(57)【要約】  マイクロリソグラフィのためのマスク（１）の認証について、ウエハ（８）上のマスク（１）の空中像（９）の効果は、マスク（１）によって製造可能なウエハ構造（１４）を予測するためのシミュレーションによって確かめられる。
2021504743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロリソグラフィのためのマスク（１）の認定のための方法であって、
１．１．ウエハ（８）に結像されることになるマスク構造（６）を有するマスク（１）を提供するステップと、
１．２．ウエハ（８）上に製造されることになるウエハ構造（１４）によって満たされなければならない少なくとも１つの境界条件を予め定義するステップと、
１．３．前記マスク（１）の少なくとも１つの空間像（９）を決定するステップと、
１．４．前記マスク（１）によって製造可能な前記ウエハ構造（１４）を予測するためのシミュレーションによって、前記ウエハ（８）上の前記１又は複数の空間像（９）のうちの少なくとも１つの効果を決定するステップと、
を含み、
１．５．レジストモデル及び／又はエッチングモデルが、前記ウエハ（８）上の前記１又は複数の空間像（９）のうちの少なくとも１つの前記効果を決定するために使用される、
方法。
【請求項２】
種々のマスク構造（６）の複数の像が、前記マスク（１）の前記少なくとも１つの空間像（９）を決定するために記録されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つのマスク構造（６）の複数の空間像（９）が、異なる焦点面内に記録されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
複数の空間像（９）が、それらの位置決めについての登録データを用いて計算されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記レジストモデル及び／又は前記エッチングモデルが、ウエハ（８）上で測定されたウエハ構造（１４）によって較正されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記レジストモデル及び／又は前記エッチングモデルを較正するために、前記ウエハ上の構造が、電子顕微鏡を使用して測定されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記レジストモデル及び／又は前記エッチングモデルが、リソグラフィプロセス（２）を特徴付けるためのモデルの一部であり、前記モデルが、互いに別々に較正される少なくとも２つのサブモデルを含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
光学モデルが、前記マスク（１）の前記少なくとも１つの空間像（９）を決定するために使用されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記光学モデルが、空間像データによって較正されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記マスク（１）を結像させるために実際に使用されることになるスキャナの条件に少なくとも実質的に対応する所定の照明及び／又は結像条件が、前記光学モデルを較正するために使用されることを特徴とする、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
登録データが、前記光学モデルを較正するために使用されることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記光学モデルを較正するために、予測誤差が、メリット関数を使用して最小化されることを特徴とする、請求項８から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
最大許容エッジ配置誤差、線幅の最大許容変動又はずれ、構造の範囲の最大変動又はずれ、線幅の最大許容非対称性、最大許容線粗度、という変数からの選択が、境界条件として予め定義されることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記シミュレーションの不確実性、及び／又は統計学的変動が、前記マスク（１）の前記認定において考慮されることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
マイクロリソグラフィのためのマスク（１）の認定のためのシステムであって、
１５．１．マイクロリソグラフィのためのマスク（１）のマスク構造（６）の空間像（９）をキャプチャするためのデバイスと、
１５．２．前記マスク（１）によって製造可能なウエハ構造（１４）を測定するためのデバイスと、
１５．３．測定された空間像（９）からウエハ構造（１４）を予測するための計算ユニットと
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許出願は、独国特許出願第１０２０１７２２０８７２．４号の優先権を主張し、その内容が、本明細書に参照により組み込まれる。
【０００２】
本発明は、マイクロリソグラフィ(microlithography)のためのマスクの認定（qualification）のための方法に関する。さらに、本発明は、マイクロリソグラフィのためのマスクの認定のためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
マイクロリソグラフィでは、フォトマスクの構造は、ウエハ上に結像される（image）。このようにウエハ上に製造可能な構造は、第１にマスク構造によって、および、第２に投影露光装置の結像特性によって決まる。
【０００４】
フォトマスクの認定について、マスク構造が所定のウエハ構造を製造するのに適しているか否かについて評価できることが非常に重要である。マイクロリソグラフィのためのマスクの認定のための方法およびシステムを改善することが本発明の目的である。
【０００５】
これらの目的は、本発明の独立請求項の特徴によって達成される。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の中心は、マイクロリソグラフィのためのマスクの認定のために、マスクの少なくとも１つの空間像(aerial image)の検出を、ウエハ上の空間像の効果を決定するためのシミュレーションと組み合わせることからなる。
【０００７】
本発明によれば、このことにより、マスクの認定は、前記マスクによって製造可能なウエハ構造によって可能であるということが認識された。これは、マスクの認定をより信頼できるものにする。
【０００８】
レジストモデルおよび／またはエッチングモデルは、ウエハ上の１つまたは複数の空間像のうちの少なくとも１つの効果を決定するために使用される。
【０００９】
レジストモデルは、マスクの像によるウエハの露光から生じるウエハのフォトレジストの構造を予測するのに役立つ。
【００１０】
フォトレジストは、犠牲層である。フォトレジストは、ウエハ製造プロセスにおけるエッチングステップの後に除去される。フォトレジストは、後で電気的に使用されるウエハの構造を構造化するためのエッチングマスクとして役立つ。エッチングプロセスは、エッチングモデルによってシミュレートされる。
【００１１】
マスクの認定について、前記マスクによって製造可能なウエハ構造の予測は、製造予定のウエハ構造によって満たされなければならない少なくとも１つの所定の境界条件と比較される。
【００１２】
例えば、境界条件は、製造予定のコンポーネントの、詳細にはチップの、電気的機能から生じる。例として、エッジ配置誤差は、最大でも電気的短絡を生じないような大きさであることが可能とされ、または、構造規模誤差は、最大でも電気容量についての要件が満たされるような大きさであることが可能とされる。
【００１３】
本発明による方法によって、マスクの認定のための実際の関係変数、詳細にはウエハ構造、を使用することが可能である。詳細には、一般に互いに独立していない単なる個々の誤差の寄与ではなく、ウエハ上のマスクの直接的な効果が認定される。詳細には、より信頼できるマスクの認定が、結果として可能になる。
【００１４】
本発明によれば、詳細には、例えば、エッジ配置誤差への種々の寄与の別個の測定の場合に、補償効果が使用されることが不可能であることが認識された。本発明によるマスクの統合認定(integral qualification)は、マスクの特徴付けを改善し、詳細には、マスク収率(mask yield)を増加させる。本発明による方法によって、詳細には、マスク誤差の特徴付けへの複数の寄与を別々に決定すること、および／または割り当てることを行う必要はない。
【００１５】
本発明による方法によって、詳細には、マスク製造および／もしくはウエハ製造の収率を増加させること、または、不良品を低減させることが可能である。
【００１６】
本発明の１つの態様によれば、リソグラフィプロセスを特徴付けるためのモデルが、ウエハ上のマスクの空間像の効果のシミュレートに役立つ。前記モデルは、複数の異なるサブモデルを含むことができる。サブモデルは、詳細には、マスク設計からマスク製造までのアクションチェーン全体、マスクの光学結像、ウエハ上の放射線感光層の、詳細には、いわゆるレジスト層上の、露光およびパターニング、ならびに、プロセスされたウエハを製造するためにパターンを付けられたレジスト層でのウエハのエッチング、を含むことができる。モデルは、詳細には、このアクションチェーンの個々のステップ、または複数のステップ、詳細にはステップの全て、を再現することができる。この場合、モデルの異なるサブステップは、互いに独立して較正されることが可能である。
【００１７】
リソグラフィプロセスを特徴付けるためのモデルは、計算リソグラフィモデルとも呼ばれる。
【００１８】
本発明によれば、詳細には、較正後のレジストモデルおよびエッチングモデルによって、実際に測定された空間像をウエハに計算的に移送するために提供される。マスクの効果は、詳細には、プロセス後のウエハを予測するためのシミュレーションによって確かめられる。マスク製造において既にアクセス可能な空間像を、ウエハ加工のための較正後のレジストモデルおよびエッチングモデルと組み合わせると、マスクの製造中と同じくらい早く、すなわち、ウエハ露光装置でマスクを使用する前に、マスクの認定を可能にする。
【００１９】
本発明のさらなる態様によれば、種々のマスク構造の複数の像が、マスクの少なくとも１つの空間像を決定するために決定される、詳細にはキャプチャされる。詳細には少なくとも１０個、詳細には少なくとも２０個、詳細には少なくとも３０個、詳細には少なくとも５０個、詳細には少なくとも１００個、詳細には数千個まで、マスク構造が決定される、詳細にはキャプチャされる。決定されるマスク構造の数は、通常、１００，０００個未満、詳細には３０，０００個未満、詳細には１０，０００個未満である。
【００２０】
種々のマスク構造は、マスク上の種々の領域に配列される構造であることが可能である。また、マスク構造は、例えば、線幅、線の頻度、線の数、または線の方向といった、マスク構造の詳細の点で異なる可能性がある。マスク構造は、詳細には、ウエハ上へのマスク構造の結像に関するパラメータについて異なる可能性がある。
【００２１】
本発明のさらなる態様によれば、少なくとも１つのマスク構造の複数の空間像が、異なる焦点面(focal plane)内に記録される。好ましくは、いずれの場合でも、決定予定のマスク構造の全ての複数の空間像が、異なる焦点面内に記録される。このことにより、露光装置の焦点処理の変動を検出すること、詳細には、露光装置の効果を特徴付けることが可能である。
【００２２】
本発明のさらなる態様によれば、複数の空間像は、それらの位置決め(positioning)についての登録データを用いて計算される。
【００２３】
登録データの使用は、個々のマスクの認定に対して特に有利である可能性があるということが認識された。結果として、精度は、詳細には、向上されることが可能である。
【００２４】
レジストモデルを較正するために、ウエハのフォトレジストの構造は、電子顕微鏡を使用して測定される。フォトレジストプロセスを記述するパラメータは、入力として空間像を用いるモデルによって予測される構造からの、測定後の構造の、詳細には構造幅の、ずれ(deviation)が最小化されるように、ここで最適化されることが可能である。
【００２５】
エッチングモデルは、それに応じて、プロセス後のウエハ上の構造が電子顕微鏡によって測定された後に較正されることが可能である。
【００２６】
レジストモデルの、およびエッチングモデルの、別個の較正への代替として、電子顕微鏡によって測定されるプロセス後のウエハ上の構造によって、合同較正がさらに実行されることが可能である。マスク構造の空間像データは、モデルへの入力として、改めて役立つ。
【００２７】
本発明のさらなる態様によれば、レジストモデルおよび／もしくはエッチングモデル、または結合型レジストエッチングモデルは、ウエハ上で測定されたウエハ構造によって較正される。
【００２８】
ウエハ構造は、詳細には、電子顕微鏡、詳細には走査型電子顕微鏡、によって測定される。
【００２９】
本発明のさらなる態様によれば、レジストモデルおよび／またはエッチングモデルは、リソグラフィプロセスを特徴付けるためのモデルの一部であり、モデルは、互いに別々に較正される少なくとも２つのサブモデルを含む。詳細には、空間像の生成までのプロセス、および、後者の後に行われるプロセスの、別個の較正が行われる。
【００３０】
較正は、詳細には、ウエハの露光のために提供される投影露光装置において実際に提供されるなど、照明および結像条件を使用して実行される。
【００３１】
マスクの空間像がモデルによって予測されるのではなく、むしろ直接的にキャプチャされる場合、マスクの空間像は、都合のよいことに、レジストモデルおよび／もしくはエッチングモデル、または結合型レジストエッチングモデルへの入力として役立つ可能性がある。このことが、マスクによって製造可能なウエハ構造の予測をかなり改善するということがわかってきた。
【００３２】
本発明のさらなる態様によれば、マスクの空間像を決定するために光学モデルが使用される。
【００３３】
マスク設計を特徴付けるためのデータからの選択、電子顕微鏡によるマスク構造の測定、マスクを照らすために使用される照明設定を特徴付けるためのパラメータ、および、ウエハ上にマスクを結像させる（image）ために使用される投影露光装置の光学設計を特徴付けるためのパラメータは、前記光学モデルへの入力として役立つ。
【００３４】
また、光学モデルは、実際にキャプチャされた空間像データ、および入力された設計によって較正されることが可能である。
【００３５】
形状、サイズ、およびピッチを変化させる様々な試験構造が、光学モデルの較正時に典型的に使用される。
【００３６】
詳細には、マスクを結像させる（image）ために実際に使用されることになるスキャナの条件に少なくとも実質的に対応する所定の照明および／または結像条件が、光学モデルを較正するために使用される。
【００３７】
この場合、詳細には、マスクを照らすために行われる照明設定の特徴の特性、および／または投影露光装置の特性が考慮されるのが好ましい。
【００３８】
本発明のさらなる態様によれば、光学モデルを較正するために、登録データが使用される。前記登録データは、マスクに対する別個の測定によって確かめられることが可能である。
【００３９】
本発明のさらなる態様によれば、光学モデルを較正するために、予測誤差が、メリット関数を使用して最小化される。この場合、例として、全構造の平方偏差の合計が、メリット関数として使用されることが可能である。
【００４０】
マスクから空間像の製造へのアクションチェーンは、光学モデルによってシミュレートされることが可能である。
【００４１】
本発明のさらなる態様によれば、最大エッジ配置誤差(maximum edge placement error)、線幅の、または接触構造の範囲の、最大許容変動(maximum allowed fluctuation)、線幅またはエッジ配置の非対称性、線粗度（line roughness）、およびプロセスウィンドウサイズといった変数からの選択が、境界条件として予め定義される（すなわち、露光量および焦点変動の十分に大きい範囲において、以前の変数についての要件が満たされる）。
【００４２】
詳細には、製造予定のコンポーネントの電気的機能から生じる要件は、境界条件として役立つ。
【００４３】
本発明のさらなる態様によれば、シミュレーションの不確実性、および／または統計学的な変動が、マスクの認定において考慮される。
【００４４】
詳細には、ウエハ露光のプロセスウィンドウ全体に関する、詳細には焦点および／または露光量範囲全体に関する、空間像が、マスクの認定に含まれることが可能である。詳細には、レジストモデルにおける、および／もしくはエッチングモデルにおける、または結合型レジストエッチングモデルにおける、不確実性を認定時に考慮に入れることが可能である。詳細には、統計学的影響、詳細には変動、を認定時に考慮に入れることが可能である。
【００４５】
マスクの認定のための尺度として役立てることができるものは、詳細には、マスクの、詳細には少なくとも９０％、詳細には少なくとも９５％、詳細には少なくとも９９％、詳細には少なくとも９９．９％という、確かめられた確率分布の少なくとも特定の比率が、所定の境界条件を満たすというものである。
【００４６】
マスクは、詳細には、例えば、少なくとも９０％、詳細には少なくとも９５％、詳細には少なくとも９９％、詳細には少なくとも９９．９％という、少なくとも所定の最小確率で、少なくとも１つの所定の境界条件を満たすウエハ構造にマスク構造がなるかどうかに応じて、認定されることが可能である。この場合、使用されることになる照明設定の、および／または、投影露光装置の光学データの、予想される変動、さらに知識が、考慮されることが可能である。
【００４７】
マイクロリソグラフィのためのマスクの認定のためのシステムは、マスク構造の空間像をキャプチャするためのデバイス、マスクによって製造可能なウエハ構造を測定するためのデバイス、さらに、測定された空間像からウエハ構造を予測するためのモデルのパラメータを適合させるための計算ユニット、を備えることが好ましい。
【００４８】
このようにして、システムは、マスクの実際にキャプチャされた空間像が入力として役立つシミュレーションモデルによるウエハ構造の予測を可能にする。
【００４９】
図に関する例示的な実施形態の説明から、本発明のさらなる詳細および長所が明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】リソグラフィプロセスの種々のステップ、および関連する中間ステージを概略的に示す図である。
【図２】マイクロリソグラフィのためのマスクの認定のためのプロセスシーケンスを概略的に示す図である。
【図３】マイクロリソグラフィのためのマスクの認定のための代替方法の概略図である。
【図４】マイクロリソグラフィのためのマスクの認定のためのプロセスフローの大きく簡素化された図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
マイクロリソグラフィのためのマスク１の認定のための方法の詳細が、図を参照しながら下記で説明される。
【００５２】
図１は、リソグラフィプロセス２の種々のステップおよび中間ステージを示す。
【００５３】
第１に、マスク１の設計３が起草される。設計３は、結像される（image)ことになる複数の構造４を含む。
【００５４】
マスク製造ステップ５において、マスク１が製造される。詳細には、この場合、実際のマスク構造６が製造される。マスク構造６は、マスク１の設計３の結像される（image）ことになる構造４をできるだけ正確に再現することを意図する。これらは、微細構造またはナノ構造のコンポーネント７の製造中に、ウエハ８上に結像される（image）。微細構造またはナノ構造のコンポーネント７は、詳細にはチップ、詳細にはメモリチップまたはプロセッサ（ＣＰＵまたはＧＰＵ）を形成する。リソグラフィ方法は、このために使用される。前記リソグラフィ方法は、投影露光装置によって実行される。この場合、マスク構造６の像が生成される。前記像は、マスク１の空間像９によって特徴付けられることが可能である。マスク１、詳細にはマスク１のマスク構造６とマスク１の空間像９との間の関係は、光学的結像１０と呼ばれる。
【００５５】
マスク１の空間像９は、ウエハ８上の感光層１１を露光させる。詳細には、フォトレジストが、感光層１１として役立つ。ウエハ８上の感光層１１の露光は、感光層１１のパターニング、または、略してレジストプロセス１２とも呼ばれる。
【００５６】
感光層１１のパターニングには、エッチングプロセス１３が続く。エッチングプロセス１３中に、ウエハ８はエッチングされる。この場合、製造予定のウエハ構造１４が形成される。
【００５７】
犠牲層を形成する感光層１１は、後で除去されることが可能である。
【００５８】
マスク製造ステップ５、光学結像１０、レジストプロセス１２、およびエッチングプロセス１３は、リソグラフィプロセス２の一部を形成する。
【００５９】
リソグラフィプロセス２、および／または、その個々の部分は、１つまたは複数のシミュレーションモデルによって記述されることが可能である。詳細には、計算リソグラフィモデルによってリソグラフィプロセス２を全体として描写することが可能である。
【００６０】
実際の用途について、マスク１がコンポーネント７を製造するのに適しているか否かについてマスク１を認定することが不可欠である。これは、マスク１の認定(qualification)と呼ばれる。
【００６１】
本発明によれば、マスク１の空間像９、さらに、感光層１１を有するウエハ８上の前記空間像の効果を決定するために、詳細には、コンポーネント７のウエハ構造１４の製造まで、マスク１の認定が行われる。様々なプロセスステップ１０、１２、および１３による統合的アプローチが、このために行われる。いわゆるホリスティックリソグラフィに合わせて、下記でよりいっそう詳細に説明されるマスク１の認定は、ホリスティックマスク認定とも呼ばれる。
【００６２】
本発明によれば、マスク自体ではなく、マスクの像、詳細にはマスクの空間像、または、ウエハおよびウエハから生じるウエハ構造上の感光層に対するマスクの効果は、マスクの認定に実際に関係がある変数であるということが認識された。空間像のキャプチャと、計算リソグラフィモデルによって所与の空間像から生じるウエハ構造のシミュレーションとの組合せは、マイクロリソグラフィのためのマスクの認定をかなり改善する。
【００６３】
リソグラフィプロセス２におけるマスク１の効果は、その空間像９から生じる。マスク１の空間像９のキャプチャおよび測定は、マスク構造６自体の測定よりも、その後のレジストプロセス１２および／またはエッチングプロセス１３をシミュレートするためのモデルに、著しく正確な入力をもたらす。
【００６４】
１つの代替によれば、空間像９は、さらに、光学結像１０のモデルによってマスク構造６の特徴変数の測定から決定されること、詳細にはシミュレートされることが可能である。空間像生成シミュレータは、このために用意されることが可能である。後者は、計算リソグラフィプラットフォームの一部であることが可能である。
【００６５】
図２は、マスク１の認定中のプロセスフローの１つの例を概略的に示す。プロセス開発１５およびマスク認定１６は、図２に例として区別される。較正された計算リソグラフィモデル１７は、プロセスフローの中心にある。前記モデルは、コンポーネント７の製造中の上述の方法ステップのためのサブモデルを含むことができる。１つまたは複数の所定の境界条件１９は、マスク１の認定の結果１８を確かめるために考慮される。詳細には、最大許容エッジ配置誤差および／または線幅の最大許容変動は、境界条件１９として役立てることが可能である。
【００６６】
さらに、ウエハ構造１４の測定２０は、リソグラフィモデル１７への入力として役立つ。これは、詳細には、電子顕微鏡の方法によって行われることが可能である。
【００６７】
さらに、マスク１の、詳細にはマスク構造６の、空間像９を特徴付けるためのデータは、マスク１の認定のためのリソグラフィモデル１７への入力として役立つ。詳細には、空間像測定２１は、このために行われる。
【００６８】
マスク構造６の空間像測定２１は、マスク構造６の登録測定と組み合わされることが可能である。これらのデータは、サーバ２２に転送されることが可能である。サーバ２２は、これらのデータをリソグラフィモデル１７に転送することができる。
【００６９】
これに対する代替として、マスク構造６の空間像測定２１の、および任意選択として登録測定の、データは、同様に、リソグラフィモデル１７に直接的に転送されること、すなわち、リソグラフィモデル１７への入力として役立てることが可能である。
【００７０】
図２による認定プロセスフローの代替が、図３に例として示される。この代替によれば、マスク１の、詳細にはマスク構造６の、空間像９のための要件プロフィール２４は、コンピュータ支援シミュレーション２３によって境界条件１９から確かめられる。次に、適切な場合には登録測定による計算後、空間像測定２１の結果が要件プロフィール２４を満たすかどうかを立証するために、マスク１の認定がチェックされる。
【００７１】
方法は、原則として、マイクロリソグラフィのための任意のマスク１に適している。方法の長所は、ＥＵＶ波長のためのマスク１について特に目立ち、これらはＥＵＶマスクとも呼ばれる。
【００７２】
プロセスフローは、図４に大きく簡略化されて改めて概略的に示される。マスク１の認定について、その空間像９が決定される。マスク１の空間像９を決定するために、前記空間像は、直接的にキャプチャされることが好ましい。コンポーネント７を製造するための感光層１１を備えるウエハ８上の空間像９の効果は、シミュレーション方法２５によって確かめられる、詳細には予測される。シミュレーション方法２５は、レジストプロセス１２および／もしくはエッチングプロセス１３、または結合型レジストエッチングプロセスを記述するためのモデルを含む。これらのモデルは、下記でよりいっそう詳細に説明されるように、ウエハ構造１４の測定によって較正されることが可能である。
【００７３】
方法のさらなる詳細が下記で説明される。これらの詳細は、実質的に任意の所望の方式で互いに組み合わされることが可能である。これらは、方法について制限的なものとして理解されるべきではない。
【００７４】
実際に測定された空間像９は、光学結像１０をシミュレートするためのコンピュータ支援モデルを較正するために使用されることが可能である。このような空間像９は、後のウエハ露光のために提供されるリソグラフィシステムにおける条件と同一の、または非常に類似の、照明および／または結像条件下で測定されるのが好ましい。詳細には、同じ波長、結像の開口数、照明設定、および主光線の角度が、使用されるのが好ましい。
【００７５】
光学結像１０を記述するための光学モデルは、詳細には、放射源、照明設定、および投影露光装置を記述するための具体的な空間像データおよび設計パラメータで較正されることが可能である。形状、サイズ、およびピッチを変化させるための様々な試験構造が、光学的結像１０を記述するための光学モデルを較正するために使用されることが可能である。光学モデルのパラメータは、詳細には、メリット関数を使用して予測誤差を最小化するような方式で適合される。この場合、例として、構造の全ての平方偏差の合計は、メリット関数として使用されることが可能である。
【００７６】
感光層１１上の空間像９の効果を予測するための、および詳細には、ウエハ構造１４の製造のためのシミュレーション２５について、詳細には、感光層１１の露光後の感光層１１の構造の電子顕微鏡像、および、それぞれ、ウエハ構造１４の電子顕微鏡像、を使用することが可能である。ウエハ８上の感光層１１の構造は、詳細には、構造のサイズ（「限界寸法」、ＣＤ）について、電子顕微鏡によって測定されることが可能である。次に、レジストプロセス１２を記述するパラメータは、測定された空間像９を入力として用いるモデルによって予測された構造からの測定後の構造のずれが最小化されるように最適化されることが可能である。レジストモデルは、結果として較正される。
【００７７】
同様に、ウエハ構造１４は、電子顕微鏡によって測定されることが可能である。プロセス後のウエハ８上のウエハ構造１４の構造規模が、感光層１１における構造規模からできるだけうまく生じるようにエッチングプロセス１３をシミュレートするためのエッチングモデルのパラメータを最適化することによって、エッチングモデルは較正される。
【００７８】
レジストモデルおよびエッチングモデルを別々に較正する代わりに、電子顕微鏡によって測定されたウエハ構造１４によって、レジストエッチングモデルの合同較正を行うことが可能である。空間像データは、改めて入力として役立つ。
【００７９】
レジストモデルおよびエッチングモデルへの入力として、マスク１の実際に測定された空間像９を使用することによって、マスク１によって製造可能なウエハ構造１４の予測は、著しく改善されることが可能である。
【００８０】
複数の空間像９、詳細には複数の種々のマスク構造６の空間像９は、マスク１の認定のために記録されることが可能である。詳細には、種々のマスク構造６のうちの少なくとも１０個、詳細には少なくとも２０個、詳細には少なくとも３０個、詳細には少なくとも５０個、詳細には少なくとも１００個の空間像９が記録される。種々のマスク構造６のうちの数千個の空間像９でさえ、記録されることが可能である。好ましくは、および習慣的には、マスク認定において、マスクの認定は、構造の数が空間像に対応することが可能な、適切に選択された規定の構造を測定することによって行われる。代替として、例えば、多くの個々の像を結合させることによって、または、マスク移動（「スキャン」）（例えば「ＴＤＩ」時間差積分（Time delay integration））と同期される様式でイメージセンサを読むことによって、マスク全体の像を記録することが同様に可能である。
【００８１】
空間像９は、詳細には、ウエハ８上にマスク１を結像する（image）ために提供された投影露光装置において提供されるなどの、照明および結像条件を使用して記録される、詳細には測定される。詳細には、いわゆる空間像計測システム（ＡＩＭＳ）が、空間像を測定するために使用されることが可能である。詳細については、ＤＥ１０２０１００２９０４９Ａ１およびＤＥ１０２０１３２１２６１３Ａ１を参照されたい。
【００８２】
マスク１の空間像９を実際にキャプチャすることは、マスク１によって製造可能なウエハ構造１４について、詳細には予測の信頼性をかなり改善させる。原則として、空間像９は、さらに、光学結像１０をシミュレートするための上述の光学モデルによって、電子顕微鏡によって行われるマスク構造６の測定から確かめられることが可能である。
【００８３】
しかし、空間像９の実際のキャプチャは、マスク１の効果に関する全ての効果、詳細には、例えば、マスクの表面粗度、いわゆるマスク誤差拡張要因（ＭＥＥＦ：mask error enhancement factor）、エッジの３次元構造、さらに、マスク１の材料の光学関連パラメータを同様にキャプチャする。
【００８４】
光学結像１０をシミュレートするためのモデルにおいて、対応するパラメータが考慮されることが可能である。しかし、結果として、シミュレーションは一般に近似値を用い、これらのパラメータは、限定的な精度でのみ知られているので、予測値についての不確実性が増す。空間像９を実際にキャプチャすることによって、このような不確実性を明らかにすることができる。これは、マスク製造プロセスにおける収率を増加させる。
【００８５】
さらに、ウエハ露光のプロセスウィンドウを測定することができる。このために、ウエハ露光に適した焦点範囲内で測定を行うことが可能である。追加または代替として、マスク１の露光における露光量変動の効果を測定することができる。
【００８６】
マスク１の認定について、空間像９によって製造可能な予測されるウエハ構造１４は、前記ウエハ構造からの要件と比較される。ウエハ構造１４からの要件は、製造予定のコンポーネント７の電気的機能性から生じる。例として、エッジ配置誤差は、電気的短絡が発生する可能性のあるような大きさのものであってはならない。これが排除されることが可能であれば、マスク１は、肯定的に認定されたものと見なされる。
【００８７】
シミュレーション処理の不確実性、詳細にはレジストプロセス１２の、および／または、エッチングプロセス１３の記述の不確実性、さらに統計学的効果が、マスク１の認定に計算的に含まれる可能性がある。マスク１の肯定的な認定についての尺度として役立てることができるものは、詳細には、同様に確かめられる確率分布の特定の比率が所定の要件を満たすというものである。詳細については、上記の説明を参照されたい。
【図１】
2021504743.tif 000003
【図２】
2021504743.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年7月21日(2020.7.21)
【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】
マイクロリソグラフィのためのマスク（１）の認定のための方法であって、
１．１．ウエハ（８）に結像されることになるマスク構造（６）を有するマスク（１）を提供するステップと、
１．２．ウエハ（８）上に製造されることになるウエハ構造（１４）によって満たされなければならない少なくとも１つの境界条件を予め定義するステップと、
１．３．前記マスク（１）の複数の空間像（９）を決定するステップと、
１．４．前記マスク（１）によって製造可能な前記ウエハ構造（１４）を予測するためのシミュレーションによって、前記ウエハ（８）上の前記空間像（９）のうちの少なくとも１つの効果を決定するステップと、
を含み、
１．５．レジストモデル及び／又はエッチングモデルが、前記ウエハ（８）上の前記空間像（９）のうちの少なくとも１つの前記効果を決定するために使用され、
１．６．複数の空間像（９）は、それらの位置決めについての登録データに対して埋め合わせられる、
方法。
【請求項２】
種々のマスク構造（６）の複数の像が、前記マスク（１）の前記少なくとも１つの空間像（９）を決定するために記録されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つのマスク構造（６）の複数の空間像（９）が、異なる焦点面内に記録されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記レジストモデル及び／又は前記エッチングモデルが、ウエハ（８）上で測定されたウエハ構造（１４）によって較正されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記レジストモデル及び／又は前記エッチングモデルを較正するために、前記ウエハ上の構造が、電子顕微鏡を使用して測定されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記レジストモデル及び／又は前記エッチングモデルが、リソグラフィプロセス（２）を特徴付けるためのモデルの一部であり、前記モデルが、互いに別々に較正される少なくとも２つのサブモデルを含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
光学モデルが、前記マスク（１）の前記少なくとも１つの空間像（９）を決定するために使用されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記光学モデルが、空間像データによって較正されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記マスク（１）を結像させるために実際に使用されることになるスキャナの条件に少なくとも実質的に対応する所定の照明及び／又は結像条件が、前記光学モデルを較正するために使用されることを特徴とする、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
登録データが、前記光学モデルを較正するために使用されることを特徴とする、請求項７から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記光学モデルを較正するために、予測誤差が、メリット関数を使用して最小化されることを特徴とする、請求項７から１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
最大許容エッジ配置誤差、線幅の最大許容変動又はずれ、構造の範囲の最大変動又はずれ、線幅の最大許容非対称性、最大許容線粗度、という変数からの選択が、境界条件として予め定義されることを特徴とする、請求項７から１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記シミュレーションの不確実性、及び／又は統計学的変動が、前記マスク（１）の前記認定において考慮されることを特徴とする、請求項７から１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
マイクロリソグラフィのためのマスク（１）の認定のためのシステムであって、
１４．１．マイクロリソグラフィのためのマスク（１）のマスク構造（６）の複数の空間像（９）をキャプチャするためのデバイスと、
１４．２．前記マスク（１）によって製造可能なウエハ構造（１４）を測定するためのデバイスと、
１４．３．測定された空間像（９）からウエハ構造（１４）を予測するための計算ユニットと
を備え、
１４．４．前記計算ユニットは、複数の空間像（９）をそれらの位置決めについての登録データに対して埋め合わせるように構成される、
システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明のさらなる態様によれば、複数の空間像は、それらの位置決め(positioning)についての登録データに対して埋め合わせられる。
【国際調査報告】
2021504743.tif 000007
2021504743.tif 000008
2021504743.tif 000009
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