(57)【要約】  フラクチャリングまたはマスクデータ準備または光学近接補正または近接効果補正またはマスクプロセス補正のための方法およびシステムが開示され、表面上にパターンを形成することが可能である、一組の成形ビーム射出が判断され、同じ露光パスにおける複数の射出は、重複し、一組の射出からの線量マージンが計算される。フラクチャリングまたはマスクデータ準備または光学近接補正または近接効果補正またはマスクプロセス補正のための方法およびシステムが開示され、表面上にパターンを形成することが可能である、一組の成形ビーム射出が判断され、一組の射出は、パターンの異なる部分に異なる線量を提供し、一組の射出からの線量マージンが計算される。表面上にパターンを形成するための方法もまた開示される。
2014512670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラクチャリングまたはマスクデータ準備または近接効果補正または光学近接補正またはマスクプロセス補正のための方法であって、露光パスに対する複数の成形ビーム荷電粒子ビーム射出を判断するステップを含み、前記複数の成形ビーム射出は、表面上にパターンを形成することが可能であり、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出は、前記露光パスにおいて重複し、前記判断するステップは、前記複数の成形ビーム射出から線量マージンを計算することを含む、方法。
【請求項２】
前記線量マージンは最適化される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の成形ビーム射出は、前記表面上の前記パターンの内部領域内よりも、前記表面上の前記パターンの周辺付近で高い線量ピークを生成する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記荷電粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、ローディング、およびレジスト帯電から成る群のうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の成形ビーム射出を訂正し、前記線量マージンが既定の標的線量マージンよりも低い場合、前記線量マージンを再計算するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、割り当てられた線量を含み、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出の前記割り当てられた線量は、長範囲効果に対する線量補正前は、互いに異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、可変成形ビーム（ＶＳＢ）射出である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記表面は、基板を製造するために光学的リソグラフィプロセスにおいて使用されるべきレチクルを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
荷電粒子ビームリソグラフィを使用して表面を製造するための方法であって、
露光パスに対する複数の成形ビーム射出を判断するステップと、
前記複数の成形ビーム射出を用いて、前記表面上にパターンを形成するステップと、を含み、
前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出は、前記露光パスにおいて重複し、前記判断するステップは、前記複数の成形ビーム射出から線量マージンを計算することを含む、方法。
【請求項１１】
前記線量マージンは最適化される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記複数の成形ビーム射出は、前記表面上の前記パターンの内部領域内よりも、前記表面上の前記パターンの周辺付近で高い線量ピークを生成する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記荷電粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、ローディング、およびレジスト帯電から成る群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の成形ビーム射出を訂正し、前記線量マージンが既定の標的線量マージンよりも低い場合、前記線量マージンを再計算するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、割り当てられた線量を含み、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出の前記割り当てられた線量は、長範囲効果に対する線量補正前は、異なる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
長範囲効果に対する線量補正を実施するステップをさらに含み、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出の前記割り当てられた線量は、前記線量補正前は、互いに異なる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記表面は、基板を製造するために光学的リソグラフィプロセスにおいて使用されるべきレチクルを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
光学的リソグラフィプロセスを使用して、集積回路を製造するための方法であって、前記光学的リソグラフィプロセスは、荷電粒子ビームリソグラフィを用いて製造されるレチクルを使用し、前記方法は、
露光パスに対する複数の成形ビーム射出を判断するステップと、
前記複数の成形ビーム射出を用いて前記レチクル上にパターンを形成するステップと、を含み、
前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出は、前記露光パスにおいて重複し、前記判断するステップは、前記複数の成形ビーム射出から線量マージンを計算することを含む、方法。
【請求項２０】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記荷電粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、ローディング、およびレジスト帯電から成る群のうちの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
フラクチャリングまたはマスクデータ準備または近接効果補正または光学近接補正またはマスクプロセス補正のためのシステムであって、露光パスに対する複数の成形ビーム荷電粒子ビーム射出を判断することが可能なデバイスを備え、前記複数の成形ビーム射出は、表面上にパターンを形成することが可能であり、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出は、前記露光パスにおいて重複し、判断することが可能な前記デバイスは、前記複数の成形ビーム射出からの線量マージンを計算する、システム。
【請求項２３】
前記線量マージンは最適化される、請求項２２記載のシステム。
【請求項２４】
前記複数の成形ビーム射出は、前記表面上の前記パターンの内部領域内よりも、前記表面上の前記パターンの周辺付近で高い線量ピークを生成する、請求項２３記載のシステム。
【請求項２５】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項２２記載のシステム。
【請求項２６】
フラクチャリングまたはマスクデータ準備または近接効果補正または光学近接補正またはマスクプロセス補正のための方法であって、露光パスに対する複数の成形ビーム荷電粒子ビーム射出を判断するステップを含み、前記複数の成形ビーム射出は、表面上にパターンを形成することが可能であり、前記複数の成形ビーム射出は、前記パターンの異なる部分に異なる線量を提供し、前記判断するステップは、前記複数の成形ビーム射出から線量マージンを計算することを含む、方法。
【請求項２７】
前記線量マージンは最適化される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記複数の成形ビーム射出は、前記表面上の前記パターンの内部領域内よりも、前記表面上の前記パターンの周辺付近で高い線量ピークを生成する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３０】
前記荷電粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、ローディング、およびレジスト帯電から成る群のうちの少なくとも１つを含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数の成形ビーム射出を訂正し、前記線量マージンが既定の標的線量マージンよりも低い場合、前記線量マージンを再計算するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３２】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、割り当てられた線量を含み、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出の前記割り当てられた線量は、長範囲効果に対する線量補正前は、互いに異なる、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、可変成形ビーム（ＶＳＢ）射出である、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
前記表面は、基板を製造するために光学的リソグラフィプロセスにおいて使用されるべきレチクルを備える、請求項２６に記載の方法。
【請求項３５】
荷電粒子ビームリソグラフィを使用して表面を製造するための方法であって、
複数の露光パスに対する複数の成形ビーム射出を判断するステップと、
前記複数の射出を用いて表面上にパターンを形成するステップと、を含み、
前記複数の成形ビーム射出は、前記パターンの異なる部分に異なる線量を提供し、前記判断するステップは、前記複数の成形ビーム射出から線量マージンを計算することを含む、方法。
【請求項３６】
前記線量マージンは最適化される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記複数の成形ビーム射出は、前記表面上の前記パターンの内部領域内よりも、前記表面上の前記パターンの周辺付近で高い線量ピークを生成する、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
前記荷電粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、ローディング、およびレジスト帯電から成る群のうちの少なくとも１つを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記複数の成形ビーム射出を訂正し、前記線量マージンが既定の標的線量マージンよりも低い場合、前記線量マージンを再計算するステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、割り当てられた線量を含み、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出の前記割り当てられた線量は、長範囲効果に対する線量補正前は、異なる、請求項３５に記載の方法。
【請求項４２】
長範囲効果に対する線量補正を実施するステップをさらに含み、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出の前記割り当てられた線量は、前記線量補正前は、互いに異なる、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記表面は、基板を製造するために光学的リソグラフィプロセスにおいて使用されるべきレチクルを備える、請求項３５に記載の方法。
【請求項４４】
光学的リソグラフィプロセスを使用して、集積回路を製造するための方法であって、前記光学的リソグラフィプロセスは、荷電粒子ビームリソグラフィを用いて製造されるレチクルを使用し、
露光パスに対する複数の成形ビーム射出を判断するステップと、
前記複数の成形ビーム射出を用いて前記レチクル上にパターンを形成するステップと、を含み、
前記複数の成形ビーム射出は、前記パターンの異なる部分に異なる線量を提供し、前記判断するステップは、前記複数の成形ビーム射出から線量マージンを計算することを含む、方法。
【請求項４５】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記荷電粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、ローディング、およびレジスト帯電から成る群のうちの少なくとも１つを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
フラクチャリングまたはマスクデータ準備または近接効果補正または光学近接補正またはマスクプロセス補正のためのシステムであって、露光パスに対する複数の成形ビーム荷電粒子ビーム射出を判断することが可能なデバイスを備え、前記複数の成形ビーム射出は、表面上にパターンを形成することが可能であり、前記複数の成形ビーム射出は、前記パターンの異なる部分に異なる線量を提供し、判断することが可能な前記デバイスは、前記複数の成形ビーム射出からの線量マージンを計算する、システム。
【請求項４８】
前記線量マージンは最適化される、請求項４７記載のシステム。
【請求項４９】
前記複数の成形ビーム射出は、前記表面上の前記パターンの内部領域内よりも、前記表面上の前記パターンの周辺付近で高い線量ピークを生成する、請求項４８記載のシステム。
【請求項５０】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、可変成形ビーム（ＶＳＢ）射出である、請求項４７記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願）
本出願は、１）２０１１年１２月１８日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｂｅａｍ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｗｉｔｈ  Ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ  Ｓｈｏｔｓ」と題する米国特許出願第１３／３２９，３１４号への優先権を請求し、２）２０１１年１２月１８日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｐａｔｔｅｒｎｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｂｅａｍ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｗｉｔｈ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｄｏｓａｇｅ」と題する米国特許出願第１３／３２９，３１５号への優先権を請求し、これらの双方は、２０１１年２月２８日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｏｆ  Ａ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｔｏ  Ｂｅ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｄ  Ｕｓｉｎｇ  Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｂｅａｍ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」と題する米国特許出願第１３／０３７，２６３号の一部継続出願であり、上記の全ては、あらゆる目的において参照することにより本明細書に組み込まれる。本出願はまた、２０１１年２月２８日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｏｆ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ａｃｃｕｒａｃｙ  Ｐａｔｔｅｒｎｓ  Ｆｏｒ  Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｂｅａｍ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」と題する米国特許出願第１３／０３７，２６８号に関し、かつ２０１１年２月２８日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ  Ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｆｏｒ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｏｆ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｅｄｇｅ  Ｓｌｏｐｅ  Ｐａｔｔｅｒｎｓ  Ｆｏｒ  Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｂｅａｍ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ」と題する米国特許出願第１３／０３７，２７０号に関し、これらの双方は、あらゆる目的において参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、リソグラフィに関し、より具体的には、荷電粒子ビームリソグラフィを使用した、レチクル、ウエハ、または任意の他の表面であり得る表面の設計および製造に関する。
【背景技術】
【０００３】
集積回路といった半導体デバイスの生産または製造においては、半導体デバイスを作製するために光リソグラフィが使用され得る。光リソグラフィは、レチクルから製造されるリソグラフィマスクまたはフォトマスクを使用して、パターンを半導体またはシリコンウエハといった基板に転写して、集積回路（Ｉ．Ｃ．）を創出する、印刷プロセスである。他の基板としては、フラットパネルディスプレイ、ホログラフィックマスク、またはさらには他のレチクルも含まれ得る。従来の光リソグラフィは、１９３ｎｍの波長を有する光源を使用するが、極紫外線（ＥＵＶ）またはＸ線リソグラフィも、本出願における光リソグラフィのタイプであると見なされる。レチクルまたは複数のレチクルは、集積回路の個々の層に対応する回路パターンを含有し得、このパターンは、フォトレジストまたはレジストとして既知の放射線感受性材料の層でコーティングされた基板上のある領域上に画像化することができる。一度、パターン化された層が転写されると、層は、エッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、および研磨といった、種々の他のプロセスにかけられ得る。これらのプロセスは、基板における個々の層を完成させるために採用される。いくつかの層が必要とされる場合、全体のプロセスまたはその変形が各新たな層に対して繰り返される。最終的に、複数のデバイスまたは集積回路の組み合わせが、基板上に存在する。次いで、これらの集積回路は、ダイシングまたはソーイングによって互いから分離され得、次いで、個々のパッケージに載置され得る。より一般的な場合において、基板上のパターンを使用して、表示画素、ホログラム、または磁気記録ヘッドといった加工品を画定し得る。従来の光リソグラフィ書き込み機械は、典型的に、光学的リソグラフィプロセスの間、フォトマスクパターンを４倍低減する。したがって、レチクルまたはマスク上に形成されるパターンは、基板またはウエハ上の所望のパターンのサイズよりも４倍大きくなければならない。
【０００４】
集積回路といった半導体デバイスの生産または製造においては、非光学的方法を使用して、リソグラフィマスク上のパターンを、シリコンウエハといった基板に転写することができる。ナノインプリントリソグラフィ（ＮＩＬ）は、非光リソグラフィプロセスの例である。ナノインプリントリソグラフィにおいて、リソグラフィマスクパターンは、表面とのリソグラフィマスクの接触を通じて、表面に転写される。
【０００５】
集積回路といった半導体デバイスの生産または製造においては、マスクレス直接書き込みも使用して、半導体デバイスを作製することができる。マスクレス直接書き込みは、荷電粒子ビームリソグラフィを使用して、パターンを半導体またはシリコンウエハといった基板に転写して、集積回路を創出する印刷プロセスである。他の基板としては、フラットパネルディスプレイ、ナノインプリントリソグラフィ用のインプリントマスク、またはさらにはレチクルが含まれ得る。層の所望のパターンが、この場合では基板でもある表面に直接書き込まれる。一度、パターン化された層が転写されると、層は、エッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、および研磨といった、種々の他のプロセスにかけられ得る。これらのプロセスは、基板における個々の層を完成させるために採用される。いくつかの層が必要とされる場合、全体のプロセスまたはその変形が各新たな層に対して繰り返される。層の一部は、光リソグラフィを使用して書き込まれ得る一方で、他のものは、マスクレス直接書き込みを使用して書き込まれ、同じ基板を作製し得る。また、所与の層の一部のパターンは、光リソグラフィを使用して書き込まれ得、他のパターンは、マスクレス直接書き込みを使用して書き込まれ得る。最終的に、複数のデバイスまたは集積回路の組み合わせが、基板上に存在する。次いで、これらの集積回路は、ダイシングまたはソーイングによって互いから分離され得、次いで、個々のパッケージに載置され得る。より一般的な場合において、表面上のパターンを使用して、表示画素、ホログラム、または磁気記録ヘッドといった加工品を画定し得る。
【０００６】
荷電粒子ビームリソグラフィの２つの一般的なタイプは、可変成形ビーム（ＶＳＢ）およびキャラクタプロジェクション（ＣＰ）である。これらは、双方とも、成形ビーム荷電粒子ビームリソグラフィのサブカテゴリであり、ウエハの表面またはレチクルの表面といったレジストコーティングされた表面を露光するように、高精度の電子ビームが成形され、方向付けられる。ＶＳＢにおいて、これらの形状は、単純な形状であり、通常、ある最小および最大サイズであり、かつデカルト座標平面の軸に平行である辺を有する矩形（即ち、「マンハッタン」配向）、ならびにある最小および最大サイズの４５度の直角三角形（即ち、それらの３つの内角が４５度、４５度、および９０度である三角形）に限定される。既定の場所において、ある線量の電子が、これらの単純な形状でレジストに射出される。このタイプのシステムに対する全書き込み時間は、射出数とともに増加する。キャラクタプロジェクション（ＣＰ）において、システム内にステンシルが存在し、その中に、直線、任意の傾きの直線形、円形、ほぼ円形、環状、ほぼ環状、楕円形、ほぼ楕円形、部分的に円形、部分的にほぼ円形、部分的に環状、部分的にほぼ環状、部分的にほぼ楕円形、または任意の曲線形状といった複雑な形状であり得、かつ接続された組の複雑な形状、またはばらばらな組の接続された組の複雑な形状の群であり得る、様々なアパーチャまたは特徴を有する。電子ビームをステンシル上のキャラクタを通じて射出して、レチクル上により複雑なパターンを効率的に生成することができる。理論上、かかるシステムは、各々時間のかかる射出を用いて、より複雑な形状を射出することができるため、ＶＳＢシステムよりも高速であり得る。このため、ＶＳＢシステムを用いたＥ形状のパターン射出は、４回の射出が必要であるが、キャラクタプロジェクションシステムでは１回の射出で同じＥ形状のパターンを射出することができる。ＶＳＢシステムは、通常、矩形または４５−４５−９０度の三角形の単純なキャラクタに過ぎない、キャラクタプロジェクションの特別な（単純な）場合であると考えられ得るということに留意されたい。キャラクタを部分的に露光することもまた可能である。これは、例えば、粒子ビームの一部を遮断することによって行うことができる。例えば、上で説明されるＥ形状のパターンは、Ｆ形状のパターンまたはＩ形状のパターンとして部分的に露光され得、ここで、ビームの異なる部分は、アパーチャによってカットされる。これは、ＶＳＢを使用して、種々のサイズの矩形を射出することができるのと同じ機構である。本開示において、部分射影は、キャラクタプロジェクションおよびＶＳＢプロジェクションの双方を意味するように使用される。
【０００７】
示されるように、リソグラフィにおいて、リソグラフィマスクまたはレチクルは、基板上に集積されるべき回路構成要素に対応する、形状パターンを備える。レチクルを製造するために使用されるパターンは、コンピュータ援用設計（ＣＡＤ）ソフトウェアまたはプログラムを利用して生成されてもよい。パターンを設計する際、ＣＡＤプログラムは、レチクルを創出するために、一組の既定の設計規則に従ってもよい。これらの規則は、処理、設計、および最終用途制限によって設定される。最終用途制限の例は、トランジスタの形状を、トランジスタが、必要とされる供給電圧で十分に動作することができないように定義することである。特に、設計規則は、回路デバイス間または相互接続配線間の空間公差を定義することができる。設計規則は、例えば、回路デバイスまたは配線が、望ましくない様態で互いに相互作用しないことを確実とするために使用される。例えば、設計規則は、配線が短絡を引き起こし得るように互いに近付きすぎないように使用される。設計規則の制限は、とりわけ、確実に作製することができる最小寸法を反映する。これらの最小寸法を言及する時、通常、限界寸法の概念が導入される。これらは、例えば、配線の最小幅または２つの配線間の最小空間として定義され、それらの寸法は、精巧な制御を必要とする。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
光リソグラフィによる集積回路における１つの目標は、レチクルの使用によって、基板上に元の回路設計を再現することである。集積回路作製者は、常に、半導体ウエハ面積を可能な限り効率的に使用することを試みている。技術者は、集積回路が、より多くの回路要素を含有し、かつより少ない電力を使用することを可能にするように、回路のサイズを縮小し続ける。集積回路の限界寸法のサイズが低減され、かつその回路密度が増加するにつれて、回路パターンまたは物理的設計の限界寸法は、従来の光リソグラフィにおいて使用される光学的露光ツールの解像限度に近付く。回路パターンの限界寸法が小さくなり、露光ツールの解像値に近付くにつれて、レジスト層に現像される実際の回路パターンへの物理的設計の正確な転写は、困難になる。光リソグラフィプロセスにおいて使用される光波長よりも小さい特徴を有するパターンを転写するための光リソグラフィの使用を促進するために、光学近接補正（ＯＰＣ）と既知のプロセスが開発されている。ＯＰＣは、物理的設計を改変して、特徴の光学的回折および光学的相互作用といった効果によって引き起こされる歪みを、近接特徴で補正する。ＯＰＣは、レチクルを用いて実施される全ての解像度向上技術を含む。
【０００９】
ＯＰＣは、元の物理的設計パターン、即ち、設計と、基板上の最終転写回路パターンとの間の相違を低減するように、サブ解像度リソグラフィ特徴をマスクパターンに追加することができる。サブ解像度リソグラフィ特徴は、物理的設計における元のパターンと、および互いと相互作用し、最終転写回路パターンを改善するように近接効果を補正する。パターンの転写を改善するために使用される１つの特徴は、サブ解像度補助特徴（ＳＲＡＦ）である。パターン転写を改善するために追加される別の特徴は、「セリフ」と称される。セリフは、最終転写画像の角を鋭くするように、パターンの内または外角に位置付けることができる小さい特徴である。ＳＲＡＦのための表面製造プロセスに必要とされる精度は、しばしば主要特徴と称される、基板上への印刷が意図されるパターンに対して必要とされる精度よりも低い場合が多い。セリフは、主要特徴の一部である。光リソグラフィの限界が、サブ波長領域まで拡大するにつれて、ＯＰＣ特徴は、さらにより微細な相互作用および効果を補正するために、ますます複雑にしなければならない。撮像システムがそれらの限界に追い込まれるにつれて、十分に微細なＯＰＣ特徴を有するレチクルを生産する能力が重要になる。セリフまたは他のＯＰＣ特徴をマスクパターンに追加することは有利であるが、マスクパターンにおける総特徴数も実質的に増加させる。例えば、従来の技術を使用して正方形の角の各々にセリフを追加することは、マスクまたはレチクルパターンにさらに８つの矩形を追加する。ＯＰＣ特徴の追加は、非常に手間のかかる作業であり、費用のかかる演算時間を必要とし、かつより高価なレチクルをもたらす。ＯＰＣパターンは複雑であるだけでなく、光学的近接効果は、最小配線および空間寸法と比較して長範囲であるため、所与の場所における正確なＯＰＣパターンは、近傍にどのような他の形状があるかに著しく依存する。このため、例えば、配線端は、レチクル上でその付近に何があるかに依存して、異なるサイズのセリフを有する。これは、ウエハ上に全く同じ形状を生産することが目的であり得る場合でさえも同様である。これらのわずかな、しかし重要なばらつきは、重要であり、かつ他がレチクルパターンを形成することができることを阻止している。従来、レチクル上に書き込まれるＯＰＣ装飾パターンは、設計された特徴、即ち、ＯＰＣ装飾前の設計を反映する特徴、ならびにＯＰＣ特徴がセリフ、ジョグ、およびＳＲＡＦを含み得るＯＰＣ特徴に関して述べられる。わずかなばらつきが意味するものを定量化すると、近傍から近傍へのＯＰＣ装飾における典型的なわずかなばらつきは、設計された特徴サイズの５％から８０％であり得る。明確にするために、言及されるものが、ＯＰＣの設計におけるばらつきであるということに留意されたい。角取りといった製造上のばらつきもまた、実際の表面パターンに存在する。これらのＯＰＣのばらつきが、ウエハ上に実質的に同じパターンを生成する時、ウエハ上の形状は、例えば、トランジスタまたは配線等のその形状が実施するように設計される機能の詳細に依存する、所定の誤差内で同じであることが目標とされるということを意味する。それでもなお、典型的な仕様は、設計された特徴範囲の２％〜５０％である。同様にばらつきを引き起こす多数の製造上の要因が存在するが、その総合誤差のＯＰＣ構成要素は、しばしば、列記される範囲内である。サブ解像度補助特徴といったＯＰＣ形状は、光リソグラフィを使用してウエハに転写することができる最小特徴のサイズに基づく規則といった、種々の設計規則に従う。他の設計規則は、マスク製造プロセスから、またはキャラクタプロジェクション荷電粒子ビーム書き込みシステムを使用して、レチクル上にパターンを形成する場合、ステンシル製造プロセスからもたらされ得る。マスク上のＳＲＡＦ特徴の精度要件は、マスク上の設計された特徴に対する精度要件よりも低い場合があるということもまた、留意されたい。プロセスノードが縮小し続けるにつれて、フォトマスク上の最小ＳＲＡＦのサイズもまた縮小する。例えば、２０ｎｍの論理プロセスノードにおいて、４０ｎｍから６０ｎｍのＳＲＡＦが、最高精度層に対するマスクに必要とされる。
【００１０】
逆リソグラフィ技術（ＩＬＴ）は、ＯＰＣ技術の１つのタイプである。ＩＬＴは、レチクル上に形成されるべきパターンが、シリコンウエハといった基板上に形成されることが所望されるパターンから、直接演算されるプロセスである。これは、基板上の所望のパターンを入力として使用して、光リソグラフィプロセスを逆方向にシミュレーションすることを含み得る。ＩＬＴ演算レチクルパターンは、純粋に曲線、即ち、完全に非直線であり得、円形、ほぼ円形、環状、ほぼ環状、楕円形および／またはほぼ楕円形のパターンを含み得る。これらの理想的なＩＬＴ曲線パターンは、従来の技術を使用してレチクル上に形成することが困難かつ高価であるため、曲線パターンの直線近似または直線化が使用され得る。しかしながら、直線近似は、理想的なＩＬＴ曲線パターンと比較して、精度が減少する。さらに、直線近似が理想的なＩＬＴ曲線パターンからもたらされる場合、全体的な計算時間は、理想的なＩＬＴ曲線パターンと比較して増加する。本開示において、ＩＬＴ、ＯＰＣ、ソースマスク最適化（ＳＭＯ）、および演算リソグラフィは、同義的に使用される用語である。
【００１１】
光リソグラフィまたは荷電粒子ビームリソグラフィを使用することを含む、レチクル上にパターンを形成するために使用されるいくつかの技術が存在する。最も一般的に使用されるシステムは、可変成形ビーム（ＶＳＢ）であり、上で説明されるように、マンハッタン矩形および４５度直角三角形といった単純な形状を有するある線量の電子が、レジストコーティングされたレチクル表面を露光する。従来のマスク書き込みにおいて、電子の線量または射出は、どのようにしてレチクル上のレジストがパターンを描出するかの計算を大幅に簡略化するように、可能な限り、重複を回避するように、従来、設計される。同様に、一組の射出は、レチクル上に形成されるべきパターン領域を完全に被覆するように設計される。本特許出願の譲受人によって所有され、かつ全ての目的で参照することにより組み込まれる、米国特許第７，７５４，４０１号は、パターンを書き込むための意図的な射出重複が使用される、マスク書き込みの方法を開示する。重複射出が使用される時、荷電粒子ビームシミュレーションを使用して、レチクル上のレジストが描出するパターンを判断することができる。重複射出の使用は、パターンが、低減された射出数でもって書き込まれることを可能にし得る。米国特許第７，７５４，４０１号はまた、線量調整の使用を開示し、射出の割り当てられた線量が、他の射出の線量に対して変化する。モデルベースのフラクチャリングという用語は、米国特許第７，７５４，４０１号の技術を使用して、射出を判断するプロセスを説明するために使用される。
【００１２】
最も高度な技術ノードに対するレチクル書き込みは、典型的に、マルチパス露光と呼ばれるプロセスである、荷電粒子ビーム書き込みの複数のパスを含み、それにより、レチクル上の所与の形状が書き込まれ、上書きされる。典型的に、２から４つのパスを使用して、荷電粒子ビームライタにおける精度誤差を平均するようにレチクルを書き込み、より正確なフォトマスクの創出を可能にする。また、典型的に、線量を含む射出のリストは、パスごとに同じである。マルチパス露光の一変形において、射出のリストは、露光パス間で変化し得るが、いずれの露光パスにおける射出の集合も、同じ領域を被覆する。マルチパス書き込みは、表面をコーティングするレジストの過熱を低減することができる。マルチパス書き込みはまた、荷電粒子ビームライタのランダム誤差を平均する。異なる露光パスに対して異なる射出リストを使用したマルチパス書き込みはまた、書き込みプロセスにおけるあるシステム誤差の効果を低減することができる。
【００１３】
ＥＵＶリソグラフィにおいて、ＯＰＣ特徴は、一般的に必要とされない。したがって、レチクル上に製造されるべきパターンの複雑性は、従来の１９３ｎｍの波長の光リソグラフィよりも低く、射出数の低減は、それに応じて重要性はより低い。しかしながら、ＥＵＶにおいて、典型的にウエハ上のパターンのサイズの４倍である、マスク上のパターンは、十分に小さく、それらを、電子ビームといった荷電粒子ビーム技術を使用して正確に形成するのは困難であるため、マスク精度要件は非常に高い。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
フラクチャリングまたはマスクデータ準備または光学近接補正または近接効果補正またはマスクプロセス補正のための方法およびシステムが開示され、表面上にパターンを形成することが可能である、一組の成形ビーム射出が判断され、同じ露光パスにおける複数の射出は、重複し、一組の射出からの線量マージンが計算される。
【００１５】
表面上にパターンを形成するための方法もまた開示され、表面上にパターンを形成することが可能である、一組の成形ビーム射出が判断され、同じ露光パスにおける複数の射出は、重複し、一組の射出からの線量マージンが計算される。
【００１６】
フラクチャリングまたはマスクデータ準備または光学近接補正または近接効果補正またはマスクプロセス補正のための方法およびシステムが開示され、表面上にパターンを形成することが可能である、一組の成形ビーム射出が判断され、一組の射出は、パターンの異なる部分に異なる線量を提供し、一組の射出からの線量マージンが計算される。
【００１７】
表面上にパターンを形成するための方法もまた開示され、表面上にパターンを形成することが可能である、一組の成形ビーム射出が判断され、一組の射出は、パターンの異なる部分に異なる線量を提供し、一組の射出からの線量マージンが計算される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】キャラクタプロジェクション粒子ビームシステムの実施例を示す図である。
【図２Ａ】単一の荷電粒子ビーム射出の実施例、および射出の断面線量グラフを示す図である。
【図２Ｂ】一対の近接射出の実施例、および射出対の断面線量グラフを示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの射出の対からのレジストコーティングされた表面上に形成されるパターンの実施例を示す図である。
【図３Ａ】多角形パターンの実施例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａの多角形パターンの従来のフラクチャリングの実施例を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ａの多角形パターンの代替的なフラクチャリングの実施例を示す図である。
【図４Ａ】矩形射出からの射出輪郭の実施例を示す図である。
【図４Ｂ】通常射出線量を使用した図４Ａの射出に対する、縦方向の線量曲線の実施例を示す図である。
【図４Ｃ】長範囲効果を含めた、図４Ｂと同様の縦方向の線量曲線の実施例を示す図である。
【図４Ｄ】通常射出線量よりも高いものを使用した図４Ａの射出に対する縦方向の線量曲線の実施例を示す図である。
【図４Ｅ】長範囲効果を含めた、図４Ｄと同様の縦方向の線量曲線の実施例を示す図である。
【図４Ｆ】図４Ｅと同様だが、より高い背景線量レベルを伴う、縦方向の線量曲線の実施例を示す図である。
【図５Ａ】表面上に形成されるべき円形パターンの実施例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ａのパターンを形成することができる９つの射出の輪郭の実施例を示す図である。
【図６Ａ】表面上に形成されるべき正方形パターンを示す図である。
【図６Ｂ】表面上に図６Ａのパターンを形成する単一射出方法を示す図である。
【図６Ｃ】本発明の別の実施形態による、表面上に図６Ａのパターンを形成する方法の実施例を示す図である。
【図６Ｄ】本発明のなお別の実施形態による、表面上に図６Ａのパターンを形成する方法の実施例を示す図である。
【図７】光リソグラフィを使用して、シリコンウエハ上に集積回路といった基板を作製する際に使用するための、レチクルといった表面をどのように調製するかの概念的フローチャートである。
【図８】シリコンウエハ上に集積回路といった基板を作製する際に使用するための、表面をどのように調製するかのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本開示は、荷電粒子ビームライタに対する射出にパターンをフラクチャリングするための方法を説明し、重複射出を生成して、表面に書き込まれるパターンの精度および／または線量マージンを改善する。線量マージンの改善は、プロセスのばらつきと関連付けられる、書き込まれたパターンにおける寸法の変化を低減する。
【００２０】
ここで、同様の番号が同様の項目を指す図面を参照すると、図１は、表面１３０を製造するためにキャラクタプロジェクションを採用する、荷電粒子ビームライタシステム、この場合、電子ビームライタシステムといった、従来のリソグラフィシステム１００の実施形態を例解する。電子ビームライタシステム１００は、電子ビーム１１４をアパーチャプレート１１６に向けて射影する電子ビーム源１１２を有する。プレート１１６は、電子ビーム１１４が通過することを可能にする、その中に形成されるアパーチャ１１８を有する。一度、電子ビーム１１４がアパーチャ１１８を通過すると、それは、レンズシステム（図示せず）によって、電子ビーム１２０として、別の矩形アパーチャプレートまたはステンシルマスク１２２に向かって方向付けられるか、偏向される。ステンシル１２２は、その中に形成される、複雑なキャラクタであり得る、種々のタイプのキャラクタ１２６を画定する、いくつかの開口またはアパーチャ１２４を有する。ステンシル１２２内に形成される各キャラクタ１２６は、シリコンウエハ、レチクル、または他の基板といった、基板１３２の表面１３０上にパターン１４８を形成するために使用することができる。部分露光、部分射影、部分キャラクタプロジェクション、または可変キャラクタプロジェクションにおいて、電子ビーム１２０は、キャラクタ１２６のうちの１つの一部分のみに当てるまたは照射するように位置付けられ、それにより、キャラクタ１２６のサブセットであるパターン１４８を形成することができる。アパーチャ１１８によって画定される電子ビーム１２０のサイズよりも小さい各キャラクタ１２６に関して、アパーチャを全く含有しないブランキング領域１３６は、電子ビーム１２０がステンシル１２２上の望ましくないキャラクタを照射することを阻止するように、キャラクタ１２６に隣接するように設計される。電子ビーム１３４は、キャラクタ１２６のうちの１つから現れ、キャラクタ１２６からのパターンのサイズを低減する、電磁気または静電気低減レンズ１３８を通過する。一般的に利用可能な荷電粒子ビームライタシステムにおいて、低減係数は、１０〜６０である。低減された電子ビーム１４０は、低減レンズ１３８から現れ、一連の偏向器１４２によって、パターン１４８として表面１３０上に方向付けられ、これは、キャラクタ１２６Ａに対応する文字「Ｈ」の形状であるとして描写される。パターン１４８は、低減レンズ１３８のため、キャラクタ１２６Ａと比較してサイズが低減される。パターン１４８は、電子ビームシステム１００の１つの射出を使用することによって描画される。これは、可変形状ビーム（ＶＳＢ）プロジェクションシステムまたは方法を使用することと比較して、パターン１４８を完了するための全体的な書き込み時間を低減する。１つのアパーチャ１１８がプレート１１６に形成されていると示されるが、プレート１１６に２つ以上のアパーチャが存在し得ることが可能である。２つのプレート１１６および１２２が本実施例において示されるが、各プレートが１つ以上のアパーチャを備える、１つのみのプレートまたは３つ以上のプレートが存在してもよい。ステンシルマスク１２２はまた、矩形アパーチャ１２５といった、ＶＳＢ射出のためのアパーチャを含有する。
【００２１】
従来の荷電粒子ビームライタシステムにおいて、低減レンズ１３８は、一定の低減係数を提供するように校正される。低減レンズ１３８および／または偏向器１４２はまた、表面１３０の平面上にビームを集束させる。表面１３０のサイズは、偏向プレート１４２の最大ビーム偏向能力よりも有意に大きい場合がある。このため、パターンは、通常、一連のストライプで表面上に書き込まれる。各ストライプは、複数のサブフィールドを含有し、サブフィールドは、偏向プレート１４２のビーム偏向能力内にある。電子ビームライタシステム１００は、ストライプおよびサブフィールドの各々に対する基板１３２の位置付けを可能にするように、位置付け機構１５０を含有する。従来の荷電粒子ビームライタシステムの一変形において、基板１３２は、サブフィールドが露光される間、静止して保持され、その後、位置付け機構１５０は、基板１３２を次のサブフィールド位置に移動させる。従来の荷電粒子ビームライタシステムの別の変形において、基板１３２は、書き込みプロセス中、連続的に移動する。偏向プレート１４２に加えて、連続的な移動を伴うこの変形において、基板１３２が移動するのと同じ速度および方向にビームを移動させるように、別の組の偏向プレート（図示せず）が存在してもよい。一実施形態において、基板１３２は、レチクルであってもよい。本実施形態において、レチクルは、パターンとともに露光された後、種々の製造ステップがかけられ、それを通じて、リソグラフィマスクまたはフォトマスクになる。次いで、マスクを光リソグラフィ機械において使用して、概してサイズが低減された、レチクルパターン１４８の画像をシリコンウエハ上に射影して、集積回路を生成することができる。より一般的には、マスクを別のデバイスまたは機械において使用して、パターン１４８を基板上に転写する。別の実施形態において、基板１３２は、シリコンウエハであってもよい。
【００２２】
合理的な精度で表面１３０上に射影することができる最小サイズパターンは、電子ビームライタシステム１００、および通常、基板１３２上にレジストコーティングを備える表面１３０と関連付けられる、多様な短範囲の物理的効果によって制限される。これらの効果には、前方散乱、クーロン効果、およびレジスト拡散が含まれる。βｆとも呼ばれるビームぼけは、これらの短範囲効果の全てを含むように使用される用語である。最も現代的な電子ビームライタシステムは、２０ｎｍから３０ｎｍの範囲内の効果的なビームぼけ半径またはβｆを達成することができる。前方散乱は、全ビームぼけの１／４から１／２を成し得る。現代的な電子ビームライタシステムは、ビームぼけの構成部分の各々を最小に低減するように、多数の機構を含有する。ビームぼけの一部の構成要素は、粒子ビームライタの校正レベルの関数であるため、同じ設計の２つの粒子ビームライタのβｆは、異なり得る。レジストの拡散特徴もまた変化し得る。射出サイズまたは射出線量に基づくβｆのばらつきは、シミュレーション、および体系的に説明することができる。しかし、説明することができない、または説明されない他の効果が存在し、それらは、ランダムなばらつきとして考えられる。
【００２３】
電子ビームライタシステムといった荷電粒子ビームライタの射出線量は、ビーム源１１２の強度、および各射出に対する露光時間の関数である。典型的に、ビーム強度は一定のままであり、露光時間は、可変射出線量を得るように変化する。露光時間は、近接効果補正（ＰＥＣ）と呼ばれるプロセスにおいて、後方散乱およびフォギングといった、種々の長範囲効果を補正するために変化し得る。電子ビームライタシステムは、通常、露光パスにおける全ての射出に影響する、ベース線量と呼ばれる全体的な線量の設定を可能にする。一部の電子ビームライタシステムは、電子ビームライタシステム自体内で線量補正計算を実施し、各射出の線量が、入力射出リストの一部として個々に割り当てられることを可能とせず、したがって、入力射出は、割り当てられていない射出線量を有する。かかる電子ビームライタシステムにおいて、全ての射出は、ＰＥＣの前は、ベース線量を有する。他の電子ビームライタシステムは、射出ごとの線量割り当てを可能にする。射出ごとの線量割り当てを可能にする電子ビームライタシステムにおいて、利用可能な線量レベルの数は、６４から４０９６以上であり得るか、または３から８のレベルといった比較的少ない利用可能な線量レベルが存在し得る。本発明の一部の実施形態は、比較的少ない線量レベルのうちの１つの割り当てを可能にする、荷電粒子ビーム書き込みシステムとの使用を目標とする。
【００２４】
電子ビームライタ内の機構は、計算に対して比較的粗い分解能を有する。そのようなものとして、２μｍの範囲においてＥＵＶマスクに必要とされ得るような中範囲補正は、現在の電子ビームライタによっては正確に演算することができない。
【００２５】
図２Ａ〜図２Ｂは、どのようにエネルギーが１つ以上の荷電粒子ビーム射出からレジストコーティングされた表面上に描出されるかを例解する。図２Ａにおいて、矩形パターン２０２は、他の射出に近接しない射出からレジストコーティングされた表面上に生成されるパターンである、射出輪郭を例解する。パターン２０２の角は、ビームぼけにより丸くされる。線量グラフ２１０において、線量曲線２１２は、射出輪郭２０２を通る線２０４に沿った断面線量を例解する。線２１４は、その上でレジストがパターンを描出する線量である、レジスト閾値を示す。線量グラフ２１０から見ることができるように、線量曲線２１２は、Ｘ座標「ａ」と「ｂ」との間でレジスト閾値を上回る。座標「ａ」は、射出輪郭２０２の左限を示す、破線２１６に対応する。同様に、座標「ｂ」は、射出輪郭２０２の右限を示す、破線２１８に対応する。図２Ａの実施例における射出に対する射出線量は、線量グラフ２１０上でマークされるように、通常線量である。従来のマスク書き込み方法論において、通常線量は、比較的大きい矩形射出が、長範囲効果の非存在下で、レジストコーティングされた表面上に、所望のサイズのパターンを描出するように設定される。したがって、通常線量は、レジスト閾値２１４の値に依存する。
【００２６】
図２Ｂは、２つの粒子ビーム射出の射出輪郭、および対応する線量曲線を例解する。射出輪郭２２２および射出輪郭２２４は、２つの近接粒子ビーム射出に起因する。線量グラフ２２０において、線量曲線２３０は、射出輪郭２２２および２２４を通る線２２６に沿った線量を例解する。線量曲線２３０に示されるように、線２２６に沿ったレジストによって描出される線量は、射出輪郭２２２および射出輪郭２２４によって表される２つの粒子ビーム射出からの線量の合計といった組み合わせである。見ることができるように、線量曲線２３０は、Ｘ座標「ａ」からＸ座標「ｄ」まで閾値２１４を上回る。これは、レジストが、座標「ａ」から座標「ｄ」に延在する単一の形状として、２つの射出を描出するということを示す。図２Ｃは、図２Ｂの実施例からの２つの射出が形成し得る、パターン２５２を例解する。パターン２５２の可変幅は、射出輪郭２２２と射出輪郭２２４との間の間隙の結果であり、射出２２２と２２４との間の間隙が、間隙に最も近い射出輪郭の角の付近で、線量を閾値を下回って降下させるということを例解する。
【００２７】
単一の露光パスを使用した非重複射出を使用する時、従来は、全ての射出は、ＰＥＣ線量調節の前に通常線量を割り当てられる。したがって、射出ごとの線量割り当てをサポートしない荷電粒子ビームライタは、ベース線量を通常線量に設定することによって使用することができる。複数の露光パスが、かかる荷電粒子ビームライタとともに使用される場合、ベース線量は、従来、以下の方程式に従って設定される。
【００２８】
ベース線量＝通常線量／露光パスの数
図３Ａ〜図３Ｃは、多角形パターンをフラクチャリングする２つの既知の方法を例解する。図３Ａは、表面上に形成されることが所望される多角形パターン３０２を例解する。図３Ｂは、非重複またはばらばらな射出を使用してこのパターンを形成する従来の方法を例解する。明確にするためにＸでマークされる射出輪郭３１０、射出輪郭３１２、および射出輪郭３１４は、相互にばらばらである。さらに、これらの射出輪郭と関連付けられる３つの射出は、全て、近接効果補正の前に、所望の通常線量を使用する。図３Ｂに示されるような従来の方法を使用する利点は、レジストの応答を容易に予想することができるということである。また、図３Ｂの射出は、荷電粒子ビームライタのベース線量を通常線量に設定することによって、射出ごとの線量割り当てを可能としない、荷電粒子ビームシステムを使用して露光することができる。図３Ｃは、米国特許第７，７５４，４０１号において開示される、重複射出を使用してレジストコーティングされた表面上にパターン３０２を形成する代替的な方法を例解する。図３Ｃにおいて、射出輪郭が重複することができないという制約は排除されており、射出３２０および射出３２２は、重複する。図３Ｃの実施例において、射出輪郭が重複することを可能にすることは、図３Ｂの３つの射出と比較して、２つの射出のみでパターン３０２を形成することを可能にする。しかしながら、図３Ｃにおいて、重複射出に対するレジストの応答は、図３Ｂほど容易に予想されるものではない。特に、内角３２４、３２６、３２８、および３３０は、横線の陰影によって示される、重複領域３３２によって受容される大きい線量により、過度に丸みを帯びているとして描出し得る。荷電粒子ビームシミュレーションは、レジストによって描出されるパターンを判断するために使用することができる。本特許出願の譲受人によって所有され、かつ全ての目的で参照することにより組み込まれる、米国特許第８，０６２，８１３号において開示される一実施形態において、荷電粒子ビームシミュレーションは、線量マップと呼ばれる計算された線量のグリッドを創出する、２次元（ＸおよびＹ）グリッドにおいて、各グリッド場所に対する線量を計算するために使用することができる。荷電粒子ビームシミュレーションの結果は、射出３２０および射出３２２に対する非通常線量の使用を示し得る。さらに、図３Ｃにおいて、領域３３２における射出の重複は、エリア線量（パターン３０２に近接したエリアにおける線量）を射出重複を伴わない場合のものを超えて増加させ、それにより、後方散乱を増加させる。２つの個々の射出の重複は、エリア線量を著しくは増加させない一方で、この技術は、設計全体を通じて使用される場合、後方散乱を増加させる。
【００２９】
例えば、荷電粒子ビームリソグラフィを使用して表面上に繰り返しパターンを露光させる際、各パターン例のサイズは、最終的な製造された表面上で測定されるように、製造上のばらつきにより、わずかに異なる。サイズのばらつきの量は、本質的な製造最適化基準である。今日のマスクマスキングにおいて、１ｎｍ（１シグマ）以下の二乗平均平方根（ＲＭＳ）のばらつきが所望され得る。より多くのサイズのばらつきは、回路性能におけるより多くのばらつきに変わり、より高い設計マージンが必要とされることにつながり、より速い、低電力の集積回路を設計することをますます困難にする。このばらつきは、限界寸法（ＣＤ）ばらつきと称される。低いＣＤばらつきが望ましく、製造上のばらつきが最終的な製造された表面上で比較的小さいサイズのばらつきを生成することを示す。より小さい規模において、高いＣＤばらつきの効果は、ラインエッジラフネス（ＬＥＲ）として観察され得る。ＬＥＲは、わずかに異なって製造されているラインエッジの各部によって引き起こされ、直線のエッジを有することが意図される線における何らかの波型につながる。ＣＤばらつきは、エッジ傾斜と呼ばれる、レジスト閾値における線量曲線の傾斜に反比例する。したがって、エッジ傾斜、または線量マージンは、表面の粒子ビーム書き込みに対する重要な最適化要因である。
【００３０】
図４Ａは、矩形射出４０２の輪郭の実施例を例解する。図４Ｂは、通常射出線量を伴い、射出４０２が、例として１０ミクロンであり得る、後方散乱効果の範囲内の唯一の射出である場合に生じるものといった後方散乱を伴わない、射出輪郭４０２を通る線４０４に沿った線量を例解する線量グラフ４１０の実施例を例解する。他の長範囲効果もまた、図４Ｂの背景露光に何も寄与しないと推定され、ゼロ背景露光レベルにつながる。レジストに送達される総線量は、ｙ軸上に例解され、通常線量の１００％である。ゼロ背景露光により、総線量および射出線量は、同じである。線量グラフ４１０はまた、レジスト閾値４１４を例解する。ｘ方向における線量グラフ４１０によって表される形状のＣＤばらつきは、レジスト閾値と交差するｘ座標「ａ」および「ｂ」において、線量曲線４１２の傾斜と反比例する。
【００３１】
ゼロ背景露光の図４Ｂの条件は、実際の設計を反映しない。実際の設計は、典型的に、射出４０２の後方散乱距離内に多くの他の射出を有する。図４Ｃは、非ゼロ背景露光４２８を伴う、通常総線量を用いた射出の線量グラフ４２０の実施例を例解する。本実施例において、通常線量の２０％の背景露光が示される。線量グラフ４２０において、線量曲線４２２は、射出４０２と同様の射出の断面線量を例解する。曲線４２２のＣＤばらつきは、後方散乱によって引き起こされる背景露光により、曲線４２２が点「ａ」および「ｂ」でレジスト閾値４２４と交差する、より低いエッジ傾斜によって示されるように、曲線４１２のＣＤばらつきよりも不良である。
【００３２】
レジスト閾値における線量曲線の傾斜を増加させる一方法は、射出線量を増加させることである。図４Ｄは、背景露光を伴わずに、通常線量の１５０％の総線量を例解する、線量曲線４３２を伴う線量グラフ４３０の実施例を例解する。背景露光を伴わない場合、射出線量は、総線量と等しい。図４Ｄにおける閾値４３４は、図４Ｂにおける閾値４１４から変化していない。射出線量の増加は、レジストによって描出されるパターンのサイズを増加させる。したがって、閾値４３４との線量曲線４３２の交点として例解される、レジストパターンのサイズを維持するためには、線量グラフ４３０に対して使用される射出サイズは、射出４０２よりもいくらか小さい。見ることができるように、線量曲線４３２の傾斜は、それが閾値４１４と交差する線量曲線４１２の傾斜よりも、それが閾値４３４と交差する場所ではより高く、図４Ｂの通常線量射出よりも、図４Ｄのより高い線量の射出に対する、より低く、改善されたＣＤばらつきを示す。
【００３３】
しかしながら、線量グラフ４１０のように、線量グラフ４３０のゼロ背景露光条件は、実際の設計を反映しない。図４Ｅは、１つのみの射出の線量が通常線量の１５０％の総線量を達成するように増加され、他の射出の線量が通常線量の１００％のままとされた場合に生じるような、２０％背景露光を伴って、レジスト上で通常線量の１５０％の総線量を達成するように調節される射出線量を伴う、線量グラフ４４０の実施例を例解する。閾値４４４は、図４Ｂ〜４Ｄと同じである。背景露光は、線４４８として例解される。見ることができるように、ｘ座標「ａ」および「ｂ」における線量曲線４４２の傾斜は、後方散乱の存在により、ｘ座標「ａ」および「ｂ」における線量曲線４３２の傾斜よりも少ない。射出線量の効果に関してグラフ４２０および４４０を比較すると、ｘ座標「ａ」および「ｂ」における線量曲線４４２の傾斜は、同じｘ座標における線量曲線４２２の傾斜よりも高く、改善されたエッジ傾斜は、他の射出の線量が同じままである場合、線量を増加させることによって、単一の射出に対して得ることができるということを示す。
【００３４】
図４Ｆは、全ての射出の線量が通常線量の１５０％まで増加された場合を例解する、線量グラフ４５０の実施例を例解する。２つの背景線量レベルが、線量グラフ４５０上に示される：全ての射出が通常線量の１５０％を使用する場合に生成され得るといった、３０％背景線量４５９、および２０％は、線量グラフ４４０において背景線量であるため、比較のために示される２０％背景線量４５８。線量曲線４５２は、３０％背景線量４５９に基づく。見ることができるように、ｘ座標「ａ」および「ｂ」における線量曲線４５２のエッジ傾斜は、同じ点における線量曲線４４２のそれよりも少ない。
【００３５】
要約すると、図４Ａ〜図４Ｆは、通常線量よりも高いものを選択的に使用して、隔離された形状に対するＣＤばらつきを低下させることができるということを例解する。しかしながら、線量の増加は、２つの望ましくない効果を有する。第１に、線量の増加は、露光時間を延ばすことによって、現代的な荷電粒子ビームライタにおいて達成される。このため、線量の増加は、書き込み時間を増加させ、これは費用を増加させる。第２に、図４Ｅ〜Ｆに例解されるように、互いの後方散乱範囲内の多くの射出が、増加された線量を使用する場合、後方散乱の増加は、全ての射出のエッジ傾斜を低減させ、それにより、ある割り当てられた線量の全ての射出に対するＣＤばらつきを悪化させる。任意の所与の射出がこの問題を回避するための唯一の方法は、線量を増加させ、より小さいサイズを射出することである。しかしながら、これを行うことは、後方散乱をさらにより増加させる。このサイクルは、全ての射出をより高い線量にさせ、書き込み時間をさらに悪化させる。したがって、エッジを画定する射出に対してのみ線量を増加させることがより良好である。
【００３６】
エッジ傾斜または線量マージンは、パターンエッジのみにおける問題である。例えば、通常線量が、良好なエッジ傾斜を提供するように、レジスト閾値の２倍である場合、パターンの内部領域は、製造上のばらつきに対するいくらかのマージンを占めた後、全ての内部領域における線量がレジスト閾値を上回ったままである限り、通常線量よりも低い線量を有することができる。本開示において、パターンの内部領域の線量を低減する２つの方法を開示する。
【００３７】
・  割り当てられた射出線量が利用可能である場合、通常射出線量よりも低いものを使用する。
【００３８】
・  パターンの内部に射出間の間隙を挿入する。射出輪郭は間隙を示し得るが、製造上のばらつきに対して提供されるマージンを伴って、間隙エリア内の線量がどこでもレジスト閾値を上回る場合、間隙は、レジストによって描出されない。
【００３９】
これらの技術のいずれかまたは双方は、エリア線量を低減し、このため、後方散乱によって引き起こされる背景線量を低減する。したがって、パターンエッジにおけるエッジ傾斜は増加され、それにより、ＣＤばらつきを改善する。
【００４０】
最適化技術を使用して、パターンの内部部分において達成することができる最も低い線量を判断することができる。一部の実施形態において、これらの最適化技術は、一組の射出が、恐らく既定の公差内で、所望のパターンを形成するということを判断するように、粒子ビームシミュレーションを使用したもののように、一組の射出に対するレジスト応答を計算することを含む。割り当てられていない線量射出のみをサポートする荷電粒子ビームライタに対する射出を創出する時、間隙をパターンの内部領域において使用して、エリア線量を低減することができるということに留意されたい。特に、製造公差の「稀な事例（ｃｏｒｎｅｒ  ｃａｓｅ）」とともにシミュレーションすることによって、より低い線量または間隙を伴う設計を、低減された書き込み時間および改善されたエッジ傾斜でもって、安全に所望の形状を射出するように既定することができる。
【００４１】
図５Ａは、表面上に形成されるべき円形パターン５０２の実施例を例解する。図５Ｂは、どのようにパターン５０２が、割り当てられた射出線量を有する一組の９つのＶＳＢ射出を用いて形成され得るかの実施例を例解する。図５Ｂは、９つの射出の各々の射出輪郭を例解する。図５Ｂにおいて、重複射出５１２、５１４、５１６、５１８、５２０、５２２、５２４、および５２６は、比較的より高い組の線量が割り当てられ得るか、または一部の実施形態においては、これらの射出の各々が、表面上のパターンの周辺を定義するため、良好なエッジ傾斜を維持するように、全て通常線量が割り当てられ得る。しかしながら、射出５３０は、パターンのエッジを画定しないため、射出５３０は、通常線量の０．７倍といった、射出５１２、５１４、５１６、５１８、５２０、５２２、５２４、および５２６未満の割り当てられた線量を有し得る。即ち、異なる線量が、パターンの異なる部分に提供される。射出サイズは、形状５０２の内部のいかなる部分をも、恐らく、製造上のばらつきに対するいくらかのマージンを伴って、レジスト閾値を下回らせないように、慎重に選択される。射出５３０はまた、図５Ｂに例解されるように、射出５３０の輪郭と、隣接する射出の各々の輪郭との間に間隙が存在するように、サイズ決定されてもよい。間隙が存在する時、一組の射出における射出の輪郭の集合は、所望のパターンを被覆しない。粒子ビームシミュレーションは、間隙をレジストによって描出させることなく、線量を低減し得るように、間隙に対する最適なサイズを判断するために使用されてもよい。射出５３０に対する通常線量よりも低いものの使用は、相互の後方散乱範囲内の多数のかかる射出に適用される時、後方散乱およびフォギングを低減し、射出５３０、および通常線量を伴う後方散乱範囲内の多数の他の射出の露光と比較して、改善されたエッジ傾斜に寄与する。
【００４２】
図５Ｂとともに上で説明される解決策は、個々の射出に対する線量割り当てを可能にしない荷電粒子ビームシステムを使用してさえ、実装され得る。本発明の一実施形態において、少数の線量、例えば、通常の１．０倍および通常の０．７倍といった２つの線量が選択されてもよく、これらの２つの線量の各々に対する射出は、２つの別個の露光パスにおいて分離および露光されてもよく、ここで、１つの露光パスに対するベース線量は、通常の１．０倍であり、他の露光パスに対するベース線量は、通常の０．７倍である。図５Ｂの実施例において、射出５１２、５１４、５１６、５１８、５２０、５２２、５２４、および５２６は、ＰＥＣ補正の前に通常線量の１．０倍のベース線量を使用する、第１の露光パスに割り当てられ得る。射出５３０は、ＰＥＣ補正前に通常線量の０．７倍のベース線量を使用する、第２の露光パスに割り当てられ得る。
【００４３】
重複射出は、個々の射出に対する線量割り当てをサポートしない荷電粒子ビームライタを用いてさえも、通常の１００％を上回るレジスト線量を創出するために使用され得る。図５Ｂにおいて、例えば、射出５１４および５１２、射出５２６および５２４、射出５２０および５２２、ならびに射出５１８および５１６に対する輪郭は、重複するように設計され、周辺において通常線量よりも高い領域を創出することができる。これらの領域から放たれるより高いエネルギーは、射出輪郭５３０と周辺射出との間の間隙を「充填する」ことができ、射出５３０のサイズを減少させることを可能にする。
【００４４】
図６Ａ〜図６Ｄは、集積回路設計における接触およびビアパターンに対して一般的に使用されるといった、正方形パターンを有する重複射出の使用を例解する。図６Ａは、レチクル上に形成されるべき所望のパターン６０２の実施例を例解する。図６Ｂは、従来、パターン６０２を形成されるために使用することができる単一のＶＳＢ射出６１２を例解する。しかしながら、単一の射出６１２の使用は、エッジ傾斜を望ましくないほど低くし得る。図６Ｃは、本発明の実施形態の実施例を例解する。図６Ｃは、斜交平行線で陰影付けされる射出６３２、および元のパターン６０２の周辺領域の周囲の４つの追加の射出６３４を含む、５つのＶＳＢ射出を使用して射出され得る。また、ＣＰキャラクタは、単一のＣＰ射出において４つの矩形６３４によって例解されるパターンを露光させるように設計され、図６Ｃが１つのＶＳＢ射出６３２、および全ての形状６３４に対する１つのＣＰ射出において露光されることを可能にし得る。周辺ＣＰ射出またはＶＳＢ射出の使用は、内部領域と比較して、周辺付近のピーク線量を増加させることによって、転写されたパターンの周辺全体のエッジ傾斜を増加させ、このため、パターンの異なる部分へ異なる線量を提供することができる。小さい周辺ＣＰ射出またはＶＳＢ射出は、より高い線量が射出６１２に対して使用された場合ほど多くはエリア線量を増加させず、より高い線量射出６１２が単独で使用された場合と比較して、後方散乱を低減する。
【００４５】
図６Ｄは、本発明の別の実施形態の実施例を例解する。９つの領域が、図６Ｄに例解される：ａ）大きい領域６４２、ｂ）４つの側部領域６４４、およびｃ）４つの角領域６４８。見ることができるように、全ての領域６４４および６４８は、領域６４２に重複する。これらの領域は、以下の方法のうちのいずれによっても露光することができる。
【００４６】
・  領域６４２に対する１つ、４つの領域６４４に対する４つの射出、および４つの角領域６４８に対する４つの射出を含む、９つの別個のＶＳＢ射出。
【００４７】
・  ５つのＶＳＢ射出。領域６４２は、１つの射出によって露光される。残りの４つのＶＳＢ射出に関して、各射出は、１つの側部領域６４４、および側部領域に隣接する２つの角領域６４８の集合を含む。これは、側部周辺に沿ってよりも角においてより高い線量を提供する。角付近の追加のピーク露光は、改善された精度および／またはエッジ傾斜を提供することができる。
【００４８】
・  領域６４２に対する１つのＶＳＢ射出、および２つのＣＰ射出（２つのＣＰキャラクタの各々につき１つの射出）。１つのＣＰキャラクタは、例えば、４つの側部領域６４４を含むように設計されてもよく、第２のＣＰキャラクタは、４つの角領域６４８を含むように設計されてもよい。この解決策は、角領域および非角側部領域の独立した線量制御を可能にする。
【００４９】
２つのＣＰ射出とともに１つのＶＳＢ射出を使用する方法は、９つの射出ＶＳＢまたは５つの射出ＶＳＢ方法のいずれよりも少ない露光時間を必要とするべきである。さらに、射出６４２のサイズは、所望のパターン６０２よりも小さく修正されてもよい。
【００５０】
図６Ｃとともに上で説明される解決策は、個々の射出に対する線量割り当てを可能にしない荷電粒子ビームシステムを使用してさえ、実装され得る。本発明の一実施形態において、少数の線量、例えば、通常の１．０倍および通常の０．６倍といった２つの線量が選択されてもよく、これらの２つの線量の各々に対する射出は、２つの別個の露光パスにおいて分離および露光されてもよく、ここで、１つの露光パスに対するベース線量は、通常の１．０倍であり、他の露光パスに対するベース線量は、通常の０．６倍である。図６Ｃの実施例において、射出６３２は、ＰＥＣ補正の前に通常線量の１．０倍のベース線量を使用する、第１の露光パスに割り当てられ得る。４つの射出６３４は、ＰＥＣ補正前に通常線量の０．６倍のベース線量を使用する、第２の露光パスに割り当てられ得る。このため、重複射出は、個々の射出に対する線量割り当てをサポートしない荷電粒子ビームライタでさえも、通常の１００％を上回るパターン線量を創出することができる。
【００５１】
本発明の一実施形態において、通常線量またはほぼ通常線量射出間の間隙は、通常線量の５０％未満を有する射出といった低線量射出で充填され得るか、または部分的に充填され得る。
【００５２】
本発明において説明および言及される計算は、種々の方法において達成することができる。一般的に、計算は、プロセス内、前プロセスまたは後プロセス方法によって達成することができる。プロセス内計算は、その結果が必要とされる時に計算を実施することを含む。前プロセス計算は、事前計算し、次いで、その後の処理ステップ中の後の取り出しのために結果を記憶することを含み、特に、何度も繰り返され得る計算に対して、処理性能を改善することができる。計算はまた、処理ステップから保留し、次いで、後の後処理ステップにおいて行うことができる。前プロセス計算の実施例は、後方散乱の種々の値に対するＰＥＣ線量調節を事前計算することである。前プロセス計算の別の実施例は、所与の入力パターンまたは一組の入力パターン特徴と関連付けられる１つ以上の射出に対する線量パターン情報の事前計算である、射出群である。射出群および関連付けられる入力パターンは、射出群を含む一組の射出を、パターン再計算を伴わずに、入力パターンの追加のインスタンスに対して迅速に生成することができるように、事前計算された射出群のライブラリに保存され得る。一部の実施形態において、事前計算は、射出群がレジストコーティングされた表面上で生成する線量パターンのシミュレーションを含んでもよい。他の実施形態において、射出群は、例えば、コレクトバイコンストラクション（ｃｏｒｒｅｃｔ−ｂｙ−ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）技術によって、シミュレーションせずに判断することができる。一部の実施形態において、事前計算された射出群は、射出のリストの形態で、射出群ライブラリに記憶することができる。他の実施形態において、事前計算された射出群は、特定のタイプまたは入力パターンのタイプに対して射出を生成することができる、コンピュータコードの形態で記憶することができる。なお他の実施形態において、複数の事前計算された射出群は、表の形態で記憶することができ、テーブル内のエントリは、種々の入力パターン、またはパターン幅といった入力パターン特徴に対応し、かつ各表エントリは、射出群における射出のリスト、またはどのように適切な組の射出を生成するかに関する情報のいずれかを提供する。さらに、異なる射出群は、射出群ライブラリにおいて、異なる形態で記憶することができる。一部の実施形態において、所与の射出群が生成することができる線量パターンもまた、射出群ライブラリに記憶することができる。一実施形態において、線量パターンは、グリフと呼ばれる２次元（ＸおよびＹ）線量マップとして記憶することができる。
【００５３】
図７は、シリコンウエハ上の集積回路といった表面を作製する際に使用するためのレチクルをどのように調製するかの例示的な概念的流れ図７５０である。第１のステップ７５２において、集積回路の物理的設計といった物理的設計が設計される。これは、論理ゲート、トランジスタ、金属層、および集積回路におけるものといった物理的設計において見出されるのに必要とされる他の項目を判断することを含むことができる。物理的設計は、直線、部分的に曲線、または完全に曲線であってもよい。次に、ステップ７５４において、光学近接補正が判断される。本開示の実施形態において、これは、入力として、射出群ライブラリ７８８からの事前計算された射出群のライブラリを取ることを含むことができる。これはまた、代替的に、または加えて、入力として、ステップ７６８においてステンシル７８４上で利用可能である複雑なキャラクタを含む、事前設計されたキャラクタ７８０のライブラリを取ることを含むことができる。本開示の実施形態において、ＯＰＣステップ７５４もまた、射出数または書き込み時間の同時最適化を含むことができ、フラクチャリング動作、射出配置動作、線量割り当て動作を含むことができるか、あるいは、射出順序最適化動作もしくは線量マージン最適化、または他のマスクデータ準備動作も含むことができ、これらの動作の一部または全ては、単一のステップにおいて同時であるか、または組み合わされる。ＯＰＣステップ７５４は、部分的に、または完全に曲線のパターンを創出することができる。ＯＰＣステップ７５４の出力は、マスク設計７５６である。
【００５４】
マスクプロセス補正（ＭＰＣ）７５８は、任意に、マスク設計７５６において実施されてもよい。ＭＰＣは、従来の光学的リソグラフィマスクにおいて、約１００ｎｍよりも小さいパターンと関連付けられる効果といった、非線状効果を補正するように、マスクに書き込まれるべきパターンを修正する。ＭＰＣはまた、ＥＵＶマスクに影響する非線状効果を補正するために使用されてもよい。ＭＰＣ７５８が実施される場合、その出力は、マスクデータ準備（ＭＤＰ）ステップ７６０に対する入力となる。
【００５５】
ステップ７６０において、フラクチャリング動作、射出配置動作、線量割り当て動作、または射出順序最適化を含み得る、マスクデータ準備動作が実施され得る。ＭＤＰは、入力として、マスク設計７５６またはＭＰＣ７５８の結果を使用することができる。本発明一部の実施形態において、ＭＰＣは、フラクチャリングまたは他のＭＤＰ動作の一部として実施することができる。他の補正はまた、フラクチャリングまたは他のＭＤＰ動作の一部として実施することができ、可能な補正には、前方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、後方散乱、フォギング、ローディング、レジスト帯電、およびＥＵＶ中範囲散乱が含まれる。ＭＤＰステップ７６０の結果は、マスク書き込みステップ７６８における、１つまたは複数の露光パスのいずれかに対する射出リスト７６２である。ＯＰＣステップ７５４もしくはＭＤＰステップ７６０のいずれか、または別個のプログラム７８６は、所与の入力パターンに対して使用され得る１つ以上の射出群を事前計算すること、およびこの情報を射出群ライブラリ７８８に記憶することを含むことができる。１つのステップにおいて、ＯＰＣおよびマスクデータ準備の種々の動作のいずれかまたは全てを組み合わせることが、本開示において企図される。フラクチャリング動作を含むことができる、マスクデータ準備ステップ７６０はまた、マスク設計７５６に近く整合するマスク画像７７０を創出するように、事前計算された射出群と整合させるための、パターン整合動作を含むことができる。マスクデータ準備７６０はまた、線量マージンを計算することを含むことができ、また、線量マージンを最適化することも含むことができる。一部の実施形態において、最適化は、生成されたパターンの内部よりも、生成されたパターンの周辺付近で高いピーク線量を生成するように、射出線量を変化させることを含むことができる。他の実施形態において、生成された射出は、最も近くの近傍の射出の射出輪郭間に間隙を有することができ、それにより、エリア線量が減少するが、間隙が十分に小さいところでは、それらは、その後生成されたマスク画像７７０において、レジストによって描出されない。別の実施形態において、マスクデータ準備７６０は、間隙のサイズを変更することによる最適化を含むことができる。別の実施形態において、マスクデータ準備７６０は、計算された線量マージンが既定の標的線量マージンを下回る場合、最初に判断された組の射出を訂正すること、および訂正された組の射出を用いて線量マージンを再計算することを含むことができる。マスクデータ準備７６０はまた、パターンがわずかに異なっている、表面上に形成されるべきパターンを入力すること、その数のパターンを形成するために使用されるべき一組のキャラクタを選択すること（一組のキャラクタは、ステンシルマスク上に適合し、一組のキャラクタは、恐らく複雑なおよびＶＳＢキャラクタの双方を含み、一組のキャラクタは、様々なキャラクタ線量もしくは様々なキャラクタ位置に基づく）、または一組のキャラクタ内のキャラクタの部分露光を適用すること、または射出数もしくは総書き込み時間を低減するようにキャラクタをドラッグすることを含むことができる。表面上の一組のわずかに異なるパターンは、基板上に実質的に同じパターンを生成するように設計することができる。また、一組のキャラクタは、既定の組のキャラクタから選択することができる。本開示の一実施形態において、マスク書き込みステップ７６８の間に迅速に選択され得るステップ７８０におけるステンシル上で利用可能なキャラクタは、特定のマスク設計に対して調製することができる。該実施形態において、一度マスクデータ準備ステップ７６０が完了すると、ステンシルは、ステップ７８４において調製される。本開示の別の実施形態において、ステンシルは、ＭＤＰステップ７６０の前、または同時に、ステップ７８４において調製され、特定のマスク設計から独立していてもよい。本実施形態において、ステップ７８０において利用可能なキャラクタ、およびステンシルレイアウトは、多くの潜在的なマスク設計７５６に対して一般的に出力されて、特定のＯＰＣプログラム７５４または特定のＭＤＰプログラム７６０によって出力される可能性が高いパターン、またはメモリ、フラッシュメモリ、システムオンチップ設計といった、物理的設計７５２を特徴付ける特定のタイプの設計、または物理的設計７５２において設計される特定のプロセス技術、または物理的設計７５２において使用される特定のセルライブラリ、またはマスク設計７５６において異なる組のわずかに異なるパターンを形成し得る、任意の他の共通の特徴を組み込むように、ステップ７８２において設計される。ステンシルは、ステップ７６０において判断された、限られた数のキャラクタといった、一組のキャラクタを含むことができる。
【００５６】
ステップ７６４において、近接効果補正（ＰＥＣ）改良は、調節された線量を伴う最終射出リスト７６６を創出するように、射出リスト７６２上で実施することができる。最終射出リスト７６６は、電子ビームライタシステムといった荷電粒子ビームライタを使用する、マスク書き込みステップ７６８において、表面を生成するために使用される。一部の実施形態において、ＰＥＣ改良７６４は、荷電粒子ビームライタによって実施することができる。マスク書き込みステップ７６８は、ＶＳＢアパーチャおよび複数の複雑なキャラクタの双方を含有するステンシル７８４を使用することができるか、またはＶＳＢアパーチャのみを備えるステンシルを使用することができる。マスク書き込みステップ７６８は、単一の露光パスまたは複数の露光パスを含むことができる。電子ビームライタシステムは、ステップ７７０に示されるように、表面上にパターンを含むマスク画像を形成するように、ステンシルを通じて表面上に電子のビームを射影する。次いで、完成した表面は、ステップ７７２に示される、光リソグラフィ機械において使用することができる。最後に、ステップ７７４において、シリコンウエハといった基板が生成される。
【００５７】
先で説明されたように、ステップ７８０において、キャラクタを、ＯＰＣステップ７５４またはＭＤＰステップ７６０に提供することができる。ステップ７８０はまた、キャラクタを、キャラクタおよびステンシル設計ステップ７８２、または射出群事前計算ステップ７８６に提供することができる。キャラクタおよびステンシル設計ステップ７８２は、入力を、ステンシルステップ７８４、およびキャラクタステップ７８０に提供する。射出群事前計算ステップ７８６は、情報を、射出群ライブラリ７８８に提供する。また、射出群事前計算ステップ７８６は、入力として、物理的設計７５２またはマスク設計７５６を使用することができ、１つ以上の射出群を事前計算することができ、これは、射出群ライブラリ７８８に記憶される。
【００５８】
ここで図８を参照すると、シリコンウエハといった基板上に直接書き込まれる表面をどのように調製するかの別の例示的な概念的流れ図８００が示される。第１のステップ８０２において、集積回路の物理的設計といった物理的設計が設計される。これは、設計者が基板上へ転写したい理想的なパターンであり得る。次に、ステップ８０４において、種々のデータ準備（ＤＰ）ステップが、基板書き込みデバイスへの入力データを準備するように実施される。ステップ８０４は、一組のＶＳＢおよび／または複雑なＣＰ射出へのパターンのフラクチャリングを含むことができ、射出の一部は、互いに重複し得る。他の補正もまた、フラクチャリングまたは他のＤＰ動作の一部として実施することができ、可能な補正には、前方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、後方散乱、フォギング、ローディング、およびレジスト帯電が含まれる。ＤＰステップ８０４または別個のプログラム８２２のいずれかは、所与の入力パターンのために使用することができる１つ以上の射出群を事前計算すること、およびこの情報を射出群ライブラリ８２４に記憶することを含むことができる。ステップ８０４はまた、事前計算された射出群に整合させて、ステップ８０２において創出される物理的設計に近く整合するウエハ画像８１４を創出するように、パターン整合を含むことができる。パターン整合、線量割り当て、および等価性チェックの反復もまた、実施することができる。一実施形態において、コレクトバイコンストラクション「決定性」計算が実施される、単一の反復が存在してもよい。データ準備８０４は、線量マージンを計算することを含むことができ、かつ線量マージンを最適化することも含むことができる。一部の実施形態において、最適化は、生成されたパターンの内部よりも、生成されたパターンの周辺付近で高いピーク線量を生成するように、射出線量を変化させることを含むことができる。他の実施形態において、生成された射出は、最も近くの近傍の射出間に間隙を有することができ、それにより、エリア線量が減少するが、間隙が十分に小さいところでは、それらは、その後生成されたウエハ画像８１４において、レジストによって描出されない。別の実施形態において、ステップ８０４は、間隙のサイズを変更することによる最適化を含むことができる。別の実施形態において、データ準備８０４は、計算された線量マージンが既定の標的線量マージンを下回る場合、最初に判断された組の射出を訂正すること、および訂正された組の射出を用いて線量マージンを再計算することを含むことができる。ステップ８０４の出力は、射出リスト８０６である。
【００５９】
ステップ８０８において、近接効果補正（ＰＥＣ）は、調節された線量を伴う最終射出リスト８１０を創出するように、射出リスト８０６上で実施することができる。最終射出リスト８１０は、電子ビームライタシステムといった荷電粒子ビームライタを使用する、ウエハ書き込みステップ８１２において、ウエハ上の画像８１４といった表面上のパターンを創出するために使用される。一部の実施形態において、ＰＥＣ改良８０８は、荷電粒子ビームライタによって実施することができる。ウエハ書き込みステップ８１２は、ＶＳＢアパーチャおよび複数の複雑なキャラクタの双方を含有するステンシル８０８を使用することができるか、またはＶＳＢアパーチャのみを備えるステンシルを使用することができる。ウエハ書き込みステップ８１２において、電子ビームライタシステムは、表面上にパターンを含む画像８１４を形成するように、ステンシルを通じて表面上に電子のビームを射影する。ウエハ書き込みステップ８１２は、単一の露光パスまたは複数の露光パスを含むことができる。
【００６０】
先で説明されたように、ステップ８１８において、キャラクタを、ＤＰステップ８０４に提供することができる。ステップ８１８はまた、キャラクタを、キャラクタおよびステンシル設計ステップ８２０、または射出群事前計算ステップ８２２に提供する。キャラクタおよびステンシル設計ステップ８２０は、入力をステンシルステップ８０８、およびキャラクタステップ８１８に提供する。射出群事前計算ステップ８２２は、情報を、射出群ライブラリ８２４に提供する。また、射出群事前計算ステップ８２２は、入力として、物理的設計８０２を使用することができ、１つ以上の射出群を事前計算することができ、これは、射出群ライブラリ８２４に記憶される。
【００６１】
ステップ８１２は、処理の各層に対して必要とされる際、繰り返し適用を含むことができ、潜在的に、一部は、図７と関連して説明される方法を使用して処理され、他は、図８に関して上で概略される方法を使用して処理されるか、または他は、シリコンウエハ上に集積回路を生成するための任意の他のウエハ書き込み方法を使用して生成される。
【００６２】
本開示において説明されるフラクチャリング、ＭＤＰ、ＯＰＣ、ＭＰＣ、およびＰＥＣフローは、演算デバイスとして適切なコンピュータソフトウェアを有する汎用コンピュータを使用して実装することができる。大量の計算が必要とされるため、複数のコンピュータまたはプロセスまたはコアもまた、並行して使用されてもよい。一実施形態において、演算は、並行処理をサポートするように、フロー内の１つ以上の演算集約的ステップに対して、複数の２次元幾何学領域に細分化されてもよい。別の実施形態において、単一または複数のいずれかで使用される、特殊用途ハードウェアデバイスは、汎用コンピュータまたはプロセスまたはコアを使用するのを上回る速度で、１つ以上のステップの演算を実施するために使用されてもよい。一実施形態において、特殊用途ハードウェアデバイスは、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）であってもよい。別の実施形態において、本開示において説明される最適化およびシミュレーションプロセスは、射出の総数、もしくは総荷電粒子ビーム書き込み時間のいずれか、または何らかの他のパラメータを最小化するように、可能な解決策を訂正および再計算する反復プロセスを含んでもよい。なお別の実施形態において、最初の組の射出は、射出修正が必要とされないように、コレクトバイコンストラクション方法において判断されてもよい。
【００６３】
本明細書は、具体的な実施形態に関して詳細に説明されているが、当業者は、前述の理解を得れば、これらの実施形態の改変、変形、および同等物を容易に着想し得るということが理解されるであろう。フラクチャリング、マスクデータ準備、および近接効果補正のための本方法に対するこれらおよび他の修正ならびに変形は、添付の請求項により具体的に記載される本主題の精神および範囲から逸脱することなく、当業者によって実践され得る。さらに、当業者は、前述の説明が、例に過ぎず、かつ制限を意図するものではないということを理解するであろう。本発明の範囲から逸脱することなく、ステップをこの明細書におけるステップに追加する、それから取り出す、または修正することができる。概して、提示されるいずれのフローチャートも、ある機能を達成するための基本的動作の１つの可能な順序を示すことを意図するに過ぎず、多くの変形が可能である。このため、本主題は、かかる修正および変形を、添付の請求項およびそれらの均等物の範囲内にあるとして、網羅するということが意図される。
【図１】
2014512670.tif 000003
【図２Ｃ】
2014512670.tif 000004
【図３Ａ】
2014512670.tif 000005
【図３Ｂ】
2014512670.tif 000006
【図３Ｃ】
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【図５Ａ】
2014512670.tif 000008
【図５Ｂ】
2014512670.tif 000009
【図６Ａ】
2014512670.tif 000010
【図６Ｂ】
2014512670.tif 000011
【図６Ｃ】
2014512670.tif 000012
【図６Ｄ】
2014512670.tif 000013
【図２Ａ】
2014512670.tif 000014
【図２Ｂ】
2014512670.tif 000015
【図４Ａ】
2014512670.tif 000016
【図４Ｂ】
2014512670.tif 000017
【図４Ｃ】
2014512670.tif 000018
【図４Ｄ】
2014512670.tif 000019
【図４Ｅ】
2014512670.tif 000020
【図４Ｆ】
2014512670.tif 000021
【図７】
2014512670.tif 000022
【図８】
2014512670.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月3日(2013.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラクチャリングまたはマスクデータ準備または近接効果補正または光学近接補正またはマスクプロセス補正のための方法であって、露光パスに対する複数の成形ビーム荷電粒子ビーム射出を判断することを含み、前記複数の成形ビーム射出は、表面上にパターンを形成することが可能であり、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出は、前記露光パスにおいて重複し、前記判断することは、前記複数の成形ビーム射出から線量マージンを計算することを含む、方法。
【請求項２】
前記線量マージンは最適化される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の成形ビーム射出は、前記表面上の前記パターンの内部領域内よりも、前記表面上の前記パターンの周辺付近で高い線量ピークを生成する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記荷電粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、ローディング、およびレジスト帯電から成る群のうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の成形ビーム射出を訂正し、前記線量マージンが既定の標的線量マージンよりも低い場合、前記線量マージンを再計算することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、割り当てられた線量を含み、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出の前記割り当てられた線量は、長範囲効果に対する線量補正前は、互いに異なる、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、可変成形ビーム（ＶＳＢ）射出である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
荷電粒子ビームリソグラフィを使用して表面を製造するための方法であって、
露光パスに対する複数の成形ビーム射出を判断することと、
前記複数の成形ビーム射出を用いて、前記表面上にパターンを形成することと、を含み、
前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出は、前記露光パスにおいて重複し、前記判断することは、前記複数の成形ビーム射出から線量マージンを計算することを含む、方法。
【請求項１０】
前記線量マージンは最適化される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の成形ビーム射出は、前記表面上の前記パターンの内部領域内よりも、前記表面上の前記パターンの周辺付近で高い線量ピークを生成する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記荷電粒子ビームシミュレーションは、前方散乱、後方散乱、レジスト拡散、クーロン効果、エッチング、フォギング、ローディング、およびレジスト帯電から成る群のうちの少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の成形ビーム射出における各射出は、割り当てられた線量を含み、
前記方法は、長範囲効果に対する線量補正を実施することをさらに含み、
前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出の前記割り当てられた線量は、前記線量補正前は、互いに異なる、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記表面は、基板を製造するために光学的リソグラフィプロセスにおいて使用されるべきレチクルを備える、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
フラクチャリングまたはマスクデータ準備または近接効果補正または光学近接補正またはマスクプロセス補正のためのシステムであって、露光パスに対する複数の成形ビーム荷電粒子ビーム射出を判断するように構成されるデバイスを備え、前記複数の成形ビーム射出は、表面上にパターンを形成することが可能であり、前記複数の成形ビーム射出における少なくとも２つの射出は、前記露光パスにおいて重複し、判断するように構成される前記デバイスは、前記複数の成形ビーム射出からの線量マージンを計算する、システム。
【請求項１７】
前記線量マージンは最適化される、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記計算することは、荷電粒子ビームシミュレーションを含む、請求項１６記載のシステム。
【国際調査報告】
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