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KR101460604B1 - 리소그래피 방법 및 장치 - Google Patents

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KR101460604B1
KR101460604B1 KR1020120138174A KR20120138174A KR101460604B1 KR 101460604 B1 KR101460604 B1 KR 101460604B1 KR 1020120138174 A KR1020120138174 A KR 1020120138174A KR 20120138174 A KR20120138174 A KR 20120138174A KR 101460604 B1 KR101460604 B1 KR 101460604B1
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radiation
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optical
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피터 데이비드 엥블룸
카르스텐 안드레아스 퀼러
프랭크 스탈스
라우렌티우스 코르넬리우스 데 빈터
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에이에스엠엘 네델란즈 비.브이.
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Abstract

투영 시스템을 이용하여 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 투영 시스템의 광 위상 조정 장치를 이용하여, 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하는 한편, 상기 패턴의 기능성 피처의 이미지 향상에 대한 어시스트 피처 이미지의 기여를 유지한다.

Description

리소그래피 방법 및 장치{Lithographic Method and Apparatus}
본 발명은 리소그래피 방법 및 장치에 관한 것이다.
리소그래피 장치는 기판 상으로, 통상적으로는 기판의 타겟부 상으로 원하는 패턴을 적용시키는 기계이다. 리소그래피 장치는, 예를 들어 집적 회로(IC)의 제조시에 사용될 수 있다. 그 경우, 대안적으로 마스크 또는 레티클이라 칭하는 패터닝 디바이스가 IC의 개별층에 형성될 회로 패턴에 대응하는 패턴을 방사선 빔의 단면에 부여하기 위해 사용될 수 있다. 이 패턴은 기판(예컨대, 실리콘 웨이퍼)의 (예를 들어, 다이의 일부분, 한 개 또는 수 개의 다이들을 포함하는) 타겟부 상으로 전사(transfer)될 수 있다. 패턴의 전사는, 통상적으로 기판에 제공된 방사선-감응재(레지스트)층 상으로의 이미징(imaging)을 통해 수행된다. 일반적으로, 단일 기판은 연속하여 패터닝되는 인접한 타겟부들의 네트워크를 포함할 것이다. 공지된 리소그래피 장치는, 한번에 타겟부 상으로 전체 패턴을 노광함으로써 각각의 타겟부가 조사(irradiate)되는, 소위 스테퍼, 및 방사선 빔을 통해 주어진 방향("스캐닝"- 방향)으로 패턴을 스캐닝하는 한편, 이 방향과 평행한 방향(같은 방향으로 평행한 방향) 또는 역-평행 방향(반대 방향으로 평행한 방향)으로 기판을 동기적으로 스캐닝함으로써 각각의 타겟부가 조사되는, 소위 스캐너를 포함한다.
패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영할 때, 패턴의 1 이상의 부분들이 바람직하지 않은 방식으로 변형될 수 있다. 예를 들어, 코너와 같은 기능성 피처들이 바람직하지 않은 방식으로 라운딩될 수 있다. 1 이상의 소위 '어시스트 피처들(assist features)'이 패턴에 제공될 수 있으며, 기판에 제공된(예를 들어, 기판의 레지스트에 노광된) 패턴의 품질을 개선하도록 작용할 수 있다. 어시스트 피처는 기능성 피처에 인접하여 위치된 피처일 수 있다. 어시스트 피처는 패턴의 바람직하지 않은 변형을 감소시키도록 작용하여, 개선된 패턴이 기판에 제공된다. 어시스트 피처 자체는 기판에 제공(예를 들어, 노광)되지 않는다.
몇몇 경우에는, [포지티브 레지스트(positive resist)의 경우] 기판의 레지스트가 노광되지 않도록 하여 기판에 나타날 수 있도록 어시스트 피처가 투영될 수 있다. 어시스트 피처는 기판의 패턴의 일부분을 형성하려는 것이 아니기 때문에, 이는 바람직하지 않다.
예를 들어, 본 명세서 또는 다른 곳에서 언급된 1 이상의 문제들, 또는 본 명세서 또는 다른 곳에서 언급되든 언급되지 않든, 일반적으로 해당 분야의 문제들 중 1 이상을 제거하거나 경감시키는 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 어시스트 피처가 기판의 레지스트에 노출되는 정도(extent)를 감소시키는데 사용될 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 투영 시스템을 이용하여 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 상기 투영 시스템의 광 위상 조정 장치(optical phase adjustment apparatus)를 이용하여, 상기 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형(phase modification)을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하는 한편, 상기 패턴의 기능성 피처의 이미지 향상에 대한 어시스트 피처 이미지의 기여를 유지한다.
위상 변형은 기판에서 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선의 콘트라스트를 감소시킬 수 있다.
광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형은 패턴의 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 더 작은 영향을 줄 수 있다.
광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형은 기판의 레지스트에 노광된 기능성 피처 이미지에 사소한 영향(negligible effect)을 줄 수 있다.
위상 변형은 특정 회절 차수의 방사선에 적용될 수 있으며, 다른 회절 차수의 방사선에 크게 적용되지 않는다(not significantly applied).
위상 변형은 복수의 특정 회절 차수의 방사선에 적용될 수 있으며, 다른 회절 차수의 방사선에 크게 적용되지 않는다.
특정 회절 차수는 3차 회절 차수일 수 있다.
위상 변형은 광 위상 조정 장치의 위상 선행 영역(phase advancing area)을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 감소시키고, 광 위상 조정 장치의 위상 지연 영역(phase delaying area)을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 증가시키는 것을 포함할 수 있다.
위상 선행 영역에 의해 적용된 광학 경로 길이 감소는 위상 지연 영역에 의해 적용된 광학 경로 길이 증가와 같을 수 있다.
광학 경로 길이 감소는 위상 선행 영역 내에서 변동할 수 있으며, 광학 경로 길이 증가는 위상 지연 영역 내에서 변동할 수 있다.
위상 선행 영역 및 위상 지연 영역은 점대칭 분포 또는 점반대칭 분포(point-antisymmetric distribution)로 제공될 수 있다.
위상 선행 영역들 및 위상 지연 영역들은 쌍으로 제공될 수 있다.
광 위상 조정 장치의 모든 변형 영역들에 의해 적용된 위상 변형의 합은 0일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 투영 시스템을 이용하여 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하는 방법이 제공되며, 상기 방법은 상기 투영 시스템의 광 위상 조정 장치를 이용하여, 상기 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하며, 상기 위상 변형은 상기 패턴의 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 더 작은 영향을 준다.
상기 방법은 이전 방법의 선택적인 피처들 중 어느 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 본 명세서에 설명된 바와 같은 방법을 적용하도록 구성된 광 위상 조정 장치를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 리소그래피 장치가 제공되며, 상기 장치는 패터닝 디바이스를 지지하기 위한 지지 구조체 - 상기 패터닝 디바이스는 방사선 빔의 단면에 패턴을 제공하는 역할을 함 -; 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하기 위한 투영 시스템; 상기 투영 시스템의 퓨필 평면에 또는 이에 인접하게 위치된 광 위상 조정 장치; 및 상기 광 위상 조정 장치를 작동시켜, 상기 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형을 적용하도록 구성된 제어기를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하는 한편, 상기 패턴의 기능성 피처의 이미지 향상에 대한 어시스트 피처 이미지의 기여를 유지한다.
위상 변형은 기판에서 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선의 콘트라스트를 감소시키도록 구성될 수 있다.
광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형은 패터닝 디바이스의 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 더 작은 영향을 줄 수 있다.
제어기는 광 위상 조정 장치를 작동시켜, 특정 회절 차수의 방사선에 위상 변형을 적용하도록 구성될 수 있으며, 다른 회절 차수의 방사선에 위상 변형을 크게 적용하지 않는다.
특정 회절 차수는 3차 회절 차수일 수 있다.
위상 변형은 광 위상 조정 장치의 위상 선행 영역을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 감소시키고, 광 위상 조정 장치의 위상 지연 영역을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 증가시키는 것을 포함할 수 있다.
위상 선행 영역에 의해 적용된 광학 경로 길이 감소는 위상 지연 영역에 의해 적용된 광학 경로 길이 증가와 같을 수 있다.
위상 선행 영역들 및 위상 지연 영역들은 점대칭 분포 또는 점반대칭 분포로 제공될 수 있거나, 점대칭 분포와 점반대칭 분포의 조합을 포함하는 분포로 제공될 수 있다.
이하 대응하는 참조 부호들이 대응하는 부분들을 나타내는 첨부된 개략적인 도면들을 참조하여, 단지 예시의 방식으로만 본 발명의 실시예들을 설명할 것이다:
- 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한 도면;
- 도 2는 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 리소그래피 장치에 의해 제공될 수 있는 패턴을 개략적으로 도시한 도면;
- 도 3은 기판에 제공된 레지스트의 패터닝된 방사선의 효과를 개략적으로 도시한 도면;
- 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상 조정 장치에 의해 방사선에 적용된 위상 변형들을 개략적으로 도시한 도면;
- 도 5는 본 발명의 일 실시예가 사용되는 방사선 에어리얼 세기(radiation aerial intensity)에 관한 기능성 피처 및 어시스트 피처의 효과를 개략적으로 도시한 도면;
- 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상 조정 장치에 의해 방사선에 적용된 대안적인 위상 변형들을 개략적으로 도시한 도면;
- 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상 조정 장치에 의해 방사선에 적용된 대안적인 위상 변형들을 개략적으로 도시한 도면;
- 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상 조정 장치에 의해 방사선에 적용된 대안적인 위상 변형들을 개략적으로 도시한 도면;
- 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상 조정 장치에 의해 방사선에 적용된 대안적인 위상 변형들을 개략적으로 도시한 도면;
- 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상 조정 장치를 개략적으로 도시한 도면; 및
- 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 위상 조정 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 명세서에서는, IC 제조에 있어서 리소그래피 장치의 특정 사용예에 대하여 언급되지만, 본 명세서에 서술된 리소그래피 장치는 집적 광학 시스템, 자기 도메인 메모리용 안내 및 검출 패턴, 평판 디스플레이(flat-panel display), 액정 디스플레이(LCD), 박막 자기 헤드 등의 제조와 같이 다른 적용예들을 가질 수도 있음을 이해하여야 한다. 당업자라면, 이러한 대안적인 적용예와 관련하여, 본 명세서의 "웨이퍼" 또는 "다이"라는 용어의 어떠한 사용도 각각 "기판" 또는 "타겟부"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수도 있음을 이해할 것이다. 본 명세서에서 언급되는 기판은 노광 전후에, 예를 들어 트랙(전형적으로, 기판에 레지스트 층을 도포하고 노광된 레지스트를 현상하는 툴), 메트롤로지 툴 및/또는 검사 툴에서 처리될 수 있다. 적용가능하다면, 이러한 기판 처리 툴과 다른 기판 처리 툴에 본 명세서의 기재 내용이 적용될 수 있다. 또한, 예를 들어 다층 IC를 생성하기 위하여 기판이 한번 이상 처리될 수 있으므로, 본 명세서에 사용되는 기판이라는 용어는 이미 여러번 처리된 층들을 포함한 기판을 칭할 수도 있다.
본 명세서가 허용하는 "렌즈"라는 용어는, 굴절, 반사, 자기, 전자기 및 정전기 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 형태의 광학 구성요소들 중 어느 하나 또는 그 조합으로 언급될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 "방사선" 및 "빔"이라는 용어는 (예를 들어, 365, 355, 248, 193, 157 또는 126 nm의 파장을 갖는) 자외(UV) 방사선 및 (예를 들어, 5 내지 20 nm 범위의 파장을 갖는) 극자외(EUV) 방사선을 포함하는 모든 형태의 전자기 방사선을 포괄한다.
본 명세서에서 사용되는 "패터닝 디바이스"라는 용어는, 기판의 타겟부에 패턴을 생성하기 위해서, 방사선 빔의 단면에 패턴을 부여하는데 사용될 수 있는 디바이스를 언급하는 것으로 폭넓게 해석되어야 한다. 방사선 빔에 부여된 패턴은 기판의 타겟부의 원하는 패턴에 정확히 대응하지 않을 수도 있다는 것을 유의하여야 한다. 일반적으로, 방사선 빔에 부여된 패턴은 집적 회로와 같이 타겟부에 생성될 디바이스 내의 특정 기능 층에 대응할 것이다.
패터닝 디바이스는 투과형 또는 반사형일 수 있다. 패터닝 디바이스의 예로는 마스크, 프로그램가능한 거울 어레이 및 프로그램가능한 LCD 패널들을 포함한다. 마스크는 리소그래피 분야에서 잘 알려져 있으며, 다양한 하이브리드(hybrid) 마스크 타입뿐만 아니라, 바이너리(binary)형, 교번 위상-시프트형 및 감쇠 위상-시프트형과 같은 마스크 타입들을 포함한다. 프로그램가능한 거울 어레이의 일 예시는 작은 거울들의 매트릭스 구성을 이용하며, 그 각각은 입사하는 방사선 빔을 상이한 방향으로 반사시키도록 개별적으로 기울어질 수 있다; 이러한 방식으로, 반사된 빔이 패터닝된다.
지지 구조체는 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지 구조체는 패터닝 디바이스의 방위, 리소그래피 장치의 디자인, 및 예를 들어 패터닝 디바이스가 진공 환경에서 유지되는지의 여부와 같은 다른 조건들에 의존하는 방식으로 패터닝 디바이스를 유지한다. 지지체는 진공 조건들 하에서 기계적 클램핑, 진공 또는 다른 클램핑 기술들, 예를 들어 정전기 클램핑을 이용할 수 있다. 지지 구조체는, 예를 들어 필요에 따라 고정되거나 이동가능할 수 있는 프레임 또는 테이블일 수 있으며, 패터닝 디바이스가 예를 들어 투영 시스템에 대해 원하는 위치에 있을 것을 보장할 수 있다. 본 명세서의 "레티클" 또는 "마스크"라는 용어의 어떠한 사용도 "패터닝 디바이스"라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 "투영 시스템"이라는 용어는, 사용되는 노광 방사선에 대하여, 또는 침지 유체의 사용 또는 진공의 사용과 같은 다른 인자들에 대하여 적절하다면, 굴절 광학 시스템들, 반사 광학 시스템들 및 카타디옵트릭 광학 시스템들(catadioptric optical systems)을 포함하는 다양한 타입의 투영 시스템을 포괄하는 것으로서 폭넓게 해석되어야 한다. 본 명세서의 "투영 렌즈"라는 용어의 어떠한 사용도 "투영 시스템"이라는 좀 더 일반적인 용어와 동의어로 간주될 수 있다.
또한, 조명 시스템은 방사선 빔을 지향, 성형, 또는 제어하기 위하여, 굴절, 반사 및 카타디옵트릭 광학 구성요소들을 포함하는 다양한 타입의 광학 구성요소들을 포괄할 수 있으며, 이러한 구성요소들은 이후 집합적으로 또는 개별적으로 "렌즈"라고 칭해질 수 있다.
리소그래피 장치는 2 이상의(듀얼 스테이지) 기판 테이블들(및/또는 2 이상의 지지 구조체들)을 갖는 타입으로 구성될 수 있다. 이러한 "다수 스테이지" 기계에서는 추가 테이블이 병행하여 사용될 수 있으며, 또는 1 이상의 테이블이 노광에 사용되고 있는 동안 1 이상의 다른 테이블에서는 준비작업 단계가 수행될 수 있다.
또한, 리소그래피 장치는 투영 시스템의 최종 요소와 기판 사이의 공간을 채우기 위하여, 기판이 비교적 높은 굴절률을 갖는 액체, 예컨대 물로 침지되는 타입으로도 구성될 수 있다. 침지 기술은 투영 시스템의 개구수(numerical aperture)를 증가시키기 위한 기술로 당업계에 잘 알려져 있다.
도 1은 본 발명의 특정 실시예에 따른 리소그래피 장치를 개략적으로 도시한다. 상기 장치는:
- 방사선 빔(PB)(예를 들어, UV 방사선 또는 EUV 방사선)을 컨디셔닝(condition)하기 위한 조명 시스템(일루미네이터)(IL);
- 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)를 지지하고, 아이템(PL)에 대해 패터닝 디바이스를 정확히 위치시키기 위한 제 1 위치설정 디바이스(PM)에 연결된 지지 구조체(예를 들어, 지지 구조체)(MT);
- 기판(예를 들어, 레지스트-코팅된 웨이퍼)(W)을 유지하고, 아이템(PL)에 대해 기판을 정확히 위치시키기 위한 제 2 위치설정 디바이스(PW)에 연결된 기판 테이블(예를 들어, 웨이퍼 테이블)(WT);
- 기판(W)의 (예를 들어, 1 이상의 다이를 포함하는) 타겟부(C) 상으로 패터닝 디바이스(MA)에 의해 방사선 빔(PB)에 부여된 패턴을 이미징하도록 구성된 투영 시스템(예를 들어, 굴절 투영 렌즈)(PL); 및
- 투영 시스템(PL)의 퓨필 평면(PP)에 또는 이에 인접하게 위치된 위상 변조 요소(PME)를 포함하고, 위상 변조 요소(PME)는 방사선 빔의 전기장의 적어도 일부분의 위상을 조정하도록 구성된다.
본 명세서에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 (예를 들어, 투과 마스크를 채택하는) 투과형으로 구성된다. 대안적으로, 상기 장치는 (예를 들어, 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이를 채택하거나, 반사 마스크를 채택하는) 반사형으로 구성될 수 있다.
일루미네이터(IL)는 방사선 소스(SO)로부터 방사선 빔을 수용한다. 예를 들어, 소스가 엑시머 레이저(excimer laser)인 경우, 상기 소스 및 리소그래피 장치는 별도의 개체일 수 있다. 이러한 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 일부분을 형성하는 것으로 간주되지 않으며, 방사선 빔은 예를 들어 적절한 지향 거울 및/또는 빔 익스팬더(beam expander)를 포함하는 빔 전달 시스템(BD)의 도움으로, 소스(SO)로부터 일루미네이터(IL)로 통과된다. 다른 경우, 예를 들어 소스가 수은 램프인 경우, 상기 소스는 리소그래피 장치의 통합부일 수 있다. 상기 소스(SO) 및 일루미네이터(IL)는, 필요에 따라 빔 전달 시스템(BD)과 함께 방사선 시스템이라고도 칭해질 수 있다.
일루미네이터(IL)는 (예를 들어, 방사선 빔에 만들어지는 원하는 조명을 제공하기 위해) 빔의 각도 세기 분포를 조정하기 위한 조정기(AD)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 일루미네이터의 퓨필 평면의 세기 분포의 적어도 외반경 및/또는 내반경 크기(통상적으로, 각각 외측-σ 및 내측-σ라 함)가 조정될 수 있다. 또한, 일루미네이터(IL)는 일반적으로 인티그레이터(integrator: IN) 및 콘덴서(condenser: CO)와 같이 다양한 다른 구성요소들을 포함한다. 일루미네이터는 방사선 빔의 단면에 원하는 균일성 및 세기 분포를 갖기 위해 방사선 빔(PB)을 컨디셔닝하는데 사용될 수 있다.
상기 방사선 빔(PB)은 지지 구조체(MT)에 유지되어 있는 패터닝 디바이스(예를 들어, 마스크)(MA)에 입사된다. 상기 패터닝 디바이스(MA)를 가로질렀으면, 상기 방사선 빔(PB)은 투영 시스템(PL)을 통과하여 기판(W)의 타겟부(C) 상으로 상기 빔을 포커스한다. 투영 시스템(PL)을 통과할 때, 상기 빔(PB)은 위상 변조 요소(PME) 또한 가로지른다. 제 2 위치설정 디바이스(PW) 및 위치 센서(IF)(예를 들어, 간섭계 디바이스)의 도움으로, 기판 테이블(WT)은 예를 들어 빔(PB)의 경로에 상이한 타겟부(C)들을 위치시키도록 정확하게 이동될 수 있다. 이와 유사하게, 제 1 위치설정 디바이스(PM) 및 또 다른 위치 센서(도 1에 명확히 도시되지 않음)는, 예를 들어 마스크 라이브러리(mask library)로부터의 기계적인 회수 후에, 또는 스캔하는 동안, 방사선 빔(PB)의 경로에 대해 패터닝 디바이스(MA)를 정확히 위치시키는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 대물 테이블들(MT 및 WT)의 이동은 장-행정 모듈(long-stroke module: 개략 위치설정) 및 단-행정 모듈(short-stroke module: 미세 위치설정)의 도움으로 실현될 수 있으며, 이는 위치설정 디바이스(PM 및 PW)의 일부분을 형성한다. 하지만, (스캐너와는 대조적으로) 스테퍼의 경우, 지지 구조체(MT)는 단-행정 액추에이터에만 연결되거나 고정될 수 있다. 패터닝 디바이스(MA) 및 기판(W)은 패터닝 디바이스 정렬 마크들(M1 및 M2) 및 기판 정렬 마크들(P1 및 P2)을 이용하여 정렬될 수 있다.
도시된 장치는 다음 바람직한 모드들에서 사용될 수 있다:
1. 스텝 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 본질적으로 정지 상태로 유지되는 한편, 방사선 빔(PB)에 부여되는 전체 패턴은 한번에 타겟부(C) 상으로 투영된다[즉, 단일 정적 노광(single static exposure)]. 그 후, 기판 테이블(WT)은 상이한 타겟부(C)가 노광될 수 있도록 X 및/또는 Y 방향으로 시프트된다. 스텝 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 정적 노광시에 이미징되는 타겟부(C)의 크기를 제한한다.
2. 스캔 모드에서, 지지 구조체(MT) 및 기판 테이블(WT)은 방사선 빔(PB)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상으로 투영되는 동안에 동기적으로 스캐닝된다[즉, 단일 동적 노광(single dynamic exposure)]. 지지 구조체(MT)에 대한 기판 테이블(WT)의 속도 및 방향은 투영 시스템(PL)의 확대(축소) 및 이미지 반전 특성에 의하여 결정된다. 스캔 모드에서, 노광 필드의 최대 크기는 단일 동적 노광시 타겟부의 (스캐닝 되지 않는 방향으로의) 폭을 제한하는 반면, 스캐닝 동작의 길이는 타겟부의 (스캐닝 방향으로의) 높이를 결정한다.
3. 또 다른 모드에서, 지지 구조체(MT)는 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 유지하여 본질적으로 정지된 상태로 유지되며, 방사선 빔(PB)에 부여된 패턴이 타겟부(C) 상으로 투영되는 동안 기판 테이블(WT)이 이동되거나 스캐닝된다. 이 모드에서는, 일반적으로 펄스화된 방사선 소스(pulsed radiation source)가 이용되며, 프로그램가능한 패터닝 디바이스는 기판 테이블(WT)이 각각 이동한 후, 또는 스캔 중에 계속되는 방사선 펄스 사이사이에 필요에 따라 업데이트된다. 이 작동 모드는 앞서 언급된 바와 같은 타입의 프로그램가능한 거울 어레이와 같은 프로그램가능한 패터닝 디바이스를 이용하는 마스크없는 리소그래피(maskless lithography)에 용이하게 적용될 수 있다.
또한, 상술된 사용 모드들의 조합 및/또는 변형, 또는 완전히 다른 사용 모드들이 이용될 수도 있다.
도 2는 리소그래피 장치(도 1 참조)에 사용되는 패터닝 디바이스(MA)의 패턴의 일부분을 형성할 수 있는 기능성 피처(10)를 위에서 바라본 개략도이다. 기능성 피처(10)는 소위 격리된 라인, 즉 라인의 폭보다 상당히 큰 거리만큼 1 이상의 이웃하는 패턴 라인들로부터 이격된 라인일 수 있다. 1 이상의 어시스트 피처들(12)[이 경우에는, 적어도 2 개 이상의 어시스트 피처들(12)]이 기능성 피처(10)에 인접하여(이 경우, 양쪽에) 제공된다. 기능성 피처가 리소그래피 장치에 의해 기판(W) 상으로 투영될 때, 어시스트 피처는 기능성 피처(10)의 바람직하지 않은 변형을 감소시키도록 작용한다. 어시스트 피처(12)는, 예를 들어 기능성 피처(10)의 이미지의 폭이 원하는 폭[예를 들어, 기능성 피처의 폭의 1/4; 리소그래피 장치의 감소 인자(reduction factor)를 고려함]이 되는 것을 보장하도록 도울 수 있다.
어시스트 피처(12)의 목적은 자체적으로 이미지를 형성하지 않고 기능성 피처(10)의 이미지의 정확한 형성을 돕는 것이다. 따라서, 예를 들어 기판(W)의 타겟부(C)(도 1 참조)의 레지스트에 노광된 패턴은 어시스트 피처(12)를 포함하지 않아야 한다. 하지만, 몇몇 환경에서는 어시스트 피처(12)가 레지스트에 노광될 수 있어, 바람직하지 않은 결과를 초래할 수 있다. 어시스트 피처(12)가 기판(W)의 레지스트에 노광될 가능성을 회피하거나 감소시키기 위하여, 어시스트 피처(12)로부터 회절되는 방사선에 위상 변형이 적용될 수 있다.
도 2의 구성의 일 예시에서, 기능성 피처(10)는 64 nm의 폭을 가지며, 어시스트 피처들(12)은 30 nm의 폭을 갖는다. 기능성 피처와 어시스트 피처들 사이에 69nm의 갭이 존재한다. 패터닝 디바이스의 패턴은 도 2에 도시된 피처들의 복수의 반복물들을 포함할 수 있다. 인접한 반복물들 간의 거리는 350 nm일 수 있다[기능성 피처(10)의 중심으로부터 인접한 기능성 피처의 중심까지 측정함]. 여기에 언급된 치수는 단지 예시일뿐이며, 다른 치수가 사용될 수 있다.
일 실시예에서는, 패터닝 디바이스(MA)를 조명하기 위해 고리형 조명 모드(annular illumination mode)가 사용될 수 있다. 고리형 조명 모드의 특성들은 리소그래피 장치의 조명 시스템(IL)에 의해 결정될 수 있다. 고리형 조명 모드는 0.66의 내측 시그마 및 0.86의 외측 시그마를 가질 수 있다. 고리형 조명 모드는 패터닝 디바이스(MA)로부터 기판(W) 상으로 특정 타입의 피처들의 개선된 이미징을 제공하기 때문에, 고리형 조명 모드가 사용될 수 있다. 다른 조명 모드들이 사용될 수 있으며, 조명 모드의 선택은 패터닝 디바이스(MA)의 패턴의 특성들에 의해 적어도 부분적으로 결정된다.
도 3은 도 2의 기능성 피처(10) 및 어시스트 피처들(12)의 구성을 갖는 패턴이 제공되는 패터닝 디바이스(MA)를 조명하기 위해 고리형 조명 모드가 사용될 때 그리고 결과적인 패터닝된 방사선이 리소그래피 장치에 의해 기판(W) 상으로 투영될 때 노광되는 레지스트를 개략적으로 나타낸다. 노광된 레지스트는 흰 영역으로 나타나 있고, 노광되지 않은 레지스트는 빗금친 영역들로서 나타나 있다. 도 3의 수직 축은 레지스트가 제공된 기판에 대한 레지스트의 높이를 나타내고, 도 3의 수평 축은 x-방향으로의 레지스트의 위치를 나타낸다. 수평 축은 기판의 x-방향 위치들을 나타낸다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 기능성 피처의 이미지가 레지스트에 노광되며, 기능성 피처 이미지는 -25 nm 내지 +25 nm 범위에서 연장된다(노광된 기능성 피처 이미지의 중심은 x-방향의 영점(zero-point)으로 간주함). 기능성 피처의 이미지는 이후 기능성 피처 이미지(110)라고 칭해진다. 추가적으로, 어시스트 피처들 또한 레지스트에 노광되지만, 어시스트 피처 이미지들은 약 -115 nm에 그리고 +115 nm에 위치된다. 어시스트 피처들의 이미지들은 이후 어시스트 피처 이미지들(112)이라고 칭해진다. 상기에 더 자세히 언급된 바와 같이, 어시스트 피처들은 기판(W)에 노광된 패턴의 일부분을 형성하려는 것이 아니기 때문에, 어시스트 피처 이미지들(112)의 형성은 바람직하지 않다.
본 발명의 일 실시예는 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지 또는 감소시킨다. 위상 변형은 어시스트 피처로부터 기판에서 수용된 방사선의 콘트라스트를 감소시키도록 작용하여, 방사선이 레지스트의 임계치 아래로 떨어지게 함에 따라, 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지 또는 감소시킨다. 본 발명의 일 실시예는 기판에서 수용된 방사선의 콘트라스트를 감소시킴으로써 프린트된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시킨다. '콘트라스트'라는 용어는 레지스트에 전달된 최대 방사선 도즈(maximum radiation dose)와 최소 방사선 도즈 간의 차이를 레지스트에 전달된 최대 방사선 도즈와 최소 방사선 도즈의 합으로 나눈 값을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이는 (DoseMax - DoseMin)/(DoseMax + DoseMin)로서 나타낼 수 있으며, DoseMax는 레지스트에 전달된 최대 방사선 도즈이고, DoseMin은 레지스트에 전달된 최소 방사선 도즈이다.
어시스트 피처 이미지의 프린팅이 방지되더라도(또는 어시스트 피처 이미지의 크기가 감소되더라도), 어시스트 피처 이미지를 형성하는 방사선이 여전히 존재함에 따라, 기능성 피처 이미지의 이미지 향상을 제공한다(예를 들어, 기능성 피처 이미지가 원하는 폭을 갖는 것을 보장하도록 돕는다). 어시스트 피처 이미지를 형성하는 방사선이 완전히 제어되었다면, 어시스트 피처는 기능성 피처 이미지의 이미지 향상을 제공하지 않을 것이다. 그러므로, 위상 변형은 어시스트 피처 이미지를 형성하는 방사선의 콘트라스트를 감소시키며, 콘트라스트를 완전히 제거하지 않는다. 콘트라스트의 감소는 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하기에 충분할 수 있으며, 또는 프린트된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시킬 수 있다.
도 4는 리소그래피 장치(도 1 참조)의 투영 시스템(PL)에서 광 위상 조정 장치(PME)에 의해 방사선에 적용된 위상 변형들을 개략적으로 나타낸다. 광 위상 조정 장치(PME)는 리소그래피 장치의 퓨필 평면(PP)에 또는 이에 인접하게 위치된다. 도 4에서, 광 위상 조정 장치(PME)는 광 위상 조정 장치의 대부분이 방사선에 위상 변형을 적용하지 않도록 구성된다. 위상 변형을 적용하지 않은 광 위상 조정 장치(PME)의 영역들은 도 4에서 흰 부분(empty shading: 30)으로 나타나 있다. 방사선의 광학 경로 길이를 약 10 nm만큼 감소시키는 광 위상 조정 장치(PME)의 4 개의 영역들(32)이 존재한다. 이는 이러한 영역들의 굴절률을 변화시키기 위하여, (아래에 더욱 자세히 설명되는 바와 같이) 위상 변형을 적용하지 않은 영역(30)에 대해 이 영역들(32)을 가열시킴으로써 달성된다. 방사선 광학 경로 길이를 감소시키는 영역들(32)은 이후 위상 선행 영역들(32)이라고 칭해진다. 위상 변형을 적용하지 않은 영역(30)은 이후 중립 영역이라고 칭해진다. 위상 선행 영역들(32)을 통과하는 방사선은 중립 영역(30)을 통과하는 방사선에 대해 약 10 nm만큼 선행된 위상을 갖는다.
광 위상 조정 장치(PME)는 방사선의 광학 경로 길이를 [중립 영역(30)을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이에 비해] 약 10 nm만큼 증가시키도록 구성된 4 개의 영역들(34)을 포함한다. 이는 중립 영역(30)에 대해 이 영역들(34)을 냉각시킴으로써 달성된다. 방사선의 광학 경로 길이를 약 10 nm만큼 증가시키는 영역들(34)은 이후 위상 지연 영역들이라고 칭해진다. 위상 지연 영역들(34)을 통과하는 방사선은 중립 영역(30)을 통과하는 방사선에 대해 약 10 nm만큼 지연된 위상을 갖는다.
위상 지연 영역들(34) 및 위상 선행 영역들(32)은 실질적으로 3차 회절 방사선에만 영향을 주도록(즉, 0차, 1차 및 2차 회절 방사선에 사소한 영향을 주도록) 위치된다. 위상 지연 및 위상 선행 영역들(34, 32)의 위치들은 패턴 및 어시스트 피처(들)(10, 12)의 성질 그리고 리소그래피 장치에 의해 사용되는 조명 모드의 고리형 성질에 기인한다. 위상 지연 및 선행 영역들(34, 32)은 3차 회절 방사선을 수용하는 모든 영역들을 고려한 다음, 0차, 1차 또는 2차 회절 방사선을 수용하는 이 영역들을 제외함으로써(subtracting) 생성된다. 이 경우, 3차 회절 방사선을 수용하는 영역들은 수직으로 방위설정된 2 개의 아크(arc)들을 포함한다. 0차 방사선은 아크들과 교차하는 링을 포함한다. 0차 방사선의 위상을 변형시키는 것이 요구되지 않기 때문에, 링은 3차 회절 방사선을 수용하는 영역들로부터 제외된다. 또한, 곡선들을 이등분하는 라인이 적용됨에 따라, 각각의 곡선의 중심으로부터 작은 부분을 제거한다. 이는 위상 변형이 (이 실시예에서의 경우와 같이) x-축을 중심으로 반대칭인 패턴에 대해 0이어야 하기 때문에 존재한다. 결과적인 위상 변형 영역들은 2 개의 아크들을 포함하며, 그 각각은 4 개의 조각들로 분리되었다. 각 아크의 절반은 위상 지연 영역들(34)을 포함하고, 나머지 절반은 위상 선행 영역들(32)을 포함한다.
도 4에 도시된 광 위상 조정 장치(PME)는 일부 3차 회절 방사선의 위상을 10 nm만큼 선행시키고, 일부 3차 회절 방사선의 위상을 약 10 nm만큼 지연시킨다. 그 결과, 광 위상 조정 장치의 상이한 영역들을 통과하는 3차 회절 방사선 사이에 약 20 nm의 위상차가 조성된다. 다시 도 2를 참조하면, 기능성 피처(10)가 어시스트 피처들(12)보다 훨씬 넓다는 것을 알 수 있다. 이러한 폭의 차이는 기능성 피처(10)로부터 회절되는 방사선이 사소한 3차 회절 차수 성분을 갖는 반면, 어시스트 피처들(12)로부터 회절되는 방사선은 주로 3차 회절 방사선이 되도록 한다. 그 결과, 광 위상 조정 장치(PME)에 의해 적용된 위상 변형은 [어시스트 피처들(12)로부터 회절되는 방사선의 영향에 비해] 기능성 피처(10)로부터 회절 방사선에 더 적은 영향을 준다. 광 위상 조정 장치(PME)에 의해 적용된 위상 변형은 기능성 피처(10)로부터 회절되는 방사선에 사소한 영향을 줄 수 있다. 광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형은 기판의 레지스트에 노광된 기능성 피처 이미지(110)에 사소한 영향을 줄 수 있다.
광 위상 조정 장치(PME)에 의해 적용된 위상 변형은 기판(W)에서 3차 회절 방사선의 변조 깊이를 감소시킨다. 개념적인 이해를 돕기 위해, 이는 위상 선행 영역들(32)을 통과하는 3차 회절 방사선의 성분들의 좌측으로의 이동 그리고 위상 지연 영역들(34)을 통과하는 3차 회절 방사선 성분들의 우측으로의 이동으로서 나타낼 수 있다. 이러한 이동들의 효과는 3차 회절 방사선 성분들이 함께 추가될 때 변조의 깊이를 감소시키는데 있다. 3차 회절 방사선의 변조는 어느 정도 지워진다(washed out).
기판에서, 3차 회절 방사선 및 0차 회절 방사선이 상호작용하여, 높은 공간 주파수 방사선 성분들을 생성한다. 3차 회절 방사선의 변조의 깊이가 감소되었기 때문에, 3차 회절 방사선 및 0차 회절 방사선의 상호작용에 기인한 높은 주파수 방사선 성분들의 콘트라스트가 감소된다. 감소된 콘트라스트는 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시킨다. 콘트라스트의 감소가 레지스트의 임계값을 넘지 않도록 되는 경우, 어시스트 피처 이미지는 레지스트에 형성되지 않을 것이다. 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 관한 광 위상 조정 장치(PME)의 영향이 (상기에 더 자세히 설명된 바와 같이) 사소하기 때문에, 기능성 피처 이미지는 원하는 바대로 기판에 형성된다. 일부 3차 회절 방사선 변조가 유지되기 때문에(위상 변형은 3차 회절 방사선 변조를 완전히 없애지 않음), 3차 회절 방사선은 기능성 피처 이미지의 이미지 향상을 제공한다. 다시 말해, 어시스트 피처 이미지는 (방사선의 감소된 도즈를 제공하더라도) 여전히 존재하며, 기능성 피처 이미지의 이미지 향상을 제공한다.
도 5는 3차 회절 방사선 내로 위상차를 도입함으로써 제공된 감소된 콘트라스트를 예시하는 모델링을 이용하여 생성된 그래프이다. 도 5의 최상부에는 기능성 피처(10) 및 어시스트 피처들(12)이 도시된다. 이 밑에는, 기능성 피처(10) 및 어시스트 피처들(12)에 의해 패터닝된 후 기판에 입사한 방사선의 에어리얼 세기가 도시된다. 알 수 있는 바와 같이, 기판에서의 방사선의 세기는 기능성 피처(10)에 대응하는 기판 위치에서 매우 낮은 값(약 0.1)까지 떨어진다. 기판의 레지스트의 임계값(T)은 도 5에서 점선으로 나타나 있다. 이 예시에서, 기판의 레지스트는 포지스트 레지스트이다. 방사선 세기는 기능성 피처(10)에 대응하는 위치에서 임계값(T)을 넘음에 따라, 기능성 피처 이미지가 레지스트에 형성될 것이다.
레지스트의 임계값(T)은 어시스트 피처들(12)에 대응하는 위치들에 나타나는 최소 에어리얼 세기와 유사하다. 위상차를 도입한 효과가 나타날 수 있도록 하기 위하여, 에어리얼 세기 데이터의 일부분이 [임계값(T)과 같이] 확장된 형태로 도 5의 저부에 도시된다. 다이아몬드 모양들은 투영 시스템(PL)의 기판(W) 측에서 30 nm의 폭[즉, 투영 시스템의 패터닝 디바이스(MA) 측에서 120 nm의 폭]을 갖는 어시스트 피처들에 대해 생성된 데이터 지점들을 나타낸다. 이러한 데이터 지점들은 3차 회절 방사선에 위상차를 도입하지 않고 생성되었다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 방사선의 에어리얼 세기가 임계값(T)을 넘으며, 그 결과 어시스트 피처 이미지가 레지스트에 형성될 것이다.
원 모양들은 동일한 어시스트 피처들에 대해 생성되었지만 3차 회절 방사선 내로 도입된 20 nm의 위상차를 갖는 데이터 지점들을 나타낸다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 방사선 도즈의 에어리얼 세기는 임계값(T)을 넘지 않는다(방사선의 콘트라스트는 감소되었다). 그 결과, 어시스트 피처 이미지는 레지스트에 프린트되지 않을 것이다. 어시스트 피처 이미지가 레지스트에 프린트되지 않지만, 그럼에도 불구하고 어시스트 피처 이미지는 기능성 피처 이미지의 노광 동안 레지스트에 존재함에 따라, 기능성 피처 이미지의 이미지 향상을 제공한다.
임계값(T)이 더 높은 값을 갖는다면, 어시스트 피처 이미지가 레지스트에 프린트될 것이다. 하지만, 어시스트 피처 이미지는 위상차가 적용되지 않았던 경우보다 작을 것이다.
십자 모양들은 투영 시스템(PL)의 기판 측에서 29.5 nm의 폭을 갖는 어시스트 피처들에 대해 생성된 데이터 지점들을 나타낸다. 도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 방사선 도즈의 에어리얼 세기는 임계값(T)을 넘지 않으며, 그 결과 어시스트 피처 이미지가 레지스트에 프린트되지 않을 것이다. 더 작은 어시스트 피처들에 대해 나타나는 에어리얼 세기는 위상차가 3차 회절 방사선 내로 도입될 때에 나타나는 에어리얼 세기와 거의 일치한다. 이는 위상차를 도입하는 효과가 어시스트 피처의 크기를 감소시키는 것과 유사하다는 것을 나타낸다.
도 5는 포지티브 레지스트와 연계하여 사용되는 본 발명의 일 실시예를 예시하지만, 본 발명의 일 실시예는 네거티브 레지스트와 연계하여 사용될 수도 있다.
도 4에 도시된 위상 변형 영역들이 특정한 분포를 갖지만, 다른 분포들을 갖는 위상 변형 영역들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 위상 변형 영역들은 절반으로 세분화될 수 있으며, 그 각각은 예를 들어 위상 선행 영역 및 위상 지연 영역을 갖는다. 예를 들어, 여하한의 적합한 위상 변형 분포가 도 4에 도시된 영역들 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, 점대칭인 다른 분포들이나 점반대칭인 분포들이 사용될 수 있다. 또한, 점대칭 위상 변형 영역 분포와 점반대칭 위상 변형 영역 분포의 조합인 분포들이 사용될 수도 있다.
사용될 수 있는 또 다른 점대칭 분포의 일 예시가 도 6에 개략적으로 도시된다. 설명을 쉽게 하기 위해, 광 위상 조정 장치(PME)는 도 6에서 4 개의 사분면들(Q1 내지 Q4)로 분리된다. 각각의 사분면(Q1 내지 Q4)은 위상 지연 영역(134) 및 위상 선행 영역(132)을 포함한다. 도 4에 도시된 분포와 마찬가지로, 위상 지연 및 선행 영역들은 주로 3차 회절 방사선에 영향을 주고 다른 차수의 회절 방사선에는 사소한 영향을 주도록 구성된다.
사용될 수 있는 점대칭 분포의 또 다른 예시가 도 7에 개략적으로 도시된다. 이 분포에서, 위상 선행 영역들(232)은 광 위상 조정 장치(PME)의 외측 부분에 위치되고, 위상 지연 영역들(234)은 광 위상 조정 장치의 외측 부분으로부터 떨어져 위치된다. 도 4에 도시된 분포와 마찬가지로, 위상 지연 및 선행 영역들은 주로 3차 회절 방사선에 영향을 주고 다른 차수의 회절 방사선에는 사소한 영향을 주도록 구성된다.
광 위상 조정 장치(PME)에 적용될 수 있는 점반대칭 분포의 예시가 도 8에 개략적으로 도시된다. 도 8의 분포에서, 위상 선행 영역들(332)은 광 위상 조정 장치(PME)의 절반에 제공되고, 위상 지연 영역들(334)은 광 위상 조정 장치의 나머지 절반에 제공된다. 도 4에 도시된 분포와 마찬가지로, 위상 지연 및 선행 영역들은 주로 3차 회절 방사선에 영향을 주고 다른 차수의 회절 방사선에는 사소한 영향을 주도록 구성된다.
사용될 수 있는 또 다른 점반대칭 분포의 일 예시가 도 9에 개략적으로 도시된다. 설명을 쉽게 하기 위해, 광 위상 조정 장치(PME)는 도 9에서 4 개의 사분면들(Q1 내지 Q4)로 분리된다. 각각의 사분면(Q1 내지 Q4)은 위상 지연 영역(434) 및 위상 선행 영역(432)을 포함한다. 도 4에 도시된 분포와 마찬가지로, 위상 지연 및 선행 영역들은 주로 3차 회절 방사선에 영향을 주고 다른 차수의 회절 방사선에는 사소한 영향을 주도록 구성된다.
광 위상 조정 장치(PME)는 광 위상 조정 장치의 작동을 제어하도록 구성된 제어기(도 1 내지 도 9에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 제어기는 위상 지연 및 위상 선행 영역들의 분포를 적용하기 위해 광 위상 조정 장치(PME)를 작동시키도록 구성될 수 있다. 위상 지연 및 위상 선행 영역들의 분포는 도 4, 도 6 내지 도 9 중 어느 하나에 도시된 것과 같을 수 있거나, 여타의 적합한 분포일 수 있다.
예시된 실시예들에서는, 동일한 위상 지연이 각각의 위상 지연 영역에 의해 적용되며, 위상 지연은 각각의 위상 지연 영역에 걸쳐 실질적으로 일정하다. 이와 유사하게, 동일한 위상 선행은 각각의 위상 선행 영역에 의해 적용되며, 위상 선행은 각각의 위상 선행 영역에 걸쳐 실질적으로 일정하다. 하지만, 1 이상의 위상 지연 영역들은 1 이상의 다른 위상 지연 영역들과 상이한 위상 지연을 적용할 수 있다. 또한, 위상 지연은 위상 지연 영역에 걸쳐 변동할 수 있다. 이와 유사하게, 1 이상의 위상 선행 영역들은 1 이상의 다른 위상 선행 영역들과 상이한 위상 선행을 적용할 수 있다. 또한, 위상 선행은 위상 선행 영역에 걸쳐 변동할 수 있다.
각각의 위상 지연 영역은 연계된 위상 선행 영역과 쌍을 이룰 수 있다. 위상 지연 및 위상 선행 영역 쌍은 점대칭 분포의 일부분을 형성할 수 있거나, 점반대칭 분포의 일부분을 형성할 수 있다. 위상 선행 영역은 위상 지연 영역에 의해 적용될 위상 지연(비록, 부호는 반대)과 동일한 위상 선행을 적용하도록 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들어 위상 선행 영역이 점진적으로 5 내지 10 nm로 변하는 위상 선행을 적용하는 경우, 연계된 위상 지연 영역은 점진적으로 -5 내지 -10 nm로 변하는 위상 지연을 적용해야 한다. 위상 지연 및 위상 선행 영역 쌍들의 유용한 분포들은 방사 대칭(radial symmetry) 또는 x 또는 y-축을 중심으로 한 대칭을 갖는 쌍들을 포함한다. 하지만, 위상 지연 및 위상 선행 영역들이 반드시 쌍을 이루어야 하는 것은 아니다.
위상 변형 영역들의 분포는 투영되는 패턴 이미지의 x 또는 y 방향(또는 이들의 조합)들로 상당한 시프트를 유도하지 않도록 되어 있을 수 있다. 광 위상 조정 장치(PME)의 모든 변형 영역들에 의해 적용된 위상 변형의 합이 0인 경우, 이것이 달성될 수 있다. 몇몇 경우에서, 시프트가 어시스트 피처 이미지에만 적용된다면(또한, 패턴 피처 이미지에 상당한 영향을 주지 않는다면), 몇몇 실시예에서는 어시스트 피처 이미지가 레지스트에 프린트되지 않을 것이기 때문에 시프트가 허용가능할 수 있다.
비록, 상기의 설명은 3차 회절 방사선에 위상 변형들을 적용하는 것에 관한 것이지만, 위상 변형들은 다른 회절 차수의 방사선에 적용될 수도 있다. 위상 변형들은, 예를 들어 어시스트 피처가 프린트되는 것을 방지하거나 프린트된 어시스트 피처의 크기를 감소시키기 위하여, (3차에 부가하여 또는 3차 대신에) 상이한 회절 차수에 적용될 수 있다.
위상 변형이 적용되어야 할 회절 차수의 선택은, 어시스트 피처를 조명한 후, 투영 시스템에 의해 투영된 방사선의 상이한 회절 차수의 진폭(amplitude)을 측정함으로써(또는 동일한 정보를 얻기 위해 모델링을 이용함으로써) 결정될 수 있다. 상기의 실시예들에서, 어시스트 피처로부터 회절된 3차 방사선의 진폭은 어시스트 피처로부터 회절된 1차, 2차 또는 4차 방사선의 진폭보다 상당히 크다. 또한, 조명된 어시스트 피처의 폭이 감소됨에 따라, 3차 방사선의 진폭이 감소한다. 이는 3차 방사선의 변조 폭을 감소시키는 것이 어시스트 피처 이미지의 폭을 효율적으로 감소시킬 것임(또한, 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지할 수 있음)을 나타낸다. 이는 도 5에 도시된 시뮬레이션에 의해 확인된다.
일 실시예에서는, 비교적 큰(예를 들어, 몇몇 다른 회절 차수들의 진폭보다 큰) 진폭을 갖는 회절 차수가 위상 변형이 적용되어야 할 회절 차수로서 선택될 수 있다. 가장 큰 진폭을 갖는 회절 차수(0차를 포함하지 않음)가 위상 변형이 적용되어야 할 회절 차수로서 선택될 수 있다.
기능성 피처가 조명될 때 투영 시스템에 의해 투영된 방사선의 상이한 회절 차수들의 진폭이 측정될 수 있다. 상기의 실시예들에서, 기능성 피처로부터 회절된 3차 방사선의 진폭은 사소한 정도이다. 그러므로, 상기의 실시예들에서 3차 회절 차수를 변형시키는 것은 어시스트 피처 이미지에 상당한 영향을 줄 것이지만, 기능성 피처 이미지에는 사소한 영향을 준다. 따라서, 3차 회절 차수가 위상 변형에 대해 선택된다. 다른 실시예들에서는, 1 이상의 다른 회절 차수들이 위상 변형에 대해 적합한 후보일 수 있다. 예를 들어, 다른 회절 차수가 어시스트 피처 이미지에 상당한 기여를 제공할 수 있으며, 기능성 피처 이미지에 더 작은 기여를 제공할 수 있다. 어시스트 피처 이미지에 상당한 영향을 주고 기능성 피처 이미지에 더 작은 영향을 주는 회절 차수가 식별될 수 있다. 어시스트 피처 이미지에 상당한 영향을 주고 기능성 피처 이미지에 사소한 영향을 주는 회절 차수가 식별될 수 있다.
광 위상 조정 장치(PME)는 위상 변형이 특정 회절 차수의 방사선에 적용되고, 1 이상의 다른 회절 차수들의 상당한 부분의 방사선에 적용되지 않도록 구성될 수 있다. 이와 관련하여, '1 이상의 다른 회절 차수들의 방사선에 크게 적용되지 않는다'는 것은 1 이상의 다른 회절 차수들의 방사선이 위상 변형에 의해 크게 영향을 받지 않는다는 것을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 결과적으로, 이러한 회절 차수(들)를 이용하여 형성된 이미지 피처는 크게 영향을 받지 않을 수 있다(예를 들어, 이미지 피처는 원하는 기능을 제공할 수 있으며, 및/또는 사전정의된 허용오차 내에 속하는 치수를 가질 수 있다).
본 발명의 앞서 설명된 실시예들은 고리형 조명 모드들에 관한 것이지만, 본 발명의 실시예들은 여하한의 적절한 조명 모드를 갖는 방사선에 적용될 수 있다.
앞서 설명된 예시들에서는, 약 20 nm의 위상차가 3차 방사선 내로 도입되었다. (레지스트의 임계값이 초과되지 않도록 방사선의 콘트라스트를 감소시킴으로써) 어시스트 피처 이미지들의 프린팅을 방지하기에 충분하였기 때문에, 이 위상차가 선택되었다. 그 경우, 방사선의 파장은 193 nm이었고, 패턴 및 어시스트 피처들은 앞서 언급된 치수를 가졌으며, 조명 모드는 고리형 조명 모드였다. 투영 시스템(PL)의 개구수는 1.2이었고, 방사선은 x-방향 편광을 갖는 2 개의 대향 사분면들 그리고 y-편광을 갖는 2 개의 대향 사분면들로 선형 편광되었다. 상이한 파라미터들로 작동할 때(예를 들어, 상이한 폭을 갖는 어시스트 피처를 이용할 때), 상이한 위상차가 적용될 수 있다. 어시스트 피처로부터 회절되고 기판 타겟부에 수용된 방사선의 도즈를 감소시키는 위상차가 선택될 수 있다. 위상차는 어시스트 피처가 프린트되지 않도록 되어 있을 수 있다.
위에서 본 광 위상 조정 장치(PME)의 일 예시가 도 10에 개략적으로 도시된다. 광 위상 조정 장치(PME)는 투영 시스템에 의해 투영되는 방사선에 대해 실질적으로 투과성인 재료로 구성된 광학 요소(310)를 포함할 수 있다. 광 위상 조정 장치(PME)는 제어기(340)를 더 포함할 수 있다. 제어기(340)에 의해 공급되는 신호에 응답하여, 상기 요소(310)를 가로지르는 방사선에 대한 광학 경로 길이가 조정가능하다. 광학 요소(310)는, 예를 들어 투영 시스템(PL)의 퓨필 평면(PP)(도 1 참조)과 같은 푸리에 변환 평면(Fourier Transform plane)에 실질적으로 배치되거나 배치가능할 수 있다.
도 11은 투영 시스템의 광축(통상적으로, z-축으로 표시됨)을 따라 위에서 본 광 위상 조정 장치(PME)를 더 자세히 도시한다. 광 위상 조정 장치(PME)는 투과 광학 요소(310)를 포함한다. 예를 들어, 상기 광학 요소(310)의 일부분(320)에 열을 인가하거나 이로부터 열을 제거하여, 인접한 재료의 굴절률에 대해 광학 요소의 재료의 굴절률의 국부적인 변화를 도입함으로써, 상기 광학 요소(310)를 가로지르는 방사선의 위상의 조정이 얻어질 수 있다. 예를 들어, 옴 저항(Ohmic resistance)을 갖는 와이어(330)를 통해 전류를 전달함으로써 열의 인가가 실현될 수 있으며, 와이어(330)에 전류를 제공하도록 구성된 제어기(340) 및 상기 요소의 일부분(320)과 접촉하여 또는 이에 인접하여 배치된다.
광학 요소의 복수의 인접한 부분들에는 어떤 다른 부분으로부터 독립적으로 어떤 부분을 가열하기 위해 대응하는 복수의 와이어들이 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 개략적으로 예시된 바와 같이, 인접한 부분들(320-1 내지 320-44)이 인접한 열(row)들로 배치되고, 왼쪽에서 오른쪽으로, 또한 위에서 아래로 번호가 매겨진다. 상기 부분들(320-1 내지 320-44)의 각각의 부분(320)에는 대응하여 번호가 매겨진 가열 와이어들(330-1 내지 330-44)이 제공된다[하지만, 도 11에서는 간명함을 위해 부분들(320-4 및 320-37)만을 예시함]. 제어기(340)는 각각의 와이어가 독립적으로 전류-활성화(current-activate)될 수 있도록 구성되고 배치된다. 이는 원하는 위상 변형이 원하는 공간 위치들에서 광학 요소(310)를 가로지르는 방사선에 적용될 수 있게 한다. 위상 변형(들)의 크기 및 이들의 공간 분포는 부분들(320-1 내지 320-44)의 온도에 의해 결정된다.
추가적으로 또는 대안적으로, 광학 요소(310)는 냉각 또는 가열 유체를 수용하도록 배치된 채널을 포함할 수 있다. 광 위상 조정 장치(PME)는 채널에 연결되고 상기 채널을 통해 제어된 온도에서 냉각 또는 가열 유체를 순환시키도록 배치된 냉각 또는 가열 유체 공급기 및 회수 시스템을 포함할 수 있다. 와이어들(330)과 같이, 채널이 각각의 부분(320)과 연계될 수 있다. 예를 들어, 상기 요소(310)의 일부분(320)의 가열과 조합한 상기 요소(310)의 냉각은 공칭 온도 위아래로 모두 연장되는 온도 범위 내에서 상기 일부분(320)의 온도를 조정하게 할 수 있다. 공칭 온도는, 예를 들어 투영 시스템(PL)의 광학 요소들의 재료 또는 리소그래피 장치의 특정하게 요구된 작동 온도일 수 있다. 광학 요소(310)의 중립 영역(30)(도 4 참조)이 공칭 온도에 있을 수 있다.
제어기(340)는 예를 들어 프로세서를 포함할 수 있거나, 일부 다른 적합한 장치일 수 있다. 가열 또는 냉각 유체에 인가되는 온도 및/또는 위상 변형들의 특정한 공간 구성들을 얻어, 위상 변형들의 특정한 공간 구성들을 얻기 위해, 제어기는 상이한 가열 와이어들에 공급될 전류가 저장되는 메모리를 가질 수 있다. 제어기는 필요에 따라 이 메모리를 참조하도록 구성될 수 있다. 위상 변형들을 얻기 위해 옴 가열(Ohmic heating) 이외의 (또는 옴 가열에 부가적인) 메커니즘이 사용되는 경우, 위상 변형들의 특정한 공간 구성들을 얻기 위해 이 메커니즘이 어떻게 적용되어야 하는지를 나타내는 정보가 메모리에 저장될 수 있다.
광학 요소(310)는 한 쌍의 광학 요소들 중 하나일 수 있으며, 광학 요소들의 각각에는 열이 추가 또는 제거될 수 있는 부분들이 제공된다. 제 1 광학 요소의 부분들은 제 2 광학 요소의 부분들에 대해 엇갈려 있을 수 있다(staggered). 한 쌍의 광학 요소들 사이에 갭이 제공될 수 있다. 갭을 통해 가스가 통과될 수 있으며, 가스는 원하는 온도(예를 들어, 공칭 온도)를 갖는다.
광 위상 조정 장치(PME)의 실시예들은 미국 특허 7,525,640으로부터 수집될 수 있으며, 본 명세서에서 인용 참조된다. 부분들(320)의 총 개수는 44 개로 제한되지 않는다. 대신, 여하한의 개수의 부분들이 사용될 수 있다. 부분들의 개수는 일반적으로 온도 분포의 요구되는 공간 분해능에 따라 달라질 수 있다. 이는 광 위상 조정 장치(PME)에 의해 적용될 패턴들의 공간 분해능에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 100 개 이하의 부분들 또는 1000 개 이하의 부분들 또는 그 이상이 제공될 수 있다. 광 위상 조정 장치(PME)에 의해 적용될 패턴은 광 위상 조정 장치(PME)의 공간 분해능에 대응하는 공간 분해능을 갖도록 설계될 수 있다.
광 위상 조정 장치(PME)는 유한 폭을 가질 수 있다. 결과적으로, 광 위상 조정 장치(PME)가 퓨필 평면(PP)에 완벽하게 위치되는 것이 가능하지 않을 수도 있다. 광 위상 조정 장치(PME)의 일부분이 퓨필 평면(PP)에 위치될 수 있으며, 광 위상 조정 장치의 일부분은 퓨필 평면에 인접하게 위치된다. 일 실시예에서는, 전체 광 위상 조정 장치(PME)가 퓨필 평면에 인접하게 위치될 수도 있다. 이와 관련하여, '퓨필 평면에 인접하게'라는 용어는 광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 조정값들과 광 위상 조정 장치가 퓨필 평면에 있었을 경우에 적용되었을 위상 조정값들 사이에 사소한 차이가 존재할 정도로 퓨필 평면에 충분히 가깝게라는 의미로 간주될 수 있다.
본 발명의 앞서 설명된 실시예들은 투과 광학 요소(310)를 설명하였다. 하지만, 일 실시예에서 광 위상 조정 장치는 반사 광학 요소를 포함할 수도 있다.
상기의 설명은 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 사소한 영향을 주는 광 위상 조정 장치(PME)에 관한 것이다. 본 명세서에서, '사소한 영향'이라는 용어는 기능성 피처가 레지스트에 정확히 노광될 정도로(예를 들어, IC 또는 다른 디바이스에 정확히 작용하거나, 허용오차 내에 속하는 치수를 가질 정도로) 이 영향이 충분히 작다는 것을 의미하는 것으로 간주될 수 있다. 기판의 레지스트에 노광된 기능성 피처 이미지에 사소한 영향을 주는 광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형에 대한 참조들은 대응하는 방식으로 해석될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 어시스트 피처 이미지의 디포커스 또는 콘트라스트 손실(defocus or contrast loss)을 유도할 수 있다. 사용될 수 있는 위상 변형들의 분포들은 회절 차수들을 통해 맞춰진 볼 형상(bowl shape fit through the diffraction orders), 볼 형상의 절반 그리고 뒤집힌 볼 형상의 절반을 포함하는 분포, 또는 퓨필의 절반에 대하여 x-방향에 대해 적용된 경사 그리고 퓨필의 나머지 절반에 대하여 y-방향에 대해 적용된 경사를 포함한다.
본 명세서에서 x 및 y 방향들(또는 축들)에 대한 참조들은 리소그래피 장치의 광축에 수직인 방향들(또는 축들)을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. x 및 y 축들은 광축에 대해 여하한의 적합한 방위를 가질 수 있다.
본 명세서의 설명은 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지에 집중되어 있지만, 어시스트 피처 이미지는 다른 표면들 또는 다른 재료들에 투영될 수 있으며, 유사하게 위상 조정될 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예가 설명되었지만 본 발명은 설명된 것과 다르게 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 발명은 앞서 개시된 바와 같은 방법을 구현하는 기계-판독가능한 명령어의 1 이상의 시퀀스를 포함하는 컴퓨터 프로그램, 또는 이러한 컴퓨터 프로그램이 저장되어 있는 데이터 저장 매체(예를 들어, 반도체 메모리, 자기 또는 광학 디스크)의 형태를 취할 수 있다.
본 발명은 다음의 항목들을 이용하여 더욱 설명될 수 있다:
1. 투영 시스템을 이용하여 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하는 방법에서, 상기 방법은 상기 투영 시스템의 광 위상 조정 장치를 이용하여, 상기 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하는 한편, 상기 패턴의 기능성 피처의 이미지 향상에 대한 어시스트 피처 이미지의 기여를 유지한다.
2. 투영 시스템을 이용하여 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하는 방법에서, 상기 방법은 상기 투영 시스템의 광 위상 조정 장치를 이용하여, 상기 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하며, 상기 위상 변형은 상기 패턴의 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 더 작은 영향을 준다.
3. 상기 1 또는 2의 방법에서, 상기 위상 변형은 상기 기판에서 상기 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선의 콘트라스트를 감소시킨다.
4. 상기 1 내지 3 중 어느 하나의 방법에서, 상기 광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형은 상기 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 더 작은 영향을 준다.
5. 상기 1 내지 4 중 어느 하나의 방법에서, 상기 광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 기능성 피처 이미지에 사소한 영향을 준다.
6. 상기 1 내지 5 중 어느 하나의 방법에서, 상기 위상 변형은 특정 회절 차수의 방사선에 적용되며, 1 이상의 다른 회절 차수들의 방사선에 크게 적용되지 않는다.
7. 상기 6의 방법에서, 상기 특정 회절 차수는 3차 회절 차수이다.
8. 상기 1 내지 7 중 어느 하나의 방법에서, 상기 위상 변형은 상기 광 위상 조정 장치의 위상 선행 영역을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 감소시키고, 상기 광 위상 조정 장치의 위상 지연 영역을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 증가시키는 것을 포함한다.
9. 상기 8의 방법에서, 상기 위상 선행 영역에 의해 적용된 광학 경로 길이 감소는 상기 위상 지연 영역에 의해 적용된 광학 경로 길이 증가와 실질적으로 같다.
10. 상기 8의 방법에서, 상기 광학 경로 길이 감소는 상기 위상 선행 영역 내에서 변동하고, 상기 광학 경로 길이 증가는 상기 위상 지연 영역 내에서 변동한다.
11. 상기 8 내지 10 중 어느 하나의 방법에서, 상기 위상 선행 영역들 및 위상 지연 영역들은 쌍으로 제공된다.
12. 상기 8 내지 11 중 어느 하나의 방법에서, 상기 광 위상 조정 장치의 모든 변형 영역들에 의해 적용된 위상 변형의 합은 실질적으로 0이다.
13. 상기 8 내지 12 중 어느 하나의 방법에서, 상기 위상 선행 영역 및 위상 지연 영역은 점대칭 분포 또는 점반대칭 분포로 제공된다.
14. 상기 1 내지 13 중 어느 하나에 따른 방법을 적용하도록 구성된 광 위상 조정 장치를 포함하는 리소그래피 장치가 제공된다.
15. 리소그래피 장치에서, 패터닝 디바이스를 지지하기 위한 지지 구조체 - 상기 패터닝 디바이스는 방사선 빔의 단면에 패턴을 제공하는 역할을 함 -; 기판의 타겟부 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하기 위한 투영 시스템; 상기 투영 시스템의 퓨필 평면에 또는 이에 인접하게 위치된 광 위상 조정 장치; 및 상기 광 위상 조정 장치를 작동시켜, 상기 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형을 적용하도록 구성된 제어기를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하는 한편, 상기 패턴의 기능성 피처의 이미지 향상에 대한 어시스트 피처 이미지의 기여를 유지한다.
16. 상기 15의 장치에서, 상기 위상 변형은 상기 기판에서 상기 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선의 콘트라스트를 감소시키도록 구성된다.
17. 상기 15 또는 16의 장치에서, 상기 광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형은 상기 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 더 작은 영향을 준다.
18. 상기 15 내지 17 중 어느 하나의 장치에서, 상기 제어기는 상기 광 위상 조정 장치를 작동시켜, 특정 회절 차수의 방사선에 위상 변형을 적용하도록 구성되고, 1 이상의 다른 회절 차수의 방사선에 위상 변형을 크게 적용하지 않는다.
19. 상기 18의 장치에서, 상기 특정 회절 차수는 3차 회절 차수이다.
20. 상기 15 내지 19 중 어느 하나의 장치에서, 상기 위상 변형은 상기 광 위상 조정 장치의 위상 선행 영역을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 감소시키고, 상기 광 위상 조정 장치의 위상 지연 영역을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 증가시키는 것을 포함한다.
21. 상기 20의 장치에서, 상기 위상 선행 영역에 의해 적용된 광학 경로 길이 감소는 상기 위상 지연 영역에 의해 적용된 광학 경로 길이 증가와 실질적으로 같다.
22. 상기 20 또는 21의 장치에서, 상기 위상 선행 영역들 및 위상 지연 영역들은 쌍으로 제공된다.
23. 상기 20 내지 22 중 어느 하나의 장치에서, 상기 광 위상 조정 장치의 모든 변형 영역들에 의해 적용된 위상 변형의 합은 실질적으로 0이다.
24. 상기 20 내지 23 중 어느 하나의 장치에서, 상기 위상 선행 영역 및 위상 지연 영역은 점대칭 분포 또는 점반대칭 분포로 제공된다.
상기 서술내용은 예시를 위한 것이지, 제한하려는 것이 아니다. 따라서, 당업자라면 아래에 설명되는 청구항들의 범위를 벗어나지 않고 서술된 본 발명에 대한 변형예가 행해질 수도 있음을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 투영 시스템을 이용하여 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하는 방법에 있어서,
    상기 투영 시스템의 광 위상 조정 장치(optical phase adjustment apparatus)를 이용하여, 상기 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형(phase modification)을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 상기 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하는 한편, 상기 패턴의 기능성 피처의 이미지 향상에 대한 상기 어시스트 피처 이미지의 기여를 유지하는 패턴 투영 방법.
  2. 투영 시스템을 이용하여 패터닝 디바이스로부터 기판 상으로 패턴을 투영하는 방법에 있어서,
    상기 투영 시스템의 광 위상 조정 장치를 이용하여, 상기 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형을 적용하는 단계를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 상기 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하며, 상기 위상 변형은 상기 패턴의 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 더 작은 영향을 주는 패턴 투영 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 위상 변형은 상기 기판에서 상기 어시스트 피처로부터 회절된 상기 방사선의 콘트라스트를 감소시키는 패턴 투영 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 기능성 피처 이미지에 사소한 영향(negligible effect)을 주는 패턴 투영 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 위상 변형은 특정 회절 차수의 방사선에 적용되며, 1 이상의 다른 회절 차수들의 방사선에 크게 적용되지 않는(not significantly applied) 패턴 투영 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 특정 회절 차수는 3차 회절 차수인 패턴 투영 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 위상 변형은 상기 광 위상 조정 장치의 위상 선행 영역(phase advancing area)을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 감소시키고, 상기 광 위상 조정 장치의 위상 지연 영역(phase delaying area)을 통과하는 방사선의 광학 경로 길이를 증가시키는 것을 포함하는 패턴 투영 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광학 경로 길이 감소는 상기 위상 선행 영역 내에서 변동하고, 상기 광학 경로 길이 증가는 상기 위상 지연 영역 내에서 변동하는 패턴 투영 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 위상 선행 영역들 및 위상 지연 영역들은 쌍으로 제공되는 패턴 투영 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 위상 선행 영역 및 위상 지연 영역은 점대칭 분포 또는 점반대칭 분포(point-antisymmetric distribution)로 제공되는 패턴 투영 방법.
  11. 삭제
  12. 리소그래피 장치에 있어서,
    패터닝 디바이스를 지지하기 위한 지지 구조체 - 상기 패터닝 디바이스는 방사선 빔의 단면에 패턴을 제공하는 역할을 함 -;
    기판의 타겟부 상으로 패터닝된 방사선 빔을 투영하기 위한 투영 시스템;
    상기 투영 시스템의 퓨필 평면에 또는 이에 인접하게 위치된 광 위상 조정 장치; 및
    상기 광 위상 조정 장치를 작동시켜, 상기 패턴의 어시스트 피처로부터 회절되는 방사선에 위상 변형을 적용하도록 구성된 제어기를 포함하고, 상기 위상 변형은 상기 기판의 레지스트에 노광된 어시스트 피처 이미지의 크기를 감소시키거나 상기 기판의 레지스트에 상기 어시스트 피처 이미지의 프린팅을 방지하도록 작용하는 한편, 상기 패턴의 기능성 피처의 이미지 향상에 대한 상기 어시스트 피처 이미지의 기여를 유지하는 리소그래피 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 위상 변형은 상기 기판에서 상기 어시스트 피처로부터 회절된 상기 방사선의 콘트라스트를 감소시키도록 구성되는 리소그래피 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 광 위상 조정 장치에 의해 적용된 위상 변형은 상기 기능성 피처로부터 회절되는 방사선에 더 작은 영향을 주는 리소그래피 장치.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어기는 상기 광 위상 조정 장치를 작동시켜, 특정 회절 차수의 방사선에 위상 변형을 적용하도록 구성되고, 1 이상의 다른 회절 차수의 방사선에 위상 변형을 크게 적용하지 않는 리소그래피 장치.
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