JPH10326743A - Method of exposure - Google Patents

Method of exposure

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JPH10326743A
JPH10326743A JP15041097A JP15041097A JPH10326743A JP H10326743 A JPH10326743 A JP H10326743A JP 15041097 A JP15041097 A JP 15041097A JP 15041097 A JP15041097 A JP 15041097A JP H10326743 A JPH10326743 A JP H10326743A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple method of exposure for forming a pattern with high precision of size control by lowering variation of pattern size generated near the limit of resolution. SOLUTION: In this method of exposure, each shading pattern of various size and density included in the exposure photo mask is formed in the predetermined size by uniformly providing negative bias, regardless of the size and form of the pattern, to the pattern size on the mask considering a projection magnification against the pattern formed on the substrate. The optimum bias and exposure are determined by obtaining the relation between the size of mask pattern and the exposure giving a designed size by means of experiment, simulation and the like for each shading pattern and convergence of the above relation for each shading pattern.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置製造用
の投影露光装置に適用されるる露光方法に関し、特に、
投影露光装置において限界解像付近の寸法を有するパタ
ーンを半導体基板上に形成する場合に用いて好適な露光
方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure method applied to a projection exposure apparatus for manufacturing a semiconductor device.
The present invention relates to an exposure method suitable for forming a pattern having a size near a critical resolution on a semiconductor substrate in a projection exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、DRAM(ダイナミックランダム
アクセスメモリ)に代表される半導体集積回路の集積度
は上昇の一途を辿り、このため、パターンの線幅は非常
に小さいものとなってきている。これに伴い、半導体基
板上に回路パターンを形成するリソグラフィー工程で
は、さらに微細なパターンの転写が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, the degree of integration of a semiconductor integrated circuit represented by a DRAM (Dynamic Random Access Memory) has been steadily increasing, and as a result, the line width of a pattern has become extremely small. Accordingly, in a lithography process for forming a circuit pattern on a semiconductor substrate, transfer of a finer pattern is required.

【0003】現状のフォトリソグラフィー工程では、縮
小投影露光装置(ステッパ等)により、紫外光でフォト
マスク上の回路パターンを、半導体基板上に塗布された
フォトレジストに焼き付けて、パターンを形成してい
る。
In the current photolithography process, a circuit pattern on a photomask is printed on a photoresist applied on a semiconductor substrate by ultraviolet light to form a pattern by a reduction projection exposure apparatus (stepper or the like). .

【0004】一般に、解像度Rは、レーリーの式と呼ば
れる次式(1)で与えられる。
Generally, the resolution R is given by the following equation (1) called Rayleigh's equation.

【0005】R=k1・λ/NA …(1)R = k 1 λ / NA (1)

【0006】ここで、λは露光波長、NAはレンズ開口
数、k1はプロセス係数を示す。
Here, λ is an exposure wavelength, NA is a lens numerical aperture, and k 1 is a process coefficient.

【0007】上式(1)より、解像限界は、波長λを短
く、NAを大きく、そしてプロセス係数k1を小さくす
ることにより、向上することが分かる。
From the above equation (1), it can be seen that the resolution limit is improved by shortening the wavelength λ, increasing the NA, and decreasing the process coefficient k 1 .

【0008】ここで、プロセス係数k1の低減は、レジ
ストの高解像度化、及び超解像技術と総称される光学系
の各種改良により達成される。
Here, the reduction of the process coefficient k 1 is achieved by increasing the resolution of the resist and by various improvements of an optical system collectively called a super-resolution technique.

【0009】実際に、半導体基板上に寸法の異なる各種
パターンを形成する際には、寸法制御性(この中で、特
に寸法のみ変化させた場合の制御性を「マスクリニアリ
ティ」と呼ぶ)が良好であり、かつ光回折像のコントラ
ストが十分であることが重要である。
In actuality, when various patterns having different dimensions are formed on a semiconductor substrate, dimensional controllability (in particular, controllability when only the dimensions are changed is called "mask linearity") is good. It is important that the contrast of the light diffraction image is sufficient.

【0010】前者(寸法制御性)は、短波長化及び高N
A化によって、後者(光回折像のコントラスト)は、加
えてプロセス係数k1の低減によってなされる。
The former (dimensional controllability) is achieved by shortening the wavelength and increasing the N
Due to the conversion to A, the latter (contrast of the optical diffraction image) is additionally achieved by reducing the process coefficient k 1 .

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】従来のパターン形成に
おいては、短波長化と高NA化、及びプロセス係数の低
減により、着実に解像度の向上がなされてきた。
In the conventional pattern formation, the resolution has been steadily improved by shortening the wavelength, increasing the NA, and reducing the process coefficient.

【0012】しかしながら、短波長化と高NA化は、露
光装置の大幅な改良を必要とする。その結果、以下に説
明するような問題点が明らかになってきた。
However, shortening the wavelength and increasing the NA require a significant improvement in the exposure apparatus. As a result, the following problems have become apparent.

【0013】すなわち、所与の性能を有する露光装置を
用いた場合、コントラスト向上の効果だけでは限界があ
り、解像度は、マスクリニアリティのみで決まってしま
う。この傾向は、特に、遮光パターン(ポジ型レジスト
を用いた場合は残しパターン、ネガ型レジストを用いた
場合は抜きパターン)を形成する場合に、顕著である。
That is, when an exposure apparatus having a given performance is used, there is a limit only to the effect of improving the contrast, and the resolution is determined only by the mask linearity. This tendency is particularly remarkable when forming a light-shielding pattern (remaining pattern when a positive resist is used, and blanking pattern when a negative resist is used).

【0014】この場合の一例として、KrFエキシマレ
ーザ(λ=248nm)を用いて、NA=0.60、σ
=0.75(σ:コヒーレンシファクタ)において、
1:1ライン/スペース(以下L&S)及び孤立ライン
パターンを露光した場合を考える。ここで、レジストは
ポジ型を想定している。
As an example of this case, using a KrF excimer laser (λ = 248 nm), NA = 0.60, σ
= 0.75 (σ: coherency factor)
Consider a case where a 1: 1 line / space (hereinafter referred to as L & S) and an isolated line pattern are exposed. Here, the resist is assumed to be a positive type.

【0015】シミュレーションにより求めた、マスク寸
法とでき上がり寸法の関係を、図5に示す(以下では、
マスク寸法の数値はウェハ上に換算している)。図5に
おいて、横軸はマスクパターン寸法、縦軸はレジストパ
ターンでき上がり寸法を示している。なお、図中、黒丸
がL&S(ラインアンドスペース)、白丸が孤立ライン
の結果を示している。
FIG. 5 shows the relationship between the mask dimensions and the finished dimensions obtained by simulation (hereinafter, referred to as “mask dimensions”).
The values of the mask dimensions are converted on the wafer). In FIG. 5, the horizontal axis represents the mask pattern dimension, and the vertical axis represents the finished dimension of the resist pattern. In the figure, the black circles indicate the results of L & S (line and space), and the white circles indicate the results of the isolated lines.

【0016】ここで、露光量は、0.18μmL&Sに
合わせている。大寸法のL&Sパターン及び小寸法の孤
立ラインパターンの細りが著しい。
Here, the exposure amount is adjusted to 0.18 μmL & S. The large-sized L & S pattern and the small-sized isolated line pattern are extremely thin.

【0017】この理由を、光強度分布図を用いて以下に
説明する。
The reason will be described below with reference to a light intensity distribution diagram.

【0018】図6(a)に、0.18及び0.25μm
1:1L&Sを露光した場合の光強度分布を示す(実
線:0.18μm、破線は0.25μm)。なお、図6
(a)において横軸は位置(position)、縦軸
は強度(intensity)を示している。また実線
は0.18μm、破線は0.25μmの光強度分布特性
を示している。
FIG. 6A shows that 0.18 μm and 0.25 μm
The light intensity distribution when 1: 1 L & S is exposed is shown (solid line: 0.18 μm, broken line: 0.25 μm). FIG.
In (a), the horizontal axis indicates the position, and the vertical axis indicates the intensity. The solid line shows the light intensity distribution characteristic of 0.18 μm, and the broken line shows the light intensity distribution characteristic of 0.25 μm.

【0019】図中、横方向の破線(lth)は、0.1
8μmL&Sについて、設計値通りの寸法を与える光強
度閾値である。露光量を0.18μm寸法に合わせる
と、大寸法L&Sのでき上がり寸法が細ることが分か
る。これは、寸法が露光波長より微細になるとマスク通
過光の強度が大幅に減少することに起因する。
In the figure, the horizontal broken line (lth) is 0.1
This is a light intensity threshold value that gives dimensions as designed for 8 μmL & S. It can be seen that when the exposure amount is adjusted to the dimension of 0.18 μm, the finished dimension of the large dimension L & S is reduced. This is because the intensity of the light passing through the mask is greatly reduced when the size becomes smaller than the exposure wavelength.

【0020】図6(b)に、孤立ラインパターンについ
て同様の光強度分布図を示す。ただし横方向破線は、
0.18μmL&Sについて設計値通りの寸法を与える
光強度閾値である。この場合には、小寸法孤立ラインの
でき上がり寸法が細る。これは、寸法露光波長より微細
になるとマスク通過光の強度が増大することに起因す
る。
FIG. 6B shows a similar light intensity distribution diagram for an isolated line pattern. However, the horizontal dashed line
This is a light intensity threshold value that gives dimensions as designed for 0.18 μmL & S. In this case, the size of the small-sized isolated line is reduced. This is because the intensity of the light passing through the mask increases as the wavelength becomes smaller than the dimensional exposure wavelength.

【0021】このように、限界解像付近においては、寸
法、及び疎密度の異なるパターンを、所望の寸法で形成
することは困難である。
As described above, in the vicinity of the limit resolution, it is difficult to form patterns having different dimensions and different densities with desired dimensions.

【0022】この問題を回避する方法として、パターン
でき上がり寸法が設計値通りとなるように、マスク上パ
ターンの寸法を予め補正する方法が提案されている。例
えば文献(E.Kawamura、et.al.、“S
imple Methodof Correcting
Optical Proximity Effect
for 0.35μm Logic LSI Cir
cuits”、Jpn.J.Apl.Phys.Vo
l.34(1995)pp.6547-6551)等の
記載が参照される。
As a method for avoiding this problem, a method has been proposed in which the dimensions of the pattern on the mask are corrected in advance so that the finished dimensions of the pattern are as designed. For example, in the literature (E. Kawamura, et. Al., “S
simple Method of Correcting
Optical Proximity Effect
for 0.35μm Logic LSI Cir
kits ", Jpn.J.Apl.Phys.Vo.
l. 34 (1995) pp. 6547-6551).

【0023】しかし、最適な補正値(マスクバイアス
値)はパターン寸法及び疎密度により異なるために、フ
ォトマスクの設計、製造あるいは検査に多くの時間と努
力を要する。
However, since the optimum correction value (mask bias value) differs depending on the pattern size and the sparse density, it takes much time and effort to design, manufacture or inspect a photomask.

【0024】したがって、本発明は、上記問題点を解消
するためになされたもので、その目的は、種々の寸法及
び疎密度のパターンについて、所望の寸法を持つパター
ンを簡便に寸法制御精度の高いパターン形成を可能とす
る露光方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a pattern having a desired size in various sizes and sparse densities with high dimensional control accuracy. An object of the present invention is to provide an exposure method capable of forming a pattern.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の露光方法は、マスク上のパターンを投影露
光装置により半導体基板上に転写する露光方法であっ
て、前記マスクは、異なるパターン寸法及び異なる形状
の少なくともいずれかのパターン群を含み、前記半導体
基板上に形成されるパターンの寸法に対して、投影倍率
を考慮したマスク上のパターン寸法の方が、パターン寸
法及びパターンの形状によらず一律に小さいパターンか
ら構成される、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an exposure method according to the present invention is an exposure method for transferring a pattern on a mask onto a semiconductor substrate by a projection exposure apparatus. Including a pattern group of at least one of a dimension and a different shape, the pattern dimension on the mask in consideration of the projection magnification is larger than the pattern dimension formed on the semiconductor substrate. It is characterized by being composed of small patterns regardless of the type.

【0026】また、本発明においては、前記マスクパタ
ーンの一律のバイアス量は、前記異なる形状及び異なる
パターン寸法を有するパターンについて、マスクバイア
ス量と前記半導体基板上で所望の寸法を与える適正露光
量との関係を予め実験またはシミュレーション等により
求め、この関係が、収束する領域を求めて決定する、こ
とを特徴とする。
Further, in the present invention, the uniform bias amount of the mask pattern is set to a mask bias amount and an appropriate exposure amount for providing a desired size on the semiconductor substrate for the patterns having the different shapes and different pattern dimensions. Is determined in advance by experiments or simulations, and a region where the relationship converges is determined and determined.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
に説明する。本発明は、その好ましい実施の形態におい
て、露光用フォトマスクに含まれる種々の寸法及び疎密
度のパターンの露光方法おいて、基板上に形成されるパ
ターンの寸法に対して、投影倍率を考慮したマスク上の
パターン寸法に、パターン寸法及びパターンの形状によ
らず一律の負のバイアス量を与えることにより、それぞ
れのパターンをほぼ所望の寸法通りに形成可能としたも
のである。
Embodiments of the present invention will be described below. In a preferred embodiment of the present invention, in a method for exposing a pattern having various dimensions and low density included in an exposure photomask, a projection magnification is considered with respect to a dimension of a pattern formed on a substrate. By applying a uniform negative bias amount to the pattern size on the mask irrespective of the pattern size and pattern shape, each pattern can be formed almost as desired.

【0028】また、本発明の実施の形態においては、上
記バイアス量の決定方法として、マスクパターン寸法
と、設計値通りの寸法を与える露光量との関係を、各種
パターンについて実験及びシミュレーション等の手段に
より予め求めておき、各種パターンの前記関係の収束範
囲を求め、この範囲中より、最適バイアス量及び最適露
光量を決定する。
Further, in the embodiment of the present invention, as a method of determining the bias amount, the relationship between the mask pattern size and the exposure amount giving the size as designed is determined by means of experiments and simulations for various patterns. , A convergence range of the above relationship of various patterns is obtained, and an optimum bias amount and an optimum exposure amount are determined from this range.

【0029】本発明の実施の形態の作用効果を説明する
と、露光用フォトマスクに含まれる種々の寸法及び疎密
度の遮光パターンについて、その寸法に適切な、一律の
負のバイアス量を与えることにより、それぞれのパター
ンを、所望の寸法通りに形成することができる。このた
め、種々のパターンについてそれぞれ適切なバイアス量
を求めるということを不要とし、フォトマスクの設計、
製造及び検査に関わる作業工数を大幅に低減することが
できる。
The operation and effect of the embodiment of the present invention will be described. For a light-shielding pattern of various sizes and sparse density included in an exposure photomask, a uniform negative bias amount appropriate to the size is given. Each pattern can be formed to a desired size. For this reason, it is not necessary to obtain an appropriate bias amount for each of various patterns.
Man-hours related to manufacturing and inspection can be significantly reduced.

【0030】[0030]

【実施例】上記した本発明の実施の形態について更に具
体例を以て説明すべく、本発明の実施例について以下に
説明する。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below in order to further describe the above-described embodiments of the present invention with specific examples.

【0031】[実施例1]図1に、本発明の一実施例と
して、λ=248nm、NA=0.60、σ=0.75
において、0.18、0.25μmL&S(黒丸、黒三
角)、及び0.18、0.25μm孤立ラインパターン
(白丸、白抜き三角)を露光した場合について、マスク
バイアス量(横軸)と、設計値通りの寸法を与える露光
量(以下、「Eop」と略記する)(縦軸)との関係を示
す。ここでマスクバイアス量は、ライン部寸法について
考えており、ピッチは変化させていない。また、レジス
トはポジ型を想定している。0.18、0.25μmの
L&Sは黒丸、黒三角、0.18、0.25μmの孤立
ラインパターンは白丸、白抜き三角で示している。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows an embodiment of the present invention in which λ = 248 nm, NA = 0.60, σ = 0.75.
In the case of exposing 0.18 and 0.25 μmL & S (black circles and black triangles) and 0.18 and 0.25 μm isolated line patterns (white circles and white triangles), the mask bias amount (horizontal axis) and the design The relationship with the exposure amount (hereinafter, abbreviated as “Eop”) giving the dimension as the value (vertical axis) is shown. Here, the mask bias amount is based on the dimension of the line portion, and the pitch is not changed. The resist is assumed to be a positive type. L & S of 0.18 and 0.25 μm are indicated by black circles and triangles, and isolated line patterns of 0.18 and 0.25 μm are indicated by white circles and open triangles.

【0032】バイアス量0の場合には、各パターンのE
opが大きく異なる。特に、0.18μmL&SのEopが
他に比べて大きいため、これを採用すると、他のパター
ンは非常に細ってしまう。
When the bias amount is 0, the E
op is very different. In particular, since Eop of 0.18 μmL & S is larger than others, if this is adopted, other patterns will be very thin.

【0033】しかしながら、バイアス量0でEopが大き
いパターンほど、Eopのバイアス量依存性が大きい。
However, the larger the Eop at a bias amount of 0, the greater the bias amount dependence of Eop.

【0034】このことから、適切な負のバイアス量(で
き上がり寸法−マスク寸法)に対して、各パターンのE
opは、一点には交わらないが、収束する傾向が生じる。
For this reason, for an appropriate negative bias amount (finished size−mask size), the E
op does not intersect at one point, but tends to converge.

【0035】図1において、各寸法及び疎密度の異なる
パターンについて、基板上寸法差が例えば5%以内とな
る領域と、−5%以内となる領域との重なり領域は、あ
る露光量の下で、上記パターン群のすべてについて、寸
法変動量が±5%以内となる条件を表している。
In FIG. 1, for patterns having different dimensions and different sparse densities, an overlap region between a region where the dimensional difference on the substrate is within 5% and a region where the dimensional difference is within -5%, for example, under a certain exposure amount. , For all of the above-described pattern groups, the conditions are such that the dimensional variation is within ± 5%.

【0036】図1では、寸法変動量が±5%の割合に収
まる条件を満たす収束範囲を、ハッチングを施した領域
で示している。
In FIG. 1, the convergence range that satisfies the condition that the amount of dimensional variation falls within the range of ± 5% is indicated by the hatched area.

【0037】この範囲内のバイアス量を選ぶと、各寸法
及び疎密度の異なるパターンについて、Eopを揃えるこ
とができる。
By selecting a bias amount within this range, Eop can be made uniform for patterns having different dimensions and different densities.

【0038】本実施例について、最適マスクバイアス量
は、約−0.05μm、この場合の最適露光量は、約3
6.5mJ/cm2である。
In this embodiment, the optimum mask bias amount is about -0.05 μm, and the optimum exposure amount in this case is about 3 μm.
6.5 mJ / cm 2 .

【0039】バイアス量が、0μm(露光量53mJ/
cm2)及び−0.05μm(露光量36.5mJ/c
2)の場合の、マスク寸法とでき上がり寸法の関係
を、図2に示す。
When the bias amount is 0 μm (the exposure amount is 53 mJ /
cm 2 ) and -0.05 μm (exposure amount 36.5 mJ / c)
FIG. 2 shows the relationship between the mask size and the finished size in the case of m 2 ).

【0040】バイアス量0においてみられた、大寸法の
L&Sパターン及び小寸法の孤立ラインパターンの細り
は、寸法変動±5%以内に低減されている。図2には、
比較例として、バイアス量0(バイアス無し)のマスク
寸法とでき上がり寸法の関係について、L&Sは小さな
黒丸とこれを結ぶ破線、孤立ラインは小さな白丸とこれ
を結ぶ破線で示している。
The thinning of the large-sized L & S pattern and the small-sized isolated line pattern observed at the bias amount 0 is reduced to within ± 5% of the dimensional fluctuation. In FIG.
As a comparative example, regarding the relationship between the mask size and the finished size with a bias amount of 0 (no bias), L & S is shown by a small black circle and a broken line connecting it, and an isolated line is shown by a small white circle and a broken line connecting it.

【0041】上述のように、小寸法の密パターンについ
て、Eopのバイアス量依存性が大きいのは、マスクを通
過する光量の割合がライン寸法に大きく依存することに
起因する。
As described above, the large dependence of Eop on the bias amount of a small-sized dense pattern is due to the fact that the ratio of the amount of light passing through the mask largely depends on the line size.

【0042】図3(a)に、バイアス値−0.05μm
を適用して、0.18及び0.25μmL&Sパターン
を露光した場合の光強度分布を示す。横方向の破線は、
0.18μmL&Sについて設計値通りの寸法を与える
光強度閾値である。バイアス値0の場合(図6(a)参
照)と比較して、でき上がり寸法は、マスク寸法に大き
く依存しない。
FIG. 3A shows a bias value of -0.05 μm.
2 shows the light intensity distribution when 0.18 and 0.25 μmL & S patterns are exposed by applying the above formula. The horizontal dashed line
This is a light intensity threshold value that gives dimensions as designed for 0.18 μmL & S. As compared with the case where the bias value is 0 (see FIG. 6A), the finished size does not largely depend on the mask size.

【0043】図3(b)に、孤立ラインパターンについ
て同様の光強度分布図を示す。L&Sと同様、でき上が
り寸法は、マスク寸法に対して大きく依存していない。
FIG. 3B shows a similar light intensity distribution diagram for an isolated line pattern. Like L & S, the finished dimensions do not depend much on the mask dimensions.

【0044】[実施例2]図4に、λ=248nm、N
A=0.60、σ=0.75において0.25μmの
1:1及び孤立ドットパターン(一辺0.25μmの正
方形)を露光した場合について、マスクバイアス量と設
計値通りの寸法を与える露光量(以下、Eop)との関係
を示す。ここでバイアス量は、ドット部寸法について考
えており、ピッチは変化させていない。また、レジスト
はポジ型を想定している。
Embodiment 2 FIG. 4 shows that λ = 248 nm, N
In the case of exposing a 0.25 μm 1: 1 and isolated dot pattern (square of 0.25 μm on a side) at A = 0.60 and σ = 0.75, a mask bias amount and an exposure amount giving dimensions as designed values (Hereinafter, Eop). Here, the bias amount is based on the size of the dot portion, and the pitch is not changed. The resist is assumed to be a positive type.

【0045】バイアス量0の場合には、各パターンのE
opが大きく異なるが、適切なバイアス量を選ぶことによ
り、それぞれのEopを揃えることができる。
When the bias amount is 0, the E
Although op greatly differs, each Eop can be made uniform by selecting an appropriate bias amount.

【0046】図4では、寸法変動量が±3%に収まる条
件を満たす収束範囲をハッチングを施した領域で示して
いる。0.25μmドットパターンについて、最適マス
クバイアス量は約−0.07μm、この場合の最適露光
量は約27mJ/cm2である。
In FIG. 4, the convergence range that satisfies the condition that the dimensional variation is within ± 3% is indicated by hatched areas. For a 0.25 μm dot pattern, the optimum mask bias amount is about −0.07 μm, and the optimum exposure amount in this case is about 27 mJ / cm 2 .

【0047】以上に説明した実施例では、λ=248n
m、NA=0.60、σ=0.75、パターンをライン
及びドットの2種類、パターンピッチを1:1密パター
ンないし孤立パターンの2種類としたが、これらのパラ
メータはここに挙げた限りではなく、実験及びシミュレ
ーションによるバイアス量及び露光量の最適化によっ
て、同様の効果が得られる。
In the embodiment described above, λ = 248n
m, NA = 0.60, σ = 0.75, two types of patterns, line and dot, and two types of pattern pitch: 1: 1 dense pattern or isolated pattern, but these parameters are as far as listed here. Instead, the same effect can be obtained by optimizing the bias amount and the exposure amount through experiments and simulations.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
露光用フォトマスクに含まれる種々の寸法及び疎密度の
遮光パターンについて、その寸法に適切な一律の負のバ
イアス量を与えることにより、それぞれのパターンを所
望の寸法通りに形成することができる、という効果を奏
する。
As described above, according to the present invention,
For light-shielding patterns of various dimensions and low density included in the photomask for exposure, it is possible to form each pattern as desired by applying a uniform and uniform negative bias amount to the dimensions. It works.

【0049】このため、本発明によれば、種々のパター
ンについてそれぞれ適切なバイアス量を求める従来の方
法に対して、フォトマスクの設計、製造及び検査に関わ
る労力を大幅に低減することができる。
Therefore, according to the present invention, the labor involved in the design, manufacture, and inspection of a photomask can be greatly reduced as compared with the conventional method of obtaining appropriate bias amounts for various patterns.

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

【図1】本発明の一実施例における、マスクバイアス量
と、設計値通りのでき上がり寸法を与える露光量との関
係を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a mask bias amount and an exposure amount that gives a finished dimension as designed according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における、マスク寸法とでき
上がり寸法との関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a mask dimension and a finished dimension in one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における光強度分布を示す図
であり、(a)はL&S、(b)孤立ラインパターンの
光強度分布をそれぞれ示す図である。
3A and 3B are diagrams illustrating light intensity distributions according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 3A is a diagram illustrating an L & S and FIG. 3B is a diagram illustrating a light intensity distribution of an isolated line pattern, respectively.

【図4】本発明の第2の実施例における、マスクバイア
ス量と、設計値通りのでき上がり寸法を与える露光量と
の関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a mask bias amount and an exposure amount that gives a finished dimension as designed according to the second embodiment of the present invention.

【図5】従来技術における、マスク寸法とでき上がり寸
法との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a mask dimension and a finished dimension in the related art.

【図6】従来技術における光強度分布を示す図であり、
(a)はL&S、(b)は孤立ラインパターンの光強度
分布をそれぞれ示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a light intensity distribution in the related art;
(A) is a figure which shows L & S, (b) is a figure which shows the light intensity distribution of an isolated line pattern, respectively.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】マスク上のパターンを投影露光装置により
半導体基板上に転写する露光方法であって、 前記マスクは、異なるパターン寸法、及び異なる形状の
少なくともいずれかのパターン群を含み、 前記半導体基板上に形成されるパターンの寸法に対し
て、投影倍率を考慮したマスク上のパターン寸法の方
が、パターン寸法及びパターンの形状によらず、一律に
小さいパターンから構成される、ことを特徴とする露光
方法。
An exposure method for transferring a pattern on a mask onto a semiconductor substrate by a projection exposure apparatus, wherein the mask includes at least one group of patterns having different pattern dimensions and different shapes. The pattern size on the mask in consideration of the projection magnification is made up of a uniformly small pattern regardless of the pattern size and the pattern shape with respect to the size of the pattern formed thereon. Exposure method.
【請求項2】前記マスクパターンの一律のバイアス量
は、前記異なる形状及び異なるパターン寸法を有するパ
ターンについて、マスクバイアス量と前記半導体基板上
で所望の寸法を与える適正露光量との関係を予め実験及
び/又はシミュレーション等により求め、この関係が、
収束する領域を求めて決定する、ことを特徴とする露光
方法。
2. A uniform bias amount of the mask pattern is obtained by previously experimenting a relationship between a mask bias amount and an appropriate exposure amount giving a desired size on the semiconductor substrate for the pattern having the different shape and different pattern size. And / or by simulation, etc., and this relationship is
An exposure method, wherein an area to be converged is determined.
【請求項3】マスクが、種々の寸法及び疎密度のパター
ンが混在してなるパターン群を含み、前記マスクのパタ
ーンを投影露光装置により半導体基板上に転写する露光
方法であって、 実験及び/又はシミュレーションにより予め求められた
マスクバイアス量と、レジストパターン寸法が設計通り
となる露光量と、の関係から、前記各種パターンについ
て、前記マスクバイアス量と最適露光量の関係が所望の
寸法変動量に収さまる収束範囲を求め、この範囲中にお
いて、マスクバイアス量及び最適露光量を決定し、一律
の負マスクバイアス量により、パターン寸法及びパター
ンの形状によらず、それぞれのレジストパターンを所望
の寸法通り形成可能としたことを特徴とする露光方法。
3. An exposure method in which a mask includes a pattern group in which patterns having various sizes and sparse densities are mixed, and the pattern of the mask is transferred onto a semiconductor substrate by a projection exposure apparatus. Or, from the relationship between the mask bias amount obtained in advance by simulation and the exposure amount at which the resist pattern dimensions are as designed, the relationship between the mask bias amount and the optimal exposure amount for the various patterns becomes a desired dimensional variation amount. A convergence range that can be accommodated is obtained, and within this range, a mask bias amount and an optimum exposure amount are determined, and a uniform negative mask bias amount allows each resist pattern to have a desired size irrespective of pattern size and pattern shape. An exposure method, characterized in that the exposure method can be formed.
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