KR100425903B1 - 포토마스크에있어서의패턴형상평가방법,포토마스크,포토마스크의제작방법,포토마스크의패턴형성방법,및노광방법 - Google Patents

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Abstract

패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 각각의 범위내에 있어서의 광근접효과에 대한 패턴의 보정의 적부를 정확히 평가할 수 있는, 포토리소그라피공정에 사용되는 포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법을 제공한다. 패턴형상평가방법은, 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 상기 3개의 여유도중, 2개의 여유도를 설정하고, 다른 1개의 여유도에 관련되는 양을 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴에 따라서 전사(轉寫)패턴을 구하고, 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 전사패턴의 크기를 구하고, 구한 전사패턴의 크기에 따라서, 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 변화량의 최소치를 다른 1개의 여유도로서 구하여, 평가패턴에 있어서의 구한 여유도를 비교하는, 각 공정으로 이루어진다.

Description

포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법, 포토마스크, 포토마스크의 제작방법 포토마스크의 패턴형성방법, 및 노광방법
본 발명은 포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법, 각종의 전사패턴의 형성에 적용할 수 있는 포토마스크, 이러한 포토마스크의 제작방법 및 포토마스크의 패턴형성방법, 및 이러한 포토마스크를 사용한 노광방법에 관한 것이다.
메모리소자, 논리연산소자, CCD소자, LCD구동소자 등의 각종의 반도체장치의 제조방법에 있어서의 패턴전사공정, 이른바 포토리소그라피공정에서 사용되는 포토마스크는 포토마스크에 형성된 패턴을 예를 들면 웨이퍼로 이루어지는 기체(基體)상에 형성된 레지스트에 전사하기 위하여 사용된다. 그리고, 이하 특히 언급이 없는 한, 웨이퍼 등으로 이루어지는 기체상에 형성된 레지스트를 단순히 레지스트라고 표현한다. 또, 특히 언급이 없는 한, 전사패턴이란 포토마스크에 형성된 패턴을 예를 들면 웨이퍼로 이루어지는 기체상에 형성된 레지스트에 전사하였을 때, 레지스트에 형성된 또는 형성될 패턴을 의미한다.
근년, 반도체장치의 미세화에 따라서, 포토마스크에 형성된 미세한 패턴을 원하는 해상도로 레지스트에 전사하는 것이 곤란하게 되고 있다. 그리고, 포토마스크에 형성된 패턴과 전사패턴의 형상이 상위한 현상이 현저하게 되고 있다. 예를 들면, 포토마스크에 형성된 정방형의 패턴에 따른 전사패턴이 원형형상으로 되거나, 포토마스크에 형성된 장방형의 패턴에 따른 전사패턴이 타원형상으로 되거나 한다. 또는 또, 포토마스크에 직각으로 절곡되는 코너부가 형성된 패턴에 따른 전사패턴에 있어서, 코너부가 둥근 형상으로 되거나 한다. 또한, 포토마스크에 4각형상의 라인부와 4각형상의 스페이스부가 교대로 규칙적으로 형성되고, 또한 라인부와 스페이스부가 소정의 크기를 가지는 패턴에 따른 전사패턴에 있어서, 라인부와 스페이스부가 교호로 규칙적으로 전사되지 않거나, 라인부와 스페이스부가 소정의 크기로부터 일탈한다는 현상도 생기고 있다. 이들의 전사패턴에 있어서의 패턴형상열화는, 이른바 광근접효과라고 하는 물리현상에 기인한다. 그리고, 이와 같은 전사패턴의 패턴형상열화는 반도체장치의 성능의 열화를 가져오고, 심한 경우에는, 반도체장치의 본래의 성능을 전혀 발휘할 수 없게 된다.
종래, 포토마스크에 형성할 패턴의 형상을 보정함으로써, 전사패턴의 패턴형상열화를 시정하는 시도가 이루어지고 있다. 예를 들면, 전사패턴의 형상의 개선을 가져오지만, 그 자체의 현상은 전사되지 않는 미소한 보조패턴을 포토마스크의 패턴에 접하여 또는 근접ㆍ인접하여 배치하는 방법 또는 설계사이즈보다 큰 사이즈의 부분 및/또는 작은 사이즈의 부분을 포토마스크의 패턴에 적당히 설정하는 방법을 들 수 있다. 포토마스크의 패턴에 대한 이들의 보정은 통상, 어떤 특정의 전사조건 (노광조건), 예를 들면 특정의 렌즈개구수(NA), 특정의 파셜코히런스(partial coherence)(σ), 특정의 노광광파장, 특정의 노광량, 특정의 디포커스량, 및 특정의 패턴사이즈 등에 따라서 행해지고 있다.
이른바 광근접효과를 보정하는 종래의 방법은 특정의 전사조건하에서 발견되는 패턴보정조건이지만 그러므로 다음에 설명하는 것과 같은 문제가 있다. 즉, 특정의 전사조건에 있어서 발견된 패턴보정조건에 따라서 형성된 포토마스크의 패턴에 따라서, 이러한 특정의 전사조건으로부터 벗어난 전사조건하에서 전사패턴을 형성할 경우에, 이러한 특정의 전사조건에서 얻어진 보정성능과 동일 또는 약간 열화된 보정성능을 확보할 수 있는가 여부를 예상하는 것은 매우 곤란하다. 반도체장치의 제조에 있어서는, 특히 노광량, 디포커스량 및 포토마스크에 있어서의 패턴사이즈는 전사패턴의 형상이나 크기에 커다란 영향을 미치는 오차 (변동)를 포함한 제량(諸量)이다. 그리고, 이들의 제량의 오차량 (변동량)이 큰 영역에 있어서, 예를 들면 어떤 특정의 렌즈개구수(NA), 특정의 파셜코히런스(σ), 특정의 노광광파장, 특정의 노광량, 특정의 디포커스량, 및 특정의 패턴사이즈 등에 따른 포토마스크의 패턴보정이 실제의 반도체장치의 제조에 있어서 적절한가 여부를 예상하는 것은 매우 곤란하다. 즉, 어떤 특정의 전사조건에 있어서의 포토마스크의 패턴보정에 의하여 충분히 전사패턴을 보정할 수 있다고 판단되었다고 해도, 실제의 반도체장치의 제조에 있어서는 원하는 형상을 가지는 전사패턴을 얻을 수 없다는 문제가 생기고 있다.
통상, 포토마스크의 패턴을 평가하기 위하여, 전사패턴의 형상의 변화 그 자체를 판정하고 있다. 따라서, 전사패턴의 형상이나 크기에 영향을 미치는 오차량 (변동량)온 포함한 상기의 제량을 고려하여 포토마스크의 패턴보정을 행하려고 해도, 전사패턴의 형상의 변화 그 자체를 판정하고 있으므로, 포토마스크의 패턴보정이 최적인가 여부를 정량적으로 판정하는 것에는 곤란이 따른다.
종래부터, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 1개의 여유도를 최적화하는 것이 행해지고 있다. 여기서, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도란, 마스크의 패턴사이즈, 노광광의 노광량 및 디포커스량의 각각의, 포토마스크제작공정이나 노광공정에 있어서의 허용오차량 (허용변동량)을 의미한다. 즉, 마스크의 패턴사이즈, 노광광의 노광량 또는 디포커스량이 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 범위내에서 변동한다고 해도, 포토마스크에 형성된 패턴에 따라서 원하는 형상, 크기의 전사패턴을 얻을 수 있다.
미리 결정된 마스크의 패턴사이즈에 따라서, 예를 들면 디포커스여유도를 결정하는 방법의 개요를 다음에 설명한다. 노광량을 일정하게 하여, 디포커스량을 변화시켜서 전사패턴의 크기를 실험적으로 또는 시뮬레이션으로 구하고, 이로써제29A도에 나타낸 바와 같은 디포커스량과 전사패턴의 크기와의 관계를 구한다. 그리고, 미리 결정된 전사패턴사이즈여유도에 따라서, 디포커스여유도를 결정한다.
또는 또, 마스크의 패턴사이즈를 미리 결정하여 두고, 디포커스여유도 및 노광광의 노광량여유도를 결정하는 방법 (ED Tree라고 칭하는 방법)의 개요를 다음에 설명한다. 즉, 노광량 및 디포커스량을 변화시켜서 전사패턴의 크기를 실험적으로 또는 시뮬레이션으로 구하고, 이로써 제29B도에 나타낸 바와 같은 노광량 및 디포커스량과 전사패턴의 크기와의 관계를 나타낸 복수의 곡선을 구한다. 그리고, 예를 들면 전사패턴사이즈 여유도를 ±10%로 하고, 노광광의 노광량여유도의 범위를 20%로 하면, 이들의 여유도의 범위에 있어서의 디포커스여유도를 제29B도에 나타낸 바와 같이 구할 수 있다.
이와 같은 종래의 여유도결정방법에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 1개의 여유도를 미리 결정하고 나머지의 여유도중의 1개를 최적화하고 있다. 또는 또, 3개의 여유도중, 2개의 여유도를 미리 결정하고, 나머지의 1개의 여유도를 최적화하고 있으나, 이 경우, 미리 결정된 2개의 여유도중의 1개의 여유도에 관계되는 양 (예를 들면 전술한 설명에 있어서는 노광량) 및 최적화할 여유도에 관계되는 양 (예를 들면 전술한 설명에 있어서는, 디포커스량)만의 관련을 구하는데 그치고, 3개의 여유도를 상호 관련지어, 3개의 여유도를 최적화하는 것은 행해지고 있지 않다.
예를 들면, 제29A도에서 설명한 방법에서는, 노광량의 불균일이나 포토마스크에 형성된 패턴의 사이즈불균일을 고려하고 있지 않다. 따라서, 얻어진 디포커스여유도는 실제의 반도체장치의 제조프로세스로부터 크게 유리(遊離)되어 있고, 얻어진 디포커스여유도는 실제의 디포커스여유도보다 커진다는 문제가 있다. 또, 이 방법에서는, 포토마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 정량적으로 평가할 수 없다.
또는 또, 제29B도에서 설명한 ED Tree방법에 있어서도, 포토마스크에 형성된 패턴의 사이즈불균일은 전혀 고려되어 있지 않다. 따라서, 얻어진 디포커스여유도는 실제의 반도체장치의 제조프로세스로부터 크게 유리되어 있다. 그 외에, 예를 들면 마스크의 패턴사이즈여유도를 구할 수 없다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 제1의 목적은, 특히 전사패턴의 형상에 커다란 영향을 미치는 오차 (변동)를 포함할 수 있는 마스크의 패턴사이즈, 노광량 및 디포커스량에 관하여 이들의 제량의 허용오차량 (허용변동량)인 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도에 따라서 전사패턴의 형상을 표현함으로써, 각 여유도의 범위내에 있어서의 광근접효과에 대한 포토마스크에 형성할 패턴의 보정의 적부를 정확히 평가할 수 있는, 포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법을 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 제2의 목적은 이러한 패턴형상평가방법을 적용한 포토마스크를 제공하는 것에 있다.
또한, 본 발명의 제3, 제4 및 제5의 목적은 이러한 패턴형상평가방법을 적용한 포토마스크의 제작방법 및 포토마스크의 패턴형성방법, 및 이러한 포토마스크를 사용한 노광방법을 제공하는 것에 있다.
상기 제1의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 패턴형상평가방법은, 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에 형성된 포토레지스트에 전사하여, 이 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 포토리소그라피공정에 사용되는, 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트 영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법이다. 그리고, 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중 2개의 여유도를 설정하고, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정한 경우에는 디포커스치를 변화량으로 하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하고, 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하고, 이 구한 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소치를 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하고, 각각의 평가패턴에 있어서의 이러한 구한 여유도를 비교하는, 각 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 패턴형상평가방법에 있어서는, 각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것이 바람직하다.
상기 제2의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포토마스크는, 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에 형성된 포토레지스트에 전사하여, 이 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 포토리소그라피공정에 사용되는, 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트 효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크이다. 그리고, 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 2개의 여유도를 설정하고, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정한 경우에는 디포커스치를 변화량으로 하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하고, 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하고, 이 구한 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여, 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소치를 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하고, 각각의 평가패턴에 있어서의이러한 구한 여유도를 비교하여, 평가패턴중, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도가 가장 큰 여유도인 평가패턴으로부터 포토마스크에 형성할 패턴이 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 포토마스크에 있어서는, 각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것이 바람직하다.
상기 제3의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포토마스크의 제작방법은, 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에 형성된 포토레지스트에 전사하여, 이 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 포토리소그라피공정에 사용되는, 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크의 제작방법이다. 그리고, 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 2개의 여유도를 설정하고 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정한 경우에는 디포커스치를 변화량으로 하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하고, 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하고, 이 구한 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여, 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소치를 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하고, 평가패턴에 있어서의 이러한 구한 여유도의 각각을 비교하여, 평가패턴중, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도가 가장 큰 여유도인 평가패턴을 포토마스크에 형성하는, 각 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 포토마스크의 제작방법에 있어서는, 각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정정의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것이 바람직하다.
상기 제4의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포토마스크에 있어서의 패턴의 형성방법은, 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에 형성된 포토레지스트에 전사하여, 이 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 포토리소그라피공정에 사용되는, 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴의 형성방법이다. 그리고, 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 2개의 여유도를 설정하고, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를설정한 경우에는 디포커스치를 변화량으로하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하고, 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하고 이 구한 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여, 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소치를 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하고, 평가패턴에 있어서의 이러한 구한 여유도의 각각을 비교하여, 평가패턴중, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도가 가장 큰 여유도인 평가패턴을 포토마스크에 형성하는, 각 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 포토마스크에 있어서의 포토마스크의 패턴형성방법에 있어서는, 각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것이 바람직하다.
상기 제5의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 포토마스크에 있어서의 노광방법은, 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크를 사용하여, 이 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에 형성된포토레지스트에 전사하여, 이 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 노광방법이다. 그리고, 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량 여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 2개의 여유도를 설정하고, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정한 경우에는 디포커스치를 변화량으로 하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량여유도 및 디포커스여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하고, 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하고, 이 구한 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여, 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소치를 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하고, 평가패턴에 있어서의 이러한 구한 여유도의 각각을 비교하여, 평가패턴중, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도가 가장 큰 여유도인 평가패턴을 포토마스크에 형성하는, 각 공정으로 제작된 포토마스크를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 노광방법에 있어서는, 각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 포토마스크로서, 보다 구체적으로는, 광투과영역과 차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크, 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 이른바 하프톤(half-tone)방식 위상시프트마스크, 광투과영역과 위상시프트효과를 가지고 있지 않은 반차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크, 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 레벤손(Levenson)형, 에지강조형, 보조패턴형 등의 위상시프트마스크를 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 2개의 여유도를 미리 설정하고, 이들의 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 변화량의 최소치를 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로 하여 구한다. 예를 들면, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도의 2개의 여유도를 설정한 경우를 상정한다. 이 경우에는, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도인 디포커스여유도를 구한다. 이 때, 디포커스여유도는 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도의 영역내에 있어서의 디포커스치의 변화량의 최소치이다. 따라서, 포토마스크의 제작시에 포토마스크에 형성된 패턴의 크기에 불균일이 생기거나, 노광시의 노광광의 노광량에 불균일이 생긴 경우라도, 이들의 불균일이 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도중에 들어가 있으면, 어떤 전사조건 (노광조건)에 있어서, 디포커스의 값의 불균일을 디포커스여유도의 범위내로 하면, 전사패턴의 사이즈변동을 타겟치에 대하여 원하는 범위내에 들어가게 할 수 있다. 즉, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도의 최적화를 도모할 수 있고, 포토마스크에 있어서의 패턴에 있어서, 광근접효과에 대한 최적의 보정이 실시되어 있는가 여부를 실제로 판단할 수 있다.
또는 또, 예를 들면 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도의 2개의 여유도를 설정한 경우를 상정한다. 이 경우에는, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도인 노광광의 노광량여유도를 구한다. 이 때, 노광광의 노광량여유도는 마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도의 영역내에 있어서의 노광량의 변화량의 최소치이다. 따라서, 포토마스크의 제작시에 포토마스크에 형성된 패턴의 크기에 불균일이 생기거나, 노광시의 디포커스의 값에 불균일이 생긴 경우라도, 이들의 불균일이 마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도중에 들어가 있으면, 어떤 전사조건 (노광조건)에 있어서, 노광량의 값의 불균일을 노광량여유도의 범위내로 하면, 전사패턴의 사이즈변동을 타겟치에 대하여 원하는 범위내에 들어가게 할 수 있다. 즉, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도의 최적화를 도모할 수 있고, 포토마스크에 있어서의 패턴에 있어서, 광근접효과에 대한 최적의 보정이 실시되어 있는가 여부를 실제로 판단할 수 있다.
또는 또, 예를 들면 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 2개의 여유도를 설정한 경우를 상정한다. 이 경우에는, 설정되어 있지 않은 1개의여유도인 마스크의 패턴사이즈여유도를 구한다. 이 때, 마스크의 패턴사이즈여유도는 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 영역내에 있어서의 평가패턴의 패턴사이즈치의 변화량의 최소치이다. 따라서, 노광시의 노광량이나 디포커스의 값에 불균일이 생긴 경우라도, 이들의 불균일이 노광량의 노광량여유도 및 디포커스여유도중에 들어가 있으면, 포토마스크의 제작시에 포토마스크에 형성된 패턴의 크기에 불균일이 생긴 경우라도, 패턴사이즈치의 불균일을 마스크의 패턴사이즈여유도의 범위내로 하면, 전사패턴의 사이즈변동을 타겟치에 대하여 원하는 범위내에 들어가게 할 수 있다. 즉, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도의 최적화를 도모할 수 있고, 포토마스크에 있어서의 패턴에 있어서, 광근접효과에 대한 최적의 보정이 실시되어 있는가 여부를 실제로 판단할 수 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 구한 함수에 있어서의 설정되어 있지 않은 하나의 여유토의 크기를 함수 전체로서 비교하면, 평가패턴에 있어서의 이러한 구한 여유도의 각각을 보다 합리적 또한 정량적으로 비교할 수 있다.
다음에, 도면을 참조하여, 실시예에 따라서 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 다음에 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 웨이퍼상에 형성된 레지스트재료에 대하여 노광광에 의하여 전사패턴을 형성할 때, 축소투영에 사용되는 것을 레티클, 1대 1 투영에 사용되는 것을마스크라고 칭하거나, 또는 원반(原盤)에 상당하는 것을 레티클, 그것을 복제한 것을 마스크라고 칭하거나하는 수가 있지만, 본 발명에 있어서는, 이와 같은 여러가지 의미에 있어서의 레티클이나 마스크를, 특히 언급이 없는 한 총칭하여 포토마스크라고 칭한다. 또, 다음의 실시예에 있어서는, 5배의 포토마스크, 즉 전사패턴의 설계사이즈를 1로 한 경우, 포토마스크에 형성된 패턴의 설계사이즈 5인 포토사이즈를 사용하였다. 그리고 이하의 기재에 있어서, 패턴에 관련되는 길이나 크기, 또는 또 측정점의 위치는, 특히 언급이 없는 한, 전사패턴상에서의 길이나 크기, 또는 또 위치이다. 포토마스크에 형성된 패턴의 크기나 위치를 구하는 경우에는, 전사패턴상에서의 길이나 위치를, 예를 들면 5배로 하면 된다.
또, 다음의 실시예에 있어서, 특히 언급이 없는 한 전사패턴의 사이즈 (예를 들면 패턴폭) 변동의 허용량을 타겟치에 대하여 ±10%로 하였다. 전사패턴은 홉킨스(H.H.Hopkins)가 제창한 파셜코히런스의 이론에 의거한 시뮬레이션 (계산)으로 얻어진 광강도분포로부터 구하였으나, 실제로 전사패턴을 레지스트에 형성하는 방법이나, 이러한 방법과 시뮬레이션을 조합하여 구할 수도 있다.
다음의 실시예에 있어서, 전사패턴의 형상을 패턴폭으로 평가하는 경우, 제1A도에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점, 예를 들면 P0에서 Pn의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기 (전사패턴의 패턴폭)를 구한다. 또, 직선형의 평가패턴의 선단부분의 형상, 또는 직각으로 절곡된 코너부를 가지는 평가패턴의 코너부의 형상을평가하는 경우에는, 제1B도 또는 제1C도에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 평가패턴상의 가상기준선에 대응하는 전사패턴상의 가상기준선으로부터, 평가패턴의 에지부분의 측정점 (예를 들면 Qo에서 Qn 또는 Q-n에서 Qn의 측정점)에 대응하는 전사패턴의 위치까지의 거리를 구한다. 이와 같은 양태도 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하는 것에 상당한다.
실시예 1
실시예 1은 광투과영역과 차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 통상의 포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법에 관한 것이다. 이러한 포토마스크는 포토마스크에 형성된 패턴을 노광광을 사용하여 기체상에 형성된 포토레지스트에 전사하여, 포토레지스트에 전사패턴은 형성하는 포토리소그라피공정에 사용된다.
포토레지스트에 있어서의 각종 평가패턴을 제2A도∼제2E도에 나타낸다 제2A도에 나타낸 평가패턴은 폭 0.40㎛의 고립(孤立)라인형상을 가진다. 그리고 설계상의 포토마스크에 있어서의 패턴의 폭은 2.00㎛이다. 제2A도에 나타낸 평가패턴에 대하여는 광근접효과보정을 실시하고 있지 않으며, 이 평가패턴은 설계상의 전사패턴을 5배로 확대한 패턴에 상당한다. 그리고, 이상의 설명에 있어서, 평가패턴으로서, 또한 설계상의 전사패턴을 5배로 확대한 패턴을 기본패턴이라고 한다. 한편, 제2B도∼제2E도에 나타낸 평가패턴에 대하여는, 광근접효과보정을 실시하였다. 즉, 제2A도에 나타낸 기본패턴을 보정한 형상을 가지는 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 제2B도∼제2E도에 나타낸다. 제2B도에 나타낸 평가패턴에 있어서는, 기본패턴의 선단부가 0.05㎛만큼 연장되어 있다. 제2C도에 나타낸 평가패턴에 있어서는, 미소(徵小)보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재하여 배치되어 있다. 제2D도에 나타낸 평가패턴에 있어서는 미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재하여 배치되어 있고, 또한 별개의 미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 떨어져서 배치되어 있다. 제2E도에 나타낸 평가패턴에 있어서는, 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절히 배설되어 있다. 제2도중, 숫자의 단위는 ㎛이다. 그리고, 제2A도∼제2E도에 나타낸 평가패턴을 각각 평가패턴(A), 평가패턴(B), 평가패턴(C), 평가패턴(D) 및 평가패턴(E)라고 하는 경우가 있다. 제2B도∼제2E도에 나타낸 평가패턴의 형상은 여러가지의 지견에 따라서 결정하였다.
실시예 1에 있어서는, 제2A도의∼제2E도에 나타낸 평가패턴(A)∼(E)에 따라서 얻어지는 전사패턴의 오로지 패턴폭에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다.
실시예 1에 있어서는, 노광파장 365nm, NA= 0.57 σ= 0.6의 노광조건에 있어서, 제2A도∼제2E도에 나타낸 평가패턴(A)∼(E)에 따라서, 시뮬레이션에 의하여, 전사패턴의 패턴폭을 구하였다.
또, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도의 2개의 여유도를 각각 먼저 0.00㎛ 및 0.0%로 설정하였다. 그리고, 마스크의 패턴사이즈여유도는 포토마스크상에서의 값이다. 이하에 있어서도 동일하다.
그리고, 실시예 1에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정하였으므로, 디포커스치를 변화량으로서 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 디포커스치를 (저스트포커스) ±mX(㎛)로 변화시켰다. 여기서, m은 0, 1, 2, 3, …, 8이고, X는 0.25㎛이다.
다음에, 5종류의 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서 (제1A도도 참조), 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하였다. 측정점을 P0에서 Pn까지 19점, 평가패턴의 1.50㎛의 범위에 배치하였다. 그리고, P0에서 Pn까지 0.1㎛ 내지 0.05㎛마다 (측정점이 0.00∼1.20㎛까지는 0.1㎛마다. 측정점이 1.20∼1.50㎛까지는 0.05㎛마다)의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 전사패턴의 각각의 크기 (실시예 1에 있어서는, 전사패턴의 패턴폭)를 구하였다. 그리고, P0는 기본패턴의 선단부로부터 1.50㎛만큼 선단부로부터 떨어진 곳 (제2A도 참조)에 위치하고, Pn는 기본패턴의 선단부에 위치하는 것으로 설정하였다.
일반적으로, 제2A도에 나타낸 포토마스크상의 기본패턴이 레지스트에 전사되면, 제3A도에 실선으로 모식적으로 나타낸 바와 같은 전사패턴이 얻어진다. 그리고, 기본패턴 자체를 레지스트상에 축소하여 사영(射影)했을 때의 형상을 점선으로 나타낸다. 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도의 2개의 여유도를 고정했을 때의 어떤 측정점 P1에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서의 패턴폭은 디포커스의 값이 변화함에 따라서 변화한다. 이 패턴폭의 타겟치로부터의 변화량 (△W)과 디포커스치의 변화량과의 관계를 제3B도에 모식적으로 나타낸다.
그리고, 구한 전사패턴의 크기 (실시예 1에 있어서는, 패턴폭)에 따라서, 제2A도∼제2E도에 나타낸 평가패턴(A)∼(E)의 각각에 대하여, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도(실시예 1에 있어서는, 디포커스여유도)로서, 설정된 2개의 여유도 (마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도)의 영역내에 있어서의 변화량 (실시예 1에 있어서는, 디포커스치의 변화량)의 최소치를 구한다. 그리고, 이하 편의상, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 미설정여유도라고 하고, 설정된 2개의 여유도를 설정여유도라고 하는 경우가 있다.
실시예에 있어서는, 전사패턴의 사이즈 (예를 들면 패턴폭) 변동의 허용량을 타겟치에 대하여 ±10%로 하였으므로, 패턴폭의 변화량(△W)이 타겟치의 ±10%로 되는 곳의 디포커스치의 변화량을 각 측정점에 있어서 구한다. 그리고, 각 측정점에 있어서의 디포커스치의 변화량의 최소치를 각 측정점에 있어서 구할 미설정여유도 (실시예 1에 있어서는, 디포커스여유도)로 한다. 이와 같은 미설정여유도를 평가패턴의 각각의 각 측정점에 있어서 구하였다.
그리고, 실시예 1에 있어서는, 설정여유도인 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 각각 0.00㎛ (포토마스크상에서의 값) 및 0.0%로 설정하였다. 이 경우에는, 설정된 2개의 여유도의 영역이라고 하는 개념은 존재하지 않는다. 따라서, 디포커스치의 변화량의 최소치는 디포커스치의 변화량 그 자체의 값으로 된다.
그리고, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 1에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치(P0∼Pn)를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여 디포커스여유도(단위 : ㎛)를 플롯한 함수(5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제4A도에 나타낸다. 그리고, 0.0㎛의 측정점은 기본패턴의 선단부로부터 1.50㎛만큼 떨어진 곳에 위치하고, 측정점의 위치의 값이 커질수록, 측정점은 기본패턴의 선단부에 가까워진다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여 플롯한 후술의 도면에 있어서도 동일하다. 또, 측정점의 위치를 횡축으로 하여, (평가패턴(B)∼(E)의 디포커스여유도)/(평가패턴(A)의 디포커스여유도)의 값(디포커스여유도의 비율이라고 하는 경우도 있음)을 플롯한 함수(4개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제4B도에 나타낸다. 제4A도 및 제4B도에 나타낸 함수는 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도에 따라서, 전사패턴의 형상을 표현하고 있다고도 할 수 있다. 이하에 나타낸 함수에 있어서도 동일하다.
그리고, 각각의 평가패턴에 있어서의 이러한 구한 미설정여유도를 비교하여, 평가패턴의 패턴형상의 평가를 행한다. 실시예 1에 있어서는, 구체적으로는 실제로 포토마스크에 형성할 패턴으로서, 평가패턴(A)와 비교하여, 디포커스여유도가 큰 평가패턴을 선택한다. 이 경우, 구한 함수에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도의 크기를 제4A도 및 제4B도에 나타낸 함수 전체로서 비교하는 것이 바람직하다. 제4A도 및 제4B도에 따라서 디포커스여유도를 평가하면, 하기의 표 1에 나타낸 바와 같이 되었다.
표 1에 있어서, 예를 들면 (A)<(B)라고 표현하는 경우에는, 제21도에 나타낸 평가패턴(A)보다 제2B도에 나타낸 평가패턴(B)의 쪽이 큰 미설정여유도를 가지는 것을 의미한다. 또, 예를 들면 (A)≒(B)라고 표현하는 경우에는, 평가패턴(A)와 평가패턴(B)는 동일 정도의 미설정여유도를 가지는 것을 의미한다. 이하의 표에 있어서도 동일하다.
다음에, 설정된 2개의 여유도인 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 각각 ±0.05㎛(포토마스크상에서의 값) 및 ±5.0%로 설정하여, 동일한 패턴형상의 평가를 행하였다. 이와 같이, 설정된 2개의 여유도가 어떤 범위를 가지는 경우, 설정된 2개의 여유도의 영역이라고 하는 개념이 존재한다. 따라서, 패턴사이즈여유도를 0.00㎛에서 예를 들면 0.01㎛(포토마스크상에서의 값)인터벌로 변경하고, 노광량여유도를 0.0%에서 예를 들면 1%인터벌로 변경한다. 이렇게 하여 얻어진 각 패턴사이즈여유도의 값 및 노광량여유도의 값의 조합의 각각에 있어서, 패턴폭의 변화량(△W)이 10%로 되는 곳의 디포커스치의 변화량을 각 측정점에 있어서 구하고, 각 측정점에 있어서의 디포커스치의 변화량의 최저치 ValMIN를 구한다. 이 작업을 각 평가패턴에 대하여 행한다.
또한, 이와 같은 디포커스치의 변화량의 최저치 ValMIN를 모든 패턴사이즈여유도의 영역내의 값 및 노광량여유도의 영역내의 값의 조합에 있어서 구한다. 이와 같은 작업을 행함으로써, 제25도에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 예를 들면 X축을패턴사이즈여유도의 값, Y축을 노광량여유도의 값, Z축을 디포커스치의 변화량의 최저치 ValMIN의 값으로 한 3차원 좌표에 있어서, 각 측정점마다, 디포커스치의 변화량의 최저치의 절대치 ｜ValMIN｜가 변화하는 곡면이 얻어진다. 일반적으로, 이러한 곡면에 있어서는, 패턴사이즈여유도와 값 및/또는 노광량여유도의 값이 커짐에 따라서, 디포커스치의 변화량의 최저치의 절대치 ｜ValMIN｜는 작아지는 경향에 있다. 그리고, 평가패턴의 각각에 대하여, 각 측정점마다, 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 변화량(실시예 1에 있어서는, 디포커스치의 변화량)의 최저치의 절대치중, 가장 작은 값을 구하고, 이러한 최저치를 변화량의 최소치로 한다. 이 변화량의 최소치가 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도(실시예 1에 있어서는, 디포커스여유도)에 상당한다. 그리고, 이 경우, 마스크의 패턴사이즈여유도의 영역은 ±0.05㎛(포토마스크상에서의 값)의 영역이고, 노광광의 노광량여유도의 영역은 ±5.0%의 영역이다.
이와 같이 하여 구해진, 각 측정점에 있어서의 미설정여유도는 설정여유도의 영역내에 있어서, 가장 작은 여유도의 값이다. 따라서, 예를 들면 포토마스크의 제작시에 포토마스크에 형성된 패턴의 크기에 불균일이 생기거나, 노광시의 노광광의 노광량에 불균일이 생긴 경우라도, 이들의 불균일이 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도중에 들어가 있으면, 패턴형상의 평가에 있어서의 전사조건(노광조건)하에 있어서, 디포커스의 값의 불균일을 미설정여유도의 범위내로 하면, 전사패턴의 사이즈(예를 들면 패턴폭) 변동을 타겟치에 대하여 ±10% 이내에 들어가게 할 수 있다.
그리고, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도(실시예 1에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점(P0∼Pn)의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 디포커스여유도(단위 : ㎛)를 플롯한 함수(5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제5A도에 나타낸다. 또, (평가패턴(B)∼(E)의 디포커스여유도)/(평가패턴(A)의 디포커스여유도)의 값인 디포커스여유도의 비율을 플롯한 함수(4개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제5B도에 나타낸다. 제5A도 및 제5B도에 따라서 디포커스여유도를 평가하면, 하기의 표 1에 나타낸 바와 같이 되었다.
다음에, 설정된 2개의 여유도인 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 각각 ±0.05㎛(포토마스크상의 값) 및 ±10.0%로 설정하여, 동일한 패턴형상의 평가를 행하였다.
그리고, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서 설정되어 있지 않은 1개의 여유도(실시예 1에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점(P0∼Pn)의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 구한 디포커스여유도(단위 : ㎛)를 측정점의 위치를 횡축으로 하여 플롯한 함수(5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제6A도에 나타낸다. 또, (평가패턴(B)∼(E)의 디포커스여유도)/(평가패턴(A)의 디포커스여유도)의 값인 디포커스여유도의 비율을 플롯한 함수(4개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제6B도에 나타낸다. 제6A도 및 제6B도에 따라서 디포커스여유도를 평가하면, 하기의 표 1에 나타낸 바와 같이 되었다.
실시예 1의 평가결과로부터 제2B도 및 제2C도에 나타낸 평가패턴(B) 또는 평가패턴(C)가 가장 큰 디포커스여유도를 가지고 있다.
표 1
실시예 2
실시예 1에 있어서는, 제2A도∼제2E도에 나타낸 평가패턴(A)∼(E)에 따라서 얻어지는 전사패턴에 오로지 패턴폭에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다. 한편, 실시예 2에 있어서는, 제2A도∼제2E도에 나타낸 평가패턴(A)∼(E)에 따라서 얻어지는 전사패턴의 오로지 선단부의 형상에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행한다.
실시예 2의 노광조건을 실시예 1과 동일하게 하였다. 또, 실시예 2에 있어서는 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%) 및 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정하였다.
그리고, 실시예 2에 있어서도, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정하였으므로, 디포커스치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 디포커스치의 변화를 실시예 1과 동일하게 하였다.
5종류의 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하였다. 실시예 2에 있어서는, 기본패턴인 평가패턴(A)(제2A도 참조)의 선단부를 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점으로 하였다. 즉, 측정점은 실시예 1과 다르고, 제1B도에 나타낸 바와 같이 Q-n에서 Qn까지 41점, 0.40㎛의 범위에 배치하고, Q-n에서 Qn까지 0.01㎛마다의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 전사패턴의 각각의 크기를 구하였다. 구체적으로는, 각각의 평가패턴에 있어서, 제1B도에 모식적으로 나타낸 바와 같이, 평가패턴상의 가상기준선에 대응하는 전사패턴상의 가상기준선으로부터, 기본패턴의 에지부분의 측정점(Q-n에서 Qn의 측정점)에 대응하는 각 전사패턴의 위치까지의 거리를 측정하였다.
일반적으로, 기본패턴인 평가패턴(A)가 레지스트에 전사되면, 제3A도에 실선으로 나타낸 전사패턴이 얻어진다. 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도의 2개의 여유도를 고정했을 때의, 평가패턴상의 가상기준선에 대응하는 전사패턴상의 가상기준선으로부터, 측정점(예를 들면 Q1)에 대응하는 전사패턴의 위치까지의 거리는 디포커스치를 변화시키면 변화한다. 이 거리의 변화량(△L)과 디포커스치의 변화량과의 관계는 패턴폭의 변화량을 거리의 변화량으로 치환하면, 제3B도에 모식적으로 나타낸 것과 동일한 경향으로 된다.
그리고, 구한 전사패턴의 크기(전술한 거리가 상당함)에 따라서, 평가패턴(A)∼(E)(제2A도∼제2E도 참조)의 각각에 대하여, 각 측정점마다, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도(실시예 2에 있어서는, 디포커스여유도)로서, 설정된 2개의 여유도(마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도)의 영역내에 있어서의 변화량(실시예 2에 있어서는, 디포커스치의 변화량)의 최소치를 구하였다. 즉, 거리의 변화량(△L)이 타겟치의 ±10%로 되는 곳의 디포커스치의 변화량을 각 측정점에 있어서 구하고, 디포커스치의 변화량의 최소치를 각 측정점에 있어서의 구하는 여유도(실시예 2에 있어서는, 디포커스여유도)로 한다. 이와 같은 미설정여유도를 평가패턴(A)∼(E)의 각각에 대하여 구하였다.
(마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%) 및 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정했을 때의, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도(실시예 2에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 디포커스여유도(단위 : ㎛)를 플롯한 함수(5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제7A도 및 제7B도의 각각에 나타낸다. 이들 실시예 2에 있어서의 디포커스여유도를 구하는 방법은 실시예 1과 동일하게 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 제7A도 및 제7B도에 따라서, 디포커스여유도를 평가하면, 하기의 표 2에 나타낸 바와 같이 되었다.
실시예 2의 평가결과로부터, 제2도에 나타낸 평가패턴중, 제2B도에 나타낸 평가패턴(B)가 가장 디포커스여유도가 높고, 최적이다. 또한, 실시예 1 및 실시예 2의 평가결과를 총합적으로 평가하면, 제2B도에 나타낸 평가패턴(B)가 가장 큰 디포커스여유도를 가지고 있는 것을 알았다.
표 2
실시예 3
실시예 3은 실시예 1의 변형이다. 실시예 3에 있어서도, 제2A도∼제2E도에나타낸 평가패턴(A)∼(E)에 따라서 얻어지는 전사패턴의 오로지 패턴폭에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다. 실시예 3에 있어서의 노광조건은 실시예 1과 동일하다.
실시예 1에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도의 2개의 여유도를 설정하였다. 그리고, 디포커스치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다.
한편, 실시예 3에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 디포커스여유도)의 2개의 여유도를 설정하였다. 그리고, 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. (마스크의 패턴사이즈여유도, 디포커스여유도)의 2개의 여유도를 각각 (0.00㎛, 0.00㎛) 및 (±0.05㎛, ±0.50㎛)로 설정하였다. 또, 노광광의 노광량을 100±m'X'(%)로 변화시켰다. 여기서, m'은 0, 1, 2, …, 50이고, X'는 1.0%이다.
그리고, 실시예 1과 동일하게 하여, 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 전사패턴의 각각의 크기 (실시예 3에 있어서는 전사패턴의 패턴폭)를 구하였다.
다음에, 실시예 1과 동일한 방법으로, 구한 전사패턴의 크기에 따라서, 제2A도∼제2E도에 나타낸 평가패턴(A)∼(E)의 각각에 대하여, 설정된 2개의 여유도 (마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도)의 영역내에 있어서의 변화량 (실시예 3에 있어서는, 노광량의 변화량)의 최소치를 구하고, 이 최소치를 설정되어 있지않은 1개의 여유도 (실시예 3에 있어서는, 노광광의 노광량여유도)로 하였다.
그리고, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점 (제1A도도 참조)에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 3에 있어서는, 노광광의 노광량여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점(P0∼Pn)의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 노광량여유도(단위 : %)를 플롯한 함수 (5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제8A도 및 제9A도에 나타낸다. 또, (평가패턴(B)∼(E)의 노광량여유도) / (평가패턴(A)의 노광량여유도)의 값인 노광량여유도의 비율을 플롯한 함수 (4개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제8B도 및 제9B도에 나타낸다. 그리고 제8A도 및 제8B도는 (마스크의 패턴사이즈여유도, 디포커스여유도)의 2개의 여유도를 (0.00㎛, 0.00㎛)로 설정한 경우를 나타내고, 제9A도 및 제9B도는 (마스크의 패턴사이즈여유도, 디포커스여유도)의 2개의 여유도를 (±0.05㎛, ±0.50㎛)로 설정한 경우를 나타낸다.
그리고, 평가패턴에 있어서의 이러한 구한 여유도를 비교하여, 평가패턴의 패턴형상의 평가를 행한다. 실시예 3에 있어서는, 구체적으로는 실제로 포토마스크에 형성할 패턴으로서, 제2A도에 나타낸 기본패턴과 비교하여, 노광량여유도가 큰 패턴을 선택한다. 이 때, 구한 함수에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도의 크기를 제8A도, 제8B도, 제9A도 및 제9B도에 나타낸 함수 전체로서 비교하는 것이 바람직하다. 제8A도, 제8B도, 제9A도 및 제9B도에 따라서 노광량여유도를 평가하면, 하기의 표 3에 나타낸 바와 같이 되었다.
실시예 3의 평가결과로부터, 제2B도, 제2C도 및 제2D도에 나타낸 평가패턴(B),(C),(D)가 가장 큰 노광량여유도를 가지고 있는 것을 알았다.
표 3
실시예 4
실시예 4는 실시예 1의 변형이다. 실시예 4에 있어서도, 제2A도∼제2E도에 나타낸 평가패턴(A)∼(E)에 따라서 얻어지는 전사패턴의 오로지 패턴폭에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다. 실시예 4에 있어서의 노광조건은 실시예 1과 동일하다.
실시예 4에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (노광광의 노광량여유도, 디포커스여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.0%, 0.00㎛) 및 (±5.0%, ±0.50㎛)로 설정하였다. 그리고, 실시예 4에 있어서는, 평가패턴의 패턴사이즈치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 그리고, 패턴사이즈치를 0.40±m"X"(㎛)로 변화시켰다. 여기서, m"은 0, 1, 2, …, 50이고, X"는 0.01㎛이다.
그리고, 실시예 1과 동일한 방법으로, 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 전사패턴의 각각의 크기 (실시예 4에 있어서는, 전사패턴의 패턴폭)를 구하였다.
다음에, 실시예 1과 동일한 방법으로, 구한 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴(A)∼(E)(제2A도∼제2E도 참조)의 각각에 대하여, 설정된 2개의 여유도(노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도)의 영역내에 있어서의 변화량(실시예 4에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈치의 변화량)의 최소치를 구하고, 각 측정점에 있어서의 이 최소치를 설정되어 있지 않은 1개의 여유도(실시예 4에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도)로 하였다.
그리고, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점(제1A도도 참조)에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도(실시예 4에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점(P0∼Pn)의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 마스크의 패턴사이즈여유도(단위:㎛)를 플롯한 함수(5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제10A도 및 제11A도에 나타낸다. 또, (평가패턴(B)∼(E)의 패턴사이즈여유도) / (평가패턴(A)의 패턴사이즈여유도)의 값인 마스크의 패턴사이즈여유도의 비율을 플롯한 함수(4개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제10B도 및 제11B도에 나타낸다. 그리고, 제10A도 및 제10B도는 (노광광의 노광량여유도, 디포커스여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.0%, 0.00㎛)로 설정한 경우를 나타내고, 제11A도 및 제11B도는 (노광광의 노광량여유도, 디포커스여유도)의 2개의 여유도를 각각(±5.0%, ±0.50㎛)로 설정한 경우를 나타낸다.
그리고, 평가패턴에 있어서의 이러한 구한 여유도를 비교하여, 평가패턴의 패턴형상의 평가를 행한다. 실시예 4에 있어서는, 구체적으로는 실제로 포토마스크에 형성할 패턴으로서, 제2A도에 나타낸 기본패턴과 비교하여, 마스크의 패턴사이즈여유도가 큰 패턴을 선택한다. 이 때, 구한 함수에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도의 크기를 제10A도, 제10B도, 제11A도 및 제11B도에 나타낸 함수 전체로서 비교하는 것이 바람직하다. 제10A도, 제10B도, 제11A도 및 제11B도에 따라서 마스크의 패턴사이즈여유도를 평가하면, 하기의 표 4에 나타낸 바와 같이 되었다.
실시예 4의 평가결과로부터, 제2B도에 나타낸 평가패턴(B)가 가장 큰 마스크의 패턴사이즈여유도를 가지고 있는 것을 알았다.
표 4
또한, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도를 모두 고려하여, 실시예 1∼실시예 4의 평가결과를 총합적으로 평가하면 제2B도에 나타낸 평가패턴(B)가 최적인 것을 알았다.
실시예 5
실시예 5 및 실시예 6은 광투과영역과 차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 통상의 포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법에 관한 것이다. 실시예 5 및 실시예 6에 있어서는, 제12도에 나타낸 바와 같은 평가패턴을 사용하였다. 즉 패턴폭 0.40의 고립라인으로부터 떨어진 위치에, 제2A도에 나타낸 기본패턴인 평가패턴(A)가 배치되어 있다. 고립라인의 에지부로부터 평가패턴(A)의 선단부까지의 거리를 0.40㎛에 설정하고, 고립라인의 에지부와 평가패턴(A)의 선단부와를 평행으로 하였다. 실시예 5에 있어서는, 또한 평가패턴(A)와 동일 위치에, 제2B도∼제2E도에 나타낸 평가패턴(B)∼(E)를 배치하였다. 이렇게 하여 얻어진 5종류의 평가패턴에 따라서 패턴형상의 평가를 행하였다. 그리고, 실시예 5 및 실시예 6의 설명에 있어서는, 고립라인과 평가패턴(A)∼(E)의 조합으로 이루어지는 평가패턴에, 다음의 부호를 붙인다. 그리고, 제12도중, 숫자의 단위는 ㎛이다.
평가패턴(a) : 고립라인 + 평가패턴(A)
평가패턴(b) : 고립라인 + 평가패턴(B)
평가패턴(c) : 고립라인 + 평가패턴(C)
평가패턴(d) : 고립라인 + 평가패턴(D)
평가패턴(e) : 고립라인 + 평가패턴(E)
실시예 5에 있어서는, 각 평가패턴(a)∼(e)에 있어서, 평가패턴(A)∼(E)의 부분으로부터 얻어지는 전사패턴의 오로지 스페이스부의 형상에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다.
실시예 5의 노광조건을 실시예 1과 동일하게 하였다. 또, 실시예 5에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%) 및 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정하였다.
그리고, 실시예 5에 있어서도, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정하였으므로, 디포커스치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 디포커스치의 변화를 실시예 1과 동일하게 하였다.
실시예 1과 동일한 방법으로, 5종류의 평가패턴(a)∼(e)상의 미리 설정된 복수의 측정점(P-n∼Pn)에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴(a)∼(e)에 있어서의 전사패턴(A)∼(E)에 상당하는 부분의 각각의 크기를 구하였다.
그리고, 실시예 1과 동일한 방법으로, 구한 전사패턴의 크기 (전술한 거리가 상당함)에 따라서, 전사패턴(a)∼(e)에 있어서의 전사패턴(A)∼(E)에 상당하는 부분의 각각에 대하여, 각 측정점마다, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 5에 있어서는 디포커스여유도)로 하고, 설정된 2개의 여유도 (마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도)의 영역내에 있어서의 변화량 (실시예 5에 있어서는 디포커스치의 변화량)의 최소치를 구하였다.
(마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%) 및 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정했을 때의, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 5에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점(P-n∼Pn)의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 디포커스여유도 (단위 ; ㎛)를 플롯한 함수 (4개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제13A도 및 제13B도의 각각에 나타낸다. 이들의 실시예 5에 있어서의 디포커스여유도를 구하는 방법은 실시예 1과 동일하게 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 제13A도 및 제13B도에 따라서 디포커스여유도를 평가하면, 하기의 표 5에 나타낸 바와 같이 되었다. 그리고, 평가패턴(a)에 있어서는, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각 (0.00㎛, 0.0%)로 설정했을 때, 양호한 전사패턴이 전혀 얻어지지 않았다. 또, 평가패턴(a),(c) 및 (e)에 있어서는, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정했을 때, 양호한 전사패턴이 전혀 얻어지지 않았다.
실시예 5의 평가결과로부터, 제2B도 및 제2D도에 나타낸 평가패턴을 가지는 평가패턴(b) 또는 평가패턴(d)가 큰 디포커스여유도를 가지고 있는 것을 알았다.
표 5
실시예 6
실시예 5에 있어서는, 각 평가패턴(a)∼(e)에 있어서, 제2A도∼제2E도에 나타낸 평가패턴의 부분으로부터 얻어지는 전사패턴의 오로지 스페이스부의 형상에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다. 한편, 실시예 6에 있어서는, 각 평가패턴(a)∼(e)에 있어서, 고립라인의 폭에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다.
실시예 6의 노광조건을 실시예 1과 동일하게 하였다. 또, 실시예 6에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%), (±0.05㎛, ±5.0%) 및 (±0.05㎛, ±10.0%)로 설정하였다.
그리고, 실시예 6에 있어서도, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정하였으므로, 디포커스치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 디포커스치의 변화를 실시예 1과 동일하게 하였다.
실시예 1과 동일한 방법으로, 5종류의 평가패턴(a)∼(e)상의 미리 설정된 복수의 측정점(P'0∼P'n)에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴 (고립라인에 상당하는 부분)의 각각의 크기를 구하였다. 그리고, 측정점 P'0은 제2A도∼제2E도에 나타낸 평가패턴(A)∼(E)의 중심선상에 위치한다. 측정점을 P'0에서 P'n까지 16점, 평가패턴의 1.50㎛의 범위에 배치하고, P'0에서 P'n까지 0.1㎛마다의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 전사패턴의 각각의 크기 (실시예 6에 있어서는, 고립라인에 상당하는 전사패턴의 패턴폭)를 구하였다.
그리고, 실시예 1과 동일한 방법으로, 구한 전사패턴의 크기 (전술한 전사패턴의 패턴폭)에 따라서, 평가패턴(a)∼(e)에 있어서의 고립라인에 상당하는 전사패턴의 부분의 각각에 대하여, 각 측정점마다, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 6에 있어서는, 디포커스여유도)로 하고, 설정된 2개의 여유도 (마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광량여유도)의 영역내에 있어서의 변화량 (실시예 6에 있어서는, 디포커스치의 변화량)의 최소치를 구하였다.
(마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%), (±0.05㎛, ±5.0%) 및 (±0.05㎛, ±10.0%)로 설정했을 때와, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 6에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점 (P'0∼P'n)의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 디포커스여유도 (단위 ; ㎛)를 플롯한 함수 (5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제14A도, 제14B도 및 제15도의 각각에 나타낸다. 이들의 실시예 6에 있어서의 디포커스여유도를 구하는 방법은 실시예 1과 동일하게 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 제14A도, 제14B도 및 제15도에 따라서, 디포커스여유도를 평가하면, 하기의 표 6에 나타낸 바와 같이 되었다.
실시예 6의 평가결과로부터, 제2D도에 나타낸 평가패턴(D)를 가지는 평가패턴(d)가 가장 큰 디포커스여유도를 가지고 있는 것을 알았다. 또한, 실시예 5 및 실시예 6의 결과를 총합적으로 평가하면, 제2D도에 나타낸 평가패턴(D)를 가지는 평가패턴(d)가 최적인 것을 알았다.
표 6
실시예 7
실시예 7 및 실시예 8은 광투과영역과 차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 통상의 포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법에 관한 것이다. 실시예 7 및 실시예 8에 있어서는, 제16도에 나타낸 바와 같은 평가패턴을 사용하였다. 즉, 서로 직각의 방향으로 뻗는 폭 0.40㎛의 라인패턴, 및 이들의 라인패턴을 연결하는 코너부로 이루어지고, 코너부는 직각으로 절곡되는 형상으로 형성된 패턴을 사용하였다. 코너부, 및 코너부 근방의 라인패턴에는, 제16도에 나타낸 바와 같이, 광근접효과를 보정하기 위한 광협(廣挾)의 패턴폭을 가지는 부분이 배설되어 있다. 그리고, 제16도중, 숫자의 단위는 ㎛이다. 이와 같은 평가패턴을 보정평가패턴이라고 한다. 또, 광근접효과를 보정하기 위한 광협의 패턴폭부분이 배설되어 있지 않은 평가패턴을 미보정평가패턴이라고 한다. 즉, 미보정평가패턴은 패턴폭 0.40㎛의 라인패턴이 코너부에서 직각으로 교차한 형상을 가진다. 보정평가패턴의 형상은 여러가지의 지견에 따라서 결정하였다.
실시예 7에 있어서는, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 있어서의 라인패턴의 부분으로부터 얻어지는 전사패턴의 패턴폭에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다.
실시예 7의 노광조건을 실시예 1과 동일하게 하였다. 또, 실시예 7에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%), (±0.05㎛, ±5.0%) 및 (±0.05㎛, ±10.0%)로 설정하였다.
그리고, 실시예 7에 있어서도, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정하였으므로, 디포커스치를 변화량으로서 변화시켜서 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 디포커스치의 변화를 실시예 1과 동일하게 하였다. 그리고, 측정점 P0∼Pn을 1.30㎛의 범위에 배치하였다. 또, 측정점 Pn은 다른 쪽의 라인패턴의 내측에지부의 연장선상에 위치한다.
실시예 1과 동일한 방법으로, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점(P0∼Pn)에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하였다.
그리고, 실시예 1과 동일한 방법으로, 구한 전사패턴의 크기(패턴폭이 상당함)에 따라서, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 따른 전사패턴의 각각에 대하여, 각 측정점마다, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 7에 있어서는, 디포커스여유도)로 하고, 설정된 2개의 여유도 (마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도)의 영역내에 있어서의 변화량 (실시예 7에 있어서는 디포커스치의 변화량)의 최소치를 구하였다.
(마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%), (±0.05㎛, ±5.0%) 및 (±0.05㎛, ±10.0%)로 설정했을 때의, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 7에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점(P0∼Pn)의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 디포커스여유도(단위 : ㎛)를 플롯한 함수 (2개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제17A도, 제17B도 및 제18도의 각각에 나타낸다. 이들의 실시예 7에 있어서의 디포커스여유도를 구하는 방법은 실시예 1과 동일하게 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 제17A도, 제17B도 및 제18도에 따라서, 디포커스여유도를 평가하면, 하기의 표 7에 나타낸 바와 같이 되었다.
실시예 7의 평가결과로부터, 보정평가패턴의 쪽이 큰 디포커스여유도를 가지고 있는 것을 알았다.
표 7
실시예 8
실시예 8에 있어서도, 제16도에 나타낸 평가패턴을 사용하였다. 실시예 8에 있어서는, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 따른 전사패턴중의, 코너부의 외측에지부의 부분의 형상에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다.
실시예 8의 노광조건을 실시예 1과 동일하게 하였다. 또, 실시예 8에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%) 및 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정하였다.
그리고, 실시예 8에 있어서도, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정하였으므로, 디포커스치를 변화량으로서 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 디포커스치의 변화를 실시예 1과 동일하게 하였다. 그리고, 측정점 Q0∼Qn을 0.40㎛의 범위에 배치하였다. 측정점 Q0및 Qn은 한쪽의 라인패턴의 내측 및 외측에지부의 연장선상에 위치한다. 또, 가상기준선은 도시되어 있지 않다.
실시예 1과 동일한 방법으로, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점(Q0∼Qn)에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기 (제1C도에 나타낸 가상기준선으로부터 측정점 Q0∼Qn까지의 거리)를 구하였다. 그리고, 실시예 8만은 전사패턴의 사이즈 (거리의 변화량 △L)변동의 허용량을 타겟치에 대하여 ±5%로 하였다.
그리고, 실시예 1과 동일한 방법으로, 구한 전사패턴의 크기 (가상기준선으로부터의 거리)에 따라서, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 따른 전사패턴의 각각에 대하여, 각 측정점마다, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 8에 있어서는, 디포커스여유도)로 하고, 설정된 2개의 여유도 (마스크의 패턴사이즈여유도및 노광광의 노광량여유도)의 영역내에 있어서의 변화량 (실시예 8에 있어서는, 디포커스치의 변화량)의 최소치를 구하였다.
(마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%) 및 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정했을 때의, 각각의 평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 8에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점(Q0∼Qn)의 위치를 변수로한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 디포커스여유도 (단위 : ㎛)를 플롯한 함수 (2개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제19A도 및 제19B도의 각각에 나타낸다. 이들의 실시예 8에 있어서의 디포커스여유도를 구하는 방법은 실시예 1과 동일하게 할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다. 제19A도 및 제19B도에 따라서, 디포커스여유도를 평가하면, 하기의 표 8에 나타낸 바와 같이 되었다.
실시예 8의 평가결과로부터, 보정평가패턴의 쪽이 큰 디포커스여유도를 가지고 있는 것을 알았다. 또한, 실시예 7 및 실시예 8의 디포커스여유도의 평가결과를 총합적으로 평가하면, 보정평가패턴의 쪽이 큰 디포커스여유도를 가지고 있는 것을 알았다.
표 8
실시예 9
실시예 9는 광투과영역과 차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 통상의 포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법에 관한 것이다. 실시예 9에 있어서는, 패턴폭 0.40㎛의 중앙의 라인의 좌우에 패턴폭 0.40㎛의 중간의 라인 및 외측의 라인이 형성되고, 중앙의 라인과 중간의 라인의 사이에 내측의 스페이스 (폭 0.40㎛)가 형성되고, 중간의 라인과 외측의 라인의 사이에 외측의 스페이스 (폭 0.40㎛)로 이루어지는 전사패턴이 형성되는 포토마스크에 있어서의 패턴을 평가패턴으로서 형성한다. 광근접효과를 보정한 보정평가패턴의 형상 및 크기를 제20도에 나타낸다. 그리고, 제20도중, 숫자의 단위는 ㎛이다. 광근접효과를 보정하고 있지 않은 미보정평가패턴은 패턴폭 0.40㎛의 중앙의 라인, 중간의 라인 및 외측의 라인으로 이루어지고, 폭 0.40㎛의 내측의 스페이스 및 외측의 스페이스가 배설되어 있다. 보정평가패턴의 형상은 여러가지의 지견에 따라서 결정하였다.
실시예 9에 있어서는, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 있어서의 각 라인의 패턴 및 스페이스의 부분에 따라서 얻어지는 전사패턴의 패턴폭 및 스페이스폭에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다.
실시예 9의 노광조건을 실시예 1과 동일하게 하였다. 또, 실시예 9에 있어서는 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%) 및 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정하였다.
그리고, 실시예 9에 있어서도, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정하였으므로, 디포커스치를 변화량으로서 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 디포커스치의 변화를 실시예 1과 동일하게 하였다. 그리고, 중앙의 라인 이외의 라인에 있어서의 측정점 P0∼Pn을 1.50㎛의 범위에 배치하였다. 한편, 중앙의 라인에 있어서의 측정점 P'0∼P'n을 2.00㎛의 범위에 배치하였다. 측정점 P0및 P'0은 동일 직선상에 배치하였다.
실시예 1과 동일한 방법으로, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점(P0∼Pn, P'0∼P'n)에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하였다.
그리고, 실시예 1과 동일한 방법으로, 구한 전사패턴의 크기 (패턴폭 및 스페이스 폭이 상당함)에 따라서, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 따른 전사패턴의 각각에 대하여, 각 측정점마다, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 9에 있어서는, 디포커스여유도)로 하고, 설정된 2개의 여유도 (마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도)의 영역내에 있어서의 변화량 (실시예 9에 있어서는, 디포커스치의 변화량)의 최소치를 구하였다.
(마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각(0.00㎛, 0.0%) 및 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정했을 때의, 보정평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 9에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 디포커스여유도 (단위 : ㎛)를 플롯한 함수 (5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제21도에 나타낸다.
광근접효과보정을 실시하지 않은 미보정평가패턴에 있어서는, 전사패턴을 얻는 것은 불가능하였다. 따라서, 광근접효과보정을 실시한 보정평가패턴에 관해서만, 제21도에 나타냈다. 제21도로부터 보정평가패턴에 있어서는, 광근접효과의 보정이 전평가범위에 있어서 양호하게 행해지고 있는 것이 명백하다.
실시예 10
실시예 1∼실시예 9에 있어서는, 포토마스크는 통상의 광투과영역과 차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크로 구성하였다. 이에 대하여, 실시예 10에 있어서는, 포토마스크는 광투과영역과 반차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 이른바 하프론방식 위상시프트마스크로 구성되어 있다. 반차광영역의 투과율은 석영기판 투과후의 투과율을 기준으로 하여 4.00%로 설정되어 있다. 광투과영역을 통과하는 노광광의 위상과 반차광영역을 통과하는 노광광의 위상은 180도 상위하다. 그리고, 위상오차 여유도를 ±5.0도로 설정하였다.
실시예 10에 있어서는, 스페이스폭 0.35㎛의 중앙의 스페이스의 좌우에 스페이스폭 0.35㎛의 중간의 스페이스 및 외측의 스페이스가 형성되고, 중앙의 스페이스와 중간의 스페이스의 사이에 내측의 라인 (폭 0.35㎛)이 형성되고, 중간의 스페이스와 외측의 스페이스의 사이에 외측의 라인 (폭 0.35㎛)으로 이루어지는 전사패턴이 형성되는 포토마스크에 있어서의 패턴을 평가패턴으로 하였다. 광근접효과를 보정한 보정평가패턴의 형상 및 크기를 제22도에 나타낸다. 그리고, 제22도중, 숫자의 단위는 ㎛이다. 또 제22도중, 점선으로 둘러싸인 평가패턴의 영역의 중심선은 이 영역에 인접한 영역에 있어서의 평가패턴의 중심선으로부터 0.005㎛만큼 중앙의 패턴측으로 어긋나 있다. 광근접효과를 보정하고 있지 않은 미보정평가패턴은 패턴폭 0.35㎛의 중앙의 스페이스, 중간의 스페이스 및 외측의 스페이스로 이루어지고, 폭 0.35㎛의 내측의 라인 및 외측의 라인이 배설되어 있다. 보정평가패턴의 형상은 여러가지의 지견에 따라서 결정하였다.
실시예 10에 있어서는, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 있어서의 각 라인의 패턴 및 스페이스의 부분으로부터 얻어지는 전사패턴의 패턴폭 및 스페이스폭에 착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다.
실시예 10의 노광조건을 노광파장 365nm, NA=0.57, σ=0.3으로 하였다. 또,실시예 10에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정하였다.
그리고, 실시예 10에 있어서도, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도를 설정하였으므로, 디포커스치를 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 디포커스치의 변화를 실시예 1과 동일하게 하였다. 또, 중앙의 라인이외의 라인에 있어서의 측정점 P0∼Pn을 1.50㎛의 범위에 배치하였다. 한편, 중앙의 라인에 있어서의 측정점 P'0∼P'n을 2.00㎛의 범위에 배치하였다. 측정점 P0및 P'0은 동일 직선상에 배치하였다.
실시예 1과 동일한 방법으로, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점(P0∼Pn, P'0∼P'n)에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하였다.
그리고, 실시예 1과 동일한 방법으로, 구한 전사패턴의 크기 (패턴폭 및 스페이스 폭이 상당함)에 따라서, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 따른 전사패턴의 각각에 대하여, 각 측정점마다, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 10에 있어서는, 디포커스여유도)로 하고, 설정된 2개의 여유도 (마스크의 패턴사이즈여유도 및 노광광의 노광량여유도)의 영역내에 있어서의 변화량 (실시예 10에 있어서는, 디포커스치의 변화량)의 최소치를 구하였다.
(마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 각각 (±0.05㎛, ±5.0%)로 설정했을 때의, 보정평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 10에 있어서는, 디포커스여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 디포커스여유도 (단위 : ㎛)를 플롯한 함수 (5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제23도에 나타낸다.
광근접효과보정을 실시하지 않은 미보정평가패턴에 있어서는, 전사패턴을 얻는 것은 불가능하였다. 따라서, 광근접효과보정을 실시한 보정평가패턴에 관해서만, 제23도에 나타냈다. 제23도로부터, 보정평가패턴에 있어서는 광근접효과의 보정이 전평가범위에 있어서 양호하게 행해지고 있는 것이 명백하다.
실시예 11
실시예 11은 실시예 10의 변형이고, 실시예 10과 동일한 평가패턴을 사용하였다. 실시예 11의 노광조건을 실시예 10과 동일하게 하였다.
실시예 10에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도)의 2개의 여유도를 설정하였다. 한편, 실시예 11에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 3개의 여유도중, (마스크의 패턴사이즈여유도, 디포커스여유도)의 2개의 여유도를 각각 (±0.05㎛, ±0.50㎛)로 설정하였다. 또, 위상오차여유도를 ±0.0도 및 ±5.0도로 하였다.
실시예 11에 있어서는, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 있어서의 각 라인의 패턴 및 스페이스의 부분으로부터 얻어지는 전사패턴의 패턴폭 및 스페이스폭에착안하여, 포토마스크에 있어서의 패턴형상의 평가를 행하였다.
그리고, 실시예 11에 있어서는, 마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도를 설정하였으므로, 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 시뮬레이션으로 구하였다. 노광광의 노광량을 실시예 3과 동일하게 하였다.
실시예 3과 동일한 방법으로, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점(P0∼Pn, P'0∼P'n)에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하였다.
그리고, 실시예 3과 동일한 방법으로, 구한 전사패턴의 크기 (패턴폭 및 스페이스 폭이 상당함)에 따라서, 보정평가패턴 및 미보정평가패턴에 따른 전사패턴의 각각에 대하여, 각 측정점마다, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도 (실시예 11에 있어서는 노광광의 노광량여유도)로 하고, 설정된 2개의 여유도 (마스크의 패턴사이즈여유도 및 디포커스여유도)의 영역내에 있어서의 변화량(실시예 11에 있어서는, 노광량의 변화량)의 최소치를 구하였다.
(마스크의 패턴사이즈여유도, 디포커스여유도)의 2개의 여유도를 각각 (±0.05㎛, ±0.50㎛)로 설정했을 때의, 보정평가패턴에 있어서, 각 측정점에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도(실시예 11에 있어서는, 노광광의 노광량여유도)를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하였다. 측정점의 위치를 횡축으로 하여, 구한 노광광의 노광량여유도(단위: %)를 플롯한 함수(5개의 곡선으로 표시되어 있음)를 제24도에 나타낸다. 그리고, 제24A도는 위상오차여유도가 ±0.0도의 경우를 나타내고, 제24B도는 위상오차여유도가 ±5.0도의 경우를 나타낸다.
광근접효과보정을 실시하지 않은 미보정평가패턴에 있어서는, 전사패턴을 얻는 것은 불가능하였다. 따라서, 광근접효과보정을 실시한 보정평가패턴에 관해서만, 제24도에 나타냈다. 제24도로부터, 보정평가패턴에 있어서는, 광근접효과의 보정이 전평가범위에 있어서 양호하게 행해지고 있는 것이 명백하다.
실시예 1∼실시예 9에 따른 포토마스크에 있어서는, 노광파장 365nm, NA=0.57, σ=0.6의 노광조건에 있어서, 제2A도에 상사(相似)의 전사패턴(A)를 형성하는 경우에는 제2B도에 나타낸 평가패턴(B)로부터 포토마스크에 형성할 패턴을 구성하면 되고, 포토마스크제작방법에 있어서는, 평가패턴(B)로 포토마스크에 패턴을 형성하면 된다. 또한, 포토마스크의 패턴형성방법에 있어서는, 평가패턴(B)로 포토마스크의 패턴형성을 행하면 되고, 노광조건에 있어서, 평가패턴(B)를 가지는 포토마스크를 사용하고, 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에 형성된 포토레지스트에 전사하여, 이 포토레지스트에 전사패턴을 형성하면 된다.
실시예 1∼실시예 9에 따른 포토마스크제작방법 또는 포토마스크의 패턴형성방법의 개요를 다음에 설명한다. 그리고, 포토마스크는 광투과영역과 차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 통상의 포토마스크이다.
먼저, 예를 들면 석영으로 이루어지고, 노광광에 대하여 투명한 기판을 준비하고 기판의 표면에, 예를 들면 스퍼터법으로, Cr로 이루어지는 차광층을 형성한다. 차광층의 두께는 노광광이 레지스트를 감광시키지 않고, 또한 가령 차광영역을 통과한 광이 존재했다고 해도 이러한 광이 투과영역을 통과한 광에 대하여 하등 영향을 미치지 않는 두께로 한다. 그 후, 차광층의 위에 레지스트재료를 도포하고, 예를 들면 전자선(電子線)묘화법으로 레지스트재료를 패터닝한 후, 레지스트재료를 현상한다. 다음에, 레지스트재료를 에칭용 마스크로 하고, 차광층을 에칭하여, 차광영역을 형성한다. 이렇게 하여, 제26도에 모식적 일부단면도를 나타낸 포토마스크를 제작할 수 있다.
다음에, 실시예 10 및 실시예 11에 따른 포토마스크제작방법 또는 포토마스크의 패턴형성방법의 개요를 다음에 설명한다. 그리고, 포토마스크는 광투과영역과 반차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 이른바 하프톤방식 위상시프트마스크이다. 제27A도∼제27D도에 하프톤방식 위상시프트마스크의 모식적 일부단면도를 나타낸다. 제27A도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크는 이른바 기판굴입형(堀入型)이고, 광투과영역은 기판에 형성된 요부(凹部)로 이루어진다. 기판에 요부를 형성함으로써, 광투과영역을 통과한 광의 위상과 반차광영역을 통과한 광의 위상을 다르게 할 수 있다. 그리고, 이 경우, 요부의 깊이를 적절히 설정함으로써, 광투과영역을 통과한 광의 위상과, 반차광영역을 통과한 광의 위상의 차가 180도로 된다. 제27B도 및 제27C도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크에 있어서는, 반차광층의 아래 또는 위에 위상차를 발생시키는 위상시프트층이 형성되어 있다. 위상시프트충의 두께를 적절히 설정함으로써, 광투과영역을 통과한 광의 위상과, 반차광영역을 통과한 광의 위상의 차가 예를 들면 180도로 된다. 제27D도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크에 있어서는, 반차광영역은 반차광의 기능, 및 예를 들면 위상시프트효과를 겸비하고 있다. 이것에 의해서도 광투과영역을 통과한 광의 위상과, 반차광영역을 통과한 광의 위상의 차가, 예를 들면 180도로 된다.
제27A도에 나타낸 기판굴입형의 하프톤방식 위상시프트마스크는 다음의 제작공정으로 제작할 수 있다. 즉, 먼저 석영 등의 투명재료로 이루어지는 기판의 표면상에, 예를 들면 크롬으로 이루어지는 반차광층을 스퍼터법으로 형성한다. 다음에, 반차광층의 위에, 예를 들면 포지티브형 레지스트를 도포법으로 형성한다. 그리고, 예를 들면 전자선묘화법으로, 광투과영역을 형성할 부분의 위의 포지티브형 레지스트에 전자선을 조사하여, 포지티브형 레지스트를 현상한다. 그 후, 염소 및 산소의 혼합가스에 의한 플라즈마중에서 크롬으로 이루어지는 반차광층을 드라이에칭하여 반차광영역을 형성하고 또한 4불화탄소 및 산소의 혼합가스에 의한 플라즈마중에서 기판의 에칭을 행하여 요부로 이루어지는 광투과영역을 형성하고, 최후에 포지티브형 레지스트를 제거한다. 이렇게 하여 제27A도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크를 제작할 수 있다.
제27B도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크는 다음의 제작공정으로 제작할 수 있다. 즉, 먼저 석영 등의 투명재료로 이루어지는 기판의 표면상에, 예를 들면 SOG(Spin On Glass)로 이루어지는 위상시프트층을 도포법으로 형성한다. 위상시프트층의 두께를 반차광층에 의한 위상차 및 각 층 계면에 있어서의 위상의 어긋남을 고려하여 광투과영역을 통과한 광의 위상과 반차광층을 통과한 광의 위상의 차가 180도로 되도록 결정한다. 다음에, 위상시프트층상에, 크롬으로 이루어지는 반차광층을 스퍼터법으로 형성한다. 다음에, 반차광층의 위에, 예를 들면 포지티브형 레지스트를 도포법으로 형성한다. 그리고, 예를 들면 전자선묘화법으로, 광투과영역을 형성할 부분의 위의 포지티브형 레지스트에 전자선을 조사하여, 포지티브형 레지스트를 현상한다. 그 후, 염소 및 산소의 혼합가스에 의한 플라즈마중에서 크롬으로 이루어지는 반차광층을 드라이에칭하고, 또한 4불화탄소 및 산소의 혼합가스에 의한 플라즈마중에서 SOG로 이루어지는 위상시프트층의 에칭을 행하는 반차광영역을 형성하고, 최후에 포지티브형 레지스트를 제거한다. 이렇게 하여, 제27B도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크를 제작할 수 있다.
제27C도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크를 제작하는 공정은 기본적으로는, 전술한 제27B도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크의 제작방법과 공정순서가 상이한 점을 제외하고 동일하게 할 수 있다. 즉, 먼저 석영 등의 투명재료로 이루어지는 기판의 표면상에, 크롬으로 이루어지는 반차광층을 스퍼터법으로 형성하고, 이어서 그위에, 예를 들면 SOG로 이루어지는 위상시프트층을 도포법으로 형성한다. 그 후, 위상시프트층의 위에, 예를 들면 포지티브형 레지스트를 도포법으로 형성한다. 그리고, 예를 들면 전자선묘화법으로, 광투과영역을 형성할 부분의 위의 포지티브형 레지스트에 전자선을 조사하여, 포지티브형 레지스트를 현상한다. 그 후, 4불화탄소 및 산소의 혼합가스에 의한 플라즈마중에서 SOG로 이루어지는 위상시프트층의 에칭, 염소 및 산소의 혼합가스에 의한 플라즈마중에서 크롬으로 이루어지는 반차광층을 드라이에칭을 행하여 반차광영역을 형성하고, 최후에 포지티브형 레지스트를 제거한다. 이렇게 하여, 제27C도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크를 제작할 수 있다.
제27D도에 나타낸 하프톤방식 위상시프트마스크는 실질적으로는, 제26도에서 설명한 통상의 포토마스크와 동일한 방법으로 제작할 수 있다. 즉, 반차광영역을 기판표면에 성막된 단층의 반차광층으로 형성하고, 이러한 단층의 반차광층을 구성하는 재료를 원하는 진폭투과율 또는 광강도투과율을 달성하는 동시에, 위상을 변화시킬 수 있는 재료에서 선택한다. 이러한 재료로서, 예를 들면 SiN, SiOxNy, SiOx, SiC, CrOxNy, MoSiOxNy, C, HfOx를 예시할 수 있다.
하프톤방식 위상시프트마스크에 있어서는, 반차광영역의 진폭투과율은 0보다 크고 또한 레지스트를 해상시키지 않을 정도, 예를 들면 20∼45% 정도이다. 그리고, 광강도투과율로 표현하면, 4∼20% 정도이다. 그리고, 반차광영역의 두께를 제어함으로써 원하는 진폭투과율 또는 광강도투과율을 얻을 수 있다.
광투과영역, 광을 차광하는 차광영역, 및 광투과영역을 통과하는 광의 위상과 상이한 위상의 광을 투과시키는 위상시프트물질로 이루어지는 위상시프트영역으로 구성된 패턴을 가지는, 이른바 위상시프트마스크의 제작방법의 개요를 다음에 설명한다. 그리고, 전형적 종래의 에지강조형 위상시프트마스크의 모식적 일부 단면도를 제28A도, 제28B도 및 제28C도에 나타낸다. 위상시프트영역을 배설함으로써, 광투과영역을 통과한 광의 위상과, 위상시프트영역을 통과한 광의 위상을, 예를 들면 180도 상위하게 할 수 있다.
예를 들면 제28A도에 나타낸 위상시프트는 다음의 방법으로 제작할 수 있다.먼저, 예를 들면 석영으로 이루어지는 투명기판을 준비하고, 투명기판의 표면에, 예를 들면 스퍼터법으로, Cr로 이루어지는 차광층을 형성한다. 차광층의 두께는 노광광이 레지스트를 감광시키지 않고, 또한 가령 차광영역을 통과한 광이 존재했다고 해도 이러한 광이 광투과영역을 통과한 광에 하등 영향을 미치지 않는 두께로 한다. 그 후, 차광층의 위에 레지스트재료를 도포하고, 예를 들면 전자선묘화법으로 레지스트재료를 패터닝한 후, 레지스트재료를 현상한다. 다음에, 레지스트재료를 에칭용 마스크로 하여, 차광층을 에칭한다. 그 후, 전체면에 위상시프트재료층을 형성한 후, 위상시프트재료로 이루어지는 위상시프트층상에 레지스트를 도포하고, 예를 들면 전자선묘화법으로 레지스트재료를 패터닝한 후, 레지스트재료를 현상한다. 다음에, 레지스트재료를 에칭용 마스크로 하여, 위상시프트층을 에칭하여 위상시프트영역을 형성한다. 이렇게 하여 제28A도에 모식적 일부단면도를 나타낸 위상시프트마스크를 제작할 수 있다. 제28B도 및 제28C도에 나타낸 위상시프트마스크도 실질적으로 동일한 방법으로 제작할 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
포토마스크의 제작공정에서 사용한 각종 재료는 적절히 변경할 수 있다. 기판은 석영 이외에도, 통상의 유리, 적절히 각종 성분을 첨가한 유리 등으로 구성할 수 있다. 반차광영역을 구성하는 재료는 크롬, 산화크롬, 크롬상에 적층된 산화크롬, 고융점 금속(W, Mo, Be 등), 탄탈, 알루미늄이나, MoSi2등의 금속실리사이드 등, 광을 적당량 차광할 수 있는 재료를 사용할 수 있다. 또, 위상시프트층은 SOG, 폴리메틸메타크릴레이트, 불화마그네슘, 2산화티탄, 폴리이미드수지, 2산화규소,산화인듐, SiN, 각종 레지스트 등, 투명한 재료이면 된다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예에 따라서 설명하였으나, 본 발명은 이들의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 실시예에서 설명한 조건이나 수치는 예시이고, 적절히 변경할 수 있다.
본 발명에 의하면, 광근접효과의 보정이 실시된 포토마스크에 있어서의 패턴에 의하여 얻어지는 전사패턴형상을 마스크의 패턴사이즈여유도, 노광광의 노광량여유도 및 디포커스여유도의 일종의 함수로서 표현할 수 있으므로, 실용적 프로세스여유도를 모두 반영시키면서, 광근접효과의 보정성능의 향상을 도모할 수 있다. 또, 본 발명에 의하여, 실제의 반도체장치의 포토리소그라피공정에 있어서와 노광조건과의 유리가 적고, 더욱이 용이 또한 정확하게 최적의 광근접효과에 대한 보정이 실시된 패턴을 포토마스크로 형성할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하여, 최적의 광근접효과보정에 의하여 패턴이 형성된 포토마스크, 포토마스크의 제조방법, 패턴형성방법, 및 노광방법을 제공할 수 있다.
제1A도∼제1C도는 측정점의 배치를 나타낸 모식도.
제2A도∼제2E도는 평가패턴의 모식적 평면도.
제3A도는 기본패턴에 따른 전사(轉寫)패턴의 모식적 평면도, 제3B도는 패턴폭의 타겟치로부터의 변화량과 디포커스치의 변화량과의 관계를 모식적으로 나타낸 도면.
제4A도 및 제4B도는 실시예 1의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제5A도 및 제5B도는 실시예 1의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제6A도 및 제6B도는 실시예 1의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제7A도 및 제7B도는 실시예 2의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제8A도 및 제8B도는 실시예 3의 노광량여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제9A도 및 제9B도는 실시예 3의 노광량여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제10A도 및 제10B도는 실시예 4의 마스크의 패턴사이즈여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제11A도 및 제11B도는 실시예 4의 마스크의 패턴사이즈여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제12도는 평가패턴의 모식적 평면도.
제13A도 및 제13B도는 실시예 5의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제14A도 및 제14B도는 실시예 6의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제15도는 실시예 6의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제16도는 평가패턴의 모식적 평면도.
제17A도 및 제17B도는 실시예 7의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제18도는 실시예 7의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제19A도 및 제19B도는 실시예 8의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제20도는 평가패턴의 모식적 평면도.
제21도는 실시예 9의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제22도는 평가패턴의 모식적 평면도.
제23도는 실시예 10의 디포커스여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제24A도 및 제24B도는 실시예 11의 노광량여유도의 평가결과를 나타낸 그래프.
제25도는 패턴사이즈여유도의 값 및 노광량여유도의 값에 대한 디포커스치의 변화량의 최저치의 변화를 모색적으로 나타낸 그래프.
제26도는 광투과영역과 차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 통상의 포토마스크의 모식적 일부단면도.
제27A도∼제27D도는 광투과영역과 반차광영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 하프톤방식 위상시프트마스크의 모식적 일부단면도.
제28A도∼제28C도는 광투과영역, 반차광영역 및 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 위상시프트마스크의 모식적 일부단면도.
제29A도 및 제29B도는 종래의 여유도결정방법을 설명하기 위한 도면.

Claims (35)

  1. 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체(基體)상에 형성된 포토레지스트에 전사(轉寫)하여 상기 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 포토리소그라피공정에 사용되는, 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트 효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크에 있어서의 패턴형상평가방법으로서,
    (가) 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈 여유도, 노광광의 노광량 여유도 및 디포커스 여유도의 3개의 여유도 중 2개의 여유도를 설정하는 단계,
    (나) 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 노광광의 노광량 여유도를 설정한 경우에는 디포커스 값을 변화량으로 하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈 값을 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하는 단계,
    (다) 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하는 단계,
    (라) 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에서, 상기 2개의 여유도의 값을 변경하여, 상기 (나) 및 (다) 단계를 반복하는 단계, 그리고
    (마) 상기 구해진 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여, 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소값을 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하고, 각각의 평가패턴에 있어서의 이러한 구해진 여유도를 비교하는 단계
    를 포함하며,
    상기 (나) 단계는 시뮬레이션으로 얻어진 광강도분포에 의해 행해지며,
    상기 (나) 단계에서의 평가패턴은 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴과 광근접효과보정을 실시한 평가패턴이며,
    상기 (마) 단계에서의 비교는 상기 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴의 각 여유도에 대한 상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴의 비율을 비교하는
    것을 특징으로 하는 패턴형상평가방법.
  2. 제1항에 있어서,
    각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것을 특징으로 하는 패턴형상평가방법.
  3. 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에 형성된 포토레지스트에 전사하여 상기 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 포토리소그라피공정에 사용되는, 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크로서,
    상기 패턴은,
    (가) 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈 여유도, 노광광의 노광량 여유도 및 디포커스 여유도의 3개의 여유도 중 2개의 여유도를 설정하는 단계,
    (나) 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 노광광의 노광량 여유도를 설정한 경우에는 디포커스 값을 변화량으로 하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈 값을 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하는 단계,
    (다) 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하는 단계,
    (라) 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에서, 상기 2개의 여유도의 값을 변경하여, 상기 (나) 및 (다) 단계를 반복하는 단계, 그리고
    (마) 상기 구해진 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여, 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소값을 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하고, 각각의 평가패턴에 있어서의 이러한 구해진 여유도를 비교하여, 평가패턴 중 설정되어 있지 않은 1개의 여유도가 가장 큰 여유도인 평가패턴으로부터 포토마스크에 형성할 패턴이 구성되는 단계
    를 포함하며,
    상기 (나) 단계는 시뮬레이션으로 얻어진 광강도분포에 의해 행해지며,
    상기 (나) 단계에서의 평가패턴은 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴과 광근접효과보정을 실시한 평가패턴이며,
    상기 (마) 단계에서의 비교는 상기 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴의 각 여유도에 대한 상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴의 비율을 비교하는
    것을 특징으로 하는 포토마스크.
  4. 제3항에 있어서,
    각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  5. 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에, 형성된 포토레지스트에 전사하여 상기 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 포토리소그라피공정에 사용되는, 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크의 제작방법으로서,
    (가) 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈 여유도, 노광광의 노광량 여유도 및 디포커스 여유도의 3개의 여유도 중 2개의 여유도를 설정하는 단계,
    (나) 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 노광광의 노광량 여유도를 설정한 경우에는 디포커스 값을 변화량으로 하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈 값을 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하는 단계,
    (다) 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하는 단계,
    (라) 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에서, 상기 2개의 여유도의 값을 변경하여, 상기 (나) 및 (다) 단계를 반복하는 단계,
    (마) 상기 구해진 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여, 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소값을 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하는 단계, 그리고
    (바) 평가패턴에 있어서의 이러한 구해진 여유도의 각각을 비교하여, 평가패턴중, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도가 가장 큰 여유도인 평가패턴을 포토마스크에 형성하는 단계
    를 포함하며,
    상기 (나) 단계는 시뮬레이션으로 얻어진 광강도분포에 의해 행해지며,
    상기 (나) 단계에서의 평가패턴은 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴과 광근접효과보정을 실시한 평가패턴이며,
    상기 (바) 단계에서의 비교는 상기 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴의 각 여유도에 대한 상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴의 비율을 비교하는
    것을 특징으로 하는 포토마스크의 제작방법.
  6. 제5항에 있어서,
    각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제작방법.
  7. 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에 형성된 포토레지스트에 전사하여 상기 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 포토리소그라피공정에 사용되는, 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴의 형성방법으로서,
    (가) 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈 여유도, 노광광의 노광량 여유도 및 디포커스 여유도의 3개의 여유도 중 2개의 여유도를 설정하는 단계,
    (나) 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 노광광의 노광량 여유도를 설정한 경우에는 디포커스 값을 변화량으로 하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈 값을 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하는 단계,
    (다) 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하는 단계,
    (라) 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에서, 상기 2개의 여유도의 값을 변경하여, 상기 (나) 및 (다) 단계를 반복하는 단계,
    (마) 상기 구해진 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여, 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소값을 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하는 단계, 그리고
    (바) 평가패턴에 있어서의 이러한 구해진 여유도의 각각을 비교하여, 평가패턴중, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도가 가장 큰 여유도인 평가패턴을 포토마스크에 형성하는 단계
    를 포함하며,
    상기 (나) 단계는 시뮬레이션으로 얻어진 광강도분포에 의해 행해지며,
    상기 (나) 단계에서의 평가패턴은 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴과 광근접효과보정을 실시한 평가패턴이며,
    상기 (바) 단계에서의 비교는 상기 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴의 각 여유도에 대한 상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴의 비율을 비교하는
    것을 특징으로 하는 포토마스크의 패턴형성방법.
  8. 제7항에 있어서,
    각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 패턴형성방법.
  9. 광투과영역과 차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지는 반차광영역, 또는 광투과영역과 위상시프트효과를 가지고 있지 않은 반차광영역, 또는 광투과영역과 차광영역과 위상시프트영역으로 이루어지는 패턴을 가지는 포토마스크를 사용하여, 상기 포토마스크에 형성된 패턴을, 노광광을 사용하여 기체상에 형성된 포토레지스트에 전사하여 이 포토레지스트에 전사패턴을 형성하는 노광방법으로서,
    (가) 포토마스크에 있어서의 평가패턴을 복수 설정하고, 또한 마스크의 패턴사이즈 여유도, 노광광의 노광량 여유도 및 디포커스 여유도의 3개의 여유도 중 2개의 여유도를 설정하는 단계,
    (나) 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 노광광의 노광량 여유도를 설정한 경우에는 디포커스 값을 변화량으로 하여 변화시키고, 마스크의 패턴사이즈 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 노광광의 노광량을 변화량으로 하여 변화시키고, 노광량 여유도 및 디포커스 여유도를 설정한 경우에는 평가패턴의 패턴사이즈 값을 변화량으로 하여 변화시켜서, 평가패턴의 각각에 대한 전사패턴을 구하는 단계,
    (다) 평가패턴상의 미리 설정된 복수의 측정점에 대응하는 전사패턴의 위치에 있어서, 이러한 전사패턴의 각각의 크기를 구하는 단계,
    (라) 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에서, 상기 2개의 여유도의 값을 변경하여, 상기 (나) 및 (다) 단계를 반복하는 단계,
    (마) 상기 구해진 전사패턴의 크기에 따라서, 평가패턴의 각각에 대하여, 상기 설정된 2개의 여유도의 영역내에 있어서의 상기 변화량의 최소값을 상기 설정되어 있지 않은 1개의 여유도로서 구하는 단계, 그리고
    (바) 평가패턴에 있어서의 이러한 구해진 여유도의 각각을 비교하여, 평가패턴중, 설정되어 있지 않은 1개의 여유도가 가장 큰 여유도인 평가패턴을 포토마스크에 형성하는 단계
    를 포함하는 공정으로 제작된 포토마스크를 사용하며,
    상기 (나) 단계는 시뮬레이션으로 얻어진 광강도분포에 의해 행해지며,
    상기 (나) 단계에서의 평가패턴은 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴과 광근접효과보정을 실시한 평가패턴이며,
    상기 (마) 단계에서의 비교는 상기 광근접효과보정을 실시하지 않은 평가패턴의 각 여유도에 대한 상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴의 비율을 비교하는
    것을 특징으로 하는 노광방법.
  10. 제9항에 있어서,
    각각의 평가패턴에 있어서의 설정되어 있지 않은 1개의 여유도를 평가패턴상의 미리 설정된 일련의 복수의 측정점의 위치를 변수로 한 함수로서 구하고, 이러한 여유도의 크기를 함수 전체로서 비교하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은
    기본패턴의 선단부가 연장되어 있는 평과패턴,
    미소보조(微小補助)패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있는 평가패턴,
    미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있고, 또한 별도의 미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 격리되어 배치되어 있는 평가패턴,
    또는, 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 패턴형상평가방법.
  12. 제3항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은
    기본패턴의 선단부가 연장되어 있는 평과패턴,
    미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있는 평가패턴,
    미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있고, 또한 별도의 미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 격리되어 배치되어 있는 평가패턴,
    또는, 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은
    기본패턴의 선단부가 연장되어 있는 평과패턴,
    미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있는 평가패턴,
    미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있고, 또한 별도의 미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 격리되어 배치되어 있는 평가패턴,
    또는, 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제작방법.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은
    기본패턴의 선단부가 연장되어 있는 평과패턴,
    미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있는 평가패턴,
    미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있고, 또한 별도의 미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 격리되어 배치되어 있는 평가패턴,
    또는, 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 패턴형성방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은
    기본패턴의 선단부가 연장되어 있는 평과패턴,
    미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있는 평가패턴,
    미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 연재해서 배치되어 있고, 또한 별도의 미소보조패턴이 기본패턴의 선단부로부터 격리되어 배치되어 있는 평가패턴,
    또는, 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하며, 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 노광방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 고립 라인인 것을 특징으로 하는 패턴형상평가방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 고립 라인인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 고립 라인인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제작방법.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 고립 라인인 것을 특징으로 하는포토마스크의 패턴형성방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 고립 라인인 것을 특징으로 하는 노광방법.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 평가패턴은 서로 직각방향으로 연재하는 라인패턴, 및 상기 라인패턴을 결합하는 코너부로 이루어지며,
    상기 코너부는 직각으로 구부러진 형상으로 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 패턴형상평가방법.
  22. 제3항에 있어서,
    상기 평가패턴은 서로 직각방향으로 연재하는 라인패턴, 및 상기 라인패턴을 결합하는 코너부로 이루어지며,
    상기 코너부는 직각으로 구부러진 형상으로 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  23. 제5항에 있어서,
    상기 평가패턴은 서로 직각방향으로 연재하는 라인패턴, 및 상기 라인패턴을결합하는 코너부로 이루어지며,
    상기 코너부는 직각으로 구부러진 형상으로 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제작방법.
  24. 제7항에서,
    상기 평가패턴은 서로 직각방향으로 연재하는 라인패턴, 및 상기 라인패턴을 결합하는 코너부로 이루어지며,
    상기 코너부는 직각으로 구부러진 형상으로 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 패턴형성방법.
  25. 제9항에서,
    상기 평가패턴은 서로 직각방향으로 연재하는 라인패턴, 및 상기 라인패턴을 결합하는 코너부로 이루어지며,
    상기 코너부는 직각으로 구부러진 형상으로 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 노광방법.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 평가패턴은 중앙의 라인의 좌우에 중간의 라인 및 외측의 라인이 형성되고, 중앙의 라인과 중간의 라인 사이에 내측의 스페이스가 형성되며, 중간의 라인과 외측의 라인 사이에 외측의 스페이스가 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 패턴형상평가방법.
  27. 제3항에 있어서,
    상기 평가패턴은 중앙의 라인의 좌우에 중간의 라인 및 외측의 라인이 형성되고, 중앙의 라인과 중간의 라인 사이에 내측의 스페이스가 형성되며, 중간의 라인과 외측의 라인 사이에 외측의 스페이스가 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  28. 제5항에 있어서,
    상기 평가패턴은 중앙의 라인의 좌우에 중간의 라인 및 외측의 라인이 형성되고, 중앙의 라인과 중간의 라인 사이에 내측의 스페이스가 형성되며, 중간의 라인과 외측의 라인 사이에 외측의 스페이스가 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제작방법.
  29. 제7항에 있어서,
    상기 평가패턴은 중앙의 라인의 좌우에 중간의 라인 및 외측의 라인이 형성되고, 중앙의 라인과 중간의 라인 사이에 내측의 스페이스가 형성되며, 중간의 라인과 외측의 라인 사이에 외측의 스페이스가 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 패턴형성방법.
  30. 제9항에 있어서,
    상기 평가패턴은 중앙의 라인의 좌우에 중간의 라인 및 외측의 라인이 형성되고, 중앙의 라인과 중간의 라인 사이에 내측의 스페이스가 형성되며, 중간의 라인과 외측의 라인 사이에 외측의 스페이스가 형성된 평가패턴인 것을 특징으로 하는 노광방법.
  31. 제21항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 패턴형상평가방법.
  32. 제22항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크.
  33. 제23항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제작방법.
  34. 제24항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 포토마스크의 패턴형성방법.
  35. 제25항에 있어서,
    상기 광근접효과보정을 실시한 평가패턴은 기본패턴의 선단부로부터 미소보조패턴이 연재하고, 또한 설계패턴폭보다도 폭이 넓은 패턴영역 및 폭이 좁은 패턴영역이 기본패턴의 선단부분의 근방에 적절하게 설치되어 있는 평가패턴인 것을 특징으로 하는 노광방법.
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