JP2008233686A - Lithography simulation method and program - Google Patents

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Masaki Satake
正城 佐竹
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simulation method ensuring high-precision lithography simulation in a simple manner. <P>SOLUTION: The simulation method includes step S2 of applying bias processing to a mask pattern to be simulated with reference to a reference table wherein relations between pattern sizes and pattern bias amounts are regulated and step S3 of obtaining an optical image of the mask pattern subjected to the bias processing. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、リソグラフィシミュレーション方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a lithography simulation method and a program.

マスクパターン(マスクレイアウト)の微細化に伴い、リソグラフィシミュレーションの精度を確保することが難しくなってきている。   With the miniaturization of the mask pattern (mask layout), it has become difficult to ensure the accuracy of lithography simulation.

例えば、マスク薄膜近似モデルによって得られたシミュレーション結果と、マスク立体効果(mask topography effect)を反映した厳密な計算によって得られたシミュレーション結果との間には、大きな差異が生じてきている(例えば、非特許文献1参照)。したがって、高精度のシミュレーションを行うためには、マスク立体効果を反映した厳密な計算、すなわちマスク近傍の電磁場を考慮した厳密な計算を行う必要がある。しかしながら、マスク立体効果を反映した物理モデルを用いて厳密な計算を行おうとすると、計算量が膨大になるという問題が生じる。   For example, a large difference has arisen between the simulation result obtained by the mask thin film approximation model and the simulation result obtained by rigorous calculation reflecting the mask topography effect (for example, Non-patent document 1). Therefore, in order to perform a high-accuracy simulation, it is necessary to perform a strict calculation reflecting the mask stereo effect, that is, a strict calculation considering an electromagnetic field near the mask. However, if a strict calculation is performed using a physical model reflecting the mask stereoscopic effect, there is a problem that the amount of calculation becomes enormous.

したがって、従来は、マスク立体効果を考慮した高精度のリソグラフィシミュレーションを簡易な方法で行うことは困難であった。
Proc. SPIE2005, vol.5754, p.383-394, March 2005
Therefore, conventionally, it has been difficult to perform high-precision lithography simulation in consideration of the mask solid effect by a simple method.
Proc.SPIE2005, vol.5754, p.383-394, March 2005

本発明は、高精度のリソグラフィシミュレーションを簡易な方法で行うことが可能なシミュレーション方法等を提供することを目的としている。   An object of this invention is to provide the simulation method etc. which can perform a highly accurate lithography simulation by a simple method.

本発明の第1の視点に係るリソグラフィシミュレーション方法は、リソグラフィシミュレーションの対象となるマスクパターンに対して、パターン寸法とパターンバイアス量との関係が規定された参照テーブルを参照してバイアス処理を施す工程と、前記バイアス処理が施されたマスクパターンの光学像を求める工程と、を備える。   The lithography simulation method according to the first aspect of the present invention includes a step of performing bias processing on a mask pattern to be subjected to lithography simulation with reference to a reference table in which a relationship between a pattern dimension and a pattern bias amount is defined. And obtaining an optical image of the mask pattern subjected to the bias process.

本発明の第2の視点に係るプログラムは、リソグラフィシミュレーションに適用されるプログラムであって、コンピュータに、リソグラフィシミュレーションの対象となるマスクパターンに対して、パターン寸法とパターンバイアス量との関係が規定された参照テーブルを参照してバイアス処理を施す手順と、前記バイアス処理が施されたマスクパターンの光学像を求める手順と、を実行させるためのものである。   The program according to the second aspect of the present invention is a program applied to lithography simulation, and the relationship between the pattern dimension and the pattern bias amount is defined for a mask pattern to be subjected to lithography simulation. The procedure for performing the bias processing with reference to the reference table and the procedure for obtaining the optical image of the mask pattern subjected to the bias processing are executed.

本発明によれば、高精度のリソグラフィシミュレーションを簡易な方法で実現することが可能となる。   According to the present invention, high-precision lithography simulation can be realized by a simple method.

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係るリソグラフィシミュレーション方法の基本的な手順を示したフローチャートである。   FIG. 1 is a flowchart showing a basic procedure of a lithography simulation method according to an embodiment of the present invention.

まず、パターン寸法とマスク立体効果(mask topography effect)を考慮したパターンバイアス量との関係が規定された参照テーブルを用意する(S1)。以下、詳細に説明する。   First, a reference table in which the relationship between the pattern dimension and the pattern bias amount considering the mask topography effect is defined is prepared (S1). Details will be described below.

図2及び図3は、マスク立体効果について示した説明図である。図2(a)及び図3(a)は、フォトマスクを模式的に示した図であり、50はフォトマスク、51は遮光部、52は透光部を示している。図2(b)及び図3(b)は、フォトマスク50を通過した光の電場分布を示した図であり、Pはマスク立体効果に基づく実際の電場分布、Qはマスク薄膜近似(thin film approximation)モデル(フォトマスク上のパターンの厚さをゼロと仮定したモデル)を用いて算出された電場分布である。   2 and 3 are explanatory diagrams showing the mask stereoscopic effect. 2A and 3A are diagrams schematically showing a photomask, in which 50 is a photomask, 51 is a light shielding portion, and 52 is a light transmitting portion. FIGS. 2B and 3B are diagrams showing the electric field distribution of light passing through the photomask 50, where P is the actual electric field distribution based on the mask steric effect, and Q is the mask thin film approximation (thin film). approximation) is an electric field distribution calculated using a model (a model assuming that the thickness of the pattern on the photomask is zero).

マスク立体効果には、大きく分けて、エッジスキャッタリング効果、斜入射効果及び導波路効果がある。エッジスキャッタリング効果は、図2に示すように、フォトマスク50の遮光部51と透光部52との境界(エッジ)で電場分布にスキャッタリングが生じる現象であり、基本的にすべてのエッジで生じ得るものである。斜入射効果及び導波路効果は、図3に示すように、遮光部51に挟まれた透光部(開口部)52を通過する光が減衰する現象であり、透光部52の開口幅(スペース幅)が狭くなるにしたがって斜入射効果及び導波路効果は増大する。斜入射効果は、斜入射光(フォトマスク50に対して斜め方向から入射する光)に起因して、遮光部51と透光部52との境界(エッジ)で光強度が減衰する現象である。導波路効果も、透光部(開口部)52を通過する光強度が減衰する現象であり、透光部52の開口幅(スペース幅)が狭くなると導波路効果は特に顕在化してくる。ここでは、斜入射効果及び導波路効果を狭義のマスク立体効果とする。   The mask three-dimensional effect is roughly classified into an edge scattering effect, an oblique incidence effect, and a waveguide effect. The edge scattering effect is a phenomenon in which the electric field distribution is scattered at the boundary (edge) between the light shielding portion 51 and the light transmitting portion 52 of the photomask 50 as shown in FIG. It can happen. As shown in FIG. 3, the oblique incidence effect and the waveguide effect are phenomena in which light passing through the light transmitting part (opening part) 52 sandwiched between the light shielding parts 51 is attenuated, and the opening width ( As the space width becomes narrower, the oblique incidence effect and the waveguide effect increase. The oblique incidence effect is a phenomenon in which the light intensity is attenuated at the boundary (edge) between the light shielding portion 51 and the light transmitting portion 52 due to oblique incident light (light incident on the photomask 50 from an oblique direction). . The waveguide effect is also a phenomenon in which the intensity of light passing through the light transmitting portion (opening) 52 is attenuated, and the waveguide effect becomes particularly apparent when the opening width (space width) of the light transmitting portion 52 is narrowed. Here, the oblique incidence effect and the waveguide effect are defined as a mask stereo effect in a narrow sense.

図4は、ラインアンドスペースパターンについて、シミュレーションによる光学像の計算結果を示した図である。図5に示すように、光学像14は、照明光をフォトマスク11上のマスクパターン12に照射したときに得られる、投影光学系13を通過した光の光強度分布に基づいて規定される。図4において、(a)は、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデルを用いて算出された光学像の計算結果である。(b)は、マスク薄膜近似モデル(フォトマスク上のパターンの厚さをゼロと仮定したモデル)を用いて算出された光学像の計算結果である。   FIG. 4 is a diagram showing a calculation result of an optical image by simulation for a line and space pattern. As shown in FIG. 5, the optical image 14 is defined based on the light intensity distribution of the light that has passed through the projection optical system 13 obtained when the illumination light is irradiated onto the mask pattern 12 on the photomask 11. In FIG. 4, (a) is a calculation result of an optical image calculated using a strict physical model reflecting the mask stereoscopic effect. (B) is a calculation result of an optical image calculated using a mask thin film approximate model (a model in which the thickness of the pattern on the photomask is assumed to be zero).

シミュレーションに用いたラインアンドスペースパターンは、ライン幅L及びスペース幅Sともに50nmである。シミュレーションに用いたマスクは、倍率4のattPSM(attenuated phase shift mask)である。シミュレーション条件は、露光光の波長:193nm、NA:1.3、照明:輪帯照明、である。   The line and space pattern used in the simulation has a line width L and a space width S of 50 nm. The mask used for the simulation is an attPSM (attenuated phase shift mask) with a magnification of 4. The simulation conditions are: exposure light wavelength: 193 nm, NA: 1.3, illumination: annular illumination.

図4からわかるように、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデルを用いて算出された光学像(a)と、マスク薄膜近似モデルを用いて算出された光学像(b)との間には、大きな誤差が存在する。   As can be seen from FIG. 4, there is an optical image (a) calculated using a strict physical model reflecting the mask stereo effect and an optical image (b) calculated using a mask thin film approximate model. There is a big error.

ラインアンドスペースパターンのライン幅L及びスペース幅Sを変化させて、上述したシミュレーションと同様のシミュレーションを行った。すなわち、(L=48nm、S=52nm)、(L=49nm、S=51nm)、(L=51nm、S=49nm)、(L=52nm、S=48nm)、というようにライン幅L及びスペース幅Sを変化させ、マスク薄膜近似モデルを用いたシミュレーションを行った。ライン幅L及びスペース幅Sの変化幅は0.25nmとした。その結果、(L=53.75nm、S=46.25nm)のときに、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデルを用いたシミュレーション結果(ライン幅L=50nm、スペース幅S=50nm)に最も近いシミュレーション結果が得られた。   A simulation similar to the above-described simulation was performed by changing the line width L and the space width S of the line and space pattern. That is, (L = 48 nm, S = 52 nm), (L = 49 nm, S = 51 nm), (L = 51 nm, S = 49 nm), (L = 52 nm, S = 48 nm), and so forth. A simulation using a mask thin film approximate model was performed by changing the width S. The change width of the line width L and the space width S was 0.25 nm. As a result, when (L = 53.75 nm, S = 46.25 nm), the simulation result (line width L = 50 nm, space width S = 50 nm) using a strict physical model reflecting the mask steric effect is the most. Near simulation results were obtained.

図6は、上述したシミュレーションによる光学像の計算結果を示した図である。図6において、(a)は、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデルを用いて算出された光学像の計算結果である(ライン幅L=50nm、スペース幅S=50nm)。(b)は、マスク薄膜近似モデルを用いて算出された光学像の計算結果である(ライン幅L=53.75nm、スペース幅S=46.25nm)。図6に示されるように、ライン幅Lを3.75nm増加させ、スペース幅Sを3.75nm減少させることにより、マスク薄膜近似モデルを用いたシミュレーションによって、厳密な物理モデルを用いたシミュレーション結果を非常によく近似できることがわかる。   FIG. 6 is a diagram showing a calculation result of an optical image by the above-described simulation. In FIG. 6, (a) is a calculation result of an optical image calculated using a strict physical model reflecting the mask stereo effect (line width L = 50 nm, space width S = 50 nm). (B) is the calculation result of the optical image calculated using the mask thin film approximate model (line width L = 53.75 nm, space width S = 46.25 nm). As shown in FIG. 6, by increasing the line width L by 3.75 nm and decreasing the space width S by 3.75 nm, a simulation result using a strict physical model is obtained by simulation using a mask thin film approximate model. It can be seen that it can be approximated very well.

以上のことからわかるように、パターンのライン幅L及びスペース幅Sを変化させることで、マスク立体効果を擬似的にリソグラフィシミュレーションに反映させることが可能である。言い換えると、パターンのバイアス量を変化させることで、マスク立体効果を擬似的にリソグラフィシミュレーションに反映させることが可能である。上述した例では、1つのエッジ当たりのバイアス量、すなわちエッジ移動量は、1.875nm(=3.75nm/2)となる。   As can be seen from the above, by changing the line width L and the space width S of the pattern, the mask three-dimensional effect can be reflected in the lithography simulation in a pseudo manner. In other words, by changing the pattern bias amount, the mask stereoscopic effect can be reflected in the lithography simulation in a pseudo manner. In the example described above, the bias amount per edge, that is, the edge movement amount is 1.875 nm (= 3.75 nm / 2).

また、すでに述べたように、開口部のスペース幅が狭くなるにしたがって、マスク立体効果(斜入射効果及び導波路効果)は増大し、開口部を通過する光の減衰率が大きくなる。したがって、バイアス量は、ライン幅L及びスペース幅Sといったパターン寸法に依存する。そこで、パターン寸法とパターンバイアス量との関係を規定した参照テーブルを予め作成しておけば、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデルを用いずに、擬似的にマスク立体効果をシミュレーションに反映させることが可能である。   As already described, as the space width of the opening portion becomes narrower, the mask three-dimensional effect (oblique incidence effect and waveguide effect) increases, and the attenuation factor of light passing through the opening portion increases. Therefore, the bias amount depends on the pattern dimensions such as the line width L and the space width S. Therefore, if a reference table that prescribes the relationship between the pattern dimension and the pattern bias amount is created in advance, the mask stereoscopic effect is reflected in the simulation in a simulated manner without using a strict physical model that reflects the mask stereoscopic effect. It is possible.

図7は、参照テーブルの一例を示した図である。図7に示した例では、パターン寸法としてスペース幅Sを用いている。また、バイアス量は、図8に示すように、スペース幅Sを規定する対向パターン20のエッジ移動量Bに対応する。図7に示すように、参照テーブルでは、パターン寸法に応じてバイアス量が規定されている。例えば、スペース幅Sが50nmの場合には、スペース幅Sを規定する対向パターンそれぞれについて、バイアス量は1.625nmとなる。したがって、リソグラフィシミュレーションでは、スペース幅S’が46.75nm(=50nm−(1.625×2)nm)であるとして、計算が行われる。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a reference table. In the example shown in FIG. 7, the space width S is used as the pattern dimension. Further, as shown in FIG. 8, the bias amount corresponds to the edge movement amount B of the opposing pattern 20 that defines the space width S. As shown in FIG. 7, in the reference table, the bias amount is defined according to the pattern dimension. For example, when the space width S is 50 nm, the bias amount is 1.625 nm for each of the opposing patterns that define the space width S. Therefore, in the lithography simulation, the calculation is performed assuming that the space width S ′ is 46.75 nm (= 50 nm− (1.625 × 2) nm).

図9は、参照テーブルを作成するための手順を示したフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for creating a reference table.

まず、テストパターンを用意する(S11)。このテストパターンに対して、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデル(すなわち、パターンの厚みを変数として含む物理モデル)を用いて光学像を計算する(S12)。例えば、スペース幅Sが50nmのテストパターンであれば、スペース幅Sを50nmとして厳密計算を行う。具体的には、マスク近傍の電場分布を、マクスウェル方程式に基づく数値計算によって求める。例えば、実際のマスク材料の光学定数や光の入射角をパラメータとして、FDTD(有限領域時間差分法)やRCWA(厳密結合波解析法)によって数値計算を行う。そして、数値計算によって得られたマスク近傍の電場分布を用いて、投影光学系を通過した光の強度分布を計算し、一定スレショルドでスライスすることで寸法を算出する。   First, a test pattern is prepared (S11). For this test pattern, an optical image is calculated using a strict physical model reflecting the mask stereo effect (that is, a physical model including the thickness of the pattern as a variable) (S12). For example, if the test pattern has a space width S of 50 nm, the exact calculation is performed with the space width S set to 50 nm. Specifically, the electric field distribution near the mask is obtained by numerical calculation based on the Maxwell equation. For example, numerical calculation is performed by FDTD (finite region time difference method) or RCWA (strict coupling wave analysis method) using the optical constant of the actual mask material and the incident angle of light as parameters. Then, using the electric field distribution in the vicinity of the mask obtained by numerical calculation, the intensity distribution of the light that has passed through the projection optical system is calculated, and the dimensions are calculated by slicing at a certain threshold.

次に、テストパターンを摂動させる(S13)。すなわち、テストパターンに対してバイアス量Bを与える。続いて、摂動処理(バイアス処理)が施されたテストパターンに対して、マスク薄膜近似モデルを用いて光学像を計算する(S14)。   Next, the test pattern is perturbed (S13). That is, a bias amount B is given to the test pattern. Subsequently, an optical image is calculated using a mask thin film approximation model for the test pattern subjected to the perturbation process (bias process) (S14).

次に、S12のステップで得られた光学像とS14のステップで得られた光学像とを比較する(S15)。さらに、比較結果に基づき、両者の差異が所定の基準を満たしているか否か(両者の差異が所定の範囲内であるか否か)を判断する(S16)。所定の基準を満たしている場合には、スペース幅Sに対するバイアス量Bが決定される(S17)。所定の基準を満たしていない場合には、S13のステップに戻り、バイアス量Bを変えてS14〜S16のステップを実行する。このようにして、所定の基準を満たすまで、S13〜S16のステップを繰り返す。   Next, the optical image obtained in step S12 is compared with the optical image obtained in step S14 (S15). Further, based on the comparison result, it is determined whether or not the difference between the two satisfies a predetermined standard (whether or not the difference between the two is within a predetermined range) (S16). If the predetermined standard is satisfied, the bias amount B with respect to the space width S is determined (S17). If the predetermined standard is not satisfied, the process returns to step S13, and the bias amount B is changed to execute steps S14 to S16. In this way, steps S13 to S16 are repeated until a predetermined standard is satisfied.

以上のようにして、あるテストパターン(例えば、スペース幅Sが50nmのテストパターン)について、パターン寸法とバイアス量との関係が求められる。同様にして、他のテストパターン(例えば、スペース幅Sを変えたテストパターン)についても、パターン寸法とバイアス量との関係を求める。このようにして得られたパターン寸法とバイアス量との関係に基づき、参照テーブルが作成される。   As described above, for a certain test pattern (for example, a test pattern having a space width S of 50 nm), the relationship between the pattern dimension and the bias amount is obtained. Similarly, for other test patterns (for example, test patterns with different space widths S), the relationship between the pattern dimension and the bias amount is obtained. A reference table is created based on the relationship between the pattern dimension and the bias amount obtained in this way.

以上のようにして、パターン寸法とパターンバイアス量との関係が規定された参照テーブルが用意される(S1、図1参照)。   As described above, a reference table in which the relationship between the pattern dimension and the pattern bias amount is defined is prepared (S1, see FIG. 1).

リソグラフィシミュレーションでは、シミュレーションの対象となるマスクパターンに対して、参照テーブルを参照してバイアス処理を実行する(S2)。例えば、スペース幅Sが50nmのパターンに対しては、図7の参照テーブルを参照して、バイアス量を1.625nmに設定する。したがって、バイアス処理後のスペース幅Sは46.75nm(=50nm−(1.625×2)nm)となる。   In the lithography simulation, a bias process is executed with reference to the reference table for the mask pattern to be simulated (S2). For example, for a pattern with a space width S of 50 nm, the bias amount is set to 1.625 nm with reference to the reference table of FIG. Therefore, the space width S after the bias processing is 46.75 nm (= 50 nm− (1.625 × 2) nm).

次に、バイアス処理が施されたマスクパターンに対してシミュレーションを実行し、バイアス処理が施されたマスクパターンの光学像を求める(S3)。すなわち、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデルを用いずに、マスク薄膜近似モデルを用いた簡単な計算によって光学像を算出する。すでに述べたことからわかるように、このようにして得られた光学像は、マスク立体効果が擬似的に反映されたものとなっており、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデルを用いて算出された光学像とよく一致している。   Next, simulation is performed on the mask pattern subjected to the bias process, and an optical image of the mask pattern subjected to the bias process is obtained (S3). That is, an optical image is calculated by simple calculation using a mask thin film approximate model without using a strict physical model reflecting the mask stereoscopic effect. As can be seen from the above, the optical image obtained in this way is a simulated reflection of the mask stereo effect and is calculated using a strict physical model that reflects the mask stereo effect. It is in good agreement with the optical image.

以下、本実施形態のリソグラフィシミュレーション方法の評価結果について述べる。   Hereinafter, evaluation results of the lithography simulation method of this embodiment will be described.

図10は、評価に用いたマスクパターン(マスクレイアウト)を示した図である。パターンのライン幅はL1であり、スペース幅はS1及びS2である。L1及びS1の寸法は50nmに固定し、S2の寸法は50nm、70nm、100nm及び200nmの4種類とした。   FIG. 10 is a diagram showing a mask pattern (mask layout) used for evaluation. The line width of the pattern is L1, and the space width is S1 and S2. The dimension of L1 and S1 was fixed to 50 nm, and the dimension of S2 was made into four types, 50 nm, 70 nm, 100 nm, and 200 nm.

図11は、評価結果を示した図である。(a)は、本実施形態のリソグラフィシミュレーション方法を適用した場合の評価結果である。すなわち、バイアス処理が施されたマスクパターンに対してマスク薄膜近似モデルを用いてシミュレーションを行った場合の評価結果である。本実施形態のリソグラフィシミュレーション方法を用いて算出されたS1の寸法と、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデルを用いて算出されたS1の寸法との寸法差が示されている。(b)は、比較例のリソグラフィシミュレーション方法を適用した場合の評価結果である。比較例では、バイアス処理は行わずに、単にマスク薄膜近似モデルを用いてシミュレーションを行っている。比較例のリソグラフィシミュレーション方法を用いて算出されたS1の寸法と、マスク立体効果を反映した厳密な物理モデルを用いて算出されたS1の寸法との寸法差が示されている。   FIG. 11 shows the evaluation results. (A) is an evaluation result when the lithography simulation method of this embodiment is applied. That is, it is an evaluation result when a simulation is performed using a mask thin film approximate model on a mask pattern subjected to bias processing. A dimension difference between the dimension of S1 calculated using the lithography simulation method of the present embodiment and the dimension of S1 calculated using a strict physical model reflecting the mask stereo effect is shown. (B) is an evaluation result when the lithography simulation method of the comparative example is applied. In the comparative example, the simulation is performed simply using the mask thin film approximation model without performing the bias process. A dimension difference between the dimension of S1 calculated using the lithography simulation method of the comparative example and the dimension of S1 calculated using a strict physical model reflecting the mask stereoscopic effect is shown.

比較例の場合には、S2の寸法が70nm及び100nmの場合には寸法差は比較的小さいが、S2の寸法が50nm及び200nmの場合には寸法差が非常に大きくなっている。これに対して、本実施形態の場合には、S2の寸法が50nm、70nm、100n及び200nmいずれの場合にも、寸法差は小さくなっている。したがって、本実施形態の方法を用いることで、シミュレーション精度を向上させることができる。   In the case of the comparative example, the dimensional difference is relatively small when the dimension of S2 is 70 nm and 100 nm, but the dimensional difference is very large when the dimension of S2 is 50 nm and 200 nm. On the other hand, in the present embodiment, the dimensional difference is small regardless of whether the dimension of S2 is 50 nm, 70 nm, 100 n, or 200 nm. Therefore, simulation accuracy can be improved by using the method of this embodiment.

以上のように、本実施形態では、パターン寸法とパターンバイアス量との関係が規定された参照テーブルを予め作成しておき、リソグラフィシミュレーションの対象となるマスクパターンに対して参照テーブルを参照してバイアス処理を施す。このようなバイアス処理を施すことにより、擬似的にマスク立体効果が反映されたシミュレーションによって、マスクパターンの光学像を求めることができる。したがって、本実施形態によれば、高精度のリソグラフィシミュレーションを簡易な方法で行うことが可能となる。   As described above, in this embodiment, a reference table in which the relationship between the pattern dimension and the pattern bias amount is defined is created in advance, and the bias is referred to the mask pattern to be subjected to lithography simulation with reference to the reference table. Apply processing. By performing such a bias process, an optical image of the mask pattern can be obtained by a simulation in which the mask stereoscopic effect is reflected in a pseudo manner. Therefore, according to the present embodiment, high-precision lithography simulation can be performed by a simple method.

なお、上述した実施形態では、パターン寸法としてスペース幅を想定したが、パターン寸法としてライン幅を想定してもよい。また、パターン寸法としてライン幅及びスペース幅の両方を想定してもよい。   In the embodiment described above, the space width is assumed as the pattern dimension, but the line width may be assumed as the pattern dimension. Moreover, you may assume both a line width and a space width as a pattern dimension.

また、上述した実施形態で述べたリソグラフィシミュレーション方法は、半導体装置の製造方法に適用可能である。図12は、半導体装置の製造方法の概略を示したフローチャートである。   Further, the lithography simulation method described in the above-described embodiment can be applied to a method for manufacturing a semiconductor device. FIG. 12 is a flowchart showing an outline of a method for manufacturing a semiconductor device.

まず、設計データを用意し(S21)、上述した実施形態で述べた方法によってリソグラフィシミュレーションを行う(S22)。続いて、リソグラフィシミュレーションによって得られた指針に基づき、設計データからマスクデータを生成する(S23)。さらに、生成されたマスクデータに基づいてフォトマスクを作製する(S24)。このようにして作製されたフォトマスクに形成されたパターンを半導体ウエハ上のフォトレジストに転写する(S25)。さらに、フォトレジストを現像してフォトレジストパターンを形成し(S26)、フォトレジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、半導体ウエハ上にパターンを形成する(S27)。   First, design data is prepared (S21), and lithography simulation is performed by the method described in the above embodiment (S22). Subsequently, mask data is generated from the design data based on the guideline obtained by the lithography simulation (S23). Further, a photomask is produced based on the generated mask data (S24). The pattern formed on the photomask thus fabricated is transferred to the photoresist on the semiconductor wafer (S25). Further, the photoresist is developed to form a photoresist pattern (S26), and etching is performed using the photoresist pattern as a mask to form a pattern on the semiconductor wafer (S27).

また、上述した実施形態で述べた方法は、該方法の手順が記述されたプログラムによって動作が制御されるコンピュータによって、実現することが可能である。上記プログラムは、磁気ディスク等の記録媒体或いはインターネット等の通信回線(有線回線或いは無線回線)によって提供することが可能である。   Further, the method described in the above-described embodiment can be realized by a computer whose operation is controlled by a program in which the procedure of the method is described. The program can be provided by a recording medium such as a magnetic disk or a communication line (wired line or wireless line) such as the Internet.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Furthermore, the above embodiments include inventions at various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining the disclosed constituent elements. For example, even if several constituent requirements are deleted from the disclosed constituent requirements, the invention can be extracted as an invention as long as a predetermined effect can be obtained.

本発明の実施形態に係るリソグラフィシミュレーション方法の基本的な手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the basic procedure of the lithography simulation method which concerns on embodiment of this invention. マスク立体効果について示した説明図である。It is explanatory drawing shown about the mask solid effect. マスク立体効果について示した説明図である。It is explanatory drawing shown about the mask solid effect. シミュレーションによる光学像の計算結果を示した図である。It is the figure which showed the calculation result of the optical image by simulation. 光学像について示した図である。It is the figure shown about the optical image. シミュレーションによる光学像の計算結果を示した図である。It is the figure which showed the calculation result of the optical image by simulation. 本発明の実施形態に係り、参照テーブルの一例を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a reference table according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係り、スペース幅及びバイアス量について示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a space width and a bias amount according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係り、参照テーブルを作成するための手順を示したフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a procedure for creating a reference table according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態及び比較例に係るリソグラフィシミュレーション方法の評価に用いたマスクパターンを示した図である。It is the figure which showed the mask pattern used for evaluation of the lithography simulation method which concerns on embodiment and comparative example of this invention. 本発明の実施形態及び比較例に係るリソグラフィシミュレーション方法の評価結果を示した図である。It is the figure which showed the evaluation result of the lithography simulation method which concerns on embodiment and comparative example of this invention. 本発明の実施形態に係り、半導体装置の製造方法の概略を示したフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an outline of a method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

11…フォトマスク 12…マスクパターン
13…投影光学系 14…光学像
20…対向パターン
50…フォトマスク 51…遮光部 52…透光部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Photomask 12 ... Mask pattern 13 ... Projection optical system 14 ... Optical image 20 ... Opposite pattern 50 ... Photomask 51 ... Light-shielding part 52 ... Translucent part

Claims (5)

リソグラフィシミュレーションの対象となるマスクパターンに対して、パターン寸法とパターンバイアス量との関係が規定された参照テーブルを参照してバイアス処理を施す工程と、
前記バイアス処理が施されたマスクパターンの光学像を求める工程と、
を備えたことを特徴とするリソグラフィシミュレーション方法。
A step of performing bias processing on a mask pattern to be subjected to lithography simulation with reference to a reference table in which a relationship between a pattern dimension and a pattern bias amount is defined;
Obtaining an optical image of the mask pattern subjected to the bias treatment;
A lithography simulation method comprising:
前記バイアス処理が施されたマスクパターンの光学像は、マスク薄膜近似モデルを用いて求められる
ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィシミュレーション方法。
The lithography simulation method according to claim 1, wherein an optical image of the mask pattern subjected to the bias processing is obtained using a mask thin film approximate model.
前記参照テーブルでは、パターンの厚みを変数として含む物理モデルを用いて求められたマスクパターンの光学像とバイアス処理が施されたマスクパターンの光学像との差異が所定の基準を満たすように、前記パターン寸法と前記パターンバイアス量との関係が規定されている
ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィシミュレーション方法。
In the reference table, the difference between the optical image of the mask pattern obtained using a physical model including the thickness of the pattern as a variable and the optical image of the mask pattern subjected to bias processing satisfies a predetermined criterion. The lithography simulation method according to claim 1, wherein a relationship between a pattern dimension and the pattern bias amount is defined.
前記パターン寸法には、ライン幅及びスペース幅の少なくとも一方が含まれる
ことを特徴とする請求項1に記載のリソグラフィシミュレーション方法。
The lithography simulation method according to claim 1, wherein the pattern dimension includes at least one of a line width and a space width.
リソグラフィシミュレーションに適用されるプログラムであって、
コンピュータに、
リソグラフィシミュレーションの対象となるマスクパターンに対して、パターン寸法とパターンバイアス量との関係が規定された参照テーブルを参照してバイアス処理を施す手順と、
前記バイアス処理が施されたマスクパターンの光学像を求める手順と、
を実行させるためのプログラム。
A program applied to lithography simulation,
On the computer,
A procedure for performing bias processing on a mask pattern to be subjected to lithography simulation with reference to a reference table in which a relationship between a pattern dimension and a pattern bias amount is defined,
A procedure for obtaining an optical image of the mask pattern subjected to the bias processing;
A program for running
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011203834A (en) * 2010-03-24 2011-10-13 Toshiba Corp Method and apparatus for electromagnetic field simulation, and manufacturing method of semiconductor device
JP2012037687A (en) * 2010-08-06 2012-02-23 Dainippon Printing Co Ltd Photomask and manufacturing method thereof
JP2013156030A (en) * 2012-01-26 2013-08-15 Utsunomiya Univ Scattered wave calculation system

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