KR20090030216A - Mask data generation method, mask fabrication method, exposure method, device fabrication method, and storage medium - Google Patents

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KR20090030216A
KR20090030216A KR1020080089643A KR20080089643A KR20090030216A KR 20090030216 A KR20090030216 A KR 20090030216A KR 1020080089643 A KR1020080089643 A KR 1020080089643A KR 20080089643 A KR20080089643 A KR 20080089643A KR 20090030216 A KR20090030216 A KR 20090030216A
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미요코 카와시마
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캐논 가부시끼가이샤
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F1/00Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
    • G03F1/36Masks having proximity correction features; Preparation thereof, e.g. optical proximity correction [OPC] design processes

Abstract

A mask data generation method, a mask fabrication method, an exposure method, a device fabrication method, and a storage medium is provided to increase coherency by inserting an auxiliary pattern into a place having lower coherency. A controller(20), a display unit(30), a memory unit(40), an input unit(50) and a media interface(60) are connected to a bus wire(10). The Controller is composed of CPU, GPU, and DSP or a microcomputer and includes a cache memory for a temporary memory. The controller uses data stored in a memory unit and calculates processing, and the display unit indicates the information relating to execution of a mask data generating program. The memory unit stores the mask data generating program provided from a storage medium(70) connected to the media interface. The memory unit stores the mask data(408) as the output information.

Description

마스크 데이터의 생성방법, 마스크 제작방법, 노광방법, 디바이스 제조방법 및 기억매체{MASK DATA GENERATION METHOD, MASK FABRICATION METHOD, EXPOSURE METHOD, DEVICE FABRICATION METHOD, AND STORAGE MEDIUM}Mask data generation method, mask manufacturing method, exposure method, device manufacturing method and storage medium {MASK DATA GENERATION METHOD, MASK FABRICATION METHOD, EXPOSURE METHOD, DEVICE FABRICATION METHOD, AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 마스크 데이터의 생성방법, 마스크 제작방법, 노광방법, 디바이스 제조방법 및 기억매체에 관한 것이다.The present invention relates to a method of generating mask data, a method of making a mask, an exposure method, a device manufacturing method and a storage medium.

포토리소그래피 기술을 사용해서 반도체 메모리나 논리회로 등의 미세한 반도체 디바이스를 제조할 때에, 노광 장치가 사용되고 있다. 노광 장치는, 마스크(레티클)에 형성된 회로 패턴을 투영 광학계에 의해 웨이퍼 등의 기판에 투영해서 전사한다. 최근에는, 반도체 디바이스의 미세화가 진행됨에 따라, 노광 장치에 있어서는, 노광 파장(노광 광의 파장)보다도 작은 라인 폭을 갖는 패턴을 형성하는 것이 필요해지고 있다. 단, 이러한 미세한 패턴에 대하여는, 빛의 회절의 영향이 현저히 드러나기 때문에, 패턴의 윤곽(패턴 형상)이 그대로 웨이퍼에 형성되지 않는다. 예를 들면, 패턴의 코너가 둥글게 되거나, 패턴의 길이가 짧아진다.The exposure apparatus is used when manufacturing fine semiconductor devices, such as a semiconductor memory and a logic circuit, using photolithography technique. The exposure apparatus projects and transfers the circuit pattern formed on the mask (reticle) onto a substrate such as a wafer by a projection optical system. In recent years, as miniaturization of a semiconductor device advances, in an exposure apparatus, it is necessary to form the pattern which has a line width smaller than an exposure wavelength (wavelength of exposure light). However, in such a fine pattern, since the influence of light diffraction is remarkable, the outline (pattern shape) of the pattern is not formed in the wafer as it is. For example, the corners of the pattern are rounded or the length of the pattern is shortened.

최근에는, 웨이퍼에 형성된 패턴의 형상 정밀도의 열화를 줄이기 위해서, 패 턴 형상을 보정 처리(소위, OPC(Optical Proximity Correction))을 실행해서 마스크 패턴이 설계되어 있다. OPC는, 마스크 패턴의 요소마다 그 형상 및 주위의 요소의 영향을 고려해서, 룰 베이스계(rule-based system)나 광 시뮬레이션을 사용한 모델 베이스계에 따라 패턴 형상을 보정한다.In recent years, in order to reduce the deterioration of the shape precision of the pattern formed in the wafer, a mask pattern is designed by performing a pattern shape correction process (so-called OPC (Optical Proximity Correction)). The OPC corrects the pattern shape in accordance with a rule-based system or a model base system using light simulation in consideration of the shape of each mask pattern element and the influence of surrounding elements.

광 시뮬레이션을 사용한 모델 베이스계는, 원하는 광학 상을 취득할 때까지 마스크 패턴을 변형시킨다. 해상되지 않을 만큼의 작은 보조 패턴을 삽입하는 방법도 제안되어 있다.The model base system using the optical simulation deforms the mask pattern until a desired optical image is obtained. A method of inserting an auxiliary pattern small enough to not be resolved is also proposed.

일본국 공개특허공보 특개2004-221594호(특허문헌 1) 및 Robert Socha, Douglas Van Den Broeke, Stephen Hsu, J. Fung Chen, Tom Laidig, Noel Corcoran, Uwe Hollerbach, Kurt E. Wampler, Xuelong shi, and Will Conley, "Contact Hole Reticle Optimization by Using Interference Mapping Lithography(IML(TM))", Proceedings of SPIE, U.S.A., SPIE press, 2005, Vol.5853, pp.180-193"은, 보조 패턴을 어떻게 삽입해야 할지를 수치계산으로 도출하는 기술을 개시하고 있다. 이러한 기술은, 간섭 맵(Interference map)을 수치계산으로 얻어서, 마스크 위에서 서로 간섭하는 위치와 간섭을 서로 상쇄하는 위치를 도출한다. 간섭 맵에 있어서 간섭하는 위치에는, 전사되어야 할 주 패턴을 통과한 노광 광의 위상과 보조 패턴을 통과한 노광 광의 위상이 서로 같도록 보조 패턴을 삽입한다. 간섭 맵에 있어서 간섭을 서로 상쇄하는 위치에는, 주 패턴을 통과한 노광 광의 위상과 보조 패턴을 통과한 노광 광의 위상이 180도의 차를 갖도록 보조 패턴을 삽입한다. 그 결과, 전사되어야 하는 주 패턴과 보조 패턴이 강하게 서로 간섭해서, 주 패턴을 성공적으로 노광할 수 있다. 상술한 간섭 맵은 마스크면에 관해서 결상관계에 있는 상면에서의 광 진폭을 나타낸다. 주 패턴은, 마스크 위에 존재하는 요소이며, 웨이퍼에 전사되는 요소이다.Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-221594 (Patent Document 1) and Robert Socha, Douglas Van Den Broeke, Stephen Hsu, J. Fung Chen, Tom Laidig, Noel Corcoran, Uwe Hollerbach, Kurt E. Wampler, Xuelong shi, and Will Conley, "Contact Hole Reticle Optimization by Using Interference Mapping Lithography (IML (TM))", Proceedings of SPIE, USA, SPIE press, 2005, Vol.5853, pp.180-193 " A technique for deriving whether or not to be calculated by numerical calculation is disclosed, which obtains an interference map by numerical calculation, and derives a position that interferes with each other on the mask and a position that cancels the interference with each other. The auxiliary pattern is inserted so that the phase of the exposure light passing through the main pattern to be transferred and the phase of the exposure light passing through the auxiliary pattern are equal to each other. One The auxiliary pattern is inserted so that the phase of the exposure light and the phase of the exposure light passing through the auxiliary pattern have a difference of 180 degrees. As a result, the main pattern to be transferred and the auxiliary pattern strongly interfere with each other, so that the main pattern can be successfully exposed. The above-described interference map shows the light amplitude on the upper surface which is in an image-relative relationship with respect to the mask surface The main pattern is an element existing on the mask and an element transferred onto the wafer.

회로 패턴은, 라인 패턴과 콘택 홀 패턴으로 크게 분류될 수 있다.Circuit patterns may be broadly classified into line patterns and contact hole patterns.

특허문헌 1에 개시된 기술은, 라인 패턴이 1차원 라인과 같고, 콘택홀 패턴이 크기가 없는 점과 같다고 가정하여 보조 패턴을 산출한다. 그래서 주 패턴의 형상을 산출할 수 없다. 이 상황에 대처하기 위해서, 보조 패턴의 위치, 형상 및 크기 등을 산출하고나서, 주 패턴을 새롭게 산출해야 한다. 주 패턴의 광 근접 효과 보정을 행하여, 근사한 공중 상(aerial image)이 아니라 근사하지 않은 공중 상으로부터 모델 베이스계에 따라 그것의 스펙(specifications)을 산출하는 것이 일반적이다. 따라서, 특허문헌 1에서는, 주 패턴 및 보조 패턴을 포함한 마스크 패턴을 얻기 위해서 근사하지 않은 공중 상의 계산을 여러 번 요구하여, 긴 계산 시간이 필요하다.The technique disclosed in Patent Literature 1 calculates an auxiliary pattern assuming that the line pattern is the same as the one-dimensional line and the contact hole pattern is the same as the point where there is no size. Thus, the shape of the main pattern cannot be calculated. In order to cope with this situation, it is necessary to calculate the position, shape and size of the auxiliary pattern and then newly calculate the main pattern. It is common to perform optical proximity effect correction of the main pattern to calculate its specifications according to the model base system from the non-approximated aerial image rather than the approximate aerial image. Therefore, in patent document 1, in order to obtain the mask pattern containing a main pattern and an auxiliary pattern, calculation of the aerial image which is not approximate is requested many times, and a long calculation time is needed.

또한, 특허문헌 1에서는, 보조 패턴을 산출할 때에, 주 패턴을 선이나 점으로 근사하고 있기 때문에, 주 패턴과 보조 패턴과의 광 근접효과의 상호작용이 고려되지 않고 있다. 따라서, 나중에 취득되는 보정된 주 패턴이, 먼저 취득된 보조 패턴에 대하여 광 근접 효과를 일으킨다. 그 결과, 예기하고 있었던 보조 패턴의 효과를 취득할 수 없거나, 보조 패턴이 취득한 마스크 패턴에 악영향을 주는 경우가 있다. 특히, 라인 패턴이 주 패턴으로서 사용되는 경우, 라인 선단 부분과 굴곡된 부분에서 광 근접효과 보정에 의한 형상변화가 크기 때문에, 보조 패턴의 삽입 이 매우 어렵다.Moreover, in patent document 1, since the main pattern is approximated by a line or a point when calculating an auxiliary pattern, the interaction of the optical proximity effect of a main pattern and an auxiliary pattern is not considered. Therefore, the corrected main pattern acquired later causes an optical proximity effect to the auxiliary pattern acquired first. As a result, the effect of the anticipated auxiliary pattern may not be acquired, or it may adversely affect the mask pattern acquired by the auxiliary pattern. In particular, when the line pattern is used as the main pattern, the insertion of the auxiliary pattern is very difficult because the shape change by the optical proximity effect correction is large in the line leading part and the bent part.

본 발명은, 미세한 패턴을 고정밀하게 형성하는 마스크 위0의 데이터를 생성하는 생성방법을 제공한다.The present invention provides a generation method for generating data on a mask which forms a fine pattern with high precision.

본 발명의 일 국면에 의하면, 광원으로부터의 빛을 사용해서 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용된 마스크의 데이터를 컴퓨터에 의해 생성하는 생성방법이 제공되는데, 이 생성방법은 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성하는 광강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보와, 상기 기판에 형성해야 할 목표 패턴에 의거하여, 상기 투명 광학계의 상기 상면에 형성된 공중 상을 산출하는 공중 상 산출스텝과, 상기 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 2차원 상 추출스텝과, 상기 2차원 상 추출스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 주 패턴 결정스텝과, 상기 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 피크 부분 추출스텝과, 상기 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 보조 패턴 결정스텝과, 상기 보조 패턴 결정스텝에서 결정된 보조 패턴을 상기 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 상기 마스크의 부분에 삽입하여, 상기 주 패턴 결정스텝에서 결정한 주 패턴과 보조 패턴을 포함한 패턴 데이터를 상기 마스크의 데이터로서 생성하는 생성스텝을 포함한다.According to one aspect of the invention, the computer generates data of a mask used in an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating the mask using light from a light source and a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto a substrate. A generating method is provided, wherein the generating method comprises information on the light intensity distribution formed by the illumination optical system on the pupil plane of the projection optical system, information on the wavelength of light from the light source, and an image plane side of the projection optical system. From an aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on the upper surface of the transparent optical system based on the information on the numerical aperture of the and the target pattern to be formed on the substrate, and from the aerial image calculated by the aerial image calculation step. The two-dimensional image extraction step of extracting the two-dimensional image and the two-dimensional image extracted in the two-dimensional image extraction step Extracting a peak portion at which the light intensity becomes a peak value in a region excluding a region in which the main pattern is projected onto the upper surface, from a main pattern determination step for determining a main pattern and an aerial image calculated in the aerial image calculation step; The peak portion extraction step, an auxiliary pattern determination step for determining an auxiliary pattern based on the light intensity of the peak portion extracted in the peak portion extraction step, and an auxiliary pattern determined in the auxiliary pattern determination step, are extracted in the peak part extraction step. And a generating step of inserting into the portion of the mask corresponding to the peak portion and generating pattern data including the main pattern and the auxiliary pattern determined in the main pattern determination step as data of the mask.

본 발명의 제 2 국면에 의하면, 광원으로부터의 빛을 사용해서 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광장치에 사용된 마스크의 데이터를 컴퓨터에 의해 생성하는 생성방법이 제공되는데, 이 생성방법은, 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성하는 광 강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보와, 상기 기판에 형성해야 할 목표 패턴에 의거하여, 상기 투영 광학계의 상면에 형성된 공중 상을 산출하는 제 1의 공중 상 산출스텝과, 상기 제 1의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 제 1의 2차원 상 추출스텝과, 상기 제 1의 2차원 상 추출 스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 제 1의 주 패턴 결정스텝과, 상기 제 1의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서, 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 제 1의 피크 부분 추출스텝과, 상기 제 1의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 제 1의 보조 패턴 결정스텝과, 상기 제 1의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 상기 마스크의 부분에 삽입되고 상기 제 1의 보조 패턴 결정스텝에서 결정되는 보조 패턴과 상기 제 1의 주 패턴 결정스텝에서 결정된 주 패턴을 포함하는 패턴과, 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성하는 광강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보에 의거하여, 상기 투명 광학계의 상면에 형성되는 공중 상을 산출하는 제 2의 공중 상 산출스텝과, 상기 제 2의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 제 2의 2차원 상 추출스텝과, 상기 제 2의 2차원 상 추출스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 제 2의 주 패턴 결정스텝과, 상기 제 2의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 제 2의 피크 부분 추출스텝과, 상기 제 2의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 제 2의 보조 패턴 결정스텝과, 상기 제 2의 보조 패턴 결정스텝에서 결정된 보조패턴을 상기 제 2의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 상기 마스크의 부분에 삽입하여, 상기 제 2의 주 패턴 결정스텝에서 결정한 주 패턴과 보조 패턴을 포함한 패턴 데이터를 상기 마스크의 데이터로서 생성하는 생성스텝을 포함한다.According to a second aspect of the present invention, data of a mask used in an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask using light from a light source and a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto a substrate is generated by a computer. A generating method is provided, wherein the generating method includes information on a light intensity distribution formed by the illumination optical system on the pupil plane of the projection optical system, information on a wavelength of light from the light source, and the projection optical system. A first aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on the upper surface of the projection optical system based on information on the numerical aperture on the image surface side, a target pattern to be formed on the substrate, and the first aerial image calculation; A first two-dimensional image extraction step for extracting a two-dimensional image from the aerial image calculated in the step; and a two-dimensional image extracted in the first two-dimensional image extraction step In the area | region except the area | region where the said main pattern is projected on the said upper surface from the 1st main pattern determination step which determines the main pattern of the said mask based on, and the aerial image computed by the said 1st aerial image calculation step, A first peak portion extraction step for extracting a peak portion at which the light intensity becomes a peak value, and a first auxiliary pattern for determining an auxiliary pattern based on the light intensity of the peak portion extracted in the first peak portion extraction step In the auxiliary pattern and the first main pattern determination step, which are inserted in the portion of the mask corresponding to the peak portion extracted in the first peak portion extraction step and determined in the first auxiliary pattern determination step, A pattern including the determined main pattern, information on the light intensity distribution formed by the illumination optical system on the pupil plane of the projection optical system, and the light source A second aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on the upper surface of the transparent optical system based on the information on the wavelength of light and the numerical aperture on the image surface side of the projection optical system; Based on the second two-dimensional image extraction step of extracting the two-dimensional image from the aerial image calculated in the aerial image calculation step and the two-dimensional image extracted in the second two-dimensional image extraction step, the main pattern of the mask is applied. A peak portion at which the light intensity becomes a peak value in a region excluding the region where the main pattern is projected on the image surface from the second main pattern determination step to be determined and the aerial image calculated in the second aerial image calculation step. A second peak portion extraction step of extracting a second step, a second auxiliary pattern determination step of determining an auxiliary pattern based on the light intensity of the peak portion extracted in the second peak portion extraction step, A main pattern determined in the second main pattern determination step by inserting the auxiliary pattern determined in the second auxiliary pattern determination step into a portion of the mask corresponding to the peak portion extracted in the second peak portion extraction step; And a generation step of generating pattern data including an auxiliary pattern as data of the mask.

본 발명의 제 3 국면에 의하면, 상기 생성방법에 의해 생성된 데이터에 의거하여 마스크를 제작하는 것을 포함하는 마스크 제작방법이 제공된다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a mask fabrication method comprising fabricating a mask based on data generated by the generation method.

본 발명의 제 4 국면에 의하면, 상기 마스크 제작방법으로 마스크를 제작하는 스텝과, 제작된 마스크를 조명하는 스텝과, 투영 광학계를 통해서 상기 마스크의 패턴 상을 기판에 투영하는 스텝을 포함하는 것을 노광방법이 제공된다.According to the fourth aspect of the present invention, there is provided a step of manufacturing a mask by the mask manufacturing method, illuminating the manufactured mask, and projecting the pattern image of the mask onto a substrate through a projection optical system. A method is provided.

본 발명의 제 5 국면에 의하면, 상기 노광 방법을 이용해서 기판을 노광하는 스텝과, 노광된 기판에 대하여 현상공정을 수행하는 스텝을 포함하는 디바이스 제 조방법이 제공된다.According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising a step of exposing a substrate using the above exposure method and a step of performing a developing step on the exposed substrate.

본 발명의 제 6 국면에 의하면, 광원으로부터의 빛을 사용해서 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치에 사용된 마스크의 데이터를 컴퓨터에 의해 생성하는 프로그램을 기억한 기억매체가 제공되는데, 이 기억매체는, 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성하는 광강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보와, 상기 기판에 형성해야 할 목표 패턴에 의거하여, 상기 투명 광학계의 상기 상면에 형성된 공중 상을 산출하는 공중 상 산출스텝과, 상기 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 2차원 상 추출스텝과, 상기 2차원 상 추출스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 주 패턴 결정스텝과, 상기 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서, 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 피크 부분 추출스텝과, 상기 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 보조 패턴 결정스텝과, 상기 보조 패턴 결정스텝에서 결정된 보조 패턴을 상기 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 마스크의 부분에 삽입하여, 상기 주 패턴 결정스텝에서 결정한 주 패턴과 보조 패턴을 포함한 패턴 데이터를 상기 마스크의 데이터로서 생성하는 생성스텝을 컴퓨터에 의해 실행한다. According to a sixth aspect of the present invention, data of a mask used in an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask using light from a light source and a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto a substrate is generated by a computer. A storage medium storing a program to be generated is provided, the storage medium comprising: information on the light intensity distribution that the illumination optical system forms on the pupil plane of the projection optical system, information on the wavelength of light from the light source, An aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on the upper surface of the transparent optical system based on information on the numerical aperture on the image surface side of the projection optical system, a target pattern to be formed on the substrate, and the aerial image calculation step A two-dimensional image extraction step of extracting a two-dimensional image from the aerial image calculated at < RTI ID = 0.0 > and < / RTI > On the other hand, the light intensity becomes a peak value in a region excluding a region in which the main pattern is projected onto the upper surface from the main pattern determination step of determining the main pattern of the mask and the aerial image calculated in the aerial image calculation step. A peak portion extraction step for extracting a peak portion, an auxiliary pattern determination step for determining an auxiliary pattern based on light intensity of the peak portion extracted in the peak portion extraction step, and an auxiliary pattern determined in the auxiliary pattern determination step; A generation step of inserting into the portion of the mask corresponding to the peak portion extracted in the partial extraction step and generating pattern data including the main pattern and the auxiliary pattern determined in the main pattern determination step as the data of the mask is executed by the computer. .

본 발명의 제 7 국면에 의하면, 광원으로부터의 빛을 사용해서 마스크를 조 명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광장치에 사용된 마스크의 데이터를 컴퓨터에 의해 생성하는 프로그램을 기억한 기억매체가 제공되는데, 이 기억매체는, 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성하는 광 강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보와, 상기 기판에 형성해야 할 목표 패턴에 의거하여, 상기 투영 광학계의 상면에 형성되는 공중 상을 산출하는 제 1의 공중 상 산출스텝과, 상기 제 1의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 제 1의 2차원 상 추출스텝과, 상기 제 1의 2차원 상 추출 스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 제 1의 주 패턴 결정스텝과, 상기 제 1의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서, 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 제 1의 피크 부분 추출스텝과, 상기 제 1의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 제 1의 보조 패턴 결정스텝과, 상기 제 1의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 마스크의 부분에 삽입되고 상기 제 1의 보조 패턴 결정스텝에서 결정되는 보조 패턴과 상기 제 1의 주 패턴 결정스텝에서 결정된 주 패턴을 포함하는 패턴과, 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성하는 광 강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보에 의거하여, 상기 투명 광학계의 상면에 형성되는 공중 상을 산출하는 제 2의 공중 상 산출스텝과, 상기 제 2의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 2차원 상을 추출하는 제 2의 2차원 상 추출스텝과, 상기 제 2의 2차원 상 추출스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 제 2의 주 패턴 결정스텝과, 상기 제 2의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 제 2의 피크 부분 추출스텝과, 상기 제 2의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 제 2의 보조 패턴 결정스텝과, 상기 제 2의 보조 패턴 결정스텝에서 결정된 보조패턴을 상기 제 2의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 마스크의 부분에 삽입하여, 상기 제 2의 주 패턴 결정스텝에서 결정한 주 패턴과 보조 패턴을 포함한 패턴 데이터를 상기 마스크의 데이터로서 생성하는 생성스텝을 컴퓨터에 의해 실행한다.According to a seventh aspect of the present invention, data of a mask used in an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask using light from a light source and a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto a substrate is provided to the computer. A storage medium storing a program to be generated is provided, the storage medium comprising information on the light intensity distribution formed by the illumination optical system on the pupil plane of the projection optical system, information on the wavelength of light from the light source, A first aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on the upper surface of the projection optical system based on information on the numerical aperture on the image surface side of the projection optical system and a target pattern to be formed on the substrate; A first two-dimensional image extraction step of extracting a two-dimensional image from the aerial image calculated in the first aerial image calculation step, and the first two-dimensional image extraction step The main pattern is projected onto the upper surface from a first main pattern determination step of determining a main pattern of the mask based on a two-dimensional image extracted from the first image and an aerial image calculated in the first aerial image calculating step. In the regions other than the region, the auxiliary pattern is extracted based on the first peak portion extraction step for extracting the peak portion where the light intensity becomes the peak value and the light intensity of the peak portion extracted in the first peak portion extraction step. A first auxiliary pattern determination step for determining and an auxiliary pattern and a first insertion pattern determined in the first auxiliary pattern determination step and inserted into a portion of a mask corresponding to the peak part extracted in the first peak portion extraction step; A pattern comprising the main pattern determined in the main pattern determination step of the information, information on the light intensity distribution formed by the illumination optical system on the pupil plane of the projection optical system, and an image A second aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on the upper surface of the transparent optical system based on the information on the wavelength of light from the light source and the numerical aperture on the image surface side of the projection optical system; On the basis of the second two-dimensional image extraction step of extracting the two-dimensional image from the aerial image calculated in the second aerial image calculation step and the two-dimensional image extracted in the second two-dimensional image extraction step The light intensity peaks in a region excluding the region where the main pattern is projected on the upper surface from the second main pattern determination step for determining the main pattern of the mask and the aerial image calculated in the second aerial image calculation step. A second auxiliary part for determining an auxiliary pattern based on a second peak part extraction step for extracting a peak part that becomes a value and a light intensity of the peak part extracted in the second peak part extraction step; The pattern determination step and the auxiliary pattern determined in the second auxiliary pattern determination step are inserted into a portion of the mask corresponding to the peak portion extracted in the second peak portion extraction step, and in the second main pattern determination step. A generation step of generating pattern data including the determined main pattern and the auxiliary pattern as data of the mask is executed by a computer.

본 발명의 또 다른 특징들은, 첨부도면을 참조하면서 이하의 예시적인 실시 예의 설명으로부터 밝혀질 것이다.Further features of the present invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명한다. 또한, 각 도에 있어서, 동일한 부재에는 동일한 참조번호를 부착하고, 중복하는 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same member, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

본 발명은, IC, LSI 등의 반도체 칩, 액정 패널 등의 표시 소자, 자기헤드 등의 검출 소자, CCD 등의 촬영소자와 같은 각종 디바이스의 제조와 마이크로메카닉스(micromechanics)에서 사용하는 마스크의 데이터(마스크 패턴)를 생성할 때에 적용할 수 있다. 여기에서, 마이크로메카닉스는, 반도체 집적회로 제조 기술을 미세구조체의 제작에 응용해서 마이크로미터 단위의 정교한 기계 시스템을 제조하는 기술이나 이러한 기계 시스템 자체를 의미한다. 본 발명은, 예를 들면 개구수(NA)가 큰 투영 광학계를 구비하는 노광 장치와, 투영 광학계와 웨이퍼와의 사이의 공간을 액체로 채우는 액침 노광장치에 사용하는 마스크의 데이터(마스크 패턴)의 생성에 적합하다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention provides manufacturing of various devices such as semiconductor chips such as ICs and LSIs, display elements such as liquid crystal panels, detection elements such as magnetic heads, and imaging elements such as CCDs, and data for masks used in micromechanics. Applicable when generating (mask pattern). Here, micromechanics refers to a technique for manufacturing a fine mechanical system in micrometer units by applying a semiconductor integrated circuit manufacturing technology to the production of microstructures, or such a mechanical system itself. According to the present invention, for example, an exposure apparatus including a projection optical system having a large numerical aperture NA and a data (mask pattern) of a mask used in a liquid immersion exposure apparatus that fills a space between the projection optical system and the wafer with a liquid. Suitable for production.

본 발명에서 개시되는 개념은, 수학적으로 모델화할 수 있다. 따라서, 본 발명은, 컴퓨터 시스템의 소프트웨어 기능으로서 구현 가능하다.The concept disclosed in the present invention can be modeled mathematically. Thus, the present invention can be implemented as a software function of a computer system.

컴퓨터 시스템의 소프트웨어 기능은, 실행가능한 소프트웨어 코드를 갖는 프로그래밍을 포함하고, 미세한 패턴을 고정밀하게 형성하는 마스크의 데이터를 생성할 수 있다. 소프트웨어 코드는, 컴퓨터 시스템의 프로세서에 의해 실행된다. 소프트웨어 코드 동작 중에 있어서, 코드 또는 관련 데이터 기록은, 컴퓨터 플랫폼 내에 저장된다. 단, 소프트웨어 코드는, 종종 다른 장소에 저장되거나 또는 적절한 컴퓨터 시스템에 로드된다. 따라서, 소프트웨어 코드는, 1개 또는 복수의 모듈로서, 적어도 한 개의 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 유지될 수 있다. 본 발명의 내용은, 전술한 코드의 형식으로 기술되고, 한 개 또는 복수의 소프트웨어 제품으로서 기능을 할 수 있다.The software function of the computer system includes programming with executable software code and can generate data of a mask that accurately forms fine patterns. The software code is executed by the processor of the computer system. During a software code operation, code or related data records are stored in a computer platform. However, software code is often stored elsewhere or loaded into a suitable computer system. Thus, the software code may be held on at least one computer readable recording medium as one or a plurality of modules. The contents of the present invention are described in the form of the above-described code, and can function as one or more software products.

도 1은, 본 발명의 일 측면에 따른 생성방법을 실행하는 처리장치(1)의 구성을 나타내는 개략 블럭도다. 이러한 생성방법을 이용해서 마스크 데이터를 생성한다.1 is a schematic block diagram showing the configuration of a processing apparatus 1 for executing a generating method according to an aspect of the present invention. Mask data is generated using this generation method.

처리장치(1)는, 예를 들면 범용의 컴퓨터로 구성되고, 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 버스 배선(10)과, 제어부(20)와, 표시부(30)와, 기억부(40)와, 입력부(50)와, 매체 인터페이스(60)를 포함한다.The processing apparatus 1 is configured of, for example, a general-purpose computer, and as shown in FIG. 1, the bus wiring 10, the control unit 20, the display unit 30, the storage unit 40, And an input unit 50 and a media interface 60.

버스 배선(10)은, 제어부(20), 표시부(30), 기억부(40), 입력부(50) 및 매체 인터페이스(60)를 서로 접속한다.The bus wiring 10 connects the control unit 20, the display unit 30, the storage unit 40, the input unit 50, and the media interface 60 to each other.

제어부(20)는, CPU, GPU, DSP 또는 마이크로컴퓨터로 구성되고, 일시 기억을 위한 캐시(cache) 메모리 등을 포함한다. 제어부(20)는, 입력부(50) 를 거쳐서 유저에 의해 입력되는 마스크 데이터 생성 프로그램(401)의 기동 명령에 의거하여 기억부(40)에 기억된 마스크 데이터 생성 프로그램(401)을 기동해서 실행한다. 제어부(20)는, 기억부(40)에 기억된 데이터를 사용하여, (후술하는) 마스크 데이터의 작성방법에 포함된 연산 처리를 실행한다.The control unit 20 is composed of a CPU, a GPU, a DSP, or a microcomputer, and includes a cache memory for temporary storage. The control unit 20 starts and executes the mask data generation program 401 stored in the storage unit 40 based on the start command of the mask data generation program 401 inputted by the user via the input unit 50. . The control unit 20 executes arithmetic processing included in the method for creating mask data (to be described later) using the data stored in the storage unit 40.

표시부(30)는, 예를 들면 CRT 디스플레이나 액정 디스플레이 등의 표시 디바이스로 구성된다. 표시부(30)는, 예를 들면 마스크 데이터 생성 프로그램(401)의 실행과 관련되는 정보(예를 들면, (후술하는) 근사 공중 상의 2차원 상(410)과, 마스크 데이터(408) 등)를 표시한다.The display part 30 is comprised with display devices, such as a CRT display and a liquid crystal display, for example. For example, the display unit 30 stores information related to the execution of the mask data generation program 401 (for example, the two-dimensional image 410 of the approximate aerial image (described later), the mask data 408, and the like). Display.

기억부(40)는, 예를 들면 메모리나 하드 디스크로 구성된다. 기억부(40)는, 매체 인터페이스(60)에 접속된 기억매체(70)로부터 제공되는 마스크 데이터 생성 프로그램(401)을 기억한다.The storage unit 40 is configured of, for example, a memory or a hard disk. The storage unit 40 stores the mask data generation program 401 provided from the storage medium 70 connected to the media interface 60.

기억부(40)는, 마스크 데이터 생성 프로그램(401)을 실행할 때의 입력 정보로서, 패턴 데이터(402)와, 유효 광원정보(403)와, NA 정보(404)와, λ 정보(405) 와, 수차정보(406)와, 레지스트 정보(407)를 기억한다. 또한, 기억부(40)는, 마스크 데이터 생성 프로그램(401)을 실행한 후의 출력 정보로서, 마스크 데이터(408)를 기억한다. 또한, 기억부(40)는, 마스크 데이터 생성 프로그램(401)의 실행 중에 일시적으로 기억된 정보로서, 근사 공중 상(409), 근사 공중 상의 2차원 상(410), 변형 패턴 데이터(주 패턴과 보조 패턴)(411)를 기억한다.The storage unit 40 is input information when executing the mask data generation program 401, and includes pattern data 402, effective light source information 403, NA information 404, lambda information 405, and the like. The aberration information 406 and the resist information 407 are stored. The storage unit 40 also stores the mask data 408 as output information after executing the mask data generation program 401. The storage unit 40 is information stored temporarily during the execution of the mask data generation program 401, and includes an approximate aerial image 409, a two-dimensional image 410 of the approximate aerial image, and deformation pattern data (main pattern and Auxiliary pattern) 411 is stored.

마스크 데이터 생성 프로그램(401)은, 노광 장치에 사용되는 마스크의 패턴이나 공간 광변조기(SLM)의 패턴 형성부로 형성되는 패턴 등의 데이터를 나타내는 마스크 데이터(408)를 생성하기 위해서 사용된다. 이 경우에, 패턴 소자들은 다각형(polygon)으로 형성되고, 그들의 집합체는 마스크 전체의 패턴을 구성한다.The mask data generation program 401 is used to generate mask data 408 representing data such as a pattern of a mask used in the exposure apparatus and a pattern formed by the pattern forming portion of the spatial light modulator SLM. In this case, the pattern elements are formed into polygons, and their aggregates constitute the pattern of the entire mask.

패턴 데이터(402)는, 집적회로 등의 설계에 있어서, 레이아웃 설계된 패턴(웨이퍼에 형성되는 소망 패턴이며, 레이아웃 패턴 또는 목표 패턴이라고 불린다)의 데이터다.The pattern data 402 is data of a layout-designed pattern (a desired pattern formed on a wafer, called a layout pattern or a target pattern) in the design of an integrated circuit or the like.

유효 광원 정보(403)는, 노광 장치의 투영 광학계의 동공면에 형성되는 광강도 분포(유효 광원) 및 편광에 관한 정보이다.The effective light source information 403 is information on light intensity distribution (effective light source) and polarization formed on the pupil plane of the projection optical system of the exposure apparatus.

NA 정보(404)는, 노광 장치의 투영 광학계의 상면 측의 개구수(NA)에 관한 정보이다.The NA information 404 is information about the numerical aperture NA on the image surface side of the projection optical system of the exposure apparatus.

λ 정보(405)는, 노광 장치의 광원이 방출한 광(노광 광)의 파장에 관한 정보이다.The λ information 405 is information about the wavelength of light (exposure light) emitted by the light source of the exposure apparatus.

수차정보(406)는, 노광 장치의 투영 광학계의 수차에 관한 정보이다.The aberration information 406 is information about aberration of the projection optical system of the exposure apparatus.

레지스트 정보(407)는, 웨이퍼에 도포되는 레지스트에 관한 정보다.The resist information 407 is information about a resist applied to the wafer.

마스크 데이터(408)는, 마스크 데이터 생성 프로그램(401)을 실행함으로써 생성되는 실제의 마스크의 패턴을 나타내는 데이터다.The mask data 408 is data representing an actual mask pattern generated by executing the mask data generation program 401.

근사 공중 상(409)은, 마스크 데이터 생성 프로그램(401)의 실행중에 생성되고, 웨이퍼면에 있어서, 주요한 회절광과의 간섭에 의해 형성되는 근사 공중 상의 분포를 나타낸다.The approximate aerial image 409 is generated during the execution of the mask data generation program 401 and shows a distribution of the approximate aerial image formed on the wafer surface by interference with major diffracted light.

2차원 상(410)은, 마스크 데이터 생성 프로그램(401)의 실행중에 생성되고, 근사 공중 상(409)을 기준 슬라이스 값에 따라 절단했을 때 얻은 것이다.The two-dimensional image 410 is generated during the execution of the mask data generation program 401 and is obtained when the approximate aerial image 409 is cut according to the reference slice value.

변형 패턴 데이터(411)는, 마스크 데이터 생성 프로그램(401)을 실행함으로써 변형되는 주 패턴과, 마스크 데이터 생성 프로그램(401)을 실행함으로써 삽입되는 보조 패턴을 포함한다.The modified pattern data 411 includes a main pattern deformed by executing the mask data generation program 401 and an auxiliary pattern inserted by executing the mask data generation program 401.

패턴 데이터(402), 마스크 데이터(408), 및 변형 패턴 데이터(411)는, 주 패턴 및 보조 패턴의 위치, 크기, 형상, 투과율, 위상 등의 정보를 포함한다. 또한, 패턴 데이터(402), 마스크 데이터(408) 및 변형 패턴 데이터(411)는, 주 패턴 및 보조 패턴이 존재하지 않는 영역(배경)의 투과율과 위상 등의 정보도 포함한다.The pattern data 402, the mask data 408, and the deformation pattern data 411 include information such as the position, size, shape, transmittance, and phase of the main pattern and the auxiliary pattern. The pattern data 402, the mask data 408, and the modified pattern data 411 also include information such as transmittance and phase of a region (background) in which the main pattern and the auxiliary pattern do not exist.

입력부(50)는, 예를 들면 키보드 및 마우스 등을 포함한다. 유저는, 입력부(50)를 거쳐서, 마스크 데이터 생성 프로그램(401)의 입력 정보 등을 입력하는 것이 가능하다.The input unit 50 includes a keyboard and a mouse, for example. The user can input the input information and the like of the mask data generation program 401 via the input unit 50.

매체 인터페이스(60)는, 예를 들면 플로피(등록상표) 디스크 드라이브, CD-ROM 드라이브, USB 인터페이스 등을 포함하고, 기억매체(70)에 접속 가능하다. 또한, 기억매체(70)는, 플로피(등록상표) 디스크, CD-ROM, USB 메모리 등이며, 마스 크 데이터 생성 프로그램(401)과 처리장치(1)가 실행하는 그 밖의 프로그램을 제공한다.The media interface 60 includes, for example, a floppy disk drive, a CD-ROM drive, a USB interface, and the like, and can be connected to the storage medium 70. The storage medium 70 is a floppy (registered trademark) disk, a CD-ROM, a USB memory, or the like, and provides a mask data generation program 401 and other programs executed by the processing apparatus 1.

이하, 도 2를 참조하여, 처리장치(1)의 제어부(20)가 마스크 데이터 생성 프로그램을 실행해서 마스크 데이터를 생성하는 처리에 관하여 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 2, the process which the control part 20 of the processing apparatus 1 executes a mask data generation program and produces | generates mask data is demonstrated.

스텝 S102에 있어서, 제어부(20)는, 입력 정보(패턴 데이터, 유효광원정보, NA 정보, λ 정보, 수차정보, 레지스트 정보)에 의거하여 근사 공중 상(즉, 목표 패턴의 근사 공중 상)을 산출한다. 또한, 입력 정보(패턴 데이터, 유효광원정보, NA 정보, λ 정보, 수차정보, 레지스트 정보)는, 입력부(50)를 거쳐서 유저로부터 입력되어, 기억부(40)에 기억되어 있다는 점에 유념한다.In step S102, the control unit 20 generates an approximate aerial image (that is, an approximate aerial image of the target pattern) based on the input information (pattern data, effective light source information, NA information, lambda information, aberration information, and resist information). Calculate. Note that the input information (pattern data, effective light source information, NA information, lambda information, aberration information, resist information) is input from the user via the input unit 50 and stored in the storage unit 40. .

스텝 S102에 있어서, 공중 상을 엄밀히 산출하지 않고 근사 공중 상을 산출하는 이유는 2가지가 있다. 첫 번째의 이유는, 근사 공중 상을 산출하는데 걸리는 시간이 엄밀한 공중 상을 산출하는데 걸리는 시간보다 압도적으로 짧기 때문이다. 두 번째의 이유는, 근사 공중 상이 패턴의 코히런시(coherency)을 향상시켜서, 광 근접효과를 분명하게 나타내기 때문이다.In Step S102, there are two reasons for calculating the approximate aerial image without strictly calculating the aerial image. The first reason is that the time taken to produce an approximate aerial image is overwhelmingly shorter than the time taken to produce a rigorous aerial image. The second reason is that the approximate aerial image improves the coherency of the pattern, thereby clearly showing the optical proximity effect.

근사 공중 상을 산출하는 다양한 방법은 종래부터 개시되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에 개시된 간섭 맵을 변형함으로써 근사 공중 상을 산출할 수 있다. 이 경우에, TCC(Transmission Cross Coefficient)에 대하여 특이값 분해를 행한다. 제i번째의 고유값을 λi, 제i번째의 고유함수를 Φi(f, g)라고 한다. 단, (f, g)은, 투영 광학계의 동공면의 좌표다. 또한, TCC는, 유효광원의 코히런시(마스크면 위의 거리에 따른 간섭의 정도)를 나타낸다. 특허문헌 1에 의하면, 간섭 맵 e(x, y)은, 복수의 고유함수의 합계이며, 이하의 식 1로 나타낼 수 있다.Various methods of calculating the approximate aerial image have been disclosed conventionally. For example, the approximate aerial image can be calculated by modifying the interference map disclosed in Patent Document 1. In this case, singular value decomposition is performed on the Transmission Cross Coefficient (TCC). The i-th eigenvalue is lambda i , and the i-th eigenfunction is? I (f, g). However, (f, g) is a coordinate of the pupil plane of a projection optical system. Moreover, TCC shows the coherence (the degree of interference according to the distance on a mask surface) of an effective light source. According to Patent Literature 1, the interference map e (x, y) is the sum of a plurality of eigenfunctions, and can be represented by the following formula (1).

Figure 112008064419590-PAT00001
···(1)
Figure 112008064419590-PAT00001
···(One)

이 식에서, FT는 푸리에(Fourier) 변환을 나타내고, 통상, N'은 1이다.In this equation, FT represents a Fourier transform, and normally N 'is 1.

특허문헌 1에서는, 각 마스크 패턴 소자를 점이나 선으로 치환하고, 간섭 맵과 콘볼루션(convolution)을 행하는 것으로, 마스크 전체의 간섭 맵을 도출하고 있다. 따라서, 간섭 맵 e(x, y)은 단순한 코히런시를 나타낸다. In patent document 1, the interference map of the whole mask is derived by substituting each mask pattern element with a dot or a line, and performing an interference map and convolution. Thus, the interference map e (x, y) represents simple coherence.

단, 간섭 맵 e(x, y)은 마스크의 패턴(외형형상 등)을 고려하지 않는다. 그러한 간섭 맵을 근사 공중 상의 산출에 사용하는 경우에는, 마스크 패턴을 고려한 간섭 맵 e'(x, y)을 도출할 필요가 있다.However, the interference map e (x, y) does not consider the pattern of the mask (outer shape, etc.). When such an interference map is used for calculating the approximate aerial image, it is necessary to derive the interference map e '(x, y) in consideration of the mask pattern.

이 목적을 위해, TCC에 대하여 특이값 분해를 행한다. 제i번째의 고유값을 λi, 제i번째의 고유함수를 Φi(f, g), 마스크의 패턴의 회절광 분포를 a(f, g)이라고 한다. 이 경우, 이하의 식 2로부터, 마스크의 패턴을 고려한 간섭 맵 e'(x, y)을 도출한다.For this purpose, singular value decomposition is performed on the TCC. Lambda i for the i-th eigenvalue,? I (f, g) for the i-th eigenfunction, and a (f, g) for diffraction light distribution of the pattern of the mask. In this case, the interference map e '(x, y) in consideration of the pattern of the mask is derived from Equation 2 below.

Figure 112008064419590-PAT00002
···(2)
Figure 112008064419590-PAT00002
···(2)

식 2로 나타낸 간섭 맵 e'(x, y)을 사용함으로써 근사 공중 상을 산출한다.The approximate aerial image is calculated by using the interference map e '(x, y) represented by the expression (2).

TCC의 특이값(고유값) 분해 없이 근사 공중 상을 계산하는 방법에 관하여 설명한다. 반도체 노광장치에 있어서의 마스크 패턴과 웨이퍼 패턴은, 부분 코히러 트(coherent) 결상의 관계를 갖는다. 부분 코히런트 결상은, 마스크면에서의 코히런시를 판정하기 위해서 유효 광원의 정보를 필요로 한다. 여기에서, 코히런시는 마스크면 위의 거리에 따른 코히런시의 정도를 의미한다.A method for calculating approximate aerial images without decomposition of singular values (unique values) of TCC is described. The mask pattern and the wafer pattern in the semiconductor exposure apparatus have a partial coherent imaging relationship. The partial coherent imaging requires information of the effective light source in order to determine coherence on the mask surface. Here, the coherency means the degree of coherence according to the distance on the mask surface.

유효 광원의 코히런시는, 상기에서 설명한 TCC에 포함된다. 일반적으로 TCC은 투영 광학계의 동공면으로 정의되고, 유효 광원, 투영 광학계의 동공함수, 및 투영 광학계의 동공함수의 복소 공역이 서로 중첩한 영역을 나타낸다. TCC는, 이하의 식 3과 같이, 4차원의 함수로 나타낼 수 있다.The coherency of the effective light source is included in the TCC described above. Generally, TCC is defined as the pupil plane of a projection optical system, and represents the area | region where the effective light source, the pupil function of a projection optical system, and the complex conjugate of the pupil function of a projection optical system overlap each other. TCC can be represented by a four-dimensional function, as shown in Equation 3 below.

Figure 112008064419590-PAT00003
···(3)
Figure 112008064419590-PAT00003
(3)

이 식에서, 동공면의 좌표를 (f, g)으로 하고, 유효 광원을 표현하는 함수를 S(f, g)라고 하며, 동공함수를 P(f, g)라고 한다. 단, *은 복소 공역을 나타내고, 적분범위는 -∞으로부터 ∞까지다. 투영 광학계의 수차, 조명광의 편광, 및 레지스트 정보 등이 동공함수 P(f, g)에 포함되는 것이 가능하다. 본 명세서에서는, "동공함수"는 필요에 따라 종종 편광, 수차, 및 레지스트의 정보를 포함한다.In this equation, the coordinate of the pupil plane is (f, g), the function representing the effective light source is called S (f, g), and the pupil function is called P (f, g). Where * denotes complex conjugate and the integral ranges from -∞ to ∞. The aberration of the projection optical system, the polarization of the illumination light, the resist information, and the like can be included in the pupil function P (f, g). In this specification, a "pupillary function" often includes information of polarization, aberration, and resist as needed.

TCC를 사용해서 공중 상을 표현하는 함수 I(x, y)을, 이하의 식 4와 같이 TCC의 4중 적분으로서 산출한다. The function I (x, y) expressing the aerial image using the TCC is calculated as a quadratic integration of the TCC as shown in Equation 4 below.

Figure 112008064419590-PAT00004
···(4)
Figure 112008064419590-PAT00004
···(4)

이 식에서, 마스크를 표현하는 함수를 푸리에 변환한 함수, 즉 마스크의 스펙트럼 분포(회절광 분포)를 표현하는 함수를 a(f, g)로 한다. 단,*은 복소 공역 을 나타내고, 적분범위는 -∞으로부터 ∞까지다. M. Born and E. Wolf, "Principles of Optics", England, Cambridge University Press, 1999, 7th(extended) edition, pp. 554-632에는 식 4의 상세한 설명이 있다.In this expression, a function that represents a Fourier transform of a function representing a mask, that is, a function representing a spectral distribution (diffraction light distribution) of the mask is a (f, g). Where * denotes complex conjugate and the integral ranges from -∞ to ∞. M. Born and E. Wolf, "Principles of Optics", England, Cambridge University Press, 1999, 7th (extended) edition, pp. 554-632 has a detailed description of Equation 4.

컴퓨터를 사용해서 직접 식 4를 계산하는 것으로 가정한다. 이 경우에는, 이산화된 변수를 사용하여, 다음과 같이 식 4를 변형할 수 있다.Assume that Equation 4 is calculated directly using a computer. In this case, using Discretized Variable, Equation 4 can be modified as follows.

Figure 112008064419590-PAT00005
···(5)
Figure 112008064419590-PAT00005
(5)

단, F-1은 역 푸리에 변환을 의미한다. Wf' , g'(f",g")은, 어떤 고정의 좌표 (f', g')에 대하여, 이하의 식 6으로 정의된다.However, F -1 means an inverse Fourier transform. W f ' , g' (f ", g") is defined by the following formula 6 with respect to certain fixed coordinates (f ', g').

Wf' , g'(f",g") = TCC(f',g',f",g") ···(6)W f ' , g' (f ", g") = TCC (f ', g', f ", g") ... (6)

여기에서는 (f', g')이 고정이므로, Wf' , g'(f",g")은 2차원 함수이고, 본 명세서에서는 2차원 상호투과계수(TCC)라고 부른다. 2차원 TCC Wf' , g'(f",g")은 컴퓨터 계산에 있어서의 부가(addition) 루프를 실행할 때에, (f', g')의 값이 변경될 때마다 다시 계산된다. 식 5에서는, 식 3의 4차원 함수로 기술된 TCC가 필요 없고, 2중 루프만이 계산되면 된다. 따라서, 2차원 상호투과계수를 사용함으로써 계산 시간의 단축화와, 계산량의 축소화(컴퓨터 메모리의 데이터 체적(volume)의 증대 방지)가 가능해진다.Since (f ', g') is fixed here, W f ' , g' (f ", g") are two-dimensional functions, and are referred to herein as two-dimensional mutual transmission coefficients (TCC). The two-dimensional TCC W f ' , g' (f ", g") is recalculated each time the value of (f ', g') changes when executing an addition loop in computer calculation. In Equation 5, the TCC described by the four-dimensional function of Equation 3 is not necessary, and only the double loop needs to be calculated. Therefore, by using the two-dimensional mutual transmission coefficient, it is possible to shorten the calculation time and to reduce the calculation amount (prevention of increase in data volume of the computer memory).

식 5를 이하의 식 7과 같이 변경할 있다.Equation 5 can be changed as in Equation 7 below.

Figure 112008064419590-PAT00006
···(7)
Figure 112008064419590-PAT00006
(7)

Yf' , g'(x,y)은 이하의 식 8과 같이 정의된다.Y f ' , g' (x, y) are defined as in Equation 8 below.

Figure 112008064419590-PAT00007
···(8)
Figure 112008064419590-PAT00007
···(8)

식 7을 사용한 공중 상 계산 방법을, 본 명세서에서는 공중 상 분해법이라고 부르고, 좌표 (f', g')마다 정의되는 Yf' , g'(x,y)을 공중 상의 성분을 표현하는 함수(공중 상 성분)이라고 부른다.The aerial image calculation method using Formula 7 is called an aerial phase decomposition method in this specification, and Y f ' and g' (x, y) defined for every coordinate (f ', g') express a component of the aerial phase ( Aerial phase components).

이하, 식 3과 식 6과의 차이를 자세히 설명한다. 유효 광원의 중심은, 동공 좌표계의 원점이라고 가정한다. 투영 광학계의 동공함수 P(f, g)을 좌표 (f', g')만큼 시프트시켜서 얻은 함수와, 함수 P(f, g)의 복소 공역 함수 P(f,g)을 좌표 (f", g")만큼 시프트시켜서 얻은 함수와, 유효 광원을 표현하는 함수가 서로 겹쳐 있는 부분의 합으로서 TCC를 정의한다. 또한, P(f, g)을 투영 광학계의 동공함수의 복소 공역 함수라고 부르는 경우도 있다.Hereinafter, the difference between Formula 3 and Formula 6 will be described in detail. It is assumed that the center of the effective light source is the origin of the pupil coordinate system. The function obtained by shifting the pupil function P (f, g) of the projection optical system by the coordinate (f ', g') and the complex conjugate function P * (f, g) of the function P (f, g) are coordinates (f " , g "), and TCC is defined as the sum of the overlapping function and the function representing the effective light source. P * (f, g) is the complex conjugate function of the pupil function of the projection optical system. It may be called.

식 6의 Wf' , g'(f",g")은, P(f, g)가 일정량 (f', g')만큼 시프트할 때에 정의된다. Wf' , g'(f",g")은 유효 광원과 동공함수가 겹쳐 있는 부분과, P(f,g)을 (f", g")만큼 시프트시켜서 얻은 함수와 유효광원이 겹쳐 있는 부분의 합으로서 정의된다.W f ' , g' (f ", g") in Formula 6 is defined when P (f, g) is shifted by a fixed amount (f ', g'). W f ' and g' (f ", g") are overlapped portions of the effective light source and the pupil function, and a function obtained by shifting P * (f, g) by (f ", g") overlaps the effective light source. It is defined as the sum of the parts that are present.

Yf' , g'(x,y)도, P(f,g)가 일정량 (f', g')만큼 시프트할 때 정의된다. Wf',g'(f",g")과 마스크의 스펙트럼 진폭(회절광 진폭)을 표현하는 함수를 복소 공역으로서의 함수 a(f", g")를 곱해서 역 푸리에 변환한다. 그리고, 그 역 푸리에 변환해서 얻은 함수에, 동공함수의 시프트에 대응한 사(斜)입사 효과를 나타내는 함수 exp[-i2π(f'x + g'y)]과 좌표 (f', g')에 있어서의 회절광의 진폭 a(f', g')을 곱하여, Yf' , g'(x,y)을 산출한다. 마스크의 회절광 진폭을 표현하는 함수의 복소 공역으로서의 함수를, 이하 마스크의 회절광 분포의 복소 공역 함수라고 부른다.Y f ' , g' (x, y) are also defined when P (f, g) is shifted by a certain amount (f ', g'). The inverse Fourier transform is performed by multiplying a function a * (f ", g") as a complex conjugate by a function representing W f ', g' (f ", g") and the spectral amplitude (diffraction light amplitude) of the mask. In addition, a function exp [-i2π (f'x + g'y)] and a coordinate (f ', g') representing an incidence effect corresponding to the shift of the pupil function is obtained from the function obtained by inverse Fourier transform. Y f ' and g' (x, y) are calculated by multiplying the amplitude a (f ', g') of the diffracted light in. Is called the complex conjugate function of the diffracted light distribution.

이하, 사입사 효과를 의미하는 함수 exp[-i2π(f'x + g'y)]에 관하여 설명한다. exp [-i2π(f'x + g'y)]로 나타내는 평면파의 진행 방향과 광축이 이루는 각도를 θ라고 한다. sin2θ = (NA/λ)(f'2 + g'2)이기 때문에, 평면파의 진행 방향은 광축에 대하여 경사져 있다. 그 때문에, 이 함수는 사입사 효과를 의미한다. exp[-i2π(f'x + g'y)]은, 동공면 위의 좌표 (f', g')와, 광축이 상면(image plane)과 교차하는 점을 연결하는 선의 방향으로 진행하는 평면파를 나타내는 함수로 간주할 수도 있다. 동공면 위의 좌표(f', g')에 있어서의 회절광 진폭 a(f', g')은 정수이므로, 좌표(f', g')에 있어서의 회절광의 진폭을 곱한다는 것은, 정수 배하고 있다고 바꿔 말할 수도 있다.Hereinafter, the function exp [-i2π (f'x + g'y)], which means the injective effect, will be described. The angle formed by the traveling direction of the plane wave represented by exp [-i2π (f'x + g'y)] and the optical axis is called θ. sin 2 θ = (NA / λ) (f ' 2 + g ' 2 ), the traveling direction of the plane wave is inclined with respect to the optical axis. As such, this function implies an injective effect. exp [-i2π (f'x + g'y)] is a plane wave traveling in the direction of a line connecting the coordinates (f ', g') on the pupil plane and the point where the optical axis intersects the image plane. Can also be regarded as a function representing. Since the diffracted light amplitude a (f ', g') at the coordinates (f ', g') on the pupil plane is an integer, multiplying the amplitude of the diffracted light at the coordinates (f ', g') is an integer. You can also say that you are hungry.

다음에, 공중 상의 근사에 관하여 설명한다. 식 9와 같이, 근사 공중 상을 표현하는 함수 Iapp(x, y)을 정의한다.Next, the aerial image approximation will be described. As in Equation 9, we define a function I app (x, y) that represents an approximate aerial image.

Figure 112008064419590-PAT00008
·‥ (9)
Figure 112008064419590-PAT00008
‥ (9)

이때 좌표(f', g')의 조합은 전부 M개가 있고, M'은 M이하의 정수라고 한다. M'= M인 경우, 근사 공중 상은 식 7에 대응하고, 완전한 중공 상을 얻을 수 있다. M'=1인 경우에는, 근사 중공 상은 식 10과 같이 Y0 ,0(x,y)이다.At this time, there are M combinations of coordinates f 'and g', and M 'is an integer of M or less. When M '= M, the approximate aerial image corresponds to Equation 7, and a complete hollow phase can be obtained. In the case of M '= 1, the approximate hollow phase is Y 0 , 0 (x, y) as in Equation 10.

Figure 112008064419590-PAT00009
·‥ (식10)
Figure 112008064419590-PAT00009
(10)

이 식에서, a(0, 0)은 정수이며, W0 ,0(f",g")은 유효 광원을 표현하는 함수와, 동공면의 복소 공역 함수와의 콘볼루션(convolution) 적분이다. 또한, 푸리에 변환과 역 푸리에 변환은 교환 가능하게 사용될 것이 있다. 따라서, Y0 ,0(x,y) 은, 유효광원을 표현하는 함수와 동공함수 또는 동공함수의 복소 공역 함수와의 콘볼루션 적분에, 회절광 분포 또는 회절광 분포의 복소 공역 함수를 곱해서 푸리에 변환 또는 역 푸리에 변환한 것이다.In this equation, a (0, 0) is an integer, and W 0 , 0 (f ", g") is a convolutional integration of a function representing an effective light source and a complex conjugate function of the pupil plane. In addition, the Fourier transform and the inverse Fourier transform may be used interchangeably. Therefore, Y 0 , 0 (x, y) is a Fourier by multiplying the convolutional integration of a function representing an effective light source with a pupil function or a complex conjugate function of the pupil function by multiplying the diffracted light distribution or the complex conjugate function of the diffracted light distribution. Transformed or inverse Fourier transformed.

이렇게, 근사 공중 상은 식 9 또는 10을 사용하여, 정수 M'이 M이하라고 가정하고 1개 또는 2개 이상의 공중 상 성분 Yf' , g'(x,y)을 더해서 얻은 함수에 의해 정의된다. 이하의 실시 예에서는, 식 9에 있어서 M'=1이라고 가정하고 1개의 공중 상 성분 Yf' , g'(x,y)을 사용함으로써, 근사 공중 상을 산출한다. 단, 식 2를 사용해 서 근사 공중 상을 산출할 수도 있다.Thus, the approximate aerial image is defined by a function obtained by adding one or more aerial phase components Y f ' , g' (x, y) assuming that the integer M 'is less than or equal to M using equations 9 or 10: . In the following examples, the approximate aerial image is calculated by using one aerial image component Y f ' , g' (x, y) assuming M '= 1 in Equation 9. Equation 2 can also be used to calculate an approximate aerial image.

다음에, 근사 공중 상의 물리적 의미에 대해서 자세히 설명한다. 코히런트 결상에서는, 점상(point image) 분포함수(점상의 강도 분포를 의미하는 함수)를 결정할 수 있다. 점상 분포함수의 정(+)의 위치를 개구부로서 설정하고, 점상 분포함수의 부(-)의 위치를 차광부(또는, 위상이 180도인 개구부)로서 설정함으로써 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 제작할 수 있다. 이렇게 해서 제작된 프레넬 렌즈를 마스크로서 사용해서 코히런트 조명을 하면, 고립 콘택 홀을 노광에 의해 형성할 수 있다.Next, the physical meaning of the approximate aerial image will be described in detail. In coherent imaging, a point image distribution function (a function meaning intensity distribution of a point phase) can be determined. A Fresnel lens can be manufactured by setting the positive (+) position of the point distribution function as the opening portion and the negative (-) position of the point distribution function as the light shielding portion (or an opening having a phase of 180 degrees). Can be. When coherent illumination is performed using the produced Fresnel lens as a mask, an isolated contact hole can be formed by exposure.

프레넬 렌즈는, 점상 분포함수에 의거하여 코히런트 조명시에 정의될 수 있다. 그러나, 부분 코히런트 조명시에는, 점상 분포함수를 산출할 수 없다. 그 이유는 부분 코히런트 결상에서는 상면의 진폭을 산출할 수 없기 때문이다. 그 때문에, 고유값 분해법에서는 상면의 진폭을 근사하고 있다.Fresnel lenses can be defined in coherent illumination based on a point distribution function. However, in partial coherent illumination, the point distribution function cannot be calculated. This is because the amplitude of the upper surface cannot be calculated in the partial coherent imaging. Therefore, the eigenvalue decomposition method approximates the amplitude of the upper surface.

그러나, 상기의 2차원 상호투과계수를 사용한 산출방법의 물리적 의미는, 고유값 분해법과는 다르다. 우선, 점상 분포함수는, 주파수 응답특성(Modulation Transfer Function)의 푸리에 변환에 의해 주어진다. 코히런트 조명시의 주파수 응답특성은, 동공함수와 유효 광원과의 콘볼루션 적분으로 주어지고, 동공함수 자체가 된다. 인코히런트 조명시의 주파수 응답특성은 동공함수의 자기상관으로 주어지는 것은 잘 알려진 사실이다. 노광 장치가 코히런시(coherency) σ=1로 인코히런트(incoherent) 조명을 행한다고 간주하면, 인코히런트 조명의 주파수 응답특성은 동공함수의 유효 광원에 의해 주어진다.However, the physical meaning of the calculation method using the two-dimensional mutual permeability coefficient is different from the eigenvalue decomposition method. First, the point distribution function is given by Fourier transform of a frequency transfer characteristic (Modulation Transfer Function). The frequency response characteristic at the time of coherent illumination is given by the convolutional integration between the pupil function and the effective light source, and becomes the pupil function itself. It is well known that the frequency response of incoherent illumination is given by the autocorrelation of the pupil function. If the exposure apparatus assumes incoherent illumination with coherency σ = 1, the frequency response characteristic of the incoherent illumination is given by the effective light source of the pupil function.

이 점에서, 부분 코히런트 조명시의 주파수 응답특성은, 동공함수와 유효광원과의 콘볼루션 적분에 의해 근사된다. 즉, W0 ,0(f",g")으로 주파수 응답특성을 근사한다. 따라서, 부분 코히런트 조명시의 점상 분포함수를 얻기 위해서는, W0,0(f",g")을 푸리에 변환하면 된다. 이렇게 해서 계산한 점상 분포함수에 따라 마스크의 개구부와 차광부를 결정하면, 프레넬 렌즈와 같은 효과로 고립 콘택홀을 노광에 의해 형성할 수 있다.In this respect, the frequency response characteristic in the partial coherent illumination is approximated by the convolution integration between the pupil function and the effective light source. That is, the frequency response characteristic is approximated by W 0 , 0 (f ", g"). Therefore, W 0,0 (f ", g") may be Fourier transformed to obtain a point distribution function in partial coherent illumination. If the opening and the light shield of the mask are determined according to the point distribution function calculated in this way, the isolated contact hole can be formed by exposure under the same effect as the Fresnel lens.

임의의 마스크 패턴에 대해서 결상 특성을 향상시키기 위해서는, 점상 분포함수와 마스크 함수와의 콘볼루션 적분을 산출하고, 취득한 결과에 의거하여 마스크 패턴을 결정하면 된다. 여기에서, 식 10에 의하면, 회절광 분포와 W0 , 0(f",g")와의 적을 푸리에 변환함으로써 Y0 ,0(x,y)이 얻어진다. 회절광 분포는 마스크 함수의 푸리에 변환이며, W0 ,0(f",g")은 점상 분포함수의 푸리에 변환이다. 그 결과, 공식에 따라, Y0 ,0(x,y)은 마스크 함수와 점상 분포함수와의 콘볼루션 적분이다.In order to improve the imaging characteristic with respect to an arbitrary mask pattern, the convolution integration of a point distribution function and a mask function may be calculated, and a mask pattern may be determined based on the acquired result. According to equation 10, Y 0 , 0 (x, y) is obtained by Fourier transforming the diffraction light distribution and the product of W 0 , 0 (f ", g"). The diffracted light distribution is the Fourier transform of the mask function, and W 0 , 0 (f ", g") is the Fourier transform of the point distribution function. As a result, according to the formula, Y 0 , 0 (x, y) is the convolutional integral of the mask function and the point distribution function.

상기 설명에 의하면, Y0 ,0(x,y)을 도출한다고 하는 것은, 부분 코히런트 결상시에 있어서의 점상 분포함수와 마스크 함수와의 콘볼루션 적분을 산출하는 것과 동의(同意)다. According to the above description, deriving Y 0 , 0 (x, y) is synonymous with calculating the convolutional integration between the point distribution function and the mask function in partial coherent imaging.

상술한 바와 같이, W0 ,0(f",g")은 부분 코히런트 조명시의 주파수 응답특성을 근사하고 있다. W0 ,0(f",g") 이외의 Wf' , g'(f",g")은, 부분 코히런트 조명시의 주파수 응답특성을 근사할 때에 생략한 주파수 응답특성이라고 할 수 있다. Y0 ,0(x,y) 이외의 Yf' , g'(x,y)은, 부분 코히런트 조명시의 점상 분포함수와 마스크 패턴 함수와의 콘볼루션 적분을 산출할 때에 생략된 성분이라고 할 수 있다. 그 때문에, 식 9에서M'을 1 이상으로 설정하면 근사의 정밀도가 향상한다.As described above, W 0 , 0 (f ", g") approximates the frequency response characteristic during partial coherent illumination. W f ' and g' (f ", g") other than W 0 , 0 (f ", g") may be regarded as frequency response characteristics omitted when approximating the frequency response characteristics in partial coherent illumination. . Y f ' and g' (x, y) other than Y 0 , 0 (x, y) are components that are omitted when calculating the convolutional integration between the point distribution function and the mask pattern function in partial coherent illumination. can do. Therefore, when M 'is set to 1 or more in Equation 9, the accuracy of the approximation is improved.

종래의 간섭 맵은 4차원 TCC의 고유값 분해에 의해 취득되므로, 공중 상 산출은 고유함수의 절대치를 2승하고, 그 결과의 값을 더하는 것을 필요로 한다. 그렇지만, 식 7과 같이 공중 상 분해법으로 공중 상을 산출하기 위해서는, 공중 상 성분의 절대치를 2승하는 일없이, 간단히 공중 상 성분을 더하는 것만이 필요하다. 공중 상 분해법과 특이값(고유값) 분해법은 단위가 다른 물리량을 사용하기 때문에, 그 성질이 전혀 다르다.Since conventional interference maps are obtained by eigenvalue decomposition of a four-dimensional TCC, aerial image calculation requires square the absolute value of the eigenfunction and add the resulting value. However, in order to calculate an aerial image by the aerial phase decomposition method like Formula 7, it is only necessary to add the aerial phase component without raising the absolute value of the aerial phase component. Aerial phase decomposition and singular value (intrinsic value) decomposition have different properties because they use different physical quantities.

스텝 S104에 있어서, 스텝 S102에서 산출된 근사 공중 상으로부터 2차원 상을 추출한다. 구체적으로는, 기준 슬라이스 값(Io)을 설정해서, 근사 공중 상의 단면에서의 2차원 상을 추출한다. 예를 들면, 패턴 데이터가 투과 패턴일 경우에는, 강도값이 소정값(임의로 설정될 수 있는 스레숄드)이상인 부분을, 근사 중공 상으로부터 2차원 상으로서 추출한다. 패턴 데이터가 차광 패턴일 경우에는, 강도값이 소정값(임의로 설정될 수 있는 스레숄드) 이하인 부분을, 근사 공중 상으로부터 2차원 상으로서 추출한다.In step S104, a two-dimensional image is extracted from the approximate aerial image calculated in step S102. Specifically, the reference slice value Io is set to extract the two-dimensional image in the cross section of the approximate aerial image. For example, when the pattern data is a transmission pattern, a portion whose intensity value is equal to or greater than a predetermined value (threshold that can be arbitrarily set) is extracted from the approximate hollow image as a two-dimensional image. When the pattern data is a light shielding pattern, a portion whose intensity value is equal to or less than a predetermined value (threshold that can be arbitrarily set) is extracted from the approximate aerial image as a two-dimensional image.

스텝 S106에 있어서, 제어부(20)는, 스텝 S104에서 추출한 2차원 상과 목표 패턴을 비교하여, 2차원 상과 목표 패턴과의 차이가 미리 설정된 허용 범위 내에 있는지 여부를 판정한다. 2차원 상과 목표 패턴을 비교할 때 사용되는 파라미터(평가값)는, 선폭이나 패턴 길이일 수 있고, NILS(Normalized Image Log Slope)이나 강도 피크 값일 수도 있다.In step S106, the control unit 20 compares the two-dimensional image extracted in step S104 with the target pattern to determine whether or not the difference between the two-dimensional image and the target pattern is within a preset allowable range. The parameter (evaluation value) used when comparing the two-dimensional image and the target pattern may be a line width or a pattern length, or may be a normalized image log slope (NILS) or an intensity peak value.

제어부(20)는 스텝 S106에서 2차원 상과 목표 패턴과의 차가 허용범위 밖에 있다고 판정했을 경우에는, 스텝 S108에 있어서, 제어부(20)는, 2차원 상과 목표 패턴과의 차가 허용범위 내에 있도록 주 패턴을 결정한다. 구체적으로는, 스텝 S108에서는, 제어부(20)는 2차원 상에 의거하여 주 패턴의 형상을 변형시켜서, 신규 주 패턴을 결정한다. 또한, 스텝 S108의 주 패턴의 결정에 있어서의 상세한 처리에 대해서는, 후술하는 제 1 내지 제 4의 실시 예에서 설명한다.When the control unit 20 determines that the difference between the two-dimensional image and the target pattern is outside the allowable range in step S106, the control unit 20 determines that the difference between the two-dimensional image and the target pattern is within the allowable range in step S108. Determine the main pattern. Specifically, in step S108, the control unit 20 deforms the shape of the main pattern based on the two-dimensional image to determine the new main pattern. In addition, the detailed process in the determination of the main pattern of step S108 is demonstrated in 1st thru | or 4th Example mentioned later.

스텝 S110에 있어서, 제어부(20)는, 스텝 S108에서 변형된 주 패턴을 패턴 데이터로서 이용해서, 유저로부터 입력된 유효광원정보, NA 정보, λ 정보, 수차정보, 레지스트 정보로부터 근사 공중 상을 산출하고, 이 처리는 스텝 S104로 되돌아온다. 스텝 S104 내지 S110의 처리 동작을, 2차원 상과 목표 패턴과의 차가 허용 범위 내에 있을 때까지 반복한다.In step S110, the control unit 20 calculates an approximate aerial image from the effective light source information, NA information, lambda information, aberration information, and resist information input from the user, using the main pattern modified in step S108 as pattern data. This process returns to step S104. The processing operation of steps S104 to S110 is repeated until the difference between the two-dimensional image and the target pattern is within the allowable range.

스텝 S106에서, 제어부(20)가 2차원 상과 목표 패턴과의 차가 허용범위 내에 있다고 판정한 경우에는, 스텝 S112에 있어서, 제어부(20)는, 보조 패턴을 결정한다. 우선, 스텝 S110에서 산출된 근사 공중 상(즉, 변형된 주 패턴의 근사 공중 상)으로부터 보조 패턴이 삽입되는 위치(보조 패턴 삽입 위치)를 추출한다. 보조 패턴 삽입 위치는, 기준 슬라이스 값(Io)을 넘지 않고, 또한, 주 패턴과 겹치지 않는 영역(즉, 목표 패턴이 투영되는 영역을 제외한 영역)에 있어서 광 강도가 피크 값(로컬 극대치 또는 로컬 극소치)이 되는 피크 부분이다. 또한, 실제로는, 보조 패턴 삽입 위치는, 피크 부분에 대응하는 마스크 위의 부분인 것에 주의한다. 이러한 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴의 크기를 결정하고, 이러한 보조 패턴을 피크 위치에 삽입한다. 스텝 S112의 보조 패턴의 결정에 있어서의 상세한 처리에 대해서는, 후술하는 제 1 내지 제 4 실시 예에서 설명한다.In step S106, when the control unit 20 determines that the difference between the two-dimensional image and the target pattern is within the allowable range, in step S112, the control unit 20 determines the auxiliary pattern. First, a position (secondary pattern insertion position) at which an auxiliary pattern is inserted is extracted from the approximate aerial image (that is, the approximate aerial image of the modified main pattern) calculated in step S110. The auxiliary pattern insertion position does not exceed the reference slice value Io and also has a light intensity peak value (local maxima or local minima) in an area that does not overlap the main pattern (i.e., an area except the area where the target pattern is projected). ) Is the peak portion. Note that in practice, the auxiliary pattern insertion position is a portion on the mask corresponding to the peak portion. The size of the auxiliary pattern is determined based on the light intensity of this peak portion, and this auxiliary pattern is inserted at the peak position. Detailed processing in the determination of the auxiliary pattern in step S112 will be described in the first to fourth embodiments described later.

스텝 S114에 있어서, 제어부(20)는, 스텝 S108에서 결정한 주 패턴과 스텝 S112에서 결정(삽입)된 것과 같은 보조 패턴을 포함한 데이터를, 마스크 데이터로서 생성한다.In step S114, the control unit 20 generates data including the main pattern determined in step S108 and the auxiliary pattern as determined (inserted) in step S112, as mask data.

이렇게, 마스크 데이터 생성 프로그램(마스크 데이터의 생성 방법)은, 공중 상 산출 스텝과, 2차원 상 추출 스텝과, 주 패턴 결정 스텝과, 피크 부분 추출 스텝과, 보조 패턴 결정 스텝과, 생성 스텝을 실행한다.Thus, the mask data generation program (mask data generation method) executes an aerial image calculation step, a two-dimensional image extraction step, a main pattern determination step, a peak portion extraction step, an auxiliary pattern determination step, and a generation step. do.

단, 보조 패턴 삽입은 주 패턴으로 광 근접효과를 변경한다는 점에 주의한다. 이것이 발생한 경우, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 주 패턴과 보조 패턴과의 광 근접효과를 고려해서 마스크 데이터를 생성하면 된다.Note that the insertion of the auxiliary pattern changes the optical proximity effect to the main pattern. When this occurs, as shown in Fig. 3, the mask data may be generated in consideration of the optical proximity effect between the main pattern and the auxiliary pattern.

도 3을 참조해서, 스텝 S116에 있어서, 제어부(20)는, 스텝 S108에서 결정한 주 패턴과 스텝 S112에서 결정한 보조 패턴을 더해서 얻은 패턴을 패턴 데이터로서 이용해서 근사 공중 상을 산출한다. 단, 패턴 데이터 이외의 입력 정보는, 유저로부터 입력된 유효 광원정보, NA 정보, λ 정보, 수차정보, 및 레지스트 정보이다.Referring to FIG. 3, in step S116, the control unit 20 calculates an approximate aerial image using the pattern obtained by adding the main pattern determined in step S108 and the auxiliary pattern determined in step S112 as pattern data. However, input information other than the pattern data is effective light source information, NA information, lambda information, aberration information, and resist information input from the user.

스텝 S118에 있어서, 제어부(20)는, 스텝 S116에서 산출된 근사 공중 상으로부터 2차원 상을 추출한다.In step S118, the control unit 20 extracts a two-dimensional image from the approximate aerial image calculated in step S116.

스텝 S120에 있어서, 제어부(20)는, 스텝 S118에서 추출한 2차원 상과 목표 패턴을 비교하여, 2차원 상과 목표 패턴과의 차가 미리 설정된 허용 범위 내에 있는지 여부를 판정한다.In step S120, the control unit 20 compares the two-dimensional image and the target pattern extracted in step S118 to determine whether or not the difference between the two-dimensional image and the target pattern is within a preset allowable range.

스텝 S120에서, 제어부(20)는 2차원 상과 목표 패턴과의 차가 허용범위 밖에 있다고 판정했을 경우에는, 이 처리는 스텝 S108로 되돌아온다. 제어부(20)는, 2차원 상과 목표 패턴과의 차가 허용범위 내에 있도록 주 패턴을 결정한다.In step S120, when the control unit 20 determines that the difference between the two-dimensional image and the target pattern is outside the allowable range, the process returns to step S108. The control unit 20 determines the main pattern so that the difference between the two-dimensional image and the target pattern is within the allowable range.

스텝 S120에서 제어부(20)가 2차원 상과 목표 패턴과의 차가 허용범위 내에 있다고 판정했을 경우에는, 이 처리는 스텝 S114로 진행된다. 스텝 S114에 있어서, 제어부(20)는 스텝 S108에서 결정한 주 패턴과 스텝 S112에서 결정한 것과 같은 보조 패턴을 더해서 얻은 패턴을 마스크 데이터로서 생성한다.If the control unit 20 determines in step S120 that the difference between the two-dimensional image and the target pattern is within the allowable range, the process proceeds to step S114. In step S114, the control unit 20 generates as a mask data a pattern obtained by adding a main pattern determined in step S108 and an auxiliary pattern as determined in step S112.

도 3에 나타낸 처리에서는, 우선, 스텝 S102에 대응하는 제 1의 공중 상 산출 스텝과, 스텝 S104에 대응하는 제 1의 2차원 상 추출 스텝과, 스텝 S108에 대응하는 제 1의 주 패턴 결정 스텝이 실행된다. 스텝 S112에 대응하는 제 1의 피크 부분 추출 스텝과, 제 1의 보조 패턴 결정 스텝과, 스텝 S116에 대응하는 제 2의 공중 상 산출 스텝과, 스텝 S118에 대응하는 제 2의 2차원 상 추출 스텝이 실행된다. 그리고, 스텝 S108에 대응하는 제 2의 주 패턴 결정 스텝과, 스텝 S112에 대응하는 제 2의 피크 부분 추출 스텝 및 제 2의 보조 패턴 결정 스텝과, 스텝 S114에 대응하는 생성 스텝이 실행된다.In the processing shown in FIG. 3, first, a first aerial image calculation step corresponding to step S102, a first two-dimensional image extraction step corresponding to step S104, and a first main pattern determination step corresponding to step S108 Is executed. A first peak portion extraction step corresponding to step S112, a first auxiliary pattern determination step, a second aerial image calculation step corresponding to step S116, and a second two-dimensional image extraction step corresponding to step S118 Is executed. Then, the second main pattern determination step corresponding to step S108, the second peak partial extraction step and the second auxiliary pattern determination step corresponding to step S112, and the generation step corresponding to step S114 are executed.

이러한 도 2 및 도 3에 나타낸 처리에 의해 마스크 데이터를 작성하고, EB 묘화장치에 그 작성된 데이터를 입력함으로써 제조된 마스크를 사용하여 노광 처리 를 함으로써, 기판 위에 미세한 패턴을 고정밀하게 형성할 수 있다. 즉, 미세한 패턴을 고정밀하게 형성할 수 있는 마스크의 데이터를 생성하는 것이 가능해진다. 또한, 작성된 마스크 패턴은, 상기의 마스크 데이터 작성 프로그램에 의해 작성된 패턴 이외의 패턴을 포함하고 있어도 된다.By generating the mask data by the processing shown in Figs. 2 and 3 and exposing the mask data by inputting the created data into the EB drawing device, a fine pattern can be formed on the substrate with high precision. That is, it becomes possible to generate data of the mask which can form a fine pattern with high precision. In addition, the created mask pattern may contain patterns other than the pattern created by said mask data creation program.

이하, 제 1 내지 제 4의 실시 예에 있어서, 마스크 데이터 생성 프로그램을 실행해서 마스크 데이터를 생성하는 처리를 구체적으로 설명하는 동시에, 이러한 처리로 생성된 마스크 데이터에 대해서 설명한다. 또한, 노광 광의 파장을 λ이라고 하고, 투영 광학계의 상면측의 개구수를 NA라고 하며, 또 조명 광학계로부터 마스크면으로 입사하는 조명 광의 개구수와 투영 광학계의 물체면측의 개구수와의 비를 σ이라고 한다.Hereinafter, in the first to fourth embodiments, a process of generating mask data by executing a mask data generation program will be described in detail, and the mask data generated by such a process will be described. The wavelength of the exposure light is λ, the numerical aperture on the image plane side of the projection optical system is NA, and the ratio between the numerical aperture of the illumination light incident on the mask surface from the illumination optical system and the numerical aperture on the object surface side of the projection optical system is sigma. It is called.

노광 장치에서는, 노광 광의 파장 λ 및 투영 광학계의 개구수 NA에 다양한 값을 설정할 수 있으므로, 마스크의 패턴 사이즈를 (λ/NA)로 규격화하는 것이 바람직하다. 예를 들면, λ= 248nm이고, NA = 0.73인 경우, 100nm의 사이즈를 갖는 패턴은, 전술한 방법에 의해 0.29로 규격화된다. 이러한 규격화를 이하 k1 환산이라고 칭한다.In the exposure apparatus, various values can be set for the wavelength? Of the exposure light and the numerical aperture NA of the projection optical system, and therefore, it is preferable to normalize the pattern size of the mask to (? / NA). For example, when λ = 248 nm and NA = 0.73, a pattern having a size of 100 nm is normalized to 0.29 by the above-described method. This standardization is hereinafter referred to as k1 conversion.

마스크면 위의 패턴의 크기와 웨이퍼면 위의 패턴의 크기는, 투영 광학계의 배율만큼 다르다. 단, 이하의 실시 예에서는, 설명을 간단하게 하기 위해서, 마스크면 위의 패턴의 크기에 투영 광학계의 배율을 곱해서, 마스크면 위의 패턴의 크기와 웨이퍼면 위의 패턴의 크기를 1:1로 설정하다. 이 설정에 따라, 마스크면 위의 좌표계와 웨이퍼면 위의 좌표계와의 비도 1:1로 된다.The size of the pattern on the mask surface and the size of the pattern on the wafer surface differ only by the magnification of the projection optical system. However, in the following embodiments, for simplicity, the size of the pattern on the mask surface is multiplied by the magnification of the projection optical system, and the size of the pattern on the mask surface and the size of the pattern on the wafer surface are 1: 1. Set According to this setting, the ratio between the coordinate system on the mask surface and the coordinate system on the wafer surface is also 1: 1.

<제 1의 실시 예><First Embodiment>

제 1의 실시 예에서는 노광 장치가, 0.73의 NA(NA 정보에 대응)을 갖는 투영 광학계와, 248nm의 파장(λ 정보에 해당)을 갖는 노광 광을 이용하는 경우를 생각한다. 또한, 투영 광학계는 무수차(수차정보에 대응)를 갖는 것으로 하고, 웨이퍼에 도포된 레지스트는 고려하지 않는(레지스트 정보에 대응) 것으로 한다. 또한, 조명 광은 무편광인 것으로 한다.In the first embodiment, a case is considered in which the exposure apparatus uses a projection optical system having NA (corresponding to NA information) of 0.73 and exposure light having a wavelength of 248 nm (corresponding to λ information). In addition, it is assumed that the projection optical system has aberration (corresponding to aberration information), and does not consider the resist applied to the wafer (corresponding to the resist information). In addition, illumination light shall be unpolarized light.

목표 패턴(패턴 데이터)은, 도 4에 나타나 있는 바와 같은 고립 라인 패턴으로, 선폭이 120nm이고, 길이가 2400nm이라고 한다. 도 4에 있어서, 고립 라인 패턴은 차광 패턴(즉, 투과율은 제로)이라고 하고, 이러한 고립 라인 패턴이 존재하지 않는 영역(배경)의 투과율은 1이라고 한다. 또한, 위상은 전체 영역에 걸쳐 제로라고 했다. 도 4는, 제 1의 실시 예에 있어서의 목표 패턴(패턴 데이터)을 도시한 차트다.The target pattern (pattern data) is an isolated line pattern as shown in FIG. 4, and has a line width of 120 nm and a length of 2400 nm. In FIG. 4, the isolated line pattern is called a light shielding pattern (i.e., the transmittance is zero), and the transmittance | permeability of the area | region (background) in which such an isolated line pattern does not exist is called 1. In addition, the phase was said to be zero over the whole area | region. 4 is a chart showing a target pattern (pattern data) in the first embodiment.

유효 광원은, 도 5에 나타나 있는 바와 같은 4중극 조명(유효광원 정보에 대응)을 사용한다. 도 5에 있어서, 백색의 원형 라인은 σ=1을 의미하고, 4개의 백색영역은 광조사부를 의미하고 있다. 여기에서, 도 5는, 제 1의 실시 예에 있어서의 유효광원을 나타내는 차트다. 도 5는, 유효 광원을 예시적으로 나타낸 것으로, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.As the effective light source, quadrupole illumination (corresponding to the effective light source information) as shown in Fig. 5 is used. In Fig. 5, the white circular line means sigma = 1, and the four white regions mean light irradiation units. 5 is a chart which shows the effective light source in 1st Example. 5 exemplarily shows an effective light source, and the present invention is not limited thereto.

우선, 식 10을 사용하여, 목표 패턴 및 전술한 입력 정보(유효광원 정보, NA 정보, λ 정보, 수차정보, 레지스트 정보)로부터 도 6a에 나타낸 근사 공중 상을 산출한다. 도 6a에서는 목표 패턴을 근사 공중 상에 중첩된 실선으로 나타내고 있 다.First, using Equation 10, an approximate aerial image shown in FIG. 6A is calculated from the target pattern and the above-described input information (effective light source information, NA information, lambda information, aberration information, and resist information). In FIG. 6A, the target pattern is represented by a solid line superimposed on the approximate air.

도 6a에 나타내는 근사 공중 상에서는, 고립 라인 패턴이 둥근 선단을 갖고, 또 목표 패턴의 차광부의 치수가 목표 패턴과 비교하여 짧다.In the approximate aerial image shown in FIG. 6A, the isolated line pattern has a rounded tip, and the dimension of the light shielding portion of the target pattern is shorter than that of the target pattern.

전술한 마스크 데이터 생성 프로그램(401)을 실행해서 주 패턴을 변형한 후의 도 6b에 나타낸 근사 공중 상을 산출한다. 도 6b에 나타낸 근사 공중 상에서는, 그것에 중첩된 실선으로 나타낸 목표 패턴의 내부의 강도 분포가 거의 동일하다.After the mask data generation program 401 described above is executed, the approximate aerial image shown in FIG. 6B after the main pattern is modified is calculated. In the approximate aerial image shown in FIG. 6B, the intensity distribution inside the target pattern shown by the solid line superimposed on it is substantially the same.

도 6a에 나타내는 근사 공중 상을 기준 슬라이스 값(Io) 0.95Io 및 1.05Io을 따라 절단해서 얻은 2차원 상(단면 상)을 도 7a에 나타낸다. 마찬가지로, 도 6b에 나타내는 근사 공중 상을 기준 슬라이스 값 0.95Io 및 1.05Io을 따라 절단해서 얻은 2차원 상(단면 상)을 도 7b에 나타낸다. 또한, 도 7a 및 도 7b에 있어서는, 목표 패턴을, 2차원 상에 중첩된 실선으로 나타내고 있다. 또한, 기준 슬라이스 값(Io)은, 이하에서는, 스레숄드라고도 칭한다.FIG. 7A shows a two-dimensional image (cross section image) obtained by cutting the approximate aerial image shown in FIG. 6A along the reference slice values Io 0.95Io and 1.05Io. Similarly, the two-dimensional image (cross section image) obtained by cutting the approximate aerial image shown in FIG. 6B along the reference slice values 0.95Io and 1.05Io is shown in FIG. 7B. 7A and 7B, the target pattern is shown by the solid line superimposed on two dimensions. In addition, the reference slice value Io is also called a threshold below.

도 7a 및 도 7b에 나타내는 근사 공중 상의 2차원 상으로부터 목표 패턴과의 차(예를 들면, 형상변화, 경사의 정도, 강도값 혹은 강도 피크, Log-Slope)를 산출할 수 있다. 이 차에 근거하여, 주 패턴을 결정(변형)한다.The difference with the target pattern (for example, shape change, degree of inclination, intensity value or intensity peak, and log-slope) can be calculated from the two-dimensional image of the approximate aerial image shown in FIGS. 7A and 7B. Based on this difference, the main pattern is determined (deformed).

주 패턴의 결정(변형)에 대해서 구체적으로 설명한다. 우선, 도 8a에 나타나 있는 바와 같이, 목표 패턴과 패턴 데이터(초기의 패턴 데이터는 목표 패턴과 같다)를 분할하고, 2차원 상을 같은 분할 수로 분할한다. 그리고, 목표 패턴과 2차원 상의 분할된 요소를 서로 비교하고, 이러한 차분에 의거하여 패턴 데이터를 변형(보정)한다. 단, 목표 패턴은 변형시키지 않는다. 패턴 데이터의 분할은 불필요한 요소를 제거, 또는, 새로운 요소를 추가해서 행해져도 된다.The determination (deformation) of a main pattern is demonstrated concretely. First, as shown in Fig. 8A, the target pattern and the pattern data (the initial pattern data are the same as the target pattern) are divided, and the two-dimensional image is divided into the same division number. Then, the target pattern and the divided elements of the two-dimensional image are compared with each other, and the pattern data is modified (corrected) based on this difference. However, the target pattern is not deformed. The division of the pattern data may be performed by removing unnecessary elements or adding new elements.

목표 패턴과 2차원 상과의 차분에 의거하여 패턴 데이터의 분할된 요소를 각각 변형하면, 도 8b에 나타내는 패턴 데이터를 얻을 수 있다. 그리고, 변형된 패턴 데이터를 새로운 패턴 데이터로서 이용해서 근사 공중 상을 산출한다. 같은 처리를, 목표 패턴과 2차원 상과의 차분이 허용범위 내에 있을 때까지 반복한다. 상기한 바와 같이, 도 8b에 나타낸 패턴 데이터로부터, 도 6b에 나타낸 근사 공중 상이 산출된다.When the divided elements of the pattern data are modified on the basis of the difference between the target pattern and the two-dimensional image, the pattern data shown in Fig. 8B can be obtained. Then, the approximate aerial image is calculated using the modified pattern data as new pattern data. The same process is repeated until the difference between the target pattern and the two-dimensional image is within the allowable range. As described above, the approximate aerial image shown in FIG. 6B is calculated from the pattern data shown in FIG. 8B.

다음에, 보조 패턴을 삽입한다. 도 6b에 나타낸 근사 공중 상으로부터, 목표 패턴과 겹치지 않는 영역(즉, 주 패턴이 투영되는 영역을 제외한 영역)에 있어서, 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출한다. 목표 패턴이 차광 패턴인 경우에는, 광 강도가 스레숄드 이상이며, 배경보다 어두운 영역의 피크 부분을 산출하고, 그 피크 부분에 사각형의 보조 패턴을 삽입한다. 라인 패턴을 사용하는 경우에는, 1차원적으로 피크 부분을 검출해서 피크 부분을 추출하면 된다. 이 경우, 적어도 라인 패턴의 길이 방향에 수직인 방향과 라인 패턴의 길이 방향에 평행한 방향을 따라 피크 부분을 검출하면 된다. 또한, 보조 패턴을 삽입하는 위치는, 배경보다 어두운 영역에 있어서의 피크 부분의 중심위치여도 된다. 그러나, 어떤 특정 크기를 갖는 라인 패턴을 사용하는 경우에는, 근사 공중 상에 있어서 주 패턴의 강도가 주 패턴으로부터 멀리 떨어져 있는 위치까지 영향을 미친다. 그 때문에, 주 패턴과 겹치지 않는 영역에 있어서도 간섭에 의한 강도 피크에 피크 부분이 겹쳐서, 피크 부분의 검출을 어렵게 한다. 이러한 상황 하에서, 근사 공중 상의 광강도 분포를 2 차 미분(예를 들면, 직교 2축 방향의 각각에 관해서 2차 미분하여, 합을 얻는 것(Laplacians))의 값(정의 값과 부의 값)을 산출해서 피크 위치(부분)을 산출하는 방법을 사용할 수도 있다. 강도분포의 2차 미분(Laplacians)의 맵을 도 38에 나타낸다. 각각의 방향에 따른 강도 분포의 1차 미분(gradient)은 노이즈에 취약하고, 취급이 어렵다. 그 때문에, 어떤 특정의 크기와 복잡한 형상을 갖는 라인 패턴에 있어서, 강도분포의 2차 미분의 값을 산출하여 피크 위치를 산출하는 방법은 유효하다.Next, an auxiliary pattern is inserted. From the approximate aerial image shown in Fig. 6B, the peak portion where the light intensity becomes a peak value is extracted in a region that does not overlap the target pattern (i.e., the region except the region where the main pattern is projected). When the target pattern is a light shielding pattern, the light intensity is greater than or equal to the threshold and a peak portion of a region darker than the background is calculated, and a square auxiliary pattern is inserted into the peak portion. In the case of using the line pattern, the peak portion may be detected one-dimensionally and the peak portion may be extracted. In this case, the peak portion may be detected at least in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the line pattern and in a direction parallel to the longitudinal direction of the line pattern. In addition, the position where the auxiliary pattern is inserted may be the center position of the peak portion in a region darker than the background. However, in the case of using a line pattern having a certain size, the strength of the main pattern in the approximate air influences the position far from the main pattern. Therefore, even in the region not overlapping with the main pattern, the peak portion overlaps the intensity peak due to the interference, making it difficult to detect the peak portion. Under these circumstances, the value (positive value and negative value) of the second derivative (e.g., the second derivative of each of the orthogonal biaxial directions, summed up (Laplacians)) is obtained. The method of calculating and calculating a peak position (part) can also be used. 38 shows a map of the second derivatives of the intensity distribution (Laplacians). The first derivative of the intensity distribution along each direction is vulnerable to noise and difficult to handle. Therefore, the method of calculating the peak position by calculating the value of the second derivative of the intensity distribution in a line pattern having a specific size and complex shape is effective.

보조 패턴의 1변의 치수는 해상되지 않을 정도의 작은 선폭이어야 한다. 구체적으로는, 차광 패턴을 사용하는 경우에는, 이 1변의 치수는 배경의 광강도와 주 패턴의 광강도의 최소값과의 차와, 배경의 광강도와 목표 패턴과 겹치지 않는 영역의 광강도의 최소값과의 차 간의 비에 따라 산출된다. 라인 패턴을 사용하는 경우에는, 노광 프로세스나 주 패턴의 크기에 의존해서, 보조 패턴의 1변의 치수는, 라인 패턴의 폭 방향의 1/3 내지 1/2 정도의 치수이다. 광 투과형의 패턴을 사용하는 경우에는, 1변의 치수가 그 값보다 큰 경우도 있다. 제 1의 실시 예에서는, 보조 패턴의 폭 방향의 1변의 치수는, 40nm이다.The dimensions of one side of the auxiliary pattern shall be small enough to be unresolved. Specifically, in the case of using a light shielding pattern, the dimension of this one side is the difference between the light intensity of the background and the minimum value of the light intensity of the main pattern, and the minimum value of the light intensity of the region that does not overlap the light intensity of the background and the target pattern. Calculated based on the ratio between When using a line pattern, depending on the exposure process and the magnitude | size of a main pattern, the dimension of one side of an auxiliary pattern is a dimension about 1/3 to 1/2 of the width direction of a line pattern. When using a light transmissive pattern, the dimension of one side may be larger than the value. In the first embodiment, the dimension of one side in the width direction of the auxiliary pattern is 40 nm.

변형한 주 패턴에 전술한 보조 패턴을 삽입하면, 도 9에 나타나 있는 바와 같은 패턴 데이터를 얻는다. 이렇게, 도 9에 나타낸 패턴 데이터가 마스크 데이터로서 생성된다. 이러한 마스크 데이터로부터 제작되는 마스크가 웨이퍼면 위에서 원하는 공중 상을 형성할지를 확인(평가)한다.When the above-described auxiliary pattern is inserted into the modified main pattern, pattern data as shown in Fig. 9 is obtained. Thus, the pattern data shown in FIG. 9 is generated as mask data. It is checked (evaluated) whether a mask produced from such mask data forms a desired aerial image on the wafer surface.

근사 공중 상을 산출해서 마스크 데이터를 평가하는 것이 아니라, 공중 상을 엄밀에 계산해서 마스크 데이터를 평가한다. 도 9에 나타낸 패턴 데이터(마스크 데이터)로부터 엄밀에 계산된 공중 상의 2차원 상을 도 10에 나타낸다. 도 10을 참조하면, 2차원 상은 균일하고, 그 길이가 짧아지지 않으며, 즉, 목표 패턴에 가까워진다.Instead of calculating the approximate aerial image and evaluating the mask data, the aerial image is rigorously calculated to evaluate the mask data. The two-dimensional image of the aerial image calculated strictly from the pattern data (mask data) shown in FIG. 9 is shown in FIG. Referring to Fig. 10, the two-dimensional image is uniform and its length is not shortened, i.e., close to the target pattern.

비교를 위해, 목표 패턴 자체와, 목표 패턴 자체에 전형적인 보조 패턴(스캐터링 바(scattering bars))을 삽입함으로써 얻은 패턴에 대해서 공중 상을 계산한다. 도 11a에 나타나 있는 바와 같은 목표 패턴 자체와, 도 12a에 나타나 있는 바와 같은 목표 패턴에 하프(half) 피치(120nm)의 간격으로 폭 40nm의 보조 패턴(스캐터링 바)을 삽입함으로써 얻은 패턴에 대해서 공중 상을 계산한다. 도 11a에 나타나 있는 바와 같은 목표 패턴 자체로부터 산출된 공중 상의 2차원 상을 도 11b에 나타낸다. 도 12a에 나타나 있는 바와 같은 목표 패턴에 스캐터링 바를 삽입함으로써 얻은 패턴으로부터 산출되는 공중 상의 2차원 상을 도 12b에 나타낸다.For comparison, the aerial image is calculated for the target pattern itself and for the pattern obtained by inserting a typical auxiliary pattern (scattering bars) into the target pattern itself. About the target pattern itself as shown in FIG. 11A and the pattern obtained by inserting the auxiliary pattern (scattering bar) of 40 nm in width at the interval of half pitch (120 nm) to the target pattern as shown in FIG. 12A. Calculate the aerial image. A two-dimensional image of the aerial image calculated from the target pattern itself as shown in FIG. 11A is shown in FIG. 11B. 12B shows a two-dimensional image of an aerial image calculated from a pattern obtained by inserting a scattering bar into a target pattern as shown in FIG. 12A.

도 8b, 도 9, 도 11a 및 도 12a에 나타내는 패턴 데이터로부터 산출되는 공중 상의 2차원 상을 정량적으로 평가한다. 구체적으로는, 패턴 데이터로부터 디포커스(defocus)를 변화시켜서 공중 상을 산출하고, 그것에 의해 선 폭을 산출했다. 이 실시 예에서는, 각 도면에서 횡축을 x축으로 하고, 종축을 y축으로 했을 때, 2차원 상의 중심(x=0, y=0), 중심으로부터의 y=1200의 70%의 위치(x=0, y=840), 및 중심으로부터의 y=1200의 90%의 위치(x=0, y=1080)에서 선 폭을 산출했다.The two-dimensional image of the aerial image calculated from the pattern data shown in Figs. 8B, 9, 11A, and 12A is quantitatively evaluated. Specifically, the aerial image was calculated by changing the defocus from the pattern data, thereby calculating the line width. In this embodiment, when the horizontal axis is the x-axis and the vertical axis is the y-axis in each drawing, the center of the two-dimensional image (x = 0, y = 0) and the position of 70% of y = 1200 from the center (x = 0, y = 840), and the line width was calculated at the 90% position (x = 0, y = 1080) of y = 1200 from the center.

도 8b에 나타내는 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출되는 선 폭을 도 13에 나타낸다. 도 9에 나타내는 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2 차원 상으로부터 산출되는 선 폭을 도 14에 나타낸다. 도 11a에 나타내는 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출되는 선 폭을 도 15에 나타낸다. 도 12a에 나타내는 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출되는 선 폭을 도 16에 나타낸다. 도 13 내지 도 16에 있어서, 횡축은 디포커스(㎛), 종축은 선 폭 CD(nm)이다. 여기에서, 치수의 단위는 nm으로 했다.The line width computed from the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 8B is shown in FIG. The line width computed from the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 9 is shown in FIG. The line width computed from the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown to FIG. 11A is shown in FIG. The line width computed from the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 12A is shown in FIG. 13 to 16, the horizontal axis represents defocus (µm) and the vertical axis represents line width CD (nm). Here, the unit of dimension was nm.

도 15를 참조하면, 도 11a에 나타나 있는 바와 같은 목표 패턴에 근거한 공중 상의 2차원 상에 있어서는, 중심으로부터의 90%의 위치의 선 폭이 작고, 포커스 에 대한 선 폭 변화가 크다.Referring to FIG. 15, in the two-dimensional image in the air based on the target pattern as shown in FIG. 11A, the line width at the position of 90% from the center is small, and the line width change with respect to the focus is large.

도 16을 참조하면, 도 12a에 나타나 있는 바와 같은 목표 패턴에 스캐터링 바를 삽입해서 얻은 패턴에 근거한 공중 상의 2차원 상에 있어서는, 포커스에 대한 선폭 변화는 완만하지만, 중심으로부터 70% 및 90%의 위치에서의 선폭의 편차(variations)는 크다.Referring to FIG. 16, in the two-dimensional image in the air based on the pattern obtained by inserting the scattering bar into the target pattern as shown in FIG. 12A, the line width change with respect to the focus is gentle, but 70% and 90% Variations in line width at locations are large.

도 13을 참조하면, 도 8b에 나타나 있는 바와 같은 변형된 주 패턴에 근거한 공중 상의 2차원 상에 있어서는, 70% 및 90%의 위치에서의 선 폭의 편차가 작다.Referring to FIG. 13, in the two-dimensional image in the air based on the modified main pattern as shown in FIG. 8B, the variation in the line width at the positions of 70% and 90% is small.

도 14를 참조하면, 도 9에 나타나 있는 바와 같은 변형된 주 패턴에 보조 패턴을 삽입함으로써 얻은 패턴에 근거한 공중 상의 2차원 상에 있어서는, 중심으로부터 70% 및 90%의 위치에서의 선폭의 편차가 가장 작고, 포커스에 대한 선폭 변화도 더 완만하다. Referring to Fig. 14, in the two-dimensional image in the air based on the pattern obtained by inserting the auxiliary pattern into the modified main pattern as shown in Fig. 9, the deviation of the line width at the position of 70% and 90% from the center is It is the smallest, and changes in line width to focus are more gentle.

이렇게, 전술한 마스크 데이터 생성 프로그램(401)에 의해 생성되는 마스크 데이터(패턴 데이터)의 상 성능은, 종래기술에 따라 생성되는 스캐터링 바를 더함 으로써 얻은 마스크 데이터보다 더 향상된다. 이것에 의해, 고립 라인 패턴을 고정밀하게 형성할 수 있다.Thus, the image performance of the mask data (pattern data) generated by the mask data generation program 401 described above is further improved than the mask data obtained by adding scattering bars generated according to the prior art. Thereby, an isolated line pattern can be formed with high precision.

또한, 보조 패턴의 크기를 일정하게 하는 대신에, 피크 부분의 광강도(피크값의 크기)에 따라 보조 패턴의 크기를 변경해도 된다. 구체적으로는, 도 17에 나타나 있는 바와 같이, i번째의 보조 패턴의 1변의 길이를 ai로 하고, 기준이 되는 치수를 ao로 하면, i번째의 보조 패턴의 1변의 길이 ai를 변경하는 2가지의 방법이 이용가능하다. 여기에서, 도 17은, 보조 패턴의 크기를 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.In addition, instead of making the size of the auxiliary pattern constant, the size of the auxiliary pattern may be changed according to the light intensity (size of the peak value) of the peak portion. Specifically, as shown in FIG. 17, when the length of one side of the i-th auxiliary pattern is a i and the reference dimension is a o , the length a i of one side of the i-th auxiliary pattern is changed. Two ways to do this are available. 17 is a diagram for explaining a method of changing the size of the auxiliary pattern.

제 1의 방법은, 이하의 식 11로 나타낸 바와 같이, i번째의 보조 패턴의 1변의 길이 ai를 피크 부분의 광강도에 비례하여 변경한다.In the first method, the length a i of one side of the i-th auxiliary pattern is changed in proportion to the light intensity of the peak portion, as shown in Equation 11 below.

Figure 112008064419590-PAT00010
: 투과 패턴의 경우
Figure 112008064419590-PAT00010
: For transmission pattern

Figure 112008064419590-PAT00011
:차광 패턴의 경우 ·‥ (11)
Figure 112008064419590-PAT00011
: In the case of shading pattern · ‥ (11)

식 11에 있어서, Ii는 i번째의 보조 패턴의 위치의 광강도값이며, Iback은 배경의 투과율이다.In Equation 11, I i is the light intensity value at the position of the i-th auxiliary pattern, and I back is the transmittance of the background.

도 9에 나타내는 패턴 데이터(마스크 데이터)에 있어서의 보조 패턴의 크기를 제 1의 방법으로 변화시켰을 경우의 패턴 데이터를 도 18a에 나타낸다.18A shows pattern data when the size of the auxiliary pattern in the pattern data (mask data) shown in FIG. 9 is changed by the first method.

제 2의 방법은, 이하의 식 12로 나타내는 바와 같이, i번째의 보조 패턴의 1변의 길이 ai를 피크 부분의 광강도에 반비례시켜서 변경하는 방법이다.The second method is a method of changing the length a i of one side of the i-th auxiliary pattern in inverse proportion to the light intensity of the peak portion, as shown by the following Expression (12).

Figure 112008064419590-PAT00012
: 투과 패턴의 경우
Figure 112008064419590-PAT00012
: For transmission pattern

Figure 112008064419590-PAT00013
:차광 패턴의 경우 ···(12)
Figure 112008064419590-PAT00013
: For shading pattern ... (12)

또한, 제 2의 방법의 경우에는, 상한이 되는 길이 a_1imit를 미리 결정해 두고, ai > a_1imit에 대하여, ai=a_1imit을 설정한다.In the case of the second method, the length a_1imit as the upper limit is determined in advance, and a i For a_1imit, set a i = a_1imit.

도 9에 나타내는 패턴 데이터(마스크 데이터)에 있어서의 보조 패턴의 크기를 제 2의 방법으로 변화시켰을 경우의 패턴 데이터를 도 18b에 나타낸다.FIG. 18B shows the pattern data when the size of the auxiliary pattern in the pattern data (mask data) shown in FIG. 9 is changed by the second method.

제 1의 방법의 경우, 보조 패턴을 삽입한 후의 근사 공중 상의 분포는 보조 패턴을 삽입하기 전과 크게 바뀌지 않는다. 따라서, 보조 패턴 삽입 시의 패턴 형상 재현성은, 보조 패턴을 삽입하지 않은 경우와 크게 바뀌지 않지만, 포커스 심도확대와 같은 상 성능의 변화는 적다.In the case of the first method, the distribution of the approximate aerial image after the insertion of the auxiliary pattern is not significantly changed as before the insertion of the auxiliary pattern. Therefore, the pattern shape reproducibility at the time of insertion of an auxiliary pattern does not change much as the case where an auxiliary pattern is not inserted, but there is little change of image performance, such as focus depth enlargement.

한편, 제 2의 방법의 경우, 보조 패턴을 삽입한 후의 근사 공중 상의 분포가 보조 패턴을 삽입하기 전과 비교해서 크게 바뀐다. 따라서, 제 2의 방법은, 근사 공중 상의 분포를 변화시키는 기능을 하기 때문에, 임의로 근사 공중 상을 조작하는 등 적극적인 활용에 적합하다.On the other hand, in the second method, the distribution of the approximate aerial image after the insertion of the auxiliary pattern changes significantly compared with before the insertion of the auxiliary pattern. Therefore, since the second method functions to change the distribution of the approximate aerial image, it is suitable for active utilization such as arbitrarily manipulating the approximate aerial image.

예를 들면, 제 2의 방법은, 코히런시가 작은 위치에 상대적으로 큰 보조 패턴을 삽입함으로써, 주 패턴에 주는 영향을 증가시킬 수 있다. 즉, 코히런시가 작은 위치에 상대적으로 큰 보조 패턴을 삽입함으로써 코히런시를 강조시킬 수 있다. 또한, 포커스 심도 확대와 같은 상 성능의 변화도 최대화할 수 있다.For example, the second method can increase the influence on the main pattern by inserting a relatively large auxiliary pattern at a location where the coherency is small. That is, coherency can be emphasized by inserting a relatively large auxiliary pattern at a position where coherency is small. It is also possible to maximize changes in image performance, such as expanding the depth of focus.

또한, 코히런시가 작은 위치에 상대적으로 큰 보조 패턴을 삽입해도, 스레숄 드를 초과해서 보조 패턴이 해상되지 않는 상한의 크기를 결정해 두면, 보조 패턴이 불필요하게 해상되는 일도 없다. 보조 패턴이 해상되지 않는 상한의 크기는, 실제로는, 보조 패턴이 삽입되는 위치의 근사 공중 상의 강도에 의존한다. 따라서, 보조 패턴이 삽입되는 위치의 강도에 의거하여 보조 패턴의 각각의 크기를 산출해도 된다. 단, 패턴 형상 재현형은 보조 패턴을 삽입하지 않은 경우와 비교해서 크게 바뀌므로 주의가 필요하다. 또한, 패턴 형상 등이 과보정되는 경우에는, 제 3의 실시 예에서 후술하는 바와 같이, 이러한 과보정을 다시 보정하는 것은 가능하다.In addition, even when a large auxiliary pattern is inserted at a position where the coherency is small, the auxiliary pattern is not unnecessarily resolved if the upper limit size at which the auxiliary pattern is not resolved beyond the threshold is determined. The size of the upper limit at which the auxiliary pattern is not resolved actually depends on the strength of the approximate aerial image at the position where the auxiliary pattern is inserted. Therefore, you may calculate each magnitude | size of an auxiliary pattern based on the intensity | strength of the position into which an auxiliary pattern is inserted. However, since the pattern shape reproduction type changes significantly compared with the case where the auxiliary pattern is not inserted, care should be taken. In the case where the pattern shape or the like is overcorrected, it is possible to correct this overcorrection again, as described later in the third embodiment.

<제 2의 실시 예>Second Embodiment

제 2의 실시 예에서는 노광 장치가, 0.75의 NA(NA 정보에 대응)를 갖는 투영 광학계와, 193nm의 파장(λ 정보에 대응)을 갖는 노광장치를 이용하는 경우를 생각한다. 또한, 투영 광학계는 무수차(수차정보에 대응)를 갖는 것으로 하고, 웨이퍼에 도포되는 레지스트는 고려하지 않는다(레지스트 정보에 해당) 것으로 한다. 또한, 조명광은 무편광인 것으로 한다.In the second embodiment, a case is considered in which the exposure apparatus uses a projection optical system having an NA of 0.75 (corresponding to NA information) and an exposure apparatus having a wavelength of 193 nm (corresponding to λ information). In addition, it is assumed that the projection optical system has aberration (corresponding to aberration information), and does not consider the resist applied to the wafer (corresponding to resist information). In addition, illumination light shall be unpolarized light.

목표 패턴(패턴 데이터)은, 도 19에 나타나 있는 바와 같은 콘택 홀 패턴이며, 폭이 120nm, 하프 피치가 100nm(k1 환산값 = 0.39)이라고 한다. 도 19에 있어서, 콘택홀 패턴은 투과 패턴(즉, 투과율은 1)이고, 이러한 콘택홀 패턴이 존재하지 않는 영역(배경)의 투과율은 제로이다. 또한, 위상은 모든 영역에 걸쳐 제로이다. 도 19는, 제 2의 실시 예에 있어서의 목표 패턴(패턴 데이터)을 도시한 차트이다.The target pattern (pattern data) is a contact hole pattern as shown in FIG. 19, and it is assumed that the width is 120 nm and the half pitch is 100 nm (k1 conversion value = 0.39). In Fig. 19, the contact hole pattern is a transmission pattern (i.e., transmittance is 1), and the transmittance of the region (background) where such a contact hole pattern does not exist is zero. In addition, the phase is zero over all regions. 19 is a chart showing a target pattern (pattern data) in the second embodiment.

유효 광원은, 도 20에 나타나 있는 바와 같은 4중극 조명(유효광원 정보에 대응)을 사용한다. 도 20에 있어서, 백색 원형의 라인은 σ=1을 나타내고, 4개의 백색 영역은 광 조사부를 나타낸다. 여기에서, 도 20은, 제 2의 실시 예에 있어서의 유효광원을 나타내는 차트이다.The effective light source uses quadrupole illumination (corresponding to the effective light source information) as shown in FIG. 20. In FIG. 20, the white circular line represents sigma = 1 and four white regions represent light irradiation portions. 20 is a chart which shows the effective light source in 2nd Example.

우선, 식 10을 사용하여, 목표 패턴 및 전술한 입력 정보(유효광원 정보, NA 정보, λ 정보, 수차정보, 레지스트 정보)로부터 도 21a에 나타낸 근사 공중 상을 산출한다. 또한, 도 21a에 있어서는, 목표 패턴을 근사 공중 상에 중첩된 실선으로 나타내고 있다.First, using Equation 10, an approximate aerial image shown in FIG. 21A is calculated from the target pattern and the above-described input information (effective light source information, NA information, lambda information, aberration information, and resist information). In addition, in FIG. 21A, the target pattern is shown by the solid line superimposed on the approximate air.

도 21a에 나타낸 근사 공중 상에서는, 광 강도 피크 값이 각 콘택홀 패턴에 의해 변동한다.On the approximate aerial image shown in FIG. 21A, the light intensity peak value varies with each contact hole pattern.

전술한 마스크 데이터 생성 프로그램(401)을 실행해서 주 패턴을 변형한 후에 도 21b에 나타내는 근사 공중 상을 산출한다. 도 21b에 나타내는 근사 공중 상에서는, 강도 피크값이 각 콘택홀 패턴에 대해서 거의 균일하다.After the mask data generation program 401 described above is executed to deform the main pattern, the approximate aerial image shown in FIG. 21B is calculated. On the approximate aerial image shown in FIG. 21B, the intensity peak value is almost uniform for each contact hole pattern.

주 패턴의 결정(변형)에 대해서 구체적으로 설명한다. 콘택홀 패턴의 형상은 복잡하지 때문에, 목표 패턴을 분할하지 않고 목표 패턴의 크기와 위치만을 변경하지만, 제 1 실시 예와 마찬가지로, 목표 패턴을 분할해서 주 패턴을 결정(변형)시키는 것도 가능하다.The determination (deformation) of a main pattern is demonstrated concretely. Since the shape of the contact hole pattern is not complicated, only the size and position of the target pattern is changed without dividing the target pattern. However, similarly to the first embodiment, the target pattern can be divided to determine (deform) the main pattern.

목표 패턴과 근사 공중 상의 2차원 상과의 차에 근거해서 패턴 데이터를 변형(보정)한다. 단, 목표 패턴은 변형시키지 않는다. 그리고, 변형된 패턴 데이터를 새로운 패턴 데이터로서 사용해서 근사 공중 상을 산출한다. 같은 처리를, 목표 패턴과 2차원 상과의 차분이 허용범위 내에 있을 때까지 반복한다. 이렇게 해서 얻은 패턴 데이터로부터, 도 21b에 나타낸 근사 공중 상이 산출된다.The pattern data is modified (corrected) based on the difference between the target pattern and the two-dimensional image on the approximate aerial image. However, the target pattern is not deformed. Then, the approximate aerial image is calculated using the modified pattern data as new pattern data. The same process is repeated until the difference between the target pattern and the two-dimensional image is within the allowable range. From the pattern data thus obtained, an approximate aerial image shown in FIG. 21B is calculated.

또한, 도 21b에 나타낸 근사 공중 상으로부터, 목표 패턴과 겹치지 않는 영역(즉, 주 패턴이 투영되는 영역을 제외한 영역)에 있어서, 광강도가 피크값이 되는 피크 부분을 추출한다. 각 목표 패턴이 투과 패턴인 경우에는, 광강도가 스레숄드 이하이며 배경보다 밝은 영역의 피크 부분을 산출하고, 그 피크 부분에 사각형의 보조 패턴을 삽입한다. 콘택홀 패턴을 사용하는 경우에 있어서는, 2차원적으로 피크 부분을 검출해서 피크 부분을 추출하면 된다. 또한, 보조 패턴을 삽입하는 위치는, 배경보다 밝은 영역에 있어서의 피크 부분의 중심위치여도 된다. 또한, 콘택홀 패턴을 사용하는 경우에도, 근사 공중 상의 광강도 분포의 2차 미분(예를 들면Laplacians)의 값을 산출함으로써 피크 위치(부분)을 쉽게 산출할 수 있다. 강도분포의 2차 미분(Laplacians)의 맵을 도 39에 나타낸다. 어떤 특정 크기를 갖는 콘택홀 패턴을 사용하는 경우에 있어서도, 근사 공중 상에 있어서 주 패턴의 강도가 주 패턴으로부터 멀리 떨어져 있는 위치까지 영향을 미친다. 그 때문에, 주 패턴과 겹치지 않는 영역에 있어서도, 간섭에 의한 강도 피크에 피크 부분이 겹쳐서, 피크 부분 검출이 어려워진다.In addition, a peak portion at which the light intensity becomes a peak value is extracted from the approximate aerial image shown in FIG. 21B in a region that does not overlap the target pattern (that is, a region other than the region where the main pattern is projected). When each target pattern is a transmission pattern, the peak part of the area | region where light intensity is below a threshold and is brighter than a background is computed, and a square auxiliary pattern is inserted in the peak part. In the case of using the contact hole pattern, the peak portion may be extracted two-dimensionally and the peak portion may be extracted. The position where the auxiliary pattern is inserted may be the center position of the peak portion in the region brighter than the background. In addition, even when using a contact hole pattern, the peak position (part) can be easily calculated by calculating the value of the second derivative (for example, Laplacians) of the light intensity distribution on the approximate aerial. 39 shows a map of the second derivative of the intensity distribution (Laplacians). Even in the case of using a contact hole pattern having a certain size, the strength of the main pattern in the approximate air affects a position far from the main pattern. Therefore, also in the region which does not overlap with a main pattern, a peak part overlaps with the intensity peak by interference, and it becomes difficult to detect a peak part.

보조 패턴의 1변의 치수는, 해상되지 않을 정도의 작은 선폭이어야 한다. 구체적으로는, 투과 패턴을 사용하는 경우에는, 주 패턴의 광강도의 최대값과 목표 패턴과 겹치지 않는 영역의 광강도의 최대값과의 비에 따라 1변의 치수가 산출된다. 노광 프로세스나 주 패턴의 크기에 의존해서, 콘택홀 패턴을 사용하는 경우, 보조 패턴 1변의 치수는, 콘택홀 패턴의 선폭의 60% 내지 80% 정도이다. 제 2의 실시 예에서는, 보조 패턴의 1변의 치수는, 75nm이다.The dimension of one side of the auxiliary pattern should be small enough not to be resolved. Specifically, in the case of using the transmission pattern, the dimension of one side is calculated according to the ratio between the maximum value of the light intensity of the main pattern and the maximum value of the light intensity of the region that does not overlap with the target pattern. Depending on the exposure process and the size of the main pattern, when the contact hole pattern is used, the dimension of one side of the auxiliary pattern is about 60% to 80% of the line width of the contact hole pattern. In the second embodiment, the dimension of one side of the auxiliary pattern is 75 nm.

변형한 주 패턴에 전술한 보조 패턴을 삽입하면, 도 22에 나타나 있는 바와 같은 패턴 데이터를 얻는다. 이렇게, 도 22에 나타낸 패턴 데이터가 마스크 데이터로서 생성된다. 이러한 마스크 데이터로부터 제작되는 마스크가 웨이퍼면 위에서 원하는 공중 상을 형성할지 여부를 확인(평가)한다.When the above-described auxiliary pattern is inserted into the modified main pattern, pattern data as shown in Fig. 22 is obtained. Thus, the pattern data shown in FIG. 22 is generated as mask data. It is checked (evaluated) whether or not a mask produced from such mask data forms a desired aerial image on the wafer surface.

도 22에 나타내는 패턴 데이터(마스크 데이터)로부터 엄밀히 계산된 공중 상의 2차원 상을 도 23에 나타낸다. 또한, 도 24a에 나타나 있는 바와 같은 목표 패턴 자체로부터 엄밀히 계산된 공중 상의 2차원 상을 도 24b에 나타낸다. 도 23과 도 24b를 비교하면, 도 23에 나타내는 2차원 상이, 도 24b에 나타내는 2차원 상보다도 각 콘택홀의 균일성이 뛰어나고, 타원형의 왜곡이 경감되는 것을 알 수 있다.The two-dimensional image of the aerial image calculated strictly from the pattern data (mask data) shown in FIG. 22 is shown in FIG. In addition, the two-dimensional image of the aerial image calculated strictly from the target pattern itself as shown in FIG. 24A is shown in FIG. 24B. When comparing FIG. 23 and FIG. 24B, it turns out that the two-dimensional image shown in FIG. 23 is more uniform in contact hole than the two-dimensional image shown in FIG. 24B, and the elliptic distortion is reduced.

도 22 및 도 24a에 나타내는 패턴 데이터로부터 산출되는 공중 상의 2차원 상을 정량적으로 평가한다. 구체적으로는, 패턴 데이터로부터 디포커스를 변화시켜서 공중 상을 산출하고, 그것에 의해 선폭(홀 지름)을 산출했다. 이 실시 예에서는, 2차원 상의 중심에 존재하는 고립 콘택홀 패턴 CH1, 홀이 밀집하고 있는 홀 어레이의 에지에 존재하는 콘택홀 패턴 CH2 및 홀 어레이의 중앙에 존재하는 콘택홀 패턴 CH3의 선폭 CD를 산출했다(도 24a 참조).The two-dimensional image of the aerial image calculated from the pattern data shown in FIGS. 22 and 24A is quantitatively evaluated. Specifically, the aerial image was calculated by changing the defocus from the pattern data, thereby calculating the line width (hole diameter). In this embodiment, the isolation contact hole pattern CH 1 present at the center of the two-dimensional image, the contact hole pattern CH 2 present at the edge of the hole array where the holes are concentrated, and the contact hole pattern CH 3 present at the center of the hole array are provided. The line width CD was calculated (see FIG. 24A).

도 22에 나타내는 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출되는 선폭을 도 25에 나타낸다. 도 24a에 나타내는 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출되는 선폭을 도 26에 나타낸다. 도 25 및 도 26에 있어서, 횡축은 디포커스(㎛), 종축은 선폭 CD(nm)이다.The line width computed from the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 22 is shown in FIG. The line width computed from the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 24A is shown in FIG. 25 and 26, the horizontal axis represents defocus (µm) and the vertical axis represents line width CD (nm).

도 26을 참조하면, 도 24a에 나타나 있는 바와 같은 목표 패턴 그들 자신에 근거한 공중 상의 2차원 상에 있어서는, 고립 콘택홀 패턴 및 홀이 밀집하고 있는 홀 어레이의 콘택홀 패턴의 선폭의 편차가 크고, 포커스에 대한 선폭 변화도 크다.Referring to FIG. 26, in the two-dimensional image in the air based on the target patterns themselves as shown in FIG. 24A, the variation in the line width of the isolated contact hole pattern and the contact hole pattern of the hole array in which the holes are concentrated is large. The change in line width with respect to the focus is also large.

도 25를 참조하면, 도 22에 나타나 있는 바와 같이 변형된 주 패턴에 보조 패턴을 삽입함으로써 얻은 패턴에 근거한 공중 상의 2차원 상에 있어서는, 선폭의 편차가 작고, 포커스에 대한 선폭 변화도 작다.Referring to Fig. 25, in the two-dimensional image in the air based on the pattern obtained by inserting the auxiliary pattern into the deformed main pattern as shown in Fig. 22, the variation in the line width is small and the line width change with respect to the focus is also small.

이렇게, 전술한 마스크 데이터 생성 프로그램(401)으로부터 생성되는 마스크 데이터(패턴 데이터)의 상 성능은, 종래기술에 따라 생성되는 마스크 데이터보다도 좋다. 이것에 의해 콘택홀 패턴을 고정밀하게 형성할 수 있다.Thus, the image performance of the mask data (pattern data) generated from the mask data generation program 401 described above is better than the mask data generated according to the prior art. As a result, the contact hole pattern can be formed with high precision.

또한, 제 1의 실시 예와 마찬가지로, 보조 패턴의 크기를 일정하게 하는 대신에, 피크 부분의 광강도(피크값의 크기)에 따라 보조 패턴의 크기를 바꾸어도 좋다. 도 22에 나타내는 패턴 데이터(마스크 데이터)에 있어서의 보조 패턴의 크기를 제 2의 방법에 의해 변화시켰을 경우의 패턴 데이터를 도 27에 나타낸다.In addition, as in the first embodiment, instead of making the size of the auxiliary pattern constant, the size of the auxiliary pattern may be changed according to the light intensity (size of the peak value) of the peak portion. 27 shows pattern data when the size of the auxiliary pattern in the pattern data (mask data) shown in FIG. 22 is changed by the second method.

보조 패턴의 크기를 바꿈으로써 고립 콘택홀 패턴, 또는 홀이 밀집하고 있는 홀 어레이의 에지에 존재하는 콘택홀 패턴에 대한 보조 패턴의 효과를 향상시키는 것이 가능해진다.By changing the size of the auxiliary pattern, it is possible to improve the effect of the auxiliary pattern on the isolated contact hole pattern or the contact hole pattern present at the edge of the hole array in which the holes are dense.

도 22 및 도 27에 나타내는 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상의 중앙에 존재하는 고립 콘택홀 패턴으로부터 산출되는 선폭을 도 28에 나타낸다. 상기한 바와 같이, 도 22에 나타내는 패턴 데이터는 보조 패턴의 크기를 일정하게 함으 로써 얻어지고, 도 27에 나타내는 패턴 데이터는 보조 패턴의 크기를 바꿈으로써 얻어진다. 도 28에 있어서, 횡축은 디포커스(㎛), 종축은 선폭 CD(nm)이다.The line width computed from the isolated contact hole pattern which exists in the center of the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown to FIG. 22 and FIG. 27 is shown in FIG. As described above, the pattern data shown in FIG. 22 is obtained by making the size of the auxiliary pattern constant, and the pattern data shown in FIG. 27 is obtained by changing the size of the auxiliary pattern. In Fig. 28, the horizontal axis represents defocus (µm) and the vertical axis represents line width CD (nm).

도 28을 참조하면, 보조 패턴의 크기를 바꾸었을 경우(도 27)의 포커스에 대한 선폭 변화가, 보조 패턴의 크기를 일정하게 유지했을 경우(도 22)보다 작다 (즉, 포커스 특성이 우수하다).Referring to FIG. 28, the line width change with respect to the focus when the size of the auxiliary pattern is changed (FIG. 27) is smaller than that when the size of the auxiliary pattern is kept constant (FIG. 22) (that is, the focus characteristic is excellent. ).

<제 3의 실시 예>Third Embodiment

상기한 바와 같이, 보조 패턴을 삽입함으로써 보조 패턴과 주 패턴과의 사이에 새로운 광근접 효과가 생긴다. 특히, 보조 패턴의 크기를 피크 부분의 광강도에 반비례시켜서 변경했을 경우에는, 코히런시가 크게 변한다. 이 때문에, 패턴 형상 재현성이나 개개의 패턴 형상에 편차가 생길 가능성이 있다. 이러한 경우에는, 도 3에 나타낸 플로차트와 같이, 변형된 주 패턴에 보조 패턴을 삽입한 후에 근사 공중 상을 다시 산출하고, 이들 패턴 데이터를 더 변형(보정)하는 것이 효과적이다.As described above, a new optical proximity effect is generated between the auxiliary pattern and the main pattern by inserting the auxiliary pattern. In particular, when the size of the auxiliary pattern is changed in inverse proportion to the light intensity of the peak portion, the coherency changes significantly. For this reason, a deviation may occur in pattern shape reproducibility and individual pattern shapes. In such a case, it is effective to recalculate the approximate aerial image after inserting the auxiliary pattern into the deformed main pattern as shown in the flowchart shown in Fig. 3, and to further deform (correct) these pattern data.

제 3의 실시 예에서는, 제 1의 실시 예의 예를 사용하여 설명한다. 제 1의 실시 예에 있어서 변형된 주 패턴에 보조 패턴을 삽입하기 전에 산출한 근사 공중 상을 도 29a에 나타낸다. 제 1의 실시 예에 있어서 변형된 주 패턴에 일정한 크기의 보조 패턴을 삽입한 후에 산출된 근사 공중 상을 도 29b에 나타낸다. 도 29a에 나타낸 근사 공중 상과 도 29b에 나타낸 근사 공중 상을 비교하면, 분포가 크게 변화된다는 것을 알 수 있다. 도 29b에 나타낸 근사 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하고, 제 1의 실시 예와 같이, 이러한 2차원 상에 의거하여 주 패턴을 변형한다. 또한, 보조 패턴을 주 패턴에 삽입한다. 새로운 보조 패턴을 추출하지 않고 같은 보조 패턴을 사용하거나 사용하지 않아도 괜찮다. 이 경우, 보조 패턴을 삽입하는 것으로 변화되는 광근접 효과를, 주 패턴의 형상의 변화로서 보정할 수 있다. 그리고, 변형된 패턴 데이터를 새로운 패턴 데이터로서 사용해서 근사 공중 상을 산출한다. 같은 처리를, 목표 패턴과 2차원 상과의 차분이 허용범위 내에 있을 때까지 반복한다. 이렇게 하여 얻은 패턴 데이터(마스크 데이터)를 도 30에 나타낸다.In the third embodiment, the description is made using the example of the first embodiment. 29A shows an approximate aerial image calculated before the auxiliary pattern is inserted into the modified main pattern in the first embodiment. 29B shows an approximate aerial image calculated after inserting the auxiliary pattern of a constant size into the modified main pattern in the first embodiment. Comparing the approximate aerial image shown in Fig. 29A with the approximate aerial image shown in Fig. 29B, it can be seen that the distribution is greatly changed. A two-dimensional image is extracted from the approximate aerial image shown in Fig. 29B, and the main pattern is modified based on this two-dimensional image as in the first embodiment. Also, an auxiliary pattern is inserted into the main pattern. It is okay to use or not use the same auxiliary pattern without extracting a new one. In this case, the optical proximity effect changed by inserting the auxiliary pattern can be corrected as a change in the shape of the main pattern. Then, the approximate aerial image is calculated using the modified pattern data as new pattern data. The same process is repeated until the difference between the target pattern and the two-dimensional image is within the allowable range. The pattern data (mask data) obtained in this way is shown in FIG.

도 30에 나타내는 패턴 데이터로부터 산출되는 공중 상의 2차원 상을 정량적으로 평가한다. 구체적으로는, 패턴 데이터로부터 디포커스를 변화시켜서 공중 상을 산출하여, 선폭을 산출했다. 본 실시 예에서는, 각 도면에서의 횡축을 x, 종축을 y로 했을 때, 2차원 상의 중심(x=0, y=0), 중심으로부터 y=1200의 70%의 위치(x=0, y=840) 및 중심으로부터 y=1200의 90%의 위치(x=0, y=1080)에서 선폭을 산출했다.The two-dimensional image of the aerial image calculated from the pattern data shown in FIG. 30 is quantitatively evaluated. Specifically, the aerial image was calculated by changing the defocus from the pattern data, and the line width was calculated. In this embodiment, when the horizontal axis in each drawing is x and the vertical axis is y, the center of the two-dimensional image (x = 0, y = 0), the position of 70% of y = 1200 from the center (x = 0, y = 840) and the line width was calculated at the 90% position (x = 0, y = 1080) of y = 1200 from the center.

도 30에 나타내는 패턴 데이터의 공중 상의 2차원 상으로부터 산출되는 선폭을 도 31에 나타낸다. 도 15와 도 31을 비교하면, 도 30에 나타낸 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상에서, 선폭의 편차가 작고, 포커스에 대한 선폭 변화도 도 11a에 나타낸 것보다 더 완만하다는 것을 알 수 있다. 또한, 도 31에 나타내는 선폭의 산출 결과는, 도 14에 나타낸 선폭의 산출 결과와 거의 동일하다.The line width computed from the two-dimensional image of the aerial image of the pattern data shown in FIG. 30 is shown in FIG. Comparing FIG. 15 with FIG. 31, it can be seen that, in the two-dimensional image in the air based on the pattern data shown in FIG. 30, the variation in the line width is small, and the change in the line width with respect to the focus is more gentle than that shown in FIG. 11A. In addition, the calculation result of the line width shown in FIG. 31 is substantially the same as the calculation result of the line width shown in FIG.

라인 패턴을 사용하는 경우에 있어서는, 라인 패턴의 길이의 단축이 큰 문제가 된다. 이 문제를 해결하기 위해서, 라인 패턴의 선단에 대해서 평가한다. 베스트 포커스 상태에 있어서는, 라인 패턴의 단축분을 예상해서 라인 패턴의 길이를 길게 하면 좋다. 단, 디포커스에 따라 라인 패턴이 단축하기 때문에, 라인 패턴의 길이가 포커스에 의해 변화되지 않는 것이 바람직하다. 또한, 라인 패턴의 선단의 콘트라스트가 좋은 것이 바람직하다. 라인 패턴의 선단의 콘트라스트는 NILS에 근거해서 평가한다.In the case of using a line pattern, shortening of the length of the line pattern is a big problem. In order to solve this problem, the tip of a line pattern is evaluated. In the best focus state, the length of the line pattern may be increased in anticipation of the shortening of the line pattern. However, since the line pattern is shortened according to the defocus, it is preferable that the length of the line pattern does not change with focus. Moreover, it is preferable that the contrast of the tip of a line pattern is good. The contrast at the tip of the line pattern is evaluated based on NILS.

포커스 전의 라인 패턴의 길이를 베스트 포커스 상태 시의 길이로 나누어서 포커스에 의한 변화를 조사한 결과를 도 32에 나타낸다. 또한, 라인 패턴의 선단의 NILS를 산출해서 포커스에 의한 변화를 조사한 결과를 도 33에 나타낸다. 도 32 및 도 33에 있어서, Pattern_before는, 패턴 데이터가 목표 패턴 자체(즉, 초기의 패턴 데이터)인 경우(도 11a)을 나타내고 있다. SB는, 패턴 데이터가 목표 패턴에 스캐터링 바를 삽입해서 얻은 패턴인 경우(도 12a)를 나타낸다. OPC는, 패턴 데이터가 근사 공중 상에 의거하여 주 패턴을 변형해서 얻은 패턴인 경우(도 8b)를 나타낸다. OPC1+assist1은, 패턴 데이터가 근사 공중 상에 의거하여 제 1의 실시 예의 주 패턴을 변형해서 크기가 일정한 보조 패턴을 주 패턴에 삽입해서 얻은 패턴인 경우(도 9)를 나타내고 있다. OPC2+assist2은, 패턴 데이터가 근사 공중 상에 의거하여 제 3의 실시 예의 주 패턴을 변형해서 크기가 일정한 보조 패턴을 주 패턴에 삽입해서 얻은 패턴인 경우(도 30)를 나타내고 있다.FIG. 32 shows the result of investigating the change caused by the focus by dividing the length of the line pattern before focus by the length in the best focus state. 33 shows the result of investigating the change by focus by calculating the NILS of the tip of the line pattern. 32 and 33, Pattern_before shows the case where the pattern data is the target pattern itself (i.e., initial pattern data) (FIG. 11A). SB shows the case where the pattern data is a pattern obtained by inserting a scattering bar into the target pattern (FIG. 12A). The OPC shows the case where the pattern data is a pattern obtained by deforming the main pattern based on the approximate aerial image (FIG. 8B). OPC1 + assist1 shows a case where the pattern data is a pattern obtained by modifying the main pattern of the first embodiment based on the approximate aerial image and inserting an auxiliary pattern having a constant size into the main pattern (FIG. 9). OPC2 + assist2 shows a case where the pattern data is a pattern obtained by modifying the main pattern of the third embodiment based on the approximate aerial image and inserting an auxiliary pattern having a constant size into the main pattern (Fig. 30).

도 32를 참조하면, OPC1+assist1(도 9) 및 OPC2+assist2(도 30)의 각각에 있어서는, 포커스의 편차에 의한 라인 패턴의 길이의 변화가 가장 작다.Referring to Fig. 32, in each of OPC1 + assist1 (Fig. 9) and OPC2 + assist2 (Fig. 30), the change in the length of the line pattern due to the deviation in focus is the smallest.

또한, 도 33을 참조하면, OPC2+assist2(도 30)에서는, 베스트 포커스에 있어서, 라인 패턴의 선단의 NILS가 가장 크다. 또한, OPC1+assist1(도 9)에서는 라인 패턴의 선단의 NILS가 OPC2+assist2보다도 약간 약하지만, 포커스에 대해서는 변화 하기 어렵다. Referring to Fig. 33, in OPC2 + assist2 (Fig. 30), the NILS at the tip of the line pattern is the largest in the best focus. In OPC1 + assist1 (FIG. 9), the NILS at the tip of the line pattern is slightly weaker than OPC2 + assist2, but hardly changes in focus.

<제 4의 실시 예> Fourth Embodiment

다음에 목표 패턴이 다른 형상의 라인 패턴인 실시 예에 관하여 설명한다. 제 4 실시 예는, 노광 장치가, 0.73의 NA(NA 정보에 해당)을 갖는 투영 광학계와, 193nm의 파장(λ 정보에 해당)을 갖는 노광 광을 이용하는 경우를 생각한다. 또한, 투영 광학계는 투영 광학계의 수차로서 초점위치의 어긋남(디포커스)을 더하지만, 웨이퍼에 도포되는 레지스트는 고려하지 않는다(레지스트 정보에 해당). 또한, 조명광은 무편광인 것으로 한다.Next, an embodiment in which the target pattern is a line pattern of another shape will be described. The fourth embodiment considers a case where the exposure apparatus uses a projection optical system having an NA of NA (corresponding to NA information) and exposure light having a wavelength of 193 nm (corresponding to λ information). In addition, the projection optical system adds the shift (defocus) of the focus position as the aberration of the projection optical system, but does not consider the resist applied to the wafer (corresponding to the resist information). In addition, illumination light shall be unpolarized light.

목표 패턴(패턴 데이터)은, 도 35에 나타나 있는 바와 같은 L자(Elbow) 패턴이며, 세로와 가로의 치수가 1200nm이다. 도 35에 있어서, 고립 라인 패턴은 차광 패턴(즉, 투과율은 제로)이며, 이러한 고립 라인 패턴이 존재하지 않는 영역(배경)의 투과율은 1이다. 또한, 위상은 모든 영역에 걸쳐서 제로이다. 도 35는, 제 4의 실시 예에 있어서의 목표 패턴(패턴 데이터)을 도시한 차트이다. 유효 광원은, 도 5에 나타나 있는 바와 같은 사중극 조명(유효광원 정보에 대응)을 이용한다.The target pattern (pattern data) is an L-shaped pattern as shown in FIG. 35, and the length and width dimensions are 1200 nm. In FIG. 35, the isolated line pattern is a light shielding pattern (i.e., the transmittance is zero), and the transmittance of the region (background) where such isolated line pattern does not exist is 1. In addition, the phase is zero over all regions. 35 is a chart showing a target pattern (pattern data) in the fourth embodiment. The effective light source uses quadrupole illumination (corresponding to the effective light source information) as shown in FIG. 5.

우선, 식 10을 사용하여, 목표 패턴 및 전술한 입력 정보(유효 광원 정보, NA 정보, λ 정보, 수차정보, 레지스트 정보)로부터 근사 공중 상을 산출한다. 다음에 산출된 근사 공중 상으로부터 2차원 상을 추출한다. 그리고, 목표 패턴과 근사 공중 상의 2차원 상과의 차에 근거해서 패턴 데이터를 산출한다. 한층 더, 패턴 데이터로부터 산출된 근사 공중 상으로부터, 목표 패턴과 겹치지 않는 영역에 있어서, 광 강도가 피크값이 되는 피크 부분을 추출하고, 그것에 의해 보조 패턴을 삽 입한다.First, using Equation 10, an approximate aerial image is calculated from the target pattern and the above-described input information (effective light source information, NA information, lambda information, aberration information, and resist information). Next, a two-dimensional image is extracted from the calculated approximate aerial image. The pattern data is calculated based on the difference between the target pattern and the two-dimensional image of the approximate aerial image. Furthermore, in the area | region which does not overlap with a target pattern from the approximate aerial image computed from pattern data, the peak part which light intensity becomes a peak value is extracted, and an auxiliary pattern is inserted by it.

이렇게 해서, 도 36에 나타낸 패턴 데이터가 마스크 데이터로서 생성된다. 이러한 마스크 데이터로부터 엄밀히 계산한 공중 상을 도 37a 및 37b에 나타낸다. 베스트 포커스 상태에서 형성된 공중 상을 도 37a에 나타낸다. 0.2㎛만큼 디포커스해서 형성된 공중 상을 도 37b에 나타낸다. 도 37a 및 37b을 참조하면, 균일하고 코너에서 작은 왜곡을 갖는 공중 상을 취득함으로써, 디포커스했을 때에 웨이퍼 위에 투영되는 상 성능의 악화를 억제한다. 즉, 초점 심도가 커져서, 상 성능이 향상된다.In this way, the pattern data shown in FIG. 36 is generated as mask data. The aerial images strictly calculated from such mask data are shown in Figs. 37A and 37B. 37A shows an aerial image formed in the best focus state. The aerial image formed by defocusing by 0.2 µm is shown in Fig. 37B. Referring to Figs. 37A and 37B, deterioration of the image performance projected onto the wafer when defocused is obtained by obtaining an aerial image having uniform and small distortion at the corners. That is, the depth of focus is increased, and the image performance is improved.

다음에, 도 34를 참조하여, 노광 장치(100)에 관하여 설명한다. 도 34는, 노광 장치(100)의 구성을 나타내는 개략 블럭도다. 상기의 마스크 데이터 생성 프로그램을 실행해서 생성된 마스크 데이터에 의거하여 제작된 마스크(130)를 사용한다.Next, the exposure apparatus 100 will be described with reference to FIG. 34. 34 is a schematic block diagram showing the configuration of the exposure apparatus 100. The mask 130 produced based on the mask data generated by executing the above mask data generation program is used.

노광 장치(100)는, 투영 광학계(140)와 웨이퍼(150)와의 사이에 공급되는 액체 LW를 거쳐서, 마스크(130)의 패턴을 웨이퍼(150)에 노광에 의해 전사하는 액침 노광장치다. 노광 장치(100)는, 본 실시 예에서는 스텝 앤드 스캔 방식을 채용하지만, 스텝 앤드 리피트 방식이나 그 밖의 노광 방식도 채용할 수 있다.The exposure apparatus 100 is a liquid immersion exposure apparatus that transfers the pattern of the mask 130 to the wafer 150 by exposure via a liquid LW supplied between the projection optical system 140 and the wafer 150. Although the exposure apparatus 100 adopts a step-and-scan method in this embodiment, a step-and-repeat method and other exposure methods can also be adopted.

노광 장치(100)는, 도 34에 나타나 있는 바와 같이, 광원(110)과, 조명 광학계(120)와, 마스크(130)를 탑재하는 마스크 스테이지(135)와, 투영 광학계(140)와, 웨이퍼(150)를 탑재하는 웨이퍼 스테이지(155)와, 액체공급/회수부(160)와, 주제어 시스템(170)을 구비한다. 또한, 광원(110) 및 조명 광학계(120)는, 전사용의 회로 패턴이 형성된 마스크(130)를 조명하는 조명 장치를 구성한다.As shown in FIG. 34, the exposure apparatus 100 includes a light source 110, an illumination optical system 120, a mask stage 135 on which the mask 130 is mounted, a projection optical system 140, and a wafer. A wafer stage 155 on which 150 is mounted, a liquid supply / recovery unit 160, and a main control system 170 are provided. Moreover, the light source 110 and the illumination optical system 120 comprise the illumination device which illuminates the mask 130 in which the circuit pattern for transcription | transfer was formed.

광원(110)은, 파장 약 248nm의 KrF 엑시머 레이저, 또는 파장 약 193nm의 ArF 엑시머 레이저 등의 엑시머 레이저를 사용한다. 그러나, 광원(110)의 종류 및 개수는 한정되지 않는다. 예를 들면, 파장 약 157nm의 F2 레이저를 광원(110)으로서 사용할 수도 있다.The light source 110 uses an excimer laser such as a KrF excimer laser having a wavelength of about 248 nm or an ArF excimer laser having a wavelength of about 193 nm. However, the type and number of the light sources 110 are not limited. For example, an F 2 laser having a wavelength of about 157 nm may be used as the light source 110.

조명 광학계(120)는, 광원(110)으로부터의 빛을 사용해서 마스크(130)를 조명한다. 조명 광학계(120)는, 종래의 조명이나 변형 조명(예를 들면, 사중극 조명)등 다양한 조명 모드를 실현할 수 있다. 조명 광학계(120)는, 본 실시 예에서는, 빔 정형 광학계(121)와, 집광 광학계(122)와, 편광 제어부(123)와, 옵티컬 인테그레이터(optical integrator;124)와, 개구 조리개(125)를 포함한다. 또한, 조명 광학계(120)는, 집광 렌즈(126)와, 벤딩 미러(bending mirro;127)와, 마스킹 블레이드(masking blade;128)와, 결상 렌즈(129)를 포함한다.The illumination optical system 120 illuminates the mask 130 using the light from the light source 110. The illumination optical system 120 can realize various illumination modes, such as conventional illumination and modified illumination (for example, quadrupole illumination). In the present embodiment, the illumination optical system 120 includes the beam shaping optical system 121, the condensing optical system 122, the polarization control unit 123, the optical integrator 124, and the aperture stop 125. ). In addition, the illumination optical system 120 includes a condenser lens 126, a bending mirror 127, a masking blade 128, and an imaging lens 129.

빔 정형 광학계(121)는, 예를 들면, 복수의 실린드리컬 렌즈(cylindrical lens)를 포함하는 빔 익스펜더(beam expander) 등이다. 빔 정형 광학계(121)는, 광원(110)으로부터의 평행 광의 단면 형상의 종횡 비율을 소정의 값으로 변환한다 (예를 들면, 단면 형상을 장방형에서 정방형으로 변환한다). 빔 정형 광학계(121)는, 본 실시 예에서는 광원(110)으로부터의 광을, 옵티컬 인테그레이터(124)를 조명하기 위해서 필요한 크기 및 발산 각을 갖는 광으로 정형한다.The beam shaping optical system 121 is, for example, a beam expander or the like including a plurality of cylindrical lenses. The beam shaping optical system 121 converts the aspect ratio of the cross-sectional shape of the parallel light from the light source 110 to a predetermined value (for example, converts the cross-sectional shape from rectangular to square). In the present embodiment, the beam shaping optical system 121 shapes the light from the light source 110 into light having a size and a divergence angle necessary for illuminating the optical integrator 124.

집광 광학계(122)는, 복수의 광학 소자를 포함하고, 빔 정형 광학계(121)에 의해 정형된 광을 옵티컬 인테그레이터(124)에 효율적으로 도광한다. 집광 광학계(122)는, 예를 들면 줌 렌즈 시스템을 포함하고, 옵티컬 인테그레이터(124)에 입사하는 광의 형상 및 각도를 조정한다.The condensing optical system 122 includes a plurality of optical elements, and efficiently guides the light shaped by the beam shaping optical system 121 to the optical integrator 124. The condensing optical system 122 includes, for example, a zoom lens system, and adjusts the shape and angle of light incident on the optical integrator 124.

편광 제어부(123)는, 예를 들면 편광소자를 포함하고, 투영 광학계(140)의 동공면(142)과 대략 공역한 위치에 배치된다. 편광 제어부(123)는, 투영 광학계(140)의 동공면(142)에 형성되는 유효 광원의 소정 영역의 편광 상태를 제어한다.The polarization control unit 123 includes a polarizing element, for example, and is disposed at a position substantially conjugate with the pupil plane 142 of the projection optical system 140. The polarization control unit 123 controls the polarization state of the predetermined region of the effective light source formed on the pupil plane 142 of the projection optical system 140.

옵티컬 인테그레이터(124)는, 마스크(130)를 조명하는 조명광을 균일화하고, 입사 광의 각도 분포를 위치 분포로 변환하며, 취득한 광을 출력하는 기능을 갖는다. 옵티컬 인테그레이터(124)는, 예를 들면, 입사면과 사출면이 푸리에 변환의 관계를 유지하는 플라이 아이(fly-eye) 렌즈이다. 또한, 플라이 아이 렌즈는, 복수의 로드(rod) 렌즈(즉, 미소 렌즈 소자)를 조합함으로써 구성된다. 그러나, 옵티컬 인테그레이터(124)는, 플라이 아이 렌즈에 한정되지 않고, 광학 로드, 회절격자, 또는 실린드리컬 렌즈 어레이판 등이어도 된다.The optical integrator 124 has a function of equalizing the illumination light illuminating the mask 130, converting the angular distribution of incident light into a position distribution, and outputting the acquired light. The optical integrator 124 is, for example, a fly-eye lens in which the incident surface and the exit surface maintain a Fourier transform relationship. In addition, a fly's eye lens is comprised by combining several rod lens (namely, a micro lens element). However, the optical integrator 124 is not limited to a fly's eye lens, and may be an optical rod, a diffraction grating, a cylindrical lens array plate, or the like.

개구 조리개(125)는, 옵티컬 인테그레이터(124)의 사출면의 직후에 있으며, 투영 광학계(140)의 동공면(142)에 형성되는 유효 광원과 대략 공역한 위치에 배치된다. 개구 조리개(125)의 개구 형상은, 투영 광학계(140)의 동공면(142)에 형성되는 유효 광원의 광강도 분포(즉, 유효광원 형상)에 해당한다. 바꾸어 말하면, 개구 조리개(125)는, 유효 광원의 광강도 분포를 제어한다. 개구 조리개(125)는, 조명 모드에 따라 전환 가능하다. 또한, 개구 조리개를 사용하지 않거나 또는 사용해서, 옵티컬 인테그레이터(124)에 대해서 광원측에 회절광학소자(CGH)나 프리즘을 배치해서 유효광원의 형상을 조정해도 된다.The aperture stop 125 is immediately after the exit surface of the optical integrator 124 and is disposed at a position substantially conjugate with an effective light source formed on the pupil plane 142 of the projection optical system 140. The aperture shape of the aperture stop 125 corresponds to the light intensity distribution (that is, the effective light source shape) of the effective light source formed on the pupil plane 142 of the projection optical system 140. In other words, the aperture stop 125 controls the light intensity distribution of the effective light source. The aperture stop 125 can be switched in accordance with the illumination mode. In addition, the aperture stop may or may not be used, and the shape of the effective light source may be adjusted by arranging the diffractive optical element CGH or the prism on the light source side with respect to the optical integrator 124.

집광 렌즈(126)는, 옵티컬 인테그레이터(124)의 사출면 근방에 형성된 2차 광원으로부터 사출하여 개구 조리개(125)를 통과한 광을 집광하고, 벤딩 미러(127) 을 통해서, 마스킹 블레이드(128)를 균일하게 조명한다.The condenser lens 126 condenses the light passing from the secondary light source formed near the exit surface of the optical integrator 124 and passed through the aperture stop 125, and through the bending mirror 127, through a masking blade ( Evenly illuminate 128).

마스킹 블레이드(128)는, 마스크(130)와 대략 공역한 위치에 배치되고, 복수의 가동 차광판으로 구성된다. 마스킹 블레이드(128)는, 투영 광학계(140)의 유효면적에 대응하는 약 직사각형의 개구를 형성한다. 마스킹 블레이드(128)를 통과한 광은, 마스크(130)를 조명하는 조명광으로서 사용된다.The masking blade 128 is arrange | positioned in the position substantially conjugated with the mask 130, and is comprised by several movable light shielding plate. The masking blade 128 forms an approximately rectangular opening corresponding to the effective area of the projection optical system 140. The light passing through the masking blade 128 is used as illumination light for illuminating the mask 130.

결상 렌즈(129)는, 마스킹 블레이드(128)의 개구를 통과한 광의 상을 마스크(130)에 형성한다.The imaging lens 129 forms an image of the light passing through the opening of the masking blade 128 in the mask 130.

마스크(130)는, 전술한 처리장치(1)에 의해 생성된 마스크 데이터에 의거하여 제작되고, 전사해야 할 회로 패턴(주 패턴)과 보조 패턴을 갖는다. 마스크(130)는, 마스크 스테이지(135)에 의해 지지 및 구동된다. 마스크(130)로부터 발생한 회절광은, 투영 광학계(140)를 거쳐서, 웨이퍼(150)에 투영된다. 마스크(130)와 웨이퍼(150)는, 광학적으로 공역의 관계를 갖도록 배치된다. 노광 장치(100)는 스텝 앤드 스캔 방식의 노광 장치이기 때문에, 마스크(130)와 웨이퍼(150)를 동기 주사함으로써, 마스크(130)의 전사해야 할 회로 패턴을 웨이퍼(150)에 전사한다. 또한, 노광 장치(100)가 스텝·앤드·리피트 방식의 노광 장치이면, 마스크(130)와 웨이퍼(150)를 정지시킨 상태에서 노광한다.The mask 130 is produced based on the mask data generated by the processing apparatus 1 described above, and has a circuit pattern (main pattern) and an auxiliary pattern to be transferred. The mask 130 is supported and driven by the mask stage 135. The diffracted light generated from the mask 130 is projected onto the wafer 150 via the projection optical system 140. The mask 130 and the wafer 150 are arranged to have an optically conjugate relationship. Since the exposure apparatus 100 is a step-and-scan exposure apparatus, the circuit pattern to be transferred of the mask 130 is transferred to the wafer 150 by synchronously scanning the mask 130 and the wafer 150. In addition, if the exposure apparatus 100 is an exposure apparatus of a step and repeat method, it exposes in the state which stopped the mask 130 and the wafer 150. FIG.

마스크 스테이지(135)는, 마스크 척(mask chuck)을 거쳐서 마스크(130)를 지지하고, (도면에 나타나 있지 않은) 구동기구에 접속되어 있다. (도면에 나타나 있지 않은) 구동기구는, 예를 들면 리니어 모터 등으로 구성되고, X축 방향, Y축 방향, Z축 방향 및 각 축의 회전 방향으로 마스크 스테이지(135)를 구동한다. 또한, 마스크(130) 또는 웨이퍼(150)의 면 내에서 주사 방향을 Y축 방향, 그것에 수직한 방향을 X축 방향, 마스크(130) 또는 웨이퍼(150)의 면에 수직한 방향을 Z축 방향으로 한다.The mask stage 135 supports the mask 130 via a mask chuck and is connected to a drive mechanism (not shown). The drive mechanism (not shown in the figure) is composed of, for example, a linear motor, and drives the mask stage 135 in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, and the rotation direction of each axis. In addition, the scanning direction in the surface of the mask 130 or the wafer 150 is the Y-axis direction, the direction perpendicular to the X-axis direction, and the direction perpendicular to the surface of the mask 130 or the wafer 150 is the Z-axis direction. It is done.

투영 광학계(140)는, 마스크(130)의 회로 패턴을 웨이퍼(150)에 투영한다. 투영 광학계(140)는, 굴절계, 반사굴절계, 또는, 반사계일 수 있다. 투영 광학계(140)의 최종 렌즈(최종면)에는, 액체공급/회수부(160)로부터 공급되는 액체 LW에 의한 영향을 줄이기 위한 피복제(coating)가 도포되어 있다.The projection optical system 140 projects the circuit pattern of the mask 130 onto the wafer 150. The projection optical system 140 may be a refractometer, a reflective refractometer, or a reflectometer. The final lens (final surface) of the projection optical system 140 is coated with a coating for reducing the influence of the liquid LW supplied from the liquid supply / recovery unit 160.

웨이퍼(150)는, 마스크(130)의 회로 패턴이 투영(전사)되는 기판이다. 단, 웨이퍼(150)는, 유리 플레이트나 그 밖의 기판으로 교체될 수도 있다. 웨이퍼(150)에는, 레지스트가 도포되어 있다.The wafer 150 is a substrate on which the circuit pattern of the mask 130 is projected (transferred). However, the wafer 150 may be replaced with a glass plate or other substrate. A resist is coated on the wafer 150.

웨이퍼 스테이지(155)는, 웨이퍼(150)를 지지하고, 마스크 스테이지(135)와 같이, 리니어 모터를 이용하여, X축 방향, Y축 방향, Z축 방향 및 각 축의 회전 방향으로 웨이퍼(150)를 이동시킨다.The wafer stage 155 supports the wafer 150 and, like the mask stage 135, uses the linear motor to operate the wafer 150 in the X-axis direction, the Y-axis direction, the Z-axis direction, and the rotation direction of each axis. Move it.

액체공급/회수부(160)는, 투영 광학계(140)의 최종 렌즈(최종면)와 웨이퍼(150)와의 사이의 공간에 액체 LW를 공급하는 기능을 갖는다. 또한, 액체 공급/회수부(160)는, 투영 광학계(140)의 최종 렌즈와 웨이퍼(150)와의 사이의 공간에 공급된 액체 LW를 회수하는 기능을 갖는다. 액체 LW로서는, 노광 광에 대하여 높은 투과율을 갖고, 투영 광학계(140)(그 최종 렌즈)에 오물이 부착하는 것을 방지하며, 레지스트 프로세스와의 매칭이 좋은 물질을 선택한다.The liquid supply / recovery unit 160 has a function of supplying the liquid LW to the space between the final lens (final surface) of the projection optical system 140 and the wafer 150. The liquid supply / recovery unit 160 also has a function of recovering the liquid LW supplied to the space between the final lens of the projection optical system 140 and the wafer 150. As the liquid LW, a material having a high transmittance with respect to the exposure light, preventing dirt from adhering to the projection optical system 140 (the final lens thereof), and selecting a material having good matching with the resist process is selected.

주제어 시스템(170)은, CPU나 메모리를 포함하고, 노광 장치(100)의 동작을 제어한다. 예를 들면, 주제어 시스템(170)은, 마스크 스테이지(135), 웨이퍼 스테이지(155) 및 액체공급/회수부(160)와 전기적으로 접속되고, 마스크 스테이지(135)와 웨이퍼 스테이지(155)와의 동기 주사를 제어한다. 또한, 주제어 시스템(170)은, 노광시의 웨이퍼 스테이지(155)의 주사 방향 및 속도 등에 의거하여 액체 LW의 공급, 회수, 및 공급/회수 정지 중의 전환을 제어한다. 주제어 시스템(170)은, 특히, 모니터 및 입력장치로부터 입력되는 정보와, 조명 장치로부터의 정보에 의거하여 조명 제어를 행한다. 예를 들면, 주제어 시스템(170)은, 구동기구를 통해서 개구 조리개(125)의 구동을 제어한다. 주제어 시스템(170)에 의한 제어 정보와 그 밖의 정보는 모니터 및 입력장치의 모니터에 표시된다. 주제어 시스템(170)은, 상기의 실시 예 중 하나의 실시 예에 따른 유효 광원의 정보를 수신하고, 개구 조리개, 회절 광학 소자, 및 프리즘 등을 제어함으로써, 유효 광원을 형성한다.The main control system 170 includes a CPU and a memory, and controls the operation of the exposure apparatus 100. For example, the main control system 170 is electrically connected to the mask stage 135, the wafer stage 155, and the liquid supply / recovery unit 160, and synchronizes the mask stage 135 with the wafer stage 155. Control the injection. The main control system 170 also controls the supply, recovery, and switching of the supply / recovery stoppage of the liquid LW based on the scanning direction and the speed of the wafer stage 155 at the time of exposure. In particular, the main control system 170 performs lighting control based on the information input from the monitor and the input device and the information from the lighting device. For example, the main control system 170 controls the drive of the aperture stop 125 through the drive mechanism. Control information and other information by the main control system 170 are displayed on the monitor and the monitor of the input device. The main control system 170 receives the information of the effective light source according to one of the above embodiments, and controls the aperture stop, the diffractive optical element, the prism, and the like to form the effective light source.

노광에 있어서, 광원(110)으로부터 발생한 광속은, 조명 광학계(120)에 의해 마스크(130)를 조명한다. 마스크(130)를 통과해서 마스크(130)의 회로 패턴을 반영하는 광속은, 투영 광학계(140)에 의해, 액체 LW을 거쳐서 웨이퍼(150)에 결상된다. 노광 장치(100)는, 뛰어난 결상 성능을 갖고, 스루풋이 높고 경제성이 좋은 디바이스(예를 들면, 반도체 소자, LCD 소자, 촬영소자(CCD 등), 박막 자기 헤드 등) 를 제공할 수 있다. 이러한 디바이스는, 노광 장치(100)를 사용해서 레지스트(감광제)가 도포된 기판(예를 들면, 웨이퍼 또는 유리 플레이트 등)을 노광하는 공정과, 노광된 기판을 현상하는 공정과, 그 밖의 주지의 공정에 의해 제조된다.In exposure, the light beam generated from the light source 110 illuminates the mask 130 by the illumination optical system 120. The light beam passing through the mask 130 and reflecting the circuit pattern of the mask 130 is imaged on the wafer 150 by the projection optical system 140 via the liquid LW. The exposure apparatus 100 can provide devices (eg, semiconductor elements, LCD elements, imaging elements (CCDs, etc.), thin film magnetic heads, etc.) having excellent imaging performance and high throughput and good economical efficiency. Such a device includes a process of exposing a substrate (for example, a wafer or a glass plate) to which a resist (photosensitive agent) is applied using the exposure apparatus 100, a process of developing the exposed substrate, and other well-known methods. It is manufactured by a process.

본 발명은 예시적인 실시 예들을 참조하면서 설명되었지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다. 이하의 특허청구범위는 그러한 모든 변형과 균등구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 한다.While the invention has been described with reference to exemplary embodiments, it will be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. The scope of the following claims is to be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and equivalent structures and functions.

도 1은, 본 발명의 일 측면에 따른 생성방법을 실행하는 처리장치의 구성을 나타내는 개략 블럭도다.1 is a schematic block diagram showing the configuration of a processing apparatus for executing a generating method according to an aspect of the present invention.

도 2는, 도 1에 나타낸 처리장치의 제어부가 마스크 데이터 생성 프로그램을 실행해서 마스크 데이터를 생성하는 처리를 설명하기 위한 플로차트다.FIG. 2 is a flowchart for explaining a process in which a control unit of the processing apparatus shown in FIG. 1 executes a mask data generation program to generate mask data.

도 3은, 도 1에 나타낸 처리장치의 제어부가 마스크 데이터 생성 프로그램을 실행해서 마스크 데이터를 생성하는 또 다른 처리를 설명하기 위한 플로차트다.FIG. 3 is a flowchart for explaining another processing in which the control unit of the processing apparatus shown in FIG. 1 executes the mask data generation program to generate mask data.

도 4는, 제 1의 실시 예에 따른 목표 패턴(패턴 데이터)을 도시한 차트이다.4 is a chart showing a target pattern (pattern data) according to the first embodiment.

도 5는, 제 1의 실시 예에 따른 유효 광원을 도시한 차트이다.5 is a chart illustrating an effective light source according to the first embodiment.

도 6a 및 6b는, 제 1의 실시 예에 있어서 산출되는 근사 공중 상을 도시한 차트이다.6A and 6B are charts showing approximate aerial images calculated in the first embodiment.

도 7a 및 7b는, 도 6a 및 6b에 나타낸 근사 공중 상으로부터 추출된 2차원 상을 도시한 도면이다.7A and 7B are diagrams showing two-dimensional images extracted from the approximate aerial image shown in FIGS. 6A and 6B.

도 8a 및 8b는, 패턴 데이터(주 패턴)의 변형을 설명하기 위한 차트이다.8A and 8B are charts for explaining the deformation of the pattern data (main pattern).

도 9는, 제 1의 실시 예에 있어서 보조 패턴을 주 패턴에 삽입해서 얻은 패턴 데이터를 도시한 차트이다.FIG. 9 is a chart showing pattern data obtained by inserting an auxiliary pattern into a main pattern in the first embodiment.

도 10은, 도 9에 나타낸 패턴 데이터로부터 취득한 엄밀한 공중 상의 2차원 상을 도시한 도면이다.FIG. 10 is a view showing a two-dimensional image of the rigid aerial image acquired from the pattern data shown in FIG. 9.

도 11a는 제 1의 실시 예에 따른 목표 패턴을 나타내는 챠트이다.11A is a chart illustrating a target pattern according to the first embodiment.

도 11b는 도 11a에 나타낸 목표 패턴으로부터 산출된 공중 상의 2차원 상을 나타내는 도면이다.FIG. 11B is a diagram showing a two-dimensional image of an aerial image calculated from the target pattern shown in FIG. 11A.

도 12a는 제 1의 실시 예에 따른 목표 패턴에 스캐터링 바를 삽입해서 얻은 패턴을 나타내는 챠트이다.12A is a chart showing a pattern obtained by inserting a scattering bar into a target pattern according to the first embodiment.

도 12b는 도 12a에 나타낸 패턴으로부터 산출된 공중 상의 2차원 상을 도시한 도면이다.FIG. 12B is a view showing a two-dimensional image of the aerial image calculated from the pattern shown in FIG. 12A.

도 13은, 도 8b에 나타낸 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출된 선 폭을 도시한 그래프이다.FIG. 13 is a graph showing the line width calculated from the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 8B.

도 14는, 도 9에 나타낸 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출된 선 폭을 도시한 그래프이다.FIG. 14 is a graph showing the line widths calculated from the two-dimensional images of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 9.

도 15는, 도 11a에 나타내는 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출된 선 폭을 도시한 그래프이다.FIG. 15 is a graph showing the line widths calculated from the two-dimensional images of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 11A.

도 16은, 도 12a에 나타낸 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출된 선폭을 도시한 그래프이다.FIG. 16 is a graph showing the line width calculated from the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 12A.

도 17은, 보조 패턴의 크기를 변경하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.17 is a diagram for explaining a method of changing the size of an auxiliary pattern.

도 18a 및 18b는, 도 9에 나타낸 패턴 데이터에 있어서의 보조 패턴의 크기를 변경시켰을 경우의 패턴 데이터를 도시한 차트이다.18A and 18B are charts showing the pattern data when the size of the auxiliary pattern in the pattern data shown in FIG. 9 is changed.

도 19는, 제 2의 실시 예에 따른 목표 패턴(패턴 데이터)을 도시한 챠트이다.19 is a chart showing a target pattern (pattern data) according to the second embodiment.

도 20은, 제 2의 실시 예에 따른 유효 광원을 도시한 차트이다.20 is a chart illustrating an effective light source according to a second embodiment.

도 21a 및 21b는, 제 2의 실시 예에 있어서 산출된 근사 공중 상을 도시한 차트이다.21A and 21B are charts showing the approximate aerial image calculated in the second embodiment.

도 22는, 제 2의 실시 예에 있어서 보조 패턴을 주 패턴에 삽입해서 얻은 패턴 데이터를 도시한 차트이다.FIG. 22 is a chart showing pattern data obtained by inserting an auxiliary pattern into a main pattern in the second embodiment. FIG.

도 23은, 도 22에 나타낸 패턴 데이터로부터 취득한 엄밀한 공중 상의 2차원 상을 도시한 도면이다.FIG. 23 is a diagram showing a two-dimensional image of the rigid aerial image acquired from the pattern data shown in FIG. 22.

도 24a는 제 2의 실시 예에 따른 목표 패턴을 나타내는 차트이다.24A is a chart illustrating a target pattern according to a second embodiment.

도 24b는 도 24a에 나타낸 목표 패턴으로부터 산출된 공중 상의 2차원 상을 나타내는 도면이다.24B is a diagram showing a two-dimensional image of the aerial image calculated from the target pattern shown in FIG. 24A.

도 25는, 도 22에 나타낸 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출된 선 폭을 도시한 그래프이다.FIG. 25 is a graph showing the line widths calculated from the two-dimensional images of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 22.

도 26은, 도 24a에 나타낸 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출되는 선 폭을 도시한 그래프이다.FIG. 26 is a graph showing the line width calculated from the two-dimensional image of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 24A.

도 27은, 도 22에 나타낸 패턴 데이터에 있어서의 보조 패턴의 크기를 변화시켰을 경우의 패턴 데이터를 도시한 차트이다.FIG. 27 is a chart showing pattern data when the size of the auxiliary pattern in the pattern data shown in FIG. 22 is changed.

도 28은, 도 22 및 도 27에 나타낸 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상의 중앙에 존재하는 고립 콘택 홀 패턴으로부터 산출된 선 폭을 도시한 그래프이다.FIG. 28 is a graph showing the line width calculated from the isolated contact hole pattern existing in the center of the two-dimensional image in the air based on the pattern data shown in FIGS. 22 and 27.

도 29a는 제 1의 실시 예에 있어서 변형된 주 패턴에 보조 패턴을 삽입하기 전에 산출한 근사 공중 상을 나타내는 차트이다.FIG. 29A is a chart showing an approximate aerial image calculated before inserting an auxiliary pattern into a modified main pattern in the first embodiment.

도 29b는 제 1의 실시 예에 있어서 변형된 주 패턴에 일정한 크기의 보조 패 턴을 삽입한 후에 산출한 근사 공중 상을 도시한 차트이다.FIG. 29B is a chart showing an approximate aerial image calculated after the auxiliary pattern having a constant size is inserted into the modified main pattern in the first embodiment.

도 30은, 제 3의 실시 예에 있어서 보조 패턴을 주 패턴에 삽입해서 얻은 패턴 데이터를 도시한 차트이다.FIG. 30 is a chart showing pattern data obtained by inserting an auxiliary pattern into a main pattern in the third embodiment. FIG.

도 31은, 도 30에 나타낸 패턴 데이터에 근거한 공중 상의 2차원 상으로부터 산출된 선 폭을 도시한 그래프이다.FIG. 31 is a graph showing the line widths calculated from the two-dimensional images of the aerial image based on the pattern data shown in FIG. 30.

도 32는, 포커스 전의 라인 패턴의 길이를 베스트 포커스 상태의 길이로 나누어서 포커스에 의한 변화를 조사한 결과를 도시한 그래프이다.Fig. 32 is a graph showing the results of investigating changes caused by focus by dividing the length of the line pattern before focus by the length of the best focus state.

도 33은, 라인 패턴의 선단의 NILS를 산출해서 포커스에 의한 변화를 조사한 결과를 도시한 그래프이다.Fig. 33 is a graph showing the results of investigating changes caused by focus by calculating NILS at the tip of the line pattern.

도 34는, 본 발명의 일 측면에 따른 노광 장치의 구성을 나타내는 개략 블럭도다.34 is a schematic block diagram showing the configuration of an exposure apparatus according to an aspect of the present invention.

도 35는, 제 4의 실시 예에 따른 목표 패턴(패턴 데이터)을 도시한 차트이다.35 is a chart showing a target pattern (pattern data) according to the fourth embodiment.

도 36은, 제 4의 실시 예에 있어서 보조 패턴을 목표 패턴에 삽입해서 얻은 패턴 데이터를 도시한 도면이다.36 is a diagram showing pattern data obtained by inserting an auxiliary pattern into a target pattern in the fourth embodiment.

도 37a는, 도 36에 나타낸 마스크 패턴으로부터 취득한 엄밀한 공중 상을 도시한 도면이다.FIG. 37A is a view showing the rigid aerial image acquired from the mask pattern shown in FIG. 36.

도 37b는, 디포커스시의 엄밀한 공중 상을 도시한 도면이다.FIG. 37B is a view showing the exact aerial image at the time of defocus. FIG.

도 38은, 도 6b에 나타낸 근사 공중 상을 2차 미분한 것을 도시한 차트이다.FIG. 38 is a chart showing the second derivative of the approximate aerial image shown in FIG. 6B.

도 39는, 도 21b에 나타낸 근사 공중 상을 2차 미분한 것을 도시한 차트이 다.FIG. 39 is a chart showing the second derivative of the approximate aerial image shown in FIG. 21B.

Claims (12)

광원으로부터의 빛을 사용해서 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비한 노광 장치에 사용된 마스크의 데이터를 컴퓨터에 의해 생성하는 생성방법으로서,A generation method of generating data of a mask used by a computer in an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask using light from a light source and a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto a substrate, 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성된 광강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보와, 상기 기판에 형성해야 할 목표 패턴에 의거하여, 상기 투명 광학계의 상면에 형성된 공중 상을 산출하는 공중 상 산출스텝과,The illumination optical system is formed on the substrate, the information on the light intensity distribution formed on the pupil plane of the projection optical system, the information on the wavelength of light from the light source, the information on the numerical aperture on the image plane side of the projection optical system, and the substrate An aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on an upper surface of the transparent optical system based on a target pattern to be performed; 상기 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 2차원 상 추출스텝과,A two-dimensional image extraction step of extracting a two-dimensional image from the aerial image calculated in the aerial image calculation step; 상기 2차원 상 추출스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 주 패턴 결정스텝과,A main pattern determination step of determining a main pattern of the mask based on the two-dimensional image extracted in the two-dimensional image extraction step; 상기 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 피크 부분 추출스텝과,A peak portion extraction step of extracting a peak portion at which the light intensity becomes a peak value in a region excluding the region in which the main pattern is projected on the image surface from the aerial image calculated in the aerial image calculation step; 상기 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 보조 패턴 결정스텝과,An auxiliary pattern determination step of determining an auxiliary pattern based on the light intensity of the peak portion extracted in the peak portion extraction step; 상기 보조 패턴 결정스텝에서 결정된 보조 패턴을 상기 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 상기 마스크의 부분에 삽입하여, 상기 주 패턴 결정스텝에서 결정한 주 패턴과 보조 패턴을 포함한 패턴 데이터를 상기 마스크의 데이터로서 생성하는 생성스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 생성방법.Inserting the auxiliary pattern determined in the auxiliary pattern determination step into the portion of the mask corresponding to the peak portion extracted in the peak portion extraction step, the pattern data including the main pattern and the auxiliary pattern determined in the main pattern determination step, the mask And a generating step of generating as data of the present invention. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2차원 상 추출스텝에서는,In the two-dimensional image extraction step, 상기 목표 패턴이 투과 패턴인 경우에, 상기 공중 상의 광 강도가 스레숄드 이상인 영역을 추출하고,When the target pattern is a transmission pattern, a region in which the light intensity on the air is greater than or equal to a threshold is extracted, 상기 목표 패턴이 차광 패턴인 경우에는, 상기 공중 상의 광 강도가 스레숄드 이하인 영역을 추출하는 것을 특징으로 하는 생성방법.And generating a region in which the light intensity on the air is less than or equal to a threshold when the target pattern is a light shielding pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 주 패턴 결정스텝에서는, 상기 2차원 상과 상기 목표 패턴과의 차가 허용범위 내에 있을 때까지 상기 주 패턴을 변형하는 것을 특징으로 하는 생성방법.In the main pattern determination step, the main pattern is deformed until the difference between the two-dimensional image and the target pattern is within an allowable range. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 2차원 상과 상기 목표 패턴과의 차의 평가값으로서, 상기 공중 상의 광강도, NILS, 및 선폭 중 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 생성방법.And one of light intensity, NILS, and line width of the aerial image as an evaluation value of the difference between the two-dimensional image and the target pattern. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조 패턴 결정스텝에서는,In the auxiliary pattern determination step, 상기 목표 패턴이 투과 패턴인 경우에는, 상기 주 패턴의 광 강도의 최대값과 상기 주 패턴이 상기 기판에 투영되는 영역을 제외한 영역의 광 강도의 최대값과의 비에 의거하여 상기 보조 패턴의 크기를 결정하고,In the case where the target pattern is a transmission pattern, the size of the auxiliary pattern is based on a ratio between the maximum value of the light intensity of the main pattern and the maximum value of the light intensity of an area excluding the area where the main pattern is projected onto the substrate. To determine, 상기 목표 패턴이 차광 패턴인 경우에는, 배경의 광 강도와 상기 주 패턴의 광 강도의 최소값과의 차와, 상기 배경의 광 강도와 상기 주 패턴이 상기 기판에 투영되는 영역을 제외한 영역의 광 강도의 최소값과의 차 간의 비에 의거하여 상기 보조 패턴의 크기를 결정하는 것을 특징으로 하는 생성방법.In the case where the target pattern is a light shielding pattern, the difference between the light intensity of the background and the minimum value of the light intensity of the main pattern, and the light intensity of an area except the area where the light intensity of the background and the main pattern are projected onto the substrate. And determining the size of the auxiliary pattern based on a ratio between the difference between the minimum value and the minimum value. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피크 부분 추출스텝에 있어서, 상기 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상의 2차 미분을 산출하고, 취득한 2차 미분에 의거해 상기 피크 부분을 추출하는 것을 특징으로 하는 생성방법.In the peak portion extraction step, a second derivative of the aerial phase calculated in the aerial phase calculation step is extracted, and the peak portion is extracted based on the obtained second derivative. 광원으로부터의 빛을 사용해서 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스 크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광장치에 사용된 마스크의 데이터를 컴퓨터에 의해 생성하는 생성방법으로서,A generation method of generating, by a computer, data of a mask used in an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask using light from a light source and a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto a substrate. 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성된 광 강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보와, 상기 기판에 형성해야 할 목표 패턴에 의거하여, 상기 투영 광학계의 상면에 형성된 공중 상을 산출하는 제 1의 공중 상 산출스텝과,The illumination optical system is formed on the substrate, the information on the light intensity distribution formed on the pupil plane of the projection optical system, the information on the wavelength of light from the light source, the information on the numerical aperture on the image plane side of the projection optical system, and the substrate A first aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on an image plane of the projection optical system based on a target pattern to be performed; 상기 제 1의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 제 1의 2차원 상 추출스텝과,A first two-dimensional image extraction step of extracting a two-dimensional image from the aerial image calculated in the first aerial image calculation step, 상기 제 1의 2차원 상 추출 스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 제 1의 주 패턴 결정스텝과,A first main pattern determination step of determining a main pattern of the mask based on the two-dimensional image extracted in the first two-dimensional image extraction step, 상기 제 1의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서, 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 제 1의 피크 부분 추출스텝과,A first peak portion extraction step for extracting a peak portion at which light intensity becomes a peak value in a region excluding the region where the main pattern is projected on the image surface from the aerial image calculated in the first aerial image calculation step; and, 상기 제 1의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 제 1의 보조 패턴 결정스텝과,A first auxiliary pattern determination step of determining an auxiliary pattern based on the light intensity of the peak portion extracted in the first peak portion extraction step; 상기 제 1의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 상기 마스크의 부분에 삽입되고 상기 제 1의 보조 패턴 결정스텝에서 결정되는 보조 패턴과 상기 제 1의 주 패턴 결정스텝에서 결정된 주 패턴을 포함하는 패턴과, 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성된 광강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수 에 관한 정보에 의거하여, 상기 투명 광학계의 상면에 형성된 공중 상을 산출하는 제 2의 공중 상 산출스텝과,The auxiliary pattern determined in the first auxiliary pattern determination step and inserted into the portion of the mask corresponding to the peak portion extracted in the first peak portion extraction step and the main pattern determined in the first main pattern determination step A pattern to be included, information about a light intensity distribution in which the illumination optical system is formed on the pupil plane of the projection optical system, information about a wavelength of light from the light source, and information about a numerical aperture on the image plane side of the projection optical system. A second aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on the upper surface of the transparent optical system, 상기 제 2의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 제 2의 2차원 상 추출스텝과,A second two-dimensional image extraction step of extracting a two-dimensional image from the aerial image calculated in the second aerial image calculation step, 상기 제 2의 2차원 상 추출스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 제 2의 주 패턴 결정스텝과,A second main pattern determination step of determining a main pattern of the mask on the basis of the two-dimensional image extracted in the second two-dimensional image extraction step; 상기 제 2의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 제 2의 피크 부분 추출스텝과,A second peak portion extraction step for extracting a peak portion at which the light intensity becomes a peak value in an area excluding the region in which the main pattern is projected on the image surface from the aerial image calculated in the second aerial image calculation step; , 상기 제 2의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 제 2의 보조 패턴 결정스텝과,A second auxiliary pattern determination step of determining an auxiliary pattern based on the light intensity of the peak portion extracted in the second peak portion extraction step; 상기 제 2의 보조 패턴 결정스텝에서 결정된 보조패턴을 상기 제 2의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 상기 마스크의 부분에 삽입하여, 상기 제 2의 주 패턴 결정스텝에서 결정한 주 패턴과 보조 패턴을 포함한 패턴 데이터를 상기 마스크의 데이터로서 생성하는 생성스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 생성방법.A main pattern determined in the second main pattern determination step by inserting the auxiliary pattern determined in the second auxiliary pattern determination step into a portion of the mask corresponding to the peak portion extracted in the second peak portion extraction step; And a generating step of generating pattern data including an auxiliary pattern as data of said mask. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 생성방법에 의해 생성된 데이터에 의거하여 마스크를 제작하는 것을 포함한 것을 특징으로 하는 마스크 제작방법.A mask fabrication method comprising fabricating a mask based on data generated by the generation method according to any one of claims 1 to 7. 청구항 8에 기재된 마스크 제작방법으로 마스크를 제작하는 스텝과,A step of producing a mask by the mask manufacturing method according to claim 8, 제작된 마스크를 조명하는 스텝과,A step of illuminating the made mask, 투영 광학계를 통해서 상기 마스크의 패턴 상을 기판에 투영하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광방법.And projecting the pattern image of the mask onto a substrate through a projection optical system. 청구항 9에 기재된 노광 방법을 이용해서 기판을 노광하는 스텝과,Exposing the substrate using the exposure method according to claim 9, 노광된 기판에 대하여 현상공정을 수행하는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.A device manufacturing method comprising the step of performing a developing process on an exposed substrate. 광원으로부터의 빛을 사용해서 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광 장치에 사용된 마스크의 데이터를 컴퓨터에 의해 생성하는 프로그램을 기억한 기억매체로서,As a storage medium storing a program for generating, by a computer, data of a mask used in an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask using light from a light source and a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto a substrate. , 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성된 광강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보와, 상기 기판에 형성해야 할 목표 패턴에 의거하여, 상기 투명 광학계의 상기 상면에 형성된 공중 상을 산출하는 공중 상 산출스텝과,The illumination optical system is formed on the substrate, the information on the light intensity distribution formed on the pupil plane of the projection optical system, the information on the wavelength of light from the light source, the information on the numerical aperture on the image plane side of the projection optical system, and the substrate An aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on the upper surface of the transparent optical system based on a target pattern to be performed; 상기 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 2차원 상 추출스텝과,A two-dimensional image extraction step of extracting a two-dimensional image from the aerial image calculated in the aerial image calculation step; 상기 2차원 상 추출스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 주 패턴 결정스텝과,A main pattern determination step of determining a main pattern of the mask based on the two-dimensional image extracted in the two-dimensional image extraction step; 상기 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서, 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 피크 부분 추출스텝과,A peak portion extraction step of extracting a peak portion at which the light intensity becomes a peak value in an area excluding the region where the main pattern is projected on the image surface from the aerial image calculated in the aerial image calculation step; 상기 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 보조 패턴 결정스텝과,An auxiliary pattern determination step of determining an auxiliary pattern based on the light intensity of the peak portion extracted in the peak portion extraction step; 상기 보조 패턴 결정스텝에서 결정된 보조 패턴을 상기 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 마스크의 부분에 삽입하여, 상기 주 패턴 결정스텝에서 결정한 주 패턴과 보조 패턴을 포함한 패턴 데이터를 상기 마스크의 데이터로서 생성하는 생성스텝을 컴퓨터에 의해 실행하는 것을 특징으로 하는 기억매체.The auxiliary pattern determined in the auxiliary pattern determination step is inserted into a portion of the mask corresponding to the peak portion extracted in the peak portion extraction step, and pattern data including the main pattern and the auxiliary pattern determined in the main pattern determination step is included in the mask. A storage medium characterized by executing a generation step to be generated as data by a computer. 광원으로부터의 빛을 사용해서 마스크를 조명하는 조명 광학계와, 상기 마스크의 패턴을 기판에 투영하는 투영 광학계를 구비하는 노광장치에 사용된 마스크의 데이터를 컴퓨터에 의해 생성하는 프로그램을 기억한 기억매체로서,A storage medium storing a program for generating, by a computer, data of a mask used in an exposure apparatus having an illumination optical system for illuminating a mask using light from a light source and a projection optical system for projecting the pattern of the mask onto a substrate. , 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성된 광 강도 분포에 관 한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보와, 상기 기판에 형성해야 할 목표 패턴에 의거하여, 상기 투영 광학계의 상면에 형성된 공중 상을 산출하는 제 1의 공중 상 산출스텝과,The information on the light intensity distribution formed in the pupil plane of the projection optical system by the illumination optical system, information on the wavelength of light from the light source, information on the numerical aperture on the image plane side of the projection optical system, and the substrate A first aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on an image plane of the projection optical system based on a target pattern to be formed; 상기 제 1의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터 2차원 상을 추출하는 제 1의 2차원 상 추출스텝과,A first two-dimensional image extraction step of extracting a two-dimensional image from the aerial image calculated in the first aerial image calculation step, 상기 제 1의 2차원 상 추출 스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 제 1의 주 패턴 결정스텝과,A first main pattern determination step of determining a main pattern of the mask based on the two-dimensional image extracted in the first two-dimensional image extraction step, 상기 제 1의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서, 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 제 1의 피크 부분 추출스텝과,A first peak portion extraction step for extracting a peak portion at which light intensity becomes a peak value in a region excluding the region where the main pattern is projected on the image surface from the aerial image calculated in the first aerial image calculation step; and, 상기 제 1의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 제 1의 보조 패턴 결정스텝과,A first auxiliary pattern determination step of determining an auxiliary pattern based on the light intensity of the peak portion extracted in the first peak portion extraction step; 상기 제 1의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 마스크의 부분에 삽입되고 상기 제 1의 보조 패턴 결정스텝에서 결정되는 보조 패턴과 상기 제 1의 주 패턴 결정스텝에서 결정된 주 패턴을 포함하는 패턴과, 상기 조명 광학계가 상기 투영 광학계의 동공면에 형성된 광 강도 분포에 관한 정보와, 상기 광원으로부터의 빛의 파장에 관한 정보와, 상기 투영 광학계의 상면측의 개구수에 관한 정보에 의거하여, 상기 투명 광학계의 상면에 형성된 공중 상을 산출하는 제 2의 공중 상 산출스텝과,An auxiliary pattern inserted in a portion of a mask corresponding to the peak portion extracted in the first peak portion extraction step and determined in the first auxiliary pattern determination step and a main pattern determined in the first main pattern determination step A pattern to be formed, the illumination optical system based on information on the light intensity distribution formed on the pupil plane of the projection optical system, information on the wavelength of light from the light source, and information on the numerical aperture on the image plane side of the projection optical system. A second aerial image calculation step of calculating an aerial image formed on the upper surface of the transparent optical system, 상기 제 2의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 2차원 상을 추 출하는 제 2의 2차원 상 추출스텝과,A second two-dimensional image extraction step of extracting a two-dimensional image from the aerial image calculated in the second aerial image calculating step, 상기 제 2의 2차원 상 추출스텝에서 추출된 2차원 상에 의거하여 상기 마스크의 주 패턴을 결정하는 제 2의 주 패턴 결정스텝과,A second main pattern determination step of determining a main pattern of the mask on the basis of the two-dimensional image extracted in the second two-dimensional image extraction step; 상기 제 2의 공중 상 산출스텝에서 산출된 공중 상으로부터, 상기 주 패턴이 상기 상면에 투영되는 영역을 제외한 영역에 있어서 광 강도가 피크 값이 되는 피크 부분을 추출하는 제 2의 피크 부분 추출스텝과,A second peak portion extraction step for extracting a peak portion at which the light intensity becomes a peak value in an area excluding the region in which the main pattern is projected on the image surface from the aerial image calculated in the second aerial image calculation step; , 상기 제 2의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분의 광 강도에 의거하여 보조 패턴을 결정하는 제 2의 보조 패턴 결정스텝과,A second auxiliary pattern determination step of determining an auxiliary pattern based on the light intensity of the peak portion extracted in the second peak portion extraction step; 상기 제 2의 보조 패턴 결정스텝에서 결정된 보조패턴을 상기 제 2의 피크 부분 추출스텝에서 추출된 피크 부분에 대응하는 마스크의 부분에 삽입하여, 상기 제 2의 주 패턴 결정스텝에서 결정한 주 패턴과 보조 패턴을 포함한 패턴 데이터를 상기 마스크의 데이터로서 생성하는 생성스텝을 컴퓨터에 의해 실행하는 것을 특징으로 하는 기억매체.The auxiliary pattern determined in the second auxiliary pattern determination step is inserted into a portion of the mask corresponding to the peak portion extracted in the second peak portion extraction step, and the main pattern and the auxiliary pattern determined in the second main pattern determination step A storage medium characterized in that a computer generates a generation step of generating pattern data including a pattern as data of the mask.
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