JP2004040039A - Selecting method of exposing method - Google Patents

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JP2004040039A JP2002198644A JP2002198644A JP2004040039A JP 2004040039 A JP2004040039 A JP 2004040039A JP 2002198644 A JP2002198644 A JP 2002198644A JP 2002198644 A JP2002198644 A JP 2002198644A JP 2004040039 A JP2004040039 A JP 2004040039A
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exposing
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大沼 英寿
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a selecting method of an exposing method in which selection of an exposing technique corresponding to a real chip layout design is realized and required gate line width control is attained, when the exposing method is selected to perform pattern transfer for a mask pattern by the selected exposing method. <P>SOLUTION: The exposing method used when a pattern of 0.1μm of a line width is transferred to a resist film on a wafer is selected. First, in a step S<SB>1</SB>, a plurality of exposing methods are specified as candidates to be selected. For example, two exposing methods of a first exposing method using a half tone phase mask and a second exposing method using a Levenson phase mask are specified. In a step S<SB>2</SB>, an exposing condition for each exposing method selected in the step S<SB>1</SB>is set. In a step S<SB>3</SB>, an exposure simulation for using the first and second exposing methods is performed for all pattern of the mask patterns, to check the degree of a process margin (process tolerance). In a step S<SB>4</SB>, the exposing method including the exposing condition is decided based on the degree of the process tolerance. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光方法の選択方法に関し、更に詳細には、実チップレイアウト設計に対応した露光方法の選択を可能にし、求められるゲート線幅制御を達成できる露光方法及び露光条件に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程のフォトリソグラフィ処理で用いられるフォトマスクは、パターン開口を有する遮光膜をガラス基板上に設けた構造になっている。
半導体装置の製造工程で、例えば配線層をパターニングする際には、ウエハの配線層上にレジスト膜を成膜し、次いでフォトマスクを介してレジスト膜に投影露光することにより、遮光膜に設けられたパターン開口をレジスト膜上に転写してパターニングし、レジスト膜からなるエッチングマスクを形成する。次いで、エッチングマスクを使って、配線層をエッチングすることにより、所定の配線を形成している。
フォトマスクを作製する際には、半導体装置の設計配線パターンのCADデータをフォトマスク描画装置用の描画データに変換し、描画データに基づいて忠実に遮光膜をパターンニングしてフォトマスクを作成する。
【0003】
半導体装置の高集積密度化、微細化に伴い、パターンの線幅が微細化している。そこで、半導体装置の製造プロセスで行うフォトリソグラフィ工程では、パターンの線幅が微細化して露光波長近傍に近づくにつれて、光の干渉効果が顕著となり、設計パターンと転写レジストパターンとの間に差異が生ずる光近接効果が問題となっている。
光近接効果とは、電子線等の露光光のレジスト内散乱により、細いパターンやパターンのコーナ部が露光不足となって、寸法精度が劣化したり、矩形パターンの角が丸くなったりするという効果、また、パターンが互いに近接して配置されているときに両パターンから散乱された電子や光により、パターン外の部分が露光されて、レジストパターンが歪むという効果である。
つまり、光近接効果は、孤立ラインと繰り返しラインの線幅差やライン端縮み等の現象となってあらわれ、ゲート線幅制御性の劣化や合わせマージン減少をもたらす。
【0004】
フォトリソグラフィ工程に続くエッチング工程においても、フォトリソグラフィ工程と同様に、パターン間スペースの距離に応じたテーパー角の違いからエッチングボトムの線幅が異なり、ゲート線幅制御性が劣化するという現象が発生する。
【0005】
その結果、トランジスタ特性のバラツキが増大し、最終的にチップの歩留り低下やスピード収率低下となって生産効率及びチップ性能に対する設計マージンに対して著しい悪影響を与える。
この問題は、高集積性が要求される0.18μm世代ロジック回路チップにおいて顕著になってきたことから、各々のパターンについてスペースに依存した補正値を予め決定し、その補正をチップ全面に行うことで、ゲート線幅制御性を向上させることが検討されてきた。これを光近接効果補正(Optical Proximity effect Correction ; OPC)もしくはプロセス近接効果補正(Process Proximity effect Correction ;PPC)と呼ぶ。
【0006】
0.13μm世代以降では、パターン転写及び配線層のエッチング後の2次元パターン形状をサンプリング関数にて予測し、予測された形状が設計パターンにできるだけ一致する補正計算を高速に行うというモデルベースOPC手法が、一般に適用されてきている。
このOPC/PPCによる光近接効果補正の補正精度の確認として、補正後EPE(Edge Placement Error)を所望パターンのゲート線幅測長箇所など、例えばエッジ部にてシミュレーションし、チップ全体として補正後EPEが極端に大きくなっている箇所を同定したり、EPEの分布をもって検証することが可能である。但し、その際にはサンプリング及びシミュレーションそのものの信頼性を充分に確認することが重要になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
OPC/PPCはパターン毎最適露光量を一致させる技術ではあるが、プロセス裕度そのものを向上させることはできない。
プロセス裕度の向上技術として、変形照明、或いは空間周波数変調による回折光干渉を利用した超解像露光技術が上げられる。
超解像露光技術は、露光波長以下のデザインルールに対応したリソグラフィ技術であって、当然のことながら、実際の高集積デバイス回路レイアウト上にて所望のパターン形成全てにおいて有効でなければならず、しかもOPC/PPCによる最適露光量一致との組み合わせも重要である。
【0008】
しかし、これまで超解像露光技術のプロセス設計は、主として単純なリソグラフィパフォーマンスモニターによってのみ行われ、実チップに焼き付けて検証を行い、実際に問題が発生した場合に再度プロセス設計を最初からやり直していた。これでは、プロセス設計の支援とは物足らない。
そのため、実チップ試作TATが長くなって、チップ出荷時期が遅延し、ビジネスチャンスを逃す事態も発生していた。
【0009】
そこで、本発明の目的は、露光方法を選択し、選択した露光方法によりマスクパターンのパターン転写を行う際、実チップレイアウト設計に対応した露光技術の選択を可能にし、要求されるゲート線幅制御を達成できる、露光方法の選択方法を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を達成するために、先ず、以下に説明するように、実レイアウトチップ上(750万ゲート)の線幅0.15μm及び線幅0.10μmのゲート長バラツキシミュレーションをハーフトーン位相シフト法及びレベンソン位相シフト法について行って、露光方法の種類、及び露光条件によるプロセス裕度の変化を研究した。
図2から図4を参照して、実レイアウトチップ上(750万ゲート)のゲート長バラツキシミュレーションとプロセス裕度との関係を説明する。
【0011】
図2(a)及び(b)は、それぞれ、KrFスキャナーで、NA=0.60、σin=0.375/σout =0.75、6%透過率のハーフトーン位相シフトマスクを用いて線幅0.15μmのパターン転写したときの実チップレイアウト上のシミュレーション結果であって、2.5nm補正グリッドのOPCにより近接効果補正を行っている。
図2(a)はフォーカスしたときのEPE(nm)と標準偏差(%)との関係を示すグラフであり、一方、図2(b)はフォーカスレンジが0.10μmのときのEPE(nm)と標準偏差(%)との関係を示すグラフである。
【0012】
図3(a)及び(b)は、それぞれ、KrFスキャナーで、NA=0.60、σin=0.375/σout =0.75、6%透過率のハーフトーン位相シフトマスクを用いて線幅0.10μmのパターン転写したときの実チップレイアウト上のシミュレーション結果であって、2.5nm補正グリッドのOPCにより近接効果補正を行っている。
図3(a)は、フォーカスしたときのEPE(nm)と標準偏差(%)との関係を示すグラフであり、図2(b)はフォーカスレンジが0.10μmのときのEPE(nm)と標準偏差(%)との関係を示すグラフである。
【0013】
図4(a)及び(b)は、それぞれ、KrFスキャナーで、NA=0.53、σ=0.75でレベンソン位相シフト法により線幅0.10μmのパターン転写したときの実チップレイアウト上のシミュレーション結果であって、2.5nm補正グリッドのOPCにより近接効果補正を行っている。
図4(a)はフォーカスしたときのEPE(nm)と標準偏差(%)との関係を示すグラフであり、図4(b)はフォーカスレンジが0.10μmのときのEPE(nm)と標準偏差(%)との関係を示すグラフである。
【0014】
図2(a)及び(b)と図3(a)及び(b)とをそれぞれ比較すると、図3は、図2に比べて、ショット内バラツキまで考慮したバラツキ分布における標準偏差が大きいことがわかる。特に、フォーカスレンジが0.10μmのときのEPE(nm)が広い範囲にわたって大きい。
これは、KrFスキャナーにおいてNA=0.60、σin=0.375/σout =0.75、6%透過率のハーフトーン位相シフトマスクを用いた結果であって、フォーカスレンジが0.1μmまでのプロセス条件下の線幅0.15μmのパターン転写では、実レイアウトチップ上のバラツキの標準偏差に変化は見られないが、線幅0.10μmのパターン転写では、実レイアウトチップ上のバラツキの標準偏差が増大し、実レイアウトチップを用いたプロセス設計上で問題があることを示している。
【0015】
一方、図5(a)及び(b)から判る通り、レベンソン位相シフト法による実チップレイアウト上のフォーカスレンジが0.10μmのときのバラツキを実レイアウトチップ上にてシミュレーションしてみると、バラツキが±5nm以内に抑えられていることが判り、バラツキ増大が殆ど顕在していない。
本シミュレーション結果から実レイアウトチップ上でプロセス裕度の要求を満たすためには、線幅0.10μmのパターン転写にはレベンソン位相シフト法が有効であることがわかる。
【0016】
上記目的を達成するために、以上の知見に基づいて、本発明に係る露光方法の選択方法は、露光方法を選択し、選択した露光方法によりマスクパターンのパターン転写を行う際、
マスクパターンとして設けられた様々な形状のパターンのうちの少なくとも一部を選択し、
パターンのスペース依存性及び露光プロセス条件をフィッテイングした露光シミュレーションを選択したパターンの全てに対して行って、プロセスマージン(プロセス裕度)の大小を露光方法毎に計算し、
計算で求めたプロセスマージンの大小に従って露光方法及び露光パラメータを決定することを特徴としている。
【0017】
本発明方法では、マスクパターンとして設けられた様々な形状のパターンのうちの少なくとも一部を選択し、例えば主要な70%とか80%とかを選択し、露光シミュレーションを選択したパターンの全てに対して行い、そしてプロセス裕度を求めて、プロセス裕度の大小により露光方法及び露光条件を選択しているので、実チップレイアウト設計に対応した露光方法の選択を可能にし、求められるゲート線幅制御を達成できる。
本発明方法で、「パターンのスペース依存性及び露光プロセス条件をフィッテイングした露光シミュレーション」のフィッテイングとは、多次元複数関数における係数値を実験値から決定し、所望のシミュレーションを可能とすることを言う。
【0018】
露光シミュレーションはパターンの全てについて行うことが、当然に好ましいことである。
つまり、好適な本発明方法の実施態様では、マスクパターンとして設けられた様々な形状のパターンの全てを選択し、パターンのスペース依存性及び露光プロセス条件をフィッテイングした露光シミュレーションをパターンの全てに対して行う。
【0019】
具体的には、本発明方法は、選択すべき候補として複数の露光方法を特定するステップと、
選択した各露光方法に対する露光条件を設定するステップと、
各露光方法による露光シミュレーションを設定した露光条件でマスクパターンのパターンの全てに対して行い、プロセスマージン(プロセス裕度)の大小を確認するステップと、
プロセス裕度の大小により、露光条件を含めて露光方法を決定するステップとを有する。
【0020】
本発明方法では、プロセス裕度により露光条件を含めて露光方法を決定しているので、実チップレイアウト設計に対応した露光技術の選択を可能にし、求められるゲート線幅制御を達成できる。また、設計マージンとプロセスマージンの両方を考慮したチップの設計を行うことが可能となる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下に、添付図面を参照し、実施形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明する。
実施形態例
本実施形態例は、本発明に係る露光方法の選択方法の実施形態の一例であって、図1は本実施形態例の方法を適用する際の手続きを示すフローチャートである。
本実施形態例では、線幅0.1μmのパターンをウエハ上のレジスト膜に転写する際の露光方法を選択する。
先ず、図1に示すように、ステップS1 で、選択すべき露光方法として複数の露光方法の候補を特定する。本実施形態例では、例えばハーフトーン位相マスクを使った第1の露光方法とレベンソン位相マスクを使った第2の露光方法の二つの露光方法を特定する。
【0022】
次いで、ステップS2 では、ステップS1 で選択した各露光方法に対する露光条件を設定する。本実施形態例では、第1の露光方法の露光条件として、KrFスキャナーで、NA=0.60、σin=0.375/σout =0.75、6%透過率のハーフトーン位相シフトマスクを用いる。また、第2の露光方法の露光条件として、KrFスキャナーで、NA=0.53、σ=0.75でレベンソン位相シフトマスクを用いる。
【0023】
次いで、ステップS3 では、第1及び第2の露光方法を使ったときの露光シミュレーションをマスクパターンの全パターンに対して行い、プロセスマージン(プロセス裕度)の大小を確認する。本実施形態例では、その結果は、図3及び図4に示すとおりである。
【0024】
続いて、ステップS4 で、プロセス裕度の大小により、露光条件を含めて露光方法を決定する。
本実施形態例では、第2の露光方法を選択する。それは、図3と図4との比較から判る通り、レベンソン位相シフトマスクを使った実チップレイアウト上のフォーカスレンジが0.10μmのときのバラツキを実レイアウトチップ上にてシミュレーションしてみると、バラツキが±5nm以内に抑えられていることが判り、バラツキ増大が殆ど顕在しないからである。
【0025】
【発明の効果】
本発明方法によれば、マスクパターンとして設けられた様々な形状のパターンのうちの少なくとも一部、好ましくは全てを選択し、ターンのスペース依存性及び露光プロセス条件をフィッテイングした露光シミュレーションを選択したパターンの全てに対して行って、プロセスマージン(プロセス裕度)の大小を露光方法毎に計算し、計算で求めたプロセスマージンの大小に従って露光方法及び露光パラメータを決定する。
これにより、実チップレイアウト設計に対応した露光技術の選択を可能にし、要求されるゲート線幅制御を達成できる。また、設計マージンとプロセスマージンの両方を考慮したチップの設計を行うことが可能となり、顧客の満足するチップの充分な供給が可能になる。また、光近接効果補正精度、及びプロセス近接効果補正精度を明確に出来るとともに、ウエハ寸法制御性に関する仕様も明確にでき、試作に要する無駄な工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例の露光方法の選択方法の手順を示すフローチャートである。
【図2】図2(a)及び(b)は、それぞれ、KrFスキャナーで、NA=0.60、σin=0.375/σout =0.75、6%透過率のハーフトーン位相シフトマスクを用いて線幅0.15μmのパターン転写したときの実チップレイアウト上のシミュレーション結果である。
【図3】図3(a)及び(b)は、それぞれ、KrFスキャナーで、NA=0.60、σin=0.375/σout =0.75、6%透過率のハーフトーン位相シフトマスクを用いて線幅0.10μmのパターン転写したときの実チップレイアウト上のシミュレーション結果である。
【図4】図4(a)及び(b)は、それぞれ、KrFスキャナーで、NA=0.53、σ=0.75でレベンソン位相シフト法により線幅0.10μmのパターン転写したときの実チップレイアウト上のシミュレーション結果である。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exposure method selection method, and more particularly, to an exposure method and an exposure condition capable of selecting an exposure method corresponding to an actual chip layout design and achieving required gate line width control.
[0002]
[Prior art]
A photomask used in a photolithography process in a semiconductor device manufacturing process has a structure in which a light-shielding film having a pattern opening is provided on a glass substrate.
In the process of manufacturing a semiconductor device, for example, when patterning a wiring layer, a resist film is formed on the wiring layer of the wafer, and then the resist film is projected and exposed through a photomask to provide a light-shielding film. The pattern opening is transferred onto the resist film and patterned to form an etching mask made of the resist film. Next, a predetermined wiring is formed by etching the wiring layer using an etching mask.
When manufacturing a photomask, CAD data of a design wiring pattern of a semiconductor device is converted into drawing data for a photomask drawing device, and a light mask is faithfully patterned based on the drawing data to form a photomask. .
[0003]
2. Description of the Related Art As the integration density and miniaturization of semiconductor devices increase, the line width of patterns has become finer. Therefore, in the photolithography process performed in the manufacturing process of the semiconductor device, as the line width of the pattern becomes smaller and approaches the vicinity of the exposure wavelength, the light interference effect becomes remarkable, and a difference occurs between the design pattern and the transfer resist pattern. The optical proximity effect is a problem.
The optical proximity effect is an effect that thin patterns and corners of the patterns become insufficiently exposed due to scattering of exposure light such as electron beams in the resist, resulting in poor dimensional accuracy and rounded corners of rectangular patterns. In addition, there is an effect that a portion outside the pattern is exposed by electrons or light scattered from the two patterns when the patterns are arranged close to each other, and the resist pattern is distorted.
In other words, the optical proximity effect appears as a phenomenon such as a line width difference between the isolated line and the repetition line, a line end shrinkage, and the like, resulting in deterioration of gate line width controllability and a decrease in alignment margin.
[0004]
In the etching process following the photolithography process, as in the photolithography process, the line width of the etching bottom differs due to the difference in the taper angle according to the distance between the patterns, and the phenomenon that the gate line width controllability deteriorates I do.
[0005]
As a result, variations in transistor characteristics are increased, and ultimately the chip yield and the speed yield are reduced, which has a significant adverse effect on the design margin for production efficiency and chip performance.
Since this problem has become remarkable in a 0.18 μm generation logic circuit chip that requires high integration, it is necessary to determine a space-dependent correction value for each pattern in advance and perform the correction over the entire chip. Therefore, it has been studied to improve the gate line width controllability. This is called Optical Proximity Effect Correction (OPC) or Process Proximity Effect Correction (PPC).
[0006]
From the 0.13 μm generation onwards, a model-based OPC method that predicts a two-dimensional pattern shape after pattern transfer and wiring layer etching by a sampling function, and performs high-speed correction calculation in which the predicted shape matches the design pattern as much as possible. Has been generally applied.
As confirmation of the correction accuracy of the optical proximity effect correction by the OPC / PPC, a corrected EPE (Edge Placement Error) is simulated at a gate line width measurement position of a desired pattern, for example, at an edge portion, and the corrected EPE of the entire chip It is possible to identify a place where is extremely large or to verify the distribution of EPE. However, in that case, it is important to sufficiently check the reliability of the sampling and the simulation itself.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Although OPC / PPC is a technique for matching the optimum exposure amount for each pattern, it cannot improve the process margin itself.
As a technique for improving the process margin, there is a super-resolution exposure technique using deformed illumination or diffracted light interference by spatial frequency modulation.
The super-resolution exposure technology is a lithography technology corresponding to a design rule that is equal to or smaller than the exposure wavelength, and, of course, must be effective in all desired pattern formations on an actual high-integrated device circuit layout. In addition, the combination with the optimal exposure amount matching by OPC / PPC is also important.
[0008]
Until now, however, process design for super-resolution exposure technology has mainly been performed only with a simple lithography performance monitor, and verification has been performed by printing it on an actual chip.If a problem actually occurs, the process design has to be repeated from the beginning. Was. This is not enough to support process design.
As a result, the actual chip prototype TAT has been lengthened, the chip shipment time has been delayed, and business opportunities have been missed.
[0009]
Therefore, an object of the present invention is to select an exposure method, and when performing pattern transfer of a mask pattern by the selected exposure method, it is possible to select an exposure technique corresponding to an actual chip layout design, and to control gate line width required. Is to provide a method of selecting an exposure method that can achieve the following.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the inventor first performed a half-width simulation of a line width of 0.15 μm and a gate length variation of 0.10 μm on a real layout chip (7.5 million gates) as described below. We conducted the tone phase shift method and the Levenson phase shift method, and studied the change in process margin depending on the type of exposure method and exposure conditions.
With reference to FIGS. 2 to 4, the relationship between the gate length variation simulation on the actual layout chip (7.5 million gates) and the process margin will be described.
[0011]
FIGS. 2A and 2B are KrF scanners using a halftone phase shift mask with NA = 0.60, σ in = 0.375 / σ out = 0.75, and 6% transmittance, respectively. This is a simulation result on an actual chip layout when a pattern having a line width of 0.15 μm is transferred, and proximity effect correction is performed by OPC using a 2.5 nm correction grid.
FIG. 2A is a graph showing the relationship between the EPE (nm) when focused and the standard deviation (%), while FIG. 2B is the EPE (nm) when the focus range is 0.10 μm. 4 is a graph showing the relationship between the standard deviation (%).
[0012]
FIGS. 3A and 3B are KrF scanners using a halftone phase shift mask with NA = 0.60, σ in = 0.375 / σ out = 0.75, and 6% transmittance. This is a simulation result on a real chip layout when a pattern having a line width of 0.10 μm is transferred, and proximity effect correction is performed by OPC of a 2.5 nm correction grid.
FIG. 3A is a graph showing the relationship between the EPE (nm) and the standard deviation (%) when focused, and FIG. 2B is a graph showing the relationship between the EPE (nm) when the focus range is 0.10 μm. It is a graph which shows a relationship with a standard deviation (%).
[0013]
FIGS. 4A and 4B show the actual chip layout when a pattern having a line width of 0.10 μm is transferred by the Levenson phase shift method with NA = 0.53 and σ = 0.75 using a KrF scanner, respectively. This is a simulation result, and proximity effect correction is performed by OPC of a 2.5 nm correction grid.
FIG. 4A is a graph showing the relationship between the EPE (nm) and the standard deviation (%) when focusing, and FIG. 4B is a graph showing the relationship between the EPE (nm) and the standard when the focus range is 0.10 μm. It is a graph which shows a relationship with a deviation (%).
[0014]
When comparing FIGS. 2A and 2B with FIGS. 3A and 3B, FIG. 3 shows that, compared to FIG. 2, the standard deviation in the variation distribution taking into account the in-shot variation is larger. Understand. In particular, the EPE (nm) when the focus range is 0.10 μm is large over a wide range.
This is the result of using a halftone phase shift mask with NA = 0.60, σ in = 0.375 / σ out = 0.75, and 6% transmittance in the KrF scanner, and the focus range is 0.1 μm. In the pattern transfer with a line width of 0.15 μm under the process conditions described above, there is no change in the standard deviation of the variation on the actual layout chip. However, in the pattern transfer with a line width of 0.10 μm, the variation on the actual layout chip does not. The standard deviation increases, indicating that there is a problem in the process design using the actual layout chip.
[0015]
On the other hand, as can be seen from FIGS. 5A and 5B, when the variation when the focus range on the actual chip layout by the Levenson phase shift method is 0.10 μm is simulated on the actual layout chip, the variation is shown. It can be seen that it is suppressed within ± 5 nm, and the increase in variation is hardly evident.
From this simulation result, it is understood that the Levenson phase shift method is effective for pattern transfer with a line width of 0.10 μm in order to satisfy the requirement of the process margin on the actual layout chip.
[0016]
In order to achieve the above object, based on the above findings, the method for selecting an exposure method according to the present invention, when selecting an exposure method, when performing a pattern transfer of a mask pattern by the selected exposure method,
Select at least a part of patterns of various shapes provided as a mask pattern,
An exposure simulation in which the space dependence of the pattern and the exposure process conditions are fitted is performed on all of the selected patterns, and the magnitude of the process margin (process margin) is calculated for each exposure method.
The exposure method and the exposure parameter are determined according to the magnitude of the process margin obtained by the calculation.
[0017]
In the method of the present invention, at least a part of patterns having various shapes provided as mask patterns is selected, for example, 70% or 80% is selected, and exposure simulation is performed on all of the selected patterns. And the process margin is determined, and the exposure method and exposure conditions are selected according to the magnitude of the process margin, so that the exposure method corresponding to the actual chip layout design can be selected, and the required gate line width control can be performed. Can be achieved.
In the method of the present invention, the fitting of "exposure simulation in which the space dependence of the pattern and the exposure process conditions are fitted" means that coefficient values in a multidimensional multiple function are determined from experimental values to enable a desired simulation. Say
[0018]
It is naturally preferable that the exposure simulation is performed for all of the patterns.
That is, in a preferred embodiment of the method of the present invention, all of the patterns of various shapes provided as mask patterns are selected, and an exposure simulation in which the space dependency of the pattern and the exposure process conditions are fitted is performed on all of the patterns. Do it.
[0019]
Specifically, the method of the present invention comprises the steps of: identifying a plurality of exposure methods as candidates to be selected;
Setting exposure conditions for each selected exposure method;
Performing an exposure simulation by each exposure method on all of the patterns of the mask pattern under the set exposure conditions, and confirming a magnitude of a process margin (process margin);
Determining the exposure method including the exposure conditions according to the magnitude of the process latitude.
[0020]
In the method of the present invention, since the exposure method is determined including the exposure conditions according to the process margin, it is possible to select the exposure technique corresponding to the actual chip layout design, and to achieve the required gate line width control. Further, it becomes possible to design a chip in consideration of both the design margin and the process margin.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described specifically and in detail with reference to the accompanying drawings by way of example embodiments.
Embodiment Example This embodiment is an example of an embodiment of a method of selecting an exposure method according to the present invention, and FIG. 1 is a flowchart showing a procedure when applying the method of this embodiment. is there.
In the present embodiment, an exposure method for transferring a pattern having a line width of 0.1 μm to a resist film on a wafer is selected.
First, as shown in FIG. 1, in step S 1, identifies a plurality of candidates for the exposure method as the exposure method of choice. In the present embodiment, two exposure methods, for example, a first exposure method using a halftone phase mask and a second exposure method using a Levenson phase mask are specified.
[0022]
Then, in step S 2, sets the exposure conditions for each exposure method selected in step S 1. In this embodiment, a halftone phase shift mask having NA = 0.60, σ in = 0.375 / σ out = 0.75, and 6% transmittance with a KrF scanner as exposure conditions of the first exposure method. Is used. Further, as an exposure condition of the second exposure method, a Levenson phase shift mask is used with a KrF scanner at NA = 0.53 and σ = 0.75.
[0023]
Then, in step S 3, and an exposure simulation when using the first and second exposure method for all patterns of the mask pattern, to check the magnitude of the process margin (process tolerance). In the present embodiment, the results are as shown in FIGS.
[0024]
Subsequently, in step S 4, the magnitude of the process tolerance, for determining the exposure method including the exposure conditions.
In the present embodiment, the second exposure method is selected. As can be seen from a comparison between FIG. 3 and FIG. 4, when the variation when the focus range on the real chip layout using the Levenson phase shift mask is 0.10 μm is simulated on the real layout chip, the variation is obtained. Is found to be kept within ± 5 nm, and the increase in variation hardly appears.
[0025]
【The invention's effect】
According to the method of the present invention, at least a part, and preferably all, of patterns having various shapes provided as mask patterns are selected, and an exposure simulation in which the space dependency of the turn and the exposure process conditions are fitted is selected. The process is performed for all the patterns, and the magnitude of the process margin (process margin) is calculated for each exposure method, and the exposure method and the exposure parameters are determined according to the magnitude of the process margin obtained by the calculation.
As a result, it is possible to select an exposure technique corresponding to an actual chip layout design, and to achieve required gate line width control. In addition, it is possible to design a chip in consideration of both the design margin and the process margin, and it is possible to supply a chip that satisfies the customer sufficiently. Further, the optical proximity effect correction accuracy and the process proximity effect correction accuracy can be clarified, and the specifications relating to the wafer dimensional controllability can be clarified, so that unnecessary man-hours required for trial production can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a procedure of a method of selecting an exposure method according to an embodiment.
FIGS. 2 (a) and (b) are halftone phase shifts of NA = 0.60, σ in = 0.375 / σ out = 0.75, 6% transmittance with a KrF scanner, respectively. It is a simulation result on an actual chip layout when a pattern having a line width of 0.15 μm is transferred using a mask.
FIGS. 3 (a) and (b) are halftone phase shifts of NA = 0.60, σ in = 0.375 / σ out = 0.75, 6% transmittance with a KrF scanner, respectively. It is a simulation result on an actual chip layout when a pattern having a line width of 0.10 μm is transferred using a mask.
FIGS. 4 (a) and 4 (b) show actual results when a pattern having a line width of 0.10 μm is transferred by a Levenson phase shift method using a KrF scanner at NA = 0.53 and σ = 0.75, respectively. It is a simulation result on a chip layout.

Claims (3)

露光方法を選択し、選択した露光方法によりマスクパターンのパターン転写を行う際、
マスクパターンとして設けられた様々な形状のパターンのうちの少なくとも一部を選択し、
前記パターンのスペース依存性及び露光プロセス条件をフィッテイングした露光シミュレーションを選択したパターンの全てに対して行って、プロセスマージン(プロセス裕度)の大小を露光方法毎に計算し、
前記計算で求めたプロセスマージンの大小に従って露光方法及び露光パラメータを決定することを特徴とする露光方法の選択方法。
Select the exposure method, when performing the pattern transfer of the mask pattern by the selected exposure method,
Select at least a part of patterns of various shapes provided as a mask pattern,
An exposure simulation in which the space dependency of the pattern and the exposure process conditions are fitted is performed on all of the selected patterns, and the magnitude of a process margin (process margin) is calculated for each exposure method.
A method of selecting an exposure method, wherein an exposure method and an exposure parameter are determined according to the magnitude of the process margin obtained by the calculation.
前記マスクパターンとして設けられた様々な形状の前記パターンの全てを選択し、前記パターンのスペース依存性及び露光プロセス条件をフィッテイングした露光シミュレーションを前記パターンの全てに対して行うことを特徴とする請求項1に記載の露光方法の選択方法。An exposure simulation in which all of the patterns of various shapes provided as the mask pattern are selected and the space dependency of the pattern and an exposure process condition are fitted is performed on all of the patterns. Item 1. A method for selecting an exposure method according to Item 1. 選択すべき候補として複数の露光方法を特定するステップと、
前記選択した各露光方法に対する露光条件を設定するステップと、
各露光方法による露光シミュレーションを前記設定した露光条件でマスクパターンの前記パターンの全てに対して行い、前記プロセスマージン(プロセス裕度)の大小を確認するステップと、
前記プロセス裕度の大小により、露光条件を含めて露光方法を決定するステップとを有することを特徴とする請求項2に記載の露光方法の選択方法。
Identifying a plurality of exposure methods as candidates to be selected;
Setting exposure conditions for each of the selected exposure methods,
Performing an exposure simulation by each exposure method on all of the mask patterns under the set exposure conditions, and confirming the magnitude of the process margin (process margin);
3. The method according to claim 2, further comprising: determining an exposure method including an exposure condition according to the magnitude of the process latitude.
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