(57)【要約】      （修正有）【課題】リソグラフプロセスを設定するための良好な装置や方法を提供すること、及び／又は、こうしたリソグラフプロセスで使用するマスクを設計し、そしてリソグラフマスクを製造するための良好な方法およびシステムを提供する。【解決手段】基板のリソグラフプロセスで使用するリソグラフマスクを設計するための方法（１４００）であって、初期位置を有する複数の初期設計構造物を備えたリソグラフマスクのための初期設計を取得すること（１４０２）と、少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物に適用して（１４１２）、そこから変更した設計を導出して（１４１６）、前記所定の照射構成における前記変更した設計に対応したリソグラフマスクを用いて基板を照射する場合のシャド−イング効果を補償することとを含む。【選択図】図１４
2008219004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板（１０６）のリソグラフプロセスで使用するリソグラフマスク（１０４）を設計するための方法（１４００）であって、
該リソグラフプロセスは、所定の照射構成を用いてリソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含み、
リソグラフマスク（１０４）を設計するための方法（１４００）は、
・初期位置を有する複数の初期設計構造物を備えたリソグラフマスクのための初期設計を取得すること（１４０２）と、
・少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物に適用して（１４１２）、そこから変更した設計を導出して（１４１６）、前記所定の照射構成における前記変更した設計に対応したリソグラフマスク（１０４）を用いて基板（１０６）を照射する場合のシャド−イング効果を補償することとを含み、
少なくとも１つの初期設計構造物の少なくとも１つのシフトは、少なくとも１つの初期設計構造物の配向から独立しているようにした方法。
【請求項２】
少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物に適用すること（１４１２）は、少なくとも１つのシェーディングベクトルを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用すること、及び／又は少なくとも１つのシフティングベクトルを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用することを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つのシェーディングベクトルを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用して、そこから変更した設計を導出して、シャド−イング効果を補償することは、初期設計構造物（１６３２，１６３４，１６３６）へのバイアス効果を補償するために変更した設計を導出することを含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つのシフティングベクトルを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用して、そこから変更した設計を導出して、シャド−イング効果を補償することは、初期設計構造物（１６３２，１６３４，１６３６）へのオーバーレイ効果を補償するために変更した設計を導出することを含む請求項２または３記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの初期設計構造物への少なくとも１つのシフトは、少なくとも２つの初期設計構造物のシフトを含んでもよく、各シフトはシフティング軸に沿っており、シフティング軸は交差している請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
シフティング軸は、設計をほぼ等しいサイズの２つの部分に分割する設計軸に対してほぼ交差している請求項５記載の方法。
【請求項７】
設計軸に関して対称に位置決めされた設計構造物についてのシフティング軸の方向は、設計軸に関して鏡像である請求項６記載の方法。
【請求項８】
所定の照射構成は、マスク構造物（２０２，２０４，２０６）と照射源（１０２）との間に所定の位置を備え、
・マスク構造物（２０２，２０４，２０６）によって決定される平面（１０４）における照射源（１０２）の垂直投影（Ｐ）に基づく所定の照射構成のマッピング（Ｍ）、および初期設計（１６２４）への投影照射源（１６１２）およびマスク構造物（２０２，２０４，２０６）のマッピングを得ること（１４０６）と、
・初期設計構造物でのマッピングした照射の入射方向を決定すること（１４０８）とを含み、
これにより、少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用すること（１４１２）は、少なくとも１つの初期設計構造物のシフトを、初期設計構造物でのマッピングした照射の入射方向に沿って適用することを含む請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
マッピングした照射の入射方向は、マッピングした投影照射源（１６２２）の位置および初期設計構造物（２０２，２０４，２０６）の位置によって決定するようにした請求項８記載の方法。
【請求項１０】
リソグラフマスクは反射リソグラフマスクであり、所定の照射構成は軸外照射源を備える請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
投影照射源（１６１２）およびマスク構造物（２０２，２０４，２０６）を初期設計にマッピングすることは、マスク構造物（２０２，２０４，２０６）を初期設計構造物（１６３２，１６３４，１６３６）にマッピングすることと、マスク構造物（２０２，２０４，２０６）に対する投影照射源（１６１２）の相対位置と略等しい、初期設計構造物（１６３２，１６３４，１６３６）に対する相対位置を有するマッピングした投影照射源（１６２２）を設けることとを含む請求項８〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
所定の照射構成は、リング状の照射源（１０２）を備える請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
設計は、複数のセクションを含み、同じセクションに位置決めされた初期設計構造物は同じ方向にシフトするようにした請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
照射源（１０２）の投影照射野の対称軸に関して対称に位置決めされたセクションに位置決めされた２つの構造物は、同じ方向に同じ大きさでシフトするようにした請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
変更した設計を導出することは、少なくとも１つの変更した設計構造物を変更した設計に提供することを含み、該少なくとも１つの変更した設計構造物は、少なくとも２つの異なる位置に位置決めされた初期設計構造物の表面エリアで覆われた少なくともエリア合計を覆う表面エリアを有するようにした請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つの変更した設計構造物は、少なくとも２つの異なる位置に位置決めされた初期設計構造物の外コーナーで決まる多角形によって決定されるエリアを少なくとも覆う表面エリアを有する請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用すること（１４１２）は、少なくとも１つの初期設計構造物のシフトをマッピングした照射の入射方向に沿って初期設計構造物（１６３２，１６３４，１６３６）の参照ポイントに適用することを含む請求項８〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つのシフトの大きさは、設計での設計構造物の位置に依存している請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
変更した設計を導出することは、局所的なバイアス補正を、構造物の境界線に沿った複数のポイントに適用することを含む請求項１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
変更した設計を導出することは、局所的なオーバーレイ補正を、構造物の境界線に沿って複数のポイントに適用することを含む請求項１〜１９のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
少なくとも１つのシフトの大きさは、初期設計構造物でのマッピングした照射の入射方向の関数として適合している請求項５〜２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
そこから変更した設計を導出して、シャド−イング効果を補償することは、初期設計構造物のシフトを補償するために変更した設計を導出することを含む請求項１〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
変更した設計構造物のサイズの補正は、変更した設計構造物のサイズを、結像した構造物の目標サイズに調整するために実施する（１４１４）ようにした請求項１〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
リソグラフプロセスで使用するリソグラフマスクであって、
所定の設計によるマスク構造物を含み、
該設計は、請求項１〜２３のいずれかに記載のリソグラフマスクを設計する方法によって得られたものであるリソグラフマスク。
【請求項２５】
リソグラフプロセスを設定する方法であって、
該リソグラフプロセスは、所定の照射構成を用いてリソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含み、
リソグラフプロセスを設定する方法は、リソグラフマスクを選択することを含み、該リソグラフマスクは、請求項１〜２４のいずれかに記載の方法を用いて得られる設計を有するようにした方法。
【請求項２６】
基板にリソグラフプロセスを施す方法であって、
該方法は、所定の照射構成を用いてリソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含み、該リソグラフマスクは、請求項１〜２５のいずれかに記載の方法を用いて得られる設計を有するようにした方法。
【請求項２７】
請求項２６記載の方法に従ってリソグラフプロセスが施されたデバイス。
【請求項２８】
複数の設計構造物を含むリソグラフマスクの設計であって、
該設計構造物は、初期位置を有する複数の初期設計構造物を備えたリソグラフマスクの初期設計を取得し、少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの設計構造物に適用し、そこから変更した設計を導出して、前記所定の照射構成における前記変更した設計に対応したリソグラフマスクを用いて基板を照射する場合のシャド−イング効果を補償することによって決定されるようにした設計。
【請求項２９】
基板のリソグラフプロセスで使用されるリソグラフマスクを設計するシステムであって、該リソグラフプロセスは、所定の照射構成を用いてリソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含むものであり、
・初期位置を有する複数の初期設計構造物を備えたリソグラフマスクの初期設計を取得するための入力手段と、
・少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの設計構造物に適用するための処理手段と、
・そこから変更した設計を導出して、前記所定の照射構成における前記変更した設計に対応したリソグラフマスクを用いて基板を照射する場合のシャド−イング効果を補償するための演算手段とを備えるシステム。
【請求項３０】
請求項１〜２９のいずれかに記載の方法を実行するようにしたコンピュータプログラム製品。
【請求項３１】
請求項３０記載のコンピュータプログラム製品を格納する機械読み取り可能なデータストレージデバイス。
【請求項３２】
ローカルエリアまたはワイドエリアの遠距離伝送ネットワークにおける、請求項３０記載のコンピュータプログラム製品の伝送。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外リソグラフィの分野に関し、より詳細には、例えば、極端紫外リソグラフィなどの紫外リソグラフィを実施し最適化するするための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の集積回路の生産において、光リソグラフィは重要な技術の１つである。集積回路や他のデバイスの進行中の小型化は、新しいタイプのリソグラフィの使用、例えば、短波長を持つ電磁放射を用いたリソグラフィをもたらした。典型的な例は、極端紫外リソグラフィである。
【０００３】
ＥＵＶＬ投影光学系は、複数のミラーで構成され、図１に示すように、リソグラフィシステム１００は、放射源１０２と、マスク１０４と、基板１０６とを備える。従来のリソグラフィ技術では、光は一般にレチクルを通過するが、極端紫外リソグラフィは、多層コーティングを備えた反射マスクを使用する。従って、照明は、一般に、レチクル側に関して非テレセントリックである照射システムを用いて行われる。換言すると、レチクルの照明は、非ゼロの入射角で行われる。
【０００４】
使用する放射波長が、レチクル構造物(features)の厚さとほぼ同じオーダーの大きさかそれより小さいリソグラフィ応用において、マスクは厚いマスクとして近似され、非ゼロの入射角を有する放射は、レチクル構造物によって阻止されることがある。動作において、ＥＵＶ放射がマスクを照射すると、厚いマスクへの斜め照射（ゼロより大きい入射角）のため、非対称の回折波を生じさせる。そして、照射ビームは、吸収体のエッジで遮蔽され、その結果、印刷パターンはシフト及び／又はバイアスが生ずる。この効果は、一般に、シャド−イング(shadowing)として報告されている。さらに、例えば、ＥＵＶスキャナなどの広視野システムでは、光学系は軸外(off axis)であり、レチクルでの照射が湾曲スリット状であることを意味する。
【０００５】
極端紫外（ＥＵＶ）リソグラフィでのシャド−イング効果に対処するために、多くの補正技術が知られている。幾つかの手法は、反射層の上部設置を含むものであり、吸収する材料が、構造物の間またはその側方に設けられる。
【０００６】
米国特許公開第２００３／００１３２１６Ａ１号では、ＥＵＶ反射マスクを製作する方法が記載され、ＥＵＶ反射マスクは、マスク上にパターンを多層で書き込むことによって構成される。これにより、これらの表面が多層表面から突出していないため、光吸収領域でシャド−イング効果が発生しないマスクが得られる。
【０００７】
米国特許公開第２００２／０１９２５７１Ａ１号では、反射型リソグラフマスクを製作する方法が記載され、反射層の下方または反射層の側方エリアにおいて、吸収体が基板上面に形成されている。こうして、反射層の構成により、吸収体層がシャド−イング効果を全くあるいは殆ど生じさせないため、シャド−イング効果が低減される。
【０００８】
これらの場合にシャド−イングを補償するために提案された方法論は、マスクトポグラフでの大きな変化を必要とする。これは、しばしば高い製造コストと技術的な複雑さをもたらす。
【０００９】
他の方法論は、例えば、米国特許公開第２００４／０１５７１３６Ａ１号、第２００４／０１３７６６７７Ａ１号に記載されているように、システムでの収差を修正して、シャド−イングを補償することを提案していおり、これはシステムの光学性能に著しい影響を与える。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、リソグラフプロセスを設定するための良好な装置や方法を提供すること、及び／又は、こうしたリソグラフプロセスで使用するマスクを設計し、そしてリソグラフマスクを製造するための良好な方法およびシステムを提供することである。
【００１１】
本発明の実施形態の利点は、例えば、深紫外リソグラフプロセス及び／又は極端紫外リソグラフプロセスなど、リソグラフプロセスで発生するシャド−イングの良好な補償を可能にする該方法およびシステムが得られる点である。
【００１２】
また本発明の実施形態の利点は、シャド−イング補償が設計レベルで実施できる点である。
【００１３】
さらに本発明の実施形態の利点は、マスク製造プロセスの複雑さに更なる負荷をかけることなく、シャド−イング補償が実施できる点である。
【００１４】
また本発明の実施形態の利点は、画像品質に更なる負荷をかけることなく、シャド−イング補償が実施できる点である。
【００１５】
本発明の実施形態の利点は、スリットを介して異なるシャド−イング挙動を考慮することができる点である。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は、本発明に係る方法およびデバイスによって達成される。
【００１７】
本発明は、基板のリソグラフプロセスで使用するリソグラフマスクを設計するための方法に関するものであり、
該リソグラフプロセスは、所定の照射構成を用いてリソグラフマスクのマスク構造物(features)を照射することを含み、
リソグラフマスクを設計するための方法は、初期位置を有する複数の初期設計構造物を備えたリソグラフマスクのための初期設計を取得することと、
少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物に適用して、そこから変更した設計を導出して、前記所定の照射構成における前記変更した設計に対応したリソグラフマスクを用いて基板を照射する場合のシャド−イング効果を補償することとを含む。
【００１８】
少なくとも１つの初期設計構造物の少なくとも１つのシフトは、少なくとも１つの初期設計構造物の配向から独立していてもよい。
【００１９】
本発明の実施形態の利点は、シャド−イング効果の補正が設計レベルで実施できる点であり、リソグラフマスクのための標準的な製造方法の使用を可能にする。リソグラフマスクの初期設計は、基板で処理すべき所定パターンに対応していてもよい。少なくとも１つの初期設計構造物は、例えば、ラインまたはコンタクトホールであってもよい。代替として、少なくとも１つの初期設計構造物は、例えば、構造物の一部であってもよい。
【００２０】
少なくとも１つの初期設計構造物への少なくとも１つのシフトは、少なくとも１つのシェーディング(shading)ベクトルを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用すること、及び／又は少なくとも１つのシフティング(shifting)ベクトルを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用することを含む。シェーディングベクトルは、少なくとも１つの初期設計構造物へのバイアス効果を補償するためのベクトルであってもよい。シフティングベクトルは、少なくとも１つの初期設計構造物へのオーバーレイ(overlay)効果を補償するためのベクトルであってもよい。
【００２１】
少なくとも１つのシェーディングベクトルを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用して、そこから変更した設計を導出して、シャド−イング効果を補償することは、初期設計構造物へのバイアス効果を補償するために変更した設計を導出することを含んでもよい。
【００２２】
少なくとも１つのシフティングベクトルを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用して、そこから変更した設計を導出して、シャド−イング効果を補償することは、初期設計構造物へのオーバーレイ効果を補償するために変更した設計を導出することを含んでもよい。
【００２３】
少なくとも１つの初期設計構造物への少なくとも１つのシフトは、少なくとも２つの初期設計構造物のシフトを含んでもよく、各シフトはシフティング軸に沿っており、シフティング軸は交差している。交差は、直交でなくてもよい。シフティング軸は、該設計をほぼ等しいサイズの２つの部分に分割する設計軸に対してほぼ交差するものでもよい。設計軸は、全体の設計エリアについて対称な軸であってもよく、これにより対称軸の両側に生ずる特定の構造物の間に存在する対称性である必要はない。
【００２４】
本発明において、構造物の配向および形状から独立して、対称に位置決めされた構造物またはこれらの一部についてのシフトは、設計軸に関して対称であってもよい。
【００２５】
設計軸に関して対称に位置決めされた設計構造物についてのシフティング軸の方向は、設計軸に関して鏡像であってもよい。
【００２６】
所定の照射構成は、マスク構造物と照射源との間に所定の位置を備えてもよい。該方法は、マスク構造物によって決定される平面における照射源の垂直投影（Ｐ）に基づく所定の照射構成のマッピング（写像）（Ｍ）、および初期設計への投影照射源およびマスク構造物のマッピングを得ることと、初期設計構造物でのマッピングした照射の入射方向を決定することとを含み、これにより、少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用することは、少なくとも１つの初期設計構造物のシフトを、初期設計構造物でのマッピングした照射の入射方向に沿って適用することを含んでもよい。
【００２７】
本発明の実施形態の利点は、シャド−イング効果の良好な補正を達成しつつ、マスク設計を調整するための効率的な方法が得られる点である。
【００２８】
本発明の実施形態の利点は、オーバーレイ、即ち、相互に、かつ得られる所定のパターンに関する異なる構造物の位置、及び／又は、バイアス、即ち、異なる構造物のサイズ、の両方が補正できる点である。
【００２９】
マッピングした照射の入射方向は、マッピングした投影照射源の位置および初期設計構造物の位置によって決定してもよい。マッピングした照射の入射方向は、マッピングした投影照射源の中心点と初期設計構造物の位置、例えば、初期設計構造物の重心との間にあるラインによって決定してもよい。マッピングした照射の入射方向は、マッピングした照射源のマッピングした照射野の対称軸に関する角度Ｍ（θ）をなしてもよい。所定の照射構成において、マッピングした照射野の対称軸は、マスクのエッジに対して平行であってもよい。
【００３０】
設計方法は、マスクに使用されるマスク構造物の高さを考慮してもよい。
【００３１】
リソグラフマスクは、反射リソグラフマスクであってもよい。所定の照射構成は、軸外(off-axis)照射源を備えてもよい。
【００３２】
リソグラフプロセスは、深紫外リソグラフプロセス、及び／又は極端紫外リソグラフプロセスであってもよい。
【００３３】
投影照射源およびマスク構造物を初期設計にマッピングすることは、マスク構造物を初期設計構造物にマッピングすることと、マスク構造物に対する投影照射源の相対位置と略等しい、初期設計構造物に対する相対位置を有するマッピングした投影照射源を設けることとを含んでもよい。
【００３４】
本発明の実施形態の利点は、照射源およびマスクの所定の構成について、マッピングのための固定した関係が存在する点であり、コンピュータでの効率的な設計をもたらす。
【００３５】
所定の照射構成は、リング状の照射源を備えてもよい。
【００３６】
本発明の実施形態の利点は、リソグラフィ設定の正確な構成を考慮することができる点である。
【００３７】
設計は、複数のセクションを含んでもよく、同じセクションに位置決めされた初期設計構造物は同じ方向にシフトしてもよい。シフトは、同じセクションからの構造物について同じ大きさでシフトしてもよい。
【００３８】
照射源の投影照射野の対称軸に関して、及び／又は設計をほぼ同じ部分に分割する設計軸に関して、対称に位置決めされたセクションに位置決めされた２つの構造物は、同じ方向に同じ大きさでシフトしてもよい。
【００３９】
そこから変更した設計を導出して、シャド−イング効果を補償することは、初期設計構造物へのバイアス効果を補償するために変更した設計を導出することを含んでもよい。
【００４０】
変更した設計を導出することは、少なくとも１つの変更した設計構造物を変更した設計に提供することを含んでもよい。該少なくとも１つの変更した設計構造物は、少なくとも２つの異なる位置に位置決めされた初期設計構造物の表面エリアで覆われた少なくともエリア合計を覆う表面エリアを有する。
【００４１】
本発明の実施形態の利点は、シャド−イングに起因して生ずるバイアス効果を考慮できる点である。
【００４２】
該少なくとも１つの変更した設計構造物は、少なくとも２つの異なる位置に位置決めされた初期設計構造物の外コーナーで決まる多角形によって決定されるエリアを少なくとも覆う表面エリアを有してもよい。
【００４３】
本発明の実施形態の利点は、得られた補正設計構造物が外角部構造を有する点である。本発明の実施形態の利点は、効率的な設計が得られるとともに、バイアス効果について良好な補正が得られる。
【００４４】
少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物へ適用することは、少なくとも１つの初期設計構造物のシフトをマッピングした照射の入射方向に沿って初期設計構造物の参照ポイントに適用することを含んでもよい。初期設計構造物の参照ポイントは、初期設計構造物の重心であってもよい。
【００４５】
少なくとも１つのシフトの大きさは、設計での設計構造物の位置に依存してもよい。
【００４６】
変更した設計を導出することは、局所的なバイアス補正を、構造物の境界線に沿った複数のポイントに適用することを含んでもよい。
【００４７】
変更した設計を導出することは、局所的なオーバーレイ補正を、構造物の境界線に沿って複数のポイントに適用することを含んでもよい。
【００４８】
複数のポイントは、１つまたは幾つかまたは全ての構造物のコーナーポイントを含んでもよい。本発明の実施形態の利点は、得られた補正が、選択可能な程度で実施できる点であり、これにより構造物に要求されるシャド−イング補正の程度を選択的に選択できる可能性をもたらす。
【００４９】
少なくとも１つのシフトの大きさは、初期設計構造物でのマッピングした照射の入射方向の関数として適合してもよい。
【００５０】
本発明の実施形態の利点は、得られた補正が、構造物を照射するために用いた照射ビームの照射角に依存して、バイアス変化での差を考慮する点である。
【００５１】
そこから変更した設計を導出して、シャド−イング効果を補償することは、初期設計構造物のシフトを補償するために変更した設計を導出することを含んでもよい。
【００５２】
本発明の実施形態の利点は、効率的な補正方法を用いて、オーバーレイのための補正が得られる点である。
【００５３】
初期設計構造物のシフトを補償することは、前記異なる配向とは独立して、固定した大きさを有するシフトを適用することを含んでもよい。
【００５４】
変更した設計構造物のサイズの補正はまた、変更した設計構造物のサイズを、結像した構造物の目標サイズに調整するために実施してもよい。
【００５５】
本発明はまた、リソグラフプロセスで使用するリソグラフマスクに関する。該マスクは、所定の設計によるマスク構造物を含み、該設計は、上述のようなリソグラフマスクを設計する方法によって得られる。
【００５６】
本発明はまた、リソグラフプロセスを設定する方法に関する。リソグラフプロセスは、所定の照射構成を用いてリソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含み、リソグラフプロセスを設定する方法はリソグラフマスクを選択することを含み、該リソグラフマスクは、上述のような設計方法を用いて得られる設計を有する。
【００５７】
本発明はまた、基板にリソグラフプロセスを施す方法に関する。該方法は、所定の照射構成を用いてリソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含み、該リソグラフマスクは、上述のような設計方法を用いて得られる設計を有する。さらに本発明は、こうしたリソグラフプロセスを用いて製作されるデバイスに関する。
【００５８】
本発明はまた、リソグラフマスクの設計に関する。該設計は、複数の設計構造物を含み、該設計構造物は、初期位置を有する複数の初期設計構造物を備えたリソグラフマスクの初期設計を取得し、少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの設計構造物に適用し、そこから変更した設計を導出して、前記所定の照射構成における前記変更した設計に対応したリソグラフマスクを用いて基板を照射する場合のシャド−イング効果を補償することによって決定される。
【００５９】
さらに本発明は、基板のリソグラフプロセスで使用されるリソグラフマスクを設計するシステムに関する。リソグラフプロセスは、所定の照射構成を用いてリソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含む。該システムは、初期位置を有する複数の初期設計構造物を備えたリソグラフマスクの初期設計を取得するための入力手段と、少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの設計構造物に適用するための処理手段と、そこから変更した設計を導出して、前記所定の照射構成における前記変更した設計に対応したリソグラフマスクを用いて基板を照射する場合のシャド−イング効果を補償するための演算手段とを備える。
【００６０】
本発明はまた、上述のようなリソグラフプロセスを設計及び／又は設定するための方法を実行するコンピュータプログラム製品に関する。さらに本発明は、上述のようなコンピュータプログラム製品を格納する機械読み取り可能なデータストレージデバイス、およびローカルエリアまたはワイドエリアの遠距離伝送ネットワークでのこうしたコンピュータプログラム製品の伝送に関する。
【００６１】
本発明の特定かつ好ましい態様は、付随する独立および従属請求項に記述されている。従属請求項からの特徴は、独立請求項の特徴と組み合わせてもよく、他の従属請求項の特徴と、請求項で明示的に記述されるものだけでなく、適切に組み合わせてもよい。
【００６２】
当該分野においてデバイスについて一定の改良、変化、進化があるが、本概念は、実質的に新しく新規な改良を意味するものと考えられ、先の慣習からの新しい試みを含むものであり、より効率的で安定した信頼されるこの種のリソグラフプロセスおよびシステムの提供をもたらす。本発明の教示は、改善したデバイス、例えば、半導体デバイスなどの電子デバイスの設計および製造を可能にする。
【００６３】
本発明の上記または他の特性、特徴および利点は、本発明の原理を例示する添付図面と関連しつつ、下記の詳細な説明から明らかとなるであろう。この説明は、発明の範囲を限定することなく、単に例として用いられる。下記で引用した参照図面は、添付図面を参照する。異なる図面において、同じ参照符号は、同じまたは類似の要素を参照している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
本発明は、特定の実施形態に関して一定の図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されず、請求項によってのみ限定される。記載した図面は、概略的かつ非限定的なものである。図面において、幾つかの要素のサイズは、説明目的のために誇張したり、縮尺どおり描写していないことがある。寸法および相対寸法は、本発明の実際の具体化に対応していない。
【００６５】
さらに、説明および請求項の中の用語「第１」「第２」「第３」等は、類似した要素を区別するために用いており、必ずしも連続した順番を、時系列的、空間的にランク付けや他の方法で順番を記述するためのものでない。こうして用いた用語は、適切な状況下で交換可能であって、ここで説明した本発明の実施形態がここで説明または図示した以外の他の順番で動作可能であると理解すべきである。
【００６６】
さらに、説明および請求項の中の用語「上」、「底」、「の上に(over)」、「の下に(under)」等は、説明目的で使用しており、必ずしも相対的な位置を記述するためのものでない。こうして用いた用語は、適切な状況下で交換可能であって、ここで説明した本発明の実施形態がここで説明または図示した以外の他の向きで動作可能であると理解すべきである。
【００６７】
請求項で使用した用語「備える、含む(comprising)」は、それ以降に列挙された手段に限定されるものと解釈すきべきでなく、他の要素またはステップを除外していないことに留意すべきである。参照したように、記述した特徴、整数、ステップまたは構成要素の存在を特定するものと解釈され、１つ又はそれ以上の他の特徴、整数、ステップまたは構成要素、あるいはこれらのグループの存在や追加を排除するものでない。そして「手段Ａ，Ｂを備えるデバイス」という表現の範囲は、構成要素Ａ，Ｂだけからなる素子に限定すべきでない。本発明に関して、デバイスの関連した構成要素だけがＡ，Ｂであることを意味する。
【００６８】
本明細書を通じて「一実施形態」または「実施形態」とは、実施形態に関連した記載した特定の特徴、構造または特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。こうして本明細書を通じて種々の場所での文言「一実施形態」または「実施形態」の出現は、必ずしも同じ実施形態を参照するものではないが、そうすることもある。さらに、特定の特徴、構造または特性は、本開示から当業者に明らかなように、何れか適切な手法で１つ又はそれ以上の実施形態において組合せてもよい。
【００６９】
同様に、本発明の例示の実施形態の説明において、開示を簡素化し、種々の発明態様の１つ又はそれ以上の理解を助ける目的で、本発明の種々の特徴が時には単一の実施形態、その図面または説明において一緒に寄せ集められていると理解すべきである。しかしながら、この開示方法は、請求発明が、各請求項で明記されたものより多くの特徴を必要とする意図を反映したものとして解釈すべきではない。むしろ、下記請求項が反映しており、発明の態様は、単一の開示した実施形態の全ての特徴よりは少ない。こうして詳細な説明に続く請求項は、この詳細な説明中に明確に組み込まれており、各請求項は、本発明の別個の実施形態として、それ自体の上に立脚している。
【００７０】
さらに、ここで説明した幾つかの実施形態は、他の実施形態に含まれる特徴の幾つかを含むとともに、異なる実施形態の特徴の組合せは、当業者に理解されるように、本発明の範囲内にあり、異なる実施形態を形成することを意味する。例えば、下記請求項において、請求した実施形態の何れもが何れの組合せに使用できる。
【００７１】
さらに、幾つかの実施形態は、コンピュータシステムのプロセッサまたはこの機能を実行する他の手段によって実施可能である方法または方法の要素の組合せとして、ここで説明している。こうした方法または方法の要素を実行するために必要な命令を備えたプロセッサは、方法または方法の要素を実行するための手段を形成する。さらに、ここで説明した装置の実施形態の要素は、本発明を実施する目的のために、要素によって実施される機能を実行するための手段の一例である。
【００７２】
ここで提供した説明では、多くの特定の詳細を記述している。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの特定の詳細なしで実施することができる。他の例では、周知の方法、構造および技術は、本説明の理解をを曖昧にしないために、詳細には示していない。
【００７３】
本発明の実施形態は、レチクル構造物(features)の厚さとほぼ同じオーダーの大きさかそれより小さい波長を持つ電磁放射を用いたリソグラフシステムおよび方法に適している。これは、典型的には、極端紫外（ＥＵＶ）放射およびＸ線放射を含む。極端紫外放射およびＸ線放射について、当分野では僅かに異なる種々の定義が用いられる。極端紫外放射は、典型的には波長範囲３１ｎｍ〜１ｎｍの電磁放射を含んでもよく、Ｘ線放射は、典型的には波長範囲５ｎｍ〜０．４ｎｍの電磁放射を含んでもよい。本発明はこれに限定されず、波長範囲の少しの変動があってもよいと理解すべきである。さらに、例えば、深紫外領域の短波長放射、典型的には波長範囲２５０ｎｍ〜７ｎｍの電磁放射を用いたリソグラフシステムおよび方法も、本発明から利益を受けることができる。
【００７４】
本発明は、本発明の幾つかの実施形態の詳細な説明によって説明する。本発明は添付請求項の用語だけで限定され、本発明の真の精神または技術的教示から逸脱することなく、本発明の他の実施形態が当業者の知識に従って構成できることは明らかである。
【００７５】
第１態様において、本発明は、基板のリソグラフプロセスで使用するリソグラフマスクを設計するための方法、およびこうして得られたリソグラフマスクの設計に関する。これによりリソグラフプロセスは、所定の照射構成、例えば、マスクおよびマスク構造物に対する照射源の所定位置、マスク構造物に対する所定の照射入射角、および照射源の所定の形状、を用いてリソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含む。想定されるリソグラフプロセスの１つは、深紫外リソグラフプロセス及び／又は極端紫外リソグラフプロセスである。
【００７６】
こうしたリソグラフプロセスでのシャド−イング効果は、典型的には、使用する照射波長がマスク構造物の構造物サイズに近くなるほど、著しい。従って、該方法は、深紫外リソグラフマスク及び／又は極端紫外リソグラフマスクを設計するのに特に適している。しかし、本発明はこれには限定されない。
【００７７】
マスクは、従来の反射マスク技術、例えば、これには限定されないが、反射基板を用意して、その上に吸収性の構造物を設置する等を用いて製作してもよい。設計方法は、製作すべきリソグラフマスクについて初期の設計を取得することを含む。初期の設計は、好ましくは、基板の内部／上部に処理すべき所定のパターンに基づくものである。初期の設計は、複数の初期設計構造物を含む。こうした設計構造物は、設計において各々の初期位置を有する。
【００７８】
該方法は、少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物に適用することをさらに含む。それは、シフトした初期設計構造物に基づいて、変更した設計を導出し、所定の照射構成における前記変更した設計に対応したリソグラフマスクを用いて基板を照射する場合のシャド−イング効果を補償することとをさらに含む。
【００７９】
該設計方法は、設計の異なる構造物について補正シフトを提供するために適応してもよく、これによりこれらの構造物のシフト方向が交差する軸に沿う。こうした軸は交差してもよいが、垂直ではない。これらは非平行でもよい。
【００８０】
該設計方法は、使用されるマスク構造物の高さを考慮することを含んでもよい。こうしたパラメータは、角度測定(goniometric)の公式、モデル、ルックアップテーブルなどを用いて考慮してもよい。
【００８１】
該設計方法は、リソグラフプロセスで発生するシャド−イング効果によって誘起される影響を克服することができる。こうしたシャド−イング効果は、マスクでのマスク構造物の位置に基づいて予想される位置に関して、画像内の結像した構造物の不要シフトであってもよい。この効果は、しばしばオーバーレイと称される。それは、マスク構造物のサイズに基づいて予想される構造物サイズに関して、結像した構造物サイズの不要な変化であってもよい。こうした変化は、しばしばバイアスと称される。
【００８２】
さらに、こうした変化は、異なる方向について変化し得るため、構造物の異なる部分が別々に変化し、結像した構造物の形状での変化が生ずることがある。異なるシャド−イング効果は、図２〜図５に例として図示している。但し、本発明はこれには限定されない。
【００８３】
図２は、反射マスクをベースとしたリソグラフプロセスに関して典型的な照射構成を示すものであり、即ち、照射はマスク上に垂直な方向に入射していない。図２において、入射角θは、照射源１０２およびマスクの所定の構成について構造物２０２を基準として示している。他のマスク構造物２０４，２０６も示している。
【００８４】
マスク平面、即ち、マスク構造物によって決まる平面に投影した場合、図面に示すように、マスク構造物２０２に対する照射の入射角はアジマス角φに対応している。図２はさらに、マスク構造物２０２，２０４，２０６に入射する投影照射について異なる成分を示している。照射源１０２に対するマスク構造物２０２，２０４，２０６の位置に依存して、１つまたは２つの成分が識別可能であり、別々の成分はマスク構造物に関して矢印を用いて示している。
【００８５】
好ましくは、リソグラフプロセスにおいて、照射は軸外(off axis)で実施され、マスク上で得られる照射は、湾曲したスリットである。アジマス角φは、図２から導出できるように、スリットを通じて変化する。
【００８６】
図３において、２つの異なる位置Ｐ１，Ｐ２についてマスク構造物でのシャド−イング効果および、湾曲したスリットに対する異なるアジマス入射角を示している。第１の位置Ｐ１は、投影照射のアジマス角が０°、即ち、マスク上で投影した入射角がマスク構造物と一致するように位置決めされた３つのライン構造物について、シャド−イング無しを示している。シャド−イングが発生していないことが判る。
【００８７】
別個のレベルを示しており、即ち、設計レベル３０２は、パターン化されるラインＬおよびスペースＳについての設計を示し、マスクレベル１０４は、反射性多層に吸収部Ａを有する対応したライン構造物を示し、基板１０６は、結像したラインＬおよび結像したスペースＳを示す。
【００８８】
第２の位置Ｐ２は、湾曲したスリット照射の側方から照射され、設計のエッジに位置決めされた３つのライン構造物について、シャド−イング有りを示している。同じレベルを示している。
【００８９】
照射のアジマス角の存在に起因してシャド−イング効果が発生し、マスク構造物または対応する設計構造物に対して、結像した構造物の変化したサイズをもたらすことが判る。図４において、シャド−イングが構造物の向きに依存することが示されている。例として、水平ラインは、スリット中心でより大きく印刷されるが、垂直な構造物は、正しく印刷されることが判る。スリットを通じて水平な構造物でのシャド−イング効果は、図４に示している。図４は、照射源１０２を示し、この例では湾曲スリット状の照射源であり、そして、マスク上の設計構造物４０２と、補正なしで得られた結像した構造物４０４とを示す。照射ビームが見る厚さはアジマス角に依存して、基板上で異なる結像をもたらすことが判る。
【００９０】
図３と図４を比較すると、シャド−イングの影響は水平構造物および垂直構造物で反対であることが判る。シャド−イングの影響は、水平構造物に関して中心スリットで最大にあり、垂直構造物に関して最小になる。
【００９１】
図５において、例えば、コンタクトホールなどの２次元（２Ｄ）構造物の場合についてシャド−イング効果を示しており、水平方向と垂直方向の間の異なるバイアスが楕円率を生じさせる。さらに、シャド−イング効果は、図５に示すように、コンタクトホールの中心の変位を生じさせるようになる。本発明の実施形態の利点は、これらのシャド−イング効果を克服するために補正を提供することができ、これにより改善したリソグラフプロセスが得られ、より精密で信頼できるデバイスが製作できる点である。
【００９２】
バイアス補正及び／又はオーバーレイ補正のために適用されるシフトは、シェーディングベクトルおよびシフティングベクトルによっても表現され、独立したシフトであってもよい。その大きさは、スリット依存でもよく、その向きは、設計レベルで設計構造物にマッピングした照射の入射角の所定の関数であってもよい。
【００９３】
本発明の実施形態の利点は、バイアス及び／又はオーバーレイの補正のために適用されるシフトの計算または決定が、照射源によってマスク上に生成された照射野での対称部分の１つに制限できる点である。例えば、生成された照射野の対称軸に関して対称な位置にある構造物に関して、同じシフトを提供してもよい。さらに、後で図示するように、設計は、セクションに分割してもよく、同じセクションに存在する構造物に同じ補正シフトを適用してもよい。セクションのサイズは、いずれか適当な方法で選択してもよい。それは、シャド−イングに起因したバイアス及び／又はオーバーレイの効果について所定の補正精度に依存するであろう。
【００９４】
本発明に係る設計方法について、図示で紹介した複数の実施形態に関してより詳細に説明する。但し、本発明はこれに限定されない。
【００９５】
第１態様に係る第１実施形態において、本発明は、上述したような設計方法に関する。実施形態は、本発明に係る標準および任意のステップを示す、図１４に示す例示の方法１４００を用いて図示によって説明される。第１のステップにおいて、方法１４００は、初期位置を有し、複数の初期設計構造物を備えたリソグラフマスクのための初期設計を取得することを含む。こうした初期設計は、好ましくは、基板上で処理すべきパターンに基づいている。こうした初期設計は、従来のソフトウエアツールを用いて設定してもよい。
【００９６】
初期設計を取得することは、初期設計を決定したり、予め作成した形態で取得することを含んでもよい。こうした初期設計は、例えば、追加の構造物、例えば、ＯＰＣ構造物などを含んでもよい。但し、本発明はこれに限定されない。
【００９７】
設計方法１４００はまた、少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの初期設計構造物に適用することを含む。従って、該方法は、少なくとも１つの初期設計構造物への少なくとも１つのシフトのためのシフトパラメータを導出すること（１４０４）を含んでもよい。これにより導出は、マスク構造物によって決定される平面における照射源の投影に基づく所定の照射構成のマッピング、および初期設計への投影照射源およびマスク構造物のマッピングのステップ（１４０６）を含んでもよい。
【００９８】
投影は、マスクレベルへの垂直投影でもよい。但し、本発明はこれに限定されない。換言すると、マスク構造物への照射入射方向は、照射源をマスクレベルの平面に投影して、マスク構造物の位置を設計構造物へマッピングし、マスク構造物に対する相対位置を有する投影照射源の位置を、マッピングしたマスク構造物、即ち、設計構造物に対して対応する相対位置へマッピングすることによって、設計レベルで考慮している。
【００９９】
こうして設計レベルへマッピングした照射構成から、初期設計構造物へマッピングした照射の入射方向が導出できる（１４０８）。マッピングした照射の入射方向は、マッピングした投影照射源の位置および考慮した設計構造物によって決定してもよい。それは、設計レベルへマッピングした、照射源のマッピングした投影照射野の対称軸とともに入射角をなす。設計レベルへマッピングした照射に基づいて、適用すべき少なくとも１つのシフトについての方向及び／又は大きさが導出できる（１４１０）。
【０１００】
こうした導出は、以前に行った参照測定に基づいて、ルックアップテーブルに基づいて、テスト測定や、数学的アルゴリズム、例えば、数学的モデルを用いて計算したテストに基づいて、投影に基づいて、及び／又は、角度測定の考察に基づくものでもよい。本発明の利点は、シフト方向及び／又はシフトサイズがリソグラフシステムの照射構成を考慮することになる点であり、即ち、それは、光源と照射されるマスク部分との間の相対位置に依存するようになる。これは、照射を設計レベルにマッピングするために用いるマッピングパラメータの少なくとも一部が、所定の照射構成のために一回で決定でき、異なる設計について繰り返し使用できることを意味する。
【０１０１】
続くステップにおいて、該方法は、シフトを、少なくとも１つの初期設計構造物へ、初期設計構造物でマッピングした照射の入射方向に沿って適用すること（１４１２）を含む。該方法は、好ましくは、シフトのために決定した大きさを考慮する。続く考慮および動作はまた、導出ステップ（１４１０）によって網羅してもよい。シフトが適用される構造物の数は、構造物の配向及び／又は設計でのこれらの位置に依存する。構造物がシフトを必要とする否かは、所定の判断基準に従って、例えば、照射のマッピングパラメータの値の関数として、例えば、構造物と照射入射角との間の角度の関数として、決定してもよい。
【０１０２】
設計構造物の部分も別々にシフトしてもよい。１つの手法は、構造物を、第１方向または第２方向に従ってこれらの配向の関数として分割することでもよく、例えば、ほぼ水平配向およびほぼ垂直配向の構造物とすることでもよく、そして、マッピングした照射に関して、構造物の配向および設計での位置に依存してシフトまたは補正を適用する。
【０１０３】
図３と図４に示したように、構造物の配向、マッピングした照射に関して設計でのこれらの位置、およびシャド−イングの影響の間で相関関係がある。こうした相関関係は、シフトの必要性を決定するために考慮してもよい。シフト量も設計のセクタについてのみ決定してもよく、即ち、１つのセクタ内に存在する全ての構造物は第１のシフトを適用し、一方、第２のセクタ内に存在する全ての構造物は、第２のシフトを適用するようにしてもよい。
【０１０４】
該方法は、結像される適切な構造物サイズを得るために、バイアス処理したエリアを設計値に正規化するステップ（１４１４）を含んでもよい。バイアス処理及び／又はシフトにより、結像される構造物サイズが変化することがあるため、こうした正規化は、目標の構造物を印刷することを可能にする。正規化によって、こうした変化が補正され、結像される適切な構造物サイズが得られる。
【０１０５】
該方法は、シフトした初期設計構造物に基づいて、変更した設計を導出すること（１４１６）を含み、所定の照射構成について変更した設計に対応したリソグラフマスクを用いて基板を照射する場合のシャド−イング効果を補償する。これは、以下に限定されないが、初期設計構造物のシフトした位置を用いること、初期設計構造物のシフトした複数の位置を用いること、そこから変更した設計構造物を導出すること等を含んでもよい。これは、所定のアルゴリズムやニューラルネットワークを用いたり、所定のモデルに従って、自動的及び／又は自動化した方法で実施してもよい。正規化ステップ（１４１４）は、変更した設計を導出するステップ（１４１６）に組み込んでもよい。変更した設計の導出は、結像される設計構造物のサイズに影響を及ぼすことがあるためである。
【０１０６】
例えば、図１６は、２つのステップで照射構成１６００を設計レベル１６２０へマッピングする様子を示す。第１のステップで、照射源１０２の投影を行って、中間レベル１６１０において投影照射源１６１２とする。そして、この中間レベルは、マッピング関数Ｍを用いて設計レベル１６２０へマッピングし、マスク構造物２０２，２０４，２０６を設計構造物１６３２，１６３４，１６３６へマッピングし、投影照射源１６１２を、マッピングした投影照射源１６２２へマッピングする。このマッピングは、設計平面１６２４へ行う。マッピングした照射Ｍ（θ）の入射角は、所定の照射構成でのアジマス角φに対応している。
【０１０７】
設計方法は、使用するマスク構造物の高さを考慮することを含んでもよい。こうしたパラメータは、角度測定(goniometric)の公式、モデル、ルックアップテーブルなどを用いて考慮してもよい。
【０１０８】
第１態様に係る第２実施形態において、本発明は、上述したような方法に従って設計する方法、例えば、これに限定されないが、第１実施形態の方法に関するものであり、これにより、変更した設計の導出は、初期設計構造物の位置のシフトを補償するように適合される。従って、本実施形態では補正がオーバーレイに適用される。こうした変位は、図５でコンタクトホールについて示している。例として、コンタクトホールのパターン変位誤差の点で、図６に示すように、ＸＹでのシフトがスリットを通じた簡単な正弦波則に従う。スリットに沿ったＸでのほぼ直線的な挙動は、簡単な補償対策の可能性を意味する。スリットに沿ったＹでの小さな偏差は、Ｙでの全ての構造物をシフトすることよってこの成分を補償する可能性を意味するが、これはスリットを通じた弓形を完全に補正するものでない。
【０１０９】
代替として、補正は、予想または測定されるパターン構造物変位とは反対方向に設計での構造物をシフトすることによって実施できる。より一般的には、変位の大きさは、スリットを通じて、即ち、設計での異なる位置、例えば、異なるアジマス照射角に対応して、一定である。これは、図６に示している。
【０１１０】
図６は、ｘ方向およびｙ方向に発生するオーバーレイを示し、ｘ方向でのオーバーレイは、四角６０２で示し、角度測定関数ｂ．ｃｏｓ（θ）として表される関数６０４によって近似され、ｙ方向でのオーバーレイは、菱形６０６で示し、角度測定関数ａ．ｓｉｎ（θ）として表される関数６０８によって近似される。ｘ方向でのオーバーレイおよびｙ方向でのオーバーレイのベキ乗の合計の平方根は、円板６１０で示しており、下記の式（１）で表される。
【０１１１】
【数１】
2008219004.tif 000003
【０１１２】
この関数は、ほぼ一定であることが判る。
【０１１３】
これは、変位の方向だけがスリットを通じて変化することを示す。さらに、スリットを通じた変位の方向、即ち、設計レベルでの異なる位置は、構造物に関する照射のアジマス角、即ち、設計レベルでマッピングした照射の入射方向、に対応している。オーバーレイについての補正は、固定した大きさを有するシフト、即ち、マッピングした照射の異なる配向から独立したシフトを実施することによって行ってもよい。
【０１１４】
必要なシフトは、変位ベクトルを用いて記述する場合、これはシフトを示すための可能な数学的表現の１つに過ぎず、変位ベクトルの大きさは一定である。従って、シャド−イングに起因した変位を補正するために適用されるシフトの大きさは、同じものとすることができる。さらに、適用されるシフトの配向も同じものとすることができる。従って、本実施形態によれば、オーバーレイを補正するための変更した設計を取得するために、構造物に適用されるシフトは、構造物についての変位ベクトルと同じ大きさで反対方向を有するベクトルに従うシフトであってもよい。換言すると、補正シフトは、固定した大きさで、マッピングした放射の入射方向に対応した方向を有するベクトルに従うものでもよい。これは、図７でコンタクトホールについて示している。
【０１１５】
図７は、スリットのエッジにおいて、即ち、マッピングした放射についての設計構造物への入射角がゼロとはほぼ異なるときのコンタクトホールについて得られた画像を示し、コンタクトホールの非シフト補正画像７０２およびコンタクトホールのシフト補正画像７０４を示す。さらに、スリットの中心において、即ち、マッピングした放射についての設計構造物への入射角がほぼゼロであるときのコンタクトホールについて得られた画像を示し、非シフト補正画像７０６およびシフト補正画像７０８を示す。設計したコンタクトホールの中心は、四角で示し、結像した中心は円で示している。補正画像に関して画像中心が互いにほぼ接近していることが判る。
【０１１６】
図７は、スリットを通じたシャド−イング効果に起因したパターン変位も示しており、即ち、設計での異なる位置または設計構造物でのマッピングした放射の異なる入射角については矢印７２２で示し、適用される補正シフトは矢印７２４で示している。シャド−イングによって生ずるパターン変位誤差を補償するために、パターン変位誤差は、変位ベクトルを、同じ大きさで反対方向を有するベクトルで補償することによって中和される。
【０１１７】
上述したように、その方向および大きさは、設計レベルでマッピングした放射に基づいて、同じ方法で、及び／又は第１実施形態で説明したようなマッピングパラメータを考慮することによって、決定してもよい。
【０１１８】
第１態様に係る第３実施形態において、本発明は、上述したような方法に従って設計する方法、例えば、これに限定されないが、第１実施形態の方法及び／又は第２実施形態の方法に関するものであり、これにより、シャド−イング効果を補償するために変更した設計の導出は、初期設計構造物でのバイアス効果を補償するために、変更した設計を導出することを含む。
【０１１９】
補正は、第２実施形態で説明したような変位補正を行う前または後で組合せで行ってもよい。多くの異なる特定のアルゴリズムが、こうした変更した設計を導出するために使用できる。バイアスのための補正は設計構造物のシフトの使用に基くものでもよく、これによりシフトは、設計での設計構造物の位置に依存して、異なる大きさを有してもよい。
【０１２０】
その大きさは、例えば、垂直で、設計平面にマッピングした投影照射野の対称軸からより遠くに位置決めされた構造物については、より大きくてもよい。
【０１２１】
１つの可能なアルゴリズムは、パターン配向および設計レベルでの構造物の位置に依存して、換言すると、マッピングした照射の入射方向に依存して、バイアスを適用及び／又はパターンシフトを補正することである。
【０１２２】
シャド−イング効果に基づく異なるバイアス効果は、図８に示す。図８は、設計構造物の異なる配向に必要なバイアスへの、照射スリットに関する設計構造物の位置、即ち、設計での設計構造物の位置、換言すると、マッピングした照射についての設計構造物での入射角の影響を示す。
【０１２３】
結果について、０°で配向した構造物は符号８０２、９０°で配向した構造物は符号８０４、４５°で配向した構造物は符号８０６、１３５°で配向した構造物は符号８０８で示す。依然として、これは、簡単なラインであっても複雑で冗長なタスクである。さらに、実際の２次元（２Ｄ）構造物に関しては、１より実質的に多い配向がこうした構造物に存在しているため、このアルゴリズムは適用がより困難である。
【０１２４】
第１の好ましいアルゴリズムは、変更した設計構造物の形状を決定するために、少なくとも１つのシフトした初期設計構造物を用いることによって補正が適用される。好ましい実施形態において、変更した設計の導出は、少なくとも１つのシフトした初期設計構造物に基づくものでもよい。これは、下記のように実施してもよい。
【０１２５】
変更した設計の構造物の形状は、第１の位置に位置決めされた初期設計構造物および第２の位置に位置決めされた初期設計構造物に基づいて決定してもよい。これにより、これらの位置の少なくとも１つは、初期設計構造物の初期位置に関してシフトした位置である。２番目の位置は、初期位置または第２のシフトした位置でもよい。本実施形態に従って必要なシフトは、設計構造物でのマッピングした照射の入射方向に関連した、即ち、対応したマスク構造物での照射の入射アジマス角に関連した方向を有するシフトであってもよい。換言すると、シフトの方向は、所定の照射構成に関して、設計での構造物の位置によって決定される。
【０１２６】
シェーディングベクトルの大きさは、設計での位置、例えば、設計での横方向位置に依存してもよい。それは、設計レベルでマッピングした照射から導出してもよい。それは、マッピングパラメータに依存してもよく、特定の構成でもよい。必要なシフトは、シェーディングベクトルの概念を用いて記述してもよく、これは、この補正で用いるシフトを表現するために使用可能な異なる数学的手法のうちの１つに過ぎない。
【０１２７】
更なる好ましい実施形態において、この少なくとも２つの位置は、初期設計構造物を部分的に、例えば、半分だけ、ある意味では初期設計構造物についてのシフト方向に沿って、少し別の意味では初期位置に関して初期設計構造物についてのシフト方向に沿って、シフトすることによって取得してもよい。設計構造物の形状は、少なくとも２つの異なる位置に位置決めされた初期設計構造物の表面エリアで覆われたエリアを少なくとも覆う表面エリアを有する変更した設計構造物を選択することによって、決定してもよい。
【０１２８】
更なる好ましい実施形態において、変更した設計構造物の表面エリアは、少なくとも２つの異なる位置に位置決めされた初期設計構造物の外コーナーまたは頂点で決まる多角形によって決定してもよい。こうした変更した設計構造物を所定の照射構成で使用することによって、結像した構造物が、リソグラフプロセスで誘起されるシャド−イング効果を補正するようになり、その結果、より良好なターゲット画像が得られ、即ち、結像した構造物は、基板上に印刷されるパターンにより近いものになる。
【０１２９】
こうした補正の例は、図９に示しており、マッピングした照射の異なる入射角についてのシェーディングベクトルを用いた補償を示している。変位およびバイアスのための両方の補正を示している。
【０１３０】
図９は、結像すべき初期設計構造物９０２と、中心でのベクトルで示す対応の補正変位ベクトルおよびエッジでのベクトルで示す補正シェーディングベクトルを備えた、対応のシフトした設計構造物９０４と、変更した設計構造物９０６を示している。使用するシェーディングベクトルの向きは、アジマス角と関連している。
【０１３１】
例えば、本発明はこれに限定されないが、必要なシフトの大きさの決定は、コンタクトホールの例示の設計について示している。図１０と図１１は、コンタクトホールに関して初期の設計および対応するシフト１００２，１１０２と、得られた結像コンタクトホールの楕円率１００４，１１０４と、スリット位置の中心、即ち、設計構造物での投影した照射の入射角がほぼ０°のものおよび０°とは異なるもののコンタクトホールの得られた画像１００６，１１０６とを示している。
【０１３２】
図１０と図１１はさらに、軸でのシフトのグラフ１００８，１１０８をバイアスの関数として示している。楕円長軸に関する結果は、四角１０１０，１１１０で示しており、楕円短軸に関する結果は、菱形１０１２，１１１２で示している。
【０１３３】
図１０と図１１はさらに、楕円率のグラフ１０１４，１１１４をバイアスの関数として、菱形１０１６，１１１６で示すバイアスの異なる値について示している。楕円率の数値への近似(fit)１０１８，１１１８から、これはバイアスに対応しており、軸でのシフトも同様であることが判る。
【０１３４】
あるスリット位置、即ち、使用する照射構成に関して設計でのある位置におけるシェーディングベクトルの大きさを決定するために、本例では、シェーディングバイアスの増加の際、楕円の長軸および短軸が監視される。変更した設計構造物を導出するための対応の変更した基本表面を示し、そして、楕円率、および楕円率および長軸および短軸の長さを、適用されたバイアス補正シフトの関数として示すグラフを示す。
【０１３５】
楕円率は、２つの軸が実質的に同じになる最小値を通り、シェーディングのアーチファクトが完全に補正され、円形のコンタクトホールが得られる。このようにして形状変化の補正が得られることが判る。これは、シェーディング効果を補正するために、上述のような変更した設計構造物を使用する可能性を示している。
【０１３６】
さらに、これは、シェーディング手法が設計での構造物エリアを増加させることを示している。換言すると、シェーディング手法を用いて配向独立のバイアス全体が得られるが、補正は、一定のバイアスを誘起するかもしれない。これは、第１実施形態に係る方法での任意のステップとしても説明したように、バイアスエリアを設計値に正規化することによって補正可能である。
【０１３７】
第４実施形態において、本発明は、上述のような何れかの方法に関連しており、シフティングは、例えば、シェーディングベクトル及び／又はシフティングベクトルを用いて表現できる変位補正及び／又はバイアス補正の両方について、厳密な手法に一般化される。本実施形態では、任意形状の構造物の補正は、その境界線の各位置をバイアス処理及び／又はシフト処理することによって達成される。これは、局所的な配向を構造物のエッジに対する幾何学的な接線として定義し、局所的なバイアスを適用することによって行われる。１つ又はそれ以上の補正シフティング技術を、ある物体の数多くの境界線の各々に適用することは、より多くの時間を要する手法をもたらす点に留意すべきである。
【０１３８】
各ポイントに関するシャド−イング補正の最適化と効率的な時間管理との間のトレードオフは、この場合に起こり得る。本実施形態に係る補正の例は、エッジまたは境界線１３０２を有する物体について、図１３ａに示している。こうした補正を適用することは、図１３ｂのグラフで判るように、全ての相対配向においてＣＤの極めて小さい変化を生じさせることが判る。図１３ｂは、得られるＣＤ変化を、境界線の結像ポイントに関してマッピングした照射の入射の相対配向の関数として示している。図１３ｂにおいて、相対配向の関数として得られるクリティカル寸法（ＣＤ）変化は、異なる相対配向について菱形１３０４で示している。対応する近似は、実線１３０６で示している。
【０１３９】
本態様に係る特定の実施形態の利点は、図１２に示すように、構造物自体、エッジまたは形状の配向の仕様が必要でない点である。これは、あまり複雑でない補正ステップをもたらすため、有利である。即ち、基本的に１つの結像処理ステップしか必要とせず、補償手順は、フルチップ軽減(mitigation)のために充分に高速であることを確保している。
【０１４０】
図１２は、設計において異なる位置、即ち、照射スリットに関して、マッピングした照射の異なる入射角または異なる位置にある別々の設計構造物１２０２，１２０４，１２０６についてシャド−イング補正の適用を示す。シャド−イング効果を補正するために変更した設計構造物を構築するために用いられる初期設計構造物１２１０およびシフトした設計構造物１２１２を示している。
【０１４１】
一実施形態では、シェーディングベクトルおよびシフティングベクトルの手法は、同じ大きさのシェーディングベクトルおよびシフティングベクトルを採用し、これらの配向として単にアジマス角、即ち、設計レベルの設計構造物でのマッピングした投影照射の入射角を選択することによって、簡略化される。この場合、手法は、ユニバーサルシェーディングベクトルとして定義される単一ベクトルを必要とする。
【０１４２】
本発明は、重心の補正、ならびに境界線の全てのポイントへの補正、これらのポイントを新しい境界線として用いて、境界線のあるポイントまたはこれによって近似されたポイントへの補正、例えば、設計構造物の多角形または近似した多角形の頂点、あるいはこうした多角形または近似した多角形の辺の中心に対して補正を適用することを包含する。
【０１４３】
第２態様において、本発明は、リソグラフプロセスマスクの製造方法および、こうして得られるリソグラフプロセスマスクに関連する。該方法は、マスク設計を得て、得られたマスク設計に従ってマスクを処理するステップを含む。
【０１４４】
こうしてマスク設計を得ることは、第１態様で説明したような設計方法を用いて得られたマスク設計を得ること、あるいは第１態様で説明したような設計方法に係るステップを実施することを含む。いったんこの設計が得られると、該方法は、該設計に従ってマスクを処理することによって進行する。こうして処理は、何れか任意の適切な方法で実施してもよく、当分野で知られた従来のマスク処理技術を適用する。こうした技術は、例えば、従来の半導体プロセスステップを用いて、基板を得ること、基板上に反射層を設けること、吸収性のマスク構造物を反射層の上に設けること、等でもよい。得られたリソグラフプロセスマスクは、深紫外または極端紫外のリソグラフプロセスマスクであってもよい。それは、反射型リソグラフプロセスでの使用に適合していてもよい。
【０１４５】
第３態様において、本発明はまた、リソグラフプロセスを設定する方法に関連する。リソグラフプロセスの方法は、所定の照射構成を用いてリソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含む。こうしたリソグラフプロセスを設定する方法は、第１態様で説明したマスク設計を用いてリソグラフマスクを選択するように適合され、あるいは第１態様で説明した設計方法を用いて得られ、あるいは第１態様で説明した設計方法に従ってステップを実施する。
【０１４６】
第４態様において、本発明は、基板のリソグラフプロセス方法および、こうして得られるデバイスに関連する。これによる方法は、所定の設計を用いて、リソグラフマスクのマスク構造物を照射することを含む。これによるリソグラフプロセス方法は、第１態様で説明した設計に従って、または第１態様に係る設計方法を用いて得られるリソグラフマスク用の設計を選択することによって特徴付けられる。基板のリソグラフプロセスのための他の従来のステップは、当分野で知られているように組み込んでもよい。
【０１４７】
第５態様において、本発明は、本発明に係る方法の実施形態が実施されるプロセスシステムに関連する。プロセスシステムは、初期位置を有する複数の初期設計構造物を備えたリソグラフマスクの初期設計を取得するための入力手段と、少なくとも１つのシフトを少なくとも１つの設計構造物に適用するための処理手段と、そこから変更した設計を導出して、前記所定の照射構成における前記変更した設計に対応したリソグラフマスクを用いて基板を照射する場合のシャド−イング効果を補償するための演算手段とを備える。
【０１４８】
例示のプロセスシステム１５００は、図１５に示している。図１５は、例えば、ＲＡＭ，ＲＯＭなど、少なくともメモリの一形態を含むメモリサブシステム１５０５と接続された、少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサ１５０３を含むプロセスシステム１５００の一構成を示す。少なくとも１つのディスクドライブ及び／又はＣＤ−ＲＯＭドライブ及び／又はＤＶＤドライブを有するストレージサブシステム１５０７が含まれていてもよい。幾つかの例では、ディスプレイシステム、キーボード、ポインティングデバイスが、使用者が情報を手動入力するためのユーザインターフェイスサブシステム１５０９の一部として含まれていてもよい。データの入出力のためのポートも含まれていてもよい。
【０１４９】
図１５に示していないが、例えば、ネットワーク接続、種々のデバイスとインターフェイスなどの要素が含まれていてもよい。システムは、例えば、変更した設計を出力するための出力手段を備えてもよい。プロセスシステム１５００の種々の要素は、図１５に単一バスとして簡単に示したバスサブシステム１５１３を経由するなど、種々の方法で接続してもよく、少なくとも１つのバスのシステムを含むことは当業者に理解されるであろう。
【０１５０】
メモリサブシステム１５０５のメモリは、時には、プロセスシステム１５００上で実行する場合、ここで説明した方法の実施形態のステップを実行する命令セットの一部または全部を保持してもよい。
【０１５１】
例えば、図１５に示したようなプロセスシステム１５００は先行技術であるが、本発明の各態様を実施するための命令を含むシステムは先行技術ではない。従って、図１５には先行技術のラベルを付与していない。
【０１５２】
プロセッサ１５０３または複数のプロセッサは、汎用または特定用途のプロセッサでよく、デバイス、例えば、他の機能を実行する他のコンポーネントを有するチップの中に組み込み用のものでもよいことに留意すべきである。
【０１５３】
こうして本発明の１つ又はそれ以上の態様が、デジタル電子回路、あるいはコンピュータのハードウエア、ファームウエア、ソフトウエアまたはこれらの組合せで実施可能である。さらに、本発明の態様は、プログラム可能なプロセッサ実行用の機械読み取り可能なコードを搭載するキャリア媒体に有形的に埋め込まれたコンピュータプログラム製品において実施可能である。本発明の態様の方法ステップは、例えば、入力データ上で動作したり、出力データを生成することによって、本発明の態様の機能を実施する命令を実行するプログラム可能なプロセッサによって実施してもよい。
【０１５４】
従って、本発明は、コンピュータデバイス上で実行する場合、本発明に係る何れかの方法の機能性を提供するコンピュータプログラム製品を含む。さらに本発明は、コンピュータ製品を機械読み取り可能な形式で保存し、コンピュータデバイス上で実行する場合に本発明の少なくとも１つの方法を実行する、例えば、ＤＶＤ，ＣＤ−ＲＯＭやディスケットなどのデータキャリアを含む。
【０１５５】
今日、こうしたソフトウエアは、ダウンロード用にインターネットや社内イントラネット上でしばしば提供される。よって、本発明は、本発明に係るコンピュータ製品をローカルネットワークやワイドエリアネットワークを通じて伝送することを含む。
【０１５６】
本発明の実施形態は、重心の補正、ならびに境界線の全てのポイントへの補正、これらのポイントを新しい境界線として用いて、境界線のあるポイントまたはこれによって近似されたポイントへの補正、例えば、設計構造物の多角形または近似した多角形の頂点、あるいはこうした多角形または近似した多角形の辺の中心に対して補正を適用することを包含する。こうした補正は、シェーディングベクトルを用いた補正及び／又はシフティングベクトルを用いた補正でもよい。それは、バイアス処理を補償する補正及び／又はオーバーレイを補償する補正でもよい。
【０１５７】
本発明に係るデバイスとして、好ましい実施形態、特定の構造および構成、そして材料についてここで説明したが、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、形態および詳細での種々の変化や変更が可能であると理解すべきである。
【０１５８】
機能性は、ブロック図から追加または削除してもよく、動作は、機能的ブロック同士で交換してもよい。ステップは、本発明の範囲内で説明した方法に対して追加または削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】先行技術から知られたＥＵＶＬシステムでの投影光学系の概略を示す。
【図２】本発明に係る実施形態によって補償可能なように、スリットを通じてマスク構造物への異なる入射角を示す。
【図３】本発明に係る実施形態によって補償可能なように、垂直ラインのバイアスおよびパターンシフトに対するスリット位置の効果を示す。
【図４】本発明に係る実施形態によって補償可能なように、水平ラインのバイアスに対するスリット位置の効果を示す。
【図５】本発明の特定の実施形態に係る方法およびシステムを用いて補償可能なように、楕円率(ellipticity)および構造物中心の変位をもたらす、スリットを通じて異なる位置でのコンタクトホールに対するシャド−イング効果を示す。
【図６】本発明の特定の実施形態に係る方法およびシステムで使用されるように、ＸＹでのパターン変位、および該変位の絶対係数を示す。
【図７】本発明の特定の実施形態に係るシャド−イング効果を補償する方法に従って、シフティングベクトル補償を用いたパターン変位補正を示す。
【図８】本発明の特定の実施形態に係る方法およびシステムで使用されるように、スリットを通じて異なる構造物の配向に必要なバイアスの概要を示す。
【図９】本発明の特定の実施形態に係るシャド−イング効果を補償する方法に従って、シェーディングベクトル補償を用いたバイアス補正を示す。
【図１０】本発明の特定の実施形態に係るシャド−イング効果を補償する方法で使用されるように、スリット中心での楕円率のシェーディングベクトル補正の使用を示す。
【図１１】本発明の特定の実施形態に係るシャド−イング効果を補償する方法で使用されるように、スリットエッジでの楕円率のシェーディングベクトル補正の使用を示す。
【図１２】本発明の特定の実施形態に係る方法またはシステムで使用されるように、任意の形状および配向の構造物へのユニバーサルシェーディングベクトル手法の応用を示す。
【図１３】図１３ａと図１３ｂは、本発明の特定の実施形態に係る方法またはシステムで使用されるように、ある物体の境界線に適用されるシャド−イングの厳密なバイアス補正（図１３ａ）と、入射するマッピングした照射に対して境界線での構造物の配向の関数として、得られたクリティカル寸法（ＣＤ）のグラフを示す。
【図１４】本発明の第１態様の実施形態に係る設計方法のフロー図を示す。
【図１５】本発明の一態様の実施形態に係るリソグラフマスクを設計するシステムで使用されるような処理システムを示す。
【図１６】本発明の一態様の実施形態に従って使用可能である、リソグラフプロセスシステムから設計レベルへの所定の照射構成のマッピングを示す。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
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