JP3080072B2 - 光強度分布解析方法 - Google Patents
光強度分布解析方法Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/70491—Information management, e.g. software; Active and passive control, e.g. details of controlling exposure processes or exposure tool monitoring processes
- G03F7/705—Modelling or simulating from physical phenomena up to complete wafer processes or whole workflow in wafer productions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマスクのパターン形
状を露光対象領域に投影した場合の露光対象領域の光強
度分布を解析する方法に関し、特に、解析時間を著しく
短縮化することができる光強度分布解析方法に関する。
状を露光対象領域に投影した場合の露光対象領域の光強
度分布を解析する方法に関し、特に、解析時間を著しく
短縮化することができる光強度分布解析方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造工程においては、基板
上に形成されたフォトレジスト膜を所望の形状にパター
ニングするリソグラフィ工程を有している。このリソグ
ラフィ工程においては、露光装置を使用してマスクに設
けられたパターン形状を縮小して基板上のフォトレジス
ト膜に投影する。そこで、フォトレジスト膜の露光領域
を厳密に調整して、レジスト膜のパターンを所望の形状
に設計するためには、実際にフォトレジスト膜を露光せ
ず、シュミレーションにより露光対象領域上の光強度を
解析する方法がある。
上に形成されたフォトレジスト膜を所望の形状にパター
ニングするリソグラフィ工程を有している。このリソグ
ラフィ工程においては、露光装置を使用してマスクに設
けられたパターン形状を縮小して基板上のフォトレジス
ト膜に投影する。そこで、フォトレジスト膜の露光領域
を厳密に調整して、レジスト膜のパターンを所望の形状
に設計するためには、実際にフォトレジスト膜を露光せ
ず、シュミレーションにより露光対象領域上の光強度を
解析する方法がある。
【０００３】このようなリソグラフィーシミュレーショ
ンにおいては、ステッパー光学系の光強度シミュレーシ
ョンを実施した場合の光強度の算出方法が開示されてい
る（Y.C.Pati.et.al. J.Opt.Soc.Am.A/Vol.11,No.9,199
4）。上記文献に記載されたＯＣＡ法（Optimal Coheren
t Approximation）によると、マスク（露光対象領域）
上の位置（ｘ，ｙ）における光強度Ｉ（ｘ，ｙ）は、下
記数式１により表される。
ンにおいては、ステッパー光学系の光強度シミュレーシ
ョンを実施した場合の光強度の算出方法が開示されてい
る（Y.C.Pati.et.al. J.Opt.Soc.Am.A/Vol.11,No.9,199
4）。上記文献に記載されたＯＣＡ法（Optimal Coheren
t Approximation）によると、マスク（露光対象領域）
上の位置（ｘ，ｙ）における光強度Ｉ（ｘ，ｙ）は、下
記数式１により表される。
【０００４】
【数１】 Ｉ（ｘ，ｙ）＝Σα｜（Ｆ＊φ）（ｘ，ｙ）｜2 但し、α，φ；ステッパー光学系により決定される光学
系項カーネル Ｆ；マスクの透過率 （Ｆ＊φ）（ｘ，ｙ）；Ｆとφのコンボリューション積
分値である。
系項カーネル Ｆ；マスクの透過率 （Ｆ＊φ）（ｘ，ｙ）；Ｆとφのコンボリューション積
分値である。
【０００５】上記数式１を利用して光強度を計算する方
法について、以下に説明する。図３は従来の光強度分布
解析方法を示すフローチャートである。先ず、全ての位
置（ｘ，ｙ）における光学系項カーネルφを計算してテ
ーブル化する（ステップ１１）。この光学系項カーネル
φは、位置（ｘ，ｙ）に光の影響を及ぼす範囲を示す値
である。次に、マスクパターン全体から、（ｘ，ｙ）位
置における光学系項カーネルφの大きさ（Ｓk）と同じ
大きさの矩形領域（Ｓk×Ｓk）のパターンを切り出す
（ステップ１２）。
法について、以下に説明する。図３は従来の光強度分布
解析方法を示すフローチャートである。先ず、全ての位
置（ｘ，ｙ）における光学系項カーネルφを計算してテ
ーブル化する（ステップ１１）。この光学系項カーネル
φは、位置（ｘ，ｙ）に光の影響を及ぼす範囲を示す値
である。次に、マスクパターン全体から、（ｘ，ｙ）位
置における光学系項カーネルφの大きさ（Ｓk）と同じ
大きさの矩形領域（Ｓk×Ｓk）のパターンを切り出す
（ステップ１２）。
【０００６】次いで、前記矩形領域を所定の刻み間隔ｄ
ｘfに分割した後、この刻み間隔ｄｘfでマスク形状のデ
ータをビットマップへ展開し、各領域におけるマスクの
透過率（Ｆ）を求める（ステップ１３）。その後、刻み
間隔ｄｘfで、マスクの透過率Ｆと光学系項カーネルφ
からコンボリューション積分（（Ｆ＊φ）（ｘ，ｙ））
をして、得られた値を上記数式１に代入することによ
り、光強度Ｉ（ｘ，ｙ）を得る（ステップ１４）。その
後、マスクパターン全体の計算が終了しているかどうか
を確認する（ステップ１５）。このとき、計算が終了し
ていなければ、ステップ１２に戻る。
ｘfに分割した後、この刻み間隔ｄｘfでマスク形状のデ
ータをビットマップへ展開し、各領域におけるマスクの
透過率（Ｆ）を求める（ステップ１３）。その後、刻み
間隔ｄｘfで、マスクの透過率Ｆと光学系項カーネルφ
からコンボリューション積分（（Ｆ＊φ）（ｘ，ｙ））
をして、得られた値を上記数式１に代入することによ
り、光強度Ｉ（ｘ，ｙ）を得る（ステップ１４）。その
後、マスクパターン全体の計算が終了しているかどうか
を確認する（ステップ１５）。このとき、計算が終了し
ていなければ、ステップ１２に戻る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
解析方法により光強度を解析する場合に、マスク形状を
正しく求めるためには、ビットマップに展開するための
刻み間隔ｄｘfを十分に小さくする必要がある。従っ
て、マスク全体をこの刻み間隔ｄｘfでコンボリューシ
ョン積分するためには、計算時間が極めて長くなり、こ
れにより解析時間が長くなるという問題点を有してい
る。
解析方法により光強度を解析する場合に、マスク形状を
正しく求めるためには、ビットマップに展開するための
刻み間隔ｄｘfを十分に小さくする必要がある。従っ
て、マスク全体をこの刻み間隔ｄｘfでコンボリューシ
ョン積分するためには、計算時間が極めて長くなり、こ
れにより解析時間が長くなるという問題点を有してい
る。
【０００８】そこで、光強度の計算時間の短縮を図った
種々の光強度分布解析方法が開示されている（特開平７
−１２８１３８号公報及び特開平９−２３７７５０号公
報等）。しかし、これらの方法を使用しても、光強度分
布の解析時間を十分に短縮することはできない。
種々の光強度分布解析方法が開示されている（特開平７
−１２８１３８号公報及び特開平９−２３７７５０号公
報等）。しかし、これらの方法を使用しても、光強度分
布の解析時間を十分に短縮することはできない。
【０００９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、解析時間を短縮することができる光強度分
布解析方法を提供することを目的とする。
のであって、解析時間を短縮することができる光強度分
布解析方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る光強度分布
解析方法は、露光用光により光学系を介してマスクのパ
ターン形状が投影される露光対象領域の光強度分布を解
析する方法において、前記露光対象領域を所定の第１刻
み間隔で分割して複数の第１領域を区画する工程と、前
記第１領域内で露光用光の照射領域と非照射領域とが混
在するかどうかを判断する工程と、を有し、前記混在を
判断する工程で照射領域と非照射領域とが混在すると判
断された場合には、更に前記第１領域を前記第１刻み間
隔よりも微細な第２刻み間隔で分割して区画された複数
の第２領域の光強度を算出する工程を有し、前記混在を
判断する工程で照射領域と非照射領域とが混在しないと
判断された場合には、前記第１領域の光強度を算出する
工程を有することを特徴とする。
解析方法は、露光用光により光学系を介してマスクのパ
ターン形状が投影される露光対象領域の光強度分布を解
析する方法において、前記露光対象領域を所定の第１刻
み間隔で分割して複数の第１領域を区画する工程と、前
記第１領域内で露光用光の照射領域と非照射領域とが混
在するかどうかを判断する工程と、を有し、前記混在を
判断する工程で照射領域と非照射領域とが混在すると判
断された場合には、更に前記第１領域を前記第１刻み間
隔よりも微細な第２刻み間隔で分割して区画された複数
の第２領域の光強度を算出する工程を有し、前記混在を
判断する工程で照射領域と非照射領域とが混在しないと
判断された場合には、前記第１領域の光強度を算出する
工程を有することを特徴とする。
【００１１】前記第１領域は１辺が１００乃至２００
（ｎｍ）の矩形領域であり、前記第２領域は１辺が１０
乃至２０（ｎｍ）の矩形領域であることが好ましい。
（ｎｍ）の矩形領域であり、前記第２領域は１辺が１０
乃至２０（ｎｍ）の矩形領域であることが好ましい。
【００１２】また、前記混在を判断する工程は、第１刻
み間隔で算出された光学系項カーネルと同一サイズの第
３領域を前記第２領域毎にビットマップに展開したとき
に、前記第３領域内の複数の第１領域のうち、前記第１
領域内の第２領域におけるマスクの透過率Ｆが全て０で
ある場合又は全て１である場合にその第１領域は照射領
域と非照射領域とが混在しないと判断し、前記第３領域
内の複数の第１領域のうち、前記第１領域内の複数の第
２領域におけるマスクの透過率Ｆに０及び１の両方が存
在する場合にその第１領域は照射領域と非照射領域とが
混在すると判断する工程とすることができる。
み間隔で算出された光学系項カーネルと同一サイズの第
３領域を前記第２領域毎にビットマップに展開したとき
に、前記第３領域内の複数の第１領域のうち、前記第１
領域内の第２領域におけるマスクの透過率Ｆが全て０で
ある場合又は全て１である場合にその第１領域は照射領
域と非照射領域とが混在しないと判断し、前記第３領域
内の複数の第１領域のうち、前記第１領域内の複数の第
２領域におけるマスクの透過率Ｆに０及び１の両方が存
在する場合にその第１領域は照射領域と非照射領域とが
混在すると判断する工程とすることができる。
【００１３】更に、前記複数の第１領域を区画する工程
の後に、全ての第１領域の第１光学系項カーネルφ1を
求める工程と、前記第１光学系項カーネルφ1に基づい
て、一次補間により全ての第２領域の第１光学系項カー
ネルφ2を求める工程とを有することが好ましく、この
場合に、（ｘ，ｙ）位置における光強度をＩ（ｘ，
ｙ）、第２光学系項カーネルをα、前記マスクの透過率
をＦとし、透過率Ｆと第１光学系項カーネルφとのコン
ボリューション積分値を（Ｆ＊φ）（ｘ，ｙ）としたと
き、前記第１領域の光強度Ｉ1（ｘ，ｙ）は数式Ｉ
1（ｘ，ｙ）＝Σα｜（Ｆ＊φ1）（ｘ，ｙ）｜2により
算出され、前記第２領域の光強度Ｉ2（ｘ，ｙ）は数式
Ｉ2（ｘ，ｙ）＝Σα｜（Ｆ＊φ2）（ｘ，ｙ）｜により
算出されることができる。
の後に、全ての第１領域の第１光学系項カーネルφ1を
求める工程と、前記第１光学系項カーネルφ1に基づい
て、一次補間により全ての第２領域の第１光学系項カー
ネルφ2を求める工程とを有することが好ましく、この
場合に、（ｘ，ｙ）位置における光強度をＩ（ｘ，
ｙ）、第２光学系項カーネルをα、前記マスクの透過率
をＦとし、透過率Ｆと第１光学系項カーネルφとのコン
ボリューション積分値を（Ｆ＊φ）（ｘ，ｙ）としたと
き、前記第１領域の光強度Ｉ1（ｘ，ｙ）は数式Ｉ
1（ｘ，ｙ）＝Σα｜（Ｆ＊φ1）（ｘ，ｙ）｜2により
算出され、前記第２領域の光強度Ｉ2（ｘ，ｙ）は数式
Ｉ2（ｘ，ｙ）＝Σα｜（Ｆ＊φ2）（ｘ，ｙ）｜により
算出されることができる。
【００１４】更にまた、前記第１領域の光強度を算出す
る工程及び前記第２領域の光強度を算出する工程の後
に、全ての露光対象領域の光強度が算出されるまで、前
記混在を判断する工程に戻る工程を有するものとするこ
とができる。
る工程及び前記第２領域の光強度を算出する工程の後
に、全ての露光対象領域の光強度が算出されるまで、前
記混在を判断する工程に戻る工程を有するものとするこ
とができる。
【００１５】本発明においては、露光対象領域の分割に
より区画された第１領域内で露光用光の照射領域と非照
射領域とが混在するかどうかを判断する工程により、マ
スクのパターン形状が疎であるか密であるかを判断する
ことができる。そして、第１領域内の露光用光の照射領
域と非照射領域とが混在する場合、即ち第１領域内に、
マスクパターンが形成されている場合にのみ、第１領域
を更に分割した第２領域の光強度Ｉ（ｘ，ｙ）を算出す
る。従って、照射領域と非照射領域とが混在しないと判
断された場合、即ち第１領域内にマスクパターンが形成
されていない場合には、微細な第２領域の光強度を算出
する必要がないので、計算回数を減少させることができ
る。その結果、光強度Ｉ（ｘ，ｙ）の分布の解析時間を
従来の解析時間と比較して著しく短縮することができ
る。
より区画された第１領域内で露光用光の照射領域と非照
射領域とが混在するかどうかを判断する工程により、マ
スクのパターン形状が疎であるか密であるかを判断する
ことができる。そして、第１領域内の露光用光の照射領
域と非照射領域とが混在する場合、即ち第１領域内に、
マスクパターンが形成されている場合にのみ、第１領域
を更に分割した第２領域の光強度Ｉ（ｘ，ｙ）を算出す
る。従って、照射領域と非照射領域とが混在しないと判
断された場合、即ち第１領域内にマスクパターンが形成
されていない場合には、微細な第２領域の光強度を算出
する必要がないので、計算回数を減少させることができ
る。その結果、光強度Ｉ（ｘ，ｙ）の分布の解析時間を
従来の解析時間と比較して著しく短縮することができ
る。
【００１６】また、本発明において、第２領域の光学系
項カーネルφ2を第１領域の光学系項カーネルφ1に基づ
いて一次補間により求めると、全ての領域について微細
な第２領域の光学系項カーネルφを算出する場合と比較
して、より一層解析時間を短縮することができる。
項カーネルφ2を第１領域の光学系項カーネルφ1に基づ
いて一次補間により求めると、全ての領域について微細
な第２領域の光学系項カーネルφを算出する場合と比較
して、より一層解析時間を短縮することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例に係る光強
度分布解析方法について、具体的に説明する。図１は本
発明の実施例に係る光強度分布解析方法を示すフローチ
ャートである。図１に示すように、先ず、例えば１００
ｎｍの疎刻み間隔ｄｘsで光学系項カーネルを計算して
テーブル化し、疎刻み間隔用テーブルを得る（ステップ
１）。次に、疎刻み間隔用テーブルを使用した一次補間
により、例えば２０ｎｍの密刻み間隔ｄｘfで光学系項
カーネルφを計算して、これをテーブル化し、密刻み間
隔用テーブルを得る（ステップ２）。次いで、マスクパ
ターン全体から、（ｘ，ｙ）位置における光学系項カー
ネルφの大きさと同じ大きさの矩形領域（Ｓk×Ｓk）の
パターンを切り出す（ステップ３）。
度分布解析方法について、具体的に説明する。図１は本
発明の実施例に係る光強度分布解析方法を示すフローチ
ャートである。図１に示すように、先ず、例えば１００
ｎｍの疎刻み間隔ｄｘsで光学系項カーネルを計算して
テーブル化し、疎刻み間隔用テーブルを得る（ステップ
１）。次に、疎刻み間隔用テーブルを使用した一次補間
により、例えば２０ｎｍの密刻み間隔ｄｘfで光学系項
カーネルφを計算して、これをテーブル化し、密刻み間
隔用テーブルを得る（ステップ２）。次いで、マスクパ
ターン全体から、（ｘ，ｙ）位置における光学系項カー
ネルφの大きさと同じ大きさの矩形領域（Ｓk×Ｓk）の
パターンを切り出す（ステップ３）。
【００１８】その後、前記矩形領域を密刻み間隔ｄｘf
でビットマップに展開したときに、密刻み間隔ｄｘfで
区画された密刻み領域の透過率Ｆを判定して、各疎刻み
領域内の密刻み領域の透過率Ｆが全て０であるか又は全
て１であるかを調査する（ステップ４）。そして、疎刻
み領域内の各密刻み領域の透過率Ｆが全て０であるか又
は全て１である場合、疎刻み間隔ｄｘsでマスク形状の
データをビットマップに展開する（ステップ５）。その
後、疎刻み間隔用テーブルを使用して、位置（ｘ，ｙ）
に対応する光学系項カーネルφ 1 及びマスクの透過率Ｆ
からコンボリューション積分（（Ｆ＊φ 1 ）（ｘ，
ｙ））をして、得られた値を上記数式１に代入すること
により、光強度Ｉ 1 （ｘ，ｙ）を得る（ステップ６）。
その後、マスクパターン全体の計算が終了しているかど
うかを確認する（ステップ９）。このとき、計算が終了
していなければ、ステップ３に戻る。
でビットマップに展開したときに、密刻み間隔ｄｘfで
区画された密刻み領域の透過率Ｆを判定して、各疎刻み
領域内の密刻み領域の透過率Ｆが全て０であるか又は全
て１であるかを調査する（ステップ４）。そして、疎刻
み領域内の各密刻み領域の透過率Ｆが全て０であるか又
は全て１である場合、疎刻み間隔ｄｘsでマスク形状の
データをビットマップに展開する（ステップ５）。その
後、疎刻み間隔用テーブルを使用して、位置（ｘ，ｙ）
に対応する光学系項カーネルφ 1 及びマスクの透過率Ｆ
からコンボリューション積分（（Ｆ＊φ 1 ）（ｘ，
ｙ））をして、得られた値を上記数式１に代入すること
により、光強度Ｉ 1 （ｘ，ｙ）を得る（ステップ６）。
その後、マスクパターン全体の計算が終了しているかど
うかを確認する（ステップ９）。このとき、計算が終了
していなければ、ステップ３に戻る。
【００１９】一方、ステップ４において、疎刻み領域内
の密刻み領域の透過率Ｆが全て０又は全て１でない場
合、疎刻み間隔ｄｘs内を密刻み間隔ｄｘfでマスク形状
のデータをビットマップに展開する（ステップ７）。そ
の後、密刻み間隔用テーブルを使用して（ｘ，ｙ）位置
に対応する光学系項カーネルφ 2 及びマスクの透過率Ｆ
からコンボリューション積分（（Ｆ＊φ 2 ）（ｘ，
ｙ））をして、得られた値を上記数式１に代入すること
により、光強度Ｉ 2 （ｘ，ｙ）を得る（ステップ８）。
その後、マスクパターン全体の計算が終了しているかど
うかを確認する（ステップ９）。このとき、計算が終了
していなければ、ステップ３に戻る。
の密刻み領域の透過率Ｆが全て０又は全て１でない場
合、疎刻み間隔ｄｘs内を密刻み間隔ｄｘfでマスク形状
のデータをビットマップに展開する（ステップ７）。そ
の後、密刻み間隔用テーブルを使用して（ｘ，ｙ）位置
に対応する光学系項カーネルφ 2 及びマスクの透過率Ｆ
からコンボリューション積分（（Ｆ＊φ 2 ）（ｘ，
ｙ））をして、得られた値を上記数式１に代入すること
により、光強度Ｉ 2 （ｘ，ｙ）を得る（ステップ８）。
その後、マスクパターン全体の計算が終了しているかど
うかを確認する（ステップ９）。このとき、計算が終了
していなければ、ステップ３に戻る。
【００２０】その後、同様にしてマスクパターン全体の
解析が終了するまで、ステップ３、４、５、６及び９の
工程又はステップ３、４、７、８及び９の工程を繰り返
す。
解析が終了するまで、ステップ３、４、５、６及び９の
工程又はステップ３、４、７、８及び９の工程を繰り返
す。
【００２１】本実施例においては、マスクのパターン、
即ち、露光用光が透過すべきマスク孔が疎刻み領域に全
く存在しない場合及び全てマスク孔からなる場合か、又
はマスク孔である領域とマスク孔でない領域が混在する
か、を判断しておき、混在する場合についてのみ、密刻
み間隔で光強度Ｉ（ｘ，ｙ）を算出する。従って、混在
しない領域については、微細な刻み間隔で光強度を算出
する必要がないので、計算回数を減少させることがで
き、これにより、光強度Ｉ（ｘ，ｙ）の分布の解析時間
を従来の解析時間と比較して著しく短縮することができ
る。特に、ロジック系のマスクパターンであって、疎密
領域が混在したパターンを透過する光強度分布を解析す
る際には、解析時間を短縮する効果を著しく向上させる
ことができる。
即ち、露光用光が透過すべきマスク孔が疎刻み領域に全
く存在しない場合及び全てマスク孔からなる場合か、又
はマスク孔である領域とマスク孔でない領域が混在する
か、を判断しておき、混在する場合についてのみ、密刻
み間隔で光強度Ｉ（ｘ，ｙ）を算出する。従って、混在
しない領域については、微細な刻み間隔で光強度を算出
する必要がないので、計算回数を減少させることがで
き、これにより、光強度Ｉ（ｘ，ｙ）の分布の解析時間
を従来の解析時間と比較して著しく短縮することができ
る。特に、ロジック系のマスクパターンであって、疎密
領域が混在したパターンを透過する光強度分布を解析す
る際には、解析時間を短縮する効果を著しく向上させる
ことができる。
【００２２】また、本実施例において、密刻み間隔用テ
ーブルは、疎刻み間隔用テーブルに基づいて一次補間に
より求めることができるので、全ての領域について密刻
み間隔で光学系項カーネルφを算出する場合と比較し
て、より一層解析時間を短縮することができる。
ーブルは、疎刻み間隔用テーブルに基づいて一次補間に
より求めることができるので、全ての領域について密刻
み間隔で光学系項カーネルφを算出する場合と比較し
て、より一層解析時間を短縮することができる。
【００２３】なお、本実施例においては、疎刻み間隔ｄ
ｘsを１００ｎｍとし、密刻み間隔ｄｘfを２０ｎｍとし
たが、一般的に疎刻み間隔ｄｘs及び密刻み間隔ｄｘfは
光学系及びパターンのデザインルールにより決定され
る。特に、光学系項カーネルの精度については、瞳関数
を表すために必要なサンプリング間隔と、計算時間とか
ら、カーネル離散化数が４０乃至５０となるので、露光
用光の波長をλ（μｍ）、開口数をＮＡとすると、疎刻
み間隔ｄｘsは１００λ／ＮＡ乃至２００λ／ＮＡ（ｎ
ｍ）とすればよい。
ｘsを１００ｎｍとし、密刻み間隔ｄｘfを２０ｎｍとし
たが、一般的に疎刻み間隔ｄｘs及び密刻み間隔ｄｘfは
光学系及びパターンのデザインルールにより決定され
る。特に、光学系項カーネルの精度については、瞳関数
を表すために必要なサンプリング間隔と、計算時間とか
ら、カーネル離散化数が４０乃至５０となるので、露光
用光の波長をλ（μｍ）、開口数をＮＡとすると、疎刻
み間隔ｄｘsは１００λ／ＮＡ乃至２００λ／ＮＡ（ｎ
ｍ）とすればよい。
【００２４】一方、マスクビットマップの精度について
は、マスクのデザインルールの約５乃至１０％とすれば
よく、一般的には密刻み間隔ｄｘfは１０λ／ＮＡ乃至
２０λ／ＮＡとすればよい。例えば、ＫｒＦステッパを
使用した場合には、デザインルールは０．２５μｍであ
るので、密刻み間隔ｄｘfは、約１０乃至２０ｎｍとな
る。
は、マスクのデザインルールの約５乃至１０％とすれば
よく、一般的には密刻み間隔ｄｘfは１０λ／ＮＡ乃至
２０λ／ＮＡとすればよい。例えば、ＫｒＦステッパを
使用した場合には、デザインルールは０．２５μｍであ
るので、密刻み間隔ｄｘfは、約１０乃至２０ｎｍとな
る。
【００２５】
【実施例】以下、本発明の実施例に係る解析方法により
光強度分布を解析した試験結果について、その比較例に
よる試験結果と比較して具体的に説明する。先ず、種々
のパターン形状を有するマスクが取り付けられた露光装
置について、図１に示す本実施例方法により光強度分布
を解析した場合と、図３に示す従来法により光強度を解
析した場合とを、コンボリューション積分の計算時間で
比較した。但し、マスクパターンのサイズは１辺を１０
０μｍとし、本実施例方法を使用する場合の疎刻み間隔
ｄｘsを１００ｎｍ、密刻み間隔ｄｘfを２０ｎｍとし
た。
光強度分布を解析した試験結果について、その比較例に
よる試験結果と比較して具体的に説明する。先ず、種々
のパターン形状を有するマスクが取り付けられた露光装
置について、図１に示す本実施例方法により光強度分布
を解析した場合と、図３に示す従来法により光強度を解
析した場合とを、コンボリューション積分の計算時間で
比較した。但し、マスクパターンのサイズは１辺を１０
０μｍとし、本実施例方法を使用する場合の疎刻み間隔
ｄｘsを１００ｎｍ、密刻み間隔ｄｘfを２０ｎｍとし
た。
【００２６】図２は縦軸にコンボリューション積分計算
時間をとり、横軸にパターンの粗密比をとって、計算時
間とパターン粗密比との関係を示すグラフ図である。な
お、パターン粗密比とは、露光対象領域全面積あたり
の、各疎刻み領域内の密刻み領域の透過率Ｆが全て０又
は全て１である場合の疎刻み領域の面積であり、全ての
疎刻み領域について、この領域内の密刻み領域の透過率
Ｆが全て０又は全て１でない場合には、粗密比０（％）
となる。また、図２中に示す破線２１は従来法による測
定結果、実線２２は本実施例方法による測定結果を示
し、従来法によるコンボリューション計算時間を１とし
ている。
時間をとり、横軸にパターンの粗密比をとって、計算時
間とパターン粗密比との関係を示すグラフ図である。な
お、パターン粗密比とは、露光対象領域全面積あたり
の、各疎刻み領域内の密刻み領域の透過率Ｆが全て０又
は全て１である場合の疎刻み領域の面積であり、全ての
疎刻み領域について、この領域内の密刻み領域の透過率
Ｆが全て０又は全て１でない場合には、粗密比０（％）
となる。また、図２中に示す破線２１は従来法による測
定結果、実線２２は本実施例方法による測定結果を示
し、従来法によるコンボリューション計算時間を１とし
ている。
【００２７】図２に示すように、全ての領域が密である
と判断されたパターン形状を有するマスク、即ち、粗密
比が０％であるマスクを使用した場合には、本実施例方
法による計算時間は従来法と同一時間となった。しか
し、従来法による算出時間は、パターン粗密比に拘わら
ず一定であるのに対し、本実施例方法による算出時間
は、粗密比の増大に伴って低下している。例えば、疎密
比が５０％のパターン形状を有するマスクを使用した場
合には、従来法と比較して１．９倍高速化することがで
きる。このように、本実施例方法は、粗密比が大きくな
るほど極めて有益である。
と判断されたパターン形状を有するマスク、即ち、粗密
比が０％であるマスクを使用した場合には、本実施例方
法による計算時間は従来法と同一時間となった。しか
し、従来法による算出時間は、パターン粗密比に拘わら
ず一定であるのに対し、本実施例方法による算出時間
は、粗密比の増大に伴って低下している。例えば、疎密
比が５０％のパターン形状を有するマスクを使用した場
合には、従来法と比較して１．９倍高速化することがで
きる。このように、本実施例方法は、粗密比が大きくな
るほど極めて有益である。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
露光対象領域の第１領域が照射領域と非照射領域とが混
在しているか否かを判断し、混在している場合のみ、第
１領域を更に分割した第２領域の光強度を算出し、混在
していない場合は第２領域の光強度を算出すればよいの
で、光強度の計算回数を減少させることができ、光強度
分布の解析時間を従来の解析時間と比較して著しく短縮
することができることができる。
露光対象領域の第１領域が照射領域と非照射領域とが混
在しているか否かを判断し、混在している場合のみ、第
１領域を更に分割した第２領域の光強度を算出し、混在
していない場合は第２領域の光強度を算出すればよいの
で、光強度の計算回数を減少させることができ、光強度
分布の解析時間を従来の解析時間と比較して著しく短縮
することができることができる。
【図１】本発明の実施例に係る光強度分布解析方法を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
【図２】縦軸にコンボリューション積分計算時間をと
り、横軸にパターンの粗密比をとって、計算時間とパタ
ーン粗密比との関係を示すグラフ図である。
り、横軸にパターンの粗密比をとって、計算時間とパタ
ーン粗密比との関係を示すグラフ図である。
【図３】従来の光強度分布解析方法を示すフローチャー
トである。
トである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 1/08 G03F 7/20 521
Claims (6)
- 【請求項１】 露光用光により光学系を介してマスクの
パターン形状が投影される露光対象領域の光強度分布を
解析する方法において、前記露光対象領域を所定の第１
刻み間隔で分割して複数の第１領域を区画する工程と、
前記第１領域内で露光用光の照射領域と非照射領域とが
混在するかどうかを判断する工程と、を有し、前記混在
を判断する工程で照射領域と非照射領域とが混在すると
判断された場合には、更に前記第１領域を前記第１刻み
間隔よりも微細な第２刻み間隔で分割して区画された複
数の第２領域の光強度を算出する工程を有し、前記混在
を判断する工程で照射領域と非照射領域とが混在しない
と判断された場合には、前記第１領域の光強度を算出す
る工程を有することを特徴とする光強度分布解析方法。 - 【請求項２】 前記第１領域は１辺が１００乃至２００
（ｎｍ）の矩形領域であり、前記第２領域は１辺が１０
乃至２０（ｎｍ）の矩形領域であることを特徴とする請
求項１に記載の光強度分布解析方法。 - 【請求項３】 前記混在を判断する工程は、第１刻み間
隔で算出された光学系項カーネルと同一サイズの第３領
域を前記第２領域毎にビットマップに展開したときに、
前記第３領域内の複数の第１領域のうち、前記第１領域
内の第２領域におけるマスクの透過率Ｆが全て０である
場合又は全て１である場合にその第１領域は照射領域と
非照射領域とが混在しないと判断し、前記第３領域内の
複数の第１領域のうち、前記第１領域内の複数の第２領
域におけるマスクの透過率Ｆに０及び１の両方が存在す
る場合にその第１領域は照射領域と非照射領域とが混在
すると判断する工程であることを特徴とする請求項１又
は２に記載の光強度分布解析方法。 - 【請求項４】 前記複数の第１領域を区画する工程の後
に、全ての第１領域の第１光学系項カーネルφ1を求め
る工程と、前記第１光学系項カーネルφ1に基づいて、
一次補間により全ての第２領域の第１光学系項カーネル
φ2を求める工程とを有することを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか１項に記載の光強度分布解析方法。 - 【請求項５】 （ｘ，ｙ）位置における光強度をＩ
（ｘ，ｙ）、第２光学系項カーネルをα、前記マスクの
透過率をＦとし、透過率Ｆと第１光学系項カーネルφと
のコンボリューション積分値を（Ｆ＊φ）（ｘ，ｙ）と
したとき、前記第１領域の光強度Ｉ1（ｘ，ｙ）は数式
Ｉ1（ｘ，ｙ）＝Σα｜（Ｆ＊φ1）（ｘ，ｙ）｜2によ
り算出され、前記第２領域の光強度Ｉ2（ｘ，ｙ）は数
式Ｉ2（ｘ，ｙ）＝Σα｜（Ｆ＊φ2）（ｘ，ｙ）｜によ
り算出されることを特徴とする請求項４に記載の光強度
分布解析方法。 - 【請求項６】 前記第１領域の光強度を算出する工程及
び前記第２領域の光強度を算出する工程の後に、全ての
露光対象領域の光強度が算出されるまで、前記混在を判
断する工程に戻る工程を有することを特徴とする請求項
１乃至５のいずれか１項に記載の光強度分布解析方法。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP16755698A JP3080072B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 光強度分布解析方法 |
| EP99111020A EP0965823A3 (en) | 1998-06-15 | 1999-06-11 | Method for analyzing light intensity distribution |
| US09/332,730 US6449387B1 (en) | 1998-06-15 | 1999-06-14 | Method for analyzing light intensity distribution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16755698A JP3080072B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 光強度分布解析方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000003848A JP2000003848A (ja) | 2000-01-07 |
| JP3080072B2 true JP3080072B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=15851921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16755698A Expired - Fee Related JP3080072B2 (ja) | 1998-06-15 | 1998-06-15 | 光強度分布解析方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6449387B1 (ja) |
| EP (1) | EP0965823A3 (ja) |
| JP (1) | JP3080072B2 (ja) |
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| TW552561B (en) | 2000-09-12 | 2003-09-11 | Asml Masktools Bv | Method and apparatus for fast aerial image simulation |
| JP4266082B2 (ja) * | 2001-04-26 | 2009-05-20 | 株式会社東芝 | 露光用マスクパターンの検査方法 |
| JP3910546B2 (ja) * | 2003-02-21 | 2007-04-25 | 株式会社東芝 | リソグラフィシミュレーション方法、マスクパターン補正方法及び処理基板形状補正方法 |
| US7343271B2 (en) * | 2003-10-27 | 2008-03-11 | International Business Machines Corporation | Incorporation of a phase map into fast model-based optical proximity correction simulation kernels to account for near and mid-range flare |
| US7287239B2 (en) * | 2003-10-27 | 2007-10-23 | International Business Machines Corporation | Performance in model-based OPC engine utilizing efficient polygon pinning method |
| US7366342B2 (en) * | 2003-10-27 | 2008-04-29 | International Business Machines Corporation | Simultaneous computation of multiple points on one or multiple cut lines |
| US7010776B2 (en) * | 2003-10-27 | 2006-03-07 | International Business Machines Corporation | Extending the range of lithographic simulation integrals |
| US7055126B2 (en) * | 2003-10-27 | 2006-05-30 | International Business Machines Corporation | Renesting interaction map into design for efficient long range calculations |
| KR100643305B1 (ko) * | 2005-02-14 | 2006-11-10 | 삼성전자주식회사 | 컨볼루션 커널을 이용한 라인 패턴 처리 방법 및 장치 |
| US8121439B2 (en) * | 2009-05-22 | 2012-02-21 | Ricoh Co., Ltd. | End-to-end design of electro-optic imaging systems using the nonequidistant discrete Fourier transform |
| CN103927425B (zh) * | 2014-05-06 | 2017-04-19 | 上海索广电子有限公司 | 通过dxf文件自动识别作业点的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6474547A (en) * | 1987-09-14 | 1989-03-20 | Motorola Inc | Manufacture of semiconductor for compensating strain between pattern on semiconductor body and mask for obtaining pattern |
| JPH0778737A (ja) | 1993-09-08 | 1995-03-20 | Fujitsu Ltd | 荷電粒子ビーム露光方法及び荷電粒子ビーム露光装置 |
| JP3334441B2 (ja) | 1995-08-01 | 2002-10-15 | ソニー株式会社 | フォトマスク描画用パターンデータ補正方法と補正装置 |
| JPH09237750A (ja) * | 1996-03-01 | 1997-09-09 | Fujitsu Ltd | 光強度分布シミュレーション方法 |
| JPH104048A (ja) * | 1996-06-14 | 1998-01-06 | Toppan Printing Co Ltd | 光強度シミュレーション装置および光強度シミュレーション方法 |
| JP3409272B2 (ja) * | 1997-02-04 | 2003-05-26 | 宮崎沖電気株式会社 | 露光マスクの異物検査方法 |
| JPH10282635A (ja) | 1997-04-09 | 1998-10-23 | Sony Corp | パターンデータ補正方法、電子線描画方法、フォトマスク及びその作製方法、露光方法、半導体装置及びその製造方法、並びにパターンデータ補正装置 |
| US6177993B1 (en) * | 1999-12-07 | 2001-01-23 | The Regents Of The University Of California | Inspection of lithographic mask blanks for defects |
-
1998
- 1998-06-15 JP JP16755698A patent/JP3080072B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-06-11 EP EP99111020A patent/EP0965823A3/en not_active Withdrawn
- 1999-06-14 US US09/332,730 patent/US6449387B1/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0965823A3 (en) | 2000-10-04 |
| EP0965823A2 (en) | 1999-12-22 |
| JP2000003848A (ja) | 2000-01-07 |
| US6449387B1 (en) | 2002-09-10 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |