專利名稱：原版數(shù)據(jù)生成方法、原版生成方法、曝光方法和器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
日本專利申請7>開出版物No.2004-221594討論了通過數(shù)值 計算導出如何插入輔助圖案的方法。本發(fā)明旨在一種用于生成適于改善曝光設(shè)備的分辨率和產(chǎn) 量的原版數(shù)據(jù)的方法。
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的計算機的配置。
將描述根據(jù)當前示例性實施例的通過使用干涉圖或近似空 間像布置輔助圖案以生成原版圖案的方法。掩模表面上的圖案的尺寸 和晶片表面上的圖案的尺寸根據(jù)投影光學系統(tǒng)140的放大率而不同。 然而，為更加容易地理解，假設(shè)通過將掩模表面上的圖案的尺寸乘以 放大率，掩模表面上的圖案的尺寸一對一地對應于晶片表面上的圖案 的尺寸。因此，掩模表面的坐標系一對一地對應于晶片表面的坐標系。TCC —般被定義為投影光學系統(tǒng)的光瞳面上的系數(shù)。更具 體地說，TCC是有效光源、投影光學系統(tǒng)的光瞳函數(shù)以及投影光學系
0045ITCC可以通過以下表達式來表達
(2)
其中，"(f，g)"表示光瞳面上的坐標，"S(f，g)"是表示有效光源的函 數(shù)，，，P(f，g)"表示光瞳函數(shù)，"*"表示復共軛，積分范圍從"-oo"到"oo"。可以按如下方式相對于固定項"(f，,g，)"定義表達式(5)中的 項"Wf，,g，(f"，g")":<formula>formula see original document page 11</formula>
(6)。在步驟S204中，已查看了圖案數(shù)據(jù)40a和近似空間^象40c 的用戶基于由控制單元20計算出的干涉圖40b或近似空間像40c，布 置主圖案和輔助圖案。
10081如上文所描述的，透射光的主圖案和輔助圖案布置在干涉 圖40b或近似空間像40c的值達到峰值的位置或布置在滿足預定條件 的區(qū)域。主圖案布置在與投影光學系統(tǒng)的物面上的圖案的位置對應的 位置(一般而言，位置幾乎相同)。不被解析的輔助圖案布置在干涉圖 40b或近似空間像40c的值達到峰值的位置。由圖案數(shù)據(jù)本身表示的 布局圖案，其尺寸改變的布局圖案，以及其位置改變的布局圖案可以 用作主圖案。膝光設(shè)備100是浸入式曝光設(shè)備，它將投影光學系統(tǒng)140 的最終表面和襯底170浸入液體180中，將襯底170通過液體180曝 光于作為原版的掩模130的圖案。曝光設(shè)備100是步進掃描 (step-and-scan)型投影曝光設(shè)備。然而，本實施例也可以應用于步 進重復(step-and-r印eat)型投影曝光設(shè)備或其他類型的曝光設(shè)備。
01281照明裝置110對在其上形成了要轉(zhuǎn)印的電路圖案的掩模130
進行照明，并包括光源單元和照明光學系統(tǒng)。光源單元包括作為光源
的激光器112，以及束整形系統(tǒng)114。在掩模130上，形成要轉(zhuǎn)印的圖案和輔助圖案。由掩模臺 132支撐并驅(qū)動掩模13。衍射光從掩模130透過投影光學系統(tǒng)140， 然后投射到襯底170上。掩模130和襯底170被布置在建立了光學共軛位置關(guān)系的位置。
[0145I曝光設(shè)備100，即，掃描器，通過對掩模130和襯底170進 行同步掃描，將掩模130上的圖案轉(zhuǎn)印到襯底170。在步進重復型曝 光設(shè)備的情況下，在掩模130和襯底170是靜止的狀態(tài)下進行曝光。
[0W6作為掩模130，可以使用二元掩模、半色調(diào)掩模或相移掩模。
[0147I掩模臺132支撐掩模130，并在X軸方向和正交于X軸方 向的Y軸方向移動掩模130。掩模臺132連接到諸如線性馬達之類的 移動機構(gòu)。膝光設(shè)備100使用主控制單元150在同步狀態(tài)下對掩模130 和襯底170進行掃描。
[0148投影光學系統(tǒng)140具有在襯底170上形成透過掩模130的 衍射光的圖像以獲得在其上形成的圖案的功能。作為投影光學系統(tǒng) 140，可以使用包括多個透鏡元件的光學系統(tǒng)，或包括多個透鏡元件和 至少一個凹面鏡的光學系統(tǒng)(反射折射光學系統(tǒng))。此外，可以使用具
有多個透鏡元件和至少一個諸如相息圖之類的衍射光學元件的光學系統(tǒng)。
[0149主控制單元150對每一單元和部分進行驅(qū)動和控制。具體 來說，主控制單元150基于通過監(jiān)視和輸入裝置152的輸入單元輸入 的信息和來自照明裝置110的信息，控制照明。主控制單元150的控 制信息及其他信息顯示在監(jiān)視和輸入裝置152的監(jiān)視器上。
[0150在襯底170上，光致抗蝕劑172被涂在晶片174上?？梢?使用液晶襯底代替晶片174。襯底170由襯底臺176進行支撐。
[0151對于液體180,使用具有相對于曝光波長的高透射率、并且 很好地匹配抗蝕過程的材料，利用該材料，沒有涂污粘附到投影光學 系統(tǒng)中。
0152在通過束整形系統(tǒng)114對束進行整形之后，在曝光過程中 從激光器112發(fā)出的光通量通過聚光光學系統(tǒng)116被引入到光學積分 器118中。
[0153光學積分器118使照明光均衡，孔徑光闌120設(shè)置有效光 源強度分布。照明光在最佳照明條件下，通過聚光透鏡122、折疊式
反射鏡124、遮光片126以及成像透鏡128對掩模130照明。透過掩 模130的光通量被投影光學系統(tǒng)140以預定的縮小比縮小投射到襯底 170上。
[01541投影光學系統(tǒng)140的面向襯底170的最終表面被浸入具有 高折射率的液體180中。相應地，投影光學系統(tǒng)140的NA值變高， 襯底170上的分辨率變高。此外，通過偏振控制，在抗蝕劑172上形 成具有高對比度的圖像。
[0155I根據(jù)本示例性實施例，曝光設(shè)備100通過高精確度地轉(zhuǎn)印 抗蝕劑上的圖案，可以提供高質(zhì)量的器件(半導體器件、液晶顯示(LCD) 器件、成像器件(電荷耦合器件(CCD))，或薄膜磁頭)。
0156下面將描述利用對其應用了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例生 成的掩模130的曝光設(shè)備IOO，來制造器件(半導體集成電路器件或 LCD器件)的方法。
[01571首先，設(shè)計器件的電路。更具體地說，基于器件的功能規(guī) 格，在原理圖級別設(shè)計器件。然后，設(shè)計器件的布局。
0158I在設(shè)計布局時，使用計算機輔助設(shè)計(CAD)軟件設(shè)計出上 文所描述的布局圖案，來生成圖案數(shù)據(jù)40a。
[0159然后，制備適合于形成所設(shè)計電路圖案的掩模。更具體地 說，利用根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的方法生成原版數(shù)據(jù)40d 。
[01601然后，將原版數(shù)據(jù)40d輸入到EB光刻設(shè)備，以基于原版數(shù) 據(jù)40d在掩模130上繪制Cr的圖案。如此，制備掩模130。
[01611然后，曝光設(shè)備100執(zhí)行將應用了感光材料的襯底(晶片 或玻璃襯底)曝光的處理，使襯底(感光材料)顯影的處理，及其他 公眾已知的處理。如此，制造了該器件。公眾已知的處理包括蝕刻、 去除抗蝕劑、切割成片、粘合以及封裝。
[0162利用根據(jù)當前示例性實施例的制造器件的方法，可以制造 具有高于常規(guī)器件的質(zhì)量的器件。此外，當前示例性實施例還為適合 于改善曝光設(shè)備的產(chǎn)量的掩模生成數(shù)據(jù)。如此，可以縮短制造半導體
器件所花的時間。
[0163I在當前示例性實施例中，使用采用了二元掩模的曝光方法。 然而，如果使用半色調(diào)掩模，則也可以應用類似的原版數(shù)據(jù)生成方法。 半色調(diào)掩模是其二元掩模的光屏蔽部分是半透明部件的掩模，向掩模 的孔口提供180度的相位差。
[0164雖然已經(jīng)參照示例性實施例描述了本發(fā)明，但是應當理 解，本發(fā)明不限于公開的示例性實施例。以下權(quán)利要求的范圍應當被 給予最寬的解釋，以包含所有修改以及等同的結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種用于生成原版的數(shù)據(jù)的方法，該數(shù)據(jù)在利用照明光對原版進行照明以及通過投影光學系統(tǒng)將原版上的圖案的圖像投影到襯底上的處理過程中使用，所述方法包括基于表示利用照明光在投影光學系統(tǒng)的光瞳面上形成的光強度分布的函數(shù)以及投影光學系統(tǒng)的光瞳函數(shù)，計算二維透射交叉系數(shù)；基于所計算出的二維透射交叉系數(shù)和投影光學系統(tǒng)的物面上的第一圖案，計算近似空間像，所述近似空間像是通過投影光學系統(tǒng)的像面上的空間像的多個分量中的至少一個分量對所述空間像進行近似而獲得的；基于所述近似空間像，生成具有所述物面上的第一圖案以及輔助圖案的另一圖案；以及生成原版數(shù)據(jù)，所述原版數(shù)據(jù)包括通過使用由所述生成處理生成的所述另一圖案作為所述物面上的第一圖案重復地執(zhí)行所述計算處理和所述生成處理而生成的圖案。
2. —種用于生成原版的數(shù)據(jù)的方法，該數(shù)據(jù)在利用照明光對原版 進行照明以及通過投影光學系統(tǒng)將原版上的圖案的圖{象投影到襯底上 的處理過程中使用，所述方法包括基于表示利用照明光在投影光學系統(tǒng)的光瞳面上形成的光強度分 布的函數(shù)以及投影光學系統(tǒng)的光瞳函數(shù)，計算透射交叉系數(shù)；基于所計算出的透射交叉系數(shù)的特征值和特征函數(shù)，以及投影光 學系統(tǒng)的物面上的第一圖案，計算干涉圖；基于所述干涉圖，生成具有所述物面上的第一圖案以及輔助圖案 的另一圖案；以及生成原版數(shù)據(jù)，所述原版數(shù)據(jù)包括通過使用由所述生成處理生成 的所述另一圖案作為所述物面上的第一圖案重復地執(zhí)行所述計算處理 和所述生成處理而生成的圖案。
3. —種用于生成原版的方法，所述方法包括通過根據(jù)權(quán)利要求l 或2所述的方法生成原版數(shù)據(jù)，以及使用所述生成的原版數(shù)據(jù)制造原 版。
4. 一種使襯底曝光的方法，包括對通過根據(jù)權(quán)利要求3所迷的方法生成的原版進行照明；以及 將所述原版上的圖案的圖像投影到襯底上，并通過投影光學系統(tǒng) 使所述襯底曝光。
5. —種制造器件的方法，包括通過根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，使襯底曝光于原版上的圖案的 圖像；使所膝光的襯底顯影；以及 從所曝光的襯底形成器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及原版數(shù)據(jù)生成方法、原版生成方法、曝光方法和器件制造方法。所述原版數(shù)據(jù)生成方法包括基于表示利用照明光在投影光學系統(tǒng)的光瞳面上形成的光強度分布的函數(shù)以及投影光學系統(tǒng)的光瞳函數(shù)，計算二維透射交叉系數(shù)；基于所計算出的二維透射交叉系數(shù)和投影光學系統(tǒng)的物面上的第一圖案，計算近似空間像，所述近似空間像是通過投影光學系統(tǒng)的像面上的空間像的多個分量中的至少一個分量對所述空間像進行近似而獲得的；基于所述近似空間像，生成具有所述物面上的第一圖案以及輔助圖案的另一圖案；以及生成原版數(shù)據(jù)，所述原版數(shù)據(jù)包括通過使用由所述生成處理生成的所述另一圖案作為所述物面上的第一圖案重復地執(zhí)行所述計算處理和所述生成處理而生成的圖案。
文檔編號G03F1/68GK101354529SQ200810130060
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月24日
發(fā)明者山添賢治 申請人:佳能株式會社