JP5607348B2 - 原版データを生成する方法およびプログラム、ならびに、原版製作方法 - Google Patents
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Description
露光装置は、その投影光学系のNAが0.93であり、露光光の波長が193nmとした。投影光学系は無収差で、露光光(原版を照明する光)は無偏光とした。さらに、レジストは考慮しなかった。目標パターンは、図5(A)のような光透過型孤立ラインパターンで、線幅が65nm、長さが1300nmであるものとした。図5A(A)に示すラインパターンにおいて、長方形内部の透過率は1とし、背景の透過率は0とし、目標パターンの位相はすべて0°とした。これは、以後のすべての実施例で同じである。長方形の重心を原点とし、短辺に沿った方向にx軸、長辺に沿った方向にy軸を定義する。また、有効光源(照明光学系の瞳に形成される光強度分布)は、図5(B)のような四重極照明とした。図5(B)において、白線の円はσ=1を表し、白抜き部は光照射部であり、光照射部が4箇所ある。以下、これに特に言及しない限り、図5(B)に示される有効光源を用いることとする。
EAPSM(embedded attenuated phase−shift mask)と呼ばれる組込・減衰型の位相シフトマスクに対して実施例1を応用した場合について以下に示す。実施例1の原版の光遮光部を一般にハーフトーン膜と呼ばれるわずかな透過率をもつ膜(たとえばモリブデンシリサイドなど)に置き換えたものがEAPSMに相当する。露光条件および目標パターンを実施例1と同じとし、背景透過率を6%として近似空中像を求めると図13のようになる。この近似空中像から実施例1と同様の方法で目標パターンの変形と一辺40nmの補助パターンの配置を行った結果の原版パターンを図14(B)に示す。また、図14(A)に、実施例1と同様に短軸方向に平行移動して目標パターンと重なる位相180°の補助パターンだけを削除した結果を示す。図15に、図14(B)の原版パターンからの厳密計算によって得られた二次元像を示し、図16(A)にラインの終端から20nm内側の位置における線幅、図16(B)にライン終端の長手方向のNILSを示す。EAPSMにおいても位相180°の補助パターンによりコントラストおよび焦点深度が向上することがわかる。加えて、目標パターンをその短軸方向に平行移動して重なる位置にある位相180°の補助パターンだけを削除することにより過剰な補正が低減し、CDがより均一になることがわかる。
露光条件を実施例1と同じとし、目標パターンは図17に示すような光透過型の3本のラインパターンで、線幅が65nm、長さが1300nm、短軸方向の間隔が130nmとする。これに対し実施例1に記載の条件から近似空中像を求めると図18(A)のようになる。また、ライン間の短軸方向の間隔を65nmに変えた場合の同様の近似空中像を求めると図18(B)のようになる。パターン密集度により近似空中像が変化し、その結果として補助パターンの配置も変化することがわかる。前述の間隔が130nmの場合に戻り、実施例1と同様の方法で目標パターンの変形と一辺40nmの補助パターンの配置を行った結果の原版パターンを図19(B)に示す。このとき、位相180°の補助パターンは中心ラインの両側1列だけに限定している。また、図19(A)に、実施例1と同様に目標パターンの短軸方向に平行移動して目標パターンと重なる位置にある位相180°の補助パターンだけを削除した結果を示す。図20に、図19(B)のマスクパターンからの厳密計算によって得られた二次元像を示し、図21(A)に中心ラインの終端から20nm内側の位置における線幅、図21(B)に中心ライン終端の長手方向のNILSを示す。実施例1の場合と異なり、位相180°の補助パターンを目標パターン間にも入れた方が特性が向上することがわかる。
露光条件を実施例1と同じとし、目標パターンは図22に示すような光透過型の5本のラインパターンで、線幅が65nm、長さは中心ラインが1300nm、他は650nm、短軸方向の間隔が65nmとする。ここで、一方のライン終端は5本とも一直線状になる配置とする。これに対して、実施例1と同様に、目標パターンと実施例1に記載の条件とに従って近似空中像を求めると図23のようになる。実施例1と同様の方法で目標パターンの変形と一辺40nmの補助パターンの配置を行った結果の原版パターンを図24(B)に示す。また図24(A)に、実施例1と同様に目標パターンの短軸方向に平行移動して目標パターンと重なる位置にある位相180°の補助パターンだけを削除した結果を示す。図25に、これらの原版パターンからの厳密計算によって得られた二次元像を示し、図26(A)に中心ラインの孤立(図の下)側の終端から20nm内側の位置における線幅、図26(B)に中心ラインの孤立側終端の長手方向のNILSを示す。短軸方向に目標パターンと重なる位相180°の補助パターンだけを削除するとコントラストおよび焦点深度が向上し、ライン終端の線幅の細りが低減されることがわかる。
露光条件を実施例1と同じとし、目標パターンは図27に示すような線幅が65nm、長さが1300nmの光透過型の2本のラインをL字に接続したパターンとする。これに対して、実施例1と同様に、目標パターンと実施例1に記載の条件に従って近似空中像を求めると図28のようになる。実施例1と同様の方法で目標パターンの変形と一辺40nmの補助パターンの配置を行った結果の原版パターンを図29(B)に示す。また図29(A)に、実施例1と同様に目標パターンの各ラインを短軸方向に平行移動して重なる位置にある位相180°の補助パターンだけを削除した結果を示す。図30に、この原版パターンからの厳密計算によって得られた二次元像を示し、図31(A)にラインの終端から20nm内側の位置における線幅を、図31(B)にライン終端の長手方向のNILSを示す。位相180°の補助パターンは削除しない方が特性が向上することがわかる。
有効光源以外の露光条件を実施例1と同じとし、目標パターンは図32(A)に示すような光透過型の3本のラインパターンで、線幅が65nm、長さが1300nm、短軸方向の間隔が65nmとする。また有効光源は図32(B)のようなクロスポール照明とする。これに対して、実施例1と同様に、目標パターンと上記条件から近似空中像を求めると図33のようになる。実施例1と同様の方法で目標パターンの変形と一辺40nmの補助パターンの配置を行った結果の原版パターンを図34(B)に示す。また図34(A)に、実施例1と同様に目標パターンの各ラインを短軸方向に平行移動して重なる位置にある位相180°の補助パターンだけを削除した結果を示す。図35に、図34(A)の原版パターンからの厳密計算によって得られた二次元像を示し、図36(A)にラインの終端から20nm内側の位置における線幅を、図36(B)にライン終端の長手方向のNILSを示す。位相180°の補助パターンは削除しない方が特性が向上することがわかる。
Claims (11)
- 原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置において用いられる前記原版を製作するための原版データを生成する原版データ生成方法であって、
前記原版のパターンは、主パターンと、第1補助パターンと、第2補助パターンとを含み、前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンは、解像されないパターンであり、前記第1補助パターンを透過した光と前記主パターンを透過した光とは同位相であり、前記第2補助パターンを透過した光と前記主パターンを透過した光とは互いに180°の位相差を有し、
前記原版データ生成方法は、
目標パターンが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系の像面に形成される空中像に基づいて前記主パターンを決定するステップと、
前記目標パターンまたは前記主パターンが前記物体面に配置されたときに前記像面に形成される空中像に基づいて前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンを決定するステップと、
前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンが重なり合う場合に、前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンの一方を削除し、または、前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンの一方または双方を変形させるステップと、
を含むことを特徴とする原版データ生成方法。 - 前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンが重なり合う場合に前記第2補助パターンが削除される、
ことを特徴とする請求項1に記載の原版データ生成方法。 - 前記第1補助パターンの配置可能領域が前記第2補助パターンの配置可能領域を包含するという配置ルールに従って前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンが配置される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の原版データ生成方法。 - 前記主パターンが長辺および短辺を有する長方形のパターンである場合において、前記第2補助パターンは、前記長辺と交差する長方形の禁止領域には配置されない、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の原版データ生成方法。 - 前記禁止領域は、前記目標パターンの密集度に応じて決定される、
ことを特徴とする請求項4に記載の原版データ生成方法。 - 前記禁止領域は、前記原版を照明する照明条件に応じて決定される、
ことを特徴とする請求項4に記載の原版データ生成方法。 - 前記目標パターンまたは前記主パターンが前記物体面に配置されたときに前記像面に形成される空中像の強度が負の値をとらず、前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンを決定するステップでは、当該空中像の強度値が第1閾値を超える領域内に前記第1補助パターンを配置し、当該空中像の強度値が第2閾値を超えない領域内に前記第2補助パターンを配置する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の原版データ生成方法。 - 前記空中像の強度値が閾値以上で極大値を取る位置に前記第1補助パターンを配置し、
前記空中像の強度値が閾値未満で極小値を取る位置に前記第2補助パターンを配置する、
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の原版データ生成方法。 - 前記原版はハーフトーン膜を含むことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の原版データ生成方法。
- 原版を製作する原版製作方法であって、
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の原版データ生成方法に従って原版データを生成するステップと、
前記原版データに従って原版を製作するステップと、
を含むことを特徴とする原版製作方法。 - 原版のパターンを投影光学系によって基板に投影する露光装置において用いられる前記原版を製作するための原版データをコンピュータに生成させるための原版データ生成プログラムであって、
前記原版のパターンは、主パターンと、第1補助パターンと、第2補助パターンとを含み、前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンは、解像されないパターンであり、前記第1補助パターンを透過した光と前記主パターンを透過した光とは同位相であり、前記第2補助パターンを透過した光と前記主パターンを透過した光とは互いに180°の位相差を有し、
前記原版データ生成プログラムは、前記コンピュータに、
目標パターンが前記投影光学系の物体面に配置されたときに前記投影光学系の像面に形成される空中像に基づいて前記主パターンを決定するステップと、
前記目標パターンまたは前記主パターンが前記物体面に配置されたときに前記像面に形成される空中像に基づいて前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンを決定するステップと、
前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンが重なり合う場合に、前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンの一方を削除し、または、前記第1補助パターンおよび前記第2補助パターンの一方または双方を変形させるステップと、
を含む処理を実行させることを特徴とする原版データ生成プログラム。
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