KR100920857B1 - 레지스트 패턴 형상 예측 방법, 레지스트 패턴 형상을예측하는 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체및 레지스트 패턴 형상을 예측하는 컴퓨터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 레지스트 패턴 형상의 예측방법에 의하면, 시험 패턴을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하고; 상기 시험 패턴을 이용하는 노광 공정과 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 측정하며; 상기 계산된 윤곽 형상과 상기 측정 레지스트 패턴의 형상 간의 차이에 따라서 결정되는 보정량과 상기 윤곽 형상의 특징량 간의 관계를 나타내는 보정 모델을 생성하고; 임의의 패턴을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하며; 상기 윤곽 형상의 특징량에 대응해서 상기 보정 모델에 의해 부여되는 보정량을 이용하여 상기 계산된 광학상의 윤곽 형상을 보정함으로써, 상기 임의의 패턴에 대응하는 레지스트 패턴의 형상을 예측한다.

Description

레지스트 패턴 형상 예측 방법, 레지스트 패턴 형상을 예측하는 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체 및 레지스트 패턴 형상을 예측하는 컴퓨터{METHOD FOR PREDICTING RESIST PATTERN SHAPE, COMPUTER READABLE MEDIUM STORING PROGRAM FOR PREDICTING RESIST PATTERN SHAPE, AND COMPUTER FOR PREDICTING RESIST PATTERN SHAPE}

본 발명은 레지스트의 노광 및 현상에 의해서 형성된 레지스트 패턴의 형상의 예측에 관한 것이다.

리소그래피 공정에서는, 레티클 패턴을 투영 노광 장치에 의해 기판(예를 들면, 반도체 웨이퍼나 유리판) 위에 도포된 레지스트(감광제)에 전사하고, 해당 레지스트를 현상 장치에 의해 현상해서, 레지스트 패턴을 얻고 있다. 레지스트 패턴의 형상은 SEM(주사형 전자 현미경)을 사용해서 측량될 수 있다.

반도체 디바이스의 소자의 집적도의 비약적인 증대에 따라, 그들의 최소 선폭(디자인 룰(rule))은 점점 짧아지고 있다. 이러한 상황에 있어서, 노광 광의 파장을 짧게 하여, 투영 광학계의 개구수를 크게 함으로써 해상도를 증대시키고 있다.

불행하게도, 해상도를 증가시키는 이러한 접근법은 요구되는 최소 선폭에 부응할 수 없다. 이 단점에 대응하기 위해서, 광근접 효과를 이용한 패턴 보정 기술이 이용되고 있다.

패턴 보정은 레티클 패턴 전체에 대해서 수행할 필요가 있다. 그 때문에, 레티클 패턴의 보정 연산에는 많은 시간이 걸린다.

특허문헌 1, 비특허문헌 1 및 비특허문헌 2에는 레티클 패턴을 사용해서 레지스트에 형성되는 광학상, 즉, 광강도 분포를 계산하고, 임의인 광강도 수준에 있어서의 광학 윤곽 형상을 레지스트 패턴 형상으로서 결정하는 레지스트 패턴 형상을 예측하는 방법이 개시되어 있다. 이들 예측 방법의 계산 정밀도는 계산 모델식을 작성할 때의 근사 오차로 인해 비교적 낮다.

특허문헌 2에서는, 레티클 패턴을 사용해서 레지스트에 형성되는 광학상의 광강도 분포를 계산한다. 얻어진 광강도 분포에 의거해서, 프로세스 인자와 에지(edge) 광강도 시프트(shift)라고 하는 2개의 파라미터의 지수형 감쇠 함수를 구하고, 광강도 분포와 지수형 감쇠 함수와의 중첩 적분(convolution integral)을 계산함으로써, 레지스트 패턴 형상을 산출한다. 이 방법에서는, 중첩 적분을 계산하는 데 장시간이 걸린다.

[특허문헌 1] 미국 특허 제6,643,616호 명세서

[특허문헌 2] 일본국 공개 특허 제2000-58417호 공보

[비특허문헌 1] Mathematical and CAD Framework for Proximity Correction (1996 SPIE Vol. 2726 P208-222, Optical Microlithography)

[비특허문헌 2] Experimental Results on Optical Proximity Correction with Variable Threshold Resist Model(1997 SPIE Vol. 3051 P458-468, Optical Microlithography).

본 발명은 전술한 배경을 고려해서 이루어진 것으로, 예를 들면, 레지스트의 노광 및 현상에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 신규의 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1측면에 따르면, 레티클 패턴으로부터의 광을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 노광 공정 및 해당 레지스트를 현상하는 현상 공정에 의해서 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 방법에 있어서, 상기 레티클 패턴으로서 제공되는 시험 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제1계산 단계; 상기 시험 패턴을 이용하는 노광 공정과 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 측정하는 측정 단계; 상기 제1계산 단계에서 계산된 윤곽 형상과 상기 측정 단계에서 측정된 레지스트 패턴의 형상 간의 차이에 따라서 결정되는 보정량과 상기 윤곽 형상의 특징량 간의 관계를 나타내는 보정 모델을 생성하는 생성 단계; 상기 레티클 패턴으로서 제공되는 임의의 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제2계산 단계; 및 상기 윤곽 형상의 특징량에 대응해서 상기 보정 모델에 의해 부여되는 보정량을 이용하여 상기 제2계산 단계에서 계산된 광학상의 윤곽 형상을 보정함으로써, 상기 임의의 패 턴에 대응하는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 예측 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법이 제공된다.

본 발명의 제2측면에 따르면, 레티클 패턴으로부터의 광을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 노광 공정 및 상기 레지스트를 현상하는 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 방법에 있어서, 상기 레티클 패턴으로서 제공되는 시험 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제1계산 단계; 상기 시험 패턴을 이용한 상기 노광 공정 및 상기 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 측정한 결과를 취득하는 취득 단계; 상기 제1계산 단계에서 계산된 윤곽 형상과 상기 취득 단계에서 취득된 레지스트 패턴의 형상 간의 차이에 따라서 결정되는 보정량과 상기 윤곽 형상의 특징량 간의 관계를 나타내는 보정 모델을 생성하는 생성 단계; 상기 레티클 패턴으로서 제공되는 임의의 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제2계산 단계; 및 상기 윤곽 형상의 특징량에 대응해서 상기 보정 모델에 의해 부여되는 보정량을 이용하여 상기 제2계산 단계에서 계산된 광학상의 윤곽 형상을 보정함으로써, 상기 임의의 패턴에 대응하는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 예측 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법이 제공된다.

본 발명의 제3측면에 따르면, 레티클 패턴으로부터의 광을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 노광 공정 및 해당 레지스트 를 현상하는 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 있어서, 상기 프로그램은, 상기 레티클 패턴으로서 제공되는 시험 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제1계산 단계; 상기 시험 패턴을 이용한 상기 노광 공정 및 상기 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 측정한 결과를 취득하는 취득 단계; 상기 제1계산 단계에서 계산된 윤곽 형상과 상기 취득 단계에서 취득된 레지스트 패턴의 형상 간의 차이에 따라서 결정되는 보정량과 상기 윤곽 형상의 특징량 간의 관계를 나타내는 보정 모델을 생성하는 생성 단계; 상기 레티클 패턴으로서 제공되는 임의의 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제2계산 단계; 및 상기 윤곽 형상의 특징량에 대응해서 상기 보정 모델에 의해 부여되는 보정량을 이용하여 상기 제2계산 단계에서 계산된 광학상의 윤곽 형상을 보정함으로써, 상기 임의의 패턴에 대응하는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 예측 단계를, 컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체가 제공된다.

본 발명의 제4측면에 따르면, 레티클 패턴으로부터의 광을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 노광 공정 및 해당 레지스트를 현상하는 현상 공정에 의해서 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 컴퓨터에 있어서, 상기 레티클 패턴으로서 제공되는 시험 패턴으로부터의 광을 상기 투 영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제1계산부; 상기 시험 패턴을 이용한 상기 노광 공정 및 상기 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 측정한 결과를 취득하는 취득부; 상기 제1계산 단계에서 계산된 윤곽 형상과 상기 취득 단계에서 취득된 레지스트 패턴의 형상 간의 차이에 따라서 결정되는 보정량과 상기 윤곽 형상의 특징량 간의 관계를 나타내는 보정 모델을 생성하는 생성부; 상기 레티클 패턴으로서 제공되는 임의의 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제2계산부; 및 상기 윤곽 형상의 특징량에 대응해서 상기 보정 모델에 의해 부여되는 보정량을 이용하여 상기 제2계산 단계에서 계산된 광학상의 윤곽 형상을 보정함으로써, 상기 임의의 패턴에 대응하는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터가 제공된다.

본 발명에 따르면, 예를 들어, 레지스트의 노광 및 현상에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 신규한 기술을 제공할 수 있다.

본 발명의 추가의 특징은 첨부된 도면을 참조한 이하의 예시적인 실시형태의 설명으로부터 명백해질 것이다.

(제1실시형태)

본 발명은 예를 들어 리소그래피 공정에 있어서 투영 노광 장치의 투영 광학 계에 의해 레티클 패턴을 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 노광 공정 및 해당 레지스트를 현상하는 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 방법에 관한 것이다. 레티클 패턴이란 레티클에 형성된 패턴을 의미한다. 레티클이란 원판(original)을 의미하며, 마스크라고 불릴 경우도 있다. 레티클 패턴은 예를 들어 반도체 디바이스, 액정표시 디바이스 또는 박막 자기 헤드 등과 같은 디바이스를 구성하는 복수의 소자의 패턴을 포함할 수 있다.

도 17은 리소그래피 공정에서 사용되는 투영 노광 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 투영 노광 장치(100)는 광원(예를 들면, 레이저)(24), 조명 광학계(25), 레티클 스테이지(27), 투영 광학계(28) 및 기판 스테이지(30)를 구비하고 있다.

레티클 패턴이 형성된 레티클(26)은 레티클 스테이지(27)에 의해 유지되어 정렬된다. 감광제로서의 레지스트가 도포된 기판(예를 들면, 웨이퍼 혹은 유리판)(29)은 기판 스테이지(30)에 의해 유지되어 정렬된다. 조명 광학계(25)에 의해 조명된 레티클(26)로부터의 광은 투영 광학계(28)를 통해서 기판(29) 위의 레지스트에 투영되어서, 레지스트 위에 공중상(광학상)이 형성된다. 이 광학상을 통해 레지스트가 노광됨으로써, 그 위에 잠상 패턴이 형성된다. 잠상 패턴은 레지스트가 현상 장치에 의해 현상되는 경우 레지스트 패턴으로 패턴화된다. 일반적으로, 광학상 또는 잠상 패턴의 형상은 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상과는 다르다. 레지스트 패턴의 형상은 SEM에 의해 측량될 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 레지스트 패턴 형상 예측 방법의 순서를 나타낸 순서도이다. 도 2는 도 1의 스텝 S3에서 선택되는 보정 모델을 작성하는 방법의 순서를 나타내는 순서도이다. 레지스트 시뮬레이터는 도 1에 나타낸 처리 및 도 2에 나타낸 처리 중 스텝 S19 및 S20을 제외한 처리를 수행할 수 있다.

도 20은 레지스트 시뮬레이터의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 20에 나타낸 레지스트 시뮬레이터(200)는 컴퓨터(201)에 프로그램(250)을 설치함으로써 구성될 수 있다. 컴퓨터(201)는 예를 들어 CPU(210), 메모리(예컨대, DRAM, 하드 디스크)(220), 입력부(예를 들면, 키보드, 통신 인터페이스, 또는 미디어 판독기)(230), 출력부(예를 들면, 디스플레이, 메모리, 또는 통신 인터페이스)(240)를 포함한다. 프로그램(250)은 예를 들어 입력부(230)를 통해 컴퓨터(201)에 로딩되어 메모리(220)에 소정 형식으로 기입될 수 있다. 레지스트 시뮬레이터(200) 혹은 컴퓨터(201)는 예를 들면, 도 17에 나타낸 바와 같은 투영 노광 장치(100)의 구성 요소일 수 있다. 투영 노광 장치(100) 중 컴퓨터(201) 이외의 부분의 전부 또는 일부는 본체부로서 정의되며, 이 본체부는 컴퓨터(201)에 접속된다.

이하에, 도 1에 나타낸 레지스트 패턴 형상 예측 방법을 설명한다. 우선, 스텝 S1에서는, 임의의 레티클 패턴 및 노광 조건이 결정된다. 이 결정은 전형적으로는 레티클 패턴 및 노광 조건이 입력부(230)를 통해서 레지스트 시뮬레이터(200)에 입력되는 것에 의해 행해진다. 도 5는 레티클 패턴의 일부를 나타낸 도면이다.

스텝 S2에서는, 기준 패턴, 그리고 그의 목표 치수 및 평가 위치가 결정된다. 이 결정은 전형적으로는 기준 패턴, 그리고 그의 목표 치수 및 평가 위치가 입력부(230)를 통해서 레지스트 시뮬레이터(200)에 입력되는 것에 의해 행해진다. 여기서, 기준 패턴이란 레티클 패턴의 노광량을 정할 때에 이용되는 기준으로서 역할하는 패턴을 의미한다. 도 3은 예를 들어 기준 패턴을 나타내고 있다. 도 3을 참조하면서, 위치(1)는 평가 위치의 일례이다.

스텝 S3에서는, 레지스트 패턴 형상 예측 대상으로서의 레지스트(감광제)에 따라서 복수의 보정 모델 중 하나가 선택된다. 선택 후보로서의 복수의 보정 모델은 도 2에 나타낸 처리에 의해 형성된다.

다음에, 스텝 S4에서는, 스텝 S2에서 결정된 기준 패턴의 광학상(투영 광학계의 상면에 형성되는 상)이 계산되어, 기준 패턴의 평가 위치에서의 목표 치수를 실현하는 광학 슬라이스 레벨이 결정된다. 도 4는 광학 슬라이스 레벨의 결정 방법을 설명하기 위한 그래프이며, 스텝 S2에서 결정된 평가 위치(1)에서의 광학상의 광강도 분포를 나타내고 있다. 도 4를 참조하면, 부호 "2"는 스텝 S2에서 입력된 목표 치수를 나타내고, 부호 "3"은 상기 목표 치수(2)가 얻어지는 광학 슬라이스 레벨이다.

스텝 S5에서는, 스텝 S1에서 결정된 레티클 패턴(예를 들어, 도 5에 나타낸 것)을 이용한 경우에 투영 광학계(28)의 상면(즉, 기판 표면)에 형성되는 광학상, 즉, 광강도 분포가 계산된다. 여기에서, 투영 광학계의 상면에 형성되는 광학상의 계산에 대해서는, 각종 공지된 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 레티클 패턴이 투영 광학계의 물체면에 대한 정보로서 부여되는 동시에 해당 레티클 패턴의 조명 조건이 부여되면, 해당 투영 광학계의 상면에 형성되는 광학상, 즉, 광강도 분포를 계산할 수 있다.

스텝 S6(제2계산 공정)에서는, 스텝 S5에서 계산된 광강도 분포를 스텝 S4에서 결정된 광학 슬라이스 레벨에서 기판 면과 평행하게 절단한 단면에 있어서의 윤곽 형상(이하, 광학 윤곽 형상이라 칭함)이 계산된다. 도 6은 도 5에 나타낸 레티클 패턴을 이용해서 얻어지는 광학 윤곽 형상을 예시한 도면이다. "a"는 도 5에 나타낸 전체 레티클 패턴에 대응하는 광학 윤곽 형상을 나타내고, "b"는 "a"의 일부 확대도를 나타내며, 참조 부호 "4"는 광학 윤곽 형상을 나타낸다.

스텝 S7(보정 공정의 일부)에서는, 광학 윤곽 형상을 구성하는 각 광학 윤곽점에서의 만곡률과 대수 기울기가 상기 광학 윤곽 형상의 특징을 나타내는 특징량으로서 계산된다. 이하, 도 6을 참조해서 광학 윤곽 형상의 특징을 나타내는 특징량의 계산 예를 설명한다. 광학 윤곽점(5)을 그의 중심으로 가지는 광학 윤곽 형상(4)에 따른 미소 영역(9)을 고려한다. 미소 영역(9)에 있어서의 광학 윤곽점들은 대략 원의 원주와 일치하는 것으로 가정한다. 광학 윤곽점(5)에서의 원의 곡률반경의 역수를 만곡률로서 정의한다. 여기에서는, 원을 광학 윤곽 형상으로서 예시하지만, 타원함수의 만곡률이어도 되고, 또는 다항식 등과 같이 2차 미분계수를 산출할 수 있는 다른 함수이어도 된다. 원의 중심점과 광학 윤곽점(5)을 연결하는 선상의 좌표 위치에 대해서 상기 선상의 광강도 분포의 대수의 1차 미분 계수를 대수 기울기라 정의한다. 대수 기울기의 방향은 광학 윤곽 형상의 접선의 법선이나, 광강도 분포에 대한 접선면의 법선의 방향일 수도 있다. 이와 마찬가지 방식으로, 미소 영역(10)의 중심으로서의 광학 윤곽점(7)의 만곡률과 대수 기울기도 계산할 수 있다.

스텝 S8(보정 공정의 다른 일부)에서는, 계산된 만곡률과 대수 기울기에 따라서 보정 모델에 의해 결정된 보정량이 계산된다. 보정량의 값은 양 또는 음일 수 있다.

스텝 S9(보정 공정의 또 다른 일부)에서는, 미소 영역의 중심의 법선 벡터에 의거해서 보정 방향이 결정된다. 이 법선 벡터는 광학 윤곽 형상의 접선으로부터 구해도 되고, 또는 계산된 광강도 분포에 있어서의 접면으로부터 구해도 된다.

레지스트 패턴 형상을 결정하기 위한 레지스트 패턴 형상 계산 모델은 예를 들어 다음 식으로 정의될 수 있다:

(레지스트 패턴의 윤곽점의 위치) = (광학 윤곽점의 위치) + (레지스트 패턴의 보정량).

스텝 S10(예측 공정)에서는, 계산된 보정 방향에 따라 스텝 S8에서 계산된 보정량에 의해 광학 윤곽점의 위치을 이동시킨다. 광학 윤곽 형상을 구성하는 미소 영역의 중심에 대응하는 레지스트 패턴의 윤곽점의 하나가 결정된다. 즉, 광학 윤곽점을 보정함으로써 레지스트 패턴의 윤곽점이 결정된다. 예를 들면, 도 6에 나타낸 광학 윤곽점(5)에 대응하는 레지스트 패턴의 윤곽점(6)이 결정된다.

스텝 S11에서는, 광학 윤곽 형상을 구성하는 복수의 광학 윤곽점의 모두가 처리되었는지의 여부를 판단하여, 처리되지 않은 광학 윤곽점이 남아 있으면, 처리 대상이 상기 처리되지 않은 광학 윤곽점으로 변경되고, 처리는 스텝 S7로 되돌아간다.

이상의 처리에 의해, 스텝 S1에서 결정된 레티클 패턴에 대응하는 레지스트 패턴 형상이 결정된다. 도 7에는 스텝 S6에서 결정된 광학 윤곽 형상(12)과, 스텝 S7 내지 S11의 반복에 의해 결정된 레지스트 패턴 형상(11)이 예시되어 있다.

여기서는 광강도 분포로부터 얻어진 특징량(파라미터)으로서 만곡률과 대수 기울기를 예시하였지만, 예를 들어, 다항식의 미분계수 등, 광강도 분포로부터 얻어지는 것 이외의 특징량(파라미터)에 의거해서 레지스트 패턴을 결정해도 된다.

전술한 바와 같은 레지스트 패턴 형상 예측 방법은, 광학 윤곽점의 위치에 보정량을 가산하는 단순한 방법에 의해 레지스트 패턴 형상을 예측함으로써 계산 시간이 단축된다.

도 2에 나타낸 보정 모델 작성에 대해서 설명한다. 스텝 S13에서는, 보정 모델 작성 대상으로서의 레지스트가 결정된다. 이 결정은 전형적으로는 레지스트의 종류, 식별 정보 또는 특성 정보가 입력부(230)를 통해서 레지스트 시뮬레이터(200)에 입력되는 것에 의해 행해진다.

다음에, 스텝 S14에서는, 보정 모델을 작성하기 위한 복수의 시험 패턴이 결정된다. 또한, 노광 조건 및 각각의 시험 패턴에 관한 복수의 평가 위치가 결정된다. 이 결정은 전형적으로는 노광 조건 및 각각의 시험 패턴에 대한 평가 위치가 입력부(230)를 통해 레지스트 시뮬레이터(200)에 입력되는 것에 의해 행해진다.

도 8, 도 9 및 도 10에는 시험 패턴 A, B 및 C가 예시되어 있다. 시험 패턴, 노광 조건 및 평가 위치는 각각의 라인, 스페이스 및 갭에 대해서 평가 결과를 얻도록 결정된다. 시험 패턴, 라인, 스페이스 및 갭은 가능한 한 많이 평가되고, 그 평가 결과가 보정 모델에 반영됨으로써, 예측 정밀도가 향상된다.

다음에, 스텝 S15에서는, 기준 패턴, 그리고 그의 목표 치수 및 평가 위치가 결정된다. 도 3은 기준 패턴의 일례를 나타내고 있다. 시험 패턴, 그리고 그의 목표 치수 및 평가 위치를 선택하는 자유도를 높이기 위해서는, 가능한 한 많은 기준 패턴, 그리고 그의 목표 치수 및 평가 위치를 평가하여, 그 평가 결과가 보정 모델에 반영될 필요가 있다.

다음에, 스텝 S16에서는, 스텝 S15에서 결정된 기준 패턴의 광학상이 계산되어, 해당 기준 패턴의 평가 위치에서의 목표 치수를 실현하는 광학 슬라이스 레벨이 결정된다. 이 처리의 상세한 예는 스텝 S4에서의 처리와 동일하다.

스텝 S17(제1계산 공정의 일부)에서는, 스텝 S14에서 결정된 시험 패턴에 따른 레티클을 이용한 경우에 투영 광학계의 상면에 형성되는 광학상, 즉, 광강도 분포가 계산된다.

스텝 S18에서는, 레티클 패턴과 광학 윤곽 형상 간의 차이가 계산된다. 구체적으로는, 스텝 S17에서 계산된 광강도 분포를 스텝 S16에서 결정된 광학 슬라이스 레벨에서 기판의 표면과 평행하게 절단한 단면에 있어서의 광학 윤곽 형상이 계산된다(제1계산 공정). 그 다음에, 스텝 S14에서 결정된 각 시험 패턴의 평가 위치에서, 각 시험 패턴에 따른 레티클 패턴의 형상과 각 시험 패턴에 따른 레티클 패턴을 사용해서 투영 광학계(28)의 상면에 형성되는 광학상의 광학 윤곽 형상 간의 차이가 계산된다. 이 차이를 계산하는 각 평가 위치는 도 8, 도 9 및 도 10에 예시되어 있다. 도 8에 예시된 시험 패턴은 라인(14) 및 스페이스(15)를 포함하 고, 예를 들어 평가 위치(13)에서 상기 차이가 계산될 수 있다. 도 9에 예시된 시험 패턴은 라인(17), 스페이스(18) 및 갭(라인 간의 갭)(19)을 포함하고, 예를 들어, 평가 위치(16)에서 상기 차이가 계산될 수 있다. 도 10에 예시된 시험 패턴은 라인(22), 스페이스(21) 및 갭(스페이스 간의 갭)(23)을 포함하고, 예를 들어, 평가 위치(20)에서 상기 차이가 계산될 수 있다.

다음에, 스텝 S23에서는, 참조 영역으로서 제공되는 미소 영역에 포함된 평가 위치에서의 시험 패턴의 특징을 나타내는 특징량으로서 만곡률과 대수 기울기가 계산된다. 여기에서, 특징량은 복수의 평가 위치의 각각에서 계산된다. 특징량은 만곡률 및 대수 기울기로 특히 한정되지 않고, 다른 파라미터이어도 무방하다.

스텝 S16 내지 S23에서의 처리와는 독립적으로 스텝 S19 내지 S21이 실행된다.

스텝 S19에서는, 노광 장치에 의해 기준 패턴 및 복수의 시험 패턴을 포함하는 레티클을 사용해서 기판이 노광된다. 그 후, 상기 노광된 기판은 현상된다. 이 작업에 의해, 기판 위에 레지스트 패턴이 형성된다. 여기서, 노광량은 기준 패턴의 목표 치수에 따라서 결정된다.

다음에, 스텝 S20(측정 공정 및 취득 공정)에서는, 형성된 레지스트 패턴의 형상이 측정된다. 레지스트 시뮬레이터(200)는 상기 측정 결과를 입력부(230)를 통해서 취득한다. 이 측정은 예를 들어 SEM을 사용해서 행해질 수 있다. 도 8, 도 9 및 도 10은 측정 평가 위치를 예시하고 있다. 도 8에 예시된 시험 패턴은 라인(14) 및 스페이스(15)를 포함하고, 예를 들어 평가 위치(13)에서 측정이 행해질 수 있다. 도 9에 예시된 시험 패턴은 라인(17), 스페이스(18), 갭(라인 간의 갭)(19)을 포함하고, 예를 들어, 평가 위치(16)에서 측정이 행해질 수 있다. 도 10에 예시된 시험 패턴은 라인(22), 스페이스(21) 및 갭(스페이스 간의 갭)(23)을 포함하고, 예를 들어, 평가 위치(20)에서 측정이 행해질 수 있다.

스텝 S21에서는, 스텝 S20에서 얻어진 측정 결과에 의거해서, 각 시험 패턴의 평가 위치에서, 각 시험 패턴에 따른 레티클 패턴의 형상 및 그에 의해 형성된 레지스트 패턴의 형상 간의 차이가 계산된다.

다음에, 스텝 S22에서는, 스텝 S18 및 스텝 S21에서 얻어진 계산 결과에 의거해서, 각 시험 패턴의 각 평가 위치에서, 광학 윤곽 형상과 레지스트 패턴 형상과의 차이가 계산된다. 이 차이는 레지스트 패턴의 보정량이다. 본 실시형태에서는, 스텝 S18에서 얻어진 레티클 패턴형상과 광학 윤곽 형상 간의 차이, 그리고, 스텝 S21에서 얻어진 레티클 패턴 형상과 레지스트 패턴 형상 간의 차이에 의거해서, 광학 윤곽 형상과 레지스트 패턴 형상과의 차이가 계산된다. 본 실시형태에서는 레티클 패턴을 통해서 광학 윤곽 형상과 레지스트 패턴 형상 간의 차이를 얻는 경우를 예시하였다. 그러나, 예를 들어, 시험 패턴의 대칭성을 이용해도 된다. 즉, 선폭이나 상대하는 라인의 가장자리 간의 폭에 대해서, 광학 윤곽 형상을 계산하고, 또한 레지스트 패턴 형상을 측량함으로써, 그들의 차이의 절반을 보정량으로서 결정해도 된다. 이와 같이 해서, 광학 윤곽 형상과 레지스트 패턴 형상 간의 차이는 직접 계산해도 된다.

스텝 S24에서는, 스텝 S22와 스텝 S23에서 얻어진 계산 결과에 의거해서, 특 징량(만곡률과 대수 기울기)과 보정량 간의 관계를 평면함수를 이용하여 근사함으로써 보정 모델이 생성된다.

이 보정 모델은 이하의 식으로 정의된다:

Z = aX + bY + c

식 중, Z는 보정량의 변수이고, X는 만곡률의 변수이며, Y는 대수 기울기의 변수이고, a, b 및 c는 계수이다.

이 보정 모델은 윤곽 형상의 각 윤곽점에서의 만곡률 X 및 각 윤곽점에서의 광학상의 대수 기울기 Y의 1차 함수에 의해 부여된다.

도 11은 도 8에 나타낸 패턴 A에 있어서, 각종 만곡률과 대수 기울기의 조합에 대해서 보정량을 플롯하여 도시한 것이다. 도 12 및 도 13은 도 9 및 도 10의 패턴 B 및 패턴 C에 있어서의 보정량을 플롯하여 도시한 것이다. 도 14 및 도 15는 이들 보정량을 동시에 플롯함으로써 얻어진 회귀 평면함수(회귀 함수)를 도시한 것이다. 이 회귀 평면함수가 보정 모델로서 역할한다. 평면함수는 도 1에 나타낸 처리에 있어서 보정 모델에 의거해서 광학 윤곽 형상으로부터 레지스트 패턴 형상을 계산하는 데 필요한 시간을 충분히 짧게 할 정도로 간편하다.

보정 모델의 적합화(fitting)에는, 예를 들어, 최소 제곱법을 이용할 수 있다. 최소 제곱법의 적합화 정밀도는, 예를 들어, RMS(Root Mean Square; 평균 제곱 편차라고도 칭함)로 약 2㎚ 정도로 높다. 또한, 이 적합화 정밀도는 각각의 데이터의 오차(예를 들어, 조건 설정 차이, 측정 오차 등)의 영향이 적어지므로, 레지스트 패턴 보정 모델의 예측 정밀도는 비교적 높다.

상기 설명한 바와 같이, 보정 모델은 고속 및 고정밀도를 달성하는 평면함수로 기술된다.

도 16은 조명의 개구율과 형상을 변화시킴으로써 작성된 보정 모델의 회귀 평면 함수(회귀 함수)를 동시에 플롯한 결과이다. 조명의 개구율과 형상의 변동의 조합은 P1 내지 P7의 7종류를 가진다. 개구율은 0.81 내지 0.85의 범위에서 변화된다. 링(ring) 형상의 조명 형상에 대해서는, 안쪽의 형상에 대한 변화 비율이 0.47 내지 0.62의 범위인 반면, 바깥쪽의 형상에 대한 변화 비율이 0.85 내지 0.93의 범위가 되도록 변화시키고 있다. 7종류의 보정 모델의 회귀 평면함수(회귀 함수)는 친밀하게 서로 중첩하고 있다. 즉, 이 보정 모델에서, 투영 노광 장치의 조명 조건의 변화에 대응하여 계산 정밀도의 변화는 적다. 이것은 하나의 조건 하에 생성된 보정 모델이 다른 조명 조건에 대해서도 적용가능한 것을 의미한다.

상기 레지스트 패턴 형상 예측 방법 및 보정 모델의 정의에 의해 고속 및 고정밀도로 레지스트 형상을 예측할 수 있다. 이것은 비교적 큰 규모의 레티클 패턴에 의거해서도 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 고속 또한 고정밀도로 예측할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 레지스트 패턴 형상 예측 방법을 이용함으로써, 사용하는 레지스트 프로세스에 대해서 보정 모델이 작성되어 있는 한, 실제의 어떠한 노광 또는 현상을 행하는 일없이 노광 결과를 고속 및 고정밀도로 예측할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 레지스트 패턴 형상 예측 방법을 이용 함으로써, 목표로 하는 레지스트 패턴 형상을 실현가능한 레티클 패턴을 생성하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 우선, 목적으로 하는 레지스트 패턴을 레티클 패턴으로서 이용해서 레지스트 패턴 형상을 예측한다. 목적으로 하는 레지스트 패턴 형상과 다른 형상이 예측되었을 경우에는, 다른 레지스트 패턴 부분의 광강도를 변화시키도록 레티클 패턴을 변경한다. 이 변경한 레티클 패턴에 대해서 레지스트 패턴 형상을 예측한다. 이 동작은 목적으로 하는 레지스트 패턴 형상이 얻어질 때까지 반복한다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 레지스트 패턴 형상 예측 방법에 의해, 레티클에 형성되는 복수의 패턴을 이용해서 목표로 하는 복수의 레지스트 패턴 형상을 동시에 얻기 위한 조명 조건을 탐색할 수 있다. 예를 들어, 조명 형상이나 개구율이 서로 다른 복수의 조명 조건 하에서, 레티클에 형성되는 패턴마다 노광량과 초점 심도의 변화에 대응해서 레지스트 패턴 형상의 변화를 예측한다. 이 예측 결과에 의거해서, 레티클에 형성되는 각 패턴에 대해서 목표로 하는 레지스트 패턴 형상의 요구를 충족시키는 노광 여유도와 초점 심도를 계산한다. 각 조명 조건에 대해 공통인 레티클 패턴의 노광 여유도와 초점 심도의 범위를 평가한다. 이것에 의해서, 레티클에 형성되는 복수의 패턴을 이용해서 목표로 하는 복수의 레지스트 패턴 형상을 동시에 얻기 위한 조명 조건을 탐색할 수 있다.

또한, 상술한 레티클 패턴 생성 방법 및 조명 조건 탐색을 조합시키는 것도 가능하다.

(제2실시형태)

본 발명의 제2실시형태에서는, 수차, 조도, 편광 등의 투영 노광 장치의 변경가능한 파라미터를 참조로 해서 레지스트 패턴 형상을 예측하여 목표로 하는 레지스트 패턴 형상이 얻어지는 파라미터의 내용을 결정한다. 그 결정된 내용에 따라서 투영 노광 장치를 제어한다. 이들 일련의 처리는 자동으로 수행될 수 있다.

도 18은 제2실시형태에 따른 투영 노광 장치의 구성을 나타낸 도면이다. 파라미터 결정 시뮬레이터(31)는 제1실시형태에 따른 레지스트 시뮬레이터의 기능을 포함한다. 파라미터 결정 시뮬레이터(31)는, 이 기능을 이용해서 레지스트 패턴 형상을 예측하면서, 레지스트 패턴이 목표로 하는 형상으로 형성되도록 투영 노광 장치(300)의 파라미터의 내용을 결정한다. 파라미터 결정 시뮬레이터(31)는 제어기(32)에 그 결정된 파라미터의 내용을 제공한다. 제어기(32)는 그 제공된 파라미터 내용에 따라 투영 노광 장치(300)를 동작시킨다. 투영 노광 장치(300)의 파라미터는, 예를 들어, 개구율, 코히어런스 인자 σ, 수차 및 편광 등일 수 있다.

도 19는 제2실시형태에 따른 투영 노광 장치의 동작을 나타내는 순서도이다. 스텝 S25에서는, 제어기(32)는 투영 노광 장치(300)의 변경가능한 파라미터에 관한 정보를 수집한다. 스텝 S26에서는, 제어기(32)는 레티클 패턴정보를 취득한다. 스텝 S27에서는, 제어기(32)는 레지스트 정보를 취득한다. 여기에서, 레지스트 정보에는, 예를 들어, 보정 모델, 기준 패턴, 광학 슬라이스 레벨이 포함될 수 있다.

스텝 S28에서, 제어기(32)는 스텝 S25 내지 S27에서 취득한 정보를 파라미터 결정 시뮬레이터(31)에 제공한다.

스텝 S29에서, 파라미터 결정 시뮬레이터(31)는, 투영 노광 장치(300)의 현 시점에서의 파라미터의 내용을 참조함으로써, 제어기(32)로부터 제공된 정보에 의거해서, 레지스트 패턴 형상을 예측한다. 스텝 S30에서, 파라미터 결정 시뮬레이터(31)는 최적인 노광량과 포커스의 범위를 계산한다. 스텝 S31에서, 파라미터 결정 시뮬레이터(31)는 현시점에서의 파라미터 내용에 따라 투영 노광 장치(100)를 제어해서 노광을 실행했을 경우에 목표로 하는 레지스트 패턴 형상이 얻어지는 지의 여부를 판단한다.

파라미터 결정 시뮬레이터(31)는, 스텝 S31에서 목표로 하는 레지스트 패턴 형상이 얻어지지 않은 것으로 판단되었을 경우, 스텝 S32에 있어서, 투영 노광 장치(100)의 파라미터의 값을 변경한다. 그 후, 스텝 S29 내지 S31의 처리가 반복된다.

파라미터 결정 시뮬레이터(31)가 스텝 S31에서 목표로 하는 레지스트 패턴 형상이 얻어진 것으로 판단되었을 경우, 스텝 S33에서 제어기(32)는 목표로 하는 레지스트 패턴이 얻어질 것이라고 판단된 파라미터의 내용을 투영 노광 장치(300)에 설정한다.

( 응용예 )

다음에, 상기 투영 노광 장치(100) 또는 (30O)로 대표되는 것과 같은, 시뮬레이터를 구비한 투영 노광 장치를 이용한 디바이스의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 21은 반도체 디바이스의 전체 제조 공정의 순서를 나타낸 순서도이다. 스텝 1(회로설계)에서는 반도체 디바이스의 회로를 설계한다. 스텝 2(레티클 제작)에서는 설계한 회로 패턴에 의거해서 레티클(원판 또는 마스크라고도 칭함)을 형성한 다. 스텝 3(웨이퍼 제조)에서는 실리콘 등의 재료를 이용해서 웨이퍼(기판이라고도 칭함)를 제조한다. 전(前) 공정으로도 불리는 스텝 4(웨이퍼 프로세스)에서는 레티클과 웨이퍼를 이용해서, 리소그래피 기술에 의해 웨이퍼 위에 실제의 회로를 형성한다. 후 공정으로도 불리는 스텝 5(조립)에서는, 스텝 4에서 제조된 웨이퍼를 이용해서 반도체 칩을 형성하고, 이 스텝은 어셈블리(다이싱 및 본딩) 및 패키징(칩 밀봉) 등의 공정을 포함한다. 스텝 6(검사)에서는, 스텝 5에서 제작된 반도체 디바이스의 동작 확인 테스트 및 내구성 테스트를 비롯한 검사를 수행한다. 이들 공정을 통해, 반도체 디바이스가 완성되어, 스텝 7에서 출하된다.

도 22는 웨이퍼 프로세스의 상세한 순서를 나타낸 순서도이다. 스텝 11(산화)에서는 웨이퍼의 표면을 산화시킨다. 스텝 12(CVD)에서는 웨이퍼의 표면에 절연층을 형성한다. 스텝 13(전극 형성)에서는 웨이퍼 위에 전극을 증착에 의해 형성한다. 스텝 14(이온 주입)에서는 웨이퍼에 이온을 주입한다. 스텝 15(CMP)에서는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정에 의해 절연막을 평탄화한다. 스텝 16(레지스트 처리)에서는 웨이퍼에 감광제를 도포한다. 스텝 17(노광)에서는 상기 노광 장치를 이용해서 회로 패턴이 형성된 마스크를 통해서 감광제가 도포된 웨이퍼를 노광해서 레지스트 위에 잠상 패턴을 형성한다. 스텝 18(현상)에서는 웨이퍼 위의 레지스트에 형성된 잠상 패턴을 현상해서 레지스트 패턴을 형성한다. 스텝 19(에칭)에서는 레지스트 패턴의 개구를 통해서 레지스트 패턴 밑에 있는 층이나 기판을 에칭한다. 스텝 20(레지스트 박리)에서는 에칭 후에 남아 있는 불필요해진 레지스트를 제거한다. 이들 스텝을 반복함으로써, 웨이퍼 위에 다층 구조의 회로 패턴을 형성한다.

이상, 본 발명을 예시된 실시형태를 참조해서 설명했지만, 본 발명은 이러한 개시된 실시형태로 한정되지 않는 것임을 이해할 수 있을 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 이러한 모든 변형, 등가의 구성 및 기능을 망라하도록 최광의로 해석할 필요가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 레지스트 패턴 형상 예측 방법의 순서를 나타낸 순서도;

도 2는 보정 모델 작성 방법의 순서를 나타낸 순서도;

도 3은 기준 패턴의 일례를 나타낸 도면;

도 4는 광학 슬라이스 레벨 결정 방법을 설명하기 위한 그래프;

도 5는 레티클 패턴의 일부를 예시한 도면;

도 6은 투영 광학계의 상면에 형성되는 광학상의 광학 윤곽 형상을 나타낸 도면;

도 7은 광학 윤곽 형상과 레지스트 패턴 형상 간의 차이를 나타낸 도면;

도 8은 보정 모델을 작성하기 위한 시험 패턴 A의 일례를 나타낸 도면;

도 9는 보정 모델을 작성하기 위한 시험 패턴 B의 일례를 나태낸 도면;

도 10은 보정 모델을 작성하기 위한 시험 패턴 C의 일례를 나타낸 도면;

도 11은 시험 패턴 A를 사용해서 평가한 만곡률과 대수 기울기에 대한 보정량을 플롯한 그래프;

도 12는 시험 패턴 B를 사용해서 평가한 만곡률과 대수 기울기에 대한 보정량을 플롯한 그래프;

도 13은 시험 패턴 C를 사용해서 평가한 만곡률과 대수 기울기에 대한 보정량을 플롯한 그래프;

도 14는 시험 패턴 A, B, C를 사용한 평가 결과 전체를 플롯해서 얻어진 근 사 회귀 평면함수를 나타낸 그래프;

도 15는 시험 패턴 A, B, C를 사용한 평가 결과 전체를 플롯해서 얻어진 근사 회귀 평면함수를 나타낸 그래프;

도 16은 조명의 개구율 및 형상과 보정 모델 간의 관계를 나타낸 그래프;

도 17은 투영 노광 장치의 구성을 나타낸 도면;

도 18은 투영 노광 장치의 다른 구성을 나타낸 도면;

도 19는 제2실시형태에 따른 투영 노광 장치의 동작을 나타낸 순서도;

도 20은 레지스트 시뮬레이터의 구성을 나타낸 블록도;

도 21은 반도체 디바이스의 전체적인 제조 공정의 순서를 나타낸 순서도;

도 22는 웨이퍼 프로세스의 상세한 순서를 나타낸 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

24: 광원 25: 조명 광학계

26: 레티클 27: 레티클 스테이지

28: 투영 광학계 30: 기판 스테이지

31: 파라미터 결정 시뮬레이터 32: 제어기

100, 300: 투영 노광 장치 200: 레지스트 시뮬레이터

201: 컴퓨터 210: 중앙처리장치(CPU)

220: 메모리 230: 입력부

240: 출력부 250: 프로그램

Claims (12)

1. 레티클 패턴으로부터의 광을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 노광 공정 및 해당 레지스트를 현상하는 현상 공정에 의해서 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 방법에 있어서,

   상기 레티클 패턴으로서 제공되는 시험 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상(aerial image)의 윤곽 형상을 계산하는 제1계산 단계;

   상기 시험 패턴을 이용하는 노광 공정과 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 측정하는 측정 단계;

   상기 제1계산 단계에서 계산된 윤곽 형상과 상기 측정 단계에서 측정된 레지스트 패턴의 형상 간의 차이에 따라서 결정되는 보정량과 상기 윤곽 형상의 특징량 간의 관계를 나타내는 보정 모델을 생성하는 생성 단계;

   상기 레티클 패턴으로서 제공되는 임의의 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제2계산 단계; 및

   상기 윤곽 형상의 특징량에 대응해서 상기 보정 모델에 의해 부여되는 보정량을 이용하여 상기 제2계산 단계에서 계산된 광학상의 윤곽 형상을 보정함으로써, 상기 임의의 패턴에 대응하는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 예측 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 보정 모델은 상기 특징량과 상기 보정량과의 관계를 나타내는 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 특징량은 상기 윤곽 형상의 윤곽점에서의 만곡률 및 해당 윤곽점에서의 상기 광학상의 대수 기울기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 보정 모델은 상기 윤곽 형상의 윤곽점에서의 만곡률 및 해당 윤곽점에서의 상기 광학상의 대수 기울기의 1차 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법.
5. 레티클 패턴으로부터의 광을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 노광 공정 및 상기 레지스트를 현상하는 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 방법에 있어서,

   상기 레티클 패턴으로서 제공되는 시험 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제1계산 단계;

   상기 시험 패턴을 이용한 상기 노광 공정 및 상기 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 측정한 결과를 취득하는 취득 단계;

   상기 제1계산 단계에서 계산된 윤곽 형상과 상기 취득 단계에서 취득된 레지스트 패턴의 형상 간의 차이에 따라서 결정되는 보정량과 상기 윤곽 형상의 특징량 간의 관계를 나타내는 보정 모델을 생성하는 생성 단계;

   상기 레티클 패턴으로서 제공되는 임의의 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제2계산 단계; 및

   상기 윤곽 형상의 특징량에 대응해서 상기 보정 모델에 의해 부여되는 보정량을 이용하여 상기 제2계산 단계에서 계산된 광학상의 윤곽 형상을 보정함으로써, 상기 임의의 패턴에 대응하는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 예측 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 보정 모델은 상기 특징량과 상기 보정량 간의 관계를 나타내는 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법.
7. 제5항에 있어서, 상기 특징량은 상기 윤곽 형상의 윤곽점에서의 만곡률 및 해당 윤곽점에서의 상기 광학상의 대수 기울기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법.
8. 제5항에 있어서, 상기 보정 모델은 상기 윤곽 형상의 윤곽점에서의 만곡률 및 해당 윤곽점에서의 상기 광학상의 대수 기울기의 1차 함수를 포함하는 것을 특 징으로 하는 레지스트 패턴 형상의 예측방법.
9. 레티클 패턴으로부터의 광을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 노광 공정 및 해당 레지스트를 현상하는 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 처리를 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체에 있어서,

   상기 프로그램은,

   상기 레티클 패턴으로서 제공되는 시험 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제1계산 단계;

   상기 시험 패턴을 이용한 상기 노광 공정 및 상기 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 측정한 결과를 취득하는 취득 단계;

   상기 제1계산 단계에서 계산된 윤곽 형상과 상기 취득 단계에서 취득된 레지스트 패턴의 형상 간의 차이에 따라서 결정되는 보정량과 상기 윤곽 형상의 특징량 간의 관계를 나타내는 보정 모델을 생성하는 생성 단계;

   상기 레티클 패턴으로서 제공되는 임의의 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제2계산 단계; 및

   상기 윤곽 형상의 특징량에 대응해서 상기 보정 모델에 의해 부여되는 보정량을 이용하여 상기 제2계산 단계에서 계산된 광학상의 윤곽 형상을 보정함으로써, 상기 임의의 패턴에 대응하는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 예측 단계를,

   컴퓨터에 실행시키는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 기록 매체.
10. 레티클 패턴으로부터의 광을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 노광 공정 및 해당 레지스트를 현상하는 현상 공정에 의해서 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 컴퓨터에 있어서,

    상기 레티클 패턴으로서 제공되는 시험 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제1계산부;

    상기 시험 패턴을 이용한 상기 노광 공정 및 상기 현상 공정에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 측정한 결과를 취득하는 취득부;

    상기 제1계산 단계에서 계산된 윤곽 형상과 상기 취득 단계에서 취득된 레지스트 패턴의 형상 간의 차이에 따라서 결정되는 보정량과 상기 윤곽 형상의 특징량 간의 관계를 나타내는 보정 모델을 생성하는 생성부;

    상기 레티클 패턴으로서 제공되는 임의의 패턴으로부터의 광을 상기 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영함으로써 상기 레지스트 위에 형성되는 광학상의 윤곽 형상을 계산하는 제2계산부; 및

    상기 윤곽 형상의 특징량에 대응해서 상기 보정 모델에 의해 부여되는 보정량을 이용하여 상기 제2계산 단계에서 계산된 광학상의 윤곽 형상을 보정함으로써, 상기 임의의 패턴에 대응하는 레지스트 패턴의 형상을 예측하는 예측부를 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터.
11. 레티클 패턴으로부터의 광을 투영 광학계에 의해 레지스트 위에 투영해서 해당 레지스트를 노광하는 투영 노광 장치에 있어서,

    제10항에 규정된 컴퓨터를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
12. 제11항에 규정된 투영 노광 장치를 이용해서 기판 위의 레지스트를 노광하는 노광 공정; 및

    상기 레지스트를 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조 방법.

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