CN1668979A - 图形尺寸校正装置和图形尺寸校正方法 - Google Patents

Abstract

校正装置的构成包括：具有测试图形的试验用光掩模(1)；利用该试验用光掩模(1)，作为距离的函数并按与开口率的关系定量化测试图形上的上述尺寸变动的定量化机构(2)；将具有多个实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个校正区域算出开口率的开口率算出机构(3)；用开口率算出机构算出的开口率输入到用试验用光掩模(1)定量化的结果中，按每一个校正区域算出实际器件图形的尺寸变动，据此校正实际器件图形的设计数据的数据校正机构(4)；校正邻近效应的邻近效应校正机构(5)。借助于该校正装置，定量地估计在蚀刻中所曝光的图形上发生的尺寸变动，据此能够容易且正确地校正图形尺寸。

Description

图形尺寸校正装置和图形尺寸校正方法

技术领域

本发明涉及图形尺寸校正装置和校正方法，其修正半导体器件制造工序之一的蚀刻工序中形成的器件图形的尺寸，适合应用于例如IC、LSI等半导体芯片、液晶面板等的显示元件、磁头等的检测元件、CCD等的摄像元件等的各种器件的制造。

背景技术

在图形形成技术中，进行利用光刻的半导体器件制造。光刻是，在作为光掩模的中间掩模上制作所希望的图形，通过缩小光学系统在取样基板上转印图形的办法。在取样基板上形成称作抗蚀剂的感光性树脂，将转印的图形潜像利用由显影液引起的的曝光部和未曝光部的溶解速度差，形成图形并加以蚀刻，由此能够进行所希望的材料加工。

在曝光技术中，为了高精度地转印微细的图形，除曝光光的波长、使中间掩模结构最适合外，计算并算出邻近图形的影响，进行校正。这种校正叫做OPC(Optical Proximity Correction/光学邻近校正)，鉴于曝光装置的照明条件(NA，Sigma)和曝光条件(抗蚀剂材料、曝光波长)等，对图形的转印如根据计算光邻近效应的影响或由实验算出校正量，校正中间掩模尺寸。

然而，用OPC法存在不能校正的成分，例如，由曝光装置的光斑和蚀刻时引起的疎密图形的尺寸差，形成的图形尺寸变动。曝光装置的光斑，因透镜微细的凹凸和折射率的变动、晶片表面上的反射漫射光而发生。进而最近，取决于各图形周围状况的局部光斑的发生正成为注视的问题。这个称作所谓局部光斑，是由依赖于利用的曝光光波长(代表193nm的短波长)等的透镜材料的特殊性产生的，并成为转印图形形状和线宽上产生难以预料的变化的主要原因。并且，在蚀刻中，在被蚀刻面积多的区域中，造成反应气体缺乏或反应生成物的增加，因任意区域中的面积依存、尺寸依存而导致形成图形精度的劣化。

但是，难以高精度地校正这种曝光装置的局部光斑和蚀刻中的加重效应引起的尺寸变动。

为了良好地形成半导体装置上预期的各图形，上述局部光斑应将其定量化除去，然而由于如上述那样极其最近成为密切的问题，目前处于还没有特别指定这种局部光斑而提出为有意识地解决这个问题的合适的任何办法的状况。

此外，校正光邻近效应的场合，从在几μm的区域的图形计算光邻近效应，然而如光斑影响那样计算到几+μm的范围，从时间的制约上看是困难的，此外，难以用光强度的邻近效应来进行说明。并且，蚀刻中的加重效应的影响当然不能说明用光强度计算。

本发明是为解决上述问题而成的，目的在于提供一种图形尺寸校正装置和校正方法，其在蚀刻中定量地估计曝光的图形上发生的尺寸变动，据此容易且正确地校正图形尺寸，能够制造可靠性极高的器件。

发明内容

本发明的图形尺寸校正装置和校正方法，以在光刻中形成的实际器件图形上，校正依存于其周围存在的光透过区域的开口率发生的尺寸变动作为对象。

本发明的图形尺寸校正装置包括：具有测试图形的试验用光掩模；用上述试验用光掩模，作为距离的函数按与上述开口率的关系来定量化上述测试图形上的上述尺寸变动的定量化机构；将具有多个上述实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出上述开口率的开口率算出机构；将用上述开口率算出机构算出的上述开口率输入到上述定量化的结果中，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形的上述尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据的数据校正机构。

本发明的图形尺寸校正装置另一个方式包括：将具有多个实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出其光透过区域的开口率的开口率算出机构；利用算出的上述开口率，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形中发生的尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据的数据校正机构。

本发明的图形尺寸校正方法包括：利用具有测试图形的试验用光掩模，作为距离的函数，按与上述开口率的关系来定量化上述测试图形的上述尺寸变动的第1步骤；将具有多个上述实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出上述开口率的第2步骤；将算出的上述开口率输入到上述定量化的结果中，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形的上述尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据的第3步骤。

本发明的图形尺寸校正方法的另一个方式包括：将具有多个实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出其光透过区域的开口率的第1步骤；利用算出的上述开口率，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形中发生的尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据的第2步骤。

附图说明

图1是表示用ArF曝光装置曝光显影穿孔图形时的样子的概况俯视图。

图2是表示本实施方式的图形尺寸校正装置的概略结构的框图

图3A～图3C是表示本实施方式的图形尺寸校正的各工序的流程图。

图4A、图4B是表示试验用光掩模的概略结构和环状图形曝光半径和试验图形上产生的图形尺寸变动的关系的模式图。

图5是表示以图4A、图4B所示那样的测试图形为基础，用高斯函数计算局部光斑影响的结果的特性图。

图6A～图6D是表示发生局部光斑的测试图形的另一例的模式图。

图7A～图7D是表示以单高斯函数拟合开口率影响的结果的特性图。

图8A～图8D是表示以双高斯函数拟合开口率影响的结果的特性图。

图9是用于说明用面积密度法，按高斯近似基于局部光斑影响的实效面积密度的计算方法的模式图。

图10是表示在使α、β、γ的参数近似开口率和图形尺寸的关系时，有意地改变α值并进行拟合，而图形尺寸对140nm的图形模拟后的结果的特性图。

图11是表示作为近似函数用梯形波时的特性图。

图12是表示在基于面积密度法以高斯函数近似开口率的影响，以高斯近似尺寸变化量时，评价任意图形尺寸的结果的特性图。

图13是表示将在基于面积密度法以双高斯函数近似开口率的影响，以高斯近似尺寸变化量时，评价任意图形尺寸的结果加到图12上的特性图。

图14是表示一般的个人用户终端装置的内部结构的模式图。

具体实施方式

-本发明的基本要旨-

首先，说明有关本发明的基本要旨。

本发明人们发现，对图形带来尺寸变动的局部光斑或蚀刻的加重效应的影响，与接近于注目图形的图形开口率或图形之间的距离相关而发生。

例如，在用ArF曝光装置曝光显影如图1所示那样的穿孔图形时，从周围向中心方向计测的话，从周围到数十μm范围，渐渐地孔尺寸大大变化10nm或其以上。另一方面，如对上述穿孔图形进行光邻近效应模拟的话，只有最外周的图形尺寸减小2nm左右。即可知，发生由实验的结果和光邻近效应模拟的相背离，图形尺寸因距离和开口率而变动，发生由局部光斑造成的影响。

即，在注目的任意实际器件图形(实际上在蚀刻工序中制作的器件图形)中，找出该实际器件图形周围的图形，用距离的函数来算出实际器件图形的开口率。上述函数必须是能够强烈地表现更接近地点的影响的函数，高斯函数或双高斯函数、三角波函数等是适当的。这时，本发明中，考虑到提高处理速度，将具有各实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个校正区域算出开口率。具体地说，将曝光区域以一边几μm左右的规格划分为网格的校正区域，作为在其网格内开口率为均匀的网格来计算。这称作面积密度法，能够使处理速度大幅度地提高。

为了算出实际器件图形的尺寸变动，以高斯或梯形的函数近似光强度分布，求出由图形数据算出的开口率和取样基板上所形成的图形的由SEM等的实测尺寸的相关。由此，能够以函数近似任意图形周围的开口率，预测尺寸变动。通过校正实际器件图形的设计数据，能够制作具备光刻中的局部光斑的影响被校正后的图形的光掩模(中间掩模)。还有，在校正中间掩模尺寸时，因为存在光邻近效应，将上述尺寸变动换算成中间掩模尺寸变化量或进行光邻近效应校正处理，生成所希望的中间掩模上的尺寸数据。

-具体的实施方式-

以下，依照上述的本发明的基本要旨，说明有关具体的实施方式。

本实施方式中，公开有修正在蚀刻工序形成的器件图形尺寸的图形尺寸校正装置和校正方法。还有，在本实施方式中，虽然记述图形尺寸的变动为由曝光装置的局部光斑造成的影响的情况，但是由蚀刻工序中的加重效应引起的影响也能够同样地从与周围图形开口率的关系中推导出来。

这种图形尺寸校正装置，如图2所示，包括下述部分而构成，即：具有测试图形的试验用光掩模1；用该试验用光掩模1，将测试图形的尺寸变动作为距离的函数以与开口率的关系来定量化的定量化机构2；将具有多个实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个校正区域算出开口率的开口率算出机构3；将用开口率算出机构3算出的开口率输入到用试验用光掩模1的定量化结果，并按每一个校正区域算出实际器件图形的尺寸变动，根据此校正实际器件图形的设计数据的数据校正机构4；校正邻近效应的邻近效应校正机构5。

以下，对使用上述结构的图形尺寸校正装置的校正方法，随同上述各机构的功能一起说明。

图3A、图3B、图3C是表示图形尺寸校正的各工序的流程图。

在图3A的工序1中，基于开口率和图形尺寸变动的关系，经由后述的步骤S2～S5，由此根据各校正区域的开口率来对实际器件图形的尺寸进行校正，之后，进行根据使用邻近效应校正机构5的步骤S6的光邻近效应校正，并生成制作的中间掩模用设计数据。

此外，在图3B的工序2中，在进行根据步骤S12的光邻近效应校正之后，经由后述的步骤S13～16，由此根据各校正区域的开口率来对实际器件图形的尺寸进行校正，生成制作的中间掩模用的设计数据。还有，因为上述校正值为晶片上的数值，作为中间掩模上的尺寸校正值，就变为取得与曝光条件和图形种类相对应的值。如工序1、2的那样，之所以附带进行光邻近效应校正，是因为随光邻近效应校正和开口率变化的尺寸变动是独立发生的，需要独立进行各自的校正。

还有，在图3C的工序3中，在进行根据步骤S22的光邻近效应校正之后，经由后述步骤S23～26，再根据步骤S27的光邻近效应校正，生成制作的中间掩模用的设计数据。这是因为，例如，在光邻近效应校正之后进行根据图形开口率的校正的话，为了按照校正的设计数据在取样基板上的光刻胶上进行图形形成，有时需要再次的光邻近效应校正。

以下，采用图3A为例，说明步骤S1～6。

首先，将设计数据输入到图形尺寸校正装置(步骤S1)。

接着，借助于定量化机构2，用试验用光掩模1，作为距离的函数用与开口率的关系对测试图形中的尺寸变动进行定量化(步骤S2)。

在这里，试验用光掩模1如下构成，如图4A所示，具有测试图形21，各测试图形具有，例如图形尺寸(这里为线宽)为120μm的试验图形11和形成包围该试验图形11的环状的光透过区域的例如2.76μm宽度的光斑发生图形12组合的基本结构。在这里，通过改变光斑发生图形12的半径并进行曝光，来求出给计测中心的试验图形11带来的开口率和距离的关系。曝光是在ArF曝光装置中使用正抗蚀剂，以没有进行光斑发生图形12的曝光而只有试验图形11的曝光作为基准的。

图4B中，示出在光斑发生图形12的曝光半径和试验图形11上产生的图形尺寸变动的关系。这里，用与仅以基准的基准试验图形11曝光时的差部分表示图形尺寸变动。

在光斑发生图形12的曝光半径大的区域中，变得受来自远方的局部光斑的影响，如果离开某程度的距离，尺寸变动就不会发生，得到与只形成基准试验图形11的情况相同的尺寸(差部分值趋于0的值。)。另一方面可知，如果光斑发生图形12靠近，则受到局部光斑影响，试验图形11的图形尺寸的测定值(差分值)变大。

接着，借助于开口率算出机构3，按每一个分割的校正区域算出开口率(步骤S3)。

这里，在任意的实际器件图形中，为了计算受到局部光斑影响的开口率，对于任意的各个图形，作为距离的函数通过积分能算出邻接的图形。作为近似开口率的函数，在设γ为开口率影响时，可利用公式(1)中示出的高斯函数或公式(2)中示出的三角波。

[数学公式1]

$f(x,y)=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\left\{\frac{1}{{\mathrm{\γ}}^2}\exp (-\frac{x^2+y^2}{{\mathrm{\γ}}^2})\right\}----\left(1\right)$

$f(x,y)=$ $\sqrt{\frac{x^2+y^2}{{\mathrm{\γ}}^2}}+1----\left(2\right)$

如上述一样，计算有关任意的全部图形的情况下，给处理速度带来显著的延迟。因此本实施方式中，为得到实用的处理速度，将具有多个实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，这里以任意的格栅进行网格分割，以校正区域单位求出开口率。这样地分割为校正区域、近似图形密度的方法，在电子束曝光技术中，在计算后背散射电子影响的时候，称作面积密度法(日本专利特开2001-52999号)。以分割后的校正区域表现图形开口率时，分割的格栅大小最好设为受到局部光斑等影响的范围的约1/10或其以下。

例如，以如图4A所示那样的测试图形为基础，以(1)公式表示的高斯函数计算出局部光斑影响(γ)的结果表示在图5中。

将图4B的实验结果和图5的计算结果比较的话，可知γ值是5μm左右，分布的倾向一致。即，开口率的影响设为5μm左右，以0.5μm左右的格栅进行分割形成校正区域是被认为合理的。

在这里，作为近似开口率的函数，也可以用2个高斯函数(双高斯函数)、或者用3或其以上高斯函数来替代(1)公式表示的高斯函数(单高斯函数)。因此，采用双高斯函数当作例子，考察其应用是否恰当。

作为局部光斑发生的测试图形，不仅图4A的例子，也可以考虑例如采用如图6A～图6D那样的4种图形。举例表示如下，图6A示出只具有形成环状光透过区域的例如2.7μm宽度的光斑发生图形31的测试图形22，图6B示出具有带状的光斑发生图形33和与该光斑发生图形33依次分开而成的多条线状的试验用图形32的测试图形23，图6C示出具有圆盘状挖通的光斑发生图形35和配置在该光斑发生图形35内的线状遮光图形34的测试图形24，图6D示出具有带状的试验用图形36和与其平行形成的带状(宽度1μm)的光斑发生图形37的测试图形25。

作为从任意图形的距离的函数来算出给任意的图形造成影响的开口率时，也能用如图6A～图6D那样的4种图形进行推测，应该能导出相同的解。

将以单高斯函数拟合开口率影响的结果表示在图7A～图7D中。在这里，图6A的测试图形情况对应于图7A，图6B对应于图7B，图6C对应于图7C，图6D对应于图7D。可知根据测试图形，被拟合的结果不同。作为倾向，可知受到更远方的影响的一方面，还在任意图形附近尺寸变化。换言之，想要更逼真地表现实验结果时，用多个高斯函数就能够符合更高精度。

因此，将开口率的影响用2个高斯函数，即，以下述的双高斯函数(1′)公式拟合的结果表示在图8A～图8D中。还有，β是将开口率的影响归入到尺寸变动时的系数。在图8A～图8D中也与图7A～图7D同样地，图6A的测试图形的情况对应于图8A，图6B对应于图8B，图6C对应于图8C，图6D对应于图8D。

[数学公式2]

$\mathrm{al},m=\frac{1}{\mathrm{\π}{\mathrm{\γ}}^2}{\∫}_{\mathrm{lA}-A/2}^{\mathrm{lA}+A/2}\exp [-\frac{x^2}{{\mathrm{\γ}}^2}]\mathrm{dx}{\∫}_{\mathrm{mA}-A/2}^{\mathrm{mA}+A/2}\exp [-\frac{x^2}{{\mathrm{\γ}}^2}]\mathrm{dy}----\left(1^{\′}\right)$

$=\frac{1}{4}\{\mathrm{erf}\left(\frac{(l+0.5)A}{\mathrm{\γ}}\right)-\mathrm{erf}\left(\frac{(l-0.5)A}{\mathrm{\γ}}\right)\}\×\{\mathrm{erf}\left(\frac{(m+0.5)A}{\mathrm{\γ}}\right)-\mathrm{erf}\left(\frac{(m-0.5)A}{\mathrm{\γ}}\right)\}$

如这样，可知与单高斯函数相比使用双高斯函数时，4个测试图形全部符合精度良好。

参照图9，根据面积密度法，说明通过高斯近似来计算基于局部光斑影响的有效面积密度的方法。图9是表示将曝光数据分割为尺寸为A×A矩形形状的校正区域的状态的图。在这里，只离(IA，mA)的第(i+l，j+m)个校正区域的尺寸变动量具有由曝光装置的局部光斑等引起的扩展，因此给第(i，j)个校正区域的尺寸变动带来影响。由该只离(IA，mA)的第(i+l，j+m)个校正区域来的局部光斑造成的贡献a_l，m是积分来自A×A区域的影响的方式可通过以下公式(3)来表示。在以三角波近似的情况下，只要把公式(3)的exp部分调换为公式(2)就行。

[数学公式3]

$f(x,y)=\frac{1}{\mathrm{\π}({\mathrm{\β}}_1+{\mathrm{\β}}_2)}\{\frac{{\mathrm{\β}}_1}{{\mathrm{\γ}}_1^2}\exp (-\frac{x^2+y^2}{{\mathrm{\γ}}_1^2})+\frac{{\mathrm{\β}}_2}{{\mathrm{\γ}}_2^2}\exp (-\frac{x^2+y^2}{{\mathrm{\γ}}_2^2})\}----\left(3\right)$

在这里，如果将只离(IA，mA)的第(i+l，j+m)个校正区域中的图形面积密度设为α_i+l，j+m，则来自第(i+l，j+m)个校正区域的局部光斑的贡献部分就是a_l，m×α_i+l，j+m。所以将平滑化处理后的第(i，j)个校正区域的有效面积密度α’_l，j为中心的半径2γ左右区域的来自各校正区域的贡献取总和就行，并可用公式(4)表示。

[数学公式4]

${\mathrm{\α}}_{i,j}^{\′}=\underset{l}{\mathrm{\Σ}}\underset{m}{\mathrm{\Σ}}{a}_{l,m}{\mathrm{\α}}_{i+l,j+m}----\left(4\right)$

接着，借助于数据校正机构4，用函数表示算出的开口率和图形尺寸变动的关系(步骤S4)。

作为近似的方法，可利用高斯函数或梯形波形。例如，用高斯函数近似尺寸变动值时，若设涉及尺寸变动的参数为α，则可用公式(5)来表示。

[数学公式5]

$f(x,y)=\frac{1}{{\mathrm{\α}}^2}\exp (-\frac{x^2+y^2}{{\mathrm{\α}}^2})----\left(5\right)$

即，任意图形上的尺寸，涉及对归入开口率的公式(4)和对说明尺寸变动的公式(5)进行面积分后的值之和。设校正后的图形尺寸为W的话，如公式(6)所示，上述开口率部分和尺寸变动部分之和，可由作为某閾值(Threshold)的值来算出。还有，β是将开口率的影响归入到尺寸变动时的系数。

[数学公式6]

$F(x,y)=\frac{1}{2}\{\mathrm{erf}\left(\frac{\frac{w}{2}-x}{\mathrm{\α}}\right)-\mathrm{erf}\left(\frac{-\frac{w}{2}-x}{\mathrm{\α}}\right)\}+\mathrm{\β}\×{\mathrm{\α}}_{i,j}=\mathrm{Threshold}----\left(6\right)$

这样，在用双高斯函数算出图形尺寸校正值时，是否能用第1项表示的高斯充分说明尺寸变动量就成为问题。在此示出，用上述双高斯推测求得的任意图形开口率和尺寸变动的例子。将在(3)公式和(5)公式中必需用的α、β、γ的参数近似为在图4B中表示的开口率和图形尺寸的关系时，有意地变化α并进行拟合，关于图形尺寸为140nm的图形进行模拟后的结果表示在图10中。当α的值增大到比80nm大时，则尺寸校正值开始从α为70nm或其以下的集体背离。这表示，对于任意的图形尺寸，在将开口率表现为图形尺寸的一方面还存在有效的α值的情况，并且可知有必要α成为对象的图形尺寸的1/2以下。

这种情况开口率和图形尺寸的关系近似于线性而变动，在高斯函数中，在峰谷附近，推测起因于急剧偏离线性函数。因此可知，如图11所示，也可以用梯形波作为近似函数。在用梯形波近似的情况下，可用公式(7)式表达公式(6)的第1项。开口率0～100％为止最大变化时的尺寸差为α，任意强度在1/2尺寸为W。

0≤x＜w/2-α/2的情况下         f(x)＝1

w/2-α/2≤x≤w/2+α/2的情况下  f(x)＝0.5(x-w/2)/α-1/2

x＞w/2+α/2的情况下            f(x)＝0

                                          …(7)

这样一来其工序成为，按每一个校正区域以高斯函数或三角波近似任意实际器件图形的开口率，以高斯函数或梯形波近似图形尺寸的变动量使其关系到开口率并能进行校正，抽出并校正校正量。还有作为参考，在电子束蚀刻技术中，有以各自高斯近似具有物理意思的前散射和背散射，按每一个校正区域进行邻近效应校正的办法(日本专利特愿2001-112787号，特愿2001-153233号)。

将任意的图形尺寸，基于面积密度法以高斯函数近似开口率的影响，以高斯函数近似尺寸变化量的情况下的评价结果表示在图12中。

在该计算中，参数α、β、γ按照如图4B的曝光结果进行了拟合。实际测量值是，使用ArF曝光装置、正抗蚀剂，以SEM实测的值。还有，评价是以图1示出的穿孔图形(间距280nm，孔径140nm的图形排成的图形)进行，从图形区域角向中心，然后进行由SEM的实测和计算。横轴是从图形区域角向中心计测的数量，纵轴是实测和算出的孔尺寸。可知，孔尺寸虽然向中心尺寸增大，但是可根据本实施方式的方法算出的值来说明。这种情况下，是将图形尺寸的变动量以高斯近似的结果，而即使是以梯形波也得到同样的结果。即，可知，根据本实施方式，能够说明起因于局部光斑影响的尺寸变动随开口率而变化的情况，基于该值进行图形尺寸值的校正，由此能得到高精度的尺寸精度。

还有，将任意的图形尺寸，基于面积密度法以双高斯函数近似开口率的影响，以高斯函数近似尺寸变化量的情况下的评价结果附加到图12上的样子表示在图13中。

这样，可知在以双高斯函数近似开口率影响的情况下，也与以单双高斯函数近似的情况同样，能够说明起因于局部光斑影响的尺寸变动随开口率而变化的情况，基于这个值进行图形尺寸值的校正，由此能得到高精度的尺寸精度。

还有，在本实施方式中，叙述了有关随开口率变动的尺寸校正，如上述一样，因为在光刻中存在光邻近效应的影响，所以进行根据该开口率的尺寸校正之后，加以光邻近效应校正(步骤S5)。因此，本实施方式的试验用光掩模1的试验用图形21中，光邻近效应校正量等于只增大最外周图形2nm左右掩模尺寸。

然后，输出用于制造中间掩模的实际器件图形的设计数据(步骤6)。

还有，本实施方式中，叙述有关于由曝光即局部光斑造成影响的校正，而对牵涉到开口率尺寸变动的蚀刻中的加重效应的校正也可以同样地进行。

如以上说过的那样，根据本实施方式，在光刻中定量地估计被曝光的图形上发生的尺寸变动，就能据此容易且正确地校正图形尺寸，制作可靠性极高的器件。

上述根据实施方式的构成图形尺寸校正装置和方法的各机构以及图形尺寸校正方法的各步骤(图3A的步骤S1～S6，图3B的步骤S11～S16，图3C的步骤S21～S27)借助于存储在计算机的RAM或ROM等上的程序运作来实现。本发明中包括这个程序和记录该程序的计算机可读取记录媒体。

具体地说，上述程序记录在例如诸如CD-ROM那样的记录媒体或者通过各种传输媒体，供给到计算机。作为记录上述程序的记录媒体，除CD-ROM以外，也可以用软盘、硬盘、磁带、光磁盘、非易失性存储卡等。另一方面，作为上述程序的传输媒体，也能用作为传送波传输并供给程序信息用的计算机网络(LAN、因特网等的WAN、无线电通信网络等)系统中的通信媒体(光纤等有线电路和无线电路等)。

并且，不仅可通过执行计算机供给的程序来实现上述实施方式的功能，而且其程序与在计算机中操纵的OS(操作系统)或和其它应用软件等共同来实现上述实施方式的功能的场合、或者所供给的程序处理的全部或一部分借助于计算机功能扩展卡和功能扩展部件来进行并实现上述实施方式的功能的场合，这样的程序也包括在本发明中。

例如，图14是表示一般的个人用户终端装置的内部结构的模式图。在该图14中，1200是计算机PC。PC1200具备CPU1201，执行存储在ROM1202或硬盘(HD)1211上的，或者由软盘驱动器(FD)1212供给的器件控制软件，集中控制连接到系统总线1204的各器件。

专利文献1    日本专利特开2001-52999号公报

专利文献2    日本专利特愿2001-112787号公报

专利文献3    日本专利特愿2001-153233号公报

非专利文献1

Tae Moon Jeong，and so on(Samsung)，‘Flare in Microlithographic ExposureTools′，Jpn.J.Appl.phys.Vol.41(2002)5113

根据本发明，能够提供一种图形尺寸校正装置和校正方法，其可定量地估计在蚀刻中被曝光的图形上发生的尺寸变动，据此容易且正确地校正图形尺寸，能制造可靠性极高的器件。

Claims (38)

1.一种图形尺寸校正装置，对在光刻中形成的实际器件图形，校正依赖于其周围存在的光透过区域的开口率而发生的尺寸变动，其特征是包括：

具有测试图形的试验用光掩模；

定量化机构，其利用上述试验用光掩模，将上述测试图形上的上述尺寸变动作为距离的函数并以与上述开口率的关系来定量化；

开口率算出机构，其将具有多个上述实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出上述开口率；

数据校正机构，其将用上述开口率算出机构算出的上述开口率输入到上述定量化的结果，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形的上述尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据。

2.根据权利要求1所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述试验用光掩模的上述测试图形具有：成为估计上述尺寸变动的对象的测量用图形；作为在上述测量用图形上发生上述尺寸变动的光透过区域的、从上述测量用图形的距离不同的多个光斑发生图形。

3.根据权利要求2所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述定量化机构，按与该测量用图形和上述各光斑发生图形的上述距离的关系将对应于上述各光斑发生图形的上述测量用图形的上述尺寸进行定量化，据此按与上述开口率的关系对上述尺寸变动进行定量化。

4.根据权利要求1所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述开口率算出机构，求出上述各校正区域的面积密度，根据用高斯函数的近似计算来算出上述开口率。

5.根据权利要求1所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述开口率算出机构，求出上述各校正区域的面积密度，通过至少用2个高斯函数的近似计算来算出上述开口率。

6.根据权利要求1所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述数据校正机构，通过用高斯函数的近似计算来算出因上述开口率的变动引起的上述实际器件图形的上述尺寸变动。

7.根据权利要求6所述的图形尺寸校正装置，其特征是，在由上述数据校正机构的上述尺寸变动算出用的高斯函数是，高斯的1/e值为包含于上述实际器件图形上的最小图形宽度的1/2或其以下，而且接近于1/2的数值。

8.根据权利要求1所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述数据校正机构，通过用梯形函数的近似计算来算出因上述开口率的变动引起的上述实际器件图形的上述尺寸变动。

9.根据权利要求1所述的图形尺寸校正装置，其特征是还包括光邻近效应校正机构。

10.一种图形尺寸校正装置，其特征是包括：

开口率算出机构，其将具有多个实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出其光透过区域的开口率；

数据校正机构，其利用算出的上述开口率，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形上发生的尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据。

11.根据权利要求10所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述开口率算出机构，求出上述各校正区域的面积密度，通过用高斯函数的近似计算来算出上述开口率。

12.根据权利要求10所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述开口率算出机构，求出上述各校正区域的面积密度，通过至少用2个高斯函数的近似计算来算出上述开口率。

13.根据权利要求10所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述数据校正机构，通过用高斯函数的近似计算来算出因上述开口率变动引起的上述实际器件图形的上述尺寸变动。

14.根据权利要求13所述的图形尺寸校正装置，其特征是，在由上述数据校正机构的上述尺寸变动算出用的高斯函数是，高斯的1/e值为包含于上述实际器件图形上的最小图形宽度的1/2或其以下，而且接近于1/2的数值。

15.根据权利要求10所述的图形尺寸校正装置，其特征是，上述数据校正机构，通过用梯形函数的近似计算来算出因上述开口率的变动引起的上述实际器件图形的上述尺寸变动。

16.根据权利要求10所述的图形尺寸校正装置，其特征是还包括光邻近效应校正机构。

17.一种图形尺寸校正方法，对在光刻中形成的实际器件图形，校正依赖于其周围存在的光透过区域的开口率而发生的尺寸变动，其特征是包括：

第1步骤，其利用具有测试图形的试验用光掩模，将上述测试图形中的上述尺寸变动作为距离的函数并用与上述开口率的关系来定量化；

第2步骤，其将具有多个上述实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出上述开口率；

第3步骤，其将算出的上述开口率输入到上述定量化的结果，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形的上述尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据。

18.根据权利要求17所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述试验用光掩模的上述测试图形具有：成为估计上述尺寸变动对象的测量用图形；作为在上述测量用图形上发生上述尺寸变动的光透过区域的、从上述测量用图形的距离不同的多个光斑发生图形。

19.根据权利要求18所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第1步骤，按与该测量用图形和上述各光斑发生图形的上述距离的关系将对应于上述各光斑发生图形的上述测量用图形的上述尺寸进行定量化，据此按与上述开口率的关系对上述尺寸变动进行定量化。

20.根据权利要求17所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第2步骤，求出上述各校正区域的面积密度，通过用高斯函数的近似计算来算出上述开口率。

21.根据权利要求17所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第2步骤，求出上述各校正区域的面积密度，通过至少用2个高斯函数的近似计算来算出上述开口率。

22.根据权利要求17所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第3步骤，通过用高斯函数的近似计算来算出因上述开口率变动引起的上述实际器件图形的上述尺寸变动。

23.根据权利要求22所述的图形尺寸校正方法，其特征是，在由上述第3步骤的上述尺寸变动的算出中用的高斯函数是，高斯的1/e值为包含于上述实际器件图形上的最小图形宽度的1/2或其以下，而且接近于1/2的数值。

24.根据权利要求17所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第3步骤，通过用梯形函数的近似计算来算出因上述开口率变动引起的上述实际器件图形的上述尺寸变动。

25.根据权利要求17所述的图形尺寸校正方法，其特征是还包括进行光邻近效应的校正机构的第4步骤。

26.根据权利要求25所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第4步骤是在上述第1步骤之前或上述第3步骤以后，或者在上述第1步骤之前和上述第3步骤以后的双方执行的。

27.一种图形尺寸校正方法，其特征是包括：

第1步骤，其将具有多个实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出其光透过区域的开口率；

第2步骤，其利用算出的上述开口率，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形上发生的尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据。

28.根据权利要求27所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第1步骤，求出上述各校正区域的面积密度，通过用高斯函数的近似计算来算出上述开口率。

29.根据权利要求27所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第1步骤，求出上述各校正区域的面积密度，通过至少用2个高斯函数的近似计算来算出上述开口率。

30.根据权利要求27所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第2步骤，通过用高斯函数的近似计算来算出因上述开口率变动引起的上述实际器件图形的上述尺寸变动。

31.根据权利要求30所述的图形尺寸校正方法，其特征是，在由上述第2步骤的上述尺寸变动的算出中用的高斯函数是，高斯的1/e值为包含于上述实际器件图形上的最小图形宽度的1/2或其以下，而且接近于1/2的数值。

32.根据权利要求27所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第2步骤，通过用梯形函数的近似计算来算出因上述开口率变动引起的上述实际器件图形的上述尺寸变动。

33.根据权利要求27所述的图形尺寸校正方法，其特征是还包括进行光邻近效应的校正机构的第3步骤。

34.根据权利要求33所述的图形尺寸校正方法，其特征是，上述第3步骤是在上述第1步骤之前或上述第2步骤以后，或者在上述第1步骤之前和上述第2步骤以后的双方执行的。

35.一种程序，对在光刻中形成的实际器件图形，校正依赖于其周围存在的光透过区域的开口率而发生的尺寸变动之际，在计算机中执行下述步骤：

第1步骤，其利用具有测试图形的试验用照片掩模，将上述测试图形上的上述尺寸变动作为距离的函数并用与上述开口率的关系来定量化；

第2步骤，其将具有多个上述实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出上述开口率；

第3步骤，其将算出的上述开口率输入到上述定量化的结果，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形的上述尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据。

36.一种计算机可读取的记录媒体，其特征是，对在光刻中形成的实际器件图形，校正依赖于其周围存在的光透过区域的开口率而发生的尺寸变动之际，记录用于在计算机中执行下述步骤的程序：

第1步骤，其利用具有测试图形的试验用照片掩模，将上述测试图形上的上述尺寸变动作为距离的函数并用与上述开口率的关系来定量化；

第2步骤，其将具有多个上述实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出上述开口率；

第3步骤，其将算出的上述开口率输入到上述定量化的结果，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形的上述尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据。

37.一种程序，用于在计算机中执行下述步骤：

第1步骤，其将具有多个实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出其光透过区域的开口率；

第2步骤，其利用算出的上述开口率，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形上发生的尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据。

38.一种计算机可读取的记录媒体，其特征是记录用于在计算机中执行下述步骤的程序：

第1步骤，其将具有多个实际器件图形的曝光区域分割为多个校正区域，按每一个上述校正区域算出其光透过区域的开口率；

第2步骤，其利用算出的上述开口率，按每一个上述校正区域算出上述实际器件图形上发生的尺寸变动，据此校正上述实际器件图形的设计数据。

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