated) 차수를 생성한다는 것이다. 일반적으로, 규칙 격자(regular lattice) 상에 배열된 예를 들어, 광학 격자 또는 접촉 홀과 같은 소위 규칙 구조가 참조된다.
또한, 이 측정 방법은 동공의 적응 조명 방식에 기반하며, 이는 처음에 명시된 측정 방법과는 상이하다. 원칙적으로, 동공 내에서 가능한 한 작은 조명 스폿, 소위 모노폴(monopole)을 사용하여 마스크를 노출시키고 결과적으로 측정을 구현한다. 이미징 측에서, 마스크 계측 장치의 광학 설계는 이제 필드 대신에 동공이 장치의 카메라 상에 이미징되는 방식으로 적응된다. 규칙 구조가 모노폴에 의해 조명되면, 회절의 지정된 차수가 마스크의 흡수 장치에서 발생한다. 이러한 회절 차수 중 일부는 이미징을 통해 측정 장치의 카메라까지 이미징된다. 여기서, 이들은 다른 조명 스폿으로 나타나고, 서로의 거리는 특히 규칙 구조의 격자 상수에 의해 결정된다. 발생하는 회절 차수는 원칙적으로 넘버링되며, 0차 회절은 회절되지 않고 마스크를 통과하는 입사광의 구성요소에 대응한다. 따라서, 동공 내의 0차 회절의 위치는 입사광의 위치에 상응하고, 이에 따라 고유하게 결정될 수 있다.
이 측정 방법의 목적은 상기 측정 방법과 마찬가지로 마스크의 CDU를 결정하는 것이다. 이 측정 방법에서, 이 목적을 위한 측정은 1차 회절 강도와 0차 회절 강도의 비이다. 이 비율의 변화는 마스크의 CD 변화에 따라 캘리브레이트될 수 있다. 따라서, 이 측정 방법은 선행 측정 방법과 유리하게 결합될 수 있다. 여기서, 제 1 단계에서, 마스크의 모든 측정 위치가 CDrun 방법을 사용하여 측정되고, 마스크에 대한 회절 차수의 비율 분포가 결정된다. 제 2 단계에서, 회절 비 영역의 측정된 차수는 고정된 수의 부분으로 세분되며, 예시적인 측정은 먼저 설명된 측정 방법에 따라 각 부분에서 수행되고, 측정 위치에서의 CD가 결정된다. 이러한 CD 값은 측정된 회절 비의 차수와 상관되며, 회귀 함수가 계산된다. 이 회귀 함수는 이제 측정된 회절 비의 차수를 마스크의 CD 값으로 변환하여 그 결과 마스크의 CDU 분포가 이제 알려진다. 후자는 상기 먼저 기재된 바와 같이 CDC에 의해 교정된다.
수정된 측정 방법의 결과로, CDC를 통한 확인은 이전의 측정 방법과 다르게 구현된다. 조명 필드 치수의 이미 기재된 차이와 그에 따른 픽셀의 광학 효과는 그 과정에서 계속 존재한다. 그러나 이전 측정 방법에서 보다 CDrun 측정에 대한 차이의 상이한 영향이 존재한다. 도입된 픽셀에 의해 유발된 감쇠는 전체 동공에 대해 균질한 효과를 갖는다. 따라서 동공의 모든 강도는 동일한 요소에 의해 감쇠된다. 그러나, 측정 위치에서 CD를 결정하는데 사용된 회절 강도 차수의 비는 그 결과로서 픽셀의 도입 전후에 일정하게 유지된다. 따라서 여기에 설명된 측정 방법은 픽셀과 관련하여 민감하지 않으므로 이 형태로 CDC 공정을 검증하는 데 사용할 수 없다.
이 솔루션의 접근법은 이제 CDC 공정 전후에 CDrun 측정에서 WLCD에 유효한 감쇠를 계산하는 것이다. 이를 위해, CDC 공정 이전의 한 지점에서의 측정의 0차 회절 강도와 CDC 공정 이후의 동일한 지점에서의 상기 강도와의 비가 형성되어야 한다. 이 비는 AIMS 또는 WLCD의 감쇠에 해당한다. 전술한 방법과 유사하지만 상이한 조명 기법을 추가로 고려한 방식으로 결정되는 전달 계수를 통해, 스캐너에서 유효 감쇠를 계산하는 것이 가능하다. 전술한 캘리브레이션 측정으로부터, 필드 측정은 다음 단계를 위해 프로토타입 방식으로 사용된다. 여기서 프로토타입이 마스크의 동일한 위치 또는 다른 위치에 기록되었는지 여부는 중요하지 않다. 이제, 상기 프로토타입에서, 측정에서 구조의 평균 CD가 확인될 지점에서 CDC 공정 이전에 CDrun 측정에서 측정되는 CD 값에 대응하는 강도 값이 결정된다. 이 강도 값은 이제 스캐너에서 이전에 계산된 유효 감쇠량에 따라 적절하게 조정될 수 있다. 그런 다음, CD 분석은 이러한 적응된 강도 값으로 반복되어야 한다. 이로부터 얻어진 CD 값은 이제 CDC 처리 후의 스캐너 내의 CD 값에 대응한다. CDrun 측정으로부터 유효 감쇠를 계산하고, 전달 계수를 통해 스캐너의 유효 감쇠를 계산하고, 프로토타입 측정에서 강도를 찾고, 스캐너의 유효 감쇠에 따라 강도를 적응시키고, 적응된 강도 값을 사용하여 최종 CD 평가를 구현하는, 상기 기재된 단계들은 이제 각각의 측정 위치에 대해 반복될 수 있으며, 그 결과 CDU 맵이 생성되고, 상기 CDU 맵은 CDC에 의해 처리되는 마스크의 노광 동안 스캐너에서 CDU 맵에 상응한다. 따라서 CDC 공정의 검증은 CDrun 측정의 경우에도 구현될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 측면 및 사용된 용어가 도면을 기초하여 보다 상세하게 기재되고 설명된다.
도 1은 기입된 픽셀 필드를 갖는 경우 및 갖지 않는 경우에 대한 스캐너의 실제 조명 조건을 도시한다.
도 2는 스캐너와 WLCD에 대한 조명 필드의 상이한 범위(extent)를 도시한다.
도 3은 포토마스크상의 규칙적인 라인 앤드 스페이스(line-and-spaces) 구조 및 그 회절 이미지를 도시한다.
도 4는 측정된 CDU에 대한 회절 차수의 강도의 비의 플롯(plot)을 도시한다.
도 5는 0의 강도와 제 1 회절 최대값의 일정한 비의 해설(elucidation)을 도시한다.
도 6은 CDC 공정에 의해 야기되는 회절 최대값의 강도의 절대 감쇠(attenuation)의 해설을 도시한다.
부분 도면(a) 및 부분 도면(b)에서, 도 1은 본 예시에서 점상(punctiform) 조명 기법(1)을 갖는 스캐너에서의 실제 조명 조건을 설명한다. 좌측 부분 도면(a)은 포토마스크(2)에 픽셀이 없고 다른 추가 구조가 없는 경우를 도시하고, 투영 렌즈의 입사 동공(3)은 수정되지 않은 점상 조명 분포(4a)를 본다.
이는 포토마스크(2)가 픽셀 필드(5)를 구비하는 우측 부분 도면(b)에 도시된 경우와 구별되어야 한다. 픽셀이 없는 경우와 비교하여, 투사 렌즈의 입사 동공(3)은 강도와 형태 측면 모두에서 상당히 수정된 조명 분포(4b)를 본다. 점선으로 도시된 것은 입사 동공(3)을 통과하지 못하고 결과적으로 웨이퍼를 노광할 수 없는 조명광의 구성 요소들이다. 이러한 조명 분포는 이제 조명 세팅(즉, 조명 광의 강도 분포)의 함수로서 측정에 의해 확립된 커널에 기초하여 확립될 수 있다. 그 후, 픽셀에 의해 야기된 변형된 조명 분포(4b)는 이미징에 사용된 방사선의 추가 경로를 따라 마스크 하측(도시되지 않음) 상의 마스크 구조에 입사한다. 마스크가 픽셀을 갖지 않는 경우보다 넓은 공간 영역에 걸쳐서 조명 강도의 분포 및 조명 분포의 스미어링(smearing)의 특정량을 인지하는 것이 가능하다. 특히 웨이퍼 상에 사용된 포토레지스트의 특성, 특히 포토레지스트의 반응에 요구되는 노광 방사선의 강도 스레스홀드와 관련하여, CDU는 웨이퍼상의 표면 영역에 의해 이러한 방식으로 영향을 받을 수 있고, 그 위에서, 강도 임계치를 초과하는 방사선의 강도가 입사되고, 감소된다. 결과적으로, 이는 또한 웨이퍼상의 효과적으로 노광된 선폭을 감소시키고, 따라서 CDU는 이러한 방식으로 적응될 수 있다.
그러나, 도 2의 부분 도면(a) 및 (b)에서 도시된 바와 같이, 스캐너와 WLCD는 상기 이미 언급된 바와 같이 조명 필드의 범위에 있어서 상이하다. 결과적으로, 미광(stray light)은 스캐너의 픽셀 필드(5)의 더 먼 픽셀에서 발생하고, 상기 미광은 큰 각도로 산란된 스캐너의 렌즈(3)에 입사하여 픽셀 필드(5)의 감쇠 효과를 부분적으로 상쇄시킨다. 이러한 조건은 도 2(a)에서 파선으로 그려진 화살표에 기초하여 다시 한번 설명된다. 도 2(b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 각도에서 렌즈(3)에 입사하는 어떠한 미광도 WLCD에서 발생하지 않는데, 이는, 이 미광을 생성할 픽셀은 더 작은 조명 필드로 인해 WLCD에서 조명되지 않기 때문이다. WLCD 및 스캐너의 유효 감쇠 또는 강도를 픽셀 필드에 의해 생성된 것으로 결정하려는 의도가 있는 경우, 조명 방향의 각 도구별 적분 한계에 대해 커널(kernel)을 통합하는 것으로 충분하다. 다르게 표현하면, 적분(integral)의 적분 제한은 WLCD 및 스캐너의 조명 필드의 도구별 범위에 대한 필요한 정보를 포함한다.
부분 도면(a)에서, 도 3은 예시적인 방식으로 CDrun 방법에 사용된 정규 라인-앤드 스페이스 구조를 도시하고, 부분 도면(b)에서 이는 동공에서 발생하는 회절 이미지를 도시하고, 0차 및 1차 회절 차수가 명확하게 가시적이다.
이미 전술한 바와 같이, 마스크 구조 내의 CD의 변화는 회절 패턴의 0차 및 1차 회절의 강도의 비의 변화에 반영된다.
도 4는 WLCD에 의해 마찬가지로 확립되지만 에어리얼 이미지 측정에 의해 확립된, 평균 CD 값에 대한 동공 내의 회절 차수의 강도의 비의 플롯을 도시하고; 이러한 캘리브레이션은 강도 비의 변화에 CD 변화를 할당하는 것을 가능하게 한다.
픽셀 필드를 마스크에 기록하는 효과는 도 5에 기초하여 다시 한번 설명된다. 이 공정의 효과는 회절 패턴의 양쪽 회절 차수의 일반적인 강도 감쇠에 있다는 것을 인식할 수 있다. 그러나 양쪽 강도의 비는 양쪽 강도가 같은 팩터(factor)에 의해 감쇠되므로 변경되지 않는다.
도 6은 CDC 공정 전과 CDC 공정 후에 확립된 절대 강도를 비교하고 이로부터 퍼센트 또는 상대 감쇠를 확립하는 옵션을 도시한다.
1 조명 기법
2 포토마스크
3 입사 동공
4a, 4b 동공 내 조명 분포
5 픽셀 필드

Claims (6)

  1. 반도체 리소그래피용 포토마스크(2)의 임계 치수 균일도(critical dimension uniformity; CDU)를 교정하기 위한 방법으로서,
    - 스캐너 상당의 CDU 측정에 의해 교정될 CDU를 결정하는 단계,
    - 캘리브레이션(calibration) 파라미터로서 전달 계수를 결정하는 단계,
    - 픽셀 필드(pixel field)(5)를 기록하여 상기 포토마스크(2)를 교정하는 단계,
    - 그렇게 교정된 상기 포토마스크(2)를 확인하는 단계를 포함하며,
    전달 계수는 교정된 상기 포토마스크(2)를 확인하는데 사용되고, 상기 전달 계수는 먼저 측정된 픽셀 필드(5)의 산란 함수로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 임계 치수 균일도를 교정하기 위한 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 산란 함수는 상기 전달 계수를 결정하려는 목적으로 마스크 계측 장치 및 스캐너에 대한 개별적으로 적용가능한 적분 한계내에서 적분되는 것을 특징으로 하는 임계 치수 균일도를 교정하기 위한 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    적분의 개별적인 결과로부터 몫(quotient)을 형성하는 것이 상기 전달 계수를 결정하려는 목적으로 수행되는 것을 특징으로 하는 임계 치수 균일도를 교정하기 위한 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포토마스크(2) 상의 규칙적인 구조들에 의해 유발되는 회절 패턴의 평가 및 전달 계수는 상기 포토마스크(2)를 확인하려는 목적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 임계 치수 균일도를 교정하기 위한 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 평가는 상기 픽셀 필드(5)를 기록하기 전과 후의 회절 최대값들의 절대 강도들의 비교를 포함하는 것을 특징으로 하는 임계 치수 균일도를 교정하기 위한 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    마스크 계측 장치 및 스캐너에 대한 상이한 조명 기법들이 상기 전달 계수를 결정할 때 고려되는 것을 특징으로 하는 임계 치수 균일도를 교정하기 위한 방법.
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