KR20220042450A - 포토리소그래피 이미징을 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
포토리소그래피 시스템을 사용하여 기판 상에 이미징될 패턴을 시뮬레이션하는 방법이 기판 상에 이미징될 패턴을 얻는 단계, 패턴을 평활화하는 단계, 및 평활화된 패턴의 이미지를 시뮬레이션하는 단계를 포함한다. 평활화하는 단계는 그래픽 로우 패스 필터의 적용을 포함할 수 있고, 시뮬레이션하는 단계는 에지 필터 라이브러리로부터의 에지 필터들의 적용을 포함할 수 있다.
Description
본 출원은 2019년 8월 8일에 출원된 US 출원 62/884,462 및 2020년 7월 15일에 출원된 US 출원 63/052,134의 우선권을 주장하며, 이들은 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
본 기재내용은 일반적으로 포토리소그래피 이미징에 관한 것이다. 특히, 마스크 모델링을 개선하는 장치, 방법들, 및 컴퓨터 프로그램들이 설명된다.
리소그래피 투영 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조 시에 사용될 수 있다. 이러한 경우, 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)는 IC의 개별층에 대응하는 패턴("디자인 레이아웃")을 포함하거나 제공할 수 있다. 패터닝 디바이스 상의 패턴을 통해 타겟부를 조사(irradiate)하는 것과 같은 방법들에 의해, 이 패턴이 방사선-감응재("레지스트")층으로 코팅된 기판(예를 들어, 실리콘 웨이퍼) 상의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 일반적으로, 단일 기판은 리소그래피 투영 장치에 의해 패턴이 한 번에 한 타겟부씩 연속적으로 전사되는 복수의 인접한 타겟부들을 포함한다. 일 형태의 리소그래피 투영 장치에서는 전체 패터닝 디바이스 상의 패턴이 한 타겟부 상으로 한 번에 전사된다. 이러한 장치는 통상적으로 스테퍼(stepper)라 칭해진다. 통상적으로 스텝-앤드-스캔(step-and-scan) 장치라 칭해지는 대안적인 장치에서는 투영 빔이 주어진 기준 방향("스캐닝" 방향)으로 패터닝 디바이스에 걸쳐 스캐닝하는 한편, 동시에 이 기준 방향과 평행하게 또는 역-평행하게(anti-parallel) 기판이 이동된다. 패터닝 디바이스 상의 패턴의 상이한 부분들이 점진적으로 한 타겟부에 전사된다. 일반적으로, 리소그래피 투영 장치가 축소율(M)(예를 들어, 4)을 갖고, 축소율은 x 및 y 방향에서 상이할 수 있기 때문에, 기판이 이동되는 속력(F)은 투영 빔이 패터닝 디바이스를 스캐닝하는 속력의 1/M 배가 될 것이다. 본 명세서에 서술된 바와 같은 리소그래피 디바이스들에 관련된 더 많은 정보는, 예를 들어 본 명세서에서 인용참조되는 US 6,046,792로부터 얻을 수 있다.
패터닝 디바이스로부터 기판으로 패턴을 전사하기에 앞서, 기판은 전처리(priming), 레지스트 코팅 및 소프트 베이크(soft bake)와 같은 다양한 절차들을 거칠 수 있다. 노광 이후, 기판은 노광-후 베이크(post-exposure bake: PEB), 현상, 하드 베이크(hard bake) 및 전사된 패턴의 측정/검사와 같은 다른 절차들("노광-후 절차들")을 거칠 수 있다. 이러한 일련의 절차들은 디바이스, 예컨대 IC의 개별층을 구성하는 기초로서 사용된다. 그 후, 기판은 에칭, 이온-주입(도핑), 금속화(metallization), 산화, 화학-기계적 연마 등과 같은 다양한 공정들을 거칠 수 있으며, 이는 모두 디바이스의 개별층을 마무리하도록 의도된다. 디바이스에서 여러 층이 요구되는 경우, 각각의 층에 대해 전체 과정 또는 그 변형이 반복된다. 최후에는, 디바이스가 기판 상의 각 타겟부에 존재할 것이다. 그 후, 이 디바이스들은 다이싱(dicing) 또는 소잉(sawing)과 같은 기술에 의해 서로 분리되며, 개개의 디바이스들은 핀에 연결되는 캐리어 등에 장착될 수 있다.
따라서, 반도체 디바이스들과 같은 디바이스들을 제조하는 것은 통상적으로 디바이스들의 다양한 피처들 및 다수 층들을 형성하기 위해 다수의 제작 공정들을 이용하여 기판(예를 들어, 반도체 웨이퍼)을 처리하는 것을 수반한다. 이러한 층들 및 피처들은 통상적으로, 예를 들어 증착, 리소그래피, 에칭, 화학-기계적 연마, 및 이온 주입을 이용하여 제조되고 처리된다. 다수 디바이스들은 기판의 복수의 다이들 상에 제작된 후, 개별적인 디바이스들로 분리될 수 있다. 이 디바이스 제조 공정은 패터닝 공정으로 간주될 수 있다. 패터닝 공정은 기판에 패터닝 디바이스 상의 패턴을 전사하기 위해 리소그래피 장치에서 패터닝 디바이스를 이용하는 광학 및/또는 나노임프린트(nanoimprint) 리소그래피와 같은 패터닝 단계를 수반하며, 통상적이지만 선택적으로 현상 장치에 의한 레지스트 현상, 베이크 툴을 이용한 기판의 베이킹, 에칭 장치를 이용한 패턴을 이용한 에칭 등과 같은 1 이상의 관련 패턴 처리 단계를 수반한다.
유의되는 바와 같이, 리소그래피는 IC와 같은 디바이스의 제조에 있어서 중심 단계이며, 이때 기판들 상에 형성된 패턴들은 마이크로프로세서, 메모리 칩 등과 같은 디바이스의 기능 요소들을 정의한다. 또한, 유사한 리소그래피 기술들이 평판 디스플레이(flat panel display), MEMS(micro-electro mechanical systems) 및 다른 디바이스들의 형성에 사용된다.
반도체 제조 공정이 계속해서 진보함에 따라, 통상적으로 "무어의 법칙"이라 칭하는 추세를 따라 기능 요소들의 치수들이 계속 감소되는 한편, 디바이스당 트랜지스터와 같은 기능 요소들의 양은 수십 년에 걸쳐 꾸준히 증가하였다. 현 기술 수준에서, 디바이스들의 층들은 심(deep)-자외선 조명 소스로부터의 조명을 이용하여 기판 상에 디자인 레이아웃을 투영하는 리소그래피 투영 장치들을 이용하여 제조되어, 100 nm보다 훨씬 낮은 치수들, 즉 조명 소스(예를 들어, 193 nm 조명 소스)로부터의 방사선의 파장의 절반보다 작은 치수들을 갖는 개별적인 기능 요소들을 생성한다.
리소그래피 투영 장치의 전형적인 분해능 한계보다 작은 치수들을 갖는 피처들이 프린트되는 이 공정은 통상적으로 분해능 공식 CD = k1×λ/NA에 따른 저(low)-k1 리소그래피로서 알려져 있으며, 이때 λ는 채택되는 방사선의 파장(현재, 대부분의 경우 248 nm 또는 193 nm)이고, NA는 리소그래피 투영 장치 내의 투영 광학기의 개구수(numerical aperture)이며, CD는 "임계 치수" -일반적으로, 프린트되는 최소 피처 크기- 이고, k1은 경험적인 분해능 인자이다. 일반적으로, k1이 작을수록, 특정한 전기적 기능 및 성능을 달성하기 위하여 설계자에 의해 계획된 형상 및 치수들과 비슷한 패턴을 기판 상에 재현하기가 더 어려워진다. 이 어려움을 극복하기 위해, 정교한 미세-조정 단계들이 리소그래피 투영 장치, 디자인 레이아웃, 또는 패터닝 디바이스에 적용된다. 이들은, 예를 들어 NA 및 광 간섭성(optical coherence) 세팅들의 최적화, 커스터마이징 조명 방식(customized illumination schemes), 위상 시프팅 패터닝 디바이스들의 사용, 디자인 레이아웃에서의 광 근접 보정(optical proximity correction: OPC, 때로는 "광학 및 공정 보정"이라고도 함), 또는 일반적으로 "분해능 향상 기술들"(resolution enhancement techniques: RET)로 정의된 다른 방법들을 포함하며, 이에 제한되지는 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "투영 광학기"라는 용어는, 예를 들어 굴절 광학기, 반사 광학기, 어퍼처(aperture) 및 카타디옵트릭(catadioptric) 광학기를 포함하는 다양한 타입의 광학 시스템들을 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 또한, "투영 광학기"라는 용어는 집합적으로 또는 개별적으로 방사선 투영 빔을 지향, 성형 또는 제어하기 위해 이 디자인 타입들 중 어느 하나에 따라 작동하는 구성요소들을 포함할 수 있다. "투영 광학기"라는 용어는, 광학 구성요소가 리소그래피 투영 장치의 광학 경로 상의 어디에 위치되든지, 리소그래피 투영 장치 내의 여하한의 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 투영 광학기는 방사선이 패터닝 디바이스를 지나가기 전에 소스로부터의 방사선을 성형, 조정 및/또는 투영하는 광학 구성요소들, 및/또는 방사선이 패터닝 디바이스를 지나간 후에 방사선을 성형, 조정 및/또는 투영하는 광학 구성요소들을 포함할 수 있다. 투영 광학기는 일반적으로 소스 및 패터닝 디바이스를 배제한다.
일 실시예에 따르면, 포토리소그래피 시스템을 사용하여 기판 상에 이미징될 패턴을 시뮬레이션하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 기판 상에 이미징될 패턴을 얻는 단계, 패턴의 이미지의 두꺼운 마스크 모델을 개선하도록 패턴을 수정하는 단계, 및 수정된 패턴의 이미지를 시뮬레이션하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 수정하는 단계는 패턴 또는 그 윤곽에 로우 패스 필터를 적용하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 방법은 계단 패턴(staircase pattern)에서 복수의 에지들 및 정점들을 포함하는 패턴을 수정하는 단계를 포함하고, 수정하는 단계는 패턴에서 에지들 및 정점들의 수를 감소시킨다.
일 실시예에서, 각각의 에지 필터는 그것이 적용될 에지에 근접한 피처들의 지오메트리에 따라 더 선택된다.
일 실시예에서, 에지 필터들은 각각의 수평 및 각각의 수직 에지에 적용된다.
일 실시예에서, 에지 필터들은 모든 에지들에 적용된다.
본 명세서에 기재된 바와 같은 개시된 요소들의 조합 및 서브-조합은 별개의 실시예들을 구성한다. 예를 들어, 모든 에지들에 적용할지 모든 수평 및 수직 에지들에만 적용할지의 선택들이 실시예들 중 어느 하나의 맥락에서 적용될 수 있다. 마찬가지로, 로우 패스 필터링을 위한 기초로서 패턴 또는 패턴의 윤곽의 선택이 개념들의 원리들을 벗어나지 않고 실시예들 중 어느 하나의 맥락에서 이루어질 수 있다. 각각은 함께 또는 별개로 사용될 수 있다. 마찬가지로, 상기 방법은 기판 상에 이미징하는 단계를 포함할 수 있거나, 평활화 및 필터링된 모델의 생성으로 종료될 수 있다. 설명된 각각의 접근법은 선택적으로 이미징 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 명령어들이 기록되어 있는 비-일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독가능한 매체를 포함한 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되고, 명령어들은 컴퓨터에 의해 실행될 때 앞서 설명된 방법을 구현한다.
도 1은 리소그래피 시스템의 다양한 서브시스템들의 블록 다이어그램을 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른, 기판 상에 프린트될 패터닝 디바이스 패턴 또는 타겟 패턴을 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 3은 다양한 계단 크기들을 갖는 일련의 접촉홀(contact hole)들을 예시한다.
도 4는 계단 단차 피처(stair step feature)에 대한 일련의 에지 필터들의 적용을 개략적으로 예시한다.
도 5는 다양한 시뮬레이션 접근법들에 대한 CD 성능을 나타낸다.
도 6은 서브-파장 계단 단차 피처들로부터 발생하는 로우 패스 필터링을 예시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법, 작업 흐름들 또는 장치의 작동에 사용하기 위한 컴퓨팅 시스템의 개략적인 다이어그램이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 리소그래피 투영 장치의 개략적인 다이어그램이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 도 8의 장치의 더 상세한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 도 8 및 도 9의 장치의 소스 컬렉터 모듈(SO)의 더 상세한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 기판 상에 프린트될 패터닝 디바이스 패턴 또는 타겟 패턴을 결정하는 방법의 흐름도이다.
도 3은 다양한 계단 크기들을 갖는 일련의 접촉홀(contact hole)들을 예시한다.
도 4는 계단 단차 피처(stair step feature)에 대한 일련의 에지 필터들의 적용을 개략적으로 예시한다.
도 5는 다양한 시뮬레이션 접근법들에 대한 CD 성능을 나타낸다.
도 6은 서브-파장 계단 단차 피처들로부터 발생하는 로우 패스 필터링을 예시한다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 방법, 작업 흐름들 또는 장치의 작동에 사용하기 위한 컴퓨팅 시스템의 개략적인 다이어그램이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 리소그래피 투영 장치의 개략적인 다이어그램이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 도 8의 장치의 더 상세한 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 도 8 및 도 9의 장치의 소스 컬렉터 모듈(SO)의 더 상세한 도면이다.
동적 랜덤 액세스 메모리 스토리지 노드 하프 피치(DRAM SN HP)의 계속적인 스케일링이 리소그래피 작업 동안 더 작은 회절 패턴 오버랩을 초래하였다. 이러한 더 작은 회절 패턴 오버랩 및/또는 기타 인자들로 인해, 통상적인 회절 패턴 형상의 퓨필들 및 렌더링 후 퓨필(post render pupil)들이 낮은 조명 효율을 나타내고, 이는 스캐너 스루풋을 둔화시킨다.
본 명세서에서는 IC의 제조에 대하여 특히 언급되지만, 본 명세서의 기재내용은 다수의 다른 가능한 적용예들을 갖는다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 이는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 액정 디스플레이 패널, 박막 자기 헤드 등의 제조 시에 채택될 수 있다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "레티클", "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "마스크", "기판" 및 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 교환가능한 것으로 간주되어야 함을 이해할 것이다.
본 명세서에서, "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 EUV(예를 들어, 약 3 내지 100 nm 범위 내의 파장을 갖는 극자외 방사선)를 포괄하는 데 사용된다. 하지만, (예를 들어, 365, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는) 자외 방사선을 포함하는 다른 타입들의 전자기 방사선을 이용한 본 방법의 다른 적용예들이 고려된다.
패터닝 디바이스는 1 이상의 디자인 레이아웃을 포함하거나 형성할 수 있다. 디자인 레이아웃은 CAD(computer-aided design) 프로그램을 사용하여 생성될 수 있다. 이 프로세스는 흔히 EDA(electronic design automation)라고 칭해진다. 대부분의 CAD 프로그램은 기능적인 디자인 레이아웃/패터닝 디바이스를 생성하기 위해 사전설정된 디자인 규칙들의 세트를 따른다. 이러한 규칙들은 처리 및 디자인 제한들에 기초하여 설정된다. 예를 들어, 디자인 규칙들은 디바이스들 또는 라인들이 바람직하지 않은 방식으로 서로 상호작용하지 않을 것을 보장하기 위해, (게이트, 커패시터 등과 같은) 디바이스들 또는 상호연결 라인들 사이의 간격 공차(space tolerance)를 정의한다. 디자인 규칙 제한들 중 1 이상은 "임계 치수"(CD)라고 칭해질 수 있다. 디바이스의 임계 치수는 라인 또는 홀의 최소 폭, 또는 두 라인들 또는 두 홀들 간의 최소 간격으로서 정의될 수 있다. 따라서, CD는 디자인된 디바이스의 전체 크기 및 밀도를 조절한다. 디바이스 제작의 목표들 중 하나는 원래 디자인 의도를 (패터닝 디바이스를 통해) 기판 상에 충실하게 재현하는 것이다.
본 명세서에서 채택된 "마스크", "레티클" 또는 "패터닝 디바이스"라는 용어는 기판의 타겟부에 생성될 패턴에 대응하여 입사하는 방사선 빔에 패터닝된 단면을 부여하는 데 사용될 수 있는 일반적인 패터닝 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석될 수 있다. 또한, "광 밸브(light valve)"라는 용어가 이러한 맥락에서 사용될 수도 있다. 전형적인 마스크[투과형 또는 반사형; 바이너리(binary), 위상-시프팅, 하이브리드(hybrid) 등] 이외에, 다른 이러한 패터닝 디바이스의 예시들로 프로그램가능한 거울 어레이를 포함한다. 이러한 디바이스의 일 예시는 점탄성 제어층 및 반사 표면을 갖는 매트릭스-어드레서블 표면(matrix-addressable surface)이다. 이러한 장치의 기본 원리는, (예를 들어) 반사 표면의 어드레싱된 영역들은 입사 방사선을 회절 방사선으로서 반사시키는 반면, 어드레싱되지 않은 영역들은 입사 방사선을 비회절 방사선으로서 반사시킨다는 것이다. 적절한 필터를 사용하면, 반사된 빔 중에서 상기 비회절 방사선을 필터링하여, 회절 방사선만이 남게 할 수 있다; 이러한 방식으로, 매트릭스-어드레서블 표면의 어드레싱 패턴에 따라 빔이 패터닝되게 된다. 필요한 매트릭스 어드레싱은 적절한 전자 수단들을 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 다른 이러한 패터닝 디바이스의 예시들로 프로그램가능한 LCD 어레이를 포함한다. 이러한 구성의 일 예시는 미국 특허 제 5,229,872호에서 주어지며, 이는 본 명세서에서 인용참조된다.
간략한 도입부로서, 도 1은 예시적인 리소그래피 투영 장치(10A)를 나타낸다. 주요 구성요소들은 극자외선(EUV) 소스 또는 또 다른 타입의 소스일 수 있는 방사선 소스(12A)(앞서 논의된 바와 같이, 리소그래피 투영 장치 자체가 방사선 소스를 가질 필요는 없음); 예를 들어, 소스(12A)로부터의 방사선을 성형하는 광학기(14A, 16Aa 및 16Ab)를 포함할 수 있고, (시그마로서 표시된) 부분 간섭성(partial coherence)을 정의하는 조명 광학기; 패터닝 디바이스(또는 마스크)(18A); 및 기판 평면(22A) 상으로 패터닝 디바이스 패턴의 이미지를 투영하는 투과 광학기(16Ac)이다.
퓨필(20A)이 투과 광학기(16Ac)와 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 마스크(18A) 전 및/또는 후에 1 이상의 퓨필이 존재할 수 있다. 본 명세서에서 더 상세히 설명되는 바와 같이, 퓨필(20A)은 궁극적으로 기판 평면(22A)에 도달하는 광의 패터닝을 제공할 수 있다. 투영 광학기의 퓨필 평면에서의 조정가능한 필터 또는 어퍼처가 기판 평면(22A) 상에 부딪치는 빔 각도들의 범위를 제한할 수 있으며, 이때 가능한 최대 각도는 투영 광학기의 개구수 NA = n sin(Θmax)를 정의하고, 여기서 n은 투영 광학기의 최종 요소와 기판 사이의 매질의 굴절률이며, Θmax는 기판 평면(22A) 상에 여전히 충돌할 수 있는 투영 광학기로부터 나오는 빔의 최대 각도이다.
리소그래피 투영 장치에서, 소스는 패터닝 디바이스에 조명(즉, 방사선)을 제공하고, 투영 광학기는 패터닝 디바이스를 통해 기판 상으로 조명을 지향하고 성형한다. 투영 광학기는 구성요소들(14A, 16Aa, 16Ab 및 16Ac) 중 적어도 일부를 포함할 수 있다. 에어리얼 이미지(AI)는 기판 레벨에서의 방사선 세기 분포이다. 에어리얼 이미지로부터 레지스트 이미지를 계산하기 위해 레지스트 모델이 사용될 수 있으며, 이 예시는 본 명세서에서 그 전문이 인용참조되는 미국 특허 출원 공개공보 US 2009-0157630호에서 찾아볼 수 있다. 레지스트 모델은 레지스트 층의 속성들[예를 들어, 노광, 노광-후 베이크(PEB) 및 현상 시 일어나는 화학 공정들의 효과들]에만 관련된다. 리소그래피 투영 장치의 광학적 속성들(예를 들어, 조명, 패터닝 디바이스 및 투영 광학기의 속성들)이 에어리얼 이미지를 좌우하고, 광학 모델에서 정의될 수 있다. 리소그래피 투영 장치에서 사용되는 패터닝 디바이스는 바뀔 수 있기 때문에, 패터닝 디바이스의 광학적 속성들을 적어도 소스 및 투영 광학기를 포함한 리소그래피 투영 장치의 나머지의 광학적 속성들과 분리하는 것이 바람직하다. 디자인 레이아웃을 다양한 리소그래피 이미지들(예를 들어, 에어리얼 이미지, 레지스트 이미지 등)로 변환하는 데 사용되는 기술들 및 모델들, 이 기술들 및 모델들을 이용한 OPC의 적용, 및 (예를 들어, 공정 윈도우에 관한) 성능의 평가의 세부사항들은 미국 특허 출원 공개공보 US 2008-0301620호, 2007-0050749호, 2007-0031745호, 2008-0309897호, 2010-0162197호, 및 2010-0180251호에 설명되어 있으며, 이들은 각각 본 명세서에서 그 전문이 인용참조된다.
리소그래피 공정을 이해하는 한 가지 측면은 방사선과 패터닝 디바이스의 상호작용을 이해하는 것이다. 방사선이 패터닝 디바이스를 통과한 후의 방사선의 전자기장은, 방사선이 패터닝 디바이스에 도달하기 전의 방사선의 전자기장 및 상호작용을 특성화하는 함수로부터 결정될 수 있다. 이 함수는 마스크 투과 함수(이는 투과 패터닝 디바이스 및/또는 반사 패터닝 디바이스에 의한 상호작용을 설명하는 데 사용될 수 있음)라고 칭해질 수 있다.
마스크 투과 함수는 여러 가지 상이한 형태들을 가질 수 있다. 일 형태는 바이너리이다. 바이너리 마스크 투과 함수는 패터닝 디바이스 상의 여하한의 주어진 위치에서 두 값들(예를 들어, 0 및 양의 상수) 중 어느 하나를 갖는다. 바이너리 형태의 마스크 투과 함수는 바이너리 마스크라고 칭해질 수 있다. 또 다른 형태는 연속적이다. 즉, 패터닝 디바이스의 투과율(또는 반사율)의 모듈러스(modulus)는 패터닝 디바이스 상의 위치의 연속 함수이다. 또한, 투과율(또는 반사율)의 위상이 패터닝 디바이스 상의 위치의 연속 함수일 수 있다. 연속적인 형태의 마스크 투과 함수는 연속톤 마스크(continuous tone mask) 또는 연속 투과 마스크(CTM)라고 칭해질 수 있다. 예를 들어, CTM은 픽셀화된 이미지(pixelated image)로서 표현될 수 있으며, 여기서 각각의 픽셀에는 0 또는 1 중 어느 하나의 이진 값 대신에 0과 1 사이의 값(예를 들어, 0.1, 0.2, 0.3 등)이 할당될 수 있다. 일 실시예에서, CTM은 각각의 픽셀이 값들(예를 들어, 범위 [-255, 255] 내의 값들, 범위 [0, 1] 또는 [-1, 1] 내의 정규화된 값들, 또는 다른 적절한 범위들 내의 값들)을 갖는 픽셀화된 그레이 스케일 이미지일 수 있다.
키르히호프 경계 조건이라고도 불리는 얇은-마스크 근사가 방사선과 패터닝 디바이스의 상호작용의 결정을 단순화하기 위해 널리 사용된다. 얇은-마스크 근사는 패터닝 디바이스 상의 구조체들의 두께가 파장에 비해 매우 작고 마스크 상의 구조체들의 폭들이 파장에 비해 매우 크다고 가정한다. 그러므로, 얇은-마스크 근사는 패터닝 디바이스 이후 전자기장이 마스크 투과 함수와 입사 전자기장의 곱이라고 가정한다. 하지만, 리소그래피 공정들이 점점 더 짧은 파장들의 방사선을 사용하고, 패터닝 디바이스 상의 구조체들이 점점 더 작아짐에 따라, 얇은-마스크 근사의 가정은 무너질 수 있다. 예를 들어, 그들의 유한한 두께들로 인한 구조체들(예를 들어, 최상부 표면과 측벽 사이의 에지들)과 방사선의 상호작용("마스크 3D 효과" 또는 "M3D")이 중요해질 수 있다. 이러한 산란을 마스크 투과 함수에 포함하는 것은 마스크 투과 함수가 패터닝 디바이스와 방사선의 상호작용을 더 잘 포착가능하게 할 수 있다. 얇은-마스크 근사 하에서의 마스크 투과 함수는 얇은-마스크 투과 함수라고 칭해질 수 있다. M3D를 포함하는 마스크 투과 함수는 M3D 마스크 투과 함수라고 칭해질 수 있다.
일 실시예에서, 모델의 생성은 얇은 마스크 투과 함수를 생성하기 위해 먼저 얇은 마스크 모델을 생성하는 것에 의존한다. 그 후, 두꺼운 마스크 투과 함수가 생성되고, 두꺼운 마스크 모델이 마스크 디자인 레이아웃에 적용되어 마스크 3D 잔차를 생성한다. 그 후, 얇은 마스크 모델은 마스크 3D 잔차와 조합되어 마스크 3D 투과 함수를 생성하고, 이로부터 마스크 3D 투과 및 광학 모델을 사용하여 에어리얼 이미지가 시뮬레이션될 수 있다. 그 후, 에어리얼 이미지 및 레지스트 모델을 사용하여 레지스트 패턴들이 생성될 수 있다.
M3D 모델링에 대한 한 가지 접근법은 에지-기반 마스크 3D 모델을 사용하는 것이다. 이 타입의 모델에서, 마스크는 에지-기반 회절 모델들로 분해된다. 예를 들어, 필터들의 라이브러리(library)가 디자인되고, 경계 패턴들에서 얇은 마스크의 근접장(near-field) 이미지에 적용될 수 있다. 필터들은 일반적으로 얇은 근접장 마스크 이미지 및 두꺼운 근접장 마스크 이미지 모두에 대하여 직선 에지들에 대한 에어리얼 이미지를 모델링하거나 경험적으로 측정함으로써 개발된다. 그 후, 계산된 출력이 라이브러리들에 저장될 수 있으며, 이것이 각각의 모델에 대해 재계산을 필요로 하기보다는 다시 호출될 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 필터를 생성하는 데 사용되는 모델링은 무한 직선 에지를 사용할 수 있다. 경험적으로 측정된 필터는 무한 직선 에지를 측정할 수 없는 동안, 라인 단부들에서 2D 회절의 영향들이 최소화되도록 비교적 긴 격리된 라인을 사용하여 생성될 수 있다.
일 실시예에서, 필터들은 이웃하는 에지들을 고려할 수 있다. 이 접근법에서, 이웃하는 에지들은 이웃하는 에지까지의 거리들과 함께 식별되고, 이웃하는 에지 거리들에 적절한 에지 필터가 선택된다.
M3D 필터들은 일반적으로 마스크 디자인의 GDS(Graphic Database System) 표현에서 각각의 에지에 적용되며, 근접장 마스크 이미지 상의 분할된 패턴 에지들이 직선 무한 에지 회절 패턴과 유사하다고 가정한다. 직선 무한 라인들 이외의 마스크 에지들을 나타내는 M3D 라이브러리에 대한 필터들을 얻는 것이 가능하지만, 이는 연산 비용이 많이 드는 프로세스이며, 통상적으로 수행되지 않는다. 결과로서, 에지들이 무한 직선 에지들이 아닌 경우, M3D 시뮬레이션이 부정확할 수 있다.
일 예시에서, 0 도, 45 도, 및 90 도의 에지들에 대한 필터들이 라이브러리에 포함될 수 있다. 더 일반적인 문제로서, 0 도 및 90 도 필터들이 사용되어 모든 각도들에서의 필터들에 대해 외삽할 수 있다. 라이브러리는 이미지 소스 평면에서의 복수의 소스 지점들 각각에 대해 전개된 필터들을 포함할 수 있다. 필터들이 레이아웃 요소들에 적용되며, 최종 모델링된 이미지는 필터링된 레이아웃 요소들의 각 세트의 합계이다.
도 2는 리소그래피 투영 장치에서의 리소그래피를 시뮬레이션하는 예시적인 흐름도이다. 소스 모델(31)이 소스의 광학적 특성들(방사선 세기 분포 및/또는 위상 분포를 포함함)을 나타낸다. 투영 광학기 모델(32)이 투영 광학기의 광학적 특성들(투영 광학기에 의해 야기된 방사선 세기 분포 및/또는 위상 분포에 대한 변화들을 포함함)을 나타낸다. 디자인 레이아웃 모델(35)이 패터닝 디바이스에 의해 형성되는, 또는 패터닝 디바이스 상의 피처들의 일 구성을 나타내는 디자인 레이아웃의 광학적 특성들[주어진 디자인 레이아웃(33)에 의해 야기된 방사선 세기 분포 및/또는 위상 분포에 대한 변화들을 포함함]을 나타낸다. 소스 모델(31), 투영 광학기 모델(32) 및 디자인 레이아웃 모델(35)로부터 에어리얼 이미지(36)가 시뮬레이션될 수 있다. 레지스트 모델(37)을 이용하여 에어리얼 이미지(36)로부터 레지스트 이미지(38)가 시뮬레이션될 수 있다. 리소그래피의 시뮬레이션은, 예를 들어 레지스트 이미지 내의 윤곽들 및 CD들을 예측할 수 있다.
아베 모델(Abbe model)에서, 입력 소스 모델(31), 투영 광학기 모델(32) 및 디자인 레이아웃 모델(35)의 세부사항이 입력들을 형성하고, 결과적인 레지스트 패턴의 완전한 연산이 이루어질 수 있다. 홉킨스 모델(Hopkins model)에서, 디자인 레이아웃 모델(35)은 소스 모델(31) 및 투영 광학기 모델(32)을 통합한 조합된 모델로의 입력이며, 연산 부하가 대체로 패턴 독립적이도록 모델링에서의 대부분의 연산들이 광학기 및 소스(31 및 32)의 시뮬레이션에 있도록 한다. 또 다른 접근법에서, 시뮬레이션된 부분은 또한 소스 모델(31) 및 투영 광학기 모델(32)과 함께 M3D 효과들을 포함한다. 최적의 상황에서, 마스크 시뮬레이션은 패턴 형상에 실질적으로 독립적이거나, 가능한 한 많이 독립적이다.
더 명확하게는, 소스 모델(31)은 NA-시그마(σ) 세팅들 및 여하한의 특정 조명 소스 형상[예를 들어, 환형, 쿼드러폴(quadrupole), 다이폴(dipole) 등과 같은 오프액시스(off-axis) 방사선 소스들]을 포함 -이에 제한되지는 않음- 하는 소스의 광학적 특성들을 나타낼 수 있다는 것을 유의한다. 투영 광학기 모델(32)은 수차, 왜곡, 굴절률, 물리적 크기, 물리적 치수 등을 포함하는 투영 광학기의 광학적 특성들을 나타낼 수 있다. 또한, 디자인 레이아웃 모델(35)은 예를 들어 그 전문이 인용참조되는 미국 특허 제 7,587,704호에서 설명되는 바와 같은 물리적 패터닝 디바이스의 물리적 속성들을 나타낼 수 있다. 시뮬레이션의 목적은, 예를 들어 이후 의도된 디자인과 비교될 수 있는 에지 배치, 에어리얼 이미지 세기 기울기 및 CD를 정확히 예측하는 것이다. 의도된 디자인은 일반적으로 OPC-전 디자인 레이아웃으로서 정의되며, 이는 GDSII 또는 OASIS와 같은 표준화된 디지털 파일 포맷 또는 다른 파일 포맷으로 제공될 수 있다.
이 디자인 레이아웃으로부터, 1 이상의 부분이 식별될 수 있으며, 이는 "클립(clip)"이라고 칭해진다. 일 실시예에서, 클립들의 일 세트가 추출되고, 이는 디자인 레이아웃 내의 복잡한 패턴들을 나타낸다(전형적으로, 약 50 내지 1000 개의 클립들이 사용되지만, 여하한 수의 클립들이 사용될 수 있음). 당업자라면 이해하는 바와 같이, 이 패턴들 또는 클립들은 디자인의 작은 부분들(즉, 회로들, 셀들 또는 패턴들)을 나타내며, 특히 클립들은 특정 주의 및/또는 검증이 요구되는 작은 부분들을 나타낸다. 다시 말하면, 클립들은 경험에 의해(고객에 의해 제공된 클립들을 포함함), 시행착오에 의해, 또는 풀-칩 시뮬레이션 실행에 의해 중대한 피처(critical feature)들이 식별되는 디자인 레이아웃의 부분들일 수 있거나, 또는 디자인 레이아웃의 부분들과 유사하거나 유사한 거동을 가질 수 있다. 클립들은 일반적으로 1 이상의 테스트 패턴 또는 게이지 패턴을 포함한다.
클립들의 더 큰 초기 세트는 특정 이미지 최적화를 필요로 하는 디자인 레이아웃 내의 알려진 중대한 피처 영역들에 기초하여 고객에 의해 선험적으로(a priori) 제공될 수 있다. 대안적으로, 또 다른 실시예에서, 클립들의 더 큰 초기 세트는 중대한 피처 영역들을 식별하는 어떤 종류의 자동화[예를 들어, 머신 비전(machine vision)] 또는 수동 알고리즘을 이용함으로써 전체 디자인 레이아웃으로부터 추출될 수 있다.
패터닝 공정(예를 들어, 레지스트 공정)의 확률적 변동들이, 예를 들어 피처들의 수축 가능성 및 노광-도즈 사양의 측면에서, 잠재적으로 리소그래피(예를 들어, EUV 리소그래피)를 제한하며, 이는 차례로 패터닝 공정의 웨이퍼 스루풋에 영향을 미친다. 일 실시예에서, 레지스트 층의 확률적 변동들이 폐쇄된 홀 또는 트렌치, 또는 끊어진 라인들과 같은 확률적 실패로 나타날 수 있다. 이러한 레지스트 관련 확률적 변동들은, 예를 들어 패터닝 공정의 성능을 측정하고 조정하기 위한 전통적인 관심 메트릭인 확률적 CD 변동에 비해 성공적인 대량 제조(HVM)에 더 영향을 미치고 제한한다.
패터닝 공정들(예를 들어, 포토리소그래피, 전자 빔 리소그래피 등)에서, 기판 상에 증착된 에너지 감응성 재료(예를 들어, 포토레지스트)가 패턴 전사 단계(예를 들어, 노광)를 거친다. 패턴 전사 단계 후, 레지스트 베이킹 및 서브트랙티브 공정(subtractive process)들, 예컨대 레지스트 현상, 에칭 등과 같은 다양한 사후 단계(post step)들이 적용된다. 이러한 노광-후 단계들 또는 공정들은 다양한 효과들을 발휘하여, 패터닝된 층 또는 에칭된 기판이 타겟 치수들과 상이한 치수들을 갖는 구조체를 형성하도록 한다.
전산 리소그래피(computational lithography)에서, 마스크 모델, 광학 모델, 레지스트 모델, 노광-후 모델들 등과 같은 패터닝 공정의 상이한 측면들과 관련된 패터닝 공정 모델들(예를 들어, 도 2에서 논의됨)이 채택되어 기판 상에 프린트될 패턴을 예측할 수 있다. (예를 들어, 프린트된 웨이퍼와 연계된 측정 데이터를 사용하여) 적절하게 캘리브레이션된 경우, 패터닝 공정 모델들은 패터닝 공정들로부터 출력되는 패턴 치수들의 정확한 예측을 생성할 수 있다. 예를 들어, 노광-후 공정들의 패터닝 공정 모델이 경험적 측정들에 기초하여 캘리브레이션된다. 캘리브레이션 프로세스는 상이한 공정 파라미터들(예를 들어, 도즈, 포커스 등)을 변동시킴으로써 테스트 기판들을 노광하는 단계, 노광-후 공정들 이후에 프린트된 패턴들의 결과적인 임계 치수들을 측정하는 단계, 및 측정된 결과들로 패터닝 공정 모델을 캘리브레이션하는 단계를 수반한다. 실제로, 빠르고 정확한 모델들이 디바이스 성능(예를 들어, 수율)을 개선하고, 공정 윈도우, 패터닝 레시피를 향상시키고, 및/또는 디자인 패턴의 복잡함을 증가시키는 역할을 한다.
일 실시예에서, 프로세스는 초기 이미지(예를 들어, CTM 이미지 또는 최적화된 CTM 이미지, 또는 바이너리 마스크 이미지)를 얻는 단계를 수반할 수 있다. 일 실시예에서, 초기 이미지는 기판 상에 프린트될 타겟 패턴에 기초하여 CTM 생성 프로세스에 의해 생성되는 CTM 이미지일 수 있다. 그 후, CTM 이미지는 프로세스에 의해 수신될 수 있다. 일 실시예에서, 프로세스는 CTM 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, CTM 생성 기술에서, 역 리소그래피 문제가 최적화 문제로서 공식화된다. 변수들은 마스크 이미지 내의 픽셀들의 값들과 관련되고, EPE 또는 사이드로브 프린팅과 같은 리소그래피 메트릭이 비용 함수로서 사용된다. 최적화의 반복에서, 마스크 이미지는 변수들로부터 구성되고, 그 후 공정 모델(예를 들어, Tachyon 모델)이 적용되어 광학 또는 레지스트 이미지들을 얻으며, 비용 함수들이 연산된다. 비용 연산은 변수(예를 들어, 픽셀 세기)들을 업데이트하기 위해 최적화 솔버에서 사용되는 기울기 값들을 제공한다. 최적화 동안 여러 번의 반복들 후에, 최종 마스크 이미지가 생성되며, 이는 (예를 들어, Tachyon SMO 소프트웨어에서 구현되는 바와 같이) 패턴 추출을 위한 안내 맵(guidance map)으로서 더 사용된다. 이러한 초기 이미지(예를 들어, CTM 이미지)는 패터닝 공정을 통해 기판 상에 프린트될 타겟 패턴에 대응하는 1 이상의 피처(예를 들어, 타겟 패턴의 피처, SRAF, SRIF 등)를 포함할 수 있다.
통상적인 소스 마스크 최적화 프로세스의 일 예시가 "Optimization Flows of Source, Mask and Projection Optics"라는 제목의 미국 특허 9,588,438호에 설명되어 있으며, 이는 그 전문이 인용참조된다. 소스 마스크 최적화는 마스크 디자인 레이아웃의 다수 위치들에 걸쳐 이미징 변동을 설명할 수 있다. 디자인 레이아웃은 전체 디자인 레이아웃, 클립, 또는 디자인 레이아웃의 1 이상의 중대한 피처, 및/또는 다른 레이아웃들 중 1 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디자인 레이아웃은 회절 시그니처 분석에 기초한 패턴 선택 방법 또는 여하한의 다른 방법에 의해 선택되는 클립들의 세트일 수 있다. 대안적으로, 풀칩 시뮬레이션이 수행될 수 있고, 풀칩 시뮬레이션으로부터 '핫스폿(hot spots)' 및/또는 '웜스폿(warm spots)'이 식별될 수 있으며, 그 후 패턴 선택 단계가 수행된다.
리소그래피 투영 장치에 대한 리소그래피를 시뮬레이션하는 것은 소스의 광학적 특성들(광 세기 분포 및/또는 위상 분포를 포함함)을 나타내는 소스 모델, 투영 광학기의 광학적 특성들(투영 광학기에 의해 야기되는 광 세기 분포 및/또는 위상 분포에 대한 변화들을 포함함)을 나타내는 투영 광학기 모델[일부 실시예들에서, 소스 모델 및 투영 광학기 모델은 투과 교차 계수(transmission cross coefficient: TCC) 모델로 조합될 수 있음], 마스크 상의 피처들의 일 구성을 나타내는 디자인 레이아웃의 광학적 특성들(주어진 디자인 레이아웃에 의해 야기되는 광 세기 분포 및/또는 위상 분포에 대한 변화들을 포함함)을 나타내는 디자인 레이아웃 모델, 및/또는 다른 모델들을 이용할 수 있다. 투과 교차 계수 및 디자인 레이아웃 모델로부터 에어리얼 이미지가 시뮬레이션될 수 있다. 레지스트 모델을 이용하여 에어리얼 이미지로부터 레지스트 이미지가 시뮬레이션될 수 있다. 리소그래피의 시뮬레이션은, 예를 들어 레지스트 이미지 내의 윤곽들 및 CD들을 예측할 수 있다.
가능한 모든 패턴 형상에 대해 시뮬레이션을 수행하기보다는, 결과적인 에어리얼 이미지가 경험적으로 측정된 패턴 응답에 충분히 가까울 것을 보장하도록 조치가 취해지는 한, 두꺼운 마스크 모델링을 개선하기 위해 패턴 형상 자체(또는 패턴의 윤곽)가 수정될 수 있다.
예시로서, 도 3은 동일한 면적을 각각 갖는 접촉홀들(50, 52, 54, 56, 58)의 그룹을 나타낸다. 일 예시로서, 각각의 "직경"(즉, 긴 화살표들을 따라 측정된 거리)은 60 nm일 수 있다. 예시된 경우에, 접촉홀(50)은 4 개의 45 도 에지들을 가지며, 이는 0 nm의 계단 크기로 간주될 수 있다. 홀들(52, 54, 56, 및 58)을 가로질러 진행하면, 계단 크기는 각각 1 nm, 2 nm, 4 nm, 및 10 nm인 크기들로 증가한다.
경험적 측정은, 패턴들의 차이에도 불구하고, 193 nm 광(DUV)을 사용하여 이미징할 때, 패턴들이 매우 유사하거나 심지어 거의 동일한 응답을 나타내는 것으로 나타낸다. 이해하는 바와 같이, 요구되는 유사성의 정도는 시스템의 파장 및/또는 NA에 의존한다. 이는 이미징 광의 파장이 에지 크기들보다 훨씬 크기 때문이다.
하지만, 앞서 설명된 에지 필터들이 적용되는 경우, 모델링은 부정확해진다. 이는 에지 필터들이 에지 크기에 관계없이 에지들에 적용되기 때문이다. 또한, 에지 필터는 서로 간섭한다. 이 간섭은 에지 필터들의 적용 시 무한 직선 에지들의 잘못된 가정에 의해 야기된다. 도 4는 계단 디자인에 대한 일련의 에지 필터들(60)의 적용을 예시한다.
도 5는 계단 패턴에서 필터들에 의해 도입되는 임계 치수(CD)의 계산된 편향(bias)을 예시한다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, M3D 모델(72)[및 eM3D 모델(70)]이 엄격한(RigM3D) 모델(76)[및 얇은 모델(74)]로부터 상당한 변화를 도입할 수 있다. 이러한 편향은 에지들을 모델링하는 데 사용되는 필터들이 이미징 방사선의 파장에 비해 작고 어떤 의미에서는 이미징 프로세스에서 보이지 않는 계단 단차들에 적용된다는 사실로부터 발생한다. 즉, 모델은 실제 이미징 프로세스에서 본질적으로 보이지 않는 에지들을 설명하고 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 에지를 로우 패스 필터링된 버전으로 대체함으로써, M3D 모델이 훨씬 더 정확해진다. 로우 패스 필터의 적용 후 계단 패턴(80)은 패턴(82)에서 볼 수 있는 바와 같이 둥근 코너들을 나타내며, 이 이미지는 원래 패턴의 이미지와 거의 동일할 것이다.
GDS는 이미지로서 처리될 수 있으며, 그래픽 로우 패스 필터가 그 이미지에 적용될 수 있다. 이는, 예를 들어 이미지 내의 인접한 픽셀들을 평균함으로써 구현될 수 있다. 평균은 단순한 평균(예를 들어, 픽셀들의 어레이를 커널 내의 요소들의 수로 나누는 매트릭스), 또는 중심에서 더 먼 픽셀들이 에지들 근처의 픽셀들과 상이한 가중치를 갖는 가중 평균일 수 있다. 두 경우 모두, 이미지에서의 더 높은 주파수의 정보는 감소되는 한편, 낮은 주파수의 정보는 유지된다. 그 후, 필터링된 GDS 이미지는 필터링된 GDS 윤곽을 얻기 위해 임계화 연산(thresholding operation)을 거칠 수 있다.
도 7은 본 명세서에 개시된 방법들, 흐름들 또는 장치를 구현하는 데 도움이 될 수 있는 컴퓨터 시스템(100)을 나타내는 블록 다이어그램이다. 컴퓨터 시스템(100)은 정보를 전달하는 버스(102) 또는 다른 통신 기구, 및 정보를 처리하는 버스(102)와 커플링된 프로세서(104)[또는 다중 프로세서들(104 및 105)]를 포함한다. 또한, 컴퓨터 시스템(100)은 프로세서(104)에 의해 실행될 정보 및 명령어들을 저장하는 RAM(random access memory) 또는 다른 동적 저장 디바이스와 같은, 버스(102)에 커플링된 주 메모리(106)를 포함한다. 또한, 주 메모리(106)는 프로세서(104)에 의해 실행될 명령어들의 실행 시 임시 변수들 또는 다른 매개 정보(intermediate information)를 저장하는 데 사용될 수 있다. 컴퓨터 시스템(100)은 프로세서(104)에 대한 정적 정보 및 명령어들을 저장하는 버스(102)에 커플링된 ROM(read only memory: 108) 또는 다른 정적 저장 디바이스를 더 포함한다. 자기 디스크 또는 광학 디스크와 같은 저장 디바이스(110)가 제공되고 버스(102)에 커플링되어 정보 및 명령어들을 저장한다.
컴퓨터 시스템(100)은 버스(102)를 통해, 컴퓨터 사용자에게 정보를 보여주는 CRT(cathode ray tube) 또는 평판 또는 터치 패널 디스플레이(touch panel display)와 같은 디스플레이(112)에 커플링될 수 있다. 영숫자 및 다른 키들을 포함한 입력 디바이스(114)는 정보 및 명령 선택(command selection)들을 프로세서(104)로 전달하기 위해 버스(102)에 커플링된다. 또 다른 타입의 사용자 입력 디바이스는 방향 정보 및 명령 선택들을 프로세서(104)로 전달하고, 디스플레이(112) 상의 커서 움직임을 제어하기 위한 마우스, 트랙볼(trackball) 또는 커서 방향키들과 같은 커서 제어부(cursor control: 116)이다. 이 입력 디바이스는, 통상적으로 디바이스로 하여금 평면에서의 위치들을 특정하게 하는 2 개의 축선인 제 1 축선(예를 들어, x) 및 제 2 축선(예를 들어, y)에서 2 자유도를 갖는다. 또한, 입력 디바이스로서 터치 패널(스크린) 디스플레이가 사용될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 주 메모리(106)에 포함된 1 이상의 명령어들의 1 이상의 시퀀스를 실행하는 프로세서(104)에 응답하여 컴퓨터 시스템(100)에 의해 본 명세서에 설명된 1 이상의 방법의 부분들이 수행될 수 있다. 이러한 명령어들은 저장 디바이스(110)와 같은 또 다른 컴퓨터-판독가능한 매체로부터 주 메모리(106)로 읽혀질 수 있다. 주 메모리(106) 내에 포함된 명령어들의 시퀀스들의 실행은, 프로세서(104)가 본 명세서에 설명된 공정 단계들을 수행하게 한다. 또한, 주 메모리(106) 내에 포함된 명령어들의 시퀀스들을 실행하기 위해 다중 처리 구성(multi-processing arrangement)의 1 이상의 프로세서가 채택될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 하드웨어에 내장된 회로(hard-wired circuitry)가 소프트웨어 명령어들과 조합하거나 그를 대신하여 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서의 기재내용은 하드웨어 회로와 소프트웨어의 여하한의 특정 조합에 제한되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 "컴퓨터-판독가능한 매체"라는 용어는 실행을 위해 프로세서(104)에 명령어를 제공하는 데 관여하는 여하한의 매체를 칭한다. 이러한 매체는 비휘발성 매체(non-volatile media), 휘발성 매체 및 전송 매체를 포함하는 다수의 형태를 취할 수 있으며, 이에 제한되지는 않는다. 비휘발성 매체는, 예를 들어 저장 디바이스(110)와 같은 광학 또는 자기 디스크를 포함한다. 휘발성 매체는 주 메모리(106)와 같은 동적 메모리를 포함한다. 전송 매체는 버스(102)를 포함하는 와이어들을 포함하여, 동축 케이블, 구리선 및 광섬유를 포함한다. 또한, 전송 매체는 무선 주파수(RF) 및 적외선(IR) 데이터 통신 시 발생되는 파장들과 같이 음파(acoustic wave) 또는 광파의 형태를 취할 수도 있다. 컴퓨터-판독가능한 매체의 보편적인 형태들은, 예를 들어 플로피 디스크, 플렉시블 디스크(flexible disk), 하드 디스크, 자기 테이프, 여하한의 다른 자기 매체, CD-ROM, DVD, 여하한의 다른 광학 매체, 펀치 카드, 종이 테이프, 홀(hole)들의 패턴을 갖는 여하한의 다른 물리적 매체, RAM, PROM, 및 EPROM, FLASH-EPROM, 여하한의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 이후 설명되는 바와 같은 반송파, 또는 컴퓨터가 판독할 수 있는 여하한의 다른 매체를 포함한다.
다양한 형태의 컴퓨터 판독가능한 매체는 실행을 위해 1 이상의 명령어들의 1 이상의 시퀀스를 프로세서(104)로 전달하는 데 관련될 수 있다. 예를 들어, 명령어들은 초기에 원격 컴퓨터(예를 들어, 서버 및/또는 다른 컴퓨팅 디바이스들)의 자기 디스크, 솔리드-스테이트 저장 디바이스, 및/또는 다른 위치들에 저장되어 있을 수 있다(bear). 원격 컴퓨터는 그 동적 메모리로 명령어들을 로딩하고, 무선 통신 네트워크(예를 들어, 인터넷, 셀룰러 통신 네트워크 등)에 걸쳐, 모뎀을 이용하여 전화선을 통해, 및/또는 다른 방법들에 의해 명령어들을 보낼 수 있다. 컴퓨터 시스템(100)에 로컬인 모뎀 및/또는 다른 데이터 수신 구성요소들이 무선 통신 네트워크를 통해, 전화선 상에서 등으로 데이터를 수신하고, 적외선 송신기를 사용하여 상기 데이터를 적외선 신호로 전환할 수 있다. 버스(102)에 커플링된 적외선 검출기는 적외선 신호로 전달된 데이터를 수신하고, 상기 데이터를 버스(102)에 놓을 수 있다. 버스(102)는, 프로세서(104)가 명령어들을 회수하고 실행하는 주 메모리(106)로 상기 데이터를 전달한다. 주 메모리(106)에 의해 수신된 명령어들은 프로세서(104)에 의한 실행 전이나 후에 저장 디바이스(110)에 선택적으로 저장될 수 있다.
또한, 컴퓨터 시스템(100)은 버스(102)에 커플링된 통신 인터페이스(118)를 포함할 수 있다. 통신 인터페이스(118)는 로컬 네트워크(122)에 연결되는 네트워크 링크(120)에 커플링하여 양방향(two-way) 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 통신 인터페이스(118)는 ISDN(integrated services digital network) 카드 또는 대응하는 타입의 전화선에 데이터 통신 연결을 제공하는 모뎀일 수 있다. 또 다른 예시로서, 통신 인터페이스(118)는 호환성 LAN에 데이터 통신 연결을 제공하는 LAN(local area network) 카드일 수 있다. 또한, 무선 링크가 구현될 수도 있다. 여하한의 이러한 구현에서, 통신 인터페이스(118)는 다양한 타입의 정보를 나타내는 디지털 데이터 스트림들을 전달하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호들을 송신하고 수신한다.
통상적으로, 네트워크 링크(120)는 1 이상의 네트워크를 통해 다른 데이터 디바이스에 데이터 통신을 제공한다. 예를 들어, 네트워크 링크(120)는 로컬 네트워크(122)를 통해 호스트 컴퓨터(124), 또는 ISP(Internet Service Provider: 126)에 의해 작동되는 데이터 장비로의 연결을 제공할 수 있다. 차례로, ISP(126)는 이제 보편적으로 "인터넷"(128)이라고 칭하는 월드와이드 패킷 데이터 통신 네트워크를 통해 데이터 통신 서비스를 제공한다. 로컬 네트워크(122) 및 인터넷(128)은 둘 다 디지털 데이터 스트림들을 전달하는 전기적, 전자기적 또는 광학적 신호들을 사용한다. 다양한 네트워크를 통한 신호들, 및 컴퓨터 시스템(100)에 또한 그로부터 디지털 데이터를 전달하는 통신 인터페이스(118)를 통한 네트워크 링크(120) 상의 신호들은 정보를 전달하는 반송파의 예시적인 형태들이다.
컴퓨터 시스템(100)은 네트워크(들), 네트워크 링크(120) 및 통신 인터페이스(118)를 통해 메시지들을 송신하고, 프로그램 코드를 포함한 데이터를 수신할 수 있다. 인터넷 예시에서는, 서버(130)가 인터넷(128), ISP(126), 로컬 네트워크(122) 및 통신 인터페이스(118)를 통해 어플리케이션 프로그램에 대한 요청된 코드를 전송할 수 있다. 하나의 이러한 다운로드된 어플리케이션은, 예를 들어 본 명세서에 설명된 방법의 일부 또는 전부를 제공할 수 있다. 수신된 코드는 수신될 때 프로세서(104)에 의해 실행될 수 있고, 및/또는 추후 실행을 위해 저장 디바이스(110) 또는 다른 비휘발성 저장소에 저장될 수 있다. 이 방식으로, 컴퓨터 시스템(100)은 반송파의 형태로 어플리케이션 코드를 얻을 수 있다.
도 8은 본 명세서에 설명된 기술들과 함께 이용될 수 있는 예시적인 리소그래피 투영 장치를 개략적으로 도시한다.
리소그래피 투영 장치는:
- 소스 컬렉터 모듈(SO);
- 방사선 빔(B)(예를 들어, EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하도록 구성되는 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크 또는 레티클)(MA)를 지지하도록 구성되고, 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키도록 구성된 제 1 위치설정기(PM)에 연결되는 지지 구조체(예를 들어, 패터닝 디바이스 테이블)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트 코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하도록 구성되고, 기판을 정확히 위치시키도록 구성된 제 2 위치설정기(PW)에 연결되는 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT); 및
- 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(B)에 부여된 패턴을 투영하도록 구성되는 투영 시스템(예를 들어, 반사 투영 시스템)(PS)을 포함한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 반사 패터닝 디바이스를 채택하는) 반사형으로 구성된다. 대부분의 재료들이 EUV 파장 범위 내에서 흡수성이기 때문에, 패터닝 디바이스는 예를 들어 몰리브덴 및 실리콘의 다수-스택을 포함한 다층 반사기들을 가질 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 일 예시에서, 다수-스택 반사기는 40 층의 몰리브덴 및 실리콘 쌍들을 갖고, 이때 각 층의 두께는 1/4 파장(quarter wavelength)이다. 훨씬 더 작은 파장들이 X-선 리소그래피로 생성될 수 있다. 대부분의 재료가 EUV 및 x-선 파장에서 흡수성이기 때문에, 패터닝 디바이스 토포그래피 상의 패터닝된 흡수성 재료의 박편(예를 들어, 다층 반사기 최상부 상의 TaN 흡수재)이 프린트되거나(포지티브 레지스트) 프린트되지 않을(네거티브 레지스트) 피처들의 위치를 정의한다.
일루미네이터(IL)는 소스 컬렉터 모듈(SO)로부터 극자외 방사선 빔을 수용한다. EUV 방사선을 생성하는 방법들은 EUV 범위 내의 1 이상의 방출선을 갖는 적어도 하나의 원소, 예를 들어 크세논, 리튬 또는 주석을 갖는 재료를 플라즈마 상태로 전환하는 단계를 포함하며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 흔히 레이저 생성 플라즈마("LPP")라고 칭하는 이러한 한 방법에서, 플라즈마는 선-방출 원소를 갖는 재료의 액적(droplet), 스트림 또는 클러스터와 같은 연료를 레이저 빔으로 조사함으로써 생성될 수 있다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 연료를 여기시키는 레이저 빔을 제공하는 레이저(도 9에 도시되지 않음)를 포함한 EUV 방사선 시스템의 일부분일 수 있다. 결과적인 플라즈마는 출력 방사선, 예를 들어 EUV 방사선을 방출하며, 이는 소스 컬렉터 모듈에 배치된 방사선 컬렉터를 이용하여 수집된다. 예를 들어, CO2 레이저가 연료 여기를 위한 레이저 빔을 제공하는 데 사용되는 경우, 레이저 및 소스 컬렉터 모듈은 별도의 개체들일 수 있다.
이러한 경우, 레이저는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울들 및/또는 빔 익스팬더를 포함하는 빔 전달 시스템의 도움으로, 레이저로부터 소스 컬렉터 모듈로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 소스가 흔히 DPP 소스라고 칭하는 방전 생성 플라즈마 EUV 발생기인 경우, 소스는 소스 컬렉터 모듈의 통합부일 수 있다. 일 실시예에서, DUV 레이저 소스가 사용될 수 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 빔의 각도 세기 분포를 조정하는 조정기를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면 내의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 패싯 필드 및 퓨필 거울 디바이스들(facetted field and pupil mirror devices)과 같이, 다양한 다른 구성요소들을 포함할 수도 있다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖기 위해, 방사선 빔을 컨디셔닝하는 데 사용될 수 있다.
방사선 빔(B)은 지지 구조체(예를 들어, 패터닝 디바이스 테이블)(MT) 상에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 상에 입사되며, 패터닝 디바이스에 의해 패터닝된다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)로부터 반사된 후, 방사선 빔(B)은 투영 시스템(PS)을 통과하며, 이는 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 상기 빔을 포커스한다. 제 2 위치설정기(PW) 및 위치 센서(PS2)(예를 들어, 간섭계 디바이스, 리니어 인코더, 또는 용량성 센서)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 방사선 빔(B)의 경로 내에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정기(PM) 및 또 다른 위치 센서(PS1)는 방사선 빔(B)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 정확히 위치시키는 데 사용될 수 있다. 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1, M2) 및 기판 정렬 마크들(P1, P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음 모드들 중 적어도 하나에서 사용될 수 있다:
스텝 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 패터닝 디바이스 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 기본적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔에 부여되는 전체 패턴이 한 번에 타겟부(C) 상으로 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다.
스캔 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 패터닝 디바이스 테이블)(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상으로 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(예를 들어, 패터닝 디바이스 테이블)(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PS)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정될 수 있다.
또 다른 모드에서, 지지 구조체(예를 들어, 패터닝 디바이스 테이블)(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 기본적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상으로 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 채택되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)의 매 이동 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
도 9는 소스 컬렉터 모듈(SO), 조명 시스템(IL), 및 투영 시스템(PS)을 포함하여 상기 장치를 더 상세히 나타낸다. 소스 컬렉터 모듈(SO)은 소스 컬렉터 모듈(SO)의 포위 구조체(enclosing structure: 220) 내에 진공 환경이 유지될 수 있도록 구성된다. EUV 방사선 방출 플라즈마(210)가 방전 생성 플라즈마 소스(및/또는 앞서 설명된 바와 같은 다른 소스들)에 의해 형성될 수 있다. EUV 방사선은 전자기 스펙트럼의 EUV 범위 내의 방사선을 방출하도록 고온 플라즈마(hot plasma: 210)가 생성되는 가스 또는 증기, 예를 들어 Xe 가스, Li 증기 또는 Sn 증기에 의해 생성될 수 있다. 고온 플라즈마(210)는, 예를 들어 적어도 부분적으로 이온화된 플라즈마를 야기하는 전기적 방전에 의해 생성된다. 방사선의 효율적인 발생을 위해, Xe, Li, Sn 증기 또는 여하한의 다른 적절한 가스 또는 증기의, 예를 들어 10 Pa의 분압(partial pressure)이 필요할 수 있다. 일 실시예에서, EUV 방사선을 생성하기 위해 여기된 주석(Sn)의 플라즈마가 제공된다.
고온 플라즈마(210)에 의해 방출된 방사선은, 소스 챔버(source chamber: 211)의 개구부 내에 또는 그 뒤에 위치되는 선택적인 가스 방벽 또는 오염물 트랩(contaminant trap: 230)(몇몇 경우에는, 오염물 방벽 또는 포일 트랩이라고도 함)을 통해, 소스 챔버(211)로부터 컬렉터 챔버(collector chamber: 212) 내로 통과된다. 오염물 트랩(230)은 채널 구조체를 포함할 수 있다. 또한, 오염물 트랩(230)은 가스 방벽, 또는 가스 방벽과 채널 구조체의 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 더 나타내는 오염물 트랩 또는 오염물 방벽(230)은 적어도 당업계에 알려진 바와 같은 채널 구조체를 포함한다.
컬렉터 챔버(212)는 소위 스침 입사 컬렉터(grazing incidence collector)일 수 있는 방사선 컬렉터(CO)를 포함할 수 있다. 방사선 컬렉터(CO)는 방사선 컬렉터 상류측(upstream radiation collector side: 251) 및 방사선 컬렉터 하류측(downstream radiation collector side: 252)을 갖는다. 컬렉터(CO)를 가로지르는 방사선은 격자 스펙트럼 필터(grating spectral filter: 240)로부터 반사되어, 점선 'O'로 나타낸 광학 축선을 따라 가상 소스점(virtual source point: IF)에 포커스될 수 있다. 가상 소스점(IF)은 통상적으로 중간 포커스라고 칭해지며, 소스 컬렉터 모듈은 중간 포커스(IF)가 포위 구조체(220)에서의 개구부(221)에, 또는 그 부근에 위치되도록 배치된다. 가상 소스점(IF)은 방사선 방출 플라즈마(210)의 이미지이다.
후속하여, 방사선은 조명 시스템(IL)을 가로지르며, 이는 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 세기의 원하는 균일성뿐 아니라, 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 원하는 각도 분포를 제공하도록 배치되는 패싯 필드 거울 디바이스(22) 및 패싯 퓨필 거울 디바이스(24)를 포함할 수 있다. 지지 구조체(MT)에 의해 유지되어 있는 패터닝 디바이스(MA)에서의 방사선 빔(21)의 반사 시, 패터닝된 빔(26)이 형성되고, 패터닝된 빔(26)은 투영 시스템(PS)에 의하여 반사 요소들(28, 30)을 통해 기판 테이블(WT)에 의해 유지되어 있는 기판(W) 상으로 이미징된다.
일반적으로, 나타낸 것보다 더 많은 요소가 조명 광학기 유닛(IL) 및 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수 있다. 격자 스펙트럼 필터(240)는 리소그래피 장치의 타입에 따라 선택적으로 존재할 수 있다. 또한, 도면들에 나타낸 것보다 더 많은 거울이 존재할 수 있으며, 예를 들어 도 9에 나타낸 것보다 1 내지 10 개 또는 그 이상의 추가 반사 요소들이 투영 시스템(PS) 내에 존재할 수 있다.
도 9에 더 예시된 바와 같은 컬렉터 광학기(CO)는 단지 컬렉터(또는 컬렉터 거울)의 일 예시로서, 스침 입사 반사기들(253, 254 및 255)을 갖는 네스티드 컬렉터(nested collector)로서 도시된다. 스침 입사 반사기들(253, 254 및 255)은 광학 축선(O) 주위에 축대칭으로 배치되고, 이 타입의 컬렉터 광학기(CO)는 흔히 DPP 소스라고 하는 방전 생성 플라즈마 소스와 조합하여 사용될 수 있다.
대안적으로, 소스 컬렉터 모듈(SO)은 도 10에 나타낸 바와 같은 LPP 방사선 시스템의 일부분일 수 있다. 레이저(LA)가 크세논(Xe), 주석(Sn) 또는 리튬(Li)과 같은 연료에 레이저 에너지를 축적(deposit)하도록 배치되어, 수십 eV의 전자 온도를 갖는 고이온화 플라즈마(highly ionized plasma: 210)를 생성한다. 이 이온들의 탈-여기(de-excitation) 및 재조합 동안 발생되는 강렬한 방사선(energetic radiation)은 플라즈마로부터 방출되어, 근수직 입사 컬렉터 광학기(near normal incidence collector optic: CO)에 의해 수집되고, 포위 구조체(220)의 개구부(221) 상에 포커스된다.
본 명세서에 개시된 개념들은 서브 파장 피처들을 이미징하는 여하한의 일반적인 이미징 시스템을 시뮬레이션하거나 수학적으로 모델링할 수 있으며, 특히 점점 더 짧은 파장들을 생성할 수 있는 신흥 이미징 기술들로 유용할 수 있다. 이미 사용중인 신흥 기술들로는 EUV(극자외) 패터닝 공정들을 포함한다. EUV 리소그래피가 이 범위 내의 광자들을 생성하기 위해 고에너지 전자로 재료(고체 또는 플라즈마)를 가격(hit)하거나, 싱크로트론(synchrotron)을 이용함으로써 20 내지 5 nm 범위 내의 파장들을 생성할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 다음 항목들에 의해 더 설명될 수 있다:
1. 포토리소그래피 시스템을 사용하여 기판 상에 이미징될 패턴을 시뮬레이션하는 방법으로서,
기판 상에 이미징될 패턴을 얻는 단계;
패턴의 이미지의 두꺼운 마스크 모델을 개선하도록 패턴을 수정하는 단계; 및
수정된 패턴의 이미지를 시뮬레이션하는 단계를 포함하는 방법.
2. 1 항에 있어서, 수정하는 단계는 패턴 또는 패턴의 윤곽에 로우 패스 필터를 적용하는 단계를 포함하는 방법.
3. 1 항에 있어서, 패턴은 계단 패턴에서 복수의 에지들 및 정점들을 포함하고,
수정하는 단계는 패턴에서 에지들 및 정점들의 수를 감소시키는 방법.
4. 1 항에 있어서, 시뮬레이션하는 단계는:
이미징에 대한 3 차원 마스크 효과들을 모델링하는 단계;
이미징에 대한 소스 효과들을 모델링하는 단계; 및
포토리소그래피 시스템의 이미징 광학 시스템의 광학적 효과들을 모델링하는 단계를 포함하는 방법.
5. 4 항에 있어서, 시뮬레이션하는 단계는 패턴-독립적인 방법.
6. 4 항에 있어서, 시뮬레이션하는 단계는 복수의 에지 필터들을 적용하는 단계를 더 포함하는 방법.
7. 6 항에 있어서, 각각의 에지 필터는 이것이 적용될 에지의 위치, 및 이것이 적용될 에지의 지오메트리에 의존하여 선택되는 방법.
8. 7 항에 있어서, 각각의 에지 필터는 이것이 적용될 에지에 근접한 피처들의 지오메트리에 의존하여 더 선택되는 방법.
9. 6 항에 있어서, 적용하는 단계는 각각의 수평 및 각각의 수직 에지에 복수의 에지 필터들을 적용하는 단계를 포함하는 방법.
10. 6 항에 있어서, 적용하는 단계는 모든 에지들에 복수의 에지 필터들을 적용하는 단계를 포함하는 방법.
11. 1 항에 있어서, 시뮬레이션하는 단계는 소스 마스크 최적화를 수행하는 데 사용되는 방법.
12. 11 항에 있어서, 소스 마스크 최적화로부터 발생한 마스크 및 소스가 기판 상에 패턴을 이미징하는 데 사용되는 방법.
13. 포토리소그래피 시스템을 사용하여 기판 상에 이미징될 패턴을 시뮬레이션하는 시스템으로서,
기판 상에 이미징될 패턴을 저장하는 메모리; 및
프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는:
패턴의 이미지의 두꺼운 마스크 모델을 개선하도록 패턴을 수정하고,
수정된 패턴의 이미지를 시뮬레이션하도록 구성되고 배치되는 시스템.
14. 13 항에 있어서, 프로세서는 패턴 또는 그 윤곽에 로우 패스 필터를 적용함으로써 패턴을 수정하도록 구성되는 시스템.
15. 포토리소그래피 시스템을 사용하여 기판 상에 이미징될 패턴을 시뮬레이션하기 위한 기계 실행가능한 명령어들로 인코딩되는 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
명령어들은:
기판 상에 이미징될 패턴을 얻고;
패턴의 이미지의 두꺼운 마스크 모델을 개선하도록 패턴을 수정하며;
수정된 패턴의 이미지를 시뮬레이션하기 위한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
본 명세서에 개시된 개념들은 실리콘 웨이퍼와 같은 기판 상에 이미징하기 위해 사용될 수 있지만, 개시된 개념들은 여하한 타입의 리소그래피 이미징 시스템들, 예를 들어 실리콘 웨이퍼들 이외의 기판들 상에 이미징하는 데 사용되는 것들로 사용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 바와 같이 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.
Claims (15)
- 포토리소그래피 시스템을 사용하여 기판 상에 이미징될 패턴을 시뮬레이션하는 방법으로서,
상기 기판 상에 이미징될 패턴을 얻는 단계;
상기 패턴의 이미지의 두꺼운 마스크 모델을 개선하도록 상기 패턴을 수정하는 단계; 및
수정된 패턴의 이미지를 시뮬레이션하는 단계
를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 수정하는 단계는 상기 패턴 또는 상기 패턴의 윤곽에 로우 패스 필터를 적용하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 패턴은 계단 패턴(staircase pattern)에서 복수의 에지들 및 정점들을 포함하고,
상기 수정하는 단계는 상기 패턴에서 에지들 및 정점들의 수를 감소시키는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 시뮬레이션하는 단계는:
이미징에 대한 3 차원 마스크 효과들을 모델링하는 단계;
이미징에 대한 소스 효과들을 모델링하는 단계; 및
상기 포토리소그래피 시스템의 이미징 광학 시스템의 광학적 효과들을 모델링하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 시뮬레이션하는 단계는 패턴-독립적인, 방법. - 제 4 항에 있어서,
상기 시뮬레이션하는 단계는 복수의 에지 필터들을 적용하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제 6 항에 있어서,
각각의 에지 필터는 이것이 적용될 에지의 위치, 및 이것이 적용될 에지의 지오메트리에 의존하여 선택되는, 방법. - 제 7 항에 있어서,
각각의 에지 필터는 이것이 적용될 에지에 근접한 피처(feature)들의 지오메트리에 의존하여 더 선택되는, 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 적용하는 단계는 각각의 수평 및 각각의 수직 에지에 상기 복수의 에지 필터들을 적용하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 적용하는 단계는 모든 에지들에 상기 복수의 에지 필터들을 적용하는 단계를 포함하는, 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 시뮬레이션하는 단계는 소스 마스크 최적화를 수행하는 데 사용되는, 방법. - 제 11 항에 있어서,
상기 소스 마스크 최적화로부터 발생한 마스크 및 소스가 상기 기판 상에 상기 패턴을 이미징하는 데 사용되는, 방법. - 포토리소그래피 시스템을 사용하여 기판 상에 이미징될 패턴을 시뮬레이션하는 시스템으로서,
상기 기판 상에 이미징될 패턴을 저장하는 메모리; 및
프로세서
를 포함하고, 상기 프로세서는:
상기 패턴의 이미지의 두꺼운 마스크 모델을 개선하도록 상기 패턴을 수정하고,
수정된 패턴의 이미지를 시뮬레이션하도록 구성되고 배치되는, 시스템. - 제 13 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 패턴 또는 그 윤곽에 로우 패스 필터를 적용함으로써 상기 패턴을 수정하도록 구성되는, 시스템. - 포토리소그래피 시스템을 사용하여 기판 상에 이미징될 패턴을 시뮬레이션하기 위한 기계 실행가능한 명령어들로 인코딩되는 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
상기 명령어들은:
상기 기판 상에 이미징될 패턴을 얻고;
상기 패턴의 이미지의 두꺼운 마스크 모델을 개선하도록 상기 패턴을 수정하며;
수정된 패턴의 이미지를 시뮬레이션하기 위한 명령어들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능한 매체.
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