KR101108084B1 - 노광방법 및 컴퓨터 프로그램을 기억한 메모리 매체 - Google Patents

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Abstract

노광방법은, 노광 조건을 변경하면서 현재의 노광 조건 하에서 상면에 형성되는 상을 계산하는 것과, 상기 계산된 상의 선폭을 평가하는 것을 포함한 처리를 실행함으로써 노광 조건을 결정하는 스텝과, 상기 결정된 노광 조건 하에서 상기 기판을 노광하는 스텝을 포함하고, 상기 결정 스텝은, 상기 계산된 상의 간이 평가값을 계산하고, 상기 간이 평가값이 허용값을 충족할 경우에는, 상기 계산된 상을 평가한 후에 상기 노광 조건을 변경하고 변경된 노광 조건에서 상기 처리를 실행하고, 상기 간이 평가값이 상기 허용값을 충족하지 않을 경우에는 상기 계산된 상을 평가하지 않고 상기 노광 조건을 변경하고, 변경된 노광 조건에서 상기 처리를 실행한다.
노광방법, 노광조건, 평가값, 허용값, 회로 패턴

Description

노광방법 및 컴퓨터 프로그램을 기억한 메모리 매체{EXPOSURE METHOD AND MEMORY MEDIUM STORING COMPUTER PROGRAM}
본 발명은, 노광방법, 및 컴퓨터 프로그램을 기억한 메모리 매체에 관한 것이다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 반도체 디바이스의 회로 패턴의 선폭을 결정짓는 가장 중요한 처리가 노광 장치에 의한 노광 처리다. 노광 처리에서는, 광원으로부터의 빛으로 조명 광학계에 의해 원판을 조명하여, 투영 광학계를 거쳐서 상기 원판의 패턴을 기판 상의 감광제에 투영함으로써, 상기 감광제의 노광 처리가 행해진다.
최근에는, 회로 선폭의 미세화가 진행함에 따라, 고해상도를 실현하는 기술을 채용한 노광 장치가 개발되고 있다. 해상도를 결정하는 파라미터로서는, 광원의 파장, 투영 광학계의 개구수(NA), 프로세스와 관련된 수치(소위 프로세스 팩터(process factor) K1)가 있다. 고해상도를 실현하는 기술로서, NA를 크게 하는 기술, 프로세스 팩터 K1을 작게 하는 기술이 있다. 프로세스 팩터를 작게 하는 기 술로서는, 예를 들면 변형 조명, 편광 조명, 투영 광학계의 수차 조정 등을 들 수 있다.
최근에는, 고해상도를 실현하는 기술이 다양화하고, 복잡해지고 있다. 그러한 상황하에서, 패턴을 기판 위에 고정밀도로 전사하기 위해서는, 이들의 기술과 관련되는 다양한 파라미터를 결정할 필요가 있다. 이들 파라미터로서는, 예를 들면 조명 광학계의 동공면에 있어서의 광강도 분포(이하, 유효 광원 분포), 투영 광학계의 NA 및 수차, 조명광의 편광상태가 있다.
반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서, 그 디바이스의 수율을 결정하기 위한 가장 엄격한 요소의 하나는 치수 정밀도이다. 치수 정밀도는, 패턴 선폭의 미세화에 따라 한층 더 엄격해지고 있다. 이것에 의해 치수 정밀도를 선폭값 이하로 증가시키도록 다양한 노광 조건을 최적화할 필요성이 높아지고 있다.
일본국 공개특허공보 특개2004-247737호는, 유효 광원 형상의 최적화 방법에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 이 특허문헌에는, 유효 광원을 격자 패턴에 따른 점광원으로 분할하고 분할된 점광원을 평가함으로써 유효 광원을 최적화하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 이 특허문헌에는 한계치수(CD), 초점심도(DOF), 노광 허용범위(EL), 8%의 노광 허용범위에서의 초점심도(DOF＠8％EL), 조사량 대 사이즈(E1:1), 밀집/고립 형상 바이어스, 형상의 사이즈에 의한 임의의 바이어스를 평가하는 방법이 기재되어 있다. 또, 이 특허문헌에는 사이드 로브(side-lobe) 전사, 필름 손실, 측벽 각도, 마스크 결함 증가 요인(MEEF), 선형 해상력, 절대 해상력을 평가하는 방법이 기재되어 있다.
다양한 파라미터의 최적화에 있어서, 개개의 파라미터의 값을, 이들 값을 이용해서 취해질 것으로 예상되는 자리수의 범위의 전체에 걸쳐서 변경하면서 노광 조건을 결정하는 데에는 방대한 시간이 걸린다.
본 발명은, 노광 조건을 보다 단시간으로 결정하기 위한 기술을 제공한다.
본 발명의 일 국면은, 투영 광학계의 물체면에 배치된 원판을 조명 광학계로 조명해서 상기 투영 광학계의 상면에 상을 형성함으로써 상기 상면에 배치된 기판을 노광하는 방법을 제공하고, 이 방법은 현재의 노광 조건 하에서 상기 상면에 형성되는 제1의 상을 계산하는 것과, 상기 계산된 제1의 상의 선폭을 평가하는 것을 포함한 처리를 실행함으로써 노광 조건을 결정하는 스텝과, 상기 결정된 노광 조건 하에서 상기 기판을 노광하는 스텝을 포함하고, 상기 결정 스텝은, 상기 계산된 제1의 상의 간이 평가값을 계산하고, 상기 간이 평가값이 허용값을 충족할 경우에는, 상기 계산된 제1의 상을 평가한 후에 노광 조건을 변경하고 변경된 노광 조건에서 상기 처리를 실행하고, 상기 간이 평가값이 상기 허용값을 충족하지 않을 경우에는 상기 계산된 제1의 상을 평가하지 않고 노광 조건을 변경하고, 변경된 노광 조건에서 상기 처리를 실행한다.
본 발명의 그 외의 특징들은 첨부도면을 참조하면서 이하의 예시적인 실시 예의 설명으로부터 밝혀질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.
우선, 디바이스의 제조 공정을, 도 2 및 도 3을 참조해서 설명한다. 도 2는, 디바이스의 제조공정을 설명하기 위한 플로차트다. 디바이스로서는, 예를 들면 LSI, IC, 메모리 등의 반도체 칩, 액정 패널 등의 표시 디바이스, CCD 및 CMOS 센서 등의 촬영 센서를 들 수 있다. 여기에서는, 일례로서 반도체 칩의 제조에 관하여 설명한다.
스텝 1(회로 설계)에서는, 반도체 칩의 회로를 설계한다. 스텝 2(마스크 제작)에서는, 설계한 회로 패턴을 형성한 마스크(원판)를 제작한다. 스텝 3(웨이퍼 제조)에서는, 실리콘 등의 재료를 사용해서 웨이퍼를 제조한다. 스텝 4(웨이퍼 프로세스)는, 전(前)공정이라고 불리며, 스텝 4에서는, 마스크와 웨이퍼를 사용해서 리소그래피에 의해 웨이퍼 위에 회로를 형성한다. 스텝 5(조립)는, 후공정이라고 불리며, 스텝 5에서는, 스텝 4에서 제조된 웨이퍼를 칩 형태로 가공해서 반도체 칩을 형성한다. 이 공정은, 어셈블리 공정(다이싱 및 본딩) 및 패키징 공정(칩 봉입) 등을 포함한다. 스텝 6(검사)에서는, 스텝 5에서 형성된 반도체 칩의 동작 확인 테스트, 내구성 테스트 등의 검사를 행한다. 스텝 7(출하)에서는, 상기의 공정 후에 완성된 반도체 칩을 출하한다.
여기에서는, 스텝 1(회로 설계)에 관하여 설명한다. 여기에서 LSI의 설계를 예로서 설명한다. LSI의 설계에서는, 우선, 시스템 설계를 행한다. 시스템 설계에서는, LSI의 사양을 결정해서, 시스템을 하드웨어와 소프트웨어로 분리하고, 또 하드웨어를 블록으로 분할한다. 일반적으로, LSI는, 복수의 블록을 포함할 수 있다. 이들 블록은, 플립플롭 등의 논리 게이트가 작은 회로로부터, CPU 및 DSP 등의 대 규모의 블록까지 다양하게 있을 수 있다. 예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 1개의 LSI는, CPU(41), DSP(42), ROM(43), RAM(44), 로직 45 및 46, ADC(47), DAC(48), 및 PLL(49) 등의 블록(매크로셀이라고도 한다)을 포함할 수 있다.
다음에, LSI의 논리 설계를 행한다. 논리 설계에서는, 시스템 설계로 설계된 시스템의 하드웨어를 실현하는 논리회로를 자동으로 생성한다. 최종적으로는, 반도체 디바이스의 회로 소자로서 기능하는 트랜지스터의 게이트와 레벨이 같은 논리회로를 생성한다.
다음에, LSI의 레이아웃 설계를 행한다. 레이아웃 설계에서는, 게이트 레벨의 논리회로로 구성되는 각 블록을, LSI의 칩 내에 어떻게 배치할지를 결정하고, 이들 블록을 연결하는 배선을 설계한다.
이렇게 해서 레이아웃 설계가 행해진 LSI의 회로패턴(이하, 마스크 패턴)에 관한 데이터(이하, 레이아웃 데이터)가, 후술하는 실시 예에 있어서 사용된다. 또한, 광근접 보정을 고려한 보조 패턴을 마스크 패턴에 부가한 데이터를 사용해도 된다.
도 3은, 스텝 4의 웨이퍼 프로세스의 상세를 나타내는 플로차트다. 스텝 11(산화)에서는, 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 12(CVD)에서는, 웨이퍼의 표면에 절연막을 형성한다. 스텝 13(전극형성)에서는, 웨이퍼 위에 전극을 증착 등에 의해 형성한다. 스텝 14(이온주입)에서는, 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(레지스트 처리)에서는, 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 16(노광)에서는, 마스크(원판)의 회로 패턴을 감광제가 도포된 웨이퍼에 투영해서 상기 감광제를 노광한 다. 스텝 17(현상)에서는, 노광된 감광제를 현상해서 마스크 패턴을 형성한다. 스텝 18(에칭)에서는, 마스크 패턴의 개구를 통해서 노출되어 있는 부분을 에칭한다. 스텝 19(레지스트 박리)에서는, 에칭 후에 남아 있는 불필요한 마스크 패턴을 제거한다. 이들의 스텝을 반복해서 행함으로써, 웨이퍼 위에 회로 패턴이 형성된다.
다음에 스텝 16의 노광 처리에서 사용하는 노광 장치에 대해서 도 5를 참조해서 설명한다. 광원(1)과 마스크(원판)(13)와의 사이에 삽입된 광학부품으로 구성되는 광학계를 조명 광학계라고 부른다. 광원(1)은, 예를 들면 자외영역이나 원(遠)자외영역에서 빛을 방출하는 초고압 수은램프나 엑시머 레이저일 수 있다. 광원(1)이 발생하는 빛은, 광속 정형 광학계(2)에 의해 목표로 하는 광속형상으로 변환되어서, 회절광학소자(3)에 입사한다.
회절광학소자(3)는, 입사한 빛을 회절시켜서, 푸리에 변환 렌즈(4)를 거쳐서, 푸리에 변환면에 목표로 하는 제1 광 분포를 형성한다. 회절광학소자(3)는, 형성해야 할 유효 광원 분포에 따라 전환이 가능하다.
줌 광학계(5)는, 제1 광 분포에서 나와서 줌 광학계(5)에 입사하는 광속을 플라이-아이(fly-eye) 렌즈(6)의 입사면 6a에 소정의 배율로 결상시킨다. 또한, 줌 광학계(5)는, 줌 광학계(5)와 플라이 아이 렌즈(6)에 광속이 입사하는 영역을 조정하는 기능을 갖고, 따라서 유효 광원 분포 등의 조명조건을 변경할 수 있다.
회절광학소자(3)와 푸리에 변환 렌즈(4)를 제1 광학 유닛(100)으로 하고, 조명 형상 변환기 201과 202를 제2 광학 유닛(200)으로 하며, 줌 광학계(5)를 제3 광학 유닛(300)으로 한다. 또한, 제1 광학 유닛(100)에 의해 형성되는 광강도 분포를 제1 광 분포(A)로 하고, 제2 광학 유닛(200)에 의해 형성되는 광강도 분포를 제2 광 분포(B)로 하고, 제3 광학 유닛(300)에 의해 형성되는 광강도 분포를 동공면 분포(C)로 한다. 동공면 분포(C)는, 유효 광원 분포와 동의어이고, 조사면(마스크 13)에 입사하는 빛의 각도 분포와도 동의어다.
유효 광원 분포는, 광학 유닛의 조합에 의존한다. 유효 광원 분포의 형성에 직접적으로 관여하는 유닛을 유효 광원 분포 형성 유닛이라고 부른다. 유효 광원 분포 형성 유닛은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 회절광학소자(3)로부터 조리개 부재(7)까지의 광로에 존재하는 광학부품을 가리킨다.
제1～제3 광학 유닛(100~300)은, 광원(1)으로부터의 광속을 목표로 하는 형상으로 변환하여, 플라이 아이 렌즈(6)의 입사면 6a에 있어서의 광강도 분포와 입사하는 광속의 각도 분포를 목표로 하는 분포로 조정한다. 이 동작에 의해, 조명 광학계의 동공면에 있어서의 광강도 분포(유효 광원 분포)가 조정된다.
이하, 제2 광학 유닛(200)에 대해서 상세히 설명한다. 종래부터 잘 알려져 있는 환형의 유효 광원 분포(도 8a)를 형성하기 위해서, 조명 형상 변환기는, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 빛의 입사측에 오목의 원추면(또는 평면)을 갖고, 사출측에 볼록의 원추면을 갖는 프리즘일 수 있다.
4중극의 유효 광원 분포(도 9a)를 형성하기 위해서, 조명 형상 변환기는, 도 9b에 나타나 있는 바와 같이, 입사측에 오목 4각추면(또는 평면)을 갖고, 사출측에 볼록 4각추면을 갖는 프리즘일 수 있다. 여기에서, 입사면과 사출면에 있어서의 4각추의 능선과 광축이 이루는 각도는 서로 같아도 되고, 또는 조명 효율을 향상시 키기 위해서 서로 달라도 된다(원추형의 프리즘에도 마찬가지). 혹은, 회절광학소자(3)로 4중극의 제1 광 분포를 형성하고, 입사측에 오목의 원추면(또는 평면)을 설치하며, 사출측에 볼록의 원추면을 설치함으로써, 4중극 조명을 형성할 수 있다.
또한, 각 조명 형상 변환기를 도 10a 및 도 11a에 나타나 있는 바와 같이, 한 쌍의 프리즘으로서 구성하여, 광축 방향으로 상대적으로 이동 가능하게 하면, 보다 다양한 유효 광원 분포를 형성하는 것이 가능해진다. 도 10a 및 도 11a에 나타내는 한 쌍의 프리즘은, 입사면이 오목의 원추면이고 사출면이 평면인 프리즘과, 입사면이 평면이고 사출면이 볼록의 원추면인 프리즘으로 구성된다. 이들의 프리즘의 간격이 작을 때에는, 도 10b에 나타나 있는 바와 같이, 발광부의 폭이 큰(윤대(輪臺)율이 큰) 환형의 유효 광원 분포가 형성된다. 한편, 이들 프리즘 간의 간격을 크게 하면, 도 11b에 나타낸 것처럼, 발광부의 폭이 작은(윤대율이 작다) 환형의 유효 광원 분포가 형성된다.
이하, 제3 광학 유닛(300)에 대해서 상세히 설명한다. 도 12a는 유효 광원 분포의 단면의 광강도의 일례를 나타낸다. 제3 광학 유닛(300)을 구성하는 줌 광학계(5)를 조정해서 유효 광원 분포의 크기를 변화시키면, 단면 광강도는 도 12a에 나타낸 상태로부터 도 12b에 나타낸 상태로 변화될 수 있다. 이때의 유효 광원 분포는, 도 12c에 나타낸 상태로부터 도 12d에 나타낸 상태로 변화될 수 있다. 줌 광학계(5)는, 소정의 윤대율을 유지한 채, 유효 광원 분포의 크기(σ값)를 조정하도록 구성될 수 있다.
이상의 구성으로 예를 들면 환형의 유효 광원 분포(도 8a)를 형성하기 위해 서, 제1 광학 유닛(100)은 원형의 제1 광 분포(A)를 형성한다. 또한, 제2 광학 유닛(200)은 환형의 제2 광 분포(B)를 형성한다. 그리고, 제2 광학 유닛(200) 내의 광학소자(프리즘)를 구동함으로써 윤대율(환형 형상의 내경(내부 σ)을 외경(외부 σ)으로 나눈 값)을 조정할 수 있다. 또한, 제3 광학 유닛(300)은, 제2 광 분포의 형상을 유지한 채, 유효 광원 분포의 크기를 조정할 수 있다.
플라이 아이 렌즈(6)는, 복수의 미세 렌즈를 2차원적으로 배치함으로써 구성되고, 그 사출면이 조명 광학계의 동공면에 해당하고, 동공면 분포(유효 광원 분포)를 형성하고 있다. 조명 광학계의 동공면에는, 불필요한 빛을 차광해서 목표로 하는 분포를 형성하기 위한 조리개 부재(7)가 배치된다. 조리개 부재(7)는, 조리개 구동기구(도면에 나타내지 않는다)에 의해, 그 개구의 크기 및 형상이 조정된다.
조사 렌즈(8)는, 플라이 아이 렌즈(6)의 입사면 6a에 있어서의 광강도 분포에 의해 시야 조리개(9)를 조명한다. 시야 조리개(9)는, 복수의 이동 가능한 차광판으로 이루어지고, 시야 조리개(9)의 임의의 개구 형상을 형성하도록, 피조사면인 마스크(13)의 면(결과적으로 웨이퍼(15)의 면)의 노광 범위를 제한한다. 결상 렌즈 10 및 11은, 시야 조리개(9)의 개구 형상을 마스크(13)에 투영한다. 편향 미러(12)는, 결상 렌즈 10 및 11의 사이에서 광로를 편향한다.
마스크(원판)(13)는 마스크 스테이지(17)에 의해 유지되고, 마스크 스테이지(17)는 마스크 스테이지 구동장치(미도시)에 의해 구동된다.
투영 광학계(14)는, 조명 광학계에 의해 조명되는 마스크(13)의 패턴 상을 웨이퍼(기판)(15) 위에 형성하여 웨이퍼(15)를 노광한다. 마스크(13) 및 마스크 스 테이지(17)를 광로 외부로 이동시켰을 때, 투영 광학계(14)의 동공면에는, 유효 광원 분포와 같은 광량분포(광강도 분포)가 형성된다. 여기서, 유효 광원 분포는, 마스크(13)면에 입사하는 노광광의 각도 분포에 대응하고, 마스크(13)가 물체면에 없는 경우의 투영 광학계(14)의 동공면에 형성되는 광량분포(광강도 분포)와 관련되어 있다. 여기에서, 투영 광학계(14)의 동공면은, 조명 광학계의 동공면과 광학적으로 공역한 면이라는 점에 유념한다.
웨이퍼(15)는, 웨이퍼 스테이지(18)에 의해 유지되고, 웨이퍼 스테이지(18)는, 투영 광학계(14)의 광축 방향 및 광축과 직교하는 평면을 따라 이동한다. 웨이퍼 스테이지(18)는, 웨이퍼 스테이지 구동장치(미도시)에 의해 구동된다.
검출기(16)는, 웨이퍼(15)가 위치되는 면에 입사하는 노광광의 광량을 검출하도록 웨이퍼 스테이지(18)에 탑재되어 있다. 웨이퍼 스테이지(18)는, 웨이퍼(15)가 배치되는 면을 따라 검출기(16)가 이동하도록 구동된다. 이때 검출기(16)에 의해 검출되는 신호가 주제어기(20)에 전달된다.
주제어기(20)는, 액추에이터(22)를 제어함으로써 유효 광원 분포를 조정한다.
제어기(21)는, 주제어기(20)로부터의 다른 지령에 따라, 투영 광학계(14) 내의 광학소자 14a～14d의 구동을 제어하고, 투영 광학계(14)의 수차를 제어한다. 또한, 제어기(21)는, 주제어기(20)로부터의 지령에 따라, 투영 광학계(14)의 동공면에 배치된 NA 조리개 14e를 제어하여, 투영 광학계의 NA를 조정한다. 주제어기(20)에는, 컴퓨터(30)가 접속되어 있다.
도 6은, 컴퓨터(30)의 구성 예를 도시한 블럭도이다. 컴퓨터(30)는, 노광 조건을 결정하는 프로그램을 실행한다. 컴퓨터(30)는, 제어부(31), 기억부(32), 브리지(33), 출력 인터페이스(34), 네트워크 인터페이스(35), 및 입력 인터페이스(36)를 포함한다. 제어부(31), 기억부(32), 출력 인터페이스(34), 네트워크 인터페이스(35), 및 입력 인터페이스(36)는 버스를 거쳐서 개별적으로 브리지(33)에 접속되어 있다. 출력 인터페이스(34)에는 디스플레이(37)가 접속되고, 입력 인터페이스(36)에는 입력장치(38)가 접속되어 있다. 네트워크 인터페이스(35)는, LAN 등의 네트워크에 접속되어, 다른 컴퓨터와 데이터의 통신이 가능하다. 또한, 네트워크 인터페이스(35)에는, 노광장치의 주제어기(20)가 접속되어 있다.
제어부(31)는, CPU(Central Processing Unit), DSP(Digital Signal Processor), FPGA (Field Programmable Gate Array), 마이크로컴퓨터 등을 포함할 수 있다. 기억부(32)는, ROM, RAM 등의 메모리를 포함할 수 있다. 입력장치(38)는, 마우스와 키보드를 포함할 수 있다. 제어부(31)는, 기억부(32)에 기억된 컴퓨터 프로그램(소프트웨어 코드)을 실행함으로써, 그 컴퓨터 프로그램에 따른 처리 또는 방법을 실행하는 장치로서 기능하도록 컴퓨터를 제어한다. 컴퓨터 프로그램에 따른 처리의 결과는, 출력 인터페이스(34)를 거쳐서 디스플레이(37), 다른 출력 디바이스 및/또는 주제어기(20)에 출력될 수 있다. 기억부(32)에는, 컴퓨터 프로그램뿐만 아니라 NA와, 제조해야 할 디바이스의 레이아웃 데이터와, 유효 광원 분포와, 조명 광학계의 구성요소의 종류, 조합, 파라미터 및 제약 정보와, 투영 광학계의 수차정보가 기억될 수 있다. 투영 광학계의 수차정보와 레이아웃 데이터는, 네트워크 인 터페이스(35)를 거쳐서 컴퓨터(30)에 제공되어 기억부(32)에 기억될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은, 메모리 매체 또는 네트워크를 거쳐서 컴퓨터(30)에 인스톨될 수 있다.
도 1은, 제1 실시 예에 따른 노광 조건 결정방법의 시퀀스를 나타내는 플로차트다. 보다 자세하게는, 기억부(32)에 기억된 컴퓨터 프로그램(소프트웨어 코드)에 따라 제어부(31)가 동작함으로써 이 플로차트에 나타낸 처리가 실행된다. 이하, 도 1, 도 7a～7d, 도 13a 및 13b를 참조하면서 노광 조건 결정방법을 설명한다.
우선, S101에서는, 마스크 패턴(원판 패턴)이 설정된다. 좀더 구체적으로는, 스텝 S101에서는, 노광 조건을 결정하기 위해 사용하는 마스크 패턴이 설정된다. 이 마스크 패턴은, 전형적으로는, 평가를 위해서만 사용되지만, 실제의 디바이스를 제조하기 위해서 사용되어도 된다. 이 실시 예는, 일례로서, 도 13a 및 13b에 나타내는 80nm의 라인 및 스페이스 폭을 갖는 L/S(라인 앤드 스페이스) 패턴을 마스크 패턴이라고 가정해서 설명된다. 도 7c는, 도 13a 및 13b에 나타내는 마스크 패턴을 도 7a에 나타내는 유효 광원 분포로 조명했을 때에 투영 광학계(14)의 상면에 형성되는 상을 예시적으로 나타낸 차트이다. 도 7d는, 도 13a 및 13b에 나타낸 마스크 패턴을 도 7b에 나타낸 유효 광원 분포로 조명했을 때에 투영 광학계(14)의 상면에 형성되는 상을 예시적으로 나타낸 차트이다.
스텝 S102에서는, 투영 광학계(14)의 상면(웨이퍼(15)가 배치되는 면)에 형성되는 상을 계산하기 위해서, 최적화에 있어서 고정값이 설정된다. 예를 들면, 투영 광학계(14)의 NA와, 노광광의 파장과, 투영 광학계(14)의 수차가 설정될 수 있 다. 또한, 상을 계산하기 위해서 고유의 파라미터가 설정될 수 있다. 해당 고유의 파라미터에는, 예를 들면, 상을 계산하기 위한 푸리에 변환에 사용하는 분할수가 포함될 수 있고, 레지스트 상이 취득될 경우에는, 레지스트 고유의 파라미터가 고유의 파라미터에 포함될 수 있다.
여기에서는, 일례로서, 노광광의 파장이 193nm, 투영 광학계(14)의 NA(개구수)가 대략 0.85, 윤대율이 1/2인 환형 조명을 사용하는 것으로 한다. 또한, 레지스트(감광제)의 굴절율을 대략 1.7이라고 한다.
스텝 S103에서는, 최적화하려고 하고 있는 노광 조건으로서의 파라미터에 초기값이 주어진다. 예를 들면, 환형 조명의 외부 σ의 초기값으로서 0.8이 설정될 수 있다.
스텝 S104에서는, 평가 조건이 설정된다. 좀더 구체적으로는, 마스크 패턴에 있어서의 평가 포인트, 노광 조건의 결정에 사용하는 평가값을 계산하기 위한 평가식, 및 평가에 있어서의 허용값이 설정될 수 있다. 설정된 평가 포인트는, 도 13a 및 13b에 예시되어 있는 것과 같이, 중심 선폭 CDc, 및 양단 선폭 CDl, CDr이라고 할 수 있다. 중심 선폭은, L/S 패턴의 중심의 선폭이고, 양단 선폭은, L/S 패턴의 단부의 선폭이다. 선폭 CDc, CDl, CDr와 목표 선폭과의 차를 각각 △CDc, △CDl, △CDr이라고 정의한다.
설정된 평가값으로서, 이 실시 예에서는 아래의 평가식(1)으로 계산되는 평가값 △CD_RMS를 사용한다.
△CD_RMS = {(△CDc2 + △CDl2 + △CDr2)/3)1/2 ...(1)
평가에 있어서의 허용값은, 예를 들면 목표 선폭에 대한 차분이 10nm이하인 조건으로서 설정될 수 있다.
스텝 S105에서는, 유효 광원 분포가 설정된다. 여기에서, 스텝 S103 후에 최초로 스텝 S105가 실행될 때에는, 스텝 S103에서 설정된 초기값에 대응하는 유효 광원 분포가 설정된다. 스텝 S112 후의 스텝 S105에서는, 스텝 S112에서 변경된 유효 광원 분포(노광 조건)의 선택사항에 대응하는 유효 광원 분포가 설정된다. 이 실시 예에서는, 스텝 S112에서 외부 σ을 변경하면서 유효 광원 분포를 최적화한다.
유효 광원 분포는, 예를 들면 조명 광학계에 의해 주어지는 제약에 따라 최적화될 수 있다. 좀더 구체적으로는, 도 8a, 8b, 9a, 및 9b에 나타나 있는 광학 유닛을 선택해서, 도 10a, 10b, 11a, 11b에 나타나 있는 2개의 프리즘 간의 간격을 조정하고, 줌 광학계(5)를 조정함으로써 형성 가능한 유효 광원 분포의 범위 내에서 최적화를 행할 수 있다. 다시 말해, 조명 광학계에 의해 주어지는 제약은, 현재의 노광장치의 기능에 의해 실현 가능한 유효 광원 분포의 범위를 의미한다. 그러나, 조명 광학계에 신규 기능을 집어넣는 것이 가능하면, 그것도 최적화의 대상으로서 설정할 수 있다. 예를 들면, 광축에 대해서 프리즘의 능선이 이루는 각도에 의해 정의된 프리즘의 형상 등도 최적화의 대상이 될 수 있다.
또한, 유효 광원 분포를 최적화함으로써, 이상적인 분포를 찾아내도 된다. 이상적인 분포를 얻기 위한 대표적인 방법의 예로서, 광강도를 균일하게 해서 외부 σ, 윤대율, 개구각, 및 애퍼처(aperture) 치수 등을 파라미터로서 표현하는 방법과, 광강도 분포의 일부를 수식(예를 들면, 다항식, 지수함수, GAUSSIAN 분포, 또는 다른 분포함수 등)으로 나타내고, 수식의 계수를 파라미터로서 표현하는 방법 등이 있다.
또한, 최적화하는 노광 조건은, 유효 광원 분포뿐만 아니라, 노광시에 조정 및 변경될 수 있는 모든 파라미터도 포함한다. 예를 들면, 최적화의 대상의 예로서는 조명광의 편광 분포, 조명광의 중심파장, 조명광의 스펙트럼 형상(복수의 다른 파장의 중첩 형상의 정보도 포함), 투영 광학계의 NA, 투영 광학계의 수차, 투영 광학계의 동공 투과율 분포, 레지스트 표면 반사율의 각도 특성 등이 있다.
스텝 S106(상 계산 스텝)에서는, 설정된 조건(현재의 유효 광원 분포를 포함) 하에서 투영 광학계(14)의 상면에 형성되는 패턴 상이 광학 시뮬레이션에 의해 계산된다. 좀더 구체적으로는, 투영 광학계(14)의 물체면에 배치된 마스크 패턴이 조명 광학계에 의해 조명되어서 투영 광학계(14)에 의해 상면(웨이퍼면)에 형성되는 상(광강도 분포)이 계산된다. 이 상은, 일반적으로, 공중상 또는 광학상 등이라고 불린다.
스텝 S107에서는, 공중상(광강도 분포)의 간이 평가값이 스레숄드를 충족하는지 아닌지를 판정한다. 스텝 S107에서 YES이면, 처리가 스텝 S108로 진행된다. 스텝 S107에서 NO이면, 처리가 스텝 S112로 진행된다. 예를 들면, 스텝 S104에서 설정한 평가 포인트 CDc, CDl, CDr의 평가 방향에 따른 공중상(광강도 분포)의 단 면이 간이 평가의 대상이 된다. 예를 들면, 3점의 평가 포인트 CDc, CDl, CDr에서 취득한 NILS(Normalized Image Log Slope)값 중의 최소의 NILS값을, 간이 평가값이라고 할 수 있다. NILS값은, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 잘 알려진 것처럼, 식(2)에 따라 계산될 수 있다.
NILS value = CD × ∂lnI／∂x ...(2)
여기서, Ⅰ는 광강도, lnI는, 광강도 Ⅰ의 자연대수를 의미한다.
스텝 S107에서 간이 평가값으로서 계산되는 NILS값은, 도 16에 있어서의 N1로서 예시되어 있다. 또한, 스레숄드는, 도 16에 있어서의 N2로서 예시되어 있다.
스레숄드 N2가 0.8이라고 가정한다. 이 경우, 도 16에 나타낸 예에서는, 설정된 유효 광원 분포가 0.60이하의 외부 σ(도 16에서는 "Sigma_out"로 표기)를 갖는 경우, 간이 평가값으로서의 NILS값이 스레숄드 N2을 충족하지 않기 때문에, 스텝 S107에 있어서는 NO라고 판정된다. 그러면, 스텝 S112에 있어서 별도의 유효 광원 분포의 선택사항이 설정되고, 스텝 S105 및 그 다음의 스텝(즉, 최적화를 위한 일련의 처리)이 다시 실행된다. 한편, 도 16에 나타낸 예에 있어서, 설정된 유효 광원 분포가 0.65 이상의 외부 σ을 갖는 경우에는, 간이 평가값으로서의 NILS값이 스레숄드 N2을 충족하므로, 스텝 S107에 있어서는 YES라고 판정된다. 그리고나서, 처리가 스텝 S108로 진행된다.
이와 같이, 이 실시 예에서는, 간이 평가값이 스레숄드를 충족하지 않는 소정의 노광 조건에 관해서 (후술의) 평가값을 계산하지 않고, 이 소정의 노광조건을 다른 노광 조건으로 변경하고, 최적화를 위한 계산을 진척시킨다. 이 동작에 따라, 간이 평가값이 스레숄드를 충족하지 않는 노광 조건(해당 노광 조건에서는, 평가값도 평가기준을 충족시키지 않는다)에 대해서는, 평가값을 계산하지 않기 때문에, 최적화를 위한 계산에 필요로 하는 전체적인 시간이 단축된다. 이상의 설명으로부터 분명히 나타나 있는 바와 같이, 간이 평가값은, (후술의) 평가값을 계산하는데 걸리는 시간보다도 짧은 시간으로 계산이 가능한 평가 지표로서 기능한다.
이 실시 예에서는, 3개의 평가 포인트에서 얻은 NILS 값 중의 최소의 NILS값을 간이 평가값으로서 선택하고 있지만, 예를 들면, 동일 마스크에 존재하는 모든 패턴 중, 하프 피치가 최소인 패턴의 NILS값을 간이 평가값으로 결정해도 된다.
간이 평가값은, 광강도 분포의 강도를 평가할 수 있는 것이면 되고, 간이 평가값으로서는, NILS값 이외에도 다양한 평가값을 선택할 수 있다. 간이 평가값으로서, 예를 들면 식(3)으로 나타낸 결상 콘트라스트값 Cnt 또는 식(4)으로 나타낸 ILS(Image Log Slope)값을 사용할 수도 있다.
Cnt = (Imax - Imin)/(Imax + Imin) ???(3)
ILS value = ∂lnI／∂x ???(4)
간이 평가값으로서 NILS값을 사용하는 경우에는, 스레숄드 N2은, 0.5≤N2≤20의 범위 내에서 제조 프로세스에 따라 설정될 수 있다. 간이 평가값으로서 콘트라스트값 Cnt를 사용하는 경우에는, 스레숄드 Cnt2은, 0.25 ≤ Cnt2 ≤ 0.6의 범위 내에서 제조 프로세스에 따라 설정될 수 있다. 간이 평가값으로서 ILS값을 사용하는 경우에는, 스레숄드 I2는, 1 ≤ I2 ≤ 50[1/㎛]의 범위 내에서 제조 프로세스에 따라 설정될 수 있다.
스텝 S108에서는, 평가 포인트마다, 스텝 S106에서 계산한 공중상에 의거하여 패턴 선폭 CDc, CDl, CDr이 계산된다. 이 계산은, 가장 단순한 일반적으로 사용되는 모델인 고정 슬라이스 모델(fixed slice model)을 사용할 수 있다. 고정 슬라이스 모델은, 공중상을 슬라이스했을 때의 어떤 광강도의 슬라이스 레벨과 공중상과의 교점을, 선폭의 양단의 엣지로서 정의하기 위해서 사용된다. 이 슬라이스 레벨은, 중앙의 패턴의 선폭이 목표값이 되도록 선택될 수 있다.
스텝 S109(평가 스텝)에서는, 스텝 S108에서 계산한 선폭 CDc, CDl, CDr과 목표 치수 80nm에 의거하여, 식(5)에 따라 평가값 △CD_RMS가 계산된다.
△CDc = CDc - 80
△CDl = CDl - 80
△CDr = CDr - 80
△CD_RMS = {(△CDc2 + △CDl2 + △CDr2)/3)1/2 ???(5)
각 유효 광원 분포에 있어서의 평가값은, 도 16에 있어서의 C1으로 표시되어 있다. 또한, 도 16은, 설명의 편의를 위해서, 스레숄드 N2을 충족하는 NILS값을 갖는 유효 광원 분포에 있어서의 평가값 △CD_RMS을 나타낸다는 점에 유념한다.
스텝 S110에서는, 스텝 S109에서 계산한 평가값이 허용범위 내에 있는지, 또한, 복수의 노광 조건(유효 광원)에 대해서 계산된 평가값 중의 최적값인지의 여부가 판단된다. 평가값이 작은 것이 좋은 경우에는, 최적값이 최소값이다. 평가값이 큰 것이 좋은 경우에는, 최적값이 최대값이다. 또는, 최적값은 특정값인 경우도 있 을 수 있다. 평가값으로서 RMS값 △CD_RMS를 채용할 경우, 이 RMS값이, 목표 선폭에 대한 나머지이기 때문에 최적값이 최소값이다.
유효 광원 분포의 선택사항이 도 16에 예시된 것처럼 6종류라고 가정한다. 이 경우, 스레숄드 N2보다 큰 NILS값 N1을 갖는 유효 광원 분포(즉, 스텝 S107에서 YES라고 판단된 유효 광원 분포)에 대응하고, 또 최소의 평가값을 나타내는 외부 σ = 0.65 및 내부 σ = 0.325의 유효 광원 분포가 특정되면, 스텝 S110에 있어서는 YES라고 판정된다. 그 후, 이 특정된 유효 광원 분포는 스텝 S111에서 노광 조건으로서 결정된다.
NILS값에 대하여 스레숄드 N2을 설정하지 않은 경우에는, 외부 σ = 0.55/내부 σ = 0.275의 유효 광원 분포가 최소의 평가값을 나타내지만, 이 분포를 선택하면 디바이스의 제조수율이 나빠질 것으로 예상된다.
스텝 S108에서는, 웨이퍼 상의 레지스트 프로세스의 영향을 모델화한 VTR이나 VBR, 또는 광학상을 쉬프트하면서 콘볼루션(convolution) 적분한 레지스트 모델 등을 사용해서 선폭을 계산해도 된다. 여기에서, VTR는 "Variable Threshold Resist Model"의 약자이며, VBR은 "Variable Bias Resist Model"의 약자이다.
또한, 스텝 S110에 있어서의 판정의 실행 회수가 규정 회수가 되면 간이 평가값이 허용값을 충족시키지 않는 경우에도 처리가 종료하는 조건을, 계산이 무한히 반복되는 것을 방지하도록 설정해도 된다. 그 경우에, 스텝 S104, S103, S102, 및 S101의 설정 중의 적어도 1개를 변경해서 다시 최적화 계산을 행해야 한다.
이와 같이, 광강도 분포의 강도를 간이 평가값으로서 사용함으로써, 최적화 를 위해 필요로 하는 전체적인 시간을 단축하는 것 이외에, 소정의 노광 마진도 확보된 유효 광원 분포를 결정할 수 있다.
컴퓨터(30)를 사용해서 최적화된 노광 조건은, 주제어기(20)에 공급되고, 주제어기(20)는, 액추에이터(22)를 제어해서 노광 조건을 설정한다. 이에 따라 웨이퍼에 목표로 하는 결상 패턴을 형성할 수 있고, 또한 노광 마진도 확보할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 2 실시 예를 설명한다. 여기에서 특히 언급하지 않는 사항에 대해서는, 제 1 실시 예와 같다. 이하에서는, 제 1 실시 예와 다른 부분을 설명한다.
도 14a 및 14b는, 제 2 실시 예에 따른 노광 조건 결정 방법의 시퀀스를 나타내는 플로차트다. 보다 자세하게는, 기억부(32)에 기억된 컴퓨터 프로그램(소프트웨어 코드)에 따라서 제어부(31)가 동작함으로써 이 플로차트에 나타내는 처리가 실행된다. 이 실시 예는, 주로 CD-DOF를 최대화할 수 있는 유효 광원 분포를 결정하는 것을 제공한다.
CD-DOF는, 프로세스 에러를 대표하는 파라미터이며, 노광 장치에 있어서의 디포커스의 허용범위를 나타내는 지표로서 기능한다. 여기에서는, CD-DOF의 일례로서, CD가 10%의 허용값보다 적은 DOF(Depth Of Focus)의 값이 설정된다.
도 15는, 노광광의 파장이 193nm, 투영 광학계의 개구수(NA)가 0.85, 외부 σ가 대략 0.7, 내부 σ가 대략 0.467인 환형 조명을 사용했을 때에 있어서의 고립 패턴의 CD-DOF를 예시하는 그래프이다. 도 15에 있어서, 디포커스량을 횡축, 선폭을 종축이라고 한다. 다항식 등으로 이들 변수의 함수(function)를 피팅(fitting) 한다. 피팅된 곡선이, 목표 선폭(여기에서는 85nm)의 대략 ±10％ 내에 있는 범위를 DOF로서 정의하고 있다.
스텝 S105에서 유효 광원 분포가 계산된 후에, 스텝 S120에서는, 베스트 포커스 위치에 있어서의 패턴 상이 계산된다. 또한, 스텝 S120에 있어서의 처리는, 제 1 실시 예의 스텝 S106에 있어서의 처리와 같다.
스텝 S121에서는, 스텝 S120에서 계산된 공중상(광강도 분포)의 간이 평가값이 스레숄드를 충족하는지 아닌지가 판정된다. 스텝 S121에서 YES이면, 처리가 S122로 진행된다. 스텝 S121에서 NO이면, 처리가 스텝 S112로 진행된다. 예를 들면, 3점의 평가 포인트 CDc, CDl, 및 CDr에서 취득된 NILS값의 최소의 NILS값을 간이 평가값이라고 할 수 있다. 간이 평가값으로서의 NILS값이 스레숄드 N2을 충족하지 않는 경우에는, 스텝 S121에 있어서는 NO라고 판정된다. 이 경우, 별도의 유효 광원 분포의 선택사항이 설정된다. 한편, 간이 평가값으로서의 NILS값이 스레숄드 N2을 충족하는 경우에는, 스텝 S121에 있어서 YES라고 판정되고, 처리가 스텝 S122로 진행된다.
이와 같이, 본 실시 예에서는, 간이 평가값이 스레숄드를 충족하지 않는 노광 조건에 대해서, 베스트 포커스시의 선폭의 계산(S122) 및 디포커스시의 평가(S123-125)를 행하지 않고, 이러한 노광 조건을 다른 노광 조건으로 변경해서, 최적화를 위한 계산을 진척시킨다. 이 동작에 따라, 최적화를 위한 계산에 필요한 전체적인 시간이 단축된다.
이때, 최대의 콘트라스트로 형성될 것으로 예측되는 베스트 포커스시에 있어 서의 상의 NILS값이, 스레숄드보다도 작은 경우에는, 디포커스시에 있어서의 상의 NILS값도 당연히 스레숄드보다 작다고 예측될 수 있다. 이러한 상황하에서, 상기한 바와 같이, 간이 평가값이 스레숄드를 충족하지 않는 노광 조건에 대해서, 베스트 포커스시의 선폭의 계산(S122) 및 디포커스시의 평가(S123-S125)를 행하지 않고, 이 노광 조건을 다른 노광 조건으로 변경해서, 최적화를 위한 계산을 진척시킨다.
스텝 S123(제2 상 계산 스텝)에서는, 설정된 조건(현재의 유효 광원 분포를 포함)하에서 투영 광학계(14)의 상면으로부터 벗어난 면(디포커스된 면)에 형성되는 패턴 상이 광학 시뮬레이션에 의해 계산된다.
스텝 S124에서는, 디포커스시에 있어서의 패턴 상의 선폭이 계산된다. 스텝 S125에서는, 디포커스량이 미리 결정된 양에 도달했는지 아닌지가 체크된다. 스텝 S125에서 YES이면, 처리가 스텝 S109로 진행된다. 스텝 S125에서 NO이면, S126에서 다른 디포커스량이 설정되고, 스텝 S123에서 패턴 상이 다시 계산된다.
스텝 S109에서는, 스텝 S122 및 S124에서 계산된 선폭에 의거하여 평가값(예를 들면, DOF)이 계산된다.
스텝 S110에서는, 스텝 S109에서 계산한 평가값이 허용범위 내에 있고, 또, 복수의 노광 조건(유효 광원)에 대해서 계산된 평가값 중의 최적값인지의 여부가 체크된다. 허용범위 내의 최적의 평가값을 나타내는 유효 광원 분포가 특정되면, 스텝 S110에 있어서는 YES라고 판정된다. 이 특정된 유효 광원 분포는 스텝 S111에서 노광 조건으로서 결정된다. 이상의 처리에 의해, 최대의 DOF를 취득할 수 있는 유효 광원 분포가 결정될 수 있다.
이렇게, 베스트 포커스시에 있어서의 선폭뿐 아니라 디포커스시에 있어서의 선폭도 고려해서 최적화를 행할 경우에는, 계산량이 방대해져, 최적화에 걸리는 시간이 길어진다. 따라서, 간이 평가값이 스레숄드를 충족하지 않는 노광 조건에 대해서 최적화 처리를 행하지 않고 이 노광 조건을 다른 노광 조건으로 변경해서 최적화를 위한 계산을 진척시킨다.
또한, ED-Window(Exposure-Dose-Window)에 의거한 평가에서는, 각 디포커스량의 설정마다 노광량을 슬라이스 레벨에 대해서 10％ 증가시켰을 때와 10％ 감소시켰을 때의 패턴의 선폭이 계산될 수 있다.
ED-Window는, 노광량이 10％ 변경되어도 선폭이 허용값보다 적은 DOF로서 정의되고, 따라서, 노광 공정에 있어서의 변동 요인을 보다 엄격하게 추정하는 평가값이 된다. 이러한 ED-Window를 평가량으로서 취급해서, 베스트 포커스의 베스트 노광량으로 광강도 분포의 강도를 평가하기 위한 스레숄드로 설정함으로써, 대폭 노광 조건의 결정의 효율이 향상한다.
이상과 같이, 이 실시 예에 의하면, DOF를 포함한 평가값에 의거하여 노광 조건을 결정할 때에 있어서의 최적화에 필요한 전체적인 시간을 단축할 수 있다.
본 발명을, 예시적인 실시 예를 참조하면서 설명했지만, 본 발명은 기재된 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 이하의 특허청구범위는 모든 변형, 등가 구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.
도 1은, 제1 실시 예의 노광 조건 결정 방법의 시퀀스를 나타내는 플로차트다.
도 2는, 디바이스의 제조 방법을 예시적으로 도시한 플로차트다.
도 3은 디바이스의 제조 방법을 예시적으로 도시한 플로차트다.
도 4는 LSI 블록의 레이아웃을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 노광 장치의 개략적인 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 6은, 노광 조건 결정 프로그램을 실행하는 컴퓨터의 구성 예를 도시한 도면이다.
도 7a～7d는, 유효 광원 분포와 투영 광학계의 상면에 형성되는 상과의 관계를 예시적으로 설명하는 도면이다.
도 8a는, 환형 조명에 있어서의 유효 광원 분포를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 8b는, 도 8a에 나타낸 것과 같은 분포를 형성하기 위한 원추 프리즘을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 9a는, 중극 조명에 있어서의 유효 광원 분포를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 9b는 도 9a에 나타낸 것과 같은 분포를 형성하기 위한 각추 프리즘을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 10a는, 원추 프리즘의 배치를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 10b는, 도 10a에 나타낸 배치에 대응하는 유효 광원 분포를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 11a는, 원추 프리즘의 또 다른 배치를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 11b는, 도 11a에 나타낸 배치에 대응하는 유효 광원 분포를 예시적으로 도시한 도면이다.
도 12a～12d는, 유효 광원 분포를 예시적으로 도시한 차트이다.
도 13a 및 13b는 마스크 패턴을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 14a 및 14b는 제2 실시 예에 따른 노광 조건 결정 방법의 시퀀스를 나타내는 플로차트다.
도 15는 제2 실시 예에 있어서의 CD-DOF를 예시적으로 나타내는 그래프이다.
도 16은 제1 실시 예에 있어서의 유효 광원의 변화에 대응한 간이 평가값 및 평가값을 예시적으로 도시한 바 그래프이다.

Claims (7)

  1. 원판을 조명 광학계에 의해 조명하여 투영 광학계를 거쳐 기판을 노광하는 노광 장치에 있어서 사용되는 노광 조건을 결정하는 노광 조건 결정 방법으로서,
    상기 노광 조건의 값을 결정하기 위하여 상기 노광 조건의 가정값을 설정하는 스텝과,
    상기 투영 광학계의 상면에 있어서의 광강도 분포에 대하여 광의 강약을 평가하기 위한 간이 평가 조건, 및, 상기 상면에 형성되는 상의 선폭을 평가하기 위한 선폭 평가 조건을 설정하는 스텝과,
    상기 가정값을 이용하여 상기 투영 광학계의 상면에 있어서의 광강도 분포를 계산하고, 그 계산된 광강도 분포를 상기 간이 평가 조건에서 평가하여 간이 평가값을 계산하는 제1 평가 스텝과,
    상기 간이 평가값이 허용값을 충족하는 경우에, 상기 상면에 형성되는 상의 선폭을 계산하고, 그 계산된 선폭을 상기 선폭 평가 조건에서 평가하여 선폭에 관한 평가값을 계산하는 제2 평가 스텝과,
    상기 제2 평가 스텝에 있어서, 상기 선폭에 관한 평가값이 허용값을 충족하는 경우에 상기 노광 조건값을 결정하는 결정 스텝을 가지고,
    상기 노광 조건 결정 방법에서는, 상기 제1 평가 스텝에 있어서 상기 간이 평가값이 허용값을 충족하지 않는 경우에, 상기 제2 평가 스텝을 행하지 않고 상기 가정값을 변경하여, 변경 후의 가정값을 이용하여 상기 제1 평가 스텝을 반복하고, 상기 결정 스텝에서는, 최신의 가정값을 상기 노광 조건값으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 노광 조건 결정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간이 평가값은, 상기 투영 광학계의 상면에 있어서의 광강도 분포의 NILS값, ILS값 및 콘트라스트 값 중의 하나인 것을 특징으로 하는 노광 조건 결정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 평가 스텝에 있어서, 상기 간이 평가값이 허용값을 충족하는 경우에, 상기 상면으로부터 벗어난 위치에 형성되는 상의 선폭을 계산하고, 상기 상면에 형성되는 상 및 상기 상면으로부터 벗어난 위치에 형성되는 상을 상기 선폭 평가 조건에서 평가하여 선폭에 관한 평가값을 계산하는 것을 특징으로 하는 노광 조건 결정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광 조건은, 조명 조건을 포함한 것을 특징으로 하는 노광 조건 결정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 노광 조건은, 유효 광원 분포를 포함한 것을 특징으로 하는 노광 조건 결정 방법.
  6. 원판을 조명 광학계에 의해 조명하여 투영 광학계를 거쳐 기판을 노광하는 노광 장치에 있어서 사용되는 노광 조건을 결정하는 노광 조건 결정 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한 메모리 매체로서, 상기 노광 조건 결정 방법은,
    상기 노광 조건의 값을 결정하기 위하여 상기 노광 조건의 가정값을 설정하는 스텝과,
    상기 투영 광학계의 상면에 있어서의 광강도 분포에 대하여 광의 강약을 평가하기 위한 간이 평가 조건, 및, 상기 상면에 형성되는 상의 선폭을 평가하기 위한 선폭 평가 조건을 설정하는 스텝과,
    상기 가정값을 이용하여 상기 투영 광학계의 상면에 있어서의 광강도 분포를 계산하고, 그 계산된 광강도 분포를 상기 간이 평가 조건에서 평가하여 간이 평가값을 계산하는 제1 평가 스텝과,
    상기 간이 평가값이 허용값을 충족하는 경우에, 상기 상면에 형성되는 상의 선폭을 계산하고, 그 계산된 선폭을 상기 선폭 평가 조건에서 평가하여 선폭에 관한 평가값을 계산하는 제2 평가 스텝과,
    상기 제2 평가 스텝에 있어서, 상기 선폭에 관한 평가값이 허용값을 충족하는 경우에 상기 노광 조건값을 결정하는 결정 스텝을 가지고,
    상기 노광 조건 결정 방법에서는, 상기 제1 평가 스텝에 있어서 상기 간이 평가값이 허용값을 충족하지 않는 경우에, 상기 제2 평가 스텝을 행하지 않고 상기 가정값을 변경하여, 변경 후의 가정값을 이용하여 상기 제1 평가 스텝을 반복하고, 상기 결정 스텝에서는, 최신의 가정값을 상기 노광 조건값으로서 결정하는 것을 특징으로 하는 메모리 매체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 간이 평가값이 허용값을 충족하고, 상기 선폭 평가값이 허용값을 충족하지 않는 경우에, 상기 노광 조건을 변경하는 것을 특징으로 하는 노광 조건 결정 방법.
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