(57)【要約】本発明のある態様によると、基板上にパターンを露光するためにパターニングデバイスを光子または粒子のビームで走査するステップを構成する方法であって、露光の品質を向上させるように構成されたパターニング補正の空間分解能を決定することと、決定されたパターニング補正の空間分解能に基づいて、ビームの空間寸法を決定することと、を備える方法が提供される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にパターンを露光するためにパターニングデバイスを光子または粒子のビームで走査するステップを構成する方法であって、
前記露光の品質を向上させるように構成されたパターニング補正の空間分解能を決定することと、
決定された前記パターニング補正の空間分解能に基づいて、前記ビームの空間寸法を決定することと、を備える方法。
【請求項２】
前記ステップを構成することは、リソグラフィ装置で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パターニング補正は、アライメント、オーバレイ、クリティカルディメンション、ドーズ、フォーカスのうち１つ又は複数の影響を緩和する補正を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パターニング補正は、更なる基板上で行われた１つ又は複数の測定に基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ビーム断面が、前記パターニングデバイスにスリットを定める、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ビームが、前記スリットの形状を形成するための露光スリット領域を通過する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ビームの空間寸法は、前記走査の方向における前記スリットの長さに関連付けられている、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記ビームの空間寸法は、前記パターニング補正の空間分解能に反比例する、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記スリットの長さＳと前記パターニング補正の空間分解能Ｃが、Ｓ２＋Ｃ２≦１．１Ｃ２に従って関係付けられている、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記パターニングデバイスは、基板に複数の位置で露光される複数のダイを備え、前記パターニング補正の空間分解能が複数のダイのうち一つのダイの寸法よりも小さい、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記パターニングデバイスは、マスクまたはレチクルを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ビームの空間寸法は、ビームブロックによって制御される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記パターニング補正の空間分解能に少なくとも部分的に基づいて前記パターニングデバイス上の機能領域内にフィーチャを配置することによって前記パターニングデバイスを構成することをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つのプロセッサで実行されるとき、前記少なくとも１つのプロセッサに請求項１に記載の方法を実行する装置を制御せしめる命令を備える電子データ担体。
【請求項１５】
基板上にパターンを露光するためにパターニングデバイスを光子または粒子のビームで走査するステップを構成するための装置であって、
前記露光の品質を向上させるように構成されたパターニング補正の空間分解能を決定することと、
決定された前記パターニング補正の空間分解能に基づいて、前記ビームの空間寸法を決定することと、を備える方法を行うためのコンピュータプログラムコードを実行するように構成されたプロセッサを備える装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１８年９月３日に出願された欧州出願第１８１９２２５１．９号および２０１９年１月９日に出願された欧州出願第１９１５０９６０．３号の優先権を主張し、それらの全体が本明細書に援用される。
【０００２】
本発明は、放射を用いてパターンを露光するための方法および装置に関し、具体的には、光子または粒子のビームでパターニングデバイスを走査する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に与えるように構築された機械である。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。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えばマスク）のパターン（多くの場合、「設計レイアウト」または「デザイン」とも称される）を基板（例えばウェーハ）に設けられた放射感応性材料（レジスト）層に投影しうる。
【０００４】
基板にパターンを投影するために、リソグラフィ装置は、電磁放射を使用しうる。この放射の波長が基板上に形成することのできるフィーチャの最小サイズを決定する。現在使用される典型的な波長は３６５ｎｍ（ｉ線）、２４８ｎｍ、１９３ｎｍおよび１３．５ｎｍである。４〜２０ｎｍの範囲内の波長、例えば６．７ｎｍまたは１３．５ｎｍを有する極紫外（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置は、例えば波長１９３ｎｍの放射を用いるリソグラフィ装置よりも基板上に小さなフィーチャを形成するために使用されうる。
【０００５】
低ｋ１リソグラフィは、リソグラフィ装置の古典的な解像度限界よりも小さい寸法をもつフィーチャを処理するために使用されうる。このようなプロセスにおいて、解像度の公式は、ＣＤ＝ｋ１×λ／ＮＡとして表され、ここで、λは、使用される放射の波長であり、ＮＡは、リソグラフィ装置における投影光学系の開口数であり、ＣＤは、「クリティカルディメンション」（一般に、印刷される最小フィーチャサイズであるが、ここではハーフピッチ）であり、ｋ１は、経験上の解像度係数である。一般に、ｋ１が小さいほど、特定の電気的な機能と性能を達成するために回路設計者によって計画された形状および寸法に近似するパターンを基板上で再現することが困難になる。こうした困難を克服するために、洗練された微調整のステップがリソグラフィ投影装置及び／または設計レイアウトに適用されてもよい。これには例えば、ＮＡの最適化、カスタマイズされた照明スキーム、位相シフトパターニングデバイスの使用、設計レイアウトにおける光近接効果補正（ＯＰＣ、「光学およびプロセス補正」とも呼ばれる）など設計レイアウトの様々な最適化、または「超解像技術」（ＲＥＴ）と一般に定義される他の方法が含まれるがこれに限定されない。あるいは、リソグラフィ装置の安定性を制御するための厳密な制御ループが低ｋ１でのパターンの再現を改善するために使用されてもよい。
【０００６】
リソグラフィ装置に用いられる放射ビームは、パターニングデバイスの全体を同時にカバーしないことがある。そこで、パターンを基板に投影するために、放射ビームがパターニングデバイスを走査してもよい。パターニングデバイス、基板および放射ビームの性質はすべて、その結果得られるパターンの特性に寄与しうる。意図したデザインに一致するパターンをもたらす露光を実現するための、これら性質のいくつかについての最適化には、放射ビームそれ自体に関する性質の最適化が含まれうる。
【発明の概要】
【０００７】
本発明のある態様によると、基板上にパターンを露光するためにパターニングデバイスを光子または粒子のビームで走査するステップを構成する方法であって、前記露光の品質を向上させるように構成されたパターニング補正の空間分解能を決定することと、決定された前記パターニング補正の空間分解能に基づいて、前記ビームの空間寸法を決定することと、を備える方法が提供される。
任意選択的に、前記ステップを構成することは、リソグラフィ装置で行われる。
任意選択的に、前記パターニング補正は、アライメント、オーバレイ、クリティカルディメンション、ドーズ、フォーカスのうち１つ又は複数の影響を緩和する補正を含む。
任意選択的に、前記パターニング補正は、更なる基板上で行われた１つ又は複数の測定に基づいて決定される。
任意選択的に、ビーム断面が、前記パターニングデバイスにスリットを定める。
任意選択的に、前記ビームが、前記スリットの形状を形成するための露光スリット領域を通過する。
任意選択的に、前記ビームの空間寸法は、前記走査の方向における前記スリットの長さに関連付けられている。
任意選択的に、前記ビームの空間寸法は、前記パターニング補正の空間分解能に反比例する。
任意選択的に、前記スリットの長さＳと前記パターニング補正の空間分解能Ｃが、Ｓ２＋Ｃ２≦１．１Ｃ２に従って関係付けられている。
任意選択的に、前記パターニングデバイスは、基板に複数の位置で露光される複数のダイを備え、前記パターニング補正の空間分解能が複数のダイのうち一つのダイの寸法よりも小さい。
任意選択的に、前記パターニングデバイスは、マスクまたはレチクルを備える。
任意選択的に、前記ビームの空間寸法は、ビームブロックによって制御される。
任意選択的に、前記ビームブロックは、複数の可動ブレードを備える。
任意選択的に、前記パターニングデバイスが前記ビームの像面に位置し、前記ビームブロックが前記像面の共役面に位置する。
任意選択的に、前記ビームの空間寸法は、可変ビーム整形光学系を用いて調整される。
任意選択的に、前記方法は、前記基板上に前記パターンを露光するように前記ビームでパターニングデバイスを走査することをさらに備える。
任意選択的に、前記方法は、前記ビームで前記パターニングデバイスを走査している間に前記パターニング補正を適用するように、前記ビームの１つ又は複数の性質を調整することをさらに備える。
任意選択的に、前記ビームで前記パターニングデバイスを走査することは、前記パターニングデバイスと前記ビームのうち一方を、前記パターニングデバイスと前記ビームのうち他方に対して移動させることを備える。
本発明の他の態様によると、少なくとも１つのプロセッサで実行されるとき、前記少なくとも１つのプロセッサに本書に記載の方法を実行する装置を制御せしめる命令を備える電子データ担体が提供される。
本発明の他の態様によると、基板上にパターンを露光するためにパターニングデバイスを光子または粒子のビームで走査するステップを構成するための装置であって、
前記露光の品質を向上させるように構成されたパターニング補正の空間分解能を決定することと、
決定された前記パターニング補正の空間分解能に基づいて、前記ビームの空間寸法を決定することと、を備える方法を行うためのコンピュータプログラムコードを実行するように構成されたプロセッサを備える装置が提供される。
任意選択的に、本書に記載の装置を備え、半導体製造に使用される装置が提供される。
任意選択的に、半導体製造に使用される装置を備えるリソグラフィセルシステムが提供される。
本発明の他の態様によると、基板上に露光されたパターンの１つ又は複数の性質に関連する測定データを取得し、
前記測定データに基づいて、前記パターンのパターニングパラメータの空間分解能を決定し、
決定された空間分解能に基づいて、パターニングデバイスについて光子または粒子のビームの空間寸法を決定するように構成された装置が提供される。
任意選択的に、上述の装置を備え、半導体製造に使用される装置が提供される。
任意選択的に、半導体製造に使用される装置を備えるリソグラフィセルシステムが提供される。
本発明の他の態様によると、リソグラフィプロセスで使用されるように構成されたパターニングデバイス上の機能領域内のフィーチャの位置を決定する方法であって、前記機能領域内のフィーチャの位置を、前記リソグラフィプロセスに後続して実行されるプロセスの空間的特性の、前記フィーチャの位置への依存性に少なくとも部分的に基づいて、決定することを備える方法が提供される。
本発明の他の態様によると、上記態様の方法を使用して前記機能領域内に配置されたフィーチャを備えるパターニングデバイスが提供される。
本発明の他の態様によると、基板をパターニングするプロセスで使用されるように構成されたパターニングデバイス上で、他のダイに対するダイの好ましい向きを決定する方法であって、前記パターニングするプロセスを実行した後の前記基板のトポグラフィに基づいて前記ダイの好ましい向きを決定することを備える方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】リソグラフィ装置の全体を模式的に示す。
【図２】リソグラフィセルの全体を模式的に示す。
【図３】半導体製造を最適化する３つの重要技術の協働を表すホリスティックリソグラフィを模式的に示す図である。
【図４】スキャンビームの空間寸法を設定するための方法におけるステップを示すフローチャートである。
【図５ａ】補正されるべきオーバレイ誤差の例を示す。
【図５ｂ】補正されるべきオーバレイ誤差の例を示す。
【図５ｃ】補正されるべきオーバレイ誤差の例を示す。
【図６ａ】あるダイの向きを隣のダイに対して変化させることによる、走査方向に沿ったフォーカスパラメータのフィンガープリントへの効果を示す。
【図６ｂ】あるダイの向きを隣のダイに対して変化させることによる、走査方向に沿ったフォーカスパラメータのフィンガープリントへの効果を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本文書においては、「放射」および「ビーム」という用語は、紫外放射（例えば約３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）及びＥＵＶ（極紫外放射、例えば５から１００ｎｍの範囲の波長を有する）を含むあらゆる種類の電磁放射を包含するよう用いられる。
本書に使用される「レチクル」、「マスク」または「パターニングデバイス」という用語は、基板の目標部分に生成されるべきパターンに相当するパターン形成された断面を入射放射ビームに与えるために使用可能な一般的なパターニングデバイスを指すものとして広く解釈されうる。この文脈で「ライトバルブ」という用語も使用されうる。古典的なマスク（透過性または反射性、バイナリ、位相シフト、ハイブリッド等）のほかに、こうしたパターニングデバイスの他の例にはプログラマブルミラーアレイとプログラマブルＬＣＤアレイが含まれる。
【００１０】
図１は、リソグラフィ装置ＬＡを模式的に示す。リソグラフィ装置ＬＡは、放射ビームＢ（例えばＵＶ放射、ＤＵＶ放射、またはＥＵＶ放射）を調整するよう構成された照明システム（イルミネータとも呼ばれる）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するよう構築され、特定のパラメータに従ってパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするよう構成された第１位置決め部ＰＭに接続されているマスク支持体（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストでコーティングされたウェーハ）Ｗを保持するよう構築され、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構成された第２位置決め部ＰＷに接続されている基板支持体（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１つ又は複数のダイを含む）目標部分Ｃに投影するよう構成されている投影システム（例えば屈折型投影レンズシステム）ＰＳと、を含む。
【００１１】
作動時に、照明システムＩＬは、放射ソースＳＯから例えばビーム搬送システムＢＤを介して放射ビームを受ける。照明システムＩＬは、放射を方向付け、形状を整え、及び／または制御するために、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、及び／または他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの組合せを含みうる。
【００１２】
本書に使用される「投影システム」ＰＳという用語は、使用される露光放射、及び／または液浸液の使用または真空の使用などの他の要因に適切である限り、屈折光学系、反射光学系、反射屈折光学系、アナモフィック光学系、磁気的光学系、電磁気的光学系、及び／または静電的光学系などの各種の投影システム、またはそれらの任意の組み合わせを包含するものと広く解釈されるべきである。本書における「投影レンズ」という用語の使用は、より一般的な用語「投影システム」ＰＳと同義であるとみなされうる。
【００１３】
リソグラフィ装置ＬＡは、基板の少なくとも一部が比較的屈折率の高い液体、たとえば水で覆われ、それにより投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間が充填される形式のものであってもよく、これは液浸リソグラフィとも称される。液浸技術について詳しい情報は、本書に援用されるＵＳ６９５２２５３に与えられる。
【００１４】
また、リソグラフィ装置ＬＡは、２以上の基板支持体ＷＴを有する形式のものであってもよい（「デュアルステージ」とも呼ばれる）。このような「多重ステージ」の装置においては、基板支持体ＷＴが並行して使用されてもよく、及び／または、１つの基板支持体ＷＴ上の基板Ｗにパターンを露光するためにその基板支持体ＷＴが使用されている間に他の基板支持体ＷＴで次の基板Ｗの露光の準備工程がその基板Ｗに実行されてもよい。
【００１５】
基板支持体ＷＴに加えて、リソグラフィ装置ＬＡは、測定ステージを備えてもよい。測定ステージは、センサ及び／またはクリーニング装置を保持するように配置される。センサは、投影システムＰＳの特性または放射ビームＢの特性を測定するように配置されてもよい。測定ステージは、複数のセンサを保持してもよい。クリーニング装置は、リソグラフィ装置の一部、例えば投影システムＰＳの一部または液浸液を提供するシステムの一部を清掃するように配置されてもよい。測定ステージは、基板支持体ＷＴが投影システムＰＳから離れるときに投影システムＰＳの下に移動してもよい。
【００１６】
作動時に、放射ビームＢは、マスク支持体ＭＴに保持される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ＭＡに存在するパターン（設計レイアウト）によってパターン形成される。マスクＭＡを横切った放射ビーム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の目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め部ＰＷおよび位置測定システムＩＦにより、例えば放射ビームＢの経路において合焦されアライメントされた位置に様々な目標部分Ｃを位置決めするように、基板支持体ＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１位置決め部ＰＭとありうる別の位置センサ（図１には明示されない）は、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするために使用することができる。パターニングデバイスＭＡと基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２と基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用してアライメントされてもよい。図示される基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、専用の目標部分を占有しているが、目標部分間のスペースに配置されてもよい。基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、目標部分Ｃ間に配置される場合、スクライブラインアライメントマークとして知られている。
【００１７】
図２に示すように、リソグラフィ装置ＬＡは、リソグラフィセルＬＣの一部を形成しうる。リソグラフィセルＬＣは、リソセルまたは（リソ）クラスタと呼ばれることもあり、多くの場合、基板Ｗに露光前および露光後のプロセスを実行する装置も含む。これには従来、レジスト層を堆積させるスピンコータＳＣ、露光されたレジストを現像するディベロッパＤＥ、例えばレジスト層の溶媒を調整するために例えば基板Ｗの温度を調整するためのチルプレートＣＨおよびベークプレートＢＫが含まれる。基板ハンドラまたはロボットＲＯは、入力／出力ポートＩ／Ｏ１，Ｉ／Ｏ２から基板Ｗを取り上げ、様々なプロセス装置間で移動させ、リソグラフィ装置ＬＡのローディングベイＬＢへと基板Ｗを配送する。多くの場合トラックとも総称されるリソセルのこれら装置は通例、トラック制御ユニットＴＣＵの制御下にある。トラック制御ユニットＴＣＵ自体は、監視制御システムＳＣＳにより制御されうる。監視制御システムＳＣＳは、リソグラフィ制御ユニットＬＡＣＵを介してリソグラフィ装置ＬＡも制御しうる。
【００１８】
リソグラフィ装置ＬＡによって露光される基板Ｗが正確かつ整合的に露光されるためには、例えば、後続層とのオーバーレイ誤差、線幅、クリティカルディメンション（ＣＤ）などパターン構造の特性を測定すべく基板を検査することが望ましい。そのため、検査ツール（図示せず）がリソセルＬＣに含まれてもよい。誤差が検出された場合、とくに検査が同じバッチまたはロットの他の基板Ｗが露光され又は処理される前に行われた場合には、調整は例えば、後続の基板の露光又は基板Ｗに行われるべき他の処理の工程で行われてもよい。
【００１９】
検査装置は、メトロロジ装置とも呼ばれるが、基板Ｗの特性、とくに、異なる基板Ｗについて特性がどのように変動するか、または同じ基板Ｗの様々な層に関連付けられる特性が層ごとにどのように変動するかを決定するために使用される。あるいは、検査装置は、基板Ｗ上の欠陥を特定するように構築されてもよく、例えば、リソセルＬＣの一部であってもよいし、リソグラフィ装置ＬＡに統合されていてもよいし、あるいはスタンドアロン装置であってもよい。検査装置は、潜像（露光後のレジスト層における像）、半潜像（露光後ベーク工程ＰＥＢ後のレジスト層における像）、または現像されたレジスト像（レジストの露光部分または未露光部分が除去されている）、あるいはエッチングされた像（エッチングなどのパターン転写工程後）の特性を測定しうる。
【００２０】
典型的には、リソグラフィ装置ＬＡにおけるパターニングプロセスは、基板Ｗ上の構造の寸法と配置について高精度を必要とする処理のなかで最も重要な工程の１つである。この高精度を確保するために、図３に模式的に示されるように、３つのシステムがいわゆる「ホリスティック」制御環境に組み合わされてもよい。これらシステムの１つがリソグラフィ装置ＬＡであり、リソグラフィ装置ＬＡは、メトロロジツールＭＴ（第２のシステム）とコンピュータシステムＣＬ（第３のシステム）に（仮想的に）接続されている。このような「ホリスティック」環境の鍵は、これら３つのシステム間の連携を最適化して、プロセスウィンドウ全体を強化し、厳密な制御ループを提供して、リソグラフィ装置ＬＡによって実行されるパターニングがプロセスウィンドウ内にとどまることを保証することにある。プロセスウィンドウは、特定の製造プロセスが定められた結果（例えば、機能する半導体デバイス）を生むことになるプロセスパラメータ（例えばドーズ、フォーカス、オーバレイ）の範囲を定義する。典型的には、プロセスウインドウ内で、リソグラフィプロセスまたはパターニングプロセスにおけるプロセスパラメータを変化させることが許される。
【００２１】
コンピュータシステムＣＬは、パターニングすべき設計レイアウト（の一部）を使用して、どの超解像技術を使用するかを予測し、計算的リソグラフィシミュレーションおよび計算を実行して、どのマスクレイアウトおよびリソグラフィ装置設定がパターニングプロセスの最大の全体的プロセスウィンドウを達成するかを決定しうる（第１の目盛りＳＣ１の両矢印で図３に描かれている）。典型的には、超解像技術は、リソグラフィ装置ＬＡのパターニングの可能性に合わせて用意される。また、コンピュータシステムＣＬは、（例えばメトロロジツールＭＴからの入力を使用して）リソグラフィ装置ＬＡがプロセスウィンドウ内のどこで現在動作しているかを検出し、例えば次善のプロセスにより欠陥が存在しうるか否かを予測するために使用されてもよい（第２の目盛りＳＣ２が「０」を指すことによって図３に描かれている）。
【００２２】
メトロロジツールＭＴは、正確なシミュレーションおよび予測を可能にするためにコンピュータシステムＣＬに入力を提供してもよく、また、例えばリソグラフィ装置ＬＡの較正状態に起こりうるドリフト（第３の目盛りＳＣ３における複数の矢印で図３に描かれている）を特定するためにリソグラフィ装置ＬＡにフィードバックを提供してもよい。
【００２３】
上述したように、メトロロジツールから得られたデータは、露光されたパターンの性質を決定するために使用されてもよい。このデータは、オーバレイ、クリティカルディメンション、ドーズ、フォーカスといった性質に関連しうる。データを使用して、オーバレイ、クリティカルディメンション、ドーズ、フォーカスのうち１つ又は複数の性質に基づいて、露光誤差があるかどうかを決定することができる。このような誤差は、装置の設定に起因する場合もあれば、例えば、ウェーハ上の欠陥や、ウェーハの露光準備のためのプロセス、または以前のパターン層の堆積の結果として、基板上に存在する場合もある。この測定データはさらに、基板（同じ一つの基板であってもよく、または実質的に同一である別の基板であってもよい）への将来のパターン露光を改善するために、例えば、上記１つ又は複数の性質について検出された誤差を除去または減少させるために、露光レシピに調整を加えることができるかどうかを決定するために使用されてもよい。レシピの調整は、補正と呼ばれることもあり、基板全体のグローバルな露光条件に適用される場合もあれば、より局所的な露光条件（例えば、基板上の小領域にわたる）に適用される場合もある。特定の補正を必要とする基板上の領域の寸法によって、システムが１つ又は複数のパラメータの測定誤差を補正する範囲が決まる。したがって、特定の補正を必要とするウェーハ上の領域の寸法が小さいと見込まれる場合には、補正分解能を高めることが望ましい。例えば、あるデバイスの機能ブロックに関連する基板上の領域の寸法は、２＊２ｍｍ２である。この機能ブロックに特化した補正を行うためには、サブミリ単位の補正分解能が必要となる。補正分解能は、放射ビームの性質に影響され、特にパターニングデバイスに照射される放射ビームのサイズと形状のうち１つ又は複数に依存しうる。
【００２４】
本開示によれば、露光レシピに適用される補正に必要な空間分解能に基づいて、パターニングデバイスの露光を介して基板上にパターンを形成するために使用される放射ビームの空間寸法を決定し設定する方法および装置が提供される。図４は、以下に詳細を示す、放射ビームの空間パラメータの大きさを決定するための方法のステップを示す。ステップ４００では、上述したように、露光されたパターンの１つ又は複数の性質が測定される。ステップ４０２では、システム、例えばコンピュータシステムＣＬが、１つ又は複数の測定された性質の誤差を決定する。ステップ４０４では、システムは、これらの誤差を除去または減少させるように後続の露光に適用する補正を決定する。ステップ４０６では、適用されるべく特定された補正の最高分解能が決定される。ステップ４０８では、この補正分解能を達成するために必要な放射ビームの空間寸法が特定され、装置に設定される。ステップ４１０では、設定された放射ビームの空間寸法を用いてパターンが露光される。その結果得られた露光パターンをメトロロジ装置で測定して補正を決定し、このプロセスを繰り返してもよい。
【００２５】
放射ビームＢは、光子のビームであってもよいし、粒子のビームであってもよい。粒子は、例えば、電子、またはイオンであってもよい。放射ビームＢは、パターニングデバイスＭＡに入射してもよい。パターニングデバイスを透過または反射のいずれかにより通過した後、放射ビームは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳはビームを基板Ｗ上に合焦する。基板Ｗは基板支持テーブルＷＴ上に配置されてもよい。いくつかの例では、パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、放射ビームＢがパターニングデバイス全体を同時に露光するように照射している間、相対的に静止状態に保持されていてもよい。このような動作モードをステップモードと呼ぶことがある。パターニングデバイス上の被照射パターンは、１回の静止露光で基板Ｗのターゲット部Ｃに投影される。パターンの露光後、基板ＷをパターニングデバイスＭＡに対して移動させ、基板Ｗの異なるターゲット部Ｃ’に再度パターンを露光してもよい。ステップモードでは、放射ビームＢによる１回の静止露光で露光可能なターゲット部Ｃの最大サイズが、露光野の制限により定まる。
【００２６】
いくつかの例では、放射ビームはパターニングデバイス全体を同時に照射するのではなく、パターンを徐々に露光するようにパターニングデバイスを走査する。この動作モードは、スキャンモードと呼ばれることがある。放射ビームＢでパターニングデバイスを走査することは、放射ビームを静止させておき、パターニングデバイスＭＡをビームに対して移動させることによって達成されてもよい。基板Ｗは、パターニングデバイスＭＡと同期して移動されてもよい。パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗの同期した移動は、例えば、拡大（縮小）率及び／または画像反転など、投影システムＰＳの性質を考慮してもよい。
【００２７】
走査は、ある方向（直線方向であってもよい）に行なわれてもよい。また、直線的な走査方向に垂直な直線方向を、非走査方向と称してもよい。放射ビームＢは、非走査方向においてパターニングデバイスＭＡの全寸法をカバーする大きさを有してもよい。放射ビームＢの走査方向の寸法を「長さ」と呼ぶことがある。また、パターニングデバイスＭＡに入射したときの、パターニングデバイスの平面におけるビームの断面のサイズおよび形状を、放射ビームＢのスリットと称してもよい。
【００２８】
スリットの形状とサイズは、露光スリット領域で決定されてもよい。具体的には、露光スリット領域を用いて、スリットの長さを決定してもよい。露光スリット領域は、放射ビームのソースとパターニングデバイスＭＡとの間に配置されてもよい。スリットの長さ以外の性質に影響するビーム整形動作が露光スリット領域の内部及び／または外部で行われてもよい。これに代えて、またはこれに加えて、放射ビームＢの整形は、放射ビームＢがパターニングデバイスＭＡを通過した後に行われてもよい。スリットの形状は、ビーム整形技法を用いて変更されてもよく、得られるスリットの形状は、例えば、正方形の形状、長方形の形状、または台形の形状を含んでもよい。パターニングデバイスの平面内で非走査方向に沿ったスリットのサイズは、ｃｍのオーダー、例えば３ｃｍであってもよい。また、スリットの長さは、ｍｍのオーダー、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍまたは１ｍｍ〜２０ｍｍであってもよい。必要なスリット長さの制御は、ｍｍのオーダー、例えば、１ｍｍ〜２０ｍｍの間でスリット長さを選択できてもよい。スリット長さの設定は、１ｍｍまたは０．１ｍｍのオーダーの分解能を有してもよい。ビームを整形しスリットを定めるために、機械的な方法およびツール（例えばビームブロック）と光学的な方法およびツール（例えばビーム整形光学系）の一方または両方を使用してもよい。露光スリット領域は、放射ビーム経路内の平面に位置していてもよく、この平面はパターニングデバイスＭＡの平面と共役面であってもよい。露光スリット領域に配置されたビームブロックは、スリットのサイズと形状を定めるために使用され、所望の形状とサイズのスリットを有するビーム断面の一部分のみがパターニングデバイスで得られるように、ビームの領域を遮断する。ビームブロックは、１つ又は複数のブレードを備えてもよく、これは、放射ビームの一部を遮断または遮断解除するように放射ビームの経路の少なくとも一部に出入りする可動ブレードであってもよい。ビームブロックは、放射ビームＢについてのパターニングデバイスＭＡの共役面に配置されてもよく、それにより、ビームの形状に対する調整がパターニングデバイスＭＡの平面内のスリットに変換されてもよい。これに代えて、またはこれに加えて、ビームの形状とサイズを設定するために、ビーム整形光学系を使用してもよい。スリットの形状およびサイズを決定する露光スリット領域は、放射ビームＢの伝搬経路の一部に沿った三次元領域（例えば、ビーム整形光学系の構成要素を含む領域）を備えてもよい。ビーム整形光学系には、ビームブロックと比較して、放射ビームのパワーの一部を遮断しないという利点がある。しかし、ビームブロックは、ビーム整形光学系よりも安価で実装が容易な場合がある。本明細書に開示されるリソグラフィ装置では、装置の性能を妨げることなくビームの一部を遮断することが許容できるように、ソースによって提供されるパワーが十分であってもよい。
【００２９】
コンピュータシステムＣＬは、メトロロジシステムによって実行された測定結果に基づいて、露光レシピに適用される補正を決定するように構成されてもよい。コンピュータシステムＣＬは、さらに、決定された補正の最小の空間分解能を決定するように構成されてもよい。この決定された最小の補正分解能に基づいて、コンピュータシステムＣＬは、この分解能を達成するように１つ又は複数の露光パラメータを調整することを決定し、関連する露光システムに後続の１つ又は複数の露光に補正を適用するように指示してもよい。そのようなシステムは、例えば、放射ビームのドーズ、フォーカス、位置決め、方向、サイズ、及び／または形状を設定するように構成されたリソグラフィ装置の部分を含んでもよい。露光に調整を適用することは、多くの方法で達成することができ、例えば、アクチュエータを使用して放射ビームの形状及び／またはサイズを変更するものであってもよく、それにより、パターニングデバイスを照射する走査中に補正を実行することができてもよい。
【００３０】
上述したように、システムの達成可能な補正分解能に影響しうる性質の１つは、放射ビームＢのサイズと形状、特にスリットのサイズと形状である。スリットの長さは、達成可能な補正の分解能とメカニズムに影響を与えうる。スリットの長さが大きいと、基板の大部分が同時に露光され、ビームに適用される補正は、結果として露光されるパターンの大部分に影響を与えることになる。長いスリットによって適用される小さな補正は、走査によって平均化されうる。レシピに適用された補正は、スキャンモードでの露光中に補正が適用された領域を走査するスリットの長さによって畳み込まれる。実装の一例では、コンピュータシステムＣＬは、適用される最小の補正の寸法を決定する。コンピュータシステムＣＬは、走査速度に基づいて、ビームに適用される補正の持続時間を決定してもよく、例えば、適用される補正の持続時間を１ｍｓに決定してもよい。スリットの長さと走査速度はさらに、パターニングデバイス上のある点が放射ビームの一部にさらされる期間を決定する。スリットの長さが大きい場合、ある設定された走査速度でパターニングされる基板上のある位置の露光時間は、同じ走査速度でスリットの長さが小さい場合よりも長くなる。スリット長さが大きい場合、総露光時間は、例えば、１０ｍｓや３０ｍｓなどとなる。今回の例では、ある位置に１ｍｓの間に適用された補正は、その位置が放射Ｂの残りの部分に照射される残りの９ｍｓの間に平均化されてしまい、補正がうまく行われない場合がある。さらに、１ｍｓの間に補正を行ったとすると、この補正は、スリットで照射された基板上の領域（長さが長くなるほど大きくなる領域）に適用されている。そのため、スリットの長さを長くすると、スキャンの平均化効果が長くなり、補正が適用される領域が増えるため、補正の分解能に悪影響を与える。
【００３１】
本書に開示されるように、畳み込まれた補正の分解能は、適用される補正Ｃの分解能に近似することが好ましい。これは、スリット長さＳを、Ｓ２＋Ｃ２＜ａＣ２となるように設定することで実現しうる。ここで、ａはスカラー数であり、１よりも大きく、１に近い。一例として、補正寸法Ｃを１ｍｍとし、ａの最大許容値を１．１と設定する。この選択されたａの値は、その条件下での対応する最大許容スリット長さをａＣ２−Ｃ２＞Ｓ２と決定し、したがって、決定された補正Ｃ＝１ｍｍに対して、選択されたａによって設定された要件を満たすためには、Ｓは√０．１≒０．３ｍｍよりも小さくなければならない。ＣとＳの値が既知の場合、結果として得られるａの最小値は、そのスリット長さＳに対してどの程度の補正Ｃを達成可能であるかを示す相対的な尺度と見ることができる。
【００３２】
スリットの長さを短くすることは、パターニングされる基板上で一度に露光される面積が小さくなることを意味し、ビームに適用された補正が照射される面積が小さくなることを意味する。その結果、ビームに適用された補正がより小さな面積に適用されることになる。さらに、ビームの長さが小さければ、基板の１つの位置が露光される時間が短くなるため、ビーム走査の残りで平均化されることなく、より短い時間で補正を適用できるようになる。照射面積と照射時間が短い放射ビームの補正は、パターニングされる基板上のより小さな領域に適用することができるため、適用される補正の達成可能な分解能が向上する。
【００３３】
本書に記載のように、いくつかの実施形態は、スリットの長さの選択に関するものであり、この選択は、結果として得られる露光パターンの生産性および品質に影響しうる。スリットの長さが短い場合の利点は、より高い分解能の補正を適用することができ、その結果、露光の精度が高くなることである。スリットの長さが大きい場合は、一度に広い領域にパターンを露光することができるため、長さが小さい場合に比べて生産性が高くなる。また、スリットを長くすることで、スリット内のドーズ変動を平均化することができ、より均一な露光が可能となり、ドーズ制御がしやすくなるという利点もある。
【００３４】
次に、図５ａ、５ｂおよび５ｃに示されるように、オーバレイ誤差を補正するための例に関連して、スリット長さの変動の効果をより詳細に説明する。横軸は、パターニングデバイスに沿ったビームの走査方向を表す。縦軸は、走査方向における基板上の露光パターンのオーバレイ誤差を表す。両軸とも任意の単位で表されている。図５ａの例では、オーバレイ誤差は走査方向に沿って一定である。この一定の誤差を補正するために、走査方向に沿って一定のレシピに調整を実施することができる。走査方向のすべての点で同じ調整が適用されるため、この補正を実施する能力はスリットの長さによって制限されない。実際、スリットの長さが大きいほど、スループットが向上し、スリット内のドーズ変動を平均化することができる。
【００３５】
図５ｂの例では、オーバレイ誤差は、走査方向に沿って一定ではなく、代わりに周期性を有し、走査方向に沿って直線的に変化している。上で述べたように、スリットの長さは補正の分解能に影響を与える。図５ｃも、走査方向に沿って周期的に直線的に変化するオーバレイ誤差を示している。図５ｂと比較して、図５ｃの誤差の例ではオーバレイ誤差の変化率が高く、これに対処する高分解能の補正が必要であることがわかる。図５ｃについて補正を実現できる最大のスリット長さは、図５ｂについて補正を実現できる最大のスリット長さよりも小さい。図５ｂおよび図５ｃの例示的な誤差は、直線的に変化するプロファイルを有する。しかし、本書に開示される方法および装置は、露光に適用される補正の空間的な寸法に対処する。したがって、他の非線形の誤差プロファイルも、上述の方法および装置を用いて取り扱うことができる。
【００３６】
リソグラフィ露光中に基板上に堆積される構造は、ナノメートルまたはマイクロメートルのオーダーの寸法を有してもよい。リソグラフィプロセスの製造スループットを向上させるために、複数のこれら構造が同じパターニングデバイスＭＡ上に配置され、同じ露光中にパターニングされてもよい。パターニングデバイス上で、他の構造から分離された一つの構造または構造のセットをダイと呼ぶことがある。パターニングデバイス上のダイのサイズは、例えば１０ｍｍ×１０ｍｍ（１００ｍｍ２）であるが、ダイのサイズはこれらの寸法よりも大きくても小さくてもよく、正方形や長方形、またはその他の形状を有してもよい。複数のダイがパターニングデバイス上にアレイ状に配置されていてもよい。各ダイは、パターニングデバイス上の他のダイとは独立したパターンを備えてもよい。あるダイに含まれる構造は、他のダイの構造とは異なりうるため、適用される補正がダイ間で異なる場合がある。そこで、ダイ内補正、すなわち、異なるダイに異なる補正を適用可能とするために、スリットの長さは、少なくとも、走査方向のダイの寸法よりも小さい補正分解能を達成するように小さくてもよい。
【００３７】
ダイ内補正を可能にする十分小さいスリット長さを提供する代わりに、またはそれに加えて、基板のパターニングに使用されるパターニングデバイスを構成することによって、基板全体にわたりプロセスパラメータへの補正能力を改善することが提案される。
【００３８】
典型的には、パターニングデバイスは、（製品）フィーチャを備える複数の機能領域を備える。
【００３９】
機能領域は、例えば、（キャッシュ）メモリを提供する第１および第２の機能領域、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｕｎｉｔ）を備える第３の機能領域、および前記メモリを制御する論理回路を備える第４の機能領域など、半導体デバイスが実行することを必要とする特定の機能に関連付けられていてもよい。
【００４０】
あるいは、機能領域は、機能的な半導体デバイス全体の（ある層の）製品フィーチャを備えるダイ領域に関連付けられていてもよい。各機能領域は、パターニングデバイスに繰り返し設けられている。そして、パターニングデバイスは、例えば、６つの機能領域（ダイ）、すなわち、パターニングデバイス上で走査方向に沿って３つのダイと走査方向に直交する方向に沿って２つのダイを備えてもよい。
【００４１】
多くの場合、機能領域でのフィーチャの分布は、パターニングデバイスの露光ステップに後続して実行されるプロセスの特性に影響を与える。例えば、機能領域でのフィーチャの密度は、走査方向に沿って変化しうるものであり、エッチング、成膜、研磨（ＣＭＰ）ステップを受けた後の基板のトポグラフィに顕著な影響を与えることがある。トポグラフィとは、パターニングプロセス（リソグラフィ装置で行われる）の対象となる基板上の露光領域での基板の高さプロファイルのことである。
【００４２】
図６ａには、走査方向に沿って頭尾構成で配置された３つの同一のダイの例を示している。各ダイは、関連付けられたフィーチャレイアウトを有し、走査方向に沿ってフォーカスプロファイルを生じさせる。これは、（ダイごとの）６つの測定点（グラフのドット）に関連付けられた予想フォーカス値によって示される。図６ａに示される例では、各ダイの左の点は、例えばダイの周辺構造に関連付けられ、周辺構造に隣接する５つの点は、ダイのセル構造に関連付けられる。
【００４３】
図６ａから明らかなように、ダイ間でフォーカスプロファイルに急勾配が生じる。例えば、ダイ１とダイ２の間のフォーカスの段差は、走査方向に沿って１ｍｍ程度の移動で１００ｎｍ程度になることがある。特に、厚い層の成膜、エッチングおよび研磨を伴う三次元ＮＡＮＤ製造プロセスでは、このようなダイ間のフォーカス段差がかなり大きくなる可能性がある。
【００４４】
後続のリソグラフィプロセスステップで使用されるリソグラフィ装置には、フォーカス段差が過剰に大きい場合、及び／または過剰に小さい空間スケールで発生する場合、パターニングデバイスの走査中に基板のフォーカスを正確に制御するための装備が備わっていないかもしれない。
【００４５】
機能領域（ダイ、または半導体デバイスの機能的に定義された領域）内のフィーチャの位置が、パターニングデバイスの露光に後続して実行されるプロセスの特性の予想される空間スケールに従って選択されるように、パターニングデバイスを構成することが提案される。具体的には、フォーカス、オーバレイ、エッジ配置誤差（ＥＰＥ）、クリティカルディメンション（ＣＤ）、ドーズなどの段差がリソグラフィプロセスの制御設備で十分に補正可能な空間スケールで生じることが期待されるように、機能領域内のフィーチャの位置が選択される。
【００４６】
機能領域がダイの場合、１つ又は複数のダイの選択のために、既存のフィーチャレイアウトを回転または鏡映することによって、フィーチャの効果的な配置を実現することができる。
【００４７】
図６ｂは、第２のダイ（ダイ２）がダイ１およびダイ３に対してフィーチャのレイアウトを回転（中心まわりに１８０度回転）または鏡映した場合に予想されるフォーカスプロファイルを示している。図６ｂから分かるように、ダイの間にはもはやフォーカスの段差はなく、各ダイの中にのみフォーカスの段差（例えば、周辺部とセル構造の違いによる）がある。さらに、ダイ２とダイ３の間のフォーカス段差が（走査方向に沿って）発生する空間スケールは、ダイ２の当初のフィーチャレイアウトに関連付けられる当初のフォーカス段差（図６ａ）と比較して２倍になっている。この２倍化により、ダイ間のフォーカス変動の勾配が効果的に低減され、走査型リソグラフィ装置内に備えられたフォーカス制御システムによるフォーカス段差の補正が容易になっている。
【００４８】
ある実施形態では、パターニングデバイスは、第１の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトが第１の機能領域に隣接する第２の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトと比較して鏡映及び／または回転されていることを特徴とする複数の機能領域を備える。
【００４９】
これまでの例、特に図６ａおよび図６ｂに描かれている例は、後続のプロセスの空間的特性の、フィーチャの位置への予想される依存性に基づいて、少なくとも１つの機能領域にフィーチャを分散させる、という一般化された概念の具体的な実施形態を開示している。
【００５０】
機能領域でのフィーチャの分布（例えばフィーチャの位置）は、典型的には、パターニングデバイスの設計プロセス中に定義される。層の研磨、エッチングおよび成膜など、半導体製造の技術分野で知られているプロセスステップの経験的または物理的モデルを使用して、あるフィーチャレイアウト（例えばフィーチャの位置の構成）を仮定して空間的特性を予測することができる。少なくとも１つの機能領域内に備わるフィーチャの位置を決定した後、パターニングデバイスの基板にフィーチャを提供する（典型的にはリソグラフィプロセスを使用する）ことにより、パターニングデバイスを製造することができる。
【００５１】
さらに、少なくとも１つの機能領域にわたるフィーチャの分布は、基板のパターニングに使用されるビームの空間寸法の選択と組み合わせて決定されてもよい。機能領域でのフィーチャの配置は、例えば、機能領域での既存のフィーチャレイアウトに基づいてもよく、パターニング補正の空間分解能が、リソグラフィプロセスを用いて歩留まりの良い半導体デバイスを提供するのに十分に高くないと判断された場合にのみ更新されてもよい。更新されたフィーチャの位置は、リソグラフィプロセスに後続して実行されるプロセスの空間的特性の空間分解能が補正能力を超えないように、既存のフィーチャレイアウトの例えば回転に基づいて決定されてもよい。
【００５２】
ある実施形態においては、パターニングデバイス上の機能領域内のフィーチャの位置は、パターニング補正の空間分解能と基板上へのパターンの露光に後続して実行されるプロセスの空間的特性とに少なくとも部分的に基づく。
【００５３】
ある実施形態においては、リソグラフィプロセスで使用されるように構成されたパターニングデバイス上の機能領域でのフィーチャの位置は、リソグラフィプロセスに後続して実行されるプロセスの空間的特性の、フィーチャの位置への依存性に少なくとも部分的に基づいて、決定される。
【００５４】
ある実施形態においては、パターニングデバイスは、各機能領域が個別のダイを表す複数の機能領域を備える。
【００５５】
ある実施形態においては、機能領域内のフィーチャの位置は、パターニングデバイス上の別の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトの回転によって決定される。
【００５６】
ある実施形態においては、回転は、機能領域の中心まわりの１８０度の回転である。
【００５７】
ある実施形態においては、機能領域内のフィーチャの位置は、パターニングデバイス上の別の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトを鏡映することによって決定される。
【００５８】
ある実施形態においては、鏡映は、別の機能領域の対称軸に関して定義される。
【００５９】
ある実施形態においては、対称軸は、リソグラフィプロセスで使用されるリソグラフィ装置の走査方向に対して垂直である。
【００６０】
ある実施形態においては、プロセスは、第２のリソグラフィプロセスであり、空間的特性は、第２のリソグラフィプロセスに関連するパラメータの制御能力である。
【００６１】
ある実施形態においては、パラメータは、フォーカス、クリティカルディメンション、オーバレイ、エッジ配置誤差、ドーズのうちの１つである。
【００６２】
ある実施形態においては、プロセスは、エッチングまたは成膜プロセスであり、空間的特性は、リソグラフィプロセスとエッチングまたは成膜プロセスとを受けた後の基板のトポグラフィである。
【００６３】
ある実施形態においては、パターニングデバイスは、上記位置を決定するためのいずれかの適する実施形態に従って少なくとも１つの機能領域にわたって決定されたフィーチャの位置に基づいて製造される。
【００６４】
ある実施形態においては、パターニングデバイスは、パターニングデバイスを製造する方法を使用して機能領域内に配置されたフィーチャを備える。
【００６５】
ある実施形態においては、基板をパターニングするプロセスで使用されるように構成されたパターニングデバイス上での、他のダイに対するダイの好ましい向きが決定され、本方法は、基板をパターニングするプロセスを実行した後の基板のトポグラフィに基づいてダイの好ましい向きを決定することを備える。
【００６６】
ある実施形態においては、パターニングデバイスは、三次元ＮＡＮＤデバイスを製造するプロセスに使用されるように構成されている。
【００６７】
ある実施形態においては、トポグラフィは、基板上の１つ又は複数のダイ領域にわたる高さプロファイルに関連付けられている。
【００６８】
ある実施形態においては、ダイの好ましい向きは、パターニングプロセスの利用可能なフォーカス制御機構によって補正可能な基板の高さプロファイルに関連付けられている。
【００６９】
本発明の更なる実施形態が以下に列挙される番号付けられた項に開示される。
１．基板上にパターンを露光するためにパターニングデバイスを光子または粒子のビームで走査するステップを構成する方法であって、
前記露光の品質を向上させるように構成されたパターニング補正の空間分解能を決定することと、
決定された前記パターニング補正の空間分解能に基づいて、前記ビームの空間寸法を決定することと、を備える方法。
２．前記ステップを構成することは、リソグラフィ装置で行われる、項１に記載の方法。
３．前記パターニング補正は、アライメント、オーバレイ、クリティカルディメンション、ドーズ、フォーカスのうち１つ又は複数の影響を緩和する補正を含む、項２に記載の方法。
４．前記パターニング補正は、更なる基板上で行われた１つ又は複数の測定に基づいて決定される、項１から３のいずれかに記載の方法。
５．ビーム断面が、前記パターニングデバイスにスリットを定める、項１から４のいずれかに記載の方法。
６．前記ビームが、前記スリットの形状を形成するための露光スリット領域を通過する、項５に記載の方法。
７．前記ビームの空間寸法は、前記走査の方向における前記スリットの長さに関連付けられている、項５または６のいずれかに記載の方法。
８．前記ビームの空間寸法は、前記パターニング補正の空間分解能に反比例する、項１に記載の方法。
９．前記スリットの長さＳと前記パターニング補正の空間分解能Ｃが、Ｓ２＋Ｃ２≦１．１Ｃ２に従って関係付けられている、項７に記載の方法。
１０．前記パターニングデバイスは、基板に複数の位置で露光される複数のダイを備え、前記パターニング補正の空間分解能が複数のダイのうち一つのダイの寸法よりも小さい、項１から９のいずれかに記載の方法。
１１．前記パターニングデバイスは、マスクまたはレチクルを備える、項１から１０のいずれかに記載の方法。
１２．前記ビームの空間寸法は、ビームブロックによって制御される、項１から１１のいずれかに記載の方法。
１３．前記ビームブロックは、複数の可動ブレードを備える、項１２に記載の方法。
１４．前記パターニングデバイスが前記ビームの像面に位置し、前記ビームブロックが前記像面の共役面に位置する、項１３に記載の方法。
１５．前記ビームの空間寸法は、可変ビーム整形光学系を用いて調整される、項１から１４のいずれかに記載の方法。
１６．前記基板上に前記パターンを露光するように前記ビームで前記パターニングデバイスを走査することをさらに備える、項１から１５のいずれかに記載の方法。
１７．前記ビームで前記パターニングデバイスを走査している間に前記パターニング補正を適用するように、前記ビームの１つ又は複数の性質を調整することをさらに備える、項１６に記載の方法。
１８．前記ビームで前記パターニングデバイスを走査することは、前記パターニングデバイスと前記ビームのうち一方を、前記パターニングデバイスと前記ビームのうち他方に対して移動させることを備える、項１６または１７に記載の方法。
１９．少なくとも１つのプロセッサで実行されるとき、前記少なくとも１つのプロセッサに項１から１８のいずれかに記載の方法を実行する装置を制御せしめる命令を備える電子データ担体。
２０．基板上にパターンを露光するためにパターニングデバイスを光子または粒子のビームで走査するステップを構成するための装置であって、
前記露光の品質を向上させるように構成されたパターニング補正の空間分解能を決定することと、
決定された前記パターニング補正の空間分解能に基づいて、前記ビームの空間寸法を決定することと、を備える方法を行うためのコンピュータプログラムコードを実行するように構成されたプロセッサを備える装置。
２１．項２０に記載の装置を備え、半導体製造に使用される装置。
２２．項２１に記載の半導体製造に使用される装置を備えるリソグラフィセルシステム。
２３．基板上に露光されたパターンの１つ又は複数の性質に関連する測定データを取得し、
前記測定データに基づいて、前記パターンのパターニングパラメータの空間分解能を決定し、
決定された空間分解能に基づいて、パターニングデバイスについて光子または粒子のビームの空間寸法を決定するように構成された装置。
２４．項２３に記載の装置を備え、半導体製造に使用される装置。
２５．項２４に記載の半導体製造に使用される装置を備えるリソグラフィセルシステム。
２６．リソグラフィプロセスで使用されるように構成されたパターニングデバイス上の機能領域内のフィーチャの位置を決定する方法であって、前記機能領域内のフィーチャの位置を、前記リソグラフィプロセスに後続して実行されるプロセスの空間的特性の、前記フィーチャの位置への依存性に少なくとも部分的に基づいて、決定することを備える方法。
２７．前記パターニングデバイスは、各機能領域が個別のダイを表す複数の機能領域を備える、項２６に記載の方法。
２８．前記機能領域内のフィーチャの位置は、前記パターニングデバイス上の別の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトの回転によって決定される、項２６または２７に記載の方法。
２９．前記回転は、前記機能領域の中心まわりの１８０度の回転である、項２８に記載の方法。
３０．前記機能領域内のフィーチャの位置は、前記パターニングデバイス上の別の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトを鏡映することによって決定される、項２６または２７に記載の方法。
３１．前記鏡映は、前記別の機能領域の対称軸に関して定義される、項３０に記載の方法。
３２．前記対称軸は、前記リソグラフィプロセスで使用されるリソグラフィ装置の走査方向に対して垂直である、項３１に記載の方法。
３３．前記プロセスは、第２のリソグラフィプロセスであり、前記空間的特性は、前記第２のリソグラフィプロセスに関連するパラメータの制御能力である、項２６から３２のいずれかに記載の方法。
３４．前記パラメータは、フォーカス、クリティカルディメンション、オーバレイ、エッジ配置誤差、ドーズのうちの１つである、項３３に記載の方法。
３５．前記プロセスは、エッチングまたは成膜プロセスであり、前記空間的特性は、前記リソグラフィプロセスと前記エッチングまたは成膜プロセスとを受けた後の基板のトポグラフィである、項２６から３２のいずれかに記載の方法。
３６．項２６から３５のいずれかに記載の方法を使用して前記機能領域内に配置されたフィーチャを備えるパターニングデバイス。
３７．パターニングデバイスを製造する方法であって、前記パターニングデバイス上の機能領域内にフィーチャを適用するステップを備え、前記フィーチャが項２６から３５のいずれかに記載の方法に従って配置される方法。
３８．項３６に記載のパターニングデバイスを使用して基板をパターニングするステップを備えるデバイス製造方法。
３９．基板をパターニングするプロセスで使用されるように構成されたパターニングデバイス上で、他のダイに対するダイの好ましい向きを決定する方法であって、前記パターニングするプロセスを実行した後の前記基板のトポグラフィに基づいて前記ダイの好ましい向きを決定することを備える方法。
４０．前記パターニングデバイスは、三次元ＮＡＮＤデバイスを製造するプロセスに使用されるように構成されている、項３９に記載の方法。
４１．前記トポグラフィは、前記基板上の１つ又は複数のダイ領域にわたる高さプロファイルに関連付けられている、項３９に記載の方法。
４２．前記ダイの好ましい向きは、前記パターニングプロセスの利用可能な制御機構によって補正可能な高さプロファイルに関連付けられている、項４１に記載の方法。
４３．前記パターニング補正の空間分解能及び／または前記基板上へのパターンの露光後に実行されるプロセスの空間的特性に少なくとも部分的に基づいて前記パターニングデバイス上の機能領域内にフィーチャを配置することによって前記パターニングデバイスを構成することをさらに備える、項１から２５のいずれかに記載の方法。
４４．第１の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトが前記第１の機能領域に隣接する第２の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトと比較して鏡映及び／または回転されていることを特徴とする複数の機能領域を備えるパターニングデバイス。
４５．前記第１の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトは、前記第２の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトと比較して、前記第１の機能領域の対称軸に関して鏡映されている、項４４に記載のパターニングデバイス。
４６．前記第１の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトは、前記第２の機能領域に付属するフィーチャのレイアウトと比較して、前記第１の機能領域の中心まわりに回転されている、項４４に記載のパターニングデバイス。
４７．前記機能領域は、ダイである、項４４から４６のいずれかに記載のパターニングデバイス。
４８．前記パターニングデバイスは、三次元ＮＡＮＤ製造プロセスで使用されるように構成されている、項４４から４７のいずれかに記載のパターニングデバイス。
４９．前記パターニングデバイスは、項３６または４４から４８のいずれかに記載のパターニングデバイスである、項１に記載の方法。
【００７０】
本書に説明される方法および装置は、集積回路（例えば三次元ＮＡＮＤ構造であってもよい）のリソグラフィ製造に使用されてもよい。
【００７１】
本書に説明される方法は、電子データ担体に備えられた命令の形式をとってもよい。電子データ担体は、ハードウェア、または、有線または無線接続される媒体によりダウンロード可能または伝送可能な信号を備えてもよい。
【００７２】
本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされている場合があるが、ここに説明したリソグラフィ装置は、その他の用途を有しうるものと理解されたい。ありうる他の用途には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内パターン及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造が含まれる。
【００７３】
本書ではリソグラフィ装置の文脈における本発明の実施形態について具体的な言及がなされている場合があるが、本発明の実施形態は、他の装置にも使用されうる。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、または、ウェーハ（またはその他の基板）またはマスク（またはその他のパターニングデバイス）などの物体を測定または処理する何らかの装置の一部を形成してもよい。これら装置は、リソグラフィツールと総称されてもよい。こうしたリソグラフィツールは、真空条件または環境（非真空）条件を使用してもよい。
【００７４】
上記では光リソグラフィの文脈における本発明の実施形態の使用について具体的な言及がなされている場合があるが、本発明は例えばインプリントリソグラフィなどの他の用途においても使用されうるものであり、文脈が許す場合、光リソグラフィに限られるものではないことは理解されよう。
【００７５】
上記では本発明の特定の実施形態を説明したが、本発明は、説明したものとは異なる方式で実施されうることが理解される。上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、後述の特許請求の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、関連技術の当業者には明らかなことである。
【図１】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月9日(2021.4.9)
【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】
パターニングデバイス上のパターンの基板への走査露光に使用される光子または粒子のビームを構成する方法であって、
前記走査露光の品質を向上させるように構成されたパターニング補正の空間分解能を決定することと、
決定された前記パターニング補正の空間分解能に基づいて、前記ビームの空間寸法を決定することと、を備える方法。
【請求項２】
前記構成することは、リソグラフィ装置で行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記パターニング補正は、アライメント、オーバレイ、クリティカルディメンション、ドーズ、フォーカスのうち１つ又は複数の影響を緩和する補正を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記パターニング補正は、更なる基板上で行われた１つ又は複数の測定に基づいて決定される、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
ビーム断面が、前記パターニングデバイスにスリットを定める、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記ビームが、前記スリットの形状を形成するための露光スリット領域を通過する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ビームの空間寸法は、前記走査露光の方向における前記スリットの長さに関連付けられている、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記ビームの空間寸法は、前記パターニング補正の空間分解能に反比例する、請求項１から７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記スリットの長さＳと前記パターニング補正の空間分解能Ｃが、Ｓ２＋Ｃ２≦１．１Ｃ２に従って関係付けられている、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記パターニングデバイスは、基板に複数の位置で露光される複数のダイを備え、前記パターニング補正の空間分解能が複数のダイのうち一つのダイの寸法よりも小さい、請求項１から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記パターニングデバイスは、マスクまたはレチクルを備える、請求項１から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記ビームの空間寸法は、ビームブロックによって制御される、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記パターニング補正の空間分解能に少なくとも部分的に基づいて前記パターニングデバイス上の機能領域内にフィーチャを配置することによって前記パターニングデバイスを構成することをさらに備える、請求項１から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つのプロセッサで実行されるとき、前記少なくとも１つのプロセッサに請求項１から１３のいずれかに記載の方法を実行する装置を制御せしめる命令を備える電子データ担体。
【請求項１５】
パターニングデバイス上のパターンの基板への走査露光に使用される光子または粒子のビームを構成するための装置であって、
前記走査露光の品質を向上させるように構成されたパターニング補正の空間分解能を決定することと、
決定された前記パターニング補正の空間分解能に基づいて、前記ビームの空間寸法を決定することと、を備える方法を行うためのコンピュータプログラムコードを実行するように構成されたプロセッサを備える装置。
【国際調査報告】
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