JP2000241984A - Method for simulating resist pattern shape and apparatus therefor - Google Patents
Method for simulating resist pattern shape and apparatus thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はリソグラフィ技術に
係り、特にレジストパターン形状のシミュレーション方
法及びシミュレーション装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lithography technique, and more particularly to a method and apparatus for simulating a resist pattern shape.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＬＳＩの高集積化にともない素子は微細
化し、複雑な構造になってきた。そのため、試作実験の
繰返しだけでなく、計算機シミュレーションによりプロ
セス因子を絞り込み、試作実験の回数や開発期間を短く
し、開発効率を高めることが重要になり、実際の素子製
造工程を評価できるシミュレーターが用いられている。2. Description of the Related Art As LSIs have become more highly integrated, devices have become finer and more complicated. For this reason, it is important not only to repeat trial production experiments but also to narrow down process factors by computer simulation, shorten the number of trial production experiments and development period, and improve development efficiency. Have been.
【０００３】例えば、光を用いた露光装置による微細パ
ターン作製工程では、入射した露光光が基板から反射す
るために、入射光と反射光が干渉してレジスト中に定在
波が発生する。この定在波によりレジストが感光するた
めに、露光後のレジスト中の露光潜像は同様な定在波状
になる。このままで現像すると定在波を反映した、寸法
制御性の悪いレジストパターンになってしまう。この所
謂、定在波効果を軽減するために、実際のプロセスでは
露光後加熱によりレジスト中の感光剤を熱拡散させて、
定在波を取り除いている。従来のシミュレーターではこ
の露光後加熱工程を評価するために、実際に露光後加熱
後のレジスト形状を走査型電子顕微鏡で観測、測定し
て、この形状を再現するようにシミュレーションのパラ
メータとしての最適の拡散定数を探索して、この拡散定
数を用いてシミュレートしている。このようなシミュレ
ーターの例は、ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル
・ソサエティ第１３４巻、第１号、第１４８から１５２
頁（１９８７年）（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，ｖｏ１．１３
４，Ｎｏ．１，ｐｐ．１４８−１５２，Ｊａｎｕａｒ
ｙ，１９８７）におけるディベロップメント・オブ・ポ
ジティブ・フォトレジスト（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｏｆ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）な
る論文に記載されている。For example, in a fine pattern forming process using an exposure apparatus using light, incident exposure light is reflected from a substrate, so that incident light and reflected light interfere with each other to generate a standing wave in a resist. Since the resist is exposed by this standing wave, the exposed latent image in the resist after exposure has a similar standing wave shape. If development is performed as it is, a resist pattern that reflects standing waves and has poor dimensional control will be obtained. In order to reduce this so-called standing wave effect, in an actual process, the photosensitive agent in the resist is thermally diffused by heating after exposure,
The standing wave is removed. In order to evaluate this post-exposure heating step, the conventional simulator actually observes and measures the resist shape after the post-exposure heating with a scanning electron microscope, and optimizes the simulation parameters to reproduce this shape. The diffusion constant is searched for and simulation is performed using the diffusion constant. An example of such a simulator is the Journal of Electrochemical Society, Vol. 134, No. 1, 148-152.
Page (1987) (Journal of Elect)
rochemical Society, vo 1.13
4, No. 1, pp. 148-152, January
y, 1987).
of Positive Photoresist).
【０００４】また、最近は高感度のレジストとして化学
増幅系レジストが使用されている。例えば、ある種の化
学増幅系レジストでは露光により生じた酸が、加熱時に
連鎖反応の触媒として働くことにより、少量の露光量で
多くの化学反応をレジスト中で引起こし高感度化を達成
している。このレジストの加熱時の酸の拡散は、レジス
トパターンに重要な影響を与えている。従来のシミュレ
ーションでは、この工程をシミュレーションに取り込む
ために、実際に露光後加熱、現像後のレジストパターン
を走査型電子顕微鏡で計測し、シミュレーションが再現
できるように酸の拡散定数を求めるという予備的な実測
をおこないシミュレーションパラメータを求めている。Recently, chemically amplified resists have been used as highly sensitive resists. For example, in certain types of chemically amplified resists, the acid generated by exposure acts as a catalyst for the chain reaction during heating, causing many chemical reactions in the resist with a small amount of exposure and achieving high sensitivity. I have. The diffusion of the acid during the heating of the resist has an important effect on the resist pattern. In a conventional simulation, in order to incorporate this step into the simulation, a preliminary measurement was conducted in which the resist pattern after heating and development after exposure was actually measured with a scanning electron microscope, and the acid diffusion constant was determined so that the simulation could be reproduced. The actual measurement is performed to determine the simulation parameters.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】そこで、解決しようと
する課題は、上記予備的な実験を行なうことなく、ウェ
ハ上に形成されるレジストパターン形状を数値シミュレ
ーションにより予測する方法およびこのシミュレーショ
ン手法に基づくシミュレーション装置を提供することで
ある。The problem to be solved is based on a method of estimating the shape of a resist pattern formed on a wafer by numerical simulation without performing the above-mentioned preliminary experiment and a method based on this simulation method. It is to provide a simulation device.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明は、基板上に塗
布、露光前加熱工程により形成されたレジスト薄膜上に
パターン情報を有するエネルギー線を照射し、露光後加
熱、現像処理後に得られるレジストのパターン形状を予
測するシミュレーション装置又はシミュレーション方法
において、前記加熱工程における拡散現象を分子動力学
法により計算する計算手段又は計算工程を備えているこ
とを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a resist obtained by irradiating an energy beam having pattern information onto a resist thin film formed by a coating process on a substrate and a pre-exposure baking process, and heating after exposure and development. The simulation apparatus or the simulation method for predicting the pattern shape of the above is characterized by comprising a calculation means or a calculation step for calculating a diffusion phenomenon in the heating step by a molecular dynamics method.
【０００７】この発明は、計算機を用いて分子動力学法
により拡散定数を求める工程を導入したものである。The present invention introduces a step of obtaining a diffusion constant by a molecular dynamics method using a computer.
【０００８】本発明では、計算機を用いて分子動力学法
により拡散定数を求めるので、拡散定数を求めるための
予備的な実験をすることなく、レジストパターン寸法及
びレジストパターン形状を簡便に数値予測することがで
きる。In the present invention, since the diffusion constant is obtained by a molecular dynamics method using a computer, the resist pattern size and the resist pattern shape can be easily predicted numerically without performing preliminary experiments for obtaining the diffusion constant. be able to.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】実施の形態１．ここでは一例とし
て、分子動力学法を用いて感光剤（拡散対象物の一例）
の拡散定数を計算した実施の形態について記す。本発明
のレジストパターン形状のシミュレーション方法のフロ
ーチャートを図１に示す。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Here, as an example, a photosensitive agent (an example of an object to be diffused) using a molecular dynamics method
An embodiment will be described in which the diffusion constant is calculated. FIG. 1 shows a flowchart of a method for simulating a resist pattern shape according to the present invention.
【００１０】まず、通常のリソグラフィシミュレーショ
ンと同様に露光波長、コヒーレンス、レジストの膜厚、
屈折率などの光学パラメータを用いて、レジスト中の光
強度分布と感光剤濃度分布を計算する（処理１）。次
に、レジストを構成する分子の組成と分子構造と露光後
加熱温度とを入力パラメータとして分子動力学法により
感光剤の拡散定数を計算する（処理２）。この処理２で
得られた拡散定数をもとにして、あとは通常のリソグラ
フィシミュレーションと同様に、処理１で求めた感光剤
濃度分布を初期分布として拡散方程式から加熱後の感光
剤濃度分布を計算し（処理３）、各感光剤濃度分布に対
応した現像速度からなる現像パラメータをもとにレジス
トパターン形状等を計算し（処理４）、処理４で計算し
て得られたレジストパターン形状等を表示する（処理
５）。First, the exposure wavelength, coherence, resist film thickness,
A light intensity distribution and a photosensitive agent concentration distribution in the resist are calculated using optical parameters such as a refractive index (Process 1). Next, the diffusion constant of the photosensitive agent is calculated by a molecular dynamics method using the composition and molecular structure of the molecules constituting the resist and the heating temperature after exposure as input parameters (process 2). Based on the diffusion constant obtained in this process 2, the photosensitive agent concentration distribution after heating is calculated from the diffusion equation using the photosensitive agent concentration distribution obtained in process 1 as an initial distribution in the same manner as in normal lithography simulation. Then, a resist pattern shape or the like is calculated based on a development parameter including a developing speed corresponding to each photosensitive agent concentration distribution (process 4), and the resist pattern shape or the like obtained in the process 4 is calculated. It is displayed (process 5).
【００１１】図１に示したレジストパターン形状のシミ
ュレーション方法に基づく本発明のレジストパターン形
状のシミュレーション装置を図２に示す。端末１により
入力された光学パラメータ、レジストパラメータ、拡散
定数を除く拡散パラメータ、現像パラメータを入力デー
タ２とし、入力データメモリ６へ記憶する。記憶装置３
には、上記処理１〜５を実行するプログラムが格納され
ている。処理２を実行するために記憶装置３に格納され
ている「レジストパラメータを入力パラメータとして拡
散定数を分子動力学計算するプログラム（計算手段の一
例）」を用いてＣＰＵ４により拡散定数を拡散パラメー
タのひとつとして出力データメモリ７へ出力する。そし
て、拡散定数は処理３が実行されるとき、拡散パラメー
タのひとつとして入力される。シミュレーション装置
は、処理１〜５の計算を実行し、計算結果を出力データ
メモリ７に格納し、出力データ５として端末１の画面上
に表示する。なお、処理１〜５の計算結果は、すべて出
力データメモリ７へ出力され記憶され、次の処理で必要
な都度、出力データメモリ７から入力される。FIG. 2 shows a resist pattern shape simulation apparatus according to the present invention based on the resist pattern shape simulation method shown in FIG. The optical parameters, resist parameters, diffusion parameters other than the diffusion constant, and the development parameters input by the terminal 1 are input data 2 and stored in the input data memory 6. Storage device 3
Stores a program for executing the above processes 1 to 5. The CPU 4 uses the “program for calculating molecular dynamics the diffusion constant using the resist parameter as an input parameter (an example of calculation means)” stored in the storage device 3 to execute the process 2, and the diffusion constant is set to one of the diffusion parameters. To the output data memory 7. When the processing 3 is executed, the diffusion constant is input as one of the diffusion parameters. The simulation device executes the calculations of the processes 1 to 5, stores the calculation results in the output data memory 7, and displays them as output data 5 on the screen of the terminal 1. The calculation results of the processes 1 to 5 are all output to and stored in the output data memory 7, and are input from the output data memory 7 whenever necessary in the next process.
【００１２】以下に図２に示すシミュレーション装置を
用いてｉ線露光用フォトレジストの計算例について示
す。まず、通常のリソグラフィシミュレーションと同様
に露光波長０．３６５μｍ、露光装置の開口数０．５
０、露光装置のコヒーレンスファクタ０．６０、露光装
置のデフォーカス０．０μｍ、レジストの膜厚１．１μ
ｍ、レジストの光学特性はＡ＝０．８４μｍ-1、Ｂ＝
０．１７μｍ-1、Ｃ＝０．０１４ｃｍ2 μｍ-1の光学パ
ラメータを端末から入力して、レジスト中の光強度分布
と感光剤濃度分布を計算し、処理１を行う。An example of calculation of a photoresist for i-line exposure will be described below using the simulation apparatus shown in FIG. First, the exposure wavelength is 0.365 μm and the numerical aperture of the exposure apparatus is 0.5, as in the normal lithography simulation.
0, exposure apparatus coherence factor 0.60, exposure apparatus defocus 0.0 μm, resist film thickness 1.1 μm
m, the optical characteristics of the resist are A = 0.84 μm −1 , and B =
The optical parameters of 0.17 μm −1 and C = 0.014 cm 2 μm −1 are input from a terminal, the light intensity distribution in the resist and the photosensitive agent concentration distribution are calculated, and the process 1 is performed.
【００１３】次に、レジストを構成する分子であるノボ
ラック樹脂と感光剤の組成比５：１とノボラック樹脂と
感光剤の分子構造とからなるレジストパラメータと、露
光後加熱温度とを端末から入力して、分子動力学法によ
り入力された露光後加熱温度におけるレジスト中の感光
剤の拡散定数を計算し、処理２を行う。また、露光後加
熱温度の値を変えて処理２を実行することにより、各露
光後加熱温度に対応した拡散定数が計算できる。この処
理２は本発明の特徴であるので以下詳細に説明する。Next, a resist parameter comprising a composition ratio of novolak resin to photosensitive agent, which is a molecule constituting the resist, of 5: 1, a molecular structure of novolak resin and photosensitive agent, and a heating temperature after exposure are inputted from a terminal. Then, the diffusion constant of the photosensitizer in the resist at the post-exposure heating temperature input by the molecular dynamics method is calculated, and the process 2 is performed. In addition, by performing the process 2 while changing the value of the post-exposure heating temperature, the diffusion constant corresponding to each post-exposure heating temperature can be calculated. This processing 2 is a feature of the present invention, and will be described in detail below.
【００１４】分子動力学法は、分子シミュレーションの
一つで、計算すべき分子系を多数の粒子から構成される
系と考えて、与えれられた粒子間相互作用を用いて各粒
子間に働く力を求め、古典力学的な運動方程式に基づい
て全粒子を一斉に動かし、計算された粒子の位置と速度
などの情報から系に関する種々の物理量を求める方法で
ある。したがって、量子力学計算に比べて計算時間が格
段に速く、高分子のような原子数の多い系の計算に最適
であるという特徴がある。また、粒子間相互作用として
的確なポテンシャルを選べば、量子力学計算以上の高い
精度で計算できるとされている。レジスト系を計算する
場合には、計算対象が膨大な個数の分子になってしま
う。それを避けるため、３次元周期境界条件のもとで、
レジスト膜構造をシミュレートし、全エネルギーを計算
する。エネルギーが最小になるように各粒子を動かすこ
とにより、分子構造が最適化される。この手法により、
分子間の相互作用を考慮して、レジスト膜のシミュレー
ションが可能になる。系のエネルギーが安定になった状
態で計算を続け、感光剤の分子座標の時間変化の情報を
取る。このダイナミックス計算結果を利用して、拡散定
数を求めることができる。図３に分子動力学計算結果の
一例を示す。図３において、実線１１は、感光剤分子の
平均二乗変位の拡散時間依存性を示す計算値を示す実
線、すなわち、分子動力学法の計算結果である。破線１
２は、感光剤分子の平均二乗変位の拡散時間依存性を示
す計算値を理論式である以下の式１に当てはめた直線を
示す点線である。図３より、時間ｔの間に感光剤分子が
Δｒ変位したとすると、平均二乗変位＜（Δｒ）2 ＞
（＜＞は、平均を意味する）と拡散定数Ｄとの間には、 ＜（Δｒ）2 ＞＝６Ｄｔ＋ａ 式１ の関係が成り立つ。ここで、ａは定数である。この式１
は、図３に示す分子動力学計算結果（実線１１）を近似
した一次方程式（破線１２）である。この関係式から拡
散定数Ｄが以上のように求められる。 Ｄ＝（＜（Δｒ）2 ＞−ａ）／６ｔ 式２ 式２は、拡散定数Ｄは、ある露光後加熱温度における露
光後加熱時間の単位時間あたりの感光剤分子の平均二乗
変位の増加量に対応することを示している。この拡散定
数Ｄは、レジストパラメータを入力パラメータとして拡
散定数を分子動力学計算するプログラムの計算結果とし
て出力データメモリ７に記憶される。The molecular dynamics method is a kind of molecular simulation in which a molecular system to be calculated is considered as a system composed of a large number of particles, and a force acting between the particles using a given interaction between the particles. Is obtained by moving all particles simultaneously based on a classical equation of motion, and obtaining various physical quantities related to the system from information such as the calculated position and velocity of the particles. Therefore, it has a feature that the calculation time is remarkably shorter than that of the quantum mechanical calculation, and that it is most suitable for calculation of a system having a large number of atoms such as a polymer. Moreover, it is said that if an appropriate potential is selected as the interaction between particles, the calculation can be performed with higher accuracy than quantum mechanical calculation. When calculating a resist system, the calculation target is a huge number of molecules. To avoid it, under the three-dimensional periodic boundary condition,
Simulate resist film structure and calculate total energy. By moving each particle to minimize energy, the molecular structure is optimized. With this technique,
The simulation of the resist film can be performed in consideration of the interaction between molecules. The calculation is continued while the energy of the system is stabilized, and information on the time change of the molecular coordinates of the photosensitive agent is obtained. The diffusion constant can be obtained using the result of the dynamics calculation. FIG. 3 shows an example of a molecular dynamics calculation result. In FIG. 3, a solid line 11 is a solid line indicating a calculated value indicating the diffusion time dependence of the mean square displacement of the photosensitive agent molecule, that is, a calculation result of the molecular dynamics method. Broken line 1
Numeral 2 is a dotted line showing a straight line obtained by applying a calculated value indicating the diffusion time dependence of the mean square displacement of the photosensitive agent molecule to the following formula 1, which is a theoretical formula. From FIG. 3, if the photosensitive agent molecules are displaced by Δr during the time t, the mean square displacement <(Δr) 2 >
<(Δr) 2 > = 6Dt + a Equation 1 holds between (<> means average) and the diffusion constant D. Here, a is a constant. This equation 1
Is a linear equation (broken line 12) approximating the molecular dynamics calculation result (solid line 11) shown in FIG. From this relational expression, the diffusion constant D is obtained as described above. D = (<(Δr) 2 > −a) / 6t Equation 2 Equation 2 indicates that the diffusion constant D is an increase in mean square displacement of photosensitive agent molecules per unit time of post-exposure heating time at a certain post-exposure heating temperature. Is shown. The diffusion constant D is stored in the output data memory 7 as a calculation result of a program for calculating the diffusion constant by molecular dynamics using the resist parameter as an input parameter.
【００１５】以上の処理２で得られた感光剤の拡散定数
Ｄ＝５．３ｎｍ2 ／ｓを出力データメモリ７から入力
し、拡散パラメータとして記憶されている露光後加熱時
間と露光後加熱温度とを入力データメモリ６から入力し
て、通常のリソグラフィシミュレーションと同様に処理
１で求めた感光剤濃度分布を初期分布として拡散方程式
から加熱後の感光剤濃度分布を計算し、処理３を行う。
次に通常のリソグラフィシミュレーションと同様に各感
光剤濃度分布に対応した現像速度からなる現像パラメー
タをもとにレジストパターン形状等を計算して処理４を
行い、処理４で計算して得られたレジストパターン形状
等を端末に表示する。その計算結果は走査型電子顕微鏡
測定の実測データと良く一致した。以上の方法で拡散定
数を求めるための予備的な実測実験をすることなく、精
度良くレジストのパターン形状を求めることができた。The diffusion constant D = 5.3 nm 2 / s of the photosensitive agent obtained in the above process 2 is input from the output data memory 7 and the post-exposure heating time and post-exposure heating temperature stored as the diffusion parameters are stored. Is input from the input data memory 6, and the photosensitive agent concentration distribution after heating is calculated from the diffusion equation using the photosensitive agent concentration distribution obtained in the process 1 as an initial distribution in the same manner as in a normal lithography simulation, and the process 3 is performed.
Next, in the same manner as in a normal lithography simulation, the resist pattern shape and the like are calculated based on the development parameters including the developing speed corresponding to each photosensitive agent concentration distribution, and the process 4 is performed. The pattern shape and the like are displayed on the terminal. The calculated results were in good agreement with the data measured by scanning electron microscope. The resist pattern shape could be obtained with high accuracy without performing a preliminary measurement experiment for obtaining the diffusion constant by the above method.
【００１６】実施の形態２．実施の形態２では、化学増
幅系レジスト系に適用した例を示し、本発明の手法が、
リソグラフィシミュレーションとして有効であることを
示す。実施の形態１で感光剤の拡散定数を求める代わり
に、実施の形態２では、酸（拡散対象物の一例）の拡散
定数を分子動力学計算すること以外は実施の形態１の操
作と同じである。即ち、通常のリソグラフィシミュレー
ションと同様に露光波長、コヒーレンス、レジストの膜
厚、屈折率などの光学パラメータを用いて、レジスト中
の光強度分布と感光剤（ここでは酸発生剤や酸に対応す
る）の濃度分布を計算する（処理１）。次に、レジスト
を構成する分子の組成と分子構造を入力パラメータとし
て分子動力学法により酸の拡散定数を計算する（処理
２）。この処理２で得られた拡散定数をもとにして、あ
とは通常のリソグラフィシミュレーションと同様に、処
理１で求めた感光剤濃度分布を初期分布として拡散方程
式から加熱後の感光剤濃度分布を計算し（処理３）、各
感光剤濃度分布に対応した現像速度からなる現像パラメ
ータをもとにレジストパターン形状等を計算し（処理
４）、処理４で計算して得られたレジストパターン形状
等を表示する（処理５）。その計算結果は走査型電子顕
微鏡測定の実測データと良く一致した。以上の方法で拡
散定数を求めるための予備的な実測実験をすることな
く、精度良くレジストのパターン形状を求めることがで
きた。Embodiment 2 In the second embodiment, an example in which the present invention is applied to a chemically amplified resist system will be described.
This shows that it is effective as a lithography simulation. Instead of obtaining the diffusion constant of the photosensitizer in the first embodiment, the second embodiment is the same as the operation of the first embodiment except that the diffusion constant of an acid (an example of a diffusion target) is calculated by molecular dynamics. is there. That is, the light intensity distribution in the resist and the photosensitive agent (corresponding to an acid generator and an acid in this case) are determined by using optical parameters such as the exposure wavelength, coherence, resist film thickness, and refractive index, as in a normal lithography simulation. Is calculated (process 1). Next, an acid diffusion constant is calculated by molecular dynamics using the molecular composition and molecular structure of the resist as input parameters (Process 2). Based on the diffusion constant obtained in this process 2, the photosensitive agent concentration distribution after heating is calculated from the diffusion equation using the photosensitive agent concentration distribution obtained in process 1 as an initial distribution in the same manner as in normal lithography simulation. Then, a resist pattern shape or the like is calculated based on a development parameter including a developing speed corresponding to each photosensitive agent concentration distribution (process 4), and the resist pattern shape or the like obtained in the process 4 is calculated. It is displayed (process 5). The calculated results were in good agreement with the data measured by scanning electron microscope. The resist pattern shape could be obtained with high accuracy without performing a preliminary measurement experiment for obtaining the diffusion constant by the above method.
【００１７】[0017]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法で
は、半導体デバイス製造や液晶デバイス等に係るリソグ
ラフィ技術において、拡散現象を見積もるための予備的
な実測実験を行なうこと無く、レジストパターン寸法及
びレジストパターン形状を簡便に数値予測するできると
いう利点がある。As described above, according to the method of the present invention, in the lithography technology relating to the manufacture of a semiconductor device or a liquid crystal device, etc., without performing a preliminary measurement experiment for estimating the diffusion phenomenon, the resist pattern size and There is an advantage that the resist pattern shape can be easily numerically predicted.
【００１８】拡散定数は温度依存性があるので従来の方
法ではシミュレーション温度が変わるたびに実測実験が
必要になり、シミュレーションを始める前に準備時間が
かかってしまうが、本発明では、処理２のパラメータの
ひとつとして加熱温度を入力すれば、その加熱温度に対
応する拡散定数が計算で求められるので、そのような予
備実験は必要ないという利点がある。Since the diffusion constant has temperature dependence, in the conventional method, an actual measurement experiment is required every time the simulation temperature changes, and a preparation time is required before starting the simulation. If the heating temperature is input as one of the above, there is an advantage that such a preliminary experiment is not required since the diffusion constant corresponding to the heating temperature can be obtained by calculation.
【００１９】また、実験で求めた拡散定数には実験誤差
が含まれるので精度が良くない。本発明では測定誤差が
含まれない為に精度良くシミュレーションできるという
利点がある。Further, the diffusion constant obtained by the experiment includes an experimental error, so that the accuracy is not good. The present invention has an advantage that a simulation can be performed with high accuracy because no measurement error is included.
【００２０】また、レジストに用いられる高分子の分子
量分布を任意に変えることは実験では難しいが、分子動
力学計算では容易に達成できる。したがって、シミュレ
ーション対象となるレジスト系の条件が広くなるという
利点がある。同様に、未知の分子や非解離状態の酸だけ
の拡散というような実際には実験できない条件でもシミ
ュレーションできるという利点もある。Although it is difficult in experiments to arbitrarily change the molecular weight distribution of the polymer used for the resist, it can be easily achieved by molecular dynamics calculation. Therefore, there is an advantage that the conditions of the resist system to be simulated are widened. Similarly, there is an advantage that simulation can be performed even under conditions that cannot be actually tested, such as diffusion of an unknown molecule or an undissociated acid alone.
【図１】 本発明のシミュレーション方法を示すフロー
チャート図である。FIG. 1 is a flowchart illustrating a simulation method of the present invention.
【図２】 本発明のシミュレーション装置の構成を示す
ブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a simulation device according to the present invention.
【図３】 式１に対応した平均二乗変位の拡散時間依存
性を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the diffusion time dependence of the mean square displacement corresponding to Expression 1.
１ 入出力端末、２ 入力データ、３ 処理プログラム
と分子動力学計算プログラムを格納した記憶装置、４
ＣＰＵ、５ 出力データ、６ 入力データメモリ、７
出力データメモリ、１１ 平均二乗変位の拡散時間依存
性を示す計算値を示す実線、１２ 平均二乗変位の拡散
時間依存性を示す計算値に式１を当てはめた直線を示す
点線。1 input / output terminal, 2 input data, 3 storage device that stores processing program and molecular dynamics calculation program, 4
CPU, 5 output data, 6 input data memory, 7
Output data memory, 11 A solid line indicating a calculated value indicating the diffusion time dependence of the mean square displacement, 12 A dotted line indicating a straight line obtained by applying Equation 1 to the calculated value indicating the diffusion time dependency of the mean square displacement.
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年１２月２８日（１９９９．１２．
２８）[Submission date] December 28, 1999 (1999.12.
28)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【請求項４】 基板上に形成されたレジストを露光する
露光工程と、その後、レジスト内にある拡散対象物の拡
散を起こすためにレジストを加熱する露光後加熱工程と
により得られるレジストのパターン形状を予測するレジ
ストパターン形状のシミュレーション方法において、前
記露光後加熱工程における拡散対象物の拡散定数を運動
方程式を用いた分子動力学法により計算する計算工程を
備えたことを特徴とするレジストパターン形状のシミュ
レーション方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
4. An exposing step of exposing a resist formed on a substrate, and thereafter, an expansion of an object to be diffused in the resist.
A resist pattern shape simulation method for predicting a resist pattern shape obtained by a post-exposure heating step of heating the resist to cause dispersion , wherein a diffusion constant of a diffusion target in the post-exposure heating step is moved.
A method of simulating a resist pattern shape, comprising a calculation step of calculating by a molecular dynamics method using an equation . ────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年３月１４日（２０００．３．１
４）[Submission Date] March 14, 2000 (200.3.1)
4)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図３[Correction target item name] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図３】 FIG. 3
Claims (4)
露光工程と、その後、拡散現象を起こすために加熱する
露光後加熱工程とにより得られるレジストのパターン形
状を予測するレジストパターン形状のシミュレーション
装置において、前記露光後加熱工程における拡散現象を
示す拡散パラメータを分子動力学法により計算する計算
手段を備えたことを特徴とするレジストパターン形状の
シミュレーション装置。1. A resist pattern shape simulation apparatus for predicting a resist pattern shape obtained by an exposure step of exposing a resist formed on a substrate and a post-exposure heating step of heating to cause a diffusion phenomenon. 3. The apparatus for simulating a resist pattern shape according to claim 1, further comprising calculating means for calculating a diffusion parameter indicating a diffusion phenomenon in the post-exposure heating step by a molecular dynamics method.
子の組成と分子構造をパラメータとして入力し、露光後
加熱時間に対する拡散対象物の平均二乗変位を求め、露
光後加熱時間の単位時間あたりの拡散対象物の平均二乗
変位の変化量に基づいて拡散定数を決定し、拡散パラメ
ータとして出力することを特徴とする請求項１記載のレ
ジストパターン形状のシミュレーション装置。2. The calculation means inputs a composition and a molecular structure of a molecule constituting a resist as parameters, obtains a mean square displacement of a diffusion object with respect to a post-exposure heating time, and calculates a post-exposure heating time per unit time. 2. The resist pattern shape simulation apparatus according to claim 1, wherein a diffusion constant is determined based on a variation amount of a mean square displacement of the diffusion target, and is output as a diffusion parameter.
度をパラメータと入力し、入力した露光後加熱温度に対
応する拡散定数を決定し、拡散パラメータとして出力す
ることを特徴とする請求項１または請求項２記載のレジ
ストパターン形状のシミュレーション装置。3. The apparatus according to claim 1, wherein said calculating means further inputs a post-exposure heating temperature as a parameter, determines a diffusion constant corresponding to the inputted post-exposure heating temperature, and outputs the diffusion constant as a diffusion parameter. 3. A simulation apparatus for a resist pattern shape according to claim 2.
露光工程と、その後、拡散現象を起こすために加熱する
露光後加熱工程とにより得られるレジストのパターン形
状を予測するレジストパターン形状のシミュレーション
方法において、前記露光後加熱工程における拡散現象を
示す拡散パラメータを分子動力学法により計算する計算
工程を備えたことを特徴とするレジストパターン形状の
シミュレーション方法。4. A resist pattern shape simulation method for predicting a resist pattern shape obtained by an exposure step of exposing a resist formed on a substrate and a post-exposure heating step of heating to cause a diffusion phenomenon. 3. The method of simulating a resist pattern shape according to claim 1, further comprising a calculating step of calculating a diffusion parameter indicating a diffusion phenomenon in the post-exposure heating step by a molecular dynamics method.
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| JP2022027791A (en) * | 2016-02-19 | 2022-02-14 | 東京エレクトロン株式会社 | Photosensitization chemical amplification resist (ps-car) simulation |
-
1999
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| US9235662B2 (en) | 2012-02-03 | 2016-01-12 | Asml Netherlands B.V. | Lithography model for 3D resist profile simulations |
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