KR20220048040A - 마스크리스 리소그래피를 위한 다중 톤 방식 - Google Patents

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KR20220048040A
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크리스토퍼 데니스 벤처
토마스 엘. 레이딕
조셉 알. 존슨
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어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드
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Abstract

본 명세서에서 설명되는 예들은 단일 패스에서 다수의 톤들을 기록하기 위한 리소그래피 프로세스의 시스템, 소프트웨어 애플리케이션 및 방법을 제공한다. 시스템은 스테이지 및 리소그래피 시스템을 포함한다. 리소그래피 시스템은 이미지 투사 시스템들, 제어기 및 메모리를 포함한다. 제어기는 명령 코드를 저장하는 메모리에 결합된다. 제어기에 의한 명령 코드의 실행은 제어기로 하여금, 스테이지에 의해 지지되는 포토레지스트를 반복적으로 노출시키도록 그리고 노출들의 순차적인 쌍들 사이의 스텝 거리만큼 스테이지를 이미지 투사 시스템들에 대해 이동시키도록 스테이지 및 이미지 투사 시스템들을 제어하게 한다. 각각의 노출은 이미지 투사 시스템들로부터 투사된 기록 빔(들)을 사용하는 것을 포함한다. 각각의 노출은 상이한 선량들의 개개의 선량으로 존재한다. 상이한 선량들의 누적은 포토레지스트에 대한 전체 톤 선량이다.

Description

마스크리스 리소그래피를 위한 다중 톤 방식
[0001] 본 개시내용의 예들은 일반적으로 리소그래피 시스템들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시내용의 예들은 단일 패스(pass)에서 다수의 톤들을 노출시키기 위한 리소그래피 프로세스의 시스템, 소프트웨어 애플리케이션 및/또는 방법에 관한 것이다.
[0002] 포토리소그래피는 반도체 디바이스들의 제조에, 이를테면 반도체 디바이스들의 백엔드(back-end) 프로세싱을 위해, 그리고 LCD(liquid crystal display)들과 같은 디스플레이 디바이스들의 제조에 널리 사용된다. 예를 들어, LCD들의 제조에는 흔히 대면적 기판들이 사용된다. LCD들 또는 평판 디스플레이들은 일반적으로 컴퓨터들, 터치 패널 디바이스들, PDA(personal digital assistant)들, 휴대 전화들, 텔레비전 모니터들 등과 같은 액티브 매트릭스 디스플레이(active matrix display)들에 사용된다. 일반적으로, 평판 디스플레이들은 2개의 플레이트들 사이에 끼워진 액정 재료 층을 각각의 픽셀에서의 상 변화 재료로서 포함한다. 전력 공급 장치로부터의 전력이 액정 재료에 걸쳐 또는 액정 재료를 통해 인가되면, 액정 재료를 통과하는 광의 양이 픽셀 위치들에서 제어, 예컨대 선택적으로 조절되어, 디스플레이 상에 이미지들이 생성될 수 있게 한다.
[0003] 종래의 리소그래피 시스템의 경우, 전체 톤 도즈(full tone dose)를 갖는 전체 톤 부분들 및 그레이 톤 도즈를 갖는 그레이 톤 부분들의 패턴을 리소그래피 시스템의 기록 가능 영역 아래에 있는 기판 위에 배치된 포토레지스트에 기록하기 위해서는 기판의 다수의 패스(pass)들이 요구된다. 기록 가능 영역 디지털 리소그래피 시스템 아래에서의 기판의 다수의 패스들은 스루풋을 감소시키며 오버레이(overlay) 문제들을 야기할 수 있다.
[0004] 일부 예들에서, 시스템이 제공된다. 이 시스템은 스테이지, 리소그래피 시스템 지지부 및 리소그래피 시스템을 포함한다. 스테이지는 포토레지스트가 상부에 배치된 기판을 지지하도록 구성된다. 리소그래피 시스템은 이미지 투사 시스템들, 제어기 및 메모리를 포함한다. 이미지 투사 시스템들은 리소그래피 시스템 지지부에 결합된다. 제어기는 메모리에 결합되고, 메모리는 제어기에 의해 실행될 명령 코드를 저장한다. 제어기에 의한 명령 코드의 실행은 제어기로 하여금, 스테이지에 의해 지지되는 포토레지스트를 반복적으로 노출시키도록 스테이지 및 이미지 투사 시스템들을 제어하게 한다. 제어기는 노출들의 순차적인 쌍들 사이의 스텝 거리만큼 스테이지를 이미지 투사 시스템들에 대해 이동시키도록 추가로 구성된다. 노출들 각각은 이미지 투사 시스템들로부터 투사된 하나 이상의 기록 빔들을 사용하는 것을 포함한다. 노출들 각각은 상이한 선량(dosage amount)들의 개개의 선량으로 존재한다. 상이한 선량들의 누적인 누적 선량은 포토레지스트에 대한 전체 톤 선량이다.
[0005] 다른 예들에서, 비-일시적 저장 매체는 명령들을 저장한다. 명령들이 프로세서에 의해 실행될 때, 실행은 프로세서로 하여금, 리소그래피 시스템에 의해 프로세싱될 기판 표면 상에 오버레이될 공칭 어드레스 그리드를 생성하는 동작을 포함하는 동작들을 수행하게 한다. 프로세서는 공칭 다중도(multiplicity)를 정수의 배수만큼 증가시킴으로써 프로세싱 다중도를 생성한다. 프로세서는 공칭 어드레스 그리드에 기초하여 정수의 프로세싱 어드레스 그리드들을 추가로 생성하고, 프로세싱 어드레스 그리드들 및 상이한 선량들에 기초하여, 리소그래피 시스템에 의한 프로세싱을 위한 레시피(recipe)를 생성한다. 리소그래피 시스템은 픽셀들의 어레이를 포함하는 이미지 투사 시스템들을 포함한다. 픽셀들의 어레이의 각각의 픽셀은 기판 표면을 향해 기록 빔을 선택적으로 지향시키도록 구성된다. 프로세서는 포토레지스트에 전체 톤 피처를 형성하기 위한 공칭 다중도 및 공칭 스텝 거리에 기초하여 공칭 어드레스 그리드를 생성하도록 추가로 구성된다. 추가로, 프로세서는 픽셀들의 어레이에 추가로 기초하여 공칭 어드레스 그리드를 생성한다. 프로세싱 어드레스 그리드들 각각은 상이한 선량들의 개개의 선량과 연관된다. 상이한 선량들의 누적인 누적 선량은 전체 톤 피처를 형성하기 위한 전체 톤 선량이다.
[0006] 또 다른 예들에서, 방법이 제공된다. 이 방법은 리소그래피 시스템에 의해 레시피를 실행하는 단계를 포함한다. 레시피를 실행하는 단계는 단일 스캔에서: 리소그래피 시스템의 이미지 투사 시스템들을 사용하여 리소그래피 시스템의 스테이지에 의해 지지되는 포토레지스트를 반복적으로 노출시키는 단계, 및 노출 후에 그리고 후속 노출 전에 프로세싱 스텝 거리만큼 스테이지를 이미지 투사 시스템들에 대해 이동시키는 단계를 포함한다. 이미지 투사 시스템들은 픽셀들의 어레이를 갖는다. 픽셀들의 어레이의 각각의 픽셀은 포토레지스트를 향해 기록 빔을 선택적으로 지향시키도록 구성된다. 노출들 각각은 노출들 중 바로 앞선 노출과 상이한 선량으로 존재한다. 노출들 각각에 대해, 픽셀들의 어레이의 하나 이상의 픽셀들은, 개개의 픽셀의 중심이 개개의 노출의 개개의 선량과 연관된 프로세싱 어드레스 그리드의 어드레스 위치와 정렬될 때, 그리고 어드레스 위치가 개개의 노출의 개개의 선량과 연관된 다각형 내에 있을 때 개개의 기록 빔을 포토레지스트에 투사한다. 선량들의 누적은 포토레지스트에 전체 톤 피처를 형성하기 위한 전체 톤 선량이다.
[0007] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 설명되는 예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나 첨부된 도면들은 단지 예들만을 예시하는 것이며 따라서 그 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 하고, 다른 동등하게 유효한 구현들을 허용할 수 있다는 것이 주목되어야 한다.
[0008] 도 1은 일부 예들에서 구현될 수 있는 시스템, 이를테면 디지털 리소그래피 시스템의 사시도이다.
[0009] 도 2는 일부 예들에 따른 이미지 투사 시스템들의 단순화된 개략적인 사시도이다.
[0010] 도 3은 일부 예들에 따른 도 2의 이미지 투사 시스템의 단순화된 개략적인 사시도이다.
[0011] 도 4는 일부 예들에 따른 시스템에 의해 레시피를 생성 및 실행하도록 구성된 상호 연결된 디바이스들의 개략도이다.
[0012] 도 5는 일부 예들에 따른 레시피 생성 툴의 개략도이다.
[0013] 도 6은 일부 예들에 따른 제어기의 개략도이다.
[0014] 도 7a 및 도 7b는 일부 예들에 따라 리소그래피 프로세스의 레시피를 생성 및 실행하기 위한 방법의 흐름도이다.
[0015] 도 8은 일부 예들에 따라 기판 표면 상에 오버레이되는 공칭 어드레스 그리드이다.
[0016] 도 9는 일부 예들에 따라 기판 표면 상에 오버레이되는 3개의 프로세싱 어드레스 그리드들을 도시한다.
[0017] 도 10은 일부 예들에 따라 포토레지스트에 패터닝될 3차원 구조의 사시도이다.
[0018] 도 11은 일부 예들에 따른, 도 10 및 중간 층들의 3차원 구조를 실현하기 위한 선량 곡선 단면이다.
[0019] 도 12는 일부 예들에 따라 기판 표면 상에 오버레이된 프레임 다각형(들)을 포함하는 프레임 층들을 도시한다.
[0020] 도 13은 일부 예들에 따른, 도 10 및 중간 층들의 3차원 구조를 실현하기 위한 선량 곡선 단면이다.
[0021] 도 14는 일부 예들에 따라 기판 표면 상에 오버레이된 도 13의 중간 층들을 도시한다.
[0022] 도 15, 도 16 및 도 17은 일부 예들에 따라 기판 표면 상에 오버레이된 개개의 프레임 층들의 프레임 다각형(들) 및 개개의 프로세싱 어드레스 그리드들을 도시한다.
[0023] 도 18은 일부 예들에 따른 3개의 레벨들의 선량들을 사용하여 패터닝된 포토레지스트를 도시한다.
[0024] 이해를 용이하게 하기 위해, 도면들에 대해 공통인 동일한 엘리먼트들을 가리키는 데, 가능한 경우, 동일한 참조 부호들이 사용되었다. 일례의 엘리먼트들 및 특징들은 추가 언급 없이 다른 예들에 유리하게 포함될 수 있다는 것이 고려된다.
[0025] 본 명세서에서 설명되는 예들은 단일 패스에서 다수의 톤들을 기록하기 위한 리소그래피 프로세스, 이를테면 디지털 리소그래피 프로세스의 시스템, 소프트웨어 애플리케이션 및 방법을 제공한다. 공칭 다중도 및 공칭 스텝 거리를 갖는 공칭 어드레스 그리드를 생성하고 공칭 어드레스 그리드에 기초하여 정수(n개)의 프로세싱 어드레스 그리드들을 생성함으로써 레시피가 생성될 수 있다. 정수 n은 예를 들어 상이한 선량들의 수이다. 각각의 프로세싱 어드레스 그리드는 개개의 선량과 연관된다. 프로세싱 다중도는 정수 n과 공칭 다중도의 곱이고, 프로세싱 스텝 거리는 공칭 스텝 거리를 정수 n으로 나눈 것이다. 포토레지스트에 패터닝될 3차원 구조는 프레임 층들로 분해될 수 있고, 프레임 층들 각각은 하나 이상의 프레임 다각형들을 가지며, 여기서 각각의 프레임 층은 개개의 선량과 연관된다. 실행될 때, (예컨대, 스테이지 상의 기판 상의) 포토레지스트를 반복적으로 노출시키는 레시피가 생성될 수 있으며, 여기서 포토레지스트의 반복적인 노출들은 상이한 선량들을 통해 순환한다. 각각의 노출은, 개개의 픽셀의 중심이 개개의 노출의 선량과 연관된 프로세싱 어드레스 그리드의 어드레스 위치와 정렬되고 개개의 노출의 선량과 연관된 프레임 층의 프레임 다각형 내에 있을 때 이미지 투사 시스템의 픽셀 어레이의 픽셀들로부터 포토레지스트로 기록 빔들(예컨대, "샷(shot)들")을 투사하는 것을 포함한다.
[0026] 본 명세서에서 설명되는 일부 예들에 따라 실행되는 레시피는 포토레지스트에서의 컨볼루션 이미징을 실현할 수 있다. 컨볼루션 이미징은 포토레지스트의 다양한 3차원 구조들, 이를테면 테이퍼형 및/또는 각진 측벽들, 오목한 표면들, 볼록한 표면들 등을 실현할 수 있다. 포토레지스트의 3차원 구조들은 집적 회로, 디스플레이 등에 3차원 구조들을 통합할 수 있는 에칭 프로세스(예컨대, 이방성 에칭 프로세스)에 의해 하나 이상의 하부 층들에 전사될 수 있다. 레시피는 시스템(예컨대, 리소그래피 시스템)의 단일 패스에서 실행될 수 있다. 단일 패스에서 레시피를 실행하는 것은 다수의 기판 로딩 및 기판 정렬들을 배제할 수 있으며, 이는 포토레지스트에 3차원 구조를 형성할 때 오버레이 에러들을 피할 수 있다.
[0027] 다양한 예들이 아래에서 설명된다. 상이한 예들의 다수의 특징들이 프로세스 흐름 또는 시스템에서 함께 설명될 수 있지만, 다수의 특징들은 각각 별개로 또는 개별적으로 그리고/또는 상이한 프로세스 흐름 또는 상이한 시스템에서 구현될 수 있다. 추가로, 다양한 프로세스 흐름들 또는 동작들이 순서대로 수행되는 것으로 설명되며; 다른 예들은 상이한 순서들로 그리고/또는 더 많은 또는 더 적은 동작들로 프로세스 흐름들 또는 동작들을 구현할 수 있다.
[0028] 도 1은 일부 예들에서 구현될 수 있는 시스템(100), 이를테면 디지털 리소그래피 시스템의 사시도이다. 이 시스템(100)은 베이스 프레임(110), 슬래브(slab)(120), 스테이지(130) 및 프로세싱 장치(160)를 포함한다. 베이스 프레임(110)은 제작 설비의 바닥에 놓일 수 있고 슬래브(120)를 지지할 수 있다. 패시브 에어 아이솔레이터(passive air isolator)들(112)이 베이스 프레임(110)과 슬래브(120) 사이에 포지셔닝될 수 있으며, 슬래브(120)를 추가로 지지할 수 있다. 슬래브(120)는 예를 들어, 모놀리식 화강암 피스(piece)일 수 있다.
[0029] 스테이지(130)는 슬래브(120) 상에 배치된다. 스테이지(130)는 한 쌍의 지지부들(122) 및 한 쌍의 트랙들(124)에 의해 슬래브(120) 상에 지지된다. 한 쌍의 지지부들(122)은 슬래브(120) 상에 배치된다. 일부 예들에서, 슬래브(120) 및 한 쌍의 지지부들(122)은 단일 재료 피스일 수 있다. 한 쌍의 트랙들(124)은 한 쌍의 지지부들(122)에 의해 지지되고, 스테이지(130)는 도 1에 도시된 좌표계에 의해 표시된 바와 같이 X 방향으로 트랙들(124)을 따라 이동할 수 있다. 일부 예들에서, 한 쌍의 트랙들(124)은 한 쌍의 평행 자기 채널들이다. 도시된 바와 같이, 한 쌍의 트랙들(124)의 각각의 트랙은 직선 경로이다. 다른 예들에서, 한 쌍의 트랙들(124)의 각각의 트랙은 비-직선 경로를 가질 수 있다.
[0030] 스테이지(130)는 기판(140)을 지지하도록 구성된다. (도시되지 않은) 리프트 핀들이 관통하여 연장될 수 있게 하도록 (도시되지 않은) 구멍들이 스테이지(130)에 형성될 수 있다. 리프트 핀들은 이를테면, (도시되지 않은) 이송 로봇으로부터 기판(140)을 수용하도록, 연장된 포지션으로 상승할 수 있다. 이송 로봇은 기판(140)을 리프트 핀들 상에 포지셔닝할 수 있고, 그 후 리프트 핀들은 기판(140)을 스테이지(130) 상으로 하강시킬 수 있다.
[0031] 기판(140)은 임의의 적절한 재료를 포함하며, 예를 들어 석영, 유리, 또는 평판 디스플레이의 일부로서 사용될 수 있는 임의의 적절한 재료로 만들어질 수 있다. 일부 예들에서, 기판(140)은 그 위에 포토레지스트 층이 형성될 수 있다. 기판(140) 상의 포토레지스트 층은 시스템(100)을 사용하여 패터닝될 수 있다. 포토레지스트는 전자기 방사선, 예를 들어 청색 광, 근자외선(UV) 광, UV 광 또는 심자외선(deep UV) 광에 민감하다. 포토레지스트는 포지티브 포토레지스트 또는 네거티브 포토레지스트일 수 있다. 포지티브 포토레지스트는 전자기 방사선에 노출될 때, 전자기 방사선에 노출된 후 포토레지스트에 적용되는 포토레지스트 현상액에 용해성이다. 네거티브 포토레지스트는 전자기 방사선에 노출될 때, 전자기 방사선에 노출된 후 포토레지스트에 적용되는 포토레지스트 현상액에 불용성이다. 포토레지스트의 화학적 조성은 포토레지스트가 포지티브 포토레지스트인지 아니면 네거티브 포토레지스트인지를 결정한다. 예시적인 포토레지스트들은 디아조나프토퀴논, 페놀 포름알데히드 수지, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(메틸 글루타르이미드) 및 SU-8을 포함한다. (전자기 방사선에 포토레지스트를 노출시키고 포토레지스트 현상액에 의해 현상한 결과로서) 포토레지스트에 형성된 패턴이 기판(140) 상에 회로를 형성하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 포토레지스트를 노출시키고 현상한 후에, 포토레지스트는 하부 막 층에 다양한 구조들을 형성하도록 하부 박막을 에칭하기 위한 마스크로서 사용될 수 있다.
[0032] 프로세싱 장치(160)는 지지부(162) 및 프로세싱 유닛(164)을 포함한다. 지지부(162)는 슬래브(120) 상에 배치되고, 스테이지(130)가 프로세싱 유닛(164) 아래를 통과하도록 관통하는 개구(166)를 갖는다. 프로세싱 유닛(164)은 지지부(162)에 결합되며 지지부(162)에 의해 지지된다. 일부 예들에서, 프로세싱 유닛(164)은 포토리소그래피 프로세스에서 기판(140) 상의 포토레지스트를 노출시키도록 구성된 패턴 생성기이다. 일부 예들에서, 패턴 생성기는 마스크리스(maskless) 리소그래피 프로세스를 수행하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 유닛(164)은 케이스(165)에 배치된 이미지 투사 시스템들을 포함할 수 있다. 프로세싱 장치(160)는 마스크리스 직접 패터닝을 수행하는 데 이용될 수 있다. 동작 중에, 스테이지(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 로딩 포지션으로부터 프로세싱 포지션으로 X 방향으로 이동할 수 있다. 프로세싱 포지션은 스테이지(130)가 프로세싱 유닛(164) 아래로 통과할 때(예컨대, 스텝핑 또는 이동될 때) 스테이지(130)의 하나 이상의 포지션들을 의미할 수 있다. 스테이지(130)는 또한 기판(140)을 프로세싱 및/또는 인덱싱하기 위해 트랙(150)을 따라 이동함으로써 Y 방향으로 이동할 수 있다.
[0033] 제어기(170)는 일반적으로, 본 명세서에서 설명되는 프로세싱 기법들의 제어 및 자동화를 가능하게 하도록 구성된다. 제어기(170)는 비-일시적 메모리를 포함하고 그리고/또는 비-일시적 메모리에 통신 가능하게 결합될 수 있다. 시스템(100)에 의해 구현되는 프로세싱 기법들의 제어 및 자동화를 위한 레시피를 나타내는 명령 코드가 메모리에 저장될 수 있다. 제어기(170)는 시스템(100)에 의한 프로세싱 기법들의 제어 및 자동화를 위한 레시피를 구현하도록 메모리에 저장된 명령 코드를 실행할 수 있다. 제어기(170)는 스테이지(130) 상에 있거나 스테이지(130)에 결합되는 인코더(126)에 결합된다. 인코더(126)는 스테이지(130)의 위치 정보를 제어기(170)에 제공할 수 있다. 제어기(170)는 또한 프로세싱 장치(160)에 결합되거나 프로세싱 장치(160)와 통신한다. 프로세싱 장치(160) 및 인코더(118)는 기판 프로세싱 및 기판 정렬에 관한 정보를 제어기(170)에 제공할 수 있다. 제어기(170)는 프로세싱 장치(160)에 의해, 아래에서 더 상세히 설명되는 바와 같이 다양한 노출들을 시작할 수 있다. 제어기(170)는 단일 패스에서 다수의 톤들을 기록하기 위한 리소그래피 프로세스의 방법들의 제어 및 자동화를 가능하게 한다.
[0034] 도 2는 일부 예들에 따른 이미지 투사 시스템들(202)의 단순화된 개략적인 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 이미지 투사 시스템(202)은 기록 빔들(204)을 생성하여 기판(140)의 표면(206)에 투사할 수 있다. 기판(140)이 X 방향 및/또는 Y 방향으로 이동함에 따라, 전체 표면(206)은 기록 빔들(204)에 의해 패터닝될 수 있다.
[0035] 각각의 이미지 투사 시스템(202)은 공간 광 변조기들의 어레이를 포함한다. 각각의 공간 광 변조기는 픽셀로 지칭되며, 그러므로 각각의 이미지 투사 시스템(202)은 공간 광 변조기 픽셀들의 어레이를 포함한다. 공간 광 변조기 픽셀들의 어레이는 디지털 마이크로미러(micromirror)들, LCD(liquid crystal display)들, LCoS(liquid crystal over silicon) 디바이스들, FLCoS(ferroelectric liquid crystal on silicon) 디바이스들 및 마이크로셔터(microshutter)들을 포함한다(그러나 이에 제한되지 않음). 각각의 공간 광 변조기 픽셀은 개별적으로 제어 가능하고 기록 빔을 투사하도록 구성된다. 이미지 투사 시스템들(202)의 수는 기판(140)의 크기 및/또는 스테이지(130)의 속도에 기반하여 달라질 수 있다. 일부 예들에서, 프로세싱 장치(160)에는 22개의 이미지 투사 시스템들(202)이 존재한다.
[0036] 도 3은 일부 예들에 따른 도 2의 이미지 투사 시스템(202)의 단순화된 개략적인 사시도이다. 예시된 이미지 투사 시스템(202)은 광원(302), 조리개(304), 렌즈(306), 꺽인(frustrated) 프리즘 어셈블리 또는 미러(308), 공간 광 변조기 픽셀(310), 광 덤프(light dump)(312) 및 투사 렌즈(314)를 포함한다. 다른 예들에서, 이미지 투사 시스템은 예시된 것과 상이한 또는 더 적은 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
[0037] 광원(302)은 LED(light emitting diode) 또는 레이저일 수 있고, 광원(302)은 미리 결정된 파장을 갖는 광을 생성하는 것이 가능할 수 있다. 일부 예들에서, 미리 결정된 파장은 청색 또는 근자외선(UV) 범위, 이를테면 약 450㎚ 미만이다. 꺽인 프리즘 어셈블리 또는 미러(308)는, 광원(302)에 의해 생성되고 조리개(304) 및 렌즈(306)를 통해 공간 광 변조기 픽셀(310) 상에 빔(316)을 포커싱하도록 구성될 수 있다. 투사 렌즈(314)는 10X 대물 렌즈일 수 있다.
[0038] 제어기(170)는 레시피를 표현하는 명령 코드에 기반하여 이미지 투사 시스템들(202)의 공간 광 변조기 픽셀들(310)을 개별적으로 제어하도록 동작 가능하다. 동작 시에, 제어기(170)에 의한 제어에 기초하여, 각각의 공간 광 변조기 픽셀(310)은 "온(on)" 포지션 또는 "오프(off)" 포지션에 있다. 동작 동안, 빔(316)은 광원(302)에 의해 생성되고, 꺽인 프리즘 어셈블리 또는 미러(308)로 지향된다. 빔(316)은 꺽인 프리즘 어셈블리 또는 미러(308)로부터 지향되고 꺽인 프리즘 어셈블리 또는 미러(308)에 의해 이미지 투사 시스템(202)의 공간 광 변조기 픽셀들(310)에 포커싱된다. 빔(316)이 공간 광 변조기 픽셀들(310)에 도달할 때, "온" 포지션에 있는 공간 광 변조기 픽셀들(310)은 예컨대, 기록 빔들(204)을 형성하는 빔(316)을 투사 렌즈(314)에 반사한다. 이어서, 투사 렌즈(314)는 기판(140)의 표면(206)에 기록 빔(204)을 투사한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 기록 빔(204)은 또한 "샷"으로 지칭된다. "오프" 포지션에 있는 공간 광 변조기 픽셀들(310)은 기판(140)의 표면(206) 대신에 광 덤프(312)로 빔(316)을 반사한다.
[0039] 일부 예들에서, 이미지 투사 시스템(202)은 공간 광 변조기 픽셀들(310)인 미러들을 포함하는 DMD(digital micromirrors device)이다. 일부 예들에서, DMD는 고선명 텔레비전 또는 다른 평판 디스플레이들의 픽셀들의 수를 나타내는 1920x1080 미러들을 포함한다. 일부 예들에서, DMD는 약 4,000,000개보다 많은 미러들을 포함한다.
[0040] 도 4는 시스템(100)에 의해 레시피를 생성 및 실행하도록 구성된 상호 연결된 디바이스들의 개략도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상호 연결된 디바이스들은 통신 네트워크(406)(예를 들어, 인트라넷 및/또는 인터넷)에 각각 연결된 제어기들(170), 레시피 생성 툴(402) 및 서버들(404)을 포함할 수 있다. 레시피 생성 툴(402) 및 제어기(170)의 예들은 각각 도 5 및 도 6에 예시되고 그러한 도면들과 관련하여 아래에서 설명된다. 각각의 서버(404)는 (도시되지 않은) 프로세서 및 시스템 메모리를 포함할 수 있고, 예를 들어 관계형 데이터베이스 소프트웨어 및/또는 파일 시스템을 사용하여 데이터베이스(408)에 저장된 콘텐츠를 관리하도록 구성될 수 있다. 서버들(404)은 로컬 연결(예를 들어, SAN(Storage Area Network) 또는 NAS(Network Attached Storage))을 통해 또는 통신 네트워크(406)를 통해 데이터베이스(408)와 통신할 수 있다. 서버들(404)은 데이터베이스(408)에 포함된 데이터에 직접 액세스하도록, 또는 데이터베이스(408) 내에 포함된 데이터를 관리하도록 구성되는 데이터베이스 관리자와 인터페이스하도록 구성된다. 서버들(404), 레시피 생성 툴(402) 및 제어기들(170)은 이를테면, 예를 들어 TCP/IP 프로토콜과 같은 네트워크 프로토콜을 사용함으로써 통신 네트워크(406)를 통해 서로 통신할 수 있다.
[0041] 도 5는 일부 예들에 따른 레시피 생성 툴(402)의 개략도이다. 레시피 생성 툴(402)은 상호 연결부(506)에 각각 연결된 CPU(central processing unit)(502), 네트워크 인터페이스(504), 메모리(520), 저장소(530) 및 지원 회로들(540)을 포함한다. 레시피 생성 툴(402)은 또한 I/O 디바이스들(510)(예를 들어, 키보드, 디스플레이, 터치 스크린 및 마우스 디바이스들)을 레시피 생성 툴(402)에 연결하는 I/O 디바이스 인터페이스(들)(508)를 포함할 수 있다. 네트워크 인터페이스(504)는 예컨대, 통신 네트워크(406)에 연결될 수 있고 통신 네트워크(406)를 통해 데이터를 송신하도록 구성될 수 있다.
[0042] CPU(502)는 메모리(520) 및/또는 저장소(530)에 저장된 명령 코드를 리트리브 및 실행하도록 구성되며, 일반적으로 다른 시스템 컴포넌트들의 동작들을 제어 및 조정하도록 구성된다. 유사하게, CPU(502)는 애플리케이션 데이터(526)가 메모리(520)에 저장되게 하도록 그리고 메모리(520)에 저장된 애플리케이션 데이터를 리트리브하도록 구성된다. CPU(502)는 단일 CPU, 다수의 CPU들, 다수의 프로세싱 코어들을 갖는 단일 CPU 등을 나타내는 것으로 포함된다. 상호 연결부(506)는 CPU(502), I/O 디바이스 인터페이스들(508), 저장소(530), 네트워크 인터페이스들(504) 그리고 메모리(520) 간에 명령 코드 및 애플리케이션 데이터(526)를 송신하도록 동작 가능하다.
[0043] 메모리(520)는 일반적으로, 휘발성 및/또는 비휘발성일 수 있는 임의의 비-일시적 메모리(예컨대, (정적 RAM(random access memory) 및 동적 RAM과 같은) RAM, ROM(read-only memory) 등)를 나타내는 것으로 포함되며, 동작 시에, CPU(502)에 의한 사용을 위해 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들 및 데이터를 저장하도록 동작 가능하다. 저장소(530)는 일반적으로 하드 디스크 드라이브, SSD(solid-state storage drive) 등과 같은 임의의 비-일시적인 비휘발성 메모리를 나타내는 것으로 포함된다. 단일 유닛으로서 도시되지만, 저장소(530)는 비휘발성 데이터를 저장하도록 구성된 고정 및/또는 착탈식 저장 디바이스들, 이를테면 고정 디스크 드라이브들, 플로피 디스크 드라이브들, 하드 디스크 드라이브들, 플래시 메모리 저장 드라이브들, 테이프 드라이브들, 착탈식 메모리 카드들, CD-ROM, 광 저장소 등의 조합일 수 있다. 메모리(520)는 CPU(502)에 의해 실행될 수 있는 레시피 생성 애플리케이션 소프트웨어(522)에 대한 명령 코드를 저장할 수 있다. 일부 예들에서, 레시피 생성 애플리케이션 소프트웨어(522)에 대한 명령 코드는 추가로 그리고/또는 대안으로 저장소(530)에 저장될 수 있다.
[0044] 지원 회로들(540)은 또한, CPU(502)를 지원하기 위해 상호 연결부(506)에 연결되고 그리고/또는 CPU(502)의 지원을 위해 다른 컴포넌트들에 연결된다. 지원 회로들(540)은 캐시(542), 전력 공급 장치들(544), 클록 회로들(546), 입력/출력 회로망(548) 등을 포함할 수 있다.
[0045] 도 6은 일부 예들에 따른 제어기(170)의 개략도이다. 제어기(170)는 CPU(602), 네트워크 인터페이스(604), 상호 연결부(606), I/O 디바이스 인터페이스들(608), 메모리(620), 저장소(630) 및 지원 회로들(640)을 포함하며, 이들 각각은 상호 연결부(606)에 연결된다. I/O 디바이스 인터페이스들(608)은 I/O 디바이스들(610)(예를 들어, 키보드, 디스플레이, 터치 스크린 및 마우스 디바이스들), 프로세싱 장치(160) 및 인코더(126)에 연결된다. 네트워크 인터페이스(604)는 예컨대, 통신 네트워크(406)에 연결될 수 있고 통신 네트워크(406)를 통해 데이터를 송신하도록 구성될 수 있다.
[0046] CPU(602)는 메모리(620) 및/또는 저장소(630)에 저장된 명령 코드를 리트리브 및 실행하도록 구성되며, 일반적으로 다른 시스템 컴포넌트들의 동작들을 제어 및 조정하도록 구성된다. 유사하게, CPU(602)는 애플리케이션 데이터(626)가 메모리(620)에 저장되게 하도록 그리고 메모리(620)에 저장된 애플리케이션 데이터를 리트리브하도록 구성된다. CPU(602)는, 다양한 프로세스들 및 하드웨어(예컨대, 패턴 생성기들, 모터들 및 다른 하드웨어)를 제어하고 프로세스들(예컨대, 프로세싱 시간 및 기판 포지션)을 모니터링하기 위해 산업 현장들에서 사용되는 임의의 형태의 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 제어기(170)에 의해 실행 가능한 명령 코드는 기판(140)에 대해 어떤 작업들이 수행 가능한지를 결정할 수 있다. 예를 들어, CPU(602)는 상호 연결부(606) 및 I/O 디바이스 인터페이스들(608)을 통한 통신들을 통해 프로세싱 장치(160)를 제어할 수 있고 그리고/또는 상호 연결부(606) 및 I/O 디바이스 인터페이스들(608)을 통한 통신들을 통해 인코더(126)로부터 데이터를 수신할 수 있다. CPU(602)는 단일 CPU, 다수의 CPU들, 다수의 프로세싱 코어들을 갖는 단일 CPU 등을 나타내는 것으로 포함된다. 상호 연결부(606)는 CPU(602), I/O 디바이스 인터페이스들(608), 저장소(630), 네트워크 인터페이스들(604) 그리고 메모리(620) 간에 명령 코드 및 애플리케이션 데이터(626)를 송신하도록 동작 가능하다.
[0047] 메모리(620)는 일반적으로, 휘발성 및/또는 비휘발성일 수 있는 임의의 비-일시적 메모리를 나타내는 것으로 포함되고, 동작 시에, CPU(602)에 의한 사용을 위해 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션들 및 데이터를 저장하도록 동작 가능하다. 저장소(630)는 일반적으로 저장소(530)와 같은 임의의 비-일시적인 비휘발성 메모리를 나타내는 것으로 포함된다. 메모리(620)는 CPU(602)에 의해 실행될 수 있는 레시피 실행 애플리케이션 소프트웨어(622)에 대한 명령 코드를 저장할 수 있다. 일부 예들에서, 레시피 실행 애플리케이션 소프트웨어(622)에 대한 명령 코드는 추가로 그리고/또는 대안으로 저장소(630)에 저장될 수 있다.
[0048] 지원 회로들(640)은 또한, CPU(602)를 지원하기 위해 상호 연결부(606)에 연결되고 그리고/또는 CPU(602)의 지원을 위해 다른 컴포넌트들에 연결된다. 지원 회로들(640)은 캐시(642), 전력 공급 장치들(644), 클록 회로들(646), 입력/출력 회로망(648) 등을 포함할 수 있다.
[0049] 일부 예들은 본 명세서에 설명되는 양상들을 도 4의 다양한 디바이스들 사이에 분배한다. 예를 들어, 시스템(100)에 관련된 데이터(예컨대, 아래에서 설명되는 바와 같은 이미지 투사 시스템의 회전 각도)는 제어기(170)에 의해 측정 및/또는 획득될 수 있으며, 제어기(170)는 데이터를 데이터베이스(408)에 저장하기 위해 서버(404)에 전달할 수 있다. 레시피 생성 툴(402)은 시스템(100) 상에서 제어기(170)에 의해 구현될 레시피를 생성하기 위해 서버(들)(404)를 통해 데이터베이스(408)로부터 데이터를 리트리브할 수 있다. 레시피 생성 툴(402)은 레시피를 생성하고, 레시피를 제어기(170)에 의해 리트리브될 수 있는 데이터베이스(408)에 저장하기 위해 서버(404)에 전달할 수 있거나, 레시피를 제어기(170)에 전달할 수 있다. 이어서, 제어기(170)는 시스템(100)에서 레시피를 실행할 수 있다. 일부 예들에서, 레시피 생성 및 실행은 제어기(170)에 의해 수행될 수 있다. 본 명세서에서 설명되는 상이한 양상들의 분포의 다양한 상이한 조합들 및 치환들은 당업자에게 용이하게 명백할 것이며, 상이한 예들은 이러한 조합들 및 치환들을 고려한다.
[0050] 도 7a 및 도 7b는 일부 예들에 따라 리소그래피 프로세스의 레시피를 생성 및 실행하기 위한 방법(700)의 흐름도이다. 블록(702)에서, 노출 레시피가 생성된다. 블록(704)에서, 노출 레시피가 실행된다. 블록(706)에서, (노출 레시피에 따른 프로세싱을 거친) 포토레지스트가 현상된다. 일부 예들에서, 블록(704)에서 생성된 노출 레시피는 레시피 생성 툴(402)에 의해, 이를테면 레시피 생성 애플리케이션 소프트웨어(522)를 실행함으로써 수행된다. 일례로, 레시피 생성 애플리케이션 소프트웨어(522)는 시스템(100)에 의해 구현될 3차원 포토레지스트 패턴의 표현을 사용자가 I/O 디바이스들(510)을 통해 생성할 수 있게 하는 CAD(computer-aided design) 소프트웨어를 포함할 수 있다. CAD 소프트웨어는 아래에서 설명되는 바와 같이 프레임 층들의 프레임 다각형들을 렌더링할 수 있다. 레시피 생성 애플리케이션 소프트웨어(522)는 어드레스 그리드들을 추가로 생성할 수 있고, 아래에서 설명되는 바와 같이 프레임 층들 및 어드레스 그리드들에 기반하여 레시피를 생성할 수 있다. 다른 예들에서, 이러한 상이한 동작들은 다양한 애플리케이션 소프트웨어를 실행하는 상이한 툴들에 분배된다. 제어기(170)는 이를테면, 이미지 투사 시스템들 및 스테이지(130)를 제어함으로써 시스템(100) 상에서 레시피를 실행할 수 있다. 레시피는 블록(704)에 예시되고 아래에서 추가로 설명되는 다양한 동작들을 실시하도록 실행될 수 있다.
[0051] 예시된 예에서, 블록(702)의 노출 레시피를 생성하는 것은 블록들(710-718)을 포함한다. 블록(710)에서, 공칭 다중도 및 공칭 스텝 거리를 갖는 공칭 어드레스 그리드가 생성된다. 공칭 어드레스 그리드는 이미지 투사 시스템(들)의 공간 광 변조기들의 픽셀 어레이, 이미지 투사 시스템(들)의 회전 각도, 및 이미지 투사 시스템(들)의 픽셀 어레이의 다수의 더미 열들 및/또는 행들에 기반하여 추가로 생성될 수 있다. 이미지 투사 시스템(들)은 공간 광 변조기들의 픽셀 어레이가 도 1에 예시된 바와 같이 Y 방향으로 기판(140)의 스테핑 또는 스캐닝에 대해 회전 각도만큼 회전되도록 지지부(162) 상에 설치될 수 있다. 더미 열들 및/또는 행들은 회전 각도에 기반할 수 있다. 더미 열들 및/또는 행들은 노출들에 의한 간섭을 피하도록 식별될 수 있다. 더미 열들 및/또는 행들은 프로세싱 동안 오프 전환될 수 있다.
[0052] 공칭 다중도 및 공칭 스텝 거리는 LER(line edge roughness) 및 스루풋과 같은 고려사항들에 기반할 수 있다. 공칭 다중도는 포토레지스트에 전체 톤 피처를 채우기 위한 샷들의 수를 의미할 수 있다. 더 높은 다중도는 증가된 프로세싱 시간과 더 낮은 스루풋의 절충에 따라 정밀도를 증가시키고 LER을 감소시킬 수 있다. 공칭 스텝 거리는 스테이지(130)가 공칭 노출들 사이에서 기판(140)을 이동시키는 거리를 의미할 수 있고, 픽셀 어레이 및 공칭 다중도에 단단히 결합될 수 있다. 일반적으로, 공칭 스텝 거리는 (ⅰ) (예컨대, 도 1의 Y 방향으로부터 실질적으로 수직으로 연장되는) 픽셀 어레이의 열들의 수와 더미 열들의 수 간의 차이를 (ⅱ) 공칭 다중도로 나눈 몫이다.
[0053] 공칭 어드레스 그리드는 기판 표면 상에 오버레이된 어드레스 위치들의 집합으로서 형성될 수 있다. 각각의 어드레스 위치는, 픽셀 어레이의 픽셀이 기판의 주어진 포지션에서 픽셀 어레이의 포지션에 대한 (예컨대, 더미 열들 및/또는 행들의 픽셀들을 포함하지 않는) 기판 표면에 기록 빔을 지향시킬 수 있는 중심에 대응한다. 어드레스 위치들의 집합은 픽셀 어레이의 각각의 포지션(예컨대, 단일 스캔에서 움직임이 노출을 트리거한 후의 각각의 포지션)에 대한 각각의 중심을 포함한다. 공칭 스텝 거리 및 회전 각도로, 공칭 어드레스 그리드는 HCP(hexagonal close-packed) 패턴일 수 있다. 도 8은 일례로 기판 표면(800) 상에 오버레이된 공칭 어드레스 그리드(802)를 예시한다.
[0054] 도 7a 및 도 7b의 방법(700)을 다시 참조하면, 블록(712)에서, 공칭 다중도가 정수 n의 배수만큼 프로세싱 다중도까지 증가된다. 정수 n은 샷들에 대한 n개의 선량들을 허용할 수 있다. (예컨대, 본 명세서에서 j 레벨 선량으로서 개별적으로 설명되는) 선량들의 레벨들은 상이할 수 있으며, 이는 그레이스케일 노출을 허용할 수 있다. 일례로, n은 3과 같을 수 있고, 선량들은 공칭 선량(d0)의 어떤 이진 지수 배수일 수 있다. 그러한 예에서, 각각의 선량은 (2(j-1))d0일 수 있으며, 여기서 j는 선량의 레벨에 대응하고 1 내지 n의 범위에 있다. 추가로, 그 예에서, 포토레지스트에 기록될 임의의 다각형에 대해 선량들의 8개의 상이한 누적들(예컨대, 노출 없음, d0 노출, … 7d0 노출)이 야기될 수 있다. 2보다 크거나 같은 임의의 정수 n이 구현될 수 있다. 일부 예들에서, 정수 n은 포토레지스트에 기록될 임의의 다각형에 대해 4개 이상의 양자화된 레벨들의 노출이 이용 가능하게 할 수 있다. 모든 레벨들의 선량들의 누적 선량은 포토레지스트에 전체 톤 피처를 형성하기 위한 선량과 같다(예컨대,
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이며, 여기서 D FT 는 전체 톤 선량이고, d j 는 j 레벨 선량이다).
[0055] 블록(714)에서, 공칭 스텝 거리가 프로세싱 스텝 거리까지 감소된다. 프로세싱 스텝 거리는 공칭 스텝 거리를 정수 n으로 나눈 몫이다. 정수 n의 배수만큼 공칭 다중도를 증가시키는 것은 공칭 스텝 거리가 감소되게 한다. 일례로, 공칭 다중도 및 공칭 스텝 거리가 115 및 17.27㎛이고 n이 3이라면, 프로세싱 다중도는 445로 증가되고, 프로세싱 스텝 거리는 5.76㎛로 감소된다.
[0056] 블록(716)에서, n개의 프로세싱 어드레스 그리드들이 생성된다. 각각의 프로세싱 어드레스 그리드는 선량들 중 개개의 선량과 연관된다. 회전 각도 및 식별된 더미 행들 또는 열들로, 프로세싱 어드레스 그리드들은 공칭 어드레스 그리드에 기반하여 그리고 프로세싱 다중도 및 프로세싱 스텝 거리를 사용하여 생성될 수 있다. 일부 예들에서, 일정 레벨의 선량과 연관된 프로세싱 어드레스 그리드는 다른 레벨의 선량과 연관된 프로세싱 어드레스 그리드 상에 중첩될 수 있다. 일부 예들에서, 일정 레벨의 선량과 연관된 프로세싱 어드레스 그리드는 다른 레벨의 선량과 연관된 프로세싱 어드레스 그리드로부터, 예컨대 프로세싱 스텝 거리의 어떤 배수만큼 오프셋될 수 있다. n이 3과 같은 위의 예를 계속하면, 도 9는 기판 표면(800) 상에 오버레이된 3개의 프로세싱 어드레스 그리드들(902, 904, 906)을 예시한다. 프로세싱 어드레스 그리드(902)는 도 8에 도시된 공칭 어드레스 그리드(802)에 대응한다. 본 명세서의 예시의 목적들로, 프로세싱 어드레스 그리드(902)는 j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0 노출)과 연관된다. 프로세싱 어드레스 그리드(904)는 j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0 노출)과 연관된다. 프로세싱 어드레스 그리드(906)는 j = 1 레벨 선량(예컨대, d0 노출)과 연관된다. 프로세싱 어드레스 그리드(904) 및 프로세싱 어드레스 그리드(906)는 이 예에서, 프로세싱 스텝 거리 및 프로세싱 스텝 거리의 2배만큼 각각 프로세싱 어드레스 그리드(902)로부터 오프셋된다. 임의의 프로세싱 어드레스 그리드는 임의의 레벨의 선량과 연관될 수 있다.
[0057] 블록(718)에서, 포토레지스트에서 패터닝될 하나 이상의 다각형들을 포함하는 프레임 층들이 생성되며, 각각의 프레임 층은 선량들 중 개개의 선량과 연관된다. 포토레지스트에 패터닝될 3차원 구조(예컨대, CAD 드로잉)의 표현은 래스터화(rasterize)되는 프레임 다각형들로 분해될 수 있다. 일반적으로, 포토레지스트에서 패터닝될 3차원 구조의 표현에 기반하여 선량 곡선이 생성될 수 있다. 이어서, 프레임 다각형들이 선량 곡선으로부터 생성될 수 있다. 래스터화의 레벨들은 상이한 레벨들의 선량들에 기반하여 양자화될 수 있다.
[0058] 일부 예들에서, 선량의 개개의 레벨과 각각 연관된 중간 층들은 선량들의 개개의 레벨에 기초하여 선량 곡선으로부터 생성되고, 중간 층들은 다각형들을 갖는 프레임 층들을 형성하도록 래스터화된다. 중간 층들은 반복적으로, 선량들의 최고 레벨과 연관된 중간 층으로 시작하여 각각의 반복에서 선량들의 각각의 다음 최고 레벨까지 계속해서 생성될 수 있다. 각각의 중간 층은 그 중간 층과 연관되도록 식별된 픽셀(들)을 포함한다. 각각의 반복에서 그리고 개개의 중간 층에 대해, 픽셀(들)은 개개의 픽셀이, 해당 위치에서의 (존재한다면) 이전 반복들의 레벨들의 선량들의 누적과 선량 곡선 간의 차이가 중간 층과 연관된 선량보다 크거나 같은 위치에 있을 때 해당 중간 층과 연관되는 것으로 식별된다. 이어서, 각각의 중간 층은 개개의 프레임 층으로 래스터화되는데, 여기서 해당 중간 층과 연관된 것으로 식별된 연속 픽셀들은 프레임 층 내에 개개의 프레임 다각형(들)을 형성한다. 프레임 다각형 내의 픽셀(들)은 연관된 선량의 노출을 위해 온으로 설정되는 한편, 다른 픽셀들은 오프로 설정된다.
[0059] 도 10은 포토레지스트에 패터닝될 예시적인 3차원 구조(1000)의 사시도를 예시한다. 3차원 구조(1000)는 이 예에서 반타원형 원통(semi-elliptic cylinder)이다.
[0060] 도 11은 3차원 구조(1000) 및 예시적인 중간 층들을 실현하기 위한 선량 곡선(1100)의 단면을 예시한다. 예컨대, 선량들의 축적과 3차원 구조(1000) 간의 관계를 보다 쉽게 개념화하도록, 도 11의 선량 곡선(1100)의 단면은 도 10의 3차원 구조(1000)의 단면에 매우 근접하다. 실제로, 예를 들어, 선량과 선량에 대한 노출로부터 야기되는, 현상되는 구조 간의 비선형 관계로 인해, 선량 곡선 단면은 3차원 구조의 대응하는 단면으로부터 달라질 수 있다.
[0061] 도 11에서, j = 3 중간 층은 픽셀들(1102)을 포함하며 j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1110d) 사이의 선량 곡선(1100) 아래의 픽셀들(1102)은 선량 곡선(1100)이 j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 j = 3 중간 층과 연관된 것으로 식별된다.
[0062] j = 2 중간 층은 픽셀들(1104a, 1104b)을 포함하며 j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1110b) 사이의 선량 곡선(1100) 아래의 픽셀들(1104a)은 선량 곡선(1100)과 j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0) 간의 차이가 j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 j = 2 중간 층과 연관된 것으로 식별된다. 경계(1110d)와 경계(1110f) 사이의 선량 곡선(1100) 아래의 픽셀들(1104b)은 (예컨대, j = 3 레벨 선량이 존재하지 않는 경우의) 선량 곡선(1100)이 j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 j = 2 중간 층과 연관된 것으로 식별된다.
[0063] j = 1 중간 층은 픽셀들(1106a, 1106b, 1106c, 1106d)을 포함하며 j = 1 레벨 선량(예컨대, d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1110a) 사이의 선량 곡선(1100) 아래의 픽셀들(1106a)은 선량 곡선(1100)과 j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0) 및 j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0)의 누적 간의 차이가 j = 1 레벨 선량(예컨대, d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 j = 1 중간 층과 연관된 것으로 식별된다. 경계(1110b)와 경계(1110c) 사이의 선량 곡선(1100) 아래의 픽셀들(1106b)은 (예컨대, j = 2 레벨 선량이 존재하지 않는 경우의) 선량 곡선(1100)과 j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0) 간의 차이가 j = 1 레벨 선량(예컨대, d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 j = 1 중간 층과 연관된 것으로 식별된다. 경계(1110d)와 경계(1110e) 사이의 선량 곡선(1100) 아래의 픽셀들(1106c)은 (예컨대, j = 3 레벨 선량이 존재하지 않는 경우의) 선량 곡선(1100)과 j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0) 간의 차이가 j = 1 레벨 선량(예컨대, d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 j = 1 중간 층과 연관된 것으로 식별된다. 경계(1110f)와 경계(1110g) 사이의 선량 곡선(1100) 아래의 픽셀들(1106d)은 (예컨대, j = 3 레벨 선량 또는 j = 2 레벨 선량이 존재하지 않는 경우의) 선량 곡선(1100)이 j = 1 레벨 선량(예컨대, d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 j = 1 중간 층과 연관된 것으로 식별된다.
[0064] 도 12는 앞서 말한 예를 계속하기 위해 프레임 다각형(들)을 포함하는 프레임 층들을 예시한다. j = 3 중간 층은 j = 3 프레임 층으로 래스터화된다. 픽셀들(1102)은 j = 3 프레임 층의 프레임 다각형(1202)을 형성한다. 프레임 다각형(1202) 내의 픽셀들은 j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0)에 대해 온으로 설정되고, 프레임 다각형(1202) 외부의 픽셀들은 j = 3 레벨 선량에 대해 오프로 설정된다. j = 2 중간 층은 j = 2 프레임 층으로 래스터화된다. 픽셀들(1104a)은 j = 2 프레임 층의 프레임 다각형(1204a)을 형성하고, 개개의 연속 픽셀들(1104b)은 j = 2 프레임 층의 프레임 다각형들(1204b)을 형성한다. 프레임 다각형들(1204a-b) 중 임의의 프레임 다각형 내의 픽셀들은 j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0)에 대해 온으로 설정되고, 프레임 다각형들(1204a-b) 외부의 픽셀들은 오프로 설정된다. j = 1 중간 층은 j = 1 프레임 층으로 래스터화된다. 픽셀들(1106a)은 j = 1 프레임 층의 프레임 다각형(1206a)을 형성하고; 개개의 연속 픽셀들(1106b)은 j = 1 프레임 층의 프레임 다각형들(1206b)을 형성하고; 개개의 연속 픽셀들(1106c)은 j = 1 프레임 층의 프레임 다각형들(1206c)을 형성하고; 개개의 연속 픽셀들(1106d)은 j = 1 프레임 층의 프레임 다각형들(1206d)을 형성한다. 프레임 다각형들(1206a-d) 중 임의의 프레임 다각형 내의 픽셀들은 j = 1 레벨 선량(예컨대, d0)에 대해 온으로 설정되고, 프레임 다각형들(1206a-d) 외부의 픽셀들은 오프로 설정된다. 도 12는 j = 3 프레임 층의 프레임 다각형(1202), j = 2 프레임 층의 프레임 다각형들(1204a-b), 및 j = 1 프레임 층의 프레임 다각형들(1206a-d)을 도시하며, 각각의 프레임 층은 기판 표면(800) 위에 오버레이된다.
[0065] 누적 선량들은 도 11에서 오버레이된 중간 층들에 의해 예시된다. 경계들(1110a) 사이의 영역은 7d0(예컨대, d0 + 2d0 + 4d0)의 누적 선량을 받으며, 이 누적 선량은 이 예에서 포토레지스트에 전체 톤 피처를 형성하기 위한 선량이다. 경계(1110a)와 경계(1110b) 사이의 개개의 영역들은 6d0(예컨대, 2d0 + 4d0)의 누적 선량을 받는다. 경계(1110b)와 경계(1110c) 사이의 개개의 영역들은 5d0(예컨대, d0 + 4d0)의 누적 선량을 받는다. 경계(1110c)와 경계(1110d) 사이의 개개의 영역들은 4d0의 누적 선량을 받는다. 경계(1110d)와 경계(1110e) 사이의 개개의 영역들은 3d0(예컨대, d0 + 2d0)의 누적 선량을 받는다. 경계(1110e)와 경계(1110f) 사이의 개개의 영역들은 2d0의 누적 선량을 받는다. 경계(1110f)와 경계(1110g) 사이의 개개의 영역들은 d0의 누적 선량을 받는다.
[0066] 일부 예들에서, 선량들의 개개의 누적과 각각 연관된 중간 층들은 개개의 누적 선량에 기초하여 선량 곡선으로부터 생성되고, 중간 층들은 다각형들을 포함하는 프레임 층들을 형성하도록 래스터화된다. 각각의 중간 층은 그 중간 층과 연관되도록 식별된 픽셀(들)을 포함한다. 중간 층들은 선량 곡선을 개개의 층과 연관된 개개의 누적 선량과 비교함으로써 생성될 수 있다. 개개의 중간 층에 대해, 픽셀(들)은 선량 곡선이 개개의 중간 층과 연관된 누적 선량보다 크거나 같은 위치에 개개의 픽셀이 있을 때 해당 중간 층과 연관되는 것으로 식별된다. 이어서, 각각의 중간 층은, 개개의 프레임 층들과 연관되는 것으로 픽셀들을 식별하기 위해 불(Boolean) 표현들을 사용하여, 선량들의 개개의 레벨과 각각 연관된 프레임 층들로 래스터화된다. 프레임 층과 연관된 것으로 식별된 연속 픽셀들은 프레임 층 내에 개개의 프레임 다각형(들)을 형성한다. 프레임 다각형 내의 픽셀(들)은 연관된 선량의 노출을 위해 온으로 설정되는 한편, 다른 픽셀들은 오프로 설정된다.
[0067] 도 13은 3차원 구조(1000) 및 예시적인 중간 층들을 실현하기 위한 선량 곡선(1300)의 단면을 예시한다. 도 14는 기판 표면(800) 상에 오버레이된 중간 층들을 예시한다. 도 11과 같이, 도 13의 선량 곡선(1300)의 단면은 도 10의 3차원 구조(1000)의 단면에 매우 근접하지만, 실제로 선량 곡선 단면은 3차원 구조의 단면으로부터 달라질 수 있다.
[0068] 도 13에서, a = 1 중간 층은 픽셀들(1302)을 포함하며 a = 1 누적 선량(예컨대, d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1320g) 사이의 선량 곡선(1300) 아래의 픽셀들(1302)은 선량 곡선(1300)이 a = 1 누적 선량(예컨대, d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 a = 1 중간 층과 연관된 것으로 식별된다.
[0069] a = 2 중간 층은 픽셀들(1304)을 포함하며 a = 2 누적 선량(예컨대, 2d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1320f) 사이의 선량 곡선(1300) 아래의 픽셀들(1304)은 선량 곡선(1300)이 a = 2 누적 선량(예컨대, 2d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 a = 2 중간 층과 연관된 것으로 식별된다.
[0070] a = 3 중간 층은 픽셀들(1306)을 포함하며 a = 3 누적 선량(예컨대, 3d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1320e) 사이의 선량 곡선(1300) 아래의 픽셀들(1306)은 선량 곡선(1300)이 a = 3 누적 선량(예컨대, 3d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 a = 3 중간 층과 연관된 것으로 식별된다.
[0071] a = 4 중간 층은 픽셀들(1308)을 가지며 a = 4 누적 선량(예컨대, 4d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1320d) 사이의 선량 곡선(1300) 아래의 픽셀들(1308)은 선량 곡선(1300)이 a = 4 누적 선량(예컨대, 4d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 a = 4 중간 층과 연관된 것으로 식별된다.
[0072] a = 5 중간 층은 픽셀들(1310)을 가지며 a = 5 누적 선량(예컨대, 5d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1320c) 사이의 선량 곡선(1300) 아래의 픽셀들(1310)은 선량 곡선(1300)이 a = 5 누적 선량(예컨대, 5d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 a = 5 중간 층과 연관된 것으로 식별된다.
[0073] a = 6 중간 층은 픽셀들(1312)을 포함하며 a = 6 누적 선량(예컨대, 6d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1310b) 사이의 선량 곡선(1300) 아래의 픽셀들(1312)은 선량 곡선(1300)이 a = 6 누적 선량(예컨대, 6d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 a = 6 중간 층과 연관된 것으로 식별된다.
[0074] a = 7 중간 층은 픽셀들(1314)을 가지며 a = 7 누적 선량(예컨대, 7d0)과 연관된 것으로 정의된다. 경계들(1310a) 사이의 선량 곡선(1300) 아래의 픽셀들(1314)은 선량 곡선(1300)이 a = 7 누적 선량(예컨대, 7d0)보다 크거나 같은 경우에 대응하고 a = 7 중간 층과 연관된 것으로 식별된다. 개개의 픽셀들(1302-1314)을 갖는 중간 층들은 기판 표면(800) 상에 오버레이된 도 14에 예시된다.
[0075] a = 1 내지 a = 7 중간 층들은 불(Boolean) 표현들을 사용하여 개개의 선량들과 연관된 프레임 층들로 래스터화된다. j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0)과 연관된 j = 3 프레임 층을 래스터화하기 위해, 픽셀들(1308)은 j = 3 프레임 층과 연관되는 것으로 식별되고 j = 3 프레임 층의 프레임 다각형(1202)을 형성한다. 프레임 다각형(1202) 내의 픽셀들은 j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0)에 대해 온으로 설정되고, 프레임 다각형(1202) 외부의 픽셀들은 j = 3 레벨 선량에 대해 오프로 설정된다. j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0)과 연관된 j = 2 프레임 층을 래스터화하기 위해, (ⅰ) 픽셀들(1312), 또는 (ⅱ) 픽셀들(1308)과 중첩되지 않는 픽셀들(1304)에 대응하는 픽셀들은 j = 2 프레임 층과 연관되는 것으로 식별되고, 이러한 식별된 픽셀들의 연속 픽셀들은 j = 2 프레임 층의 프레임 다각형들(1204a-b)을 형성한다. 프레임 다각형들(1204a-b) 내의 픽셀들은 j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0)에 대해 온으로 설정되고, 프레임 다각형들(1204a-b) 외부의 픽셀들은 j = 2 레벨 선량에 대해 오프로 설정된다. j = 1 선량(예컨대, d0)과 연관된 j = 1 프레임 층을 래스터화하기 위해, (ⅰ) 픽셀들(1314), (ⅱ) 픽셀들(1312)과 중첩되지 않는 픽셀들(1310), (ⅲ) 픽셀들(1308)과 중첩하지 않는 픽셀들(1306), 또는 (ⅳ) 픽셀들(1304)과 중첩하지 않는 픽셀들(1302)에 대응하는 픽셀들은 j = 1 프레임 층과 연관되는 것으로 식별되고, 이러한 식별된 픽셀들의 연속 픽셀들은 j = 1 프레임 층의 프레임 다각형들(1206a-d)을 형성한다. 프레임 다각형들(1206a-d) 내의 픽셀들은 j = 1 레벨 선량(예컨대, d0)에 대해 온으로 설정되고, 프레임 다각형들(1206a-d) 외부의 픽셀들은 j = 1 레벨 선량에 대해 오프로 설정된다. 위에서 언급된 바와 같이, 도 12는 j = 3 프레임 층의 프레임 다각형(1202), j = 2 프레임 층의 프레임 다각형들(1204a-b), 및 j = 1 프레임 층의 프레임 다각형들(1206a-d)을 도시하며, 각각의 프레임 층은 기판 표면(800) 상에 오버레이된다.
[0076] 일부 예들에서, 블록(702)에서 생성된 프로세싱 스텝 거리, 프로세싱 어드레스 그리드들 및 프레임 층들은 레시피일 수 있거나 레시피를 형성할 수 있다. 그러한 예들에서, 레시피 실행 애플리케이션 소프트웨어(622)는 시스템(100)에서 레시피를 실행하고 기판(140)을 프로세싱하기 위해 프로세싱 스텝 거리, 프로세싱 어드레스 그리드들 및 프레임 층들을 해석하는 로직 또는 제어를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 프로세싱 스텝 거리, 프로세싱 어드레스 그리드들 및 프레임 층들은 예컨대, 프로세싱 동안의 기판의 원시 포지션들을 외삽하기 위해 그리고 이미지 투사 시스템들의 어느 픽셀들이 온 전환되어 선량을 투사하는지를 외삽하기 위해 레시피 생성 애플리케이션 소프트웨어(522)에 의해 사용될 수 있다. 레시피의 생성 및 실행에서의 임의의 치환 또는 조합이 다양한 예들의 범위 내에서 고려된다.
[0077] 도 7a 및 도 7b의 방법(700)을 다시 참조하면, 블록(704)에서 노출 레시피가 실행된다. 블록(704)에서 그리고 블록(720)에서, 인덱스 j는 정수 n과 같게 설정된다. 이어서, 블록(722)에서, 시스템(예컨대, 시스템(100))의 스테이지에 의해 지지되는 기판 상의 포토레지스트가 j 레벨 선량에 노출된다. 개개의 픽셀의 중심이 j 레벨 선량과 연관된 프로세싱 어드레스 그리드의 어드레스 위치와 정렬되고 j 레벨 선량과 연관된 프레임 층의 프레임 다각형 내에 있으면, 이미지 투사 시스템들의 픽셀들이 온 전환되고(그리고 이에 따라, 개개의 기록 빔들 또는 샷들을 투사하고); 그렇지 않으면, 이미지 투사 시스템의 픽셀들이 오프 전환된다. 블록(722)의 노출 후에, 레시피가 완료되는지(예컨대, 프레임 층들의 프레임 다각형들이 완전히 채워지는지)의 결정이 블록(724)에서 이루어진다. 레시피가 완료되지 않는다면, 블록(726)에서, 스테이지는 다른 노출을 트리거하도록 이미지 투사 시스템들에 대해 프로세싱 거리로 이동된다. 이미지 투사 시스템들에 대한 스테이지의 이동은 이미지 투사 시스템들이 고정된 포지션에 유지되는 동안의 스테이지 이동, 스테이지가 고정된 포지션에 유지되는 동안 이미지 투사 시스템들을 이동시키는 것, 또는 스테이지와 이미지 투사 시스템들 모두를 이동시키는 것의 조합을 포함한다. 추가로, 이미지 투사 시스템들에 대한 스테이지의 이동은 연속적인 이동(예컨대, 노출을 위한 중단이 없음, 여기서 각각의 노출은 이전 노출이 발생한 곳으로부터의 프로세싱 스텝 거리만큼의 이동에 의해 트리거됨)에 의해 그리고/또는 개별 스텝들에 의해(예컨대, 노출을 위한 포지션에서 일시 정지함으로써) 이루어질 수 있다.
[0078] 그 다음, 블록(728)에서, 인덱스 j가 1 이하인지 여부에 대한 결정이 이루어진다. 인덱스 j가 1 이하가 아니라면, 블록(728)에서, 인덱스 j는 1만큼 감소되고, 방법(700)은 다른 노출을 위해 블록(722)으로 루프백한다. 블록(728)에서 인덱스 j가 1 이하라면, 방법(700)은 블록(720)으로 루프백하여 인덱스 j를 n과 같게 재설정한다. 이에 따라, 블록(704)에 예시된 바와 같이, 포토레지스트는 대응하는 이동에 의해 반복적으로 노출되며, 여기서 반복 노출들은 상이한 레벨들의 선량들 사이에 순환한다. 선량들은 다른 선량들에 비해 노출의 체류 시간 및/또는 강도를 변경함으로써 실현될 수 있다. 블록(704)이 일례로 도시된다. 블록들의 동작들은 상이한 순서들로 수행될 수 있다. 추가로, 상이한 선량들 사이의 순환은 임의의 순서로 이루어질 수 있다.
[0079] 도 15 내지 도 17은 위에서 설명된 예들의 연속으로 노출 레시피를 실행하는 예를 예시하며, 여기서 정수 n은 3과 같다. 첫 번째 반복에서는, 블록(720)에서, 인덱스 j는 3으로 설정된다. 이어서, 블록(722)에서, 포토레지스트는 j = 3 레벨 선량(예컨대, 4d0)에 노출된다. 도 15는 기판 표면(800) 상에 오버레이된 (각각이 j = 3 레벨 선량과 연관되는) j = 3 프레임 층의 프레임 다각형(1202) 및 프로세싱 어드레스 그리드(902)를 예시한다. 프로세싱 어드레스 그리드(902)의 어드레스 위치와 정렬되고 프레임 다각형(1202) 내에 있는 중심을 각각 갖는 이미지 투사 시스템들의 픽셀들이 온 전환되고, j = 3 레벨 선량의 각각의 샷들이 그러한 픽셀들에 대응하는 포토레지스트의 위치들에 지향된다. 프레임 다각형들(1202, 1204a-b, 1206a-d)은 블록(724)에 의해 결정된 바와 같이 완전히 채워지지 않으며, 이어서 블록(726)에서, 스테이지는 다른 노출을 트리거하도록 이미지 투사 시스템들에 대해 프로세싱 스텝 거리로 이동된다. 인덱스 j는 블록(728)에서 결정된 바와 같이 1보다 작거나 같지 않기 때문에, 인덱스 j는 1 내지 2만큼 감소된다.
[0080] 두 번째 반복에서, 인덱스 j를 2로 설정하면, 블록(722)에서, 포토레지스트는 j = 2 레벨 선량(예컨대, 2d0)에 노출된다. 도 16은 기판 표면(800) 상에 오버레이된 (각각이 j = 2 레벨 선량과 연관되는) j = 2 프레임 층의 프레임 다각형들(1204a-b) 및 프로세싱 어드레스 그리드(904)를 예시한다. 프로세싱 어드레스 그리드(904)의 어드레스 위치와 정렬되고 프레임 다각형(1204a-b) 중 임의의 프레임 다각형 내에 있는 중심을 각각 갖는 이미지 투사 시스템들의 픽셀들이 온 전환되고, j = 2 레벨 선량의 각각의 샷들이 그러한 픽셀들에 대응하는 포토레지스트의 위치들에 지향된다. 프레임 다각형들(1202, 1204a-b, 1206a-d)은 블록(724)에 의해 결정된 바와 같이 완전히 채워지지 않으며, 이어서 블록(726)에서, 스테이지는 다른 노출을 트리거하도록 이미지 투사 시스템들에 대해 프로세싱 스텝 거리로 이동된다. 인덱스 j는 블록(728)에서 결정된 바와 같이 1보다 작거나 같지 않기 때문에, 인덱스 j는 1 내지 1만큼 감소된다.
[0081] 세 번째 반복에서, 인덱스 j를 1로 설정하면, 블록(722)에서, 포토레지스트는 j = 1 레벨 선량(예컨대, d0)에 노출된다. 도 17은 기판 표면(800) 상에 오버레이된 (각각이 j = 1 레벨 선량과 연관되는) j = 1 프레임 층의 프레임 다각형들(1206a-d) 및 프로세싱 어드레스 그리드(906)를 예시한다. 프로세싱 어드레스 그리드(906)의 어드레스 위치와 정렬되고 프레임 다각형(1206a-d) 중 임의의 프레임 다각형 내에 있는 중심을 각각 갖는 이미지 투사 시스템들의 픽셀들이 온 전환되고, j = 1 레벨 선량의 각각의 샷들이 그러한 픽셀들에 대응하는 포토레지스트의 위치들에 지향된다. 프레임 다각형들(1202, 1204a-b, 1206a-d)은 블록(724)에 의해 결정된 바와 같이 완전히 채워지지 않으며, 이어서 블록(726)에서, 스테이지는 다른 노출을 트리거하도록 이미지 투사 시스템들에 대해 프로세싱 스텝 거리로 이동된다. 인덱스 j는 블록(728)에서 결정된 바와 같이 1과 같으므로, 인덱스 j는 블록(720)에서 3으로 재설정된다. 이어서, 이동에 따른 노출의 후속 반복들이 수행되며, 블록(724)에 의해 결정된 바와 같이, 프레임 다각형들(1202, 1204a-b, 1206a-d)이 완전히 채워져 레시피의 실행을 완료할 때까지, 노출들은 상이한 레벨들의 선량들을 통해 순환된다.
[0082] 도 7a 및 도 7b의 방법(700)을 다시 참조하면, 블록(706)에서, 포토레지스트가 현상된다. 도 8 내지 도 17과 관련하여 설명된 예들을 계속하면, 포토레지스트는 도 10의 3차원 구조(1000)로 현상될 수 있다.
[0083] 다양한 예들은 임의의 수의 레벨들의 선량들로 구현될 수 있다. 예들은 선량들의 임의의 상이한 양자화를 구현할 수 있으며, 이는 공칭 선량의 이진 지수 배수 들일 수 있거나 그렇지 않을 수 있다. 아래의 표 1은 정수 n이 2와 같은 경우 누적 선량들의 예시적인 조합들을 보여준다. 아래의 표 2는 정수 n이 3과 같은 경우 누적 선량들의 예시적인 조합들을 보여준다. 아래의 표 3은 정수가 4와 같은 경우 누적 선량들의 예시적인 조합들을 보여준다. 이러한 표들에서, dj는 j 레벨 선량을 표시하고, 일반적으로, d1 < d2 < d3 < d4인 것으로 가정된다.
표 1
(n = 2)
누적 선량 조합 수 선량 조합
1 d1
2 d2
3(전체 톤) d2 + d1
표 2
(n = 3)
누적 선량 조합 수 선량 조합
1 d1
2 d2
3 d2 + d1
4 d3
5 d3 + d1
6 d3 + d2
7(전체 톤) d3 + d2 + d1
표 3
(n = 4)
누적 선량 조합 수 선량 조합
1 d1
2 d2
3 d2 + d1
4 d3
5 d3 + d1
6 d3 + d2
7 d3 + d2 + d1
8 d4
9 d4 + d1
10 d4 + d2
11 d4 + d2 + d1
12 d4 + d3
13 d4 + d3 + d1
14 d4 + d3 + d2
15(전체 톤) d4 + d3 + d2 + d1
[0084] 도 18은 일부 예들에 따른 3개의 레벨들의 선량들을 사용하여 패터닝된 포토레지스트를 도시한다. 이 예에서, 포토레지스트는 3차원 블레이즈(blaze) 격자이다. 도시된 바와 같이, 단일 스캔 프로세스를 사용하여 매끄러운 테이퍼형 측벽들이 생성되었다. 단일 스캔 프로세스는 단일 기판 로딩 및 단일 기판 정렬로 구현될 수 있다. 이에 따라, 다수의 기판 로딩 단계들 및 다수의 기판 정렬들이 방지될 수 있기 때문에, 단일 스캔을 사용하여 프로세싱 시간이 감소될 수 있다. 추가로, 단일 기판 로딩 및 단일 기판 정렬로, 오버레이 에러들이 방지될 수 있다. 노출들은 자기 정렬될 수 있다.
[0085] 전술한 내용은 본 개시내용의 예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 기본 범위를 벗어나지 않으면서 본 개시내용의 다른 예들 및 추가 예들이 안출될 수 있으며, 본 개시내용의 범위는 하기의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (20)

  1. 상부에 포토레지스트가 배치된 기판을 지지하도록 구성된 스테이지;
    리소그래피 시스템 지지부;
    이미지 투사 시스템들, 제어기 및 메모리를 포함하는 리소그래피 시스템을 포함하며,
    상기 이미지 투사 시스템들은 상기 리소그래피 시스템 지지부에 결합되고;
    상기 제어기는 메모리에 결합되며, 상기 메모리는 상기 제어기에 의해 실행될 명령 코드를 저장하고;
    상기 제어기에 의한 상기 명령 코드의 실행은 상기 제어기로 하여금:
    상기 스테이지에 의해 지지되는 포토레지스트를 반복적으로 노출시키고 ― 노출들 각각은 상기 이미지 투사 시스템들로부터 투사된 하나 이상의 기록 빔들을 사용하는 것을 포함하며, 상기 노출들 각각은 상이한 선량(dosage amount)들의 개개의 선량으로 존재하고, 상이한 선량들의 누적인 누적 선량은 상기 포토레지스트에 대한 전체 톤(full tone) 선량임 ―; 그리고
    상기 노출들의 순차적인 쌍들 사이의 스텝 거리만큼 상기 스테이지를 상기 이미지 투사 시스템들에 대해 이동시키도록,
    상기 스테이지 및 상기 이미지 투사 시스템들을 제어하게 하는,
    시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 상이한 선량들은 공칭 선량의 상이한 이진 지수 배수들인,
    시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 이미지 투사 시스템들은 픽셀들의 어레이를 포함하고; 그리고
    상기 노출들 각각에 대해, 상기 픽셀들의 어레이의 픽셀들 중 하나 이상은, 개개의 픽셀의 중심이 다각형 내의 어드레스 그리드의 어드레스 위치와 정렬될 때 개개의 기록 빔을 상기 포토레지스트에 투사하며,
    상기 어드레스 그리드 및 상기 다각형 각각은 상기 개개의 노출의 상이한 선량들의 개개의 선량과 연관되는,
    시스템.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 상이한 선량들 중 임의의 선량과 연관된 각각의 어드레스 그리드는 어드레스 위치들의 HCP(hexagonal close-packed) 패턴인,
    시스템.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 상이한 선량들의 개개의 선량과 연관된 각각의 어드레스 그리드는 상기 상이한 선량들 중 각각의 다른 선량과 연관된 각각의 다른 어드레스 그리드로부터 오프셋되는,
    시스템.
  6. 제3 항에 있어서,
    상이한 프레임 층들이 상기 상이한 선량들의 개개의 선량들과 연관되고,
    상기 프레임 층들의 프레임 층은 상기 개개의 노출의 상이한 선량들의 개개의 선량과 연관된 다각형을 포함하는,
    시스템.
  7. 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금 동작들을 수행하게 하는 명령들을 저장하는 비-일시적 저장 매체로서,
    상기 동작들은:
    리소그래피 시스템에 의해 프로세싱될 기판 표면 상에 오버레이(overlay)될 공칭 어드레스 그리드를 생성하는 동작 ― 상기 리소그래피 시스템은 픽셀들의 어레이를 포함하는 이미지 투사 시스템들을 포함하고, 상기 픽셀들의 어레이의 각각의 픽셀은 상기 기판 표면을 향해 기록 빔을 선택적으로 지향시키도록 구성되며, 상기 공칭 어드레스 그리드를 생성하는 것은 포토레지스트에 전체 톤 피처를 형성하기 위한 공칭 다중도(multiplicity) 및 공칭 스텝 거리에 기초하고, 상기 공칭 어드레스 그리드를 생성하는 것은 상기 픽셀들의 어레이에 추가로 기초함 ―;
    상기 공칭 다중도를 정수의 배수만큼 증가시킴으로써 프로세싱 다중도를 생성하는 동작;
    상기 공칭 어드레스 그리드에 기초하여 상기 정수의 프로세싱 어드레스 그리드들을 생성하는 동작 ― 상기 프로세싱 어드레스 그리드들 각각은 상이한 선량들의 개개의 선량과 연관되고, 상기 상이한 선량들의 누적인 누적 선량은 상기 전체 톤 피처를 형성하기 위한 전체 톤 선량임 ―; 및
    상기 프로세싱 어드레스 그리드들 및 상기 상이한 선량들에 기초하여, 상기 리소그래피 시스템에 의한 프로세싱을 위한 레시피(recipe)를 생성하는 동작을 포함하는,
    비-일시적 저장 매체.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 레시피는 제어기에 의해 실행될 명령 코드를 포함하고; 그리고
    상기 제어기에 의한 상기 명령 코드의 실행은 상기 제어기로 하여금:
    스테이지에 의해 지지되는 포토레지스트를 반복적으로 노출시키고 ― 노출들 각각은 상기 상이한 선량들의 개개의 선량으로 존재하며, 상기 노출들 각각에 대해, 상기 픽셀들의 어레이의 픽셀들 중 하나 이상은, 개개의 픽셀의 중심이 개개의 노출의 상이한 선량들 중 개개의 선량과 연관된 프로세싱 어드레스 그리드의 어드레스 위치와 정렬될 때, 그리고 상기 어드레스 위치가 상기 개개의 노출의 상이한 선량들 중 개개의 선량과 연관된 다각형 내에 있을 때 개개의 기록 빔을 상기 포토레지스트에 투사함 ―; 그리고
    상기 노출들 각각 이후 상기 노출들 중 다음 노출 이전에 프로세싱 스텝 거리만큼 상기 스테이지를 상기 이미지 투사 시스템들에 대해 이동시키도록,
    상기 리소그래피 시스템의 이미지 투사 시스템들 및 상기 스테이지를 제어하게 하는,
    비-일시적 저장 매체.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 프로세싱 스텝 거리는 상기 공칭 스텝 거리를 상기 정수로 나눈 몫인,
    비-일시적 저장 매체.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 상이한 선량들은 공칭 선량의 상이한 이진 지수 배수들인,
    비-일시적 저장 매체.
  11. 제7 항에 있어서,
    상기 프로세싱 어드레스 그리드들 각각은 어드레스 위치들의 HCP(hexagonal close-packed) 패턴인,
    비-일시적 저장 매체.
  12. 제7 항에 있어서,
    상기 동작들은:
    상기 포토레지스트에 패터닝될 3차원 구조의 표현을 획득하는 동작; 및
    상기 3차원 구조의 표현을 개개의 층들의 다각형들로 분해하는 동작을 더 포함하며,
    상기 층들 각각은 상기 상이한 선량들의 개개의 선량과 연관되고,
    상기 레시피는 상기 층들의 다각형들에 추가로 기초하는,
    비-일시적 저장 매체.
  13. 리소그래피 시스템에 의해 레시피를 실행하는 단계를 포함하며,
    상기 레시피를 실행하는 단계는 단일 스캔에서:
    상기 리소그래피 시스템의 이미지 투사 시스템들을 사용하여 상기 리소그래피 시스템의 스테이지에 의해 지지되는 포토레지스트를 반복적으로 노출시키는 단계 ― 상기 이미지 투사 시스템들은 픽셀들의 어레이를 포함하고, 상기 픽셀들의 어레이의 각각의 픽셀은 상기 포토레지스트를 향해 기록 빔을 선택적으로 지향시키도록 구성되며, 노출들 각각은 상기 노출들 중 바로 앞선 노출과 상이한 선량으로 존재하고, 상기 노출들 각각에 대해, 상기 픽셀들의 어레이의 하나 이상의 픽셀들은, 개개의 픽셀의 중심이 개개의 노출의 개개의 선량과 연관된 프로세싱 어드레스 그리드의 어드레스 위치와 정렬될 때, 그리고 상기 어드레스 위치가 상기 개개의 노출의 개개의 선량과 연관된 다각형 내에 있을 때 개개의 기록 빔을 상기 포토레지스트에 투사하며, 선량들의 누적은 상기 포토레지스트에 전체 톤 피처를 형성하기 위한 전체 톤 선량임 ―; 및
    상기 노출 후에 그리고 후속 노출 전에 프로세싱 스텝 거리만큼 상기 스테이지를 상기 이미지 투사 시스템들에 대해 이동시키는 단계를 포함하는,
    방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 포토레지스트 상에 오버레이될 공칭 어드레스 그리드를 생성하는 단계 ― 상기 공칭 어드레스 그리드를 생성하는 단계는 상기 포토레지스트에 상기 전체 톤 피처를 형성하기 위한 공칭 다중도 및 공칭 스텝 거리에 기초하고, 상기 공칭 어드레스 그리드를 생성하는 단계는 상기 픽셀들의 어레이에 추가로 기초함 ―;
    상기 공칭 다중도를 정수의 배수만큼 증가시킴으로써 프로세싱 다중도를 생성하는 단계 ― 상기 프로세싱 스텝 거리는 상기 공칭 스텝 거리를 상기 정수로 나눈 몫임 ―;
    상기 공칭 어드레스 그리드에 기초하여 상기 정수의 프로세싱 어드레스 그리드들을 생성하는 단계 ― 상기 프로세싱 어드레스 그리드들 각각은 상기 선량들의 개개의 선량과 연관됨 ―; 및
    상기 프로세싱 어드레스 그리드들 및 상기 선량들에 기초하여 상기 레시피를 생성하는 단계를 더 포함하는,
    방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 포토레지스트에 패터닝될 3차원 구조의 표현을 획득하는 단계; 및
    상기 3차원 구조의 표현을 개개의 프레임 층들의 다각형들로 분해하는 단계를 더 포함하며,
    상기 프레임 층들 각각은 상기 선량들의 개개의 선량과 연관되고,
    상기 레시피는 상기 프레임 층들의 다각형들에 추가로 기초하는,
    방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 3차원 구조의 표현을 분해하는 단계는:
    상기 3차원 구조에 대응하는 선량 곡선을 획득하는 단계;
    최고 선량으로 시작하여 각각의 다음 최고 선량에 대해 반복적으로, 개개의 반복의 선량과 연관된 개개의 중간 층의 픽셀들을 식별하는 것을 계속하는 단계 ― 상기 식별된 픽셀들은 개개의 위치들에 대응하며, 상기 개개의 위치들에서의 이전 반복들의 누적 선량과 상기 선량 곡선 간의 차이는 상기 개개의 반복의 선량보다 크거나 같음 ―; 및
    상기 중간 층들을 상기 프레임 층들로 래스터화(rasterize)하는 단계를 포함하는,
    방법.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 3차원 구조의 표현을 분해하는 단계는:
    상기 3차원 구조에 대응하는 선량 곡선을 획득하는 단계;
    중간 층들 각각에 대해, 상기 선량 곡선이 개개의 중간 층과 연관된 누적 선량보다 크거나 같은 개개의 위치들에 대응하는 개개의 중간 층의 픽셀들을 식별하는 단계; 및
    상기 중간 층들을 상기 프레임 층들로 래스터화하는 단계를 포함하며,
    상기 프레임 층들 각각은 상기 선량들의 개개의 선량과 연관되는,
    방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    개개의 선량과 연관된 각각의 프로세싱 어드레스 그리드는 어드레스 위치들의 HCP(hexagonal close-packed) 패턴인,
    방법.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 선량들은 공칭 선량의 상이한 이진 지수 배수들인,
    방법.
  20. 제13 항에 있어서,
    개개의 선량과 연관된 각각의 프로세싱 어드레스 그리드는 각각의 다른 선량과 연관된 각각의 다른 프로세싱 어드레스 그리드로부터 오프셋되는,
    방법.
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