KR100444558B1 - 마스크패턴보정방법과그것을이용한마스크,노광방법및반도체장치 - Google Patents

마스크패턴보정방법과그것을이용한마스크,노광방법및반도체장치 Download PDF

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Abstract

설계패턴에 가까운 레지스트패턴을 얻을 수 있도록, 마스크패턴을 산출하는 것을 가능하게 하고, 이로써 고수율이고 고성능의 디바이스를 생산하는 수단을 제공하는 것이다.
포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사(轉寫)이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법이다. 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하고, 평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하고, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하고, 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형한다. 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 각부(角部)에 각각 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부(邊部)에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치한다.

Description

마스크패턴보정방법과 그것을 이용한 마스크, 노광방법 및 반도체장치
본 발명은, 예를 들면 반도체장치 등의 제조에 있어서 사용되는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법과, 그 보정방법을 실시하기 위한 보정장치와, 그 보정방법으로 얻어지는 포토마스크와, 그 보정된 마스크패턴을 가지는 포토마스크를 사용하여 노광을 행하는 노광방법과, 그 보정된 마스크패턴을 가지는 포토마스크를 사용하여 포토리소그라피가 공하여 제조된 반도체장치와, 그 보정방법을 이용한 포토마스크의 제조장치 및 반도체 장치의 제조장치에 관한 것이다.
반도체장치 등의 제조에 있어서, 마스크패턴을 광을 사용하여 반도체웨이퍼상의 레지스트재료에 전사하는 프로세스를 포토리소그라피프로세스라고 한다.
근년, 작성하는 반도체장치의 미세화에 수반하여, 설계룰이 미세화되고, 이론적인 해상(解像)의 한계의 근변에서의 리소그라피프로세스가 행해지게 되었다. 그러므로, 해상도가 불충분하게 되고, 마스크패턴과 전사된 레지스트패턴의 괴리가 문제로 되어 왔다. 이 현상에 의하여, 전사패턴의 변형에 의한 디바이스성능의 열화나, 패턴의 브리지나 단선에 의하여 수율의 저하라는 문제가 야기된다. 따라서, 원하는 레지스트패턴을 얻기 위하여, 트라이 앤드 에러로 마스크패턴의 최적화가 행해져 왔다. 설계패턴에 대하여, 복수의 수식(修飾)패턴을 부가한 마스크패턴을 형성하고, 전사실험이 시뮬레이션에 의하여 전사패턴을 구하고, 가장 설계패턴에 가까운 전사패턴이 얻어지는 수식패턴을 마스크패턴에 부가하는 것이 행해져 왔다.
또, 이 수년에 있어서는, 마스크패턴의 최적화를 계산기상에서 자동으로 행하는 광 근접효과 보정기술이 개발되게 되었다. 광근접효과보정에 있어서는, 입력된 설계패턴에 대하여, 전사이미지가 개선되도록 변형된 마스크패턴을 계산에 의하여 구하여 왔다.
그런데, 이들의 기술에는 다음과 같은 문제점이 존재한다.
종래의 트라이 앤드 에러에 의한 방법에서는, 최적의 마스크패턴을 구하기 위하여, 방대한 시간과 공수(工數)가 들고 있었다. 그러므로, 한정된 패턴밖에 적용할 수 없었다. 따라서, ASIC와 같은 불규칙한 패턴에는 적용할 수 없다고 하는 현저한 결점이 있었다.
또, 트라이 앤드 에러에 의한 방법에서는 평가할 수 있는 마스크패턴의 수는 한정되어 있으며, 그러므로 보다 양호한 마스크패턴을 못보고 놓칠 가능성이 있어, 마스크 패턴의 보정정밀도가 한정된다는 현저한 결점이 있었다.
그러므로, 근년 마스크패턴을 자동으로 보정하는 기술이 개발되어 왔으나, 이들에 있어서는, 다음의 문제점이 있었다.
먼저, 보정된 마스크패턴에 의하여, 노광여유도나 초점심도라고 하는 프로세스여유도가 열화되는 경우가 있다는 결점이 있었다. 그러므로, 보정에 의하여, 오히려 수율이 악화될 가능성이 있고, 실제의 프로세스에의 적용은 불가능하였다.
또, 보정에 있어서, 광강도시뮬레이션을 사용하여 광강도분포를 구하고, 이것의 스레시홀드치로 슬라이스한 등고선을 전사상(轉寫像)으로 하고, 이것을 최적화하는 마스크패턴에 보정을 가하는 방법이 있다. 그런데, 이 방법에 있어서는, 레지스트프로세스를 고려하고 있지 않으므로, 광강도분포를 슬라이스한 등고선이 실제의 프로세스에서 얻어지는 레지스트이미지와 일치하지 않으므로, 보정을 행하여도 레지스트이미지는 충분하게는 보정되지 않는다는 결점이 있었다.
또, 보정방법에 따라서는, 패턴의 각부(角部)나, 라인패턴의 끝부 등을 과잉으로 보정함으로써, 다른 부분에 왜곡이 생기거나, 노광량이나 초점위치가 변동했을 때에 레지스트패턴의 브리지가 생기거나, 작성이 곤란한 마스크패턴이 생성된다는 현저한 결점이 있었다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하고, 설계패턴에 가까운 레지스트패턴을 얻을 수 있는 마스크패턴을 산출하는 것을 가능하게 하고, 이로써 고수율이고 고성능의 디바이스를 생산하는 수단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 제1의 마스크패턴의 보정방법은, 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서, 상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과, 평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과, 상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고, 상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부(邊部)에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제2의 마스크패턴의 보정방법은, 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서, 상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과, 평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과, 상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고, 상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부에 대하여 각부로부터 소정의 수의 범위에서 소정의 좁은 간격으로 평가점을 부가하고, 각부로부터 떨어진 나머지 변부에서는, 소정의 넓은 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제3의 마스크패턴의 보정방법은, 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서, 상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과, 평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과, 상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고, 상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 소정 길이 이하의 미소한 변에는 평가점을 부가하지 않는 동시에, 당해 미소한 변에 접하는 각부에는 평가점을 부가하지 않고, 기타의 각부 및 변부에 각각 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제4의 마스크패턴의 보정방법은, 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서, 상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과, 평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과, 상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고, 상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 소정의 반복영역 경계상이 아닌 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 반복영역 경계상이 아닌 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제5의 마스크패턴의 보정방법은, 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서, 상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과, 평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과, 상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고, 상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 폭보다 좁은 패턴의 단변부에는, 단변의 대략 증점에 평가점을 부가하고, 그 이외의 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 제6의 마스크패턴의 보정방법은, 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서, 상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과, 평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과, 상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고, 상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 소정의 길이보다 짧은 변부에 접하는 패턴의 각부를 제외한 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 있어서, 소정의 길이보다 짧은 변에 접하고 있는 끝에는 비교적 큰 간격으로 평가점을 부가하고, 남는 상기 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 한다.
상기 변형공정에서 변형된 설계패턴을 사용하여, 상기 시뮬레이션공정에서 변형공정까지를 1회 이상 반복하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 제1∼제6의 마스크패턴의 보정방법에 의하면, 마스크패턴의 형상에 의하지 않고, 자동적으로 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 마스크 패턴을 변형하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 개개의 마스크패턴마다, 트라이 앤드 에러방식으로 마스크패턴을 보정하는 방식이 가지는 문제를 해소할 수 있다.
본 발명의 제2의 마스크패턴의 보정방법에서는, 패턴의 각부에 가까운 부분에서는, 비교적 좁은 간격으로 평가점을 부가하므로, 패턴의 각부의 형상을 설계패턴에 비교적 가까운 형상으로 할 수 있다. 또, 그 이외의 부분에서는, 비교적 넓은 간격으로 평가점을 부가하지만, 이 부분은 넓게 해도 설계패턴에 비교적 가까운 형상을 얻을 수 있다. 또, 평가점을 넓게 부여함으로써, 데이터의 수의 삭감을 도모하고, 보정을 위한 컴퓨터처리시간을 짧게 할 수 있다.
본 발명의 제3의 마스크패턴의 보정방법에서는, 소정 길이 이하의 미소한 변부에 접하는 각부에는 평가점을 부가하지 않고, 또 미소한 변부에는 평가점을 부가하지 않는다. 이 미소한 변부에까지 평가점을 부가하면, 패턴보정을 행하여도, 좀체로 설계패턴에 가까워지지 않고, 오히려 설계패턴으로부터 멀어지는 방향으로 보정되어, 보정을 위한 계산처리시간이 증대될 우려가 있다. 또, 불필요하게 마스크패턴이 복잡하게 되어, 마스크제조를 할 수 없을 우려가 있다. 본 발명의 제3의 마스크패턴의 보정방법에서는, 이와 같은 문제를 해결하고 있다.
그리고, 소정 길이 이하의 미소한 변부란, 특히 한정되지 않으나, 예를 들면 디자인룰 이하의 변, 최소 선폭 이하의 변, 또는 해상한계 이하 (노광파장, NA, 레지스트프로세스 등으로 결정됨)의 변이다.
본 발명에 관한 제4의 마스크패턴의 보정방법에서는, 반복영역과 접하는 변부에는, 평가점을 부가하지 않는다. 이 부분에까지 평가점을 부가할 필요는 없고, 패턴보정에 요하는 데이터의 수를 삭감할 수 있고, 보정을 위한 처리시간을 짧게 할 수 있다.
본 발명에 관한 제5의 마스크패턴의 보정방법에서는, 소정의 폭보다 좁은 패턴의 단변부에는, 단변의 증점에 평가점을 부가한다. 소정의 폭이란, 특히 한정되지 않으나, 예를 들면 최소 선폭의 0.5∼4배이다. 좁은 패턴에서는, 그 단변부의 증점 이외의 부분에 획일적으로 평가점을 부가하여도, 설계패턴에 가까워지는 마스크패턴의 보정을 행할 수 없다. 본 발명에 관한 제5의 마스크패턴의 보정방법에서는, 단변의 대략 증점 위치에 평가점을 부여함으로써, 설계패턴에 가까운 레지스트패턴을 얻기 위한 마스크패턴의 보정의 정밀도가 향상된다. 또, 보정을 위한 처리시간의 단축도 도모할 수 있다.
본 발명에 관한 제6의 마스크패턴의 보정방법에서는, 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 있어서, 소정의 길이보다 짧은 변에 접하고 있는 끝에는 비교적 큰 간격으로 평가점을 부가하고, 남는 상기 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치한다. 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 있어서, 소정의 길이보다 짧은 변에 접하고 있는 끝에서는, 평가점의 배치간격을 좁게 한 경우, 보정 후의 패턴에 트렌치가 생기도록 작용하고, 설계패턴에 가까운 레지스트패턴을 얻기 위한 보정계산처리가 수속(收束)하기 어렵게 되어, 오히려 정밀도가 나빠진다. 본 발명에 관한 제 6의 마스크패턴의 보정방법에서는, 이와 같은 과제를 해결할 수 있다.
그리고, 소정의 길이란, 특히 한정되지 않으나, 예를 들면 최소 선폭의 0.5~4배이다.
본 발명에 관한 마스크패턴의 보정방법에 있어서, 상기 시뮬레이션공정에서, 미리 설정한 노광여유도의 복수의 노광량과, 미리 설정한 초점심도의 범위내의 복수의 초점 위치와의 조합에 따른 복수 종류의 전사조건에 있어서, 각각 전사이미지를 시뮬레이션하여, 복수의 전사이미지를 얻고, 상기 비교공정에서는, 상기 복수의 전사이미지의 각각에 대하여, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하여, 각 평가점마다, 복수 종류의 차를 산출하고, 상기 변형공정에서는, 상기 평가점마다의 복수 종류의 차가 소정의 기준으로 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 것이 바람직하다.
상기 변형공정에서의 소정의 기준은, 예를 들면 상기 평가점마다 복수 종류의 차의 평균치가 최소로 되는 기준이다.
또, 기타의 소정의 기준으로서는, 상기 평가점마다의 복수 종류의 차증의 최대차와 최소차와의 차분(差分)이 최소로 되는 기준이 예시된다.
또한, 기타의 소정의 기준으로서는, 상기 평가점마다의 복수 종류의 차의 자승평균이 최소로 되는 기준이 예시된다.
이와 같이 구성하면, 전사조건이 프로세스여유도의 범위내에서 변화한 경우의 전사 이미지를 고려(프로세스여유도를 고려)하고 있으므로, 보정된 마스크패턴에 따라서, 노광여유도나 초점심도라고 하는 프로세스여유도가 열화되는 것이 없어진다. 결과적으로, 이 마스크패턴의 포토마스크를 사용하여 포토리소그라피를 행하면, 제조수율이 향상된다.
본 발명에 관한 마스크패턴의 보정방법에 있어서, 상기 시뮬레이션공정에 있어서, 상기 설계패턴 및 노광조건에 따라서, 기판상의 2차원 광강도를 산출하고, 상기 기판의 2차원 평면상의 임의의 착안한 위치의 주변위치에 있어서의 광강도와, 상기 착안한 위치와 주변위치와의 거리에 따라서, 상기 착안한 임의의 위치의 노광에너지에의 복수의 상기 주변위치에 있어서의 광강도에 의한 영향을 산출하여 누적함으로써, 상기 착안한 임의의 위치에서의 잠상형성강도를 상기 기판의 2차원 평면에서 산출하고, 상기 기판의 2차원 평면에 있어서의 상기 잠상형성강도의 분포를 구하고, 노광량 및 현상조건에 대응한 잠상형성강도의 스레시홀드치를 결정하고, 상기 잠상형성강도의 분포에 대하여, 상기 스레시홀드치에서의 등고선을 구하고, 상기 등고선에 의하여 규정되는 패턴을 전사이미지로서 산출하는 것이 바람직하다.
상기 주변위치로부터의 상기 착안한 임의의 위치의 노광에너지에의 영향을 산출하여 누적하는 방법이 상기 주변위치에 있어서의 광강도와, 상기 착안한 임의의 위치와 주변위치와의 거리를 인수(引數)로 하고, 상기 거리가 0일 때에 최대로 되고, 상기 거리가 무한대일 때에 0으로 되는 함수와의 적에 의하여 복수의 상기 주변위치에 있어서의 광강도에 의한 영향을 산출하여 누적하는 것이 바람직하다.
상기 주변위치로부터의 상기 착안한 임의의 위치의 노광에너지에의 영향을 산출하여 누적하는 방법이 상기 주변위치에 있어서의 광강도의 누승과, 상기 착안한 임의의 위치와 주변위치와의 거리를 인수로 하고, 상기 거리가 0일 때에 최대로 되고, 상기 거리가 무한대일 때에 0으로 되는 함수와의 적에 의하여 복수의 상기 주변위치에 있어서의 광강도에 의한 영향을 산출하여 누적하는 방법이라도 된다.
상기 함수로서는, 예를 들면 가우스함수를 예시할 수 있다.
이와 같이 구성한 보정방법은 단순한 2차원 광강도분포의 스레시홀드치를 전사이미지로 하는 것은 아니다. 단순한 2차원 광강도분포의 스레시홀드치를 전사이미지로 하는 경우에는, 제7도 (A)에 나타낸 바와 같이 광강도분포의 피크가 높을 때에는, 스레스홀드치 Eth에 의하여 규정되는 시뮬레이션에 의한 선폭 1에 비하여, 실제로 형성되는 레지스트패턴의 선폭 L은 굵어지고, 역으로 제7도 (B)에 나타낸 바와 같이 광강도분포의 피크가 낮을 때에는, 실제로 형성되는 레지스트패턴의 선폭 L은 가늘어지는 경향이 있었다. 본 발명자는 이 점을 감안하여, 착안하는 점에 있어서의 레지스트패턴형성에 기여하는 요소가 그 착안하는 임의의 점의 광강도뿐만 아니고, 그 착안하는 임의의 점의 주위의 점의 광강도도 포함된다는 지견(知見)을 얻었다.
그래서, 본 발명자는 전술한 지견에 따라서, 새로이 잠상형성강도라는 개념을 창출하여, 이러한 잠상형성강도의 분포를 구하고, 스레시홀드치를 설정하여 레지스트패턴을 산출한 결과, 이 결과가 실제로 얻어지는 레지스트패턴과 매우 일치하는 것을 발견하였다.
여기서, 잠상형성강도는 착안한 임의의 위치의 광강도뿐만 아니고, 착안한 임의의 점의 노광에너지에 대한 그 주변위치의 광강도의 영향도 고려하여 결정된 개념이다.
이 보정방법에서는, 설계패턴 (변형된 설계패턴도 포함함)에 의하여 전사되는 전사이미지를 실제의 전사프로세스에서 얻어지는 전사이미지에 가까워지는 것이 가능하게 되어, 고정밀도로 마스크패턴의 보정을 자동적으로 행할 수 있다.
본 발명에 관한 보정방법에 있어서, 상기 변형공정에서, 상기 각 평가점마다 비교된 차의 역방향으로, 당해 차의 크기에 일정한 계수를 곱한 크기만큼, 상기 평가점 근방의 마스크패턴의 경계선을 이동하는 것이 바람직하다.
상기 계수가 0 보다 크고 1 미만인 것이 바람직하다.
이 보정방법에서는, 마스크패턴을 변형할 때에, 각 평가점마다 비교된 차의 역방향으로, 당해 차의 크기에 일정한 계수를 곱한 크기만큼, 상기 평가점 근방의 마스크패턴의 경계선을 이동한다.
예를 들면, 해상한계에 가까운 포토리소그라피에서는, 마스크패턴의 작은 변경이 실제의 전사이미지에 큰 영향을 미친다. 본 발명에서는, 전사이미지와의 차의 역방향으로 평가점 근방의 마스크패턴의 경계선을 이동하도록, 마스크패턴을 보정한다. 그러므로, 그 평가점에서의 차와 동등 이상의 크기로, 마스크패턴을 보정한 것에서는, 얻어지는 전사이미지와 보정 후의 마스크패턴과의 차가 줄어들지 않아, 적절한 보정계산을 행할 수 없을 우려가 있다.
이 보정방법에서는, 마스크패턴을 변형할 때에, 각 평가점마다 비교된 차의 역방향으로, 당해 차의 크기에 일정한 계수 (0 보다 크고 1 미만)를 곱한 크기만큼, 상기 평가점 근방의 마스크패턴의 경계선을 이동하므로, 보정 후의 마스크패턴에 의하여 얻어지는 전사이미지가 설계패턴에 서서히 가까워지게 된다.
본 발명의 보정방법에 있어서, 상기 평가점배치공정에서는, 상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 동시에, 소정의 평가점에서는, 당해 평가점과는 별도로, 목표점을 설정하고, 상기 비교공정에서는, 평가점만이 설정된 위치에 있어서는, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하고, 목표점이 설정된 위치에 있어서는, 목표점과 전사이미지와의 차를 비교하고, 상기 변형공정에서는, 각 평가점마다 또는 상기 목표점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 것이 바람직하다.
상기 목표점은 상기 설계패턴의 철형(凸形)각부 또는 요형(凹形)과부에 위치하는 평가점에 대응하여 설정되고, 상기 철형 각부에서는, 각부의 내측에 목표점이 결정되고, 요형 각부에서는, 각부의 외측에 목표점이 결정되는 것이 바람직하다.
예를 들면 설계패턴의 철형 각부 또는 요형 각부에서는, 이들 각부상에 평가점이 위치하는 경우에, 그 평가점 자체에, 전사이미지가 가까워지는 것을 목표로 하여, 상기 마스크패턴의 보정을 행하면, 각부 이외의 위치에서의 전사이미지가 설계패턴으로부터 멀어진 것으로 될 우려가 있다.
이 보정방법에서는, 예를 들면 철형 각부에서는, 각부의 내측에 목표점을 결정하고, 요형 각부에서는, 각부의 외측에 목표점을 결정하고, 전사이미지가 이들 목표점에 가까워지도록, 설계패턴에 보정을 가함으로써, 전사이미지를 전체로서 양호하게 설계패턴에 가깝게 할 수 있다. 그 결과, 패턴사이의 브리지 또는 단선 등을 양호하게 방지할 수 있다.
본 발명에 관한 포토마스크는 본 발명에 관한 상기 어느 하나의 마스크패턴의 보정 방법을 이용하여 보정된 마스크패턴을 가지는 포토마스크이다.
본 발명에 관한 노광방법은 본 발명에 관한 상기 어느 하나의 마스크패턴의 보정방법을 이용하여 보정된 마스크패턴을 가지는 포토마스크를 사용하여 노광을 행하는 노광방법이다.
노광방법으로서는, 특히 한정되지 않으며, 변형조명을 사용한 것, 동(瞳)필터링을 사용한 것, 하프톤방식이나 레벤손방식 등의 위상시프트마스크를 사용한 것이라도 된다. 본 발명에 관한 마스크패턴의 보정방법은 변형조명이나, 위상시프트마스크를 사용한 경우에도, 마스크패턴의 보정을 양호하게 자동적으로 행할 수 있다.
본 발명에 관한 반도체장치는 본 발명에 관한 상기 어느 하나의 마스크패턴의 보정 방법을 이용하여 보정된 마스크패턴을 가지는 포토마스크를 사용하여 포토리소그라피가공하여 제조된 반도체장치이다.
본 발명에 관한 보정장치는 본 발명에 관한 상기 어느 하나의 마스크패턴의 보정방법을 실시하기 위한 장치이다.
본 발명에 관한 보정장치는, 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정장치에 있어서, 상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치수단과, 평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션수단과, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교수단과, 상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형수단과를 가진다.
본 발명에 관한 제1의 보정장치에서는, 상기 평가점배치수단으로, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치한다.
본 발명에 관한 제2의 보정장치에서는, 상기 평가점배치수단으로, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부에 대하여, 각부로부터 소정의 수의 범위에서 소정의 좁은 간격으로 평가점을 부가하고, 각부로부터 떨어진 나머지의 변부에서는, 소정의 넓은 간격으로 평가점을 배치한다.
본 발명에 관한 제3의 보정장치에서는, 상기 평가점배치수단으로, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 소정 길이 이하의 미소한 변에는 평가점을 부가하지 않는 동시에, 당해 미소한 변에 접하는 각부에는 평가점을 부가하지 않고, 기타의 각부 및 변부에 각각 소정의 간격으로 평가점을 배치한다.
본 발명에 관한 제4의 보정장치에서는, 상기 평가점배치수단으로, 원하는 설계패턴에 대하여, 소정의 반복영역 경계상이 아닌 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 반복영역 경계상이 아닌 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치한다.
본 발명에 관한 제5의 보정장치에서는, 상기 평가점배치수단으로, 원하는 설계패턴에 대하여, 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 축보다 좁은 패턴의 단변부에는, 단변의 중점에 평가점을 부가하고, 그 이외의 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치한다.
본 발명에 관한 제6의 보정장치에서는, 상기 평가점배치수단으로, 원하는 설계패턴에 대하여, 소정의 길이보다 짧은 변부에 접하는 패턴의 각부를 제외한 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 있어서, 소정의 길이 보다 짧은 변에 접하고 있는 끝에는 비교적 큰 간격으로 평가점을 부가하고, 남는 상기 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치한다.
상기 변형수단으로 변형된 설계패턴을 사용하여, 상기 시뮬레이션공정에서 변형공정까지를 1회 이상 반복하는 것이 바람직하다.
상기 각 수단은 연산회로, 또는 RAM, ROM, 광기억매체 등의 기억수단내에 기억되고, 컴퓨터의 CPU 등에서 처리되는 프로그램정보 등으로 구성된다.
본 발명에 관한 포토마스크의 제조장치는, 상기 제1∼제6의 어느 하나의 마스크패턴의 보정장치와, 상기 마스크패턴으로 보정된 마스크패턴의 포토마스크를 묘화(描畵)하는 묘화수단을 가진다. 묘화수단으로서는, 레이저프린터 등의 프린터, XY플로터, 팩스장치, 커피장치 등을 포함한다. 본 발명에 관한 마스크패턴의 보정장치 또는 포토마스크의 제조장치는 보정된 마스크패턴을 화면상에 표시하는 CRT 또는 액정표시장치 등의 표시수단도 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 반도체장치의 제조장치는, 제1∼제6의 어느 하나의 마스크패턴의 보정장치와, 상기 마스크패턴의 보정장치에서 보정된 마스크패턴의 포토마스크를 사용하여 노광을 행하는 노광수단과를 가진다. 노광수단으로서는, 특히 한정되지 않으며, 변형조명을 사용한 것, 동필터링을 사용한 것, 하프톤방식이나 레벤손방식 등의 위상시프트마스크를 사용한 것이라도 된다.
다음에, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 물론, 본 발명은 다음에 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
본 실시예에 관한 마스크패턴의 보정장치의 개략 블록도를 제1도에 나타내고, 그 보정방법의 개략의 플로차트도를 제2도에 나타낸다.
제1도에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에 관한 마스크패턴의 보정장치는 입력수단(2)과, 설계패턴기억수단(4)과, 전사조건기억수단(6)과, 평가점배치수단(8)과, 시뮬레이션수단(10)과, 비교수단(12)과, 변형수단(14)과, 보정패턴기억수단(16)과, 반복수단(18)과, 출력수단(20)과를 가진다.
입력수단(2)으로서는, 설계패턴 및 전사조건 등을 입력할 수 있는 것이면 특히 한정되지 않으며, 키보드, 터치패널 등을 예시할 수 있다. 설계패턴 및 전사조건 등을 전기신호의 형으로 입력하는 경우에는, 입력수단(2)으로서는, 유선 또는 무선의 입력단자라도 된다. 또, 플로피디스크 등의 기록매체에 기억된 설계패턴 및 전사조건 등을 입력하는 경우에는, 입력수단(2)으로서는, 디스크드라이브 등으로 구성된다.
또, 출력수단(20)으로서는, 최소한 보정된 설계패턴을 화면상에 표시가능한 CRT 또는 액정표시장치 등을 사용할 수 있다. 또, 출력수단(20)으로서는, 최소한 보정된 설계패턴을 종이, 필름 또는 기타의 기판상에 묘화할 수 있는 프린터, XY플로터 등의 출력수단이 라도 된다.
제1도에 나타낸 기타의 수단(4),(6),(10),(12),(14),(16),(18)은 연산회로, 또는 RAM, ROM, 광기억매체 등의 기억수단내에 기억되고, 컴퓨터의 CPU 등으로 처리되는 프로그램정보 등으로 구성된다.
제1도에 나타낸 장치의 작용을 제2도에 나타낸 플로차트에 따라서 설명한다.
제2도에 나타낸 스텝 S10에 있어서, 제1도에 나타낸 입력수단(2)으로부터, 설계패턴과 전사조건이 제1도에 나타낸 보정장치의 설계패턴기억수단(4) 및 전사조건기억수단(6)에, 각각 기억된다. 설계패턴의 일예를 제11도에 나타낸다.
전사조건으로서는, 예를 들면 노광에 사용되는 광의 파장 λ, 개구수 NA, 광원의 외관의 크기 σ(partial coherence) 또는 광원의 투과율분포, 사출동(射出瞳)의 위상 · 투과율분포 및 디포커스 등에 관한 조건이다.
다음에, 제2도에 나타낸 스텝 S11에 있어서, 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 작성한다. 평가점의 작성은 제1도에 나타낸 설계패턴기억수단(4)에 기억되어 있는 설계패턴에 따라서, 평가점배치수단(8)에 의하여 행해진다. 예를 들면 제35도에 나타낸 바와 같이, 평가점(30)은 설계패턴(32)의 외주에 따라서, 다음의 규칙에 따라서 부여된다.
1) 설계패턴의 각 각(角)에 평가점을 부가한다.
2) 나머지의 변에 대하여 각으로부터 소정의 수만큼, 소정의 작은 간격으로 평가점을 부가하고, 나머지의 변에 대하여, 소정의 큰 간격으로 평가점을 부가한다.
3) 미소한 변에 접하는 각에는 평가점을 부가하지 않고, 또 미소한 변에는 평가점을 부가하지 않는다.
4) 반복영역과 접하는 변은 변으로서 인식하지 않는다.
5) 평가점이 부가되는 변에 있어서 비교적 작은 변의 증점에는 평가점을 부가한다.
6) 미소한 변에 접하는 각에 평가점이 부가되어 있는 않은 변에 대하여, 끝에 비교적 큰 간격으로 평가점을 부가한다.
상기의 규칙에 있어서, 각각의 평가점의 간격, 미소한 변의 길이 등은 패턴의 디자인룰이나, 노광조건, 패턴형상 등에 따라서, 임의로 설정가능하다.
다음에, 제2도에 나타낸 스텝 S12에 있어서, 전사레지스트패턴 (전사이미지)을 제1도에 나타낸 시뮬레이션수단(10)에 의하여 산출한다. 시뮬레이션(10)으로서는, 예를 들면 노광조건 및 설계패턴을 입력함으로써, 전사이미지를 시뮬레이션할 수 있는 시판(市販)의 광강도시뮬레이션을 사용할 수 있다. 시뮬레이션된 결과의 전사이미지의 일부를 제4도의 부호(34)로 나타낸다.
다음에, 제2도에 나타낸 스텝 S13에 있어서, 레지스트에지의 설계패턴에 대한 편차(차)를 각 평가점(30)에 대하여, 제1도에 나타낸 비교수단(12)에 의하여 산출한다. 이때의 설계패턴의 레지스트에지위치의 편차의 계측방법은 패턴의 각부(角部) 이외에서는 제4도(A)에 나타낸 바와 같이, 설계패턴(32)의 경계선 (에지)에 대하여 수직방향으로하고, 설계패턴(32)의 외측을 정(正)방향으로 하고, 내측을 부(負)방향으로 한다. 또, 설계패턴(32)의 각부에서는, 편차의 계측방향은 각부를 구성하는 2변의 방향벡터의 합의 방향으로 하고, 동일하게 패턴의 외측을 정방향으로 한다.
다음에, 제2도에 나타낸 스텝 S14에서는, 각 평가점(30)마다 비교된 편차(차)에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 제1도에 나타낸 변형수단(14)에 의하여 설계패턴(32)을 변형보정한다. 변형보정방법의 개략을 제4도(B)에 나타낸다.
제4도(A),(B)에 나타낸 바와 같이, 설계패턴(32)의 변형보정에 있어서는, 각 평가점(30)마다 비교된 편차(차)의 역방향으로, 당해 차의 크기에 일정한 계수를 곱한 크기만큼, 평가점(30) 근방의 마스크패턴의 경계선 (평가점뿐만 아니고, 그 부근의 경계선도 포함함)을 이동한다, 그 계수는, 바람직하게는 0보다 크고 1미만, 더 바람직하게는 0.10∼0.50이다. 이 계수가 너무 크면, 과잉의 변형보정으로 되어, 후술하는 반복계산에 의해서도, 전사이미지가 설계패턴에 가까워지지 않고 역으로 멀어져 버릴 우려가 있다. 그리고, 계수는 모든 평가점에 있어서 일정해도 되지만, 특정의 평가점에 있어서 상이해도 된다. 이와 같이 하여 보정된 설계패턴의 일예를 제14도에 나타낸다.
보정된 설계패턴은 제1도에 나타낸 보정패턴기억수단(16)에 기억된다. 이들 일련의 조작에 의하여, 양호한 보정패턴이 얻어진 경우에는, 제2도에 나타낸 스텝 S15에 있어서, 보정이 끝난 마스크패턴이 얻어진다. 보정이 끝난 마스크패턴은 제1도에 나타낸 출력수단(20)에 의하여, 화면상 또는 용지 또는 필름상에 출력된다.
그리고, 제1도에 나타낸 반복수단(18)의 신호를 받아서, 보정패턴기억수단(16)에 기억되어 있는 보정된 설계패턴에 따라서, 시뮬레이션수단(10), 비교수단(12) 및 변형수단(14)을 사용하여, 제2도에 나타낸 스텝 S12∼S14의 공정을 1회 이상 반복하는 것이 바람직하다. 이 때, 기준으로 되는 평가점(30)의 위치는 변화시키지 않는다. 즉, 보정된 설계패턴에 따라서, 전사이미지를 재차 구하여, 그 전사이미지와, 기준점과의 편차(차)를 구하고, 그 차에 따라서, 보정된 설계패턴을 재차 변형보정한다. 이들의 동작을 반복함으로써, 전사이미지가 당초의 설계패턴(평가점의 위치)에 서서히 가까워지게 된다.
본 실시예의 보정장치 및 보정방법에서는, 설계패턴에 의하지 않고, 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 자동적으로 변형시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예에 의하여 얻어진 보정이 끝난 설계패턴을 가지는 포토마스크를 사용하여, 포토리소그라피가공을 행하면, 당초의 설계패턴에 한없이 가까운 레지스트패턴을 얻을 수 있어, 브리지나 단선 등이 생기지 않는다. 결과적으로, 전기 특성이 양호한 반도체장치를 높은 수율로 제조할 수 있다.
실시예 2
본 실시예는 제2도에 나타낸 스텝 S12을 행하는 제1도에 나타낸 시뮬레이션수단(10)으로서, 다음의 수단을 사용하는 이외는, 상기 제1 실시예와 동일하게 하여, 설계패턴의 보정을 행한다.
본 실시예에서 사용하는 시뮬레이션수단(10)은 노광조건 및 설계패턴에 따라서, 단순히 2차원 광강도분포를 구하고, 소정의 스레시홀드치 이상의 광강도분포의 선을 전사이미지로서 산출하는 수법은 아니다.
제3도에 나타낸 바와 같이, 본 실시예에서는, 설계패턴 (스텝 S19) 및 전사조건에 관한 정보를 광강도시뮬레이션으로 시뮬레이션하고 (스텝 S20), 스텝 S21에서, 반도체 웨이퍼 등의 기판상의 2차원 광강도분포를 구한다. 그리고, 광강도분포는 실제의 광강도측정장치를 사용하여 구해도 된다.
2차원 광강도분포를 구한 후, 스텝 S22에 있어서, 잠상형성강도계산을 행하고, 스텝 S23에서 잠상형성강도분포를 구한다.
다음에, 잠상형성강도계산에 있어서의 처리에 대하여 상세히 설명한다.
잠상형성강도계산에서는, 예를 들면 제5도에 나타낸 웨이퍼평면에 있어서의 j0점의 잠상형성강도 Mj0를 j0점 및 j0점의 주변에 위치하는 점인 점 jn (n은 0 ≤ n ≤ 24를 만족시키는 정수)에 있어서의 광강도에 의한 영향을 고려하여 결정한다. 여기서, Jn점에 있어서의 광강도의 영향 Mj0jn을 하기 식(1)과 같이 정의한다.
상기 식(1)에 있어서, rn은 j0점과 jn점과의 사이의 거리를 나타내고, f(rn)은 하기 식(2)로 나타낸다.
단, 식(2)에 있어서 하기 식 (3)이 만족된다. 즉, 식(2)는 가우스함수를 사용하여 정의된다.
또, 식(1)에 있어서, g (I (jn))는 하기 식 (4)로 정의된다.
즉, jn점에 있어서의 광강도의 영향 Mj0jn은 j0점과 jn점과의 사이의 거리 rn에, jn점의 광강도 I(jn)를 승산한 값이다.
잠상형성강도계산에서는, 예를 들면 제5도에 나타낸 경우에는, 잠상형성강도 Mj0를 j0점에 있어서의 노광에너지에 대한 jn점에 있어서의 광강도의 영향 Mj0jn을 누적하여 구한다.
이 때, 예를 들면 웨이퍼의 크기가 2차원 방향으로 무한대이고, 그에 따라서, 소정의 패턴으로 배치된 무한개의 jn(-∞ ≤ n ≤ ∞)점으로부터의 광강도의 영향을 고려하면, Mj0는 하기 식(5)로 나타낸다.
여기서, 식 (2),(4)를 식 (5)에 대입하면, Mj0는 식(6)으로 규정된다.
잠상형성강도계산은 전술한 요령으로, 웨이퍼상의 2차원 평면에 소정의 패턴으로 배치된 점에 있어서의 Mj0를 산출하고, 그 산출결과에 따라서, 2차원 평면에 있어서의 잠상형성강도분포를 구한다.
다음에, 전술한 요령으로 구해진 잠상형성강도분포에 있어서, 제3도에 나타낸 스텝 S24에서 잠상형성강도가 스레시홀드치로 되는 등고선을 구하고, 이 등고선으로 규정되는 패턴을 스텝 S25에서, 레지스트패턴으로 한다. 이 때, 스레시홀드치는, 예를 들면 노광량 및 현상조건에 따라서 결정된다.
상기 시뮬레이션에서 사용하는 최적의 스레시홀드치 Eth와, 상수 α와의 산출방법의 일예를 다음에 나타낸다.
여러가지 노광시간 및 디포커스(Defocus)조건을 기초로, 복수의 레지스트패턴을 산출하고, 이 산출한 레지스트패턴을 사용하여 제6도에 나타낸 처리를 행한다.
여기서, 잠상형성강도분포에 있어서의 잠상형성강도 R(x,y)는, 예를 들면 하기 식(7)로 정의된다. 식(7)에 있어서 α는 상수이다.
스텝 S1 : 제3도에 나타낸 시뮬레이션법에 의하여 산출한 레지스트패턴에 있어서, 복수의 개소에 있어서의 선폭을 구한다. 이 때, 대상으로 하는 선은 광범위한 선폭을 갖도록 한다.
스텝 S2 : 이 시뮬레이션법과 동일한 마스크패턴 및 노광조건을 사용하여, 전사실험을 실제로 행하고, 스텝 S1에 있어서 대상으로 한 선과 대응하는 선의 선폭을 구한다.
스텝 S3 : 스텝 S1,2에 있어서 구한 복수의 선의 선폭에 대하여, 레지스트패턴산출 방법과 전사실험에서, 차분을 구한다.
스텝 S4 : 스텝 S3에 있어서 구한 차분의 2승치를 구하고, 이 2승치를 복수의 선에 대하여 누적하여, 누적치를 구한다.
스텝 S5 : 스텝 S4에서 구한 누적치를 최소로 하는 상수 α 및 스레시홀드치 Eth를 산출한다. 이 때, 상수 α 및 스레시홀드치 Eth의 결정은, 예를 들면 초기치로서 소정의 상수 α 및 스레시홀드치 Eth를 사용하여, 제3도에 나타낸 시뮬레이션 및 제6도의 스텝 S1∼4의 처리를 행하고, 전회의 처리에 있어서의 제6도에 나타낸 스텝 S4의 누적치와, 이번의 처리에 있어서의 스텝 S4의 누적치와를 비교하여, 이 누적치의 차분이 작아지도록 다음에 행하는 처리에 사용하는 상수 α 및 스레시홀드치 Eth를 결정한다. 그리고, 이 상수 α 및 스레시홀드치 Eth를 사용하여 제3도의 시뮬레이션 및 제6도의 스텝 S1∼4의 처리를 재차 행한다. 그리고, 이 수순을 반복하여, 상기 누적치의 차분이 최소로 될 때의 상수 α 및 스레시홀드치 Eth를 구한다.
스텝 S6 : 상수 α 및 Eth를 스텝 S5에 있어서 산출한 값으로 한 식(7)을 이용하여, 전술한 제3도에 나타낸 시뮬레이션을 행한다.
제6도에 나타낸 방법에 의하면, 제3도에 나타낸 시뮬레이션을 행할 때의 상기 식(7)에 있어서의 상수 α 및 Eth를 적절히 설정할 수 있다. 그러므로, 제3도에 나타낸 시뮬레이션의 정확성을 더욱 향상시킬 수 있다.
그리고, 전술한 실시예 2에 있어서, 복수의 대응하는 위치에 있어서의 선폭에 대하여, 레지스트패턴산출방법에 의하여 얻어진 레지스트패턴과 상기 실험에 의하여 구한 레지스트패턴과의 선폭의 차분의 최대치가 최소로 되도록, 상수 α 및 Eth를 산출하도록 해도 된다.
또, 본 실시예에서는, 잠상형성강도계산 (제3도에 나타낸 스텝 S22)에 있어서 사용되는 식(2),(3)에 있어서 가우스함수를 사용한 경우를 예시했으나, 이 함수는 거리 rn가 0일 때 최대로 되고, 상기 거리 rn가 무한대일 때에 0으로 되는 함수이면, 특히 한정되지 않는다.
또, 본 실시예에서는, 제3도에 나타낸 스텝 S22의 잠상형성강도계산에 있어서, 잠상형성강도를 광강도와 거리와의 적을 사용하여 정의했으나, 잠상형성강도를 광강도의 누승과 거리와의 적에 의하여 정의해도 된다.
이 경우에는, 잠상형성강도 Mj0는, 예를 들면 다음 식(8)에서 정의된다.
또, 본 실시예에서는, i선을 사용하여 노광을 행하는 경우에 대하여 예시했으나, 본 발명은, 예를 들면 X선이나, EB(전자빔)을 사용하여 패턴형성을 행하는 경우에도 적용할 수 있다.
본 실시예에서는, 레지스트패턴을 구할 때에 사용되는 잠상형성강도분포를, 착안하는 점의 광강도뿐만 아니고, 주변의 점의 광강도에 의한 영향도 고려하여 결정하므로, 보다 정확한 레지스트패턴(전사이미지)의 산출을 행할 수 있다.
다음에, 전술한 제3도에 나타낸 시뮬레이션을 행함으로써, 실제의 전사레지스트패턴에 가까운 결과를 얻을 수 있는 것을 나타낸다.
이 예에서는, 상기 식(6)에 있어서의 상수 α를 0.131로 하고, Eth를 197.01로 하였다.
또, 이 예에서는, L/S전사실험에 있어서, 파장 365nm의 i선을 사용하고, NA가 0.50, σ가 0.68의 노광조건하에, 디포커스 및 노광시간을 변화시켜서, A사의 i선용 포지레지스트에 대하여 실제로 노광을 행하였다.
제8도(A)는 각 디포커스 및 노광시간에 있어서의 L/S전사실험에 있어서 구한 선폭(SEM)과, 이 예의 레지스트패턴산출방법을 이용하여 구한 선폭(본 수법)과, 선폭(본 수법)과 선폭(SEM)과의 차분과의 대응표이다.
제8도(B)는 제8도(A)에 나타낸 선폭(본 수법) 및 선폭(SEM)을 종축, 노광시간을 횡축에 나타내어 플롯한 그래프이다.
제8도(A)에 나타낸 실험결과로부터, 본 예에서는, 3σ=0.0153으로 되었다.
이에 대하여, 잠상형성강도계산을 사용하지 않는 종래의 레지스트패턴산출방법을 이용하여, 레지스트패턴을 작성하였다. 이 때, 광강도분포로부터 레지스트패턴을 구할때에, 스레시홀드치 Eth를 193.54로 하였다.
또, 본 비교예에서는, L/S전사실험에 있어서, 파장 365nm의 i선을 사용하고, NA가 0.50, σ가 0.68의 노광조건하에, 디포커스 및 노광시간을 변화시켜서, A사의 i선용 포지티브레지스트에 대하여 실제로 노광을 행하였다.
제9도(A)는 각 디포커스 및 노광시간에 있어서의 L/S전사실험에 있어서 구한 선폭(SEM)과, 본 비교예의 레지스트패턴산출방법을 이용하여 구한 선폭(종래 수법)과, 선폭(종래 수법)과 선폭(SEM)과의 차분과의 대응표이다.
제9도(B)는 제9도(A)에 나타낸 선폭(종래 수법) 및 선폭(SEM)을 종축, 노광시간을 횡축에 나타내어 플롯한 그래프이다.
제9도(A)에 나타낸 실험결과로부터, 본 비교예에서는, 3σ=0.0313으로 되었다.
제8도에 나타낸 결과(본 예)와, 제9도에 나타낸 결과(비교예)와를 비교하면, 본 예에 관한 3σ가 비교예의 그것의 약 1/2정도이고, 제3도에 나타낸 시뮬레이션의 정밀도가 양호한 것이 확인되었다.
실시예 3
본 실시예에서는, 제1도에 나타낸 평가점배치수단(8)에서 행하는 제2도에 나타낸 스텝 S11에 있어서, 평가점 이외에, 목표점을 설정하는 이외는, 상기 실시예 1 또는 실시예 2와 동일하게 하여, 설계패턴을 보정한다.
다음에, 상기 실시예와 다른 부분만에 대하여 설명한다.
본 실시예에서는, 제10도에 나타낸 바와 같이, 목표점(36)은 설계패턴(32)의 철형 각부 또는 요형 각부에 위치하는 평가점(30)에 대응하여 설정되고, 철형 각부에서는, 각부의 내측 (예를 들면 -0.08㎛)에 목표점(36)이 결정되고, 요형 각부에서는, 각부의 외측 (예를 들면 +0.08㎛)에 목표점(36)이 결정된다.
본 실시예에서는, 제2도에 나타낸 스텝 S13의 비교공정에 있어서, 평가점(30)만이 설정된 위치에 있어서는, 시뮬레이션된 전사이미지(34)와, 설계패턴(32)과의 차 a를 각 평가점(30)마다 비교하고, 목표점(36)이 설정된 위치에 있어서는, 목표점(36)과 전사이미지(34)와의 차 b를 비교한다. 그리고, 제2도에 나타낸 스텝 S14의 변형공정에서는, 각 평가점(30)마다 또는 상기 목표점(36)마다 비교된 차 a, b에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 평가점(30)(목표점이 아님)을 기준으로 하여, 설계패턴(32)을 변형한다.
예를 들면 설계패턴(32)의 철형 각부 또는 요형 각부에서는, 이들 각부상에 평가점(30)이 위치하는 경우에, 그 평가점(30) 자체에, 전사이미지가 가까워지는 것을 목표로하여, 마스크패턴의 보정을 행하면, 각부 이외의 위치에서의 전사이미지가 설계패턴(32)으로부터 멀어진 것으로 될 우려가 있다.
본 실시예에 관한 마스크패턴의 보정방법에서는, 예를 들면 철형 각부에서는, 각부의 내측에 목표점(36)을 결정하고, 요형 각부에서는, 각부의 외측에 목표점(36)을 결정하고, 전사이미지(34)가 이들 목표점(36)에 가까워지도록, 설계패턴(32)에 보정을 가함으로써, 전사이미지(34)를 전체로서 양호하게 설계패턴에 가깝게 할 수 있다. 그 결과, 패턴 사이의 브리지 또는 단선 등을 양호하게 방지할 수 있다.
실시예 4
본 실시예에서는, 제1도에 나타낸 시뮬레이션수단(10)을 사용하여 제2도에 나타낸 스텝 S12에서 행하는 시뮬레이션을 복수 종류의 전사조건으로 행하는 이외는, 상기 실시예 1 또는 실시예 2 또는 실시예 3과 동일하게 하여, 설계패턴을 보정한다.
다음에, 상기 실시예와 다른 부분만에 대하여 설명한다.
즉, 본 실시예에서는, 시뮬레이션공정에 있어서, 미리 설정한 노광여유도의 복수의 노광량과, 미리 설정한 초점심도의 범위내의 복수의 초점위치와의 조합에 따라서, 복수 종류의 전사조건을 사용하고, 각각 전사이미지를 시뮬레이션하여, 복수의 전사이미지를 얻는다, 그리고. 제2도에 나타낸 스텝 S13의 비교공정에서는, 복수의 전사이미지의 각각에 대하여, 설계패턴과의 차를 각 평가점마다 비교하여, 각 평가점마다, 복수 종류의 차를 산출한다. 그리고, 제2도에 나타낸 스텝 S14의 변형공정에서는, 평가점마다의 복수 종류의 차가 소정의 기준으로 작아지도록, 설계패턴을 변형한다.
변형공정에서의 소정의 기준은, 예를 들면 평가점마다의 복수 종류의 차의 평균치가 최소로 되는 기준이다.
또, 기타의 소정의 기준으로서는, 평가점마다의 복수 종류의 차중의 최대차와 최소차와의 차분이 최소로 되는 기준이 예시된다.
또한, 기타의 소정의 기준으로서는, 평가점마다의 복수 종류의 차의 자승평균이 최소로 되는 기준이 예시된다.
본 실시예에 관한 마스크패턴의 보정방법에 의하면, 전사조건이 프로세스여유도의 범위내에서 변화한 경우의 전사이미지를 고려 (프로세스여유도를 고려)하고 있으므로, 보정된 마스크패턴에 따라서, 노광여유도나 초점심도라고 하는 프로세스여유도가 열화되는 것이 없어진다. 결과적으로, 이 마스크패턴의 포토마스크를 사용하여 포토리소그라피를 행하면, 제조수율이 향상된다.
실시예 5
본 실시예는 0.32㎛ 룰의 패턴을 노광파장 365nm, NA=0.5, σ=0.68의 조건으로, 노광하는 경우에 있어서, 본 발명을 적용한 것이다.
제11도에, 본 실시예에 있어서 적용한 설계패턴을 나타낸다.
먼저, 제12도에 나타낸 바와 같이, 설계패턴의 모든 각부에 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부에 대하여, 각부로부터 소정의 수의 범위에서 소정의 좁은 간격으로 평가점을 부가하고, 각부로부터 떨어진 나머지의 변부에서는, 소정의 넓은 간격으로 평가점을 배치하였다. 평가점이 좁은 곳의 간격은 약 0.16㎛이고, 넓은 곳의 간격은 약 0.32㎛이었다.
다음에, 이 설계패턴 그대로의 마스크를 저스트포커스로 전사한 경우에 얻어지는 광강도분포를 구하고, 스레시홀드치 Eth에 있어서 슬라이스한 등고선을 레지스트이미지로서 구하였다 (제13도). 단, 스레시홀드치 Eth는 제13도에 있어서의 L이 0.32㎛로 되도록 설정되어 있다.
이어서, 상기 평가점 모두에 있어서, 레지스트이미지의 에지(각부와 변부)에 대하여, 평가점으로부터 레지스트에지위치의 편차량을 구하였다. 이 때의 에지위치의 편차를 계측하는 방향은 제4도에 나타낸 바와 같이, 코너(각부) 이외의 평가점에서는, 에지에 대하여 수직방향으로 하고, 패턴외부방향의 정방향으로 하였다. 코너의 점에 있어서는, 코너를 형성하는 2변의 방향벡터의 합의 방향으로 하고, 동일하게 패턴의 외측을 정방향으로 하였다.
단, 코너의 평가점에는, 후에 행해지는 패턴의 보정이 과잉으로 행해지지 않도록 하기 위하여, 에지의 편차량의 목표치를 외측에 철의 코너에 관해서는 -0.07㎛, 외측에 요의 코너에는 +0.07㎛로 하고, 이들의 목표치와 에지위치의 평가점의 편차량과의 차를 구하였다.
이렇게 하여, 얻어진 에지의 편차량에 대하여, 역의 방향으로 각 평가점 근방의 마스크패턴의 변부를 이동하여 보정마스크패턴을 얻었다. 여기서, 패턴변부의 이동량은 편차량에 대하여 0.25를 곱한 크기로 하였다.
또한, 이들의 절차를 평가점의 위치는 그대로 하고, 입력하는 패턴을 보정마스크패턴으로 함으로써, 재차 행하였다.
이 절차를 4회 반복함으로써, 제14도의 마스크패턴을 얻었다.
이 보정에 의하여, 각 평가점에 있어서의 에지편차량의 3σ는 설계패턴 그대로의 마스크에서는 0.101㎛이었던 것을 0.034㎛까지 삭감하는 것에 성공하였다. 제14도의 마스크에 의하여 얻어지는 저스트포커스에서의 레지스트패턴은 제15도에 나타내고 있으며, 보정 전의 제13도와 비교한 매우 양호한 레지스트패턴이 얻어지고 있는 것이 나타나고 있다.
본 마스크를 사용함으로써, 전기특성이 양호한 반도체장치를 높은 수율로 제조할 수 있었다.
비교예 1
이 비교예 1에서는, 상기 실시예 5에 있어서, 평가점의 배치방법을 패턴의 에지에 따라서 약 0.16㎛ 간격의 일정 간격으로 배치한 이외는, 상기 실시예 5와 동일하게 하여, 마스크패턴의 보정처리를 행하였다.
제16도에 설계패턴에 부가된 평가점을 나타내고, 제17도에 보정에 의하여 얻어진 마스크패턴을 나타내고, 제18도에 전사레지스트패턴을 나타낸다.
실시예 5와 비교예 1과를 비교하면, 동등한 전사이미지가 얻어지고 있으나, 실시예 5의 쪽이 평가점의 수가 적으므로, 계산시간이 적어지고, 마스크의 도형수도 감소한다. 이와 같이, 실시예에 나타나 있는 기술을 이용함으로써, 적은 코스트로 광근접효과보정을 행할 수 있다.
실시예 6
이 실시예 6은 0.35㎛룰의 패턴을 노광파장 365nm, NA=0.50, σ=0.68의 조건으로 노광하는 경우에 있어서, 본 발명을 적용한 것이다.
제19도에, 본 실시예에 있어서 적용한 설계패턴을 나타낸다.
먼저, 제20도에 나타낸 바와 같이, 설계패턴의 변부에 대하여 평가점을 생성하였다. 그 때에, 패턴의 각부에 각각 평가점(30)을 배치하고, 또한 소정의 폭보다 좁은 패턴의 단변부(32a)에는, 단변의 대략 증점에 평가점(30)을 부가하고, 그 이외의 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점(30)을 배치하였다. 이 경우, 소정의 폭이란 약 0.53㎛이다.
또, 평가점의 배치에 있어서는, 패턴의 반복영역경계(32b)상에는 평가점을 배치하지 않았다.
다음에, 이 설계패턴 그대로의 마스크를 저스트포커스로 전사한 경우에 얻어지는 광강도분포를 구하고, 스레시홀드치 Eth에 있어서 슬라이스한 등고선을 레지스트이미지로서 구하였다 (제21도). 단, 스레시홀드치 Eth는 제21도에 있어서의 L이 0.4㎛로 되도록 설정되어 있다.
이어서, 상기 평가점 모두에 있어서, 레지스트이미지의 에지에 대하여, 평가점으로부터 레지스트에지위치의 편차량을 구하였다. 이 때의 에지위치의 편차를 계측하는 방향은 코너(각부) 이외의 평가점에서는, 에지에 대하여 수직방향으로 하고, 패턴외부방향을 정방향으로 하였다. 코너의 점에 있어서는, 코너를 형성하는 2변의 방향벡터의 합의 방향으로 하고, 동일하게 패턴외측을 정방향으로 하였다.
단, 코너의 평가점에는, 후에 행해지는 패턴의 보정이 과잉으로 행해지지 않도록 하기 위하여, 에지의 편차량의 목표치를 외측에 철의 코너에 관해서는 -0.07㎛, 외측에 요의 코너에는 +0.07㎛로 하고, 이들의 목표치와 에지위치의 평가점의 편차량과의 차를 구하였다.
이렇게 하여, 얻어진 에지의 편차량에 대하여, 역의 방향으로 각 평가점 근방의 마스크패턴의 변부를 이동하여 보정마스크패턴을 얻었다. 여기서, 패턴의 변부의 이동량은 편차량에 대하여 0,35를 곱한 크기로 하였다.
또한, 이들의 절차를 평가점의 위치는 그대로 하고, 입력하는 패턴을 보정마스크패턴으로 함으로써, 재차 행하였다.
이 절차를 10회 반복함으로써, 제22도의 마스크패턴을 얻었다.
이 보정에 의하여, 각 평가점에 있어서의 에지편차량의 3σ는 설계패턴 그대로의 마스크에서는 0.104㎛이었던 것을 0.009㎛까지 삭감하는 것에 성공하였다. 제22도의 마스크에 의하여 얻어지는 저스트포커스에서의 레지스트패턴은 제23도에 나타내고 있으며, 보정 전의 제21도와 비교하여 매우 양호한 레지스트패턴이 얻어지고 있는 것이 나타나고 있다.
본 실험예의 방법으로 얻어진 마스크를 사용함으로써, 전기특성이 양호한 반도체장치를 높은 수율로 제조할 수 있었다.
비교예 2
이 비교예 2에서는, 상기 실시예 6에 있어서, 설계패턴의 각부와 변부에, 소정의 간격(예를 들면 0.175㎛)으로 평가점을 배치하고, 즉 소정의 폭보다 좁은 패턴의 단변부(32a)에도, 단변의 증점 이외의 부분에 평가점(30)을 부가한 이외는, 상기 실시예 6과 동일하게 하여, 마스크패턴의 보정을 행하였다.
제24도에 설계패턴에 부가된 평가점을 나타내고, 제25도에 보정에 의하여 얻어진 마스크패턴을 나타내고, 제26도에 전사레지스트패턴을 나타낸다.
비교예 2에 있어서는, 도면중의 A의 점에 있어서, 라인엔드의 증점에 평가점이 부가되어 있지 않으므로, 평가점에서의 선폭은 보정되어 있지만, 라인엔드의 증점에서 패턴이 빠져나와 있다 (제27도 참조). 이에 대하여 실시예 6에서는, 라인엔드의 증점에 평가점이 부가되어 있으므로, 빠져나와 있지 않다 (제28도 참조). 이와 같이, 본 실시예의 방법을 이용함으로써, 라인엔드의 패턴의 보정정밀도를 향상시킬 수 있다.
실시예 7
본 실시예 7은 0.35㎛룰의 패턴을 노광파장 365nm, NA=0.50, σ=0.68의 조건으로, 노광하는 경우에 있어서, 본 발명을 적용한 것이다.
제29도에, 본 실시예에 있어서 적용한 설계패턴을 나타낸다.
먼저, 제30도에 나타낸 바와 같이, 설계패턴의 각부 및 변부에 대하여 평가점을 생성하였다. 그 때에, 본 실시예에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 소정 길이 이하의 미소한 변(32c)에는 평가점을 부가하지 않는 동시에, 당해 미소한 변에 접하는 각부(32d)에는 평가점을 부가하지 않고, 기타의 각부 및 변부에 각각 소정의 간격으로 평가점을 배치하였다. 소정 길이란 본 실시예에서는, 약 0.3㎛ 이하이었다. 또, 경사진 변(32e)에 관해서는, 그것이 계단형의 패턴이라고 가정하고, 각 계단의 수평선에 하나의 비율로 평가점을 배치하였다. 또한, 반복영역경계(32b)상의 변에는, 평가점을 배치하지 않았다.
다음에, 이 설계패턴 그대로의 마스크를 저스트포커스로 전사한 경우에 얻어지는 광강도분포를 구하고, 스레시홀드치 Eth에 있어서 슬라이스한 등고선을 레지스트이미지로서 구하였다 (제31도). 단, 스레시홀드치 Eth는 제31도에 있어서의 L이 0.35㎛로 되도록 설정되어 있다.
이어서, 상기 평가점 모두에 있어서, 레지스트이미지의 에지에 대하여, 평가점으로 부터 레지스트에지위치의 편차량을 구하였다. 이 때의 에지위치의 편차를 계측하는 방향은 코너 이외의 평가점에서는, 에지에 대하여 수직방향으로 하고, 패턴외부방향을 정방향으로 하였다. 코너의 점에 있어서는, 코너를 형성하는 2변의 방향벡터의 합의 방향으로 하고, 동일하게 패턴외측을 정방향으로 하였다.
단, 코너의 평가점에는 후에 행해지는 패턴의 보정이 과잉으로 행해지지 않도록 하기 위하여, 에지의 편차량의 목표치를 외측에 철의 코너에 관해서는 -0.07㎛, 외측에 요의 코너에는 +0.07㎛로 하고, 이들의 목표치와 에지위치의 평가점의 편차량과의 차를 구하였다.
이렇게 하여, 얻어진 에지의 편차량에 대하여, 역의 방향으로 각 평가점 근방의 마스크패턴의 변부를 이동하여 보정마스크패턴을 얻었다. 여기서, 패턴의 변부의 이동량은 편차량에 대하여 0.25를 곱한 크기로 하였다.
또한, 이들의 절차를 평가점의 위치는 그대로 하고, 입력하는 패턴을 보정마스크패턴으로 함으로써, 재차 행하였다.
이 절차를 8회 반복함으로써, 제32도의 마스크패턴을 얻었다.
이 보정에 의하여, 각 평가점에 있어서의 에지편차량의 3σ는 설계패턴 그대로의 마스크에서는 0.079㎛이었던 것을 0.028㎛까지 삭감하는 것에 성공하였다. 제32도의 마스크에 의하여 얻어지는 저스트포커스에서의 레지스트패턴은 제33도에 나타내고 있으며, 보정 전의 제31도와 비교하여 매우 양호한 레지스트패턴이 얻어지고 있는 것이 나타나고 있다.
본 실시예의 방법으로 얻어진 마스크를 사용함으로써, 전기특성이 양호한 반도체장치를 높은 수율로 제조할 수 있었다.
실시예 8
본 실시예는 0.35㎛룰의 메모리디바이스의 폴리실리콘레이어의 패턴을 노광파장 365nm, NA = 0.50, σ= 0.68의 조건으로, 포지티브의 노볼락레지스트에 노광하는 경우에 있어서, 본 발명을 적용한 것이다.
제34도에, 본 실시예에 있어서 적용한 설계패턴을 나타낸다.
먼저, 제35도에 나타낸 바와 같이, 설계패턴의 변부에 대하여 평가점을 생성하였다. 그 때에, 본 실시예에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 소정 길이 이하의 미소한 변(32c)에는 평가점을 부가하지 않는 동시에, 당해 미소한 변에 접하는 각부(32d)에는 평가점을 부가하지 않고, 기타의 각부 및 변부에 각각 소정의 간격으로 평가점을 배치하였다. 소정 길이란 본 실시예에서는, 약 0.3㎛ 이하이었다. 또, 경사진 변(32e)에 관해서는, 그것이 계단형의 패턴이라고 가정하고, 각 계단의 수평선에 하나의 비율로 평가점을 배치하였다. 또한, 반복영역경계(32b)상의 변에는, 평가점을 배치하지 않았다.
다음에, 이 설계패턴 그대로의 마스크를 저스트포커스로 전사한 경우에 얻어지는 광강도분포를 구하고, 이것을 예를 들면 상기 식(6)으로 나타낸 바와 같은 콘볼루션적분을 행하고, 이 콘볼루션을 스레시홀드치 Eth에 있어서 슬라이스한 등고선을 레지스트 이미지로서 구하였다 (제36도). 단, 스레시홀드치 Eth는 제36도에 있어서의 L이 0.35㎛로 되도록 설정되어 있다.
또한, 리소그라피프로세스에서 필요한 초점심도를 ±0.75㎛로 하고, 0.75㎛ 디포커스에 있어서의 광강도분포와 가우스함수의 콘볼루션을 구하고, 상기 Eth에 있어서 슬라이스한 등고선을 구하였다 (제37도).
또, 리소그라피프로세스에서 필요한 노광여유도를 ±10%로 하고, 상기의 2개의 콘볼루션에 있어서, Eth를 10% 감소시킨 높이 Eth-에 있어서 슬라이스한 등고선을 노광량 +10% 증가한 경우에 있어서의 레지스트이미지로서, Eth를 10% 증가시킨 높이 Eth+에 있어서 슬라이스한 등고선을, 노광량을 10% 감소한 경우에 있어서의 레지스트이미지로서, 각각 구하였다. 이로써, 초점위치가 저스트포커스와 0.75㎛ 디포커스, 노광량이 최적노광량, 10% 오버도즈, -10% 언더도즈의 합계 6종류의 레지스트이미지가 산출되게 된다.
이어서, 상기 평가점 모두에 있어서, 6종류의 레지스트이미지의 에지에 대하여, 평가점으로부터 레지스트에지위치의 편차량을 구하였다. 이 때의 에지위치의 편차를 계측하는 방향은 코너 이외의 평가점에서는, 에지에 대하여 수직방향으로 하고, 패턴외부 방향을 정방향으로 하였다. 코너의 점에 있어서는, 코너를 형성하는 2변의 방향벡터의 합의 방향으로 하고, 동일하게 패턴외측을 정방향으로 하였다.
이와 같이 하여 얻어진 평가점마다의 6조건에 있어서의 에지의 편차량의 평균치를 구하였다.
단, 코너의 평가점에는 후에 행해지는 패턴의 보정이 과잉으로 행해지지 않도록 하기 위하여, 에지의 편차량의 목표치를 외측에 철의 코너에 관해서는 -0.07㎛, 외측에 요의 코너에는 +0.07㎛로 하고, 이들의 목표치와 에지위치의 평가점의 편차량과의 차를 구하고, 이들의 평균치를 구하였다.
이렇게 하여, 얻어진 에지의 편차량에 대하여, 역의 방향으로 각 평가점 근방의 마스크패턴의 변부를 이동하여, 보정마스크패턴을 얻었다. 여기서, 패턴의 변부의 이동량은 편차량의 평균치에 대하여 0.25를 곱한 크기로 하였다.
또한, 이들의 절차를 평가점의 위치는 그대로 하고, 입력하는 패턴을 보정마스크패턴으로 함으로써, 재차 행하였다.
이 절차를 4회 반복함으로써, 제38도의 마스크패턴을 얻었다.
이 보정에 의하여, 각 평가점에 있어서의 저스트포커스, 0.75㎛ 디포커스의 2종류의 초점위치와, 최적 노광량, 10% 오버도즈, -10% 언더도즈의 3종류의 노광량의 조합에 있어서의 레지스트패턴에서의 에지편차량의 3σ는 설계패턴 그대로의 마스크에서는 0.291㎛이었던 것을 본 실시예 0.132㎛까지 삭감하는 것에 성공하였다. 제38도의 마스크에 의하여 얻어지는 저스트포커스, 0.75㎛ 디포커스에서의 레지스트패턴은 제39도, 제40도에 나타내고 있으며, 보정 전의 제36도, 제37도와 비교하여 매우 양호한 레지스트패턴이 얻어지고 있는 것이 나타나고 있다.
본 실시예에 관한 방법으로 얻어지는 마스크를 사용함으로써, 전기특성이 양호한 반도체장치를 높은 수율로 제조할 수 있었다,
그리고, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 노광조건은 본 실시예에 기재된 값에 한정되는 것은 아니고, 사용하는 포토레지스트도 본 실시예에 한정되는 것은 아니고, 마스크패턴도 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.
또, 노광방법도 변형조명법이나, 동필터링법을 이용해도 되고, 사용하는 마스크도 하프톤방식이나 레벤손방식이라는 위상시프트마스크라도 되고, 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 종래기술의 문제점을 해결하고, 설계패턴에 가까운 레지스트패턴을 얻도록, 마스크패턴을 산출하는 것을 가능하게 하고, 이로써 고수율이고 고성능의 디바이스를 생산하는 수단을 제공할 수 있다.
제1도는 본 발명의 일실시예에 관한 마스크패턴의 보정장치의 개략 블록도.
제2도는 제1도에 나타낸 보정장치를 사용하여 마스크패턴의 보정을 행하는 수순을 나타낸 플로차트도.
제3도는 전사(轉寫)레지스트패턴의 산출(시뮬레이션)을 행하는 수순을 나타낸 플로차트도.
제4도 (A)는 평가점마다 레지스트에지의 편차를 측정하기 위한 방법을 나타낸 개략도, 제4도 (B)는 마스크패턴의 보정변형공정을 나타낸 개략도.
제5도는 제4도에 나타낸 수순의 일부의 개념을 나타낸 도면,
제6도는 잠상(潛像)형성강도의 계산에 사용되는 스레시홀드치 Eth 및 상수 α의 구하는 방법의 일예를 나타낸 플로차트도.
제7도 (A),(B)는 2차원 광강도분포를 단순히 스레시홀드치로 슬라이스한 경우에는, 실제의 패턴선폭과 반드시 일치하지는 않는 것을 나타낸 개략도.
제8도 (A)는 각 디포커스 및 노광시간에 있어서의 L/S전사실험에 있어서 구한 선폭(SEM)과 실시예에 관한 시뮬레이션방법을 이용하여 구한 선폭(본 수법)과, 선폭(본 수법)과 선폭(SEM)과의 차분과의 대응도표이고, 제8도 (B)는 (A)에 나타낸 선폭(본 수법) 및 선폭(SEM)을 종축, 노광시간을 횡축에 나타내어 플롯한 그래프.
제9도 (A)는 각 디포커스 및 노광시간에 있어서의 L/S전사실험에 있어서 구한 선폭(SEM)과, 비교예에 관한 시뮬레이션방법을 이용하여 구한 선폭(종래 수법)과, 선폭(종래 수법)과 선폭(SEM)과의 차분과의 대응도표이고, 제9도 (B)는 (A)에 나타낸 선폭(종래 수법) 및 선폭(SEM)을 종축, 노광시간을 횡축에 나타내어 플롯한 그래프.
제10도는 실시예에 관한 목표점의 설정방법을 나타낸 개략도.
제11도는 당초의 설계패턴을 나타낸 평면도.
제12도는 평가점의 배치방법의 일례를 나타낸 평면도.
제13도는 저스트포커스에서의 시뮬레이션결과를 나타낸 패턴의 평면도.
제14도는 복수회의 반복보정공정에서 보정된 마스크패턴의 일예를 나타낸 평면도.
제15도는 제14도에 나타낸 보정이 끝난 마스크패턴을 사용하여, 저스트포커스에서 시뮬레이션된 전사이미지를 나타낸 평면도.
제16도는 비교예 1에 관한 평가점의 배치방법을 나타낸 평면도.
제17도는 비교예 1에서 얻어진 보정이 끝난 마스크패턴의 일예를 나타낸 평면도.
제18도는 제17도에 나타낸 보정이 끝난 마스크패턴을 사용하여, 저스트포커스에서 시뮬레이션된 전사이미지를 나타낸 평면도.
제19도는 본 발명의 다른 실시예의 당초의 설계패턴을 나타낸 평면도,
제20도는 평가점의 배치방법의 다른 일예를 나타낸 평면도.
제21도는 저스트포커스에서의 시뮬레이션결과를 나타낸 패턴의 평면도,
제22도는 복수회의 반복보정공정에서 보정된 마스크패턴의 일예를 나타낸 평면도.
제23도는 제22도에 나타낸 보정이 끝난 마스크패턴을 사용하여, 저스트포커스에서 시뮬레이션된 전사이미지를 나타낸 평면도.
제24도는 비교예 2에 관한 평가점의 배치방법을 나타낸 평면도.
제25도는 비교예 2에서 얻어진 보정이 끝난 마스크패턴의 일예를 나타낸 평면도.
제26도는 제25도에 나타낸 보정이 끝난 마스크패턴을 사용하여, 저스트포커스에서 시뮬레이션된 전사이미지를 나타낸 평면도.
제27도는 제26도의 요부확대 평면도.
제28도는 제23도의 요부확대 평면도,
제29도는 본 발명의 다른 실시예의 당초의 설계패턴을 나타낸 평면도.
제30도는 평가점의 배치방법의 다른 일예를 나타낸 평면도,
제31도는 저스트포커스에서의 시뮬레이션결과를 나타낸 패턴의 평면도.
제32도는 복수회의 반복보정공정에서 보정된 마스크패턴의 일예를 나타낸 평면도.
제33도는 제32도에 나타낸 보정이 끝난 마스크패턴을 사용하여, 저스트포커스에서 시뮬레이션된 전사이미지를 나타낸 평면도.
제34도는 다른 실시예에 관한 당초의 설계패턴을 나타낸 평면도.
제35도는 다른 실시예에 관한 평가점의 배치방법의 일예를 나타낸 평면도.
제36도는 다른 실시예에 관한 저스트포커스에서의 시뮬레이션결과를 나타낸 패턴의 평면도.
제37도는 다른 실시예에 관한 디포커스에서의 시뮬레이션결과를 나타낸 패턴의 평면도.
제38도는 다른 실시예에 관한 복수회의 반복보정공정에서 보정된 마스크패턴의 일예를 나타낸 평면도.
제39도는 제38도에 나타낸 보정이 끝난 마스크패턴을 사용하여, 저스트포커스에서 시뮬레이션된 전사이미지를 나타낸 평면도.
제40도는 제38도에 나타낸 보정이 끝난 마스크패턴을 사용하여, 디포커스에서 시뮬레이션된 전사이미지를 나타낸 평면도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
(2) : 입력수단, (4) : 설계패턴기억수단, (6) : 전사조건기억수단, (8) : 평가점배치수단, (10) : 시뮬레이션수단, (12) : 비교수단, (14) : 변형수단, (16) : 보정패턴기억수단, (18) : 반복수단, (20) : 출력수단, (30) : 평가점, (32) : 설계패턴, (34) : 전사이미지, (36) : 목표점.

Claims (29)

  1. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고,
    상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 각부(角部)에 각각 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부(邊部)에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  2. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고,
    상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부에 대하여, 각부로부터 소정의 수의 범위에서 소정의 좁은 간격으로 평가점을 부가하고, 각부로부터 떨어진 나머지의 변부에서는, 소정의 넓은 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  3. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고,
    상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 소정 길이 이하의 미소한 변에는 평가점을 부가하지 않는 동시에, 당해 미소한 변에 접하는 각부에는 평가점을 부가하지 않고, 기타의 각부 및 변부에 각각 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  4. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고,
    상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 소정의 반복영역 경계상이 아닌 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 반복영역 경계상이 아닌 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  5. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고,
    상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 폭보다 좁은 패턴의 단변부에는, 단변의 대략 증점에 평가점을 부가하고, 그 이외의 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정 방법.
  6. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정방법에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치공정과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션공정과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교공정과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형공정과를 가지고,
    상기 평가점배치공정에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 소정의 길이보다 짧은 변부에 접하는 패턴의 각부를 제외한 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 있어서, 소정의 길이보다 짧은 변에 접하고 있는 끝에는 비교적 큰 간격으로 평가점을 부가하고, 남는 상기 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  7. 제1항~제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형공정에서 변형된 설계패턴을 사용하여, 상기 시뮬레이션공정에서 변형공정까지를 1회 이상 반복하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  8. 제1항∼제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션공정에서는, 미리 설정한 노광여유도의 복수의 노광량과, 미리 설정한 초점심도의 범위내의 복수의 초점위치와의 조합에 따른 복수 종류의 전사조건에 있어서, 각각 전사이미지를 시뮬레이션하여, 복수의 전사이미지를 얻고,
    상기 비교공정에서는, 상기 복수의 전사이미지의 각각에 대하여, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하여, 각 평가점마다, 복수 종류의 차를 산출하고,
    상기 변형공정에서는, 상기 평가점마다의 복수 종류의 차가 소정의 기준으로 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  9. 제1항∼제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션공정에서는, 상기 설계패턴 및 노광조건에 따라서, 기판상의 2차원 광강도를 산출하고,
    상기 기판의 2차원 평면상의 임의의 착안한 위치의 주변위치에 있어서의 광강도와, 상기 착안한 위치와 주변위치와의 거리에 따라서, 상기 착안한 임의의 위치의 노광에너지에의 복수의 상기 주변위치에 있어서의 광강도에 의한 영향을 산출하여 누적함으로써, 상기 착안한 임의의 위치에서의 잠상(潛像)형성강도를 상기 기판의 2차원 평면에서 산출하고,
    상기 기판의 2차원 평면에 있어서의 상기 잠상형성강도의 분포를 구하고,
    노광량 및 현상조건에 대응한 잠상형성강도의 스레시홀드치를 결정하고,
    상기 잠상형성강도의 분포에 대하여, 상기 스레시홀드치에서의 등고선을 구하고,
    상기 등고선에 의하여 규정되는 패턴을 전사이미지로서 산출하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  10. 제1항~제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형공정에서는, 상기 각 평가점마다 비교된 차의 역방향으로, 당해 차의 크기에 일정한 계수를 곱한 크기만큼, 상기 평가점 근방의 마스크패턴의 경계선을 이동하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 계수가 0 보다 크고 1 미만인 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정 방법.
  12. 제1항~제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 평가점배치공정에서는, 상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 동시에, 소정의 평가점에서는, 당해 평가점과는 별도로, 목표점을 설정하고,
    상기 비교공정에서는, 평가점만이 설정된 위치에 있어서는, 시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하고, 목표점이 설정된 위치에 있어서는, 목표점과 전사이미지와의 차를 비교하고,
    상기 변형공정에서는, 각 평가점마다 또는 상기 목표점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 목표점은 상기 설계패턴의 철형 각부 또는 요형 각부에 위치하는 평가점에 대응하여 설정되고, 상기 철형 각부에서는, 각부의 내측에 목표점이 결정되고, 요형 각부에서는, 각부의 외측에 목표점이 결정되는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정방법.
  14. 제1항∼제6항 중 어느 한 항에 기재한 마스크패턴의 보정방법을 이용하여 보정된 마스크패턴을 가지는 포토마스크.
  15. 제1항∼제6항 중 어느 한 항에 기재한 마스크패턴의 보정방법을 이용하여 보정된 마스크패턴을 가지는 포토마스크를 사용하여 노광을 행하는 노광방법.
  16. 제1항∼제6항 중 어느 한 항에 기재한 마스크패턴의 보정방법을 이용하여 보정된 마스크패턴을 가지는 포토마스크를 사용하여 포토리소그라피가공하여 제조된 반도체장치.
  17. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정장치에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치수단과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션수단과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교수단과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형수단과를 가지고,
    상기 평가점배치수단에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  18. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정장치에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치수단과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션수단과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교수단과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형수단과를 가지고,
    상기 평가점배치수단에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 패턴의 변부에 대하여, 각부로부터 소경의 수의 범위에서 소정의 좁은 간격으로 평가점을 부가하고, 각부로부터 떨어진 나머지의 변부에서는, 소정의 넓은 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  19. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정장치에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치수단과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션수단과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교수단과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형수단과를 가지고,
    상기 평가점배치수단에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 그 설계패턴의 소정 길이 이하의 미소한 변에는 평가점을 부가하지 않는 동시에, 당해 미소한 변에 접하는 각부에는 평가점을 부가하지 않고, 기타의 각부 및 변부에 각각 소정의 간격으로 평 가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  20. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정장치에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치수단과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션수단과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교수단과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형수단과를 가지고,
    상기 평가점배치수단에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 소정의 반복영역 경계상이 아닌 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 반복영역 경계상이 아닌 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  21. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정장치에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치수단과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션수단과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교수단과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형수단과를 가지고,
    상기 평가점배치수단에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 패턴의 각부에 각각 평 가점을 배치하고, 또한 소정의 폭보다 좁은 패턴의 단변부에는, 단변의 증점에 평가 점을 부가하고, 그 이외의 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  22. 포토리소그라피공정에서 사용하는 포토마스크의 마스크패턴을 원하는 설계패턴에 가까운 전사이미지가 얻어지도록, 변형시키는 마스크패턴의 보정장치에 있어서,
    상기 원하는 설계패턴의 패턴외주에 따라서, 복수의 평가점을 배치하는 평가점배치수단과,
    평가점이 부가된 설계패턴의 포토마스크를 사용하여, 소정의 전사조건으로 노광을 행한 경우에 얻어지는 전사이미지를 시뮬레이션하는 시뮬레이션수단과,
    시뮬레이션된 전사이미지와, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하는 비교수단과,
    상기 각 평가점마다 비교된 차에 의존하여, 당해 차가 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 변형수단과를 가지고,
    상기 평가점배치수단에서는, 원하는 설계패턴에 대하여, 소정의 길이보다 짧은 변부에 접하는 패턴의 각부를 제외한 패턴의 각부에 각각 평가점을 배치하고, 또한 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 있어서, 소정의 길이보다 짧은 변에 접하고 있는 끝에는 비교적 큰 간격으로 평가점을 부가하고, 남는 상기 소정의 길이보다 긴 패턴의 변부에 대하여 소정의 간격으로 평가점을 배치하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  23. 제17항~제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형수단으로 변형된 설계패턴을 사용하여, 상기 시뮬레이션공정에서 변형공정까지를 1회 이상 반복하는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  24. 제17항∼제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션수단이 미리 설정한 노광여유도의 복수의 노광량과, 미리 설정한 초점심도의 범위내의 복수의 초점위치와의 조합에 따른 복수 종류의 전사조건에 있어서, 각각 전사이미지를 시뮬레이션하여, 복수의 전사이미지를 얻는 수단을 가지고,
    상기 비교수단이 상기 복수의 전사이미지의 각각에 대하여, 상기 설계패턴과의 차를 상기 각 평가점마다 비교하여, 각 평가점마다, 복수 종류의 차를 산출하는 수단을 가지고,
    상기 변형수단이 상기 평가점마다의 복수 종류의 차가 소정의 기준으로 작아지도록, 상기 설계패턴을 변형하는 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  25. 제17항∼제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시뮬레이션수단이 상기 설계패턴 및 노광조건에 따라서, 기판상의 2차원 광 강도를 산출하는 수단과,
    상기 기판의 2차원 평면상의 임의의 착안한 위치의 주변위치에 있어서의 광강도와, 상기 착안한 위치와 주변위치와의 거리에 따라서, 상기 착안한 임의의 위치의 노광에너지에의 복수의 상기 주변위치에 있어서의 광강도에 의한 영향을 산출하여 누적함으로써, 상기 착안한 임의의 위치에서의 잠상형성강도를 상기 기판의 2차원 평면에서 산출하는 수단과,
    상기 기판의 2차원 평면에 있어서의 상기 잠상형성강도의 분포를 구하는 수단과,
    노광량 및 현상조건에 대응한 잠상형성강도의 스레시홀드치를 결정하는 수단과,
    상기 잠상형성강도의 분포에 대하여, 상기 스레시홀드치에서의 등고선을 구하는 수단과,
    상기 등고선에 의하여 규정되는 패턴을 전사이미지로서 산출하는 수단과를 가지는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  26. 제17항∼제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 변형수단이 상기 각 평가점마다 비교된 차의 역방향으로, 당해 차의 크기에 일정한 계수를 곱한 크기만큼, 상기 평가점 근방의 마스크패턴의 경계선을 이동하는 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 마스크패턴의 보정장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 계수가 0 보다 크고 1 미만인 것을 특징으로 하는 마스크 패턴의 보정장치.
  28. 제17항∼제22항 중 어느 한 항에 기재한 마스크패턴의 보정장치와,
    상기 마스크패턴의 보정장치에서 보정된 마스크패턴의 포토마스크를 묘화하는 묘화수단과를 가지는 포토마스크의 제조장치.
  29. 제17항∼제22항 중 어느 한 항에 기재한 마스크패턴의 보정장치와,
    상기 마스크패턴의 보정장치에서 보정된 마스크패턴의 포토마스크를 사용하여 노광을 행하는 노광수단과를 가지는 반도체장치의 제조장치.
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