JPH07306523A - Method for designing mask pattern - Google Patents

Method for designing mask pattern

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JPH07306523A
JPH07306523A JP12333194A JP12333194A JPH07306523A JP H07306523 A JPH07306523 A JP H07306523A JP 12333194 A JP12333194 A JP 12333194A JP 12333194 A JP12333194 A JP 12333194A JP H07306523 A JPH07306523 A JP H07306523A
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JP
Japan
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mask pattern
mask
intensity distribution
pattern
mutual
Prior art date
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Application number
JP12333194A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Takeuchi
良亘 竹内
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Priority to JP12333194A priority Critical patent/JPH07306523A/en
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PURPOSE:To make it possible to easily design mask patterns having excellent resolution and depth of focus without generating parasitic peaks around the main peak of an image plane intensity distribution. CONSTITUTION:After mutual intensity distribution is calculated, the intensity distribution of the projection images on a wafer to be exposed which is the imaging plane is calculated with the real part of the mutual intersity distribution as the temporally mask patterns. The calculated projection images and the desired patterns are then compared and the temporally patterns are adopted as the designed mask pattern when the desired patterns are obtd. The patterns formed by shifting the origins of the real parts of the mutual intensity distribution by adding a specified value to the real parts of the mutual intensity at all the points on the imaging plane are freshly adopted as the temporally patterns if the calculated projection images are not the desired patterns.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、微細パタンを形成す
るフォトリソグラフィで用いる投影露光方法において用
いられる原図基板のマスクパタンの設計方法に関し、特
に、大規模集積回路の製造時のホールパタン形成に使用
する投影露光用の原図基板のマスクパタンの設計方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of designing a mask pattern of an original drawing substrate used in a projection exposure method used in photolithography for forming a fine pattern, and more particularly to a hole pattern formation at the time of manufacturing a large scale integrated circuit. The present invention relates to a method of designing a mask pattern of an original drawing substrate used for projection exposure.

【0002】[0002]

【従来の技術】大規模集積回路(LSI)の製造時に
は、所要パタンの描かれたフォトマスク(原図基板)の
マスクパタンを投影露光することにより、ウエハ上に微
細パタンを形成している。これは、たとえば、紫外線を
光源とした投影露光装置によりなされ、フォトマスク上
のマスクパタンが、ウエハ上のフォトレジストに焼き付
けられることでなされる。
2. Description of the Related Art When manufacturing a large scale integrated circuit (LSI), a fine pattern is formed on a wafer by projecting and exposing a mask pattern of a photomask (original substrate) on which a required pattern is drawn. This is performed, for example, by a projection exposure apparatus using ultraviolet light as a light source, and the mask pattern on the photomask is printed on the photoresist on the wafer.

【0003】図9は、このような投影露光装置の概略的
な構成を示す斜視図である。同図において、91は光
源、92は光源91からの光を平行光にする照射レン
ズ、93はフォトマスク、94は第1投影レンズ、95
は第2投影レンズ、96は第1投影レンズ94と第2投
影レンズ95とで形成される投影光学系における瞳、9
7はフォトマスク93のマスクパタンが転写されるウエ
ハである。近年の投影露光光学系は、ウエハ面上の定め
られた領域内では、用いる光源の波長により決定される
理論限界に近い解像度を持つまでに至っている。ここ
で、さらに高解像化の要求に応じるべく、以下に示すよ
うな様々な工夫がなされている。
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic structure of such a projection exposure apparatus. In the figure, 91 is a light source, 92 is an irradiation lens for collimating the light from the light source 91 into parallel light, 93 is a photomask, 94 is a first projection lens, and 95 is
Is a second projection lens, 96 is a pupil in a projection optical system formed by the first projection lens 94 and the second projection lens 95, 9
Reference numeral 7 is a wafer onto which the mask pattern of the photomask 93 is transferred. In recent years, projection exposure optical systems have reached a resolution close to a theoretical limit determined by the wavelength of the light source used within a predetermined region on the wafer surface. Here, in order to meet the demand for higher resolution, various measures as described below have been made.

【0004】1つには、斜入射照明露光法と呼ばれるも
ので、光源の形状を互いに離れた4点あるいは輪帯形状
とする方法である。これにさらに、投影露光光学系の瞳
に、透過率調整フィルタ(瞳面フィルタ)を設ける方法
がある。この方法は、文献1(「新照明系を用いた高解
像光リソグラフィ−斜入射照明と瞳面フィルターを用い
た投影露光法(SSBL法)−」松尾誠太郎,原田勝征、応
用物理61巻11号(1992)pp.1139-1142)に記されている。
その効果は、形成されるラインアンドスペースパタンの
コントラストや焦点深度および解像度を総合的に評価す
ると、約1.6〜1.8倍の性能向上が達成されてる。
One is a so-called grazing incidence illumination exposure method, which is a method in which the shape of the light source is four points or annular zones separated from each other. In addition to this, there is a method of providing a transmittance adjustment filter (pupil plane filter) on the pupil of the projection exposure optical system. This method is described in Reference 1 (“High-resolution optical lithography using a new illumination system-projection exposure method using oblique incidence illumination and pupil plane filter (SSBL method)-” Seitaro Matsuo, Katsuyuki Harada, Applied Physics Vol. 61, No. 11 ( 1992) pp.1139-1142).
The effect is that, when the contrast of the formed line and space pattern, the depth of focus, and the resolution are comprehensively evaluated, a performance improvement of about 1.6 to 1.8 times is achieved.

【0005】もう1つの方法は、その瞳フィルタの替わ
りに、位相シフトマスクを併用する方法である。これ
は、隣接するマスクパタン間を通過する光の位相に差を
持たせるように、マスクパタンを位相物体(シフタ)で
構成したフォトマスクを用いて、投影露光する方法であ
る。そして、位相差のある光の干渉によって、隣接する
パタンの像のコントラストが改善されるものである。同
時に、焦点深度も向上し、総合的に評価して約1.8倍
の改善効果が得られる。
Another method is to use a phase shift mask instead of the pupil filter. This is a method in which projection exposure is performed using a photomask having mask objects composed of phase objects (shifters) so that the phases of light passing between adjacent mask patterns are different from each other. Then, the contrast of the images of the adjacent patterns is improved by the interference of the light having the phase difference. At the same time, the depth of focus is also improved, and an overall improvement effect of about 1.8 times can be obtained.

【0006】ところが、上述の2つの方法においても、
対象とするマスクパタンが孤立したホールパタンの場
合、改善効果が小さくあまり効果が得られない。これ
は、隣の正方形のホールパタンまでの距離が、使用する
光の波長の数倍程度あり、干渉がおよばないためであ
る。このため、ホールパタンの場合は、図10(a),
(b)に示すように、周辺を遮光部101で覆われた1
個のホールパターン102に補助パタン103,103
aを設けて透過率と位相とを調整し、解像度を改善する
ようにしている。
However, even in the above two methods,
In the case where the target mask pattern is an isolated hole pattern, the improvement effect is small and the effect cannot be obtained very much. This is because the distance to the adjacent square hole pattern is about several times the wavelength of the light used and no interference occurs. Therefore, in the case of the hole pattern, as shown in FIG.
As shown in (b), the periphery is covered with the light shielding portion 101.
Auxiliary patterns 103, 103 on the individual hole patterns 102
By providing a, the transmittance and the phase are adjusted to improve the resolution.

【0007】あるいは、図10(c)に示すように、ホ
ールパタン102の背景地101aに、弱い透過性を持
たせ、さらに位相差を付ける方法もある。しかし、図1
0(a),(b)では、補助パタン103,103aを
大きく設定できないために、改善効果が小さい。また、
図10(c)においても、背景地101aの透過率がホ
ールパタン102の周辺に振効的強度分布を寄生させる
ので、改善効果に限界がある。
Alternatively, as shown in FIG. 10 (c), there is also a method in which the background 101a of the hole pattern 102 is made to have a weak transparency and further has a phase difference. However,
In 0 (a) and (b), since the auxiliary patterns 103 and 103a cannot be set large, the improvement effect is small. Also,
In FIG. 10C as well, since the transmittance of the background 101a makes the vibrating intensity distribution parasitic around the hole pattern 102, the improvement effect is limited.

【0008】図10に示した補助パタンあるいは背景の
位相シフタの配置は、直感的にも理解できるものである
が、最近、理論的にフォトマスク上のホールパタンマス
クの透過率および位相分布を求める努力もなされてい
る。その一つに、マスクパタンにも投影光学系にもなん
ら工夫することなしに、像面位置を上下させて、単独で
存在する微細なマスクパタンであるホールパターンの形
成特性を向上させるフレックス(FLEX)法がある。
ここで、結像面を上下に振動させる方法として、ウエハ
が載置されるウエハー台を、ピエゾ素子などで機械的に
上下させる方法などがある。
The layout of the auxiliary pattern or the background phase shifter shown in FIG. 10 can be intuitively understood, but recently, the transmittance and the phase distribution of the hole pattern mask on the photomask are theoretically obtained. Efforts are being made. One of them is FLEX, which improves the formation characteristics of a hole pattern, which is a fine mask pattern that exists independently, by raising and lowering the image plane position without making any modifications to the mask pattern or the projection optical system. There is a law.
Here, as a method of vertically vibrating the image forming surface, there is a method of mechanically vertically moving a wafer table on which a wafer is placed by using a piezo element or the like.

【0009】さらに、レジストが塗布されパタンが形成
される結像面を上下に振動させることで焦点深度を実効
的に大きくする代わりに、レンズ瞳に変調をかける瞳フ
ィルタ法により像面位置を上下させたり、マスクに変調
をかける変調マスク法により像面位置を上下させるスー
パーフレックス法がある(文献2:"Axial Image Super
posing(Super-Flex)Effect by a Mask Modulation Meth
od for Optical Lithography"by H.Fukuda,Digest of M
icroProcess '91,No.B-9-1,p.190)。
Furthermore, instead of effectively increasing the depth of focus by vertically vibrating the image forming surface on which the resist is applied and forming a pattern, the image plane position is moved up and down by a pupil filter method that modulates the lens pupil. There is a super-flex method in which the image plane position is moved up and down by a modulation mask method in which the mask is modulated (reference 2: "Axial Image Super").
posing (Super-Flex) Effect by a Mask Modulation Meth
od for Optical Lithography "by H. Fukuda, Digest of M
icroProcess '91, No.B-9-1, p.190).

【0010】このスーパーフレックス法について、以下
に概略を説明する。像面上の各点は、到達する光の波面
の位相が揃っている点であり、像面へ到来する光の波面
の位相をずらすことは、像面位置を光軸方向にずらすこ
とと等価である。したがって、像面上の一点へ来る光
は、瞳アパーチャの透過部の位置に応じた位相と振幅を
持っている。
An outline of the superflex method will be described below. Each point on the image plane is a point where the wave front of the arriving light is in phase, and shifting the wave front of the light arriving at the image plane is equivalent to shifting the image plane position in the optical axis direction. Is. Therefore, the light coming to one point on the image plane has a phase and an amplitude according to the position of the transmission part of the pupil aperture.

【0011】このため、瞳の中心から周辺へかけて、同
心円上に透過光の位相を変化させると、瞳のそれぞれの
同心円輪帯から透過してくる光の光軸方向の結像位置
は、それぞれ異なったものとなる。そして、瞳の中心か
ら遠い部分には、主に高次の回折光が入射するので、ス
ーパーフレックス法における瞳フィルタ法は、回折光を
回折の次数別に分けて、それぞれの像面での結像に寄与
するようにする方法である。
Therefore, when the phase of the transmitted light is changed concentrically from the center of the pupil to the periphery, the image forming position in the optical axis direction of the light transmitted from each concentric ring zone of the pupil is Each will be different. High-order diffracted light is mainly incident on the part far from the center of the pupil. Therefore, the pupil filter method in the Superflex method divides the diffracted light by the order of diffraction and forms an image on each image plane. Is a way to contribute.

【0012】一方、変調マスク法は、瞳面がフォトマス
ク面のフーリエ変換面(厳密には点光源による平面波照
射のとき)であることを用いるものである。すなわち、
マスクパタンのフーリエ変換像に、上述した瞳フィルタ
の透過率分布と位相分布を掛けて、それをフーリエ変換
すれば、変調をかけるフォトマスクのマスクパタンの透
過率分布と位相分布が得られる。
On the other hand, the modulation mask method uses the fact that the pupil plane is the Fourier transform plane of the photomask plane (strictly speaking, when plane wave irradiation is performed by a point light source). That is,
By multiplying the Fourier transform image of the mask pattern by the above-described transmittance distribution and phase distribution of the pupil filter and performing Fourier transform on the image, the transmittance distribution and phase distribution of the mask pattern of the photomask to be modulated can be obtained.

【0013】ここで、スーパーフレックス法における瞳
フィルタの設計法について簡単に説明する。瞳フィルタ
の分布は以下のようにして設計される。投影光学系のデ
フォーカス関数は、通常の瞳の場合、exp{i2πz
(f2+g2 )}で与えられる。ここで、zはデフォー
カス量、f,gは瞳面での2次元座標である。理想像面
の上下z−D,z+Dの2つのデフォーカス面を合成す
る場合には、投影光学系のデフォーカス関数がexp
{i2πz(f2 +g2 )}cos{2πD(f2 +g
2 )−H}となり、cos{2πD(f2 +g2 )−
H}の項が瞳フィルタの変調量となる。Hは、2つのデ
フォーカスに伴う位相変化に関係した量である。
Here, a method of designing a pupil filter in the superflex method will be briefly described. The pupil filter distribution is designed as follows. In the case of a normal pupil, the defocus function of the projection optical system is exp {i2πz
It is given by (f 2 + g 2 )}. Here, z is the defocus amount, and f and g are two-dimensional coordinates on the pupil plane. When synthesizing two defocus planes of z−D and z + D above and below the ideal image plane, the defocus function of the projection optical system is exp.
{I2πz (f 2 + g 2 )} cos {2πD (f 2 + g
2 ) -H} and cos {2πD (f 2 + g 2 )-
The term H} is the modulation amount of the pupil filter. H is an amount related to the phase change associated with the two defocuses.

【0014】瞳フィルタの分布は、D,Hとをフィッテ
ィングパラメータとして最適化を行うことにより得られ
る。その効果は、図10に示したマスクパターンより優
れており、焦点深度に関していえば、約3倍の改善効果
が得られている。図11は、上述したスーパーフレック
ス法における瞳フィルタの分布をマスク変調へさらに変
換し、その結果得られるマスクパタンを示し、(a)は
得られたマスクパタンの振幅透過率を等高線で示す平面
図、(b)はその透過率分布を示す分布図である。
The distribution of the pupil filter is obtained by performing optimization using D and H as fitting parameters. The effect is superior to that of the mask pattern shown in FIG. 10, and an improvement effect of about 3 times is obtained in terms of the depth of focus. FIG. 11 shows a mask pattern obtained by further converting the pupil filter distribution in the above-mentioned super flex method into mask modulation, and FIG. 11A is a plan view showing the amplitude transmittance of the obtained mask pattern by contour lines. , (B) are distribution charts showing the transmittance distribution.

【0015】この方法の欠点は、像の強度の主ピークの
周りに小さい山が寄生することである。ウエハ上に塗布
されたレジスト膜が感光するレベルは、ピーク値の33
%前後であるので、この寄生ピークの存在は注意を要す
る。この点は、図10(b),(c)に示すマスクの場
合でも同様である。
The drawback of this method is that small peaks are parasitic around the main peak of the image intensity. The level at which the resist film coated on the wafer is exposed is 33% of the peak value.
%, The presence of this parasitic peak needs attention. This also applies to the masks shown in FIGS. 10B and 10C.

【0016】もう一つの理論的なホールパタンマスクの
設計法は、ベッセルビームマスクと呼ばれる方法である
(文献3:"Real and Imaginary Phase-Shitting Mask
s",F.M.Schellenberg and M.D.Levenson,Engineering T
echnology(1992-11))。図12は、このマスクパタンを
示す平面図であり、(a)はマスクパタンを示し、
(b)はフーリエ変換した状態を示す。
Another theoretical hole pattern mask design method is a method called Bessel beam mask (Reference 3: "Real and Imaginary Phase-Shitting Mask").
s ", FMSchellenberg and MD Levenson, Engineering T
echnology (1992-11)). FIG. 12 is a plan view showing this mask pattern, and (a) shows the mask pattern,
(B) shows the state after Fourier transform.

【0017】図12において、111は遮光部、112
は透過率1.0,位相180°のシフタ、113は円形
の透過部である。ここで、シフタ112の幅を最適に選
べば、このマスクパタンのフーリエ変換は、図12
(b)に示すように、第1種0次のベッセル関数とな
り、透過する光は広がることなく伝搬する。しかし、こ
のフーリエ変換像は、投影光学瞳の位置に形成されるの
で、瞳径の外の部分は光がカットされるため、本来の効
果は十分に発揮できない。また、パターン形状が円形に
限られる。
In FIG. 12, reference numeral 111 denotes a light shielding portion, and 112
Is a shifter having a transmittance of 1.0 and a phase of 180 °, and 113 is a circular transmitting portion. Here, if the width of the shifter 112 is optimally selected, the Fourier transform of this mask pattern will be as shown in FIG.
As shown in (b), it becomes a Bessel function of the 0th order of the first kind, and the transmitted light propagates without spreading. However, since this Fourier transform image is formed at the position of the projection optical pupil, the light is cut off at the portion outside the pupil diameter, and the original effect cannot be sufficiently exerted. Moreover, the pattern shape is limited to a circle.

【0018】また、単純な正方形のホールパタンを初期
設計の出発点として、ホール近傍領域を微小モザイクに
分割して、それぞれのモザイク片の透過率,位相変化を
計算機による最適化手法で求めて最終設計結果を得ると
いう方法もある(文献4 :"Systematic Design of Ph
ase-Shifting Masks with Extended Depth of Focusand
/or Shifted Focus Plane"by Y.Lin,A.Pfan and A.Zakh
or; IEEE Trans.Semicon.Manufact. Vol6,No.1(1993)1-
21)。しかし、この方法は計算機への負担が大きく、大
規模で長時間の計算が必要となる。
In addition, by using a simple square hole pattern as a starting point for initial design, the area near the hole is divided into minute mosaics, and the transmittance and phase change of each mosaic piece are obtained by an optimization method by a computer and finally determined. There is also a method of obtaining design results (Reference 4: "Systematic Design of Ph
ase-Shifting Masks with Extended Depth of Focusand
/ or Shifted Focus Plane "by Y.Lin, A.Pfan and A.Zakh
or; IEEE Trans.Semicon.Manufact. Vol6, No.1 (1993) 1-
twenty one). However, this method imposes a heavy burden on the computer and requires a large-scale calculation for a long time.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来では、高解像化の要求に応じるべく、斜入射照明露
光法,投影露光光学瞳に瞳面フィルタを設ける方法,位
相シフトマスクを併用する方法,フレックス(FLE
X)法,ベッセルビームマスクと呼ばれる方法,微小モ
ザイクを用いる方法などを用いていた。しかし、斜入射
照明露光法を用いる場合、対象とするマスクパタンが孤
立したホールパタンだと改善効果が小さく、あまり効果
が得られないという問題があった。
As described above,
Conventionally, in order to meet the demand for high resolution, a grazing incidence illumination exposure method, a method of providing a pupil plane filter on a projection exposure optical pupil, a method of using a phase shift mask in combination, and a flex (FLE) method.
X) method, a method called Bessel beam mask, a method using a minute mosaic, etc. were used. However, when the grazing incidence illumination exposure method is used, if the target mask pattern is an isolated hole pattern, the improvement effect is small, and there is a problem that the effect is not very obtained.

【0020】また、フレックス法では、得られる像の強
度の主ピークの周りに小さい山が寄生するという問題が
あり、ベッセルビームマスクと呼ばれる方法では、瞳径
の外の部分は光がカットされるため本来の効果は十分に
発揮できず、加えてパターン形状が円形に限られるとい
う問題があった。そして、微小モザイクを用いる方法で
は、大規模で長時間の計算が必要であるという問題があ
った。すなわち、ホールパタンのマスクパタンには、像
面強度分布の主ピークのまわりに寄生ピークを生じるこ
となく、かつ解像性および焦点深度の優れたものが要求
されるが、従来ではこれを満たすマスクパターンを簡便
に設計する方法がなかった。
Further, the flex method has a problem that a small mountain is parasitic around the main peak of the intensity of the obtained image, and in the method called the Bessel beam mask, light is cut off in a portion outside the pupil diameter. Therefore, the original effect cannot be sufficiently exhibited, and in addition, there is a problem that the pattern shape is limited to a circular shape. The method using the small mosaic has a problem that a large-scale calculation for a long time is required. That is, the mask pattern of the hole pattern is required to have excellent resolution and depth of focus without causing a parasitic peak around the main peak of the image plane intensity distribution. There was no simple way to design a pattern.

【0021】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、像面強度分布の主ピーク
のまわりに寄生ピークを生じることなく、かつ解像性お
よび焦点深度の優れたマスクパタンを、簡便に設計でき
るようにすることを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and is excellent in resolution and depth of focus without causing a parasitic peak around the main peak of the image plane intensity distribution. It is an object of the present invention to make it possible to easily design a mask pattern.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】この発明のマスクパタン
の設計方法は、被露光基板上における相互強度分布を計
算し、その相互強度分布の実部を仮のマスクパタンとし
て被露光基板上での投影像を計算することを特徴とす
る。
A mask pattern designing method of the present invention calculates a mutual intensity distribution on a substrate to be exposed, and a real part of the mutual intensity distribution is used as a temporary mask pattern on the substrate to be exposed. The feature is that a projected image is calculated.

【0023】[0023]

【作用】像として、結像面における光強度の相互強度の
実部を利用することは、それが正負の値を持つ透過率分
布として得られることを意味し、相互強度分布の実部が
マスクパタンの設計値となる。
The use of the real part of the mutual intensity of the light intensity on the image plane as an image means that it is obtained as a transmittance distribution having positive and negative values, and the real part of the mutual intensity distribution is the mask. It becomes the design value of the pattern.

【0024】[0024]

【実施例】以下この発明の1実施例を図を参照して説明
する。図1は、この発明によるホールパタン形成用マス
クの設計手順を示すフローチャートである。まず、初期
のマスクパタンを設定する(ステップS1)。初期のマ
スクパタンは、目的とするホールパタンと同一でも良い
が、像強度の30%レベルを所望の設計寸法に合わせる
という理由で、目的とするホールパタンよりも若干縮小
されたものである方が好ましい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart showing a design procedure of a hole pattern forming mask according to the present invention. First, an initial mask pattern is set (step S1). The initial mask pattern may be the same as the target hole pattern, but the mask pattern is slightly smaller than the target hole pattern because the 30% level of the image intensity is adjusted to the desired design dimension. preferable.

【0025】次に、光学条件を設定する(ステップS
2)。ここで重要なことは、瞳径を大きくとって完全結
像に近い条件とすることと、瞳外周に位相反転作用を持
たせた条件とすることである。投影光学像を求めるシミ
ュレーション条件において、計算上瞳径を大きくとるこ
とは、完全結像に近い像が得られることを意味する。そ
して、瞳外周に近い部分で位相反転の瞳フィルタを設置
することで、マスクのエッジが強調された像が得られ
る。次いで、ステップS2で設定した光学条件に基づい
て、相互強度分布を計算する(ステップS3)。
Next, the optical conditions are set (step S
2). What is important here is that the condition is such that the pupil diameter is large and close to perfect image formation, and that the condition is such that the outer periphery of the pupil has a phase inversion effect. Under the simulation condition for obtaining the projection optical image, a large pupil diameter calculated means that an image close to perfect image formation can be obtained. An image in which the edge of the mask is emphasized can be obtained by installing a phase inversion pupil filter in a portion near the outer circumference of the pupil. Next, the mutual intensity distribution is calculated based on the optical condition set in step S2 (step S3).

【0026】ここで、相互強度の計算について簡単に説
明する。自由空間中の2点をP1 ,P2 とし、光源を点
光源の集まりとし、P1 における電界をV1 ,P2 にお
ける電界をV2 とすると、相互強度は以下の数1で定義
される。
Here, the calculation of the mutual strength will be briefly described. Assuming that two points in the free space are P 1 and P 2 , a light source is a group of point light sources, an electric field at P 1 is V 1 and an electric field at P 2 is V 2 , mutual strength is defined by the following mathematical formula 1. It

【0027】[0027]

【数1】 [Equation 1]

【0028】V1 およびV2 には各点光源が寄与するの
で、点光源点の和の形に書き直すと、以下の数2で示さ
れるようになる。
Since each point light source contributes to V 1 and V 2, it can be rewritten in the form of the sum of the point light source points, as shown in the following formula 2.

【0029】[0029]

【数2】 [Equation 2]

【0030】通常、光源は熱光源(水銀ランプなど)で
あるから、異なる点光源からの時間平均、すなわち数2
の右辺第2項はゼロとなる。また、数2の右辺第1項
は、同一点光源からの時間平均を示すものであり、光源
のスペクトルが充分に狭いもの(準単色光)であるとす
ると、その時間平均は実効値で表せる。したがって、相
互強度は以下の数3で示される。
Since the light source is usually a heat source (such as a mercury lamp), the time average from different point light sources, that is, Equation 2
The second term on the right side of is zero. The first term on the right side of the equation 2 indicates the time average from the same point light source, and if the spectrum of the light source is sufficiently narrow (quasi-monochromatic light), the time average can be expressed as an effective value. . Therefore, the mutual strength is expressed by the following Expression 3.

【0031】[0031]

【数3】 [Equation 3]

【0032】すなわち、相互強度は、点P1 と点P2
にできる、光源から伝搬してくる光線の光路長の違いに
よる位相差を含む形の電界を、それらの複素共役積を光
源にまたがって積分したものである。このため、光源が
点光源に近いと相関が強く、相互強度は有限の値(複素
数)となるが、光源が大きく広がっていると、相互強度
は平均化されてゼロに近くなる。上述では、簡単のた
め、光源とP1 ,P2 の間にマスクやレンズが無い場合
について説明した。ここで、光源とP1 ,P2 との間に
マスクやレンズが入る場合には、マスクの透過関数やレ
ンズの点応答関数を考慮する必要があるが、相互強度の
基本的な考え方は共通である。
That is, the mutual intensity is an electric field having a phase difference due to a difference in optical path length of a light beam propagating from the light source, which is formed at points P 1 and P 2, and a complex conjugate product of them is used as a light source. It is the one that was integrated over the span. Therefore, when the light source is close to the point light source, the correlation is strong and the mutual intensity has a finite value (complex number). However, when the light source is widely spread, the mutual intensity is averaged and becomes close to zero. In the above description, for simplicity, the case where there is no mask or lens between the light source and P 1 and P 2 has been described. Here, when a mask or lens is inserted between the light source and P 1 or P 2 , it is necessary to consider the transmission function of the mask and the point response function of the lens, but the basic idea of mutual intensity is common. Is.

【0033】このように、相互強度とは、2次元パタン
上の2点(P1 ,P2 )間において、どの程度干渉性を
保持した状態で結像しているかを表す量である。そし
て、特に、2点(P1 ,P2 )が一致するときの相互強
度は実数となり、その点での光強度に等しくなることが
知られている。相互強度分布J(P)は結像面上に基準
点P1 を設定し、結合面上の点Pとの間の相互強度J
(P1 ,P)を計算し、Pを結像面上で走査することに
より求める。
As described above, the mutual intensity is a quantity representing how much the two points (P 1 , P 2 ) on the two-dimensional pattern are imaged while maintaining the coherence. It is known that the mutual intensity when two points (P 1 , P 2 ) coincide with each other becomes a real number and becomes equal to the light intensity at that point. The mutual intensity distribution J (P) sets the reference point P 1 on the image plane and the mutual intensity J with the point P on the coupling plane.
(P 1 , P) is calculated, and P is obtained by scanning the image plane.

【0034】相互強度分布は、一般に複素数の2次元分
布となる。基準点は、パタンに依存するが、パタンが密
集しているか近接している領域の中央を選べばよい。相
互強度分布の計算の詳細については、特開平6−291
80号公報、ならびに文献5(「Analitical Method fo
r Image Characteristivs of Auuular Illumination wi
th a Spatial Filter in Optical Projection Lithogra
phy」Y.Takeuchi 他,Jpn.J.Appl.Phys. valo.31(1992)N
o.12B p.4120)に開示されている。
The mutual intensity distribution is generally a complex two-dimensional distribution. The reference point depends on the pattern, but the center of the area where the patterns are dense or close to each other may be selected. For details of the calculation of the mutual intensity distribution, see Japanese Patent Laid-Open No. 6-291.
No. 80, and Document 5 ("Analitical Method fo
r Image Characteristivs of Auuular Illumination wi
th a Spatial Filter in Optical Projection Lithogra
phy '' Y. Takeuchi et al., Jpn.J.Appl.Phys. valo.31 (1992) N
o.12B p.4120).

【0035】以下、引き続き、マスクパタンの設計手順
を説明する。相互強度分布を計算したら(ステップS
3)、相互強度分布の実部を仮のマスクパタンとし(ス
テップS4)、結像面である被露光ウエハ上での投影像
の強度分布を計算する(ステップS5)。次いで、計算
された投影像と所望のパタンとを比較し(ステップS
6)、計算された投影像が所望のパタンとなっている場
合には、仮のマスクパタンを設計されたマスクパタンと
する(ステップS7)。
The procedure for designing a mask pattern will be described below. After calculating the mutual intensity distribution (step S
3) The real part of the mutual intensity distribution is used as a temporary mask pattern (step S4), and the intensity distribution of the projected image on the exposed wafer, which is the image plane, is calculated (step S5). Then, the calculated projected image is compared with the desired pattern (step S
6) If the calculated projected image has a desired pattern, the temporary mask pattern is set as the designed mask pattern (step S7).

【0036】一方、計算された投影像が所望のパタンと
なっていない場合には、結像面上の全ての点での相互強
度の実部に一定の値を足し合わせることにより、相互強
度分布の実部の原点(0点)をシフトさせたものを、改
めて仮のマスクパタンとする(ステップS8)。そし
て、再び結像面、すなわち、被露光ウエハ上での投影像
の強度分布を計算する(ステップS5)。ここで、相互
強度分布のシフト量が負の値である場合には、この負の
値を、結像面上の全ての点の相互強度の実部に変えるこ
とを意味する。
On the other hand, when the calculated projected image does not have the desired pattern, the constant value is added to the real parts of the mutual intensities at all points on the image plane to obtain the mutual intensity distribution. The original part (0 point) of the real part is shifted to be a temporary mask pattern again (step S8). Then, the intensity distribution of the projected image on the image plane, that is, the wafer to be exposed is calculated again (step S5). Here, when the shift amount of the mutual intensity distribution has a negative value, it means that the negative value is changed to the real part of the mutual intensity of all points on the image plane.

【0037】ところで、投影像が所望のパタンとなって
いるかどうかの判断は、想定している露光プロセスで用
いているレジストに応じてスライスレベルを設定し、そ
のスライスレベルに対応する光強度の等高線の輪郭を抽
出し、この輪郭と所望のパタンの形状とを比較すること
によって行う。
By the way, to determine whether or not the projected image has a desired pattern, a slice level is set according to the resist used in the assumed exposure process, and contour lines of light intensity corresponding to the slice level are set. Is extracted and the contour is compared with the desired pattern shape.

【0038】たとえば、0.8μm角のホールパタンの
場合について具体的に説明する。初期マスクパタンとし
て、所望のパタンより80%縮小した0.64μm角の
正方形パタンを採用した。次に、以下の表1に示す光学
条件1により相互強度を計算した。光学条件1は、あく
まで相互強度を計算するための光学条件であり、実際に
実現できる光学条件でなくても良い。
For example, a case of a 0.8 μm square hole pattern will be specifically described. As the initial mask pattern, a square pattern of 0.64 μm square, which is 80% smaller than the desired pattern, was adopted. Next, the mutual intensity was calculated under the optical condition 1 shown in Table 1 below. The optical condition 1 is merely an optical condition for calculating the mutual intensity, and may not be an optical condition that can be actually realized.

【0039】 [0039]

【0040】光学条件1では、光源の波長をG線の0.
436μmとし、光源の大きさと投影光学系の開口との
比(コヒーレンス度σ)を0.01と小さくし、開口正
接を0.7とした。ここでの開口正接は、開口が小さい
ときは開口数(NA)に等しくなる量であり、テレセン
トリック投影光学系の像側レンズ焦点距離で開口半径を
割った量である。開口正接が、0.0〜0.5までの間
では、光の振幅透過率を1.0とし、開口正接が0.5
から7の間では、振幅透過率を−1.0とすることによ
り、開口正接が0.5から7.0の間で位相反転の作用
を持たせた。
Under optical condition 1, the wavelength of the light source is 0.
436 μm, the ratio of the size of the light source to the aperture of the projection optical system (coherence degree σ) was set to 0.01, and the aperture tangent was set to 0.7. The aperture tangent here is an amount equal to the numerical aperture (NA) when the aperture is small, and is an amount obtained by dividing the aperture radius by the image-side lens focal length of the telecentric projection optical system. When the aperture tangent is between 0.0 and 0.5, the amplitude transmittance of light is 1.0 and the aperture tangent is 0.5.
From 7 to 7, the amplitude transmissivity was set to -1.0 to give the effect of phase inversion when the aperture tangent was from 0.5 to 7.0.

【0041】次に、得られた相互強度分布の実部を仮の
マスクパタンとして、表1の光学条件2により、結像面
上での投影像を計算した。得られた投影像は、ホールの
中心が目立つ像となり、所望のパタンとは異なっていた
ため、相互強度分布の実部を−0.66レベルシフトし
たものを改めて仮のマスクパタンとして、表1の光学条
件2により投影像を計算した。今度は、図8に示すよう
に、得られた投影像は所望のパタンとなったので、仮の
マスクパタンをマスクパタンとした。図6は、以上のよ
うにして決定したマスクパタンを示すものであり、図6
と図8の詳細は後で述べる。
Next, using the real part of the obtained mutual intensity distribution as a temporary mask pattern, the projected image on the image plane was calculated under the optical condition 2 in Table 1. Since the obtained projected image was an image in which the center of the hole was conspicuous and was different from the desired pattern, the one obtained by shifting the real part of the mutual intensity distribution by -0.66 level was again used as a temporary mask pattern and shown in Table 1. The projected image was calculated under the optical condition 2. This time, as shown in FIG. 8, the obtained projected image had a desired pattern, so the temporary mask pattern was used as the mask pattern. FIG. 6 shows the mask pattern determined as described above.
Details of FIG. 8 will be described later.

【0042】図2は、相互強度の実部のレベルシフト量
と、得られる投影像の関係を示す相関図である。同図に
おいて、横軸はレベルシフト量であり、シフト量が負の
値である場合には、この負の値を結像面上の全ての点の
相互強度の実部に加えることを意味している。また、縦
軸は、投影像の強度分布を表す定性的な座標軸である。
FIG. 2 is a correlation diagram showing the relationship between the level shift amount of the real part of the mutual intensity and the obtained projected image. In the figure, the horizontal axis is the level shift amount, and when the shift amount is a negative value, it means that this negative value is added to the real part of the mutual intensities of all points on the image plane. ing. The vertical axis is a qualitative coordinate axis that represents the intensity distribution of the projected image.

【0043】図2より、レベルシフト量が−0.66の
ときに最適の投影像が得られ、レベルシフト量を−0.
66よりも小さくするとホールの中心が目立つ投影像と
なり、逆に−0.66よりも大きくするとホールの周辺
が目立つ投影像となることがわかる。また、レベルシフ
ト量が−0.66よりも正側で最適形状が得られると思
われる点があるが、この場合にはシフト量の変化に対し
て像形成の良さが不安定であるので、ここは採用しな
い。
From FIG. 2, the optimum projected image is obtained when the level shift amount is −0.66, and the level shift amount is −0.
It can be seen that when the value is smaller than 66, the projected image of the center of the hole becomes conspicuous, and when it is larger than -0.66, the projected image of the periphery of the hole becomes conspicuous. Further, there is a point that the optimum shape is obtained when the level shift amount is on the positive side of -0.66, but in this case, the goodness of image formation is unstable with respect to the change of the shift amount. Do not adopt here.

【0044】最適のレベルシフト量−0.66の下で得
られる像強度分布6は、とりもなおさず、この発明のマ
スクパタンの設計方法によって得られるホールパタン像
である。この発明によるマスクパタンの設計方法での設
計に要するシミュレーションの負担は、前述した微小モ
ザイクを用いこのモザイク片を最適化していく方法の場
合に比べて、はるかに小さくてすむ。
The image intensity distribution 6 obtained under the optimum level shift amount of -0.66 is a hole pattern image obtained by the mask pattern designing method of the present invention. The simulation load required in the design method of the mask pattern according to the present invention is much smaller than that in the method of optimizing this mosaic piece by using the above-mentioned minute mosaic.

【0045】なお、図1のフローチャートのステップS
1において、0.8μm角用のホールパタン(マスクパ
タン)を設計する場合、0.8μm角の80%縮小のホ
ールパタンを用いるが、この縮小率にも最適値が存在す
る。しかし、縮小率の最適値近傍の変化は、最適マスク
パタン設計に対して大きな影響を及ぼさない。そして、
初期に用いるマスクパタンは、縮小率の調整以外は、な
んら工夫されていない正方形のホールパタンである。
Incidentally, step S in the flow chart of FIG.
In 1, the hole pattern (mask pattern) for 0.8 μm square is designed by using a hole pattern of 0.8 μm square with 80% reduction, but there is an optimum value for this reduction ratio. However, the change of the reduction ratio near the optimum value does not have a great influence on the optimum mask pattern design. And
The mask pattern used in the initial stage is a square hole pattern that has not been devised except for adjusting the reduction ratio.

【0046】以下、3つのホールパタンによるシミュレ
ーション像を比較する。1つは、マスクパタンになんら
工夫をしていない正方形のホールパタンによる従来像、
もう一つは、図10(a)に示したふちどり位相シフト
マスクによる像、最後は、この発明によるマスクパタン
の作る像である。図3は、従来マスクによる0.8μm
角ホールパタン像を示すものであり、図3(a)は図3
(b)のAA’の水平強度の分布を示すものである。光
学条件は、光源波長0.436μm,コヒーレンスσ=
0.2,開口数NA0.5,デフォーカス0.0であ
る。同図より明らかなように、正方形のマスクパタンに
よえり得られる投影像は、円形となっている。
The simulation images of the three hole patterns will be compared below. One is a conventional image with a square hole pattern that has not been devised for the mask pattern.
The other is an image by the trimming phase shift mask shown in FIG. 10A, and the last is an image created by the mask pattern according to the present invention. FIG. 3 shows 0.8 μm using a conventional mask.
FIG. 3A shows a square hole pattern image, and FIG.
It is a figure which shows distribution of horizontal intensity of AA 'of (b). Optical conditions are as follows: light source wavelength 0.436 μm, coherence σ =
0.2, numerical aperture NA 0.5, defocus 0.0. As is clear from the figure, the projected image obtained by the square mask pattern is circular.

【0047】図4は、ふちどり位相シフトマスクにおけ
る振幅透過率の強度分布(a)と、マスクパタンの形状
を示す平面的な強度分布の等高線分布(b)である。図
4(a)は図4(b)のAA’における水平強度の分布
を示す。また、図5は図4のふちどり位相シフトマスク
による投影像を示す強度分布(a)と、平面的な強度分
布の等高線分布(b)である。図5(a)は図5(b)
のAA’における水平強度の分布を示す。
FIG. 4 shows the intensity distribution (a) of the amplitude transmittance in the trimming phase shift mask and the contour distribution (b) of the planar intensity distribution showing the shape of the mask pattern. FIG. 4A shows the distribution of horizontal intensity at AA ′ in FIG. Further, FIG. 5 is an intensity distribution (a) showing a projected image by the trimming phase shift mask of FIG. 4 and a contour distribution (b) of a planar intensity distribution. FIG. 5A is FIG. 5B.
7 shows the distribution of horizontal intensity at AA ′ in FIG.

【0048】図4は、マスクパタンを0.8μm角とし
たとき、0.8μm角の4つの辺の内側に0.15μm
幅の補助パタン領域を設け、この領域を通過する光の振
幅透過率を1.0とし、一方、中央部の正方形の部分の
振幅透過率を−0.2に設定したものである。すなわ
ち、中央部の正方形の部分が透過率調整(0.2)の位
相反転(180°)の位相シフタを形成している。
FIG. 4 shows that when the mask pattern is 0.8 μm square, 0.15 μm inside the four sides of 0.8 μm square.
An auxiliary pattern area having a width is provided, and the amplitude transmittance of light passing through this area is set to 1.0, while the amplitude transmittance of the central square portion is set to -0.2. That is, the central square portion forms a phase inversion (180 °) phase shifter for transmittance adjustment (0.2).

【0049】そして、このマスクパタンにより得られる
投影像は、図5に示すように、正方形に近い像が得られ
る。図5(a)において、強度分布のピークの30レベ
ルの幅は、約1.12μmと太くなっている。従来のマ
スクによる0.8μm角ホールパタン像では、図3
(a)に示すように、30%レベルの幅は逆に0.71
μmと細くなっている。
The projected image obtained by this mask pattern is close to a square, as shown in FIG. In FIG. 5A, the width of 30 levels of the peak of the intensity distribution is as thick as about 1.12 μm. FIG. 3 shows a 0.8 μm square hole pattern image by a conventional mask.
As shown in (a), the width of the 30% level is 0.71
It is as thin as μm.

【0050】図6は、この発明によるマスクパタンの振
幅透過率の強度分布(a),(b)と、マスクパタンの
形状を示す平面的な強度分布の等高線分布(c)であ
る。図6(a)は図6(c)のAA’における水平強度
の分布、図6(b)は図6(c)のBB’における水平
強度の分布を示す。図6に示すように、マスクパタンの
中心部と周辺部とで位相が反転しており、4隅の部分の
透過率が大きくなっている。そして、図7はこのマスク
パタンによる振幅透過率を示す斜視図である。
FIG. 6 shows intensity distributions (a) and (b) of the amplitude transmittance of the mask pattern according to the present invention, and a contour distribution (c) of the planar intensity distribution showing the shape of the mask pattern. FIG. 6A shows a horizontal intensity distribution in AA ′ of FIG. 6C, and FIG. 6B shows a horizontal intensity distribution in BB ′ of FIG. 6C. As shown in FIG. 6, the phases are inverted between the central portion and the peripheral portion of the mask pattern, and the transmittances at the four corners are large. FIG. 7 is a perspective view showing the amplitude transmittance by this mask pattern.

【0051】図8は、図6のマスクパタンの作る投影像
を示す振幅透過率の強度分布(a)と、マスクパタンの
形状を示す平面的な強度分布の等高線分布(b)であ
る。図8(a)は図8(b)のAA’における水平強度
の分布を示す。図5(b)と比較すると、図8(b)の
方が、より正方形に近い形状の像が得られている。これ
は、この発明によるマスクパタンが、ふちどり位相シフ
トマスクをより最適化したものになっているからであ
る。しかも、これが、前述したように、単純なシミュレ
ーション手続によって実現できる。
FIG. 8 shows an intensity distribution (a) of amplitude transmittance showing a projected image formed by the mask pattern of FIG. 6 and a contour distribution (b) of a planar intensity distribution showing the shape of the mask pattern. FIG. 8A shows the distribution of horizontal intensity at AA ′ in FIG. 8B. Compared with FIG. 5B, an image having a more square shape is obtained in FIG. 8B. This is because the mask pattern according to the present invention is a more optimized version of the trimming phase shift mask. Moreover, this can be realized by a simple simulation procedure as described above.

【0052】デフォーカス特性は、図10に示したよう
な位相シフトマスク、および図12(a)に示したよう
なマスクでは、焦点深度が増大する特徴があるが、この
発明によるマスクパタンは、これらを最適化したものと
考えられ、焦点深度増大の特徴は同時に保持している。
なお、図8(a)に示されているように、主ピークの両
側に小さなサブピークが現れているが、これは全く問題
にならない。
As for the defocus characteristic, the phase shift mask as shown in FIG. 10 and the mask as shown in FIG. 12 (a) are characterized in that the depth of focus is increased. It is considered that these are optimized, and the feature of increasing the depth of focus is maintained at the same time.
As shown in FIG. 8 (a), small sub-peaks appear on both sides of the main peak, but this is not a problem at all.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、特殊な光学条件の下で単純な形状のホール図形の投
影光学像を計算し、これにより得られる相互強度分布の
実部のレベル調整を行うことで、最適マスクパターンの
設計値を得るようにした。このため計算に要する計算コ
ストを著しく低減することができ、また、設計されたマ
スクパタンの形成する投影像は、規定ピークも小さくマ
スクパタンのホール形状を保持するという優れた特徴を
有している。
As described above, according to the present invention, the projected optical image of a hole figure having a simple shape is calculated under special optical conditions, and the level of the real part of the mutual intensity distribution obtained thereby is calculated. The design value of the optimum mask pattern is obtained by performing the adjustment. Therefore, the calculation cost required for the calculation can be remarkably reduced, and the projected image formed by the designed mask pattern has an excellent feature that the specified peak is small and the hole shape of the mask pattern is retained. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明によるホールパタン形成用マスクの
設計手順を示すフローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart showing a design procedure of a hole pattern forming mask according to the present invention.

【図2】 相互強度の実部のレベルシフト量と、得られ
る投影像の関係を示す相関図である。
FIG. 2 is a correlation diagram showing the relationship between the level shift amount of the real part of mutual intensity and the obtained projection image.

【図3】 従来マスクによる0.8μm角ホールパタン
像を示すものであり、(a)は強度分布を示す分布図、
(b)は平面的に見た強度分布を示す等高線分布図であ
る。
FIG. 3 is a 0.8 μm square hole pattern image by a conventional mask, (a) is a distribution diagram showing an intensity distribution,
(B) is a contour map showing the intensity distribution as seen in a plane.

【図4】 ふちどり位相シフトマスクにおける振幅透過
率の強度分布(a)と、マスクパタンの形状を示す平面
的な強度分布の等高線分布(b)である。
FIG. 4 shows an intensity distribution (a) of amplitude transmittance in a trimming phase shift mask and a contour distribution (b) of a planar intensity distribution showing a shape of a mask pattern.

【図5】 図4のふちどり位相シフトマスクによる投影
像を示す強度分布(a)と、平面的な強度分布の等高線
分布(b)である。
5 is an intensity distribution (a) showing a projected image by the trimming phase shift mask of FIG. 4 and a contour distribution (b) of a planar intensity distribution.

【図6】 この発明によるマスクパタンの振幅透過率の
強度分布(a),(b)と、マスクパタンの形状を示す
平面的な強度分布の等高線分布(c)である。
6A and 6B are intensity distributions (a) and (b) of the amplitude transmittance of the mask pattern according to the present invention, and a contour distribution (c) of a planar intensity distribution showing the shape of the mask pattern.

【図7】 図6のマスクパタンによる振幅透過率を示す
斜視図である。
7 is a perspective view showing an amplitude transmittance by the mask pattern of FIG.

【図8】 図6のマスクパタンの作る投影像を示す振幅
透過率の強度分布(a)と、マスクパタンの形状を示す
平面的な強度分布の等高線分布(b)である。
8A and 8B are an intensity distribution (a) of amplitude transmittance showing a projected image formed by the mask pattern of FIG. 6 and a contour distribution (b) of a planar intensity distribution showing the shape of the mask pattern.

【図9】 投影露光装置の概略的な構成を示す斜視図で
ある。
FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of a projection exposure apparatus.

【図10】 ホールパタンを形成するための位相シフト
マスクを示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing a phase shift mask for forming a hole pattern.

【図11】 スーパーフレックス法によるマスクパタン
を振幅透過率の等高線で示す平面図(a)とその透過率
分布を示す分布図(b)である。
FIG. 11 is a plan view (a) showing a mask pattern by a super flex method with contour lines of amplitude transmittance and a distribution chart (b) showing its transmittance distribution.

【図12】 ベッセルビームマスクを説明するための平
面図であり、(a)はマスクを示し、(b)はフーリエ
変換した状態を示す。
12A and 12B are plan views for explaining a Bessel beam mask, in which FIG. 12A shows the mask and FIG. 12B shows a state after Fourier transform.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

91…光源、92…照射レンズ、93…フォトマスク、
94…第1投影レンズ、95…第2投影レンズ、96…
瞳、97…ウエハ。
91 ... Light source, 92 ... Irradiation lens, 93 ... Photomask,
94 ... First projection lens, 95 ... Second projection lens, 96 ...
Pupil, 97 ... wafer.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 投影露光装置に用いる原図基板上のマス
クパタンを設計するマスクパタンの設計方法であって、 被露光基板上における相互強度分布を計算するステップ
と、 その相互強度分布の実部を仮のマスクパタンとして前記
被露光基板上での投影像を計算するステップとを有する
ことを特徴とするマスクパタンの設計方法。
1. A method of designing a mask pattern for designing a mask pattern on an original substrate for use in a projection exposure apparatus, comprising: a step of calculating a mutual intensity distribution on a substrate to be exposed; and a real part of the mutual intensity distribution. Calculating a projected image on the substrate to be exposed as a temporary mask pattern.
【請求項2】 請求項1記載のマスクパタンの設計方法
において、 前記投影像と形成するパタンとを比較するステップと、 前記投影像が前記形成するパタンと異なる場合には、前
記相互強度分布の実部をレベルシフトしたものを新たに
仮のマスクパタンとして前記被露光基板上での投影像を
計算するステップとを有することを特徴とするマスクパ
タンの設計方法。
2. The method for designing a mask pattern according to claim 1, wherein the step of comparing the projected image with the pattern to be formed, and the step of comparing the mutual intensity distribution when the projected image is different from the pattern to be formed. And a step of calculating a projected image on the substrate to be exposed by newly using a real mask level-shifted as a temporary mask pattern.
【請求項3】 請求項1または2記載のマスクパタンの
設計方法において、 計算上は前記マスクパタンを実際に使用するときより瞳
径を大きくとり、かつ前記瞳外周に近い部分で位相反転
を生じさせる光学条件を設定し、前記相互強度分布を計
算することを特徴とするマスクパタンの設計方法。
3. The method of designing a mask pattern according to claim 1 or 2, wherein a pupil diameter is calculated to be larger than that when the mask pattern is actually used, and phase inversion occurs at a portion near the outer circumference of the pupil. A method of designing a mask pattern, which comprises setting optical conditions for the calculation and calculating the mutual intensity distribution.
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