(57)【要約】【課題】単一露光ステップの限度よりも小さいクリティカルディメンションのフィーチャを形成できる技術を提供する。【解決手段】第１の露光から得られる現像レジストパターンがマルチ露光リソグラフィ工程の第２の露光で露光される第２のレジスト層内に存在するマルチ露光リソグラフィ工程。第２の露光工程で使用される第２のマスクパターンは、第２の露光が実行される時に存在する現像レジストパターンの散乱効果を補償するその少なくとも１つのフィーチャに対する少なくとも１つの局所調整を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の第１のレジスト層に第１のマスクパターンを露光して第１の潜像レジストパターンを生成し、
前記第１の潜像レジストパターンを現像して現像レジストパターンを生成し、
前記現像レジストパターンを覆う第２のレジスト層を基板にコーティングし、
前記第２のレジスト層に第２のマスクパターンを露光することを含み、
前記第２のマスクパターンが、前記第１のパターンに基づく局所パターン調整を含む、デバイス製造方法。
【請求項２】
前記局所パターン調整が、前記現像レジストパターンのフィーチャに隣接して位置する前記第２のマスクパターンのフィーチャをバイアスすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記バイアスすることが、前記第２のマスクパターンの前記フィーチャのクリティカルディメンションを増加させることを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記基板に前記第２のレジスト層をコーティングする前に前記現像レジストパターンを固定することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記現像レジストパターンを固定することが、前記現像レジストパターンを加熱することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記現像レジストパターンを固定することが、前記現像レジストパターンを試薬に反応させて保護コーティングを生成することを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第２のレジスト層が、前記第１のレジスト層とトーンが逆である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
第１の露光時間中に第１のマスクパターンのフィーチャの第１のサブセットを使用し、
第２の露光時間中に第２のマスクパターンのフィーチャの第２のサブセットを使用し、
前記第２のマスクパターン内のフィーチャの前記第２のサブセットの少なくとも１つのフィーチャに、前記第１のマスクパターンの前記フィーチャに基づく局所調整を実行することを含む、マルチ露光リソグラフィ方法。
【請求項９】
前記実行が、前記第２のマスクパターン内のフィーチャの前記第２のサブセットの前記少なくとも１つのフィーチャをバイアスすることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記バイアスが、前記少なくとも１つのフィーチャのクリティカルディメンションを増加させることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記実行が、前記少なくとも１つのフィーチャに少なくとも１つの調整シナリオを適用することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの調整シナリオが、前記マルチ露光リソグラフィ工程を用いた少なくとも１つのテストフィーチャの形成のシミュレーションに基づく、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの調整シナリオが、前記マルチ露光リソグラフィ工程を用いた少なくとも１つのフィーチャの少なくとも１つのテスト印刷に基づく、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記実行が、
前記第１のマスクパターン及び前記第２のマスクパターンの露光をシミュレートし、
前記シミュレートされた露光を所望のパターンと比較し、
フィーチャの前記第２のサブセットの少なくとも１つのフィーチャを調整することを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記シミュレート、比較及び調整を繰り返すことをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１のマスクパターンのフィーチャの前記使用が、所望のパターンのフィーチャがその後の露光に与える予測される影響に基づく、請求項８に記載の方法。
【請求項１７】
基板上に形成する第１のマスクパターンの生成であって、該第１のマスクパターンが所望のパターンのフィーチャの第１のサブセットを含む、該生成と、
基板上に形成する第２のマスクパターンの生成であって、該第２のマスクパターンが、前記所望のパターンのフィーチャの第２のサブセットを含むリソグラフィ工程で前記第１のマスクパターンが露光された後に露光される、該生成とを含み、
前記所望のパターンのフィーチャの前記第２のサブセットのフィーチャが、前記所望のフィーチャの前記第１のサブセットに基づいて調整されている、方法。
【請求項１８】
前記所望のパターンのフィーチャの前記第２のサブセットのフィーチャが、バイアスを適用することにより調整されている、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記バイアスが、前記フィーチャのクリティカルディメンションの増加である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
フィーチャの第１のセットを有する第１のパターニングされた層を含む第１の基板を備える第１のマスクと、
フィーチャの第２のセットを有する第２のパターニングされた層を含む第２の基板を備える第２のマスクであって、前記所望のパターンのフィーチャの前記第２のサブセットのフィーチャが前記所望のフィーチャの前記第１のサブセットに基づいて調整されている、第２のマスクと、
を備えるシステム。
【請求項２１】
基板上の第１のレジスト層に第１のマスクパターンを露光して第１の潜像レジストパターンを形成し、
前記第１の潜像レジストパターンを現像して現像レジストパターンを形成し、
前記現像レジストパターンを覆う第２のレジスト層を前記基板にコーティングし、
前記第２のレジスト層に第２のマスクパターンを露光することを含み、
前記第２のマスクパターンが、前記第１のパターンに基づく局所パターン調整を含む、デバイス製造方法。
【請求項２２】
前記局所パターン調整が、前記現像レジストパターンのフィーチャに隣接して印刷する前記第２のマスクパターンのフィーチャをバイアスすることを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記バイアスが、前記現像レジストパターンのフィーチャに隣接して印刷する前記第２のマスクパターンの前記フィーチャのクリティカルディメンションを増加させることを含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記基板に前記第２のレジスト層をコーティングする前に前記現像レジストパターンを固定することをさらに含む、請求項２１から２３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記現像レジストパターンを固定する前記ステップが、前記現像レジストパターンを加熱することを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記現像レジストパターンを固定する前記ステップが、前記現像レジストパターンを試薬に反応させて保護コーティングを形成することを含む、請求項２４又は２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記第２のレジスト層が、前記第１のレジスト層とトーンが逆である、請求項２１から２６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２８】
基板の層内に所望のパターンを形成するマルチ露光リソグラフィ工程のためのマスクパターンのセットを設計する方法であって、前記所望のパターンが複数のフィーチャを含み、
前記フィーチャの第１のサブセットを、前記マルチ露光工程で最初に露光する第１のマスクパターンに割り当て、
前記フィーチャの第２のサブセットを、前記マルチ露光工程で前記第１のマスクパターンの後に露光される第２のマスクパターンに割り当て、
前記第２のマスクパターン内のフィーチャの前記第２のサブセットの少なくとも１つのフィーチャに、前記第１のマスクパターンの前記フィーチャに基づいて決定される局所調整を適用することを含む方法。
【請求項２９】
局所調整の適用が、前記第２のマスクパターン内のフィーチャの前記第２のサブセットの前記少なくとも１つのフィーチャにバイアスを適用することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
バイアスの適用が、前記少なくとも１つのフィーチャのクリティカルディメンションを増加させることを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
局所調整の適用が、前記少なくとも１つのフィーチャに少なくとも１つの調整ルールを適用することを含む、請求項２８から３０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記少なくとも１つの調整ルールが、前記マルチ露光リソグラフィ工程を用いた少なくとも１つのテストフィーチャの形成のシミュレーションから導き出される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記少なくとも１つの調整ルールが、前記マルチ露光リソグラフィ工程を用いた少なくとも１つのフィーチャの少なくとも１つのテスト印刷から導き出される、請求項３１又は３２に記載の方法。
【請求項３４】
局所調整の適用が、
前記マルチ露光工程で前記第１のマスクパターンを露光しその次に前記第２のマスクパターンを露光することをシミュレートし、
前記シミュレートされた露光を前記所望のパターンと比較し、
フィーチャの前記第２のサブセットの少なくとも１つのフィーチャを調整すること
を含む、請求項２８から３３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３５】
シミュレート、比較及び調整の前記ステップが、少なくとも１回繰り返される、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
フィーチャを前記第１のマスクパターンに割り当てる前記ステップが、前記所望のパターンのフィーチャがその後の露光に与える予測される影響に関して実行される、請求項２８から３５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項３７】
基板の層上の複数のフィーチャを含む所望のパターンを印刷するマルチ露光リソグラフィ工程で使用されるマスクパターンのセットであって、
前記所望のパターンの前記フィーチャの第１のサブセットを含む第１のマスクパターンと、
前記マルチ露光リソグラフィ工程で前記第１のマスクパターン後に露光する第２のマスクパターンであって、前記所望のパターンの前記フィーチャの第２のサブセットを含む第２のマスクパターンと、
を含み、
前記所望のパターンの前記フィーチャの前記第２のサブセットのフィーチャが、前記所望のフィーチャの前記第１のサブセットに従って調整されている、マスクパターンのセット。
【請求項３８】
前記所望のパターンの前記フィーチャの前記第２のサブセットの前記フィーチャが、バイアスを適用することにより調整されている、請求項３７に記載のマスクパターンのセット。
【請求項３９】
前記バイアスが、前記フィーチャのＣＤの増加である、請求項３８に記載のマスクパターンのセット。
【請求項４０】
各々がパターニングされた層を有する基板を備える第１のマスク及び第２のマスクを備えるマスクのセットであって、前記第１及び第２のマスクの前記パターニングされた層がそれぞれ、請求項３７に記載のマスクパターンの前記セットの前記第１及び第２のマスクパターンを具体化するマスクのセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、マルチ露光リソグラフィ工程で使用するマスクパターンのセットを設計する方法、マスクパターンのセット、及びデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが与えられる互いに近接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。従来のリソグラフィ装置は、パターン全体をターゲット部分に１回で露光することによって各ターゲット部分が照射される、いわゆるステッパと、基板を所定の方向（「スキャン」方向）と平行あるいは逆平行にスキャンしながら、パターンを所定の方向（「スキャン」方向）に放射ビームでスキャンすることにより、各ターゲット部分が照射される、いわゆるスキャナとを含む。パターンを基板にインプリントすることによっても、パターニングデバイスから基板へとパターンを転写することが可能である。
【０００３】
[0003]  周知の液浸リソグラフィ技術は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を充填するために水などの屈折率が比較的大きい液体にリソグラフィ投影装置の基板を液浸させるケースを含む。この液体は、望ましくは、蒸留水であるが、他の液体も使用することができる。本発明は液体に関して説明される。しかし、流体、特にウェッティング流体、非圧縮性流体及び／又は空気よりも大きい屈折率、望ましくは、水よりも大きい屈折率を有する流体も適している。ガス以外の流体が特に好ましい。この趣旨は、液体内で露光放射の波長が短くなるためにより小さいフィーチャの結像が可能になることである。（液体の効果は、システムの有効開口数を増やし、焦点深度を深くすることである。）固体粒子（石英など）を内部に懸濁させた水、又はナノ粒子の懸濁物（例えば、寸法が最大約１０ｎｍの粒子）を含む液体などの他の液浸液が使用されている。懸濁粒子は、それが懸濁されている液体と類似の又は同じ屈折率を有していてもよいし、又はそうでなくてもよい。適している他の液体は、デカリンなどの芳香族及びフッ化炭化水素などの炭化水素、及び水溶液である。
【０００４】
[0004]  しかし、その全体を参照により本明細書に組み込むものとする米国特許第４，５０９，８５２号などに基板又は基板及び基板テーブルを液体の浴槽内に液浸させる方法は、スキャン露光中に加速しなければならない大きい液体の塊があることを意味する。これには、追加のモータ又はさらに強力なモータが必要であり、液体中の乱流が望ましくない予測不能な効果を引き起こすことがある。
【０００５】
[0005]  液体供給システムなどの液体ハンドリングシステムの方法は、基板の局所領域、例えば、投影システムの最終要素と基板との間にのみ、液体閉じ込め構造を用いて液体を提供する方法である（基板は、一般に投影システムの最終要素よりも表面積が大きい）。この方法を用いたそのような１つの方法が、その全体を参照により本明細書に組み込むものとするＷＯ９９／４９５０４号に開示されている。本出願の図２及び図３に図示されているように、液体が少なくとも１つの入口ＩＮによって基板上に、望ましくは最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給され、投影システムの下を通過した後に少なくとも１つの出口ＯＵＴによって除去される。つまり、基板が−Ｘ方向にて要素の下でスキャンされると、液体が要素の＋Ｘ側にて供給され、−Ｘ側にて取り上げられる。本出願の図２は、液体が入口ＩＮを介して供給され、低圧源に接続された出口ＯＵＴによって要素の他方側で取り上げられる構成を概略的に示したものである。図２の図では、液体が最終要素に対する基板の動作方向に沿って供給されるが、こうである必要はない。最終要素の周囲に配置された入口及び出口の様々な方向及び数が可能である。一例が図３に図示され、ここでは各側に４組の入口と出口が、最終要素の周囲の規則的パターンで設けられる。
【０００６】
[0006]  液体ハンドリングシステムの別の方法は、投影システムの最終要素と基板テーブルとの間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延びるシール部材をシステムに提供する方法である。シールの近くには液浸液のメニスカスがある。シールは、液浸液を閉じ込め、メニスカスを生成することができる。閉じ込められた液浸液を露光光が通過するため、これは光学液体と考えることができる。そのような構成は、本出願の図４に示されている。シール部材は、ＸＹ平面で投影システムに対して実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸方向）にある程度相対的な動きもあり得る。シールは、シール部材と基板表面との間に形成される。好ましくは、シールは、その全体を参照により本明細書に組み込むものとする本出願の図５に示されたＥＰ−Ａ−１，４２０，２９８号に開示されたガスシールなどの非接触シールである。
【０００７】
[0007]  その全体を参照により本明細書に組み込むものとするＥＰ−Ａ−１，４２０，３００号には、ツイン又はデュアルステージ液浸リソグラフィ装置の概念が開示されている。そのような装置は、基板を支える２つのステージを備える。第一位置にあるステージで、液浸液がない状態でレベリング測定が実行され、液浸液が存在する第二位置にあるステージで、露光が実行される。別法として、装置は１つのステージのみを有する。
【０００８】
[0008]  その全体を参照により本明細書に組み込むものとするＷＯ２００５／０６４４０５号に、液浸液が閉じ込められていないオールウェット構成が開示されている。そのようなシステムでは、基板の上面全体が液体に覆われる。これが有利なのは、基板の上面全体が同じ状態に曝されるからである。このことは、基板の温度制御及び処理にとって有利である。ＷＯ２００５／０６４４０５号では、液体供給システムが、投影システムの最終要素と基板との間のギャップに液体を提供する。露光時の投影システムの最終要素と基板との間の液体は光学液体である。この液体は、基板の残りの部分の上に漏れることができる。基板テーブルの縁部のバリアによって液体が逃げるのが防がれ、したがって制御された方法で基板テーブルの上面からこれを除去することができる。液浸液の範囲を画定する液体メニスカスは、投影システムから離れている。このようなシステムは基板の温度制御及び処理を改善することができるが、それでも液浸液の蒸発が生じ得る。この問題を緩和する１つの方法が、その全体を参照により本明細書に組み込むものとするＵＳ２００６／１１９８０９号に記載されており、ここではすべての位置で基板Ｗを覆い、液浸液を自身と基板及び／又は基板を保持する基板テーブルの上面との間に延在させるように構成された部材が提供される。
【０００９】
[0009]  さらに小さいクリティカルディメンションのフィーチャを作成するために、さまざまな方法を用いて回折限度で許容されない微小なフィーチャが形成されてきた。いくつかの工程は、デバイスの単一の層を製造する２つのリソグラフィステップを含む。これらの方法は、多くの場合、ダブルパターニング工程と呼ばれる。そのような工程の１つは、ハードマスク上部に第１のパターンを備えた第１のレジスト層を露光するステップと、第１のパターンを現像してハードマスク内にエッチングするステップと、第２のハードマスクと、反射防止コーティング（ＡＲＣ）の厚い層と、第２のレジスト層とを塗布するステップと、第２のレジスト層に第２のパターンを露光するステップと、第２のパターンを現像して第２のハードマスク内にエッチングするステップと、組み合わせたパターンを基板のハードマスク内に転写するステップとを含む。多くの場合、リソ−エッチ−リソ−エッチ(Litho-Etch-Litho-Etch)又はＬＥＬＥ工程と呼ばれるそのような工程は、エッチングステップを実行するために基板をリソセル（リソグラフィ装置及び関連するトラック）から取り外さなければならず、遅延が生じ、基板が汚染される機会を増やすので不利である。
【００１０】
[0010]  従って、第２のレジストをその上に直接コーティングして第１のパターンを除去せずに第２のパターンを露光できるように第１のレジスト内に第１のパターンを「フリーズ」("freezing")させるさまざまな方法が存在する。トラックから基板を取り外さずに「フリーズ」工程を実行できるならばこの方法は有利である。１つの推奨される「フリーズ」工程は、ポリマー鎖の架橋などの化学反応を受けるように、現像された第１のレジストを焼成し、第２のレジストの溶剤内での溶解力を弱めるステップを含む。別の推奨される「フリーズ」工程は、現像された第２のレジストに可能であれば加熱時にそれと反応する物質をコーティングし、保護層を形成するステップを含む。別の推奨されるダブルパターニング工程は、中間エッチングステップを回避し、第１の露光のためのポジティブレジストと第２の露光のためのネガティブレジストを使用して、第１の露光で形成されるフィーチャが確実に第２の露光で照射されないようにする。
【００１１】
[0011]  単一の露光ステップの限度より小さいピッチを製造する他の工程は、いわゆるスペーサ技術(spacer techniques)を含む。これらの工程では、レジストにハードマスク内にエッチングされた第１の繰り返しパターンが露光される。パターニングされたハードマスクは、コンフォーマルコーティングを形成するスペーサ材料でコーティングされる。ハードマスクフィーチャの両側の制御された幅のスペーサのみが残るように、コンフォーマルコーティングの制御されたエッチングが実行される。次に、ハードマスクフィーチャがエッチングされ、ハードマスクフィーチャの半分のピッチのスペーサだけが残される。中間量を露光された領域のみが現像工程で洗い流されるように上限しきい値と下限しきい値より下の放射を露光された時に硬いままである、露光放射の２つのしきい値を有効に有するレジストを使用するデュアルトーン工程もある。
【００１２】
[0012]  しかし、上記のいずれの工程も理想的とはいえない。ダブルパターニング工程は、中間エッチングを回避しても２つの高コストのリソグラフィステップを含む。それらは、また２つのパターニングステップのオーバレイエラー及びその他の結像エラーを起こしやすい。スペーサ及びデュアルトーンレジスト工程は、通常、ロジック型構造ではなく、例えばメモリ内の反復構造を形成する場合にのみ有用である。
【発明の概要】
【００１３】
[0013]  従って、単一露光ステップの限度よりも小さいクリティカルディメンションのフィーチャを形成できる改良型工程が必要である。
【００１４】
[0014]  本発明のある実施形態では、基板上の第１のレジスト層に第１のマスクパターンを露光して第１の潜像レジストパターンを生成し、第１の潜像レジストパターンを現像して現像レジストパターンを生成し、現像レジストパターンを覆う第２のレジスト層を基板にコーティングし、第２のレジスト層に第１のパターンに基づく局所パターン調整を含む第２のマスクパターンを露光することを含む、デバイス製造方法が提供される。
【００１５】
[0015]  本発明の別の実施形態では、第１の露光時間中に第１のマスクパターンのフィーチャの第１のサブセットを使用し、第２の露光時間中に第２のマスクパターンのフィーチャの第２のサブセットを使用し、第２のマスクパターンのフィーチャの第２のサブセットの少なくとも１つのフィーチャに対して第１のマスクパターンのフィーチャに基づく局所調整を行うことを含む、マルチ露光リソグラフィ工程の方法が提供される。
【００１６】
[0016]  本発明の別の実施形態では、基板上に形成する第１のマスクパターンの生成であって、第１のマスクパターンが所望のパターンのフィーチャの第１のサブセットを含む、該生成と、基板上に形成する第２のマスクパターンの生成であって、第２のマスクパターンが所望のパターンのフィーチャの第２のサブセットを含むリソグラフィ工程で第１のマスクパターンが露光された後に第２のマスクパターンが露光される、該生成とを含み、所望のパターンのフィーチャの第２のサブセットのフィーチャが所望のフィーチャの第１のサブセットに基づいて調整されている、方法が提供される。
【００１７】
[0017]  本発明の別の実施形態では、フィーチャの第１のセットを有する第１のパターニングされた層を含む第１の基板を備える第１のマスクと、フィーチャの第２のセットを有する第２のパターニングされた層を含む第２の基板を備える第２のマスクであって、所望のパターンのフィーチャの第２のサブセットのフィーチャが所望のフィーチャの第１のサブセットに基づいて調整されている第２のマスクとを備える、システムが提供される。
【００１８】
[0018]  次に、本発明の実施形態を添付の略図を参照しながら、ほんの一例として説明する。図面では対応する参照記号は対応する部品を示している。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】[0019]本発明を実施するためのリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0020]リソグラフィ投影装置で使用される流体ハンドリング構造を示す図である。
【図３】[0020]リソグラフィ投影装置で使用される流体ハンドリング構造を示す図である。
【図４】[0021]別のリソグラフィ投影装置による流体ハンドリング構造を示す図である。
【図５】[0022]流体をハンドリングして基板テーブル上に保持された基板上の液浸液の局所領域を制御する構造と、基板から液体を除去する液体除去デバイスとを示す図である。
【図６】[0023]液体除去デバイスを含むリソグラフィ装置の基板ステージ内の別の構成を示す図である。
【図７】[0024]図５の流体ハンドリング構造の一部を形成するバリア部材の断面図である。
【図８】[0025]本発明の方法の第１の実施形態に従って印刷されたパターンの垂直断面図である。
【図９】[0026]図８のパターンの水平断面図である。
【図１０】[0027]図８のパターンが本発明を使用せずに印刷された場合に発生するクリティカルディメンション（ＣＤ）の変化を示す図である。
【図１１】[0028]本発明の方法の第２の実施形態に従って印刷されたパターンの垂直断面図である。
【図１２】[0029]図１１のパターンの水平断面図である。
【図１３】[0030]図１１のパターンが本発明を使用せずに印刷された場合に発生するＣＤの変化を示す図である。
【００２０】
[0031]  以下、本発明の１つ又は複数の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
[0032]  本明細書は、本発明のフィーチャを組み込んだ１つ又は複数の実施形態を開示する。開示された実施形態は、本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。本発明は、本明細書に添付する請求の範囲によって定義される。
【００２２】
[0033]  上記の実施形態、及び本明細書の「１つの実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」などの表現は、上記の実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含むことができることを示すが、各実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含まなくてもよい。さらに、そのような字句が必ずしも同じ実施形態を指している訳ではない。さらに、特定の特徴、構造、又は特性がある実施形態に関連して記載されている時には、明示的であるか否かを問わず、そのような特徴、構造、又は特性を他の実施形態に関連して扱うことができることを当業者なら周知のものであることを理解されたい。
【００２３】
[0034]  本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらの任意の組み合わせで実施できる。また、本発明の実施形態は、１つ又は複数のプロセッサによって読み出して実行できる機械読み取り可能媒体に記憶された命令として実施できる。機械読み取り可能媒体は、機械（例えば、コンピュータデバイス）が読み取れる形式で情報を記憶又は伝送できる任意の機構を含むことができる。例えば、機械読み取り可能媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ），磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音声又はその他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、ディジタル信号など）、及びその他を含むことができる。さらに、本明細書に一定の動作を実行するファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を記載できる。しかし、そのような記載はもっぱら便宜のためであり、そのような動作は、実際にはファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行するコンピュータデバイス、プロセッサ、コントローラ、又は他のデバイスによって行われることを理解されたい。
【００２４】
[0035]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示したものである。この装置は、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射又はＤＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第一ポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第二ポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ又は複数のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。
【００２５】
[0036]  照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。
【００２６】
[0037]  支持構造は、パターニングデバイスを支持、つまりその重量を支えている。支持構造はパターニングデバイスを保持する。支持構造は、パターニングデバイスの方向、リソグラフィ装置の設計等の条件、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否かに応じた方法で、パターニングデバイスを保持する。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械的、真空、静電気等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムなどに対して確実に所望の位置にくるようにできる。本明細書において「レチクル」又は「マスク」という用語を使用した場合、その用語は、より一般的な用語である「パターニングデバイス」と同義と見なすことができる。
【００２７】
[0038]  本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。ここで、放射ビームに与えられるパターンは、例えばパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分における所望のパターンに正確には対応しないことがある点に留意されたい。一般的に、放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特別な機能層に相当する。
【００２８】
[0039]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。
【００２９】
[0040]  本明細書において使用する「投影システム」という用語は、例えば使用する露光放射、又は液浸液の使用や真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁気光学システム及び静電気光学システム、又はその任意の組合せを含む任意のタイプの投影システムを網羅するものとして広義に解釈されるべきである。本明細書において「投影レンズ」という用語を使用した場合、これはさらに一般的な「投影システム」という用語と同義と見なされる。
【００３０】
[0041]  本明細書で示すように、本装置は透過タイプである（例えば透過マスクを使用する）。あるいは、装置は反射タイプでもよい（例えば上記で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用する、又は反射マスクを使用する）。
【００３１】
[0042]  リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ又は複数の他のテーブルを露光に使用している間に１つ又は複数のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００３２】
[0043]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置とは、例えば放射源がエキシマレーザである場合に、別々の構成要素であってもよい。このような場合、放射源はリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、放射ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダなどを備えるビームデリバリシステムＢＤの助けにより、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへと渡される。他の事例では、例えば放射源が水銀ランプの場合は、放射源がリソグラフィ装置の一体部分であってもよい。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要に応じてビームデリバリシステムＢＤとともに放射システムと呼ぶことができる。
【００３３】
[0044]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調節するアジャスタＡＤを備えていてもよい。通常、イルミネータの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータを用いて放射ビームを調整し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００３４】
[0045]  放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。マスクＭＡを横断した放射ビームＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第二ポジショナＰＷと位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めできるように正確に移動できる。同様に、第一ポジショナＰＭと別の位置センサ（図１には明示されていない）を用いて、マスクライブラリからの機械的な取り出し後又はスキャン中などに放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めできる。一般に、マスクテーブルＭＴの動きは、第一ポジショナＰＭの部分を構成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）の助けにより実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの動きは、第二ポジショナＰＷの部分を構成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールの助けにより実現することができる。ステッパ（スキャナに対して）の場合、マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続でき、又は固定できる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を用いてアライメントすることができる。図示の基板アライメントマークは専用のターゲット部分を占めているが、それらは、ターゲット部分の間の空間に位置していてもよい（スクライブラインアライメントマークとして周知である）。同様に、マスクＭＡ上に複数のダイが提供される状況では、マスクアライメントマークはダイ間にあってもよい。以下に詳述する流体ハンドリング構造ＩＨは、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の液浸液の局所領域を制御する。
【００３５】
[0046]  図示のリソグラフィ装置は以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
１．ステップモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち１回の静止露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の静止露光で像が形成されるターゲット部分Ｃのサイズが制限される。
２．スキャンモードにおいては、マスクテーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する（つまり１回の動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、１回の動的露光におけるターゲット部分Ｃの（非スキャン方向における）幅が制限され、スキャン動作の長さによってターゲット部分Ｃの（スキャン方向における）高さが決まる。
３．別のモードでは、マスクテーブルＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
【００３６】
[0047]  上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも追加的に又は代替的に利用できる。
【００３７】
[0048]  図５は、基板ステージの流体ハンドリング構成の詳細な概略図である。特に、投影システムＰＳ（図５に図示せず）の最終要素と基板Ｗ及び／又は基板テーブルとの間の空間に液浸液を供給し閉じ込める流体ハンドリング構造１２が提供される。（なお、本明細書では基板は、別段の指定がない限り、代替的に又は追加的に基板テーブルを指すことに留意されたい）。この構造は、液体除去デバイス１００を含み、以下に詳述する。基板Ｗ上で実行される一連の露光及び測定の過程で、基板テーブルＷＴは投影システムＰＳ及び流体ハンドリング構造１２に対して高速かつ高加速度で移動する。エッジダイの露光時、センサブロックＦＩＤ内に提供されたセンサを用いた測定時などのさまざまな時点で、基板の縁部は液浸液１１の局部の下を通過できる。このことと、基板テーブルＷＴの方向の大きな加速又は変化によって、液滴又は塗膜は、液浸液の塊から分解し、基板、基板テーブル及び／又はセンサＦＩＤ上に残ることができる。基板上に残された液滴及び塗膜は、局所的な冷却とその結果としての基板の歪みによって問題を引き起こすことがある。液滴又は塗膜は、溶解又は懸濁した汚染物質及び／又は環境から引き寄せた汚染物質を堆積することがある。従って、液体除去システム１００は、液浸液の塊のメニスカスを安定させることで基板上に残された液滴の生成を最小限にすることを意図している。
【００３８】
[0049]  また、１つ又は複数の追加の液体除去デバイス２００を提供して基板Ｗ上に残った液体を除去することができる。一連の露光中の投影システムの下の基板テーブルの正常な動きによって投影システムの下で基板が清掃されるように、液体除去デバイスを投影システムに対して所定位置に固定できる。液体除去デバイス２００は、専用のポジショナを備えていてもよい。流体ハンドリング構造１２が液体除去システム１００を有していない時には液体除去デバイス２００を使用することができる。例えば、流体ハンドリング構造が図２〜図４に示す上述のいずれかのタイプの流体ハンドリング構造であるか、例えば参照により本明細書に組み込むものとする米国特許出願第ＵＳ２００４−０２０７８２４号に開示された、ガスナイフを用いて液浸液を閉じ込めるタイプの場合がこれにあたる。
【００３９】
[0050]  代替的に又は追加的に、液体除去デバイスをリソグラフィ装置の別の位置に配置することができる。例えば、図６に示すように、基板が露光される露光ステーションと測定値を収集する測定ステーションとの間に液体除去デバイス３００を配置することができる。測定ステーションで収集される測定値は、レベルセンサＬＳを用いたハイトマップであってもよい。測定ステーションで基板を基板テーブルに着脱できる。液体除去デバイス３００は、基板テーブルがステーション間を搬送される際にその下を通過する時に基板全体が清掃されるように十分大きいサイズを有し、適切な位置に配置することができる。液体除去デバイス４００を測定ステーションに配置して測定値収集とならんで基板の乾燥に供することができる。液体除去デバイス４００は、専用の位置決めシステムを備えていてもよい。液体除去デバイスは、リソグラフィ装置の外部、例えばトラック内に位置していてもよい。そこでも本明細書に記載する液体除去デバイス２００、３００、４００のいずれとも同じフィーチャを有する。
【００４０】
[0051]  図７に流体ハンドリング構造の概略図を示す。流体ハンドリング構造は、局所液浸システムの一部を形成する。流体ハンドリング構造は、液浸液を制御し、特に投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間に液浸液を供給し閉じ込めるように構成されている。流体ハンドリング構造の主要部は、投影システムの最終要素と基板との間の空間の境界の少なくとも一部に沿って延びるバリア部材１２である。バリア部材１２は、ＸＹ平面内の投影システムに対して実質的に静止しているが、Ｚ方向（光軸の方向）にある程度相対的な動きがあってもよい。
【００４１】
[0052]  バリア部材１２は、投影システムＰＳの最終要素と基板Ｗとの間の空間１１に少なくとも部分的に液体を含むことができる構造である。液体開口部１４、すなわち注入口を介して液浸液が提供され、基板表面と投影システムの最終要素との間の空間を満たす。この空間は下に位置し投影システムＰＳの最終要素を囲むバリア部材１２によって少なくとも部分的に区切られている。液体は、注入口−排出口１３を介して空間に供給又は空間から除去することができる。バリア部材１２は、投影システムの最終要素よりやや上に突き出ることができる。液体の緩衝域が提供されるように、液面は最終要素より上に出ていてもよい。バリア部材１２は、ある実施形態では、その上端部が投影システム又はその最終要素の形状（例えば、丸）に正確に一致する内周を有する。底部で、内周は画像フィールドＩＦの形状（例えば、矩形）に正確に一致する内周を有することができるが、必ずしもそうでなくてもよい。
【００４２】
[0053]  空間内の液体１１は、液体除去デバイス１００の一部を形成する液体抽出路１５によって基板表面全体からこぼれることが防止される。液体抽出路１５は、複数のオリフィスと流体連通している。オリフィスは、液浸液が占める空間の周囲に配置された液体口を形成する。これらのオリフィスの形状と構成は、液浸液１１のメニスカス１６を制御し、特に安定化させて液浸液から分解される液滴を最小限にし、液浸液に侵入する気泡を最小限にする役に立つ。
【００４３】
[0054]  液体除去デバイスの開口部は、好都合には、バリア部材１２の下側表面を覆う板によって画定することができ、適当な形状のアパーチャを有する。別の方法としては、注入口及び排出口は個別のノズルであってもよい。
【００４４】
[0055]  局部液浸システムでは、液体は、基板の局所領域にのみ提供される。液体によって満たされた空間１１、すなわちレザーバは、平面視で基板上面より小さい。基板Ｗが投影システムＰＳの下を移動する間、レザーバは投影システムＰＳに対して静止している。別のカテゴリの液浸システムは、基板Ｗ全体とオプションで基板テーブルＷＴの一部が液体の浴槽内に浸漬される槽タイプの構成である。別のカテゴリは、液体が閉じ込められないオールウェットソリューションである。この構成では、基板の上面全体とオプションで基板テーブルの全部又は一部が液浸液の薄膜に覆われる。そのようなシステムでは、図２〜図５の液体供給システムのいずれを使用することもできる。しかし、それらの封止フィーチャは存在しないか、活性化していないか、通常の効率が発揮できないか、又はその他の理由で局所領域にのみ液体を封止するには効果的でない。他の構成も可能であり、以下の説明から明らかになるように、本発明は、任意のタイプの液浸又は非液浸リソグラフィ装置を用いて実施することができる。
【００４５】
[0056]  単一の露光で回折限度よりも小さいピッチを有するパターンを印刷するために、さまざまなマルチ露光パターニング方法を使用することができる。本発明の実施形態は、現像されたレジスト内の第１のパターンが、次に第２のマスクパターンを露光される第２のレジスト層によって覆われるマルチ露光リソグラフィ方法に関する。本発明者らは、そのような工程で、現像されたレジスト内の第１のパターンが第２のマスクパターンへの第２のレジストの露光に影響すると主張する。特に、第１のパターンは、第２のレジスト層に埋め込まれ、第２の露光で露光される第２のパターンと有効に同じレベル、すなわち、同じ層にあるため、現像されたレジスト内の第１のパターンは、第２のレジストの露光に使用される放射を散乱させ、第２のパターンの形成を阻害することがある。本発明者らは、この散乱の主要な効果は、第２のパターンのフィーチャのクリティカルディメンション（ＣＤ）を変更することであると主張する。この理由の１つに、放射の散乱によって第２のパターンのいくつかのフィーチャ付近での背景放射レベルが上昇し、第２の露光のコントラストが局所的に低減するということが考えられる。また、場合によって、より複雑な干渉効果が発生する可能性もある。
【００４６】
[0057]  従って、本発明のある実施形態では、基板上の第１のレジスト層に第１のマスクパターンを露光して第１のレジスト層内に第１の潜像レジストパターンを生成するステップと、第１の潜像レジストを現像して現像レジストパターンを生成するステップと、第１のレジスト層内の現像パターンを覆う第２のレジスト層を基板にコーティングするステップと、第２のレジスト層に第１のマスクパターンに基づく局所パターン調整を含む第２のマスクパターンを露光して第２の潜像レジストパターンを形成するステップとを含むデバイス製造方法が提供される。
【００４７】
[0058]  こうして、第２の露光の第２のレジスト層と同じレベルにある現像レジストパターンの効果は、第２の露光で露光される第２のマスクパターンの調整によって補償できる。この実施形態は、第１の現像レジストパターンのフィーチャが未露光の第２のレジスト層と同じレベルにあり、第２のレジスト層内の第２のマスクパターンの結像に影響を与える場合に適用可能である。従って、この実施形態は、第１及び第２の露光ステップの間にエッチングステップがない（また第１のパターンをハードマスク、犠牲層又は基板に転写する他のいかなるステップもない）ダブルパターニング工程に適用することができる。望ましくは、基板は、第１及び第２の露光の間にリソセル又はクラスタから取り外されない。リソグラフィ露光工程が３回以上の露光を含む場合、第１の露光後の露光の所与のフィーチャの調整は、任意の又はすべての先行する露光の任意の又はすべての隣接するフィーチャに基づいて行うことができる。
【００４８】
[0059]  多くの場合、局所パターン調整は、第１の現像レジストパターンのフィーチャに隣接して印刷する第２のマスクパターンのフィーチャのバイアシングを含む。第２のマスクパターンのフィーチャの簡単なバイアシングでＣＤの変化を有効に補償できる。バイアシングは、第２のマスクパターン内のすべてのフィーチャ又は第２のマスクパターンのフィーチャの一部にのみ適用することができる。いくつかの実施形態では、バイアシングは、第１の現像レジストパターンのフィーチャに隣接して印刷する第２のマスクパターンのフィーチャのクリティカルディメンションを増加させるステップを含む。第１のパターンの現像レジスト内の隣接するフィーチャによって散乱される放射によって引き起こされるコントラストの低下によってＣＤが低下する場合が多いため、これは、多くの場合に有効である。第１のマスクパターン内の隣接するフィーチャがない第２のマスクパターンのフィーチャの場合、第２のパターンで補正が不要なことが多い。
【００４９】
[0060]  その他の場合、例えば、第１の現像レジストパターンによってより複雑な干渉効果が生まれる場合、他の光学近接補正技術を適用してもよい。これらの技術は、例えば、スキャッタリングバー、ハーフトーンフィーチャ、セリフなどを含むことができる。
【００５０】
[0061]  基板上に露光するパターンに調整を適用して製造中のデバイスの以前の層によって生じる位相幾何学的変化を補償することが従来技術で知られている。しかし、そのような周知の補償は、デバイスの単一の層を印刷するマルチ露光工程には適用できず、露光される第２のレジスト層内に埋め込まれた現像レジストパターンを補償できない。
【００５１】
[0062]  いくつかの実施形態では、第１のレジスト層内に現像レジストパターンを固定してから基板に第２のレジスト層をコーティングすることが望ましい。そのようなステップは、現像レジストパターンの「フリーズ」とも呼ばれるが、これは、一般に現像レジストパターンの温度を低下させて位相変化を起こすことでは実行できない。これと逆に、本発明のいくつかの実施形態では、現像レジストパターンを固定するステップは、現像レジストパターンを加熱するステップを含む。別の実施形態では、現像レジストパターンを固定するステップは、現像レジストパターンを試薬に反応させて保護コーティングを形成するステップを含む。現像レジストパターンを反応させてコーティングを形成する処理は、試薬と接触した状態で現像レジストパターンを加熱することで実行又は増強できる。保護コーティングの形成後、試薬は現像剤を用いて除去することができる。
【００５２】
[0063]  別の実施形態では、第２のレジスト層は、第１のレジスト層とトーンが逆である。例えば、第１のレジスト層は、ポジティブトーンレジストから形成され、第２のレジスト層は、ネガティブトーンレジストから形成されていてもよい。この場合、第１のレジスト内のパターンが形成された領域は第２の露光では暗くなるため、現像レジストパターンの影響はどちらかといえば小さい。従って、微小な補正が必要である。
【００５３】
[0064]  一般に、第２の潜像レジストパターンの形成に及ぼす現像レジストパターンの影響の大きさは、現像及び／又は固定レジストパターンと未露光の第２のレジスト層との間の光学特性の差の大きさに依存する。この差は、望ましくは、適用する局所調整の決定にあたって考慮される。また、現像レジストパターンの固定工程が保護層を生成する場合、第２のレジスト層と保護コーティングとの間の第１の界面と、保護コーティングと現像レジストパターンとの間の第２の界面という２つの界面が存在することになる。その結果、２つの界面からの散乱による散乱効果が大きくなることがある。
【００５４】
[0065]  本発明の別の実施形態は、フィーチャの第１のサブセットを露光される第１のマスクパターンに割り当てるステップと、フィーチャの第２のサブセットを第１のマスクパターンの露光後に露光される第２のマスクパターンに割り当てるステップと、第２のマスクパターン内のフィーチャの第２のサブセットの少なくとも１つのフィーチャに第１のマスクパターンのフィーチャに基づく局所調整を適用するステップとを含むマルチ露光リソグラフィ工程の方法を提供する。
【００５５】
[0066]  いくつかの実施形態では、局所調整を適用するステップは、第２のマスクパターン内のフィーチャの第２の基板の少なくとも１つのフィーチャにバイアスを適用するステップを含む。特に、バイアスを適用するステップは、少なくとも１つのフィーチャのクリティカルディメンションを増加させるステップを含む。
【００５６】
[0067]  いくつかの実施形態では、局所調整を適用するステップは、第２のマスクパターンのフィーチャに少なくとも１つの調整ルールを適用するステップを含むことができる。少なくとも１つの調整ルールは、マルチ露光リソグラフィ工程を用いた少なくとも１つのテストフィーチャの形成のシミュレーションから引き出すことができる。別の方法としては、少なくとも１つの調整ルールは、マルチ露光リソグラフィ工程を用いた少なくとも１つのフィーチャの少なくとも１つのテスト印刷から引き出すことができる。シミュレーションとテスト印刷の組み合わせを用いて適用する１つ又は複数のルールを決定することもできる。
【００５７】
[0068]  いくつかの実施形態では、局所調整を適用するステップは、マルチ露光工程で第１のマスクパターン及び第２のマスクパターンの露光をシミュレートするステップと、シミュレートされた露光を所望のパターンと比較するステップと、フィーチャの第２のサブセットの少なくとも１つのフィーチャを調整するステップとを含む。
【００５８】
[0069]  シミュレート、比較及び調整の各ステップは、少なくとも１回繰り返すことができる。また、ルールに基づく調整とシミュレーションの両方を適用することもできる。例えば、ルールに基づく調整を適用し、次に、調整されたパターンの露光をシミュレートし、シミュレーションの結果を用いてさらに第２のマスクパターンを調整できる。
【００５９】
[0070]  本発明者らは、現像レジストパターンの影響が、現像第１のレジストと未現像の第２のレジストとの間の光学特性、主としてｎとｋの差と、現像レジストパターンのフィーチャの正確な形状、例えば、底面積及び側壁角度の大きさと、第１と第２のパターンのフィーチャの間の距離を含む要因に依存すると主張する。従って、工程及びパターン固有のシミュレーション及びテスト印刷によってより一般的なシミュレーションよりも正確な補償調整又はルールが可能であろう。
【００６０】
[0071]  本発明のある実施形態では、第１のマスクパターンにフィーチャを割り当てるステップは、所望のパターンのフィーチャがその後の露光に与える予測される影響に関して実行される。第２の露光に与える第１の露光の近接効果は、回折限度の制約を無効化する第１及び第２の露光にどのフィーチャを曝すかの適当な選択によってさらに低減できる。例えば、長いラインのフィーチャと短いラインのフィーチャを２回の露光で単一の層内に互いに隣接して形成するケースを考える。第１の露光で短いラインを露光し、第２の露光で長いラインを印刷する場合、短いラインに隣接した部分と短いラインに隣接していない部分とでは近接効果が異なる。それ故、長いラインの異なる部分にライン幅のバイアスなどの異なる調整を適用する必要がある。他方、最初に長いラインを印刷する場合、短いラインはその全長にわたって長いラインから同じ近接効果を受け、その全体に同じ調整を適用できる。それ故、場合によっては、どの露光ステップでどのフィーチャを露光するかの適当な選択によって第２の露光で適用すべき調整を簡単化できる。この方法は、場合によっては、第１のマスクパターンに基づく第２のマスクパターンの調整の必要性を回避するもので、従って、そのような調整なしに適用することができる。
【００６１】
[0072]  本発明の別の実施形態は、所望のパターンのフィーチャの第１のサブセットを含む第１のマスクパターンを選択するステップと、第２のマスクパターンを選択するステップであって、第２のマスクパターンが所望のパターンのフィーチャの第２のサブセットを含むリソグラフィ工程で第１のマスクパターンが露光された後に第２のマスクパターンが露光されるステップとを含むマスクパターンを生成する方法であって、所望のパターンのフィーチャの第２のサブセットのフィーチャが所望のフィーチャの第１のサブセットに基づいて調整されている方法である。
【００６２】
[0073]  ある実施形態では、所望のパターンのフィーチャの第２のサブセットのフィーチャは、バイアスを適用することにより調整されている。バイアスは、フィーチャのＣＤの増加であってもよい。マスクパターンのセットは、各々がパターニングされた層を有する基板を備える第１のマスクと第２のマスクとを備えるマスクのセット内で具体化することができ、第１及び第２のマスクのパターニングされた層がそれぞれ第１及び第２のマスクパターンを具体化する。
【００６３】
[0074]  図８及び図９は、それぞれ、本発明のある実施形態によるシミュレートされた露光ステップの垂直（ＸＺ平面に平行な）及び水平（ＸＹ平面に平行な）断面図である。図８及び図９は、第１の露光工程で露光された単一のフィーチャ２３と第２の露光工程で露光される単一のフィーチャ２４とを示し、従って、露光するより大きいパターンの一部しか表していない。これらのフィーチャだけを考慮することで説明の目的には十分である。
【００６４】
[0075]  図８は、基板Ｗの最上層、例えば、ポリシリコン層の上部に配置された底部反射防止コーティング２１を示す図である。第１のフィーチャ２３は、底部反射防止コーティング２１の上部に配置されている。これは、第１の露光工程で形成され、第２の露光工程のために、その上に堆積されたレジスト２２内で溶解しないように熱処理で固定されている。第２の露光工程で形成される第２のフィーチャ２４が想像線で示されている。第２のレジスト２２の上部に、第２の露光のための液浸液１１が提供されている。
【００６５】
[0076]  図９に示すように、第１のフィーチャ２３は、短く、シミュレートされたセルの約半分の長さだけＹ方向に延びている。シミュレートされたセルの全長にわたって延びる第２のフィーチャ２４に対する第１のフィーチャ２３の近接効果を図１０に示す。このグラフは、局所調整を行わない場合のＹ方向の位置の関数としての第２のフィーチャ２４のクリティカルディメンション（幅）を示す。第１のフィーチャ２３に隣接する第２のフィーチャ２４の部分とそうでない第２のフィーチャ２４の部分とで最大約３ｎｍの変化があることが分かるだろう。Ｙ方向のゼロ位置が図９の最下部にあり、ライン幅が低減したフィーチャ２４の部分はフィーチャ２３に隣接しない部分であることが分かる。ＣＤの差は、第２のマスクパターン内のフィーチャ２４の幅の適当な局所調整によって補償できる。
【００６６】
[0077]  図１１及び図１２は、本発明を適用できる露光工程の第２の例の図８及び図９に似た図である。図１１及び図１２で、図８及び図９の対応するフィーチャと同じフィーチャは、同じ参照数字を有するため詳述しない。このシミュレーションでは、フィーチャ２３ａは、保護コーティング２５を形成するために反応工程によって固定されている。さらに、第１のフィーチャ２３ａに隣接する部分と第１のフィーチャ２３ａに隣接しない部分との間に調整を行わない時の第２のフィーチャ２４のＣＤの変化を図１３に示す。Ｙ方向のゼロ位置が図１２の最下部にあり、図１３は、第１のシミュレーションと逆の効果、すなわち、第２のフィーチャのライン幅がフィーチャ２３に隣接する部分で低減することを示す。また、ＣＤのこの差は、第２のマスクパターン内のフィーチャ２４のＣＤの適当な局所調整によって補償できる。
【００６７】
[0078]  第１と第２のシミュレーションの間のＣＤの変化の差は、第１のフィーチャの異なる形状の異なる影響を示す。これらの異なる形状は、第１のパターンを固定するための第１の露光及び／又は工程の露光条件の差に起因することがある。従って、望ましくは、第２のパターンに適用される調整で、第１のパターンの形成に関するすべての工程条件が考慮される。
【００６８】
[0079]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【００６９】
[0080]  本明細書で使用する「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）放射（例えば、３６５ｎｍ、３２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ若しくは１２６ｎｍ、又はこれら辺りの波長を有する）及び極端紫外線光（ＥＵＶ）放射を含むあらゆるタイプの電磁放射を網羅する。
【００７０】
[0081]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折及び反射光学部品を含む様々なタイプの光学部品のいずれか一つ、又はその組み合わせを指す。
【００７１】
[0082]  以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。例えば、本発明の実施形態は、上記で開示したような方法を述べる機械読み取り式命令の１つ又は複数のシーケンスを含むコンピュータプログラム、又はこのようなコンピュータプログラムを内部に記憶したデータ記憶媒体（例えば半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態をとることができる。さらに機械読み取り式命令は、２つ以上のコンピュータプログラムで実現することができる。２つ以上のコンピュータプログラムを、１つ又は複数の異なるメモリ及び／又はデータ記憶媒体に記憶することができる。
【００７２】
[0083]  上述したコントローラは、信号を受信、処理及び送信するのに適切な任意の構成を有することができる。例えば、各コントローラは、上述した方法の機械読み取り式命令を含むコンピュータプログラムを実行するために、１つ又は複数のプロセッサを含んでよい。コントローラは、このようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体及び／又はこのような媒体を受信するハードウェアを含んでよい。
【００７３】
[0084]  上記の説明は例示的であり、限定的ではない。したがって、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を改修できることが当業者には明白である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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