專利名稱：決定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及決定方法。
背景技術(shù)：
近年來，半導(dǎo)體器件的微細(xì)化進(jìn)展，利用曝光裝置進(jìn)行的圖案的轉(zhuǎn)印(解像)變得 困難。因此，在曝光裝置中，為了應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體器件的微細(xì)化而使用變形照明和光鄰近效應(yīng)校 正(OPC)等超解像技術(shù)，進(jìn)行掩模圖案和對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的照明形狀(有效光源分布) 的最優(yōu)化。照明形狀(有效光源分布)是在照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳面上形成的光強(qiáng)度分布，是 對(duì)掩模進(jìn)行照明的光的角度分布。在照明形狀的最優(yōu)化中，首先設(shè)定器件的布局圖案(目標(biāo)圖案)、轉(zhuǎn)印圖案(光學(xué) 像)的評(píng)價(jià)位置以及評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)值(尺寸、自由度(DOF)、曝光裕度等)。接著，一邊 改變照明形狀一邊計(jì)算轉(zhuǎn)印圖案，求出該轉(zhuǎn)印圖案在評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)值。然后，重復(fù)轉(zhuǎn)印 圖案的計(jì)算并求出評(píng)價(jià)值，直到該評(píng)價(jià)值滿足基準(zhǔn)(評(píng)價(jià)基準(zhǔn))，或改變照明形狀的次數(shù)達(dá) 到規(guī)定的次數(shù)。照明形狀用數(shù)值來表達(dá)，例如在具有恒定強(qiáng)度的環(huán)形照明的情況下，利用以 內(nèi)側(cè)的σ和外側(cè)的σ為參數(shù)(變量)的函數(shù)來表達(dá)，利用蒙特卡羅(Monte Carlo)法等 對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行最優(yōu)化。此外，因?yàn)榧词箞D案相同，如果照明形狀不同則轉(zhuǎn)印圖案也不同， 所以通過改變照明形狀，轉(zhuǎn)印圖案會(huì)偏離目標(biāo)圖案。從而需要使轉(zhuǎn)印圖案與目標(biāo)圖案一致 的OPC。OPC在每當(dāng)改變照明形狀或使照明形狀改變一定量時(shí)進(jìn)行。另外，在美國(guó)專利第6563566號(hào)說明書(以下稱為“文獻(xiàn)1”)中提出了如下技術(shù) 設(shè)定要形成在基板(晶片)上的圖案，利用數(shù)學(xué)方法計(jì)算最優(yōu)化的掩模圖案和照明形狀。文 獻(xiàn)1的技術(shù)不是進(jìn)行重復(fù)計(jì)算，而是解析地計(jì)算解(掩模圖案和照明形狀)。此外，在文獻(xiàn) 1的技術(shù)中沒有應(yīng)用0PC，而要形成在基板(晶片等)上的圖案與最優(yōu)化的掩模圖案不同， 在廣義上可以說是包括掩模圖案的校正的照明形狀的最優(yōu)化技術(shù)。文獻(xiàn)1的技術(shù)具有能夠 解析地計(jì)算解的優(yōu)點(diǎn)，但必須將評(píng)價(jià)值限定于光學(xué)像的傾斜，并且要形成在基板上的圖案 的種類也限定為一個(gè)。從而，由于文獻(xiàn)1的技術(shù)具有自由度小的缺點(diǎn)，所以是不現(xiàn)實(shí)的。另外，在日本特開2004-079714號(hào)公報(bào)中也提出了這樣的掩模圖案和照明形狀的 最優(yōu)化技術(shù)。然而，對(duì)于微細(xì)化快速進(jìn)展的圖案，涉及掩模圖案和照明形狀的最優(yōu)化的現(xiàn)有技 術(shù)不能以足夠的精度來形成這樣的圖案。這是因?yàn)閷?duì)掩模圖案和照明形狀分別進(jìn)行了最優(yōu) 化(即，不是同時(shí)進(jìn)行最優(yōu)化)。如上所述，由于OPC依賴于照明形狀，所以一般情況下在決 定了照明形狀(最優(yōu)化)之后進(jìn)行。但是，由于通過進(jìn)行0PC，掩模圖案變形，所以，有在進(jìn) 行OPC之前決定的照明形狀不再是最優(yōu)的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可以決定能夠以足夠的精度在基板上形成圖案的掩模的圖案和 對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的有效光源分布這兩者的技術(shù)。
本發(fā)明的一個(gè)方面的決定方法是一種決定在曝光裝置中使用的掩模的圖案和對(duì) 掩模進(jìn)行照明時(shí)的有效光源分布的決定方法，其中，該曝光裝置具有利用來自光源的光對(duì) 掩模進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)；和將所述掩模的圖案投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，該決 定方法的特征在于包括第1設(shè)定步驟，設(shè)定用于規(guī)定與要形成在所述基板上的圖案對(duì)應(yīng) 的臨時(shí)圖案的形狀的第1參數(shù)；第2設(shè)定步驟，設(shè)定用于評(píng)價(jià)形成在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像 面上的臨時(shí)圖案的像的、所述臨時(shí)圖案的像中的評(píng)價(jià)位置和所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目； 第3設(shè)定步驟，設(shè)定用于規(guī)定臨時(shí)有效光源分布的第2參數(shù)；臨時(shí)決定步驟，臨時(shí)決定所述 第1參數(shù)的值和所述第2參數(shù)的值；第1取得步驟，取得利用由在所述臨時(shí)決定步驟中臨時(shí) 決定的所述第2參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)有效光源分布對(duì)由在所述臨時(shí)決定步驟中臨時(shí)決 定的所述第1參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)圖案進(jìn)行照明時(shí)在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成 的臨時(shí)圖案的像；第2取得步驟，針對(duì)在所述第1取得步驟中取得的臨時(shí)圖案的像，取得在 所述第2設(shè)定步驟中設(shè)定的所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值；以及判定步驟，判定在所述 第2取得步驟中取得的所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值是否滿足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，其中，在所述 判定步驟中判定所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值滿足所述評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的情況下，將由在所述 臨時(shí)決定步驟中臨時(shí)決定的所述第1參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)圖案和由在所述臨時(shí)決定步 驟中臨時(shí)決定的所述第2參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)有效光源分布分別決定為掩模圖案和有 效光源分布；在所述判定步驟中判定所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值不滿足所述評(píng)價(jià)基準(zhǔn) 的情況下，變更并再次臨時(shí)決定所述第1參數(shù)的值和所述第2參數(shù)的值，重復(fù)進(jìn)行所述第1 取得步驟、所述第2取得步驟和所述判定步驟。本發(fā)明的另一方面的決定方法是一種使計(jì)算機(jī)決定在曝光裝置中使用的掩模的 圖案和對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的有效光源分布的決定方法，其中，該曝光裝置具有利用來自光 源的光對(duì)掩模進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)；和將所述掩模的圖案投影到基板上的投影光學(xué)系 統(tǒng)，該決定方法的特征在于包括臨時(shí)決定步驟，臨時(shí)決定規(guī)定與要形成在所述基板上的圖 案對(duì)應(yīng)的臨時(shí)圖案的形狀的第1參數(shù)的值、以及規(guī)定臨時(shí)有效光源分布的第2參數(shù)的值；設(shè) 定步驟，設(shè)定形成在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上的所述臨時(shí)圖案的像中的評(píng)價(jià)位置、以及 所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目；計(jì)算步驟，計(jì)算出利用由該臨時(shí)決定的所述第2參數(shù)的值所 規(guī)定的臨時(shí)有效光源分布對(duì)由該臨時(shí)決定的所述第1參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)圖案進(jìn)行照 明時(shí)在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的臨時(shí)圖案的像，針對(duì)該計(jì)算出的臨時(shí)圖案的像計(jì) 算所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值；以及決定步驟，在該計(jì)算出的所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值不滿足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的 情況下，變更并再次臨時(shí)決定所述第1參數(shù)的值和所述第2參數(shù)的值，進(jìn)行所述計(jì)算步驟， 在該計(jì)算出的所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值滿足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的情況下，將所述臨時(shí)圖案和所述臨時(shí)有效 光源分布決定為掩模的圖案和有效光源分布。


圖1是用于說明作為本發(fā)明的一個(gè)方面的決定方法的流程圖。圖2A是示出第1實(shí)施方式中的目標(biāo)圖案(的形狀)的圖。圖2B是示出第1實(shí)施方式中的照明形狀的圖。圖3A是示出在第1實(shí)施方式中由最優(yōu)化的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀的圖。圖;3B是示出在第1實(shí)施方式中由最優(yōu)化的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案的圖。
圖3C是示出以由圖3A所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)由圖:3B所示的 圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案進(jìn)行照明時(shí)的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖案)的圖。圖3D是示出將由圖:3B所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案與圖3C所示的圖案的像重 合的結(jié)果的圖。圖4A是示出在對(duì)圖2A所示的目標(biāo)圖案應(yīng)用了 OPC的情況下得到的圖案的圖。圖4B是示出以由圖3A所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)圖4A中所示的 圖案進(jìn)行照明時(shí)的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖案)的圖。圖4C是示出將圖2A所示的目標(biāo)圖案、圖4A所示的圖案與圖4B所示的圖案的像 重合的結(jié)果的圖。圖5是用于說明作為參數(shù)的最優(yōu)化方法的一例的滑落單純形方法(simplex method)的圖。圖6A是示出在圖2A所示的目標(biāo)圖案中的圖案參數(shù)、該圖案參數(shù)的代表值和目標(biāo) 圖案的X方向和y方向的間距的圖。圖6B是示出以利用構(gòu)成圖2A所示的目標(biāo)圖案的兩個(gè)長(zhǎng)方形的各個(gè)邊的長(zhǎng)度的函 數(shù)來表達(dá)兩個(gè)長(zhǎng)方形的各個(gè)頂點(diǎn)的結(jié)果的圖。圖6C是示出器件的布局整體的圖。圖7A是示出第2實(shí)施方式中的照明形狀的圖。圖7B是示出在第2實(shí)施方式中由最優(yōu)化的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案的圖。圖7C是示出以由圖7A所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)由圖7B所示的 圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案進(jìn)行照明時(shí)的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖案)的圖。圖7D是示出將由圖7B所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案與圖7C所示的圖案的像重 合的結(jié)果的圖。圖8A是示出第3實(shí)施方式中的目標(biāo)圖案(的形狀)的圖。圖8B是示出對(duì)圖8A所示的目標(biāo)圖案所設(shè)定的圖案參數(shù)的圖。圖8C是示出第3實(shí)施方式中的照明形狀的圖。圖8D是示出在第3實(shí)施方式中由最優(yōu)化的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案的圖。圖8E是示出在第3實(shí)施方式中由最優(yōu)化的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀的圖。圖8F是示出將以由圖8E所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)由圖8D所示 的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案進(jìn)行照明時(shí)的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖案)與圖8D所示的圖案重合的 結(jié)果的圖。圖9A是用于說明第3實(shí)施方式中的圖案參數(shù)的設(shè)定方法的圖。圖9B是用于說明第3實(shí)施方式中的圖案參數(shù)的設(shè)定方法的圖。圖9C是用于說明第3實(shí)施方式中的圖案參數(shù)的設(shè)定方法的圖。圖IOA是示出在第4實(shí)施方式中由最優(yōu)化的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀的 圖。圖IOB是示出在第4實(shí)施方式中由最優(yōu)化的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案的圖。圖IOC是示出以由圖IOA所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)由圖IOB所示 的圖案參數(shù)規(guī)定的圖案進(jìn)行照明時(shí)的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖案)的圖。圖IOD是示出將由圖IOB所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案與圖IOC所示的圖案的像重合的結(jié)果的圖。圖IOE是示出由圖IOB所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案和由圖:3B所示的圖案參數(shù) 所規(guī)定的圖案的散焦特性。圖11是用于說明曝光量-焦點(diǎn)窗口的圖。圖12A是示出SRAM的分離工序與柵工序的存儲(chǔ)單元的圖案(的形狀)的圖。圖12B是示出在圖12A所示的圖案中對(duì)分離工序中的圖案能夠設(shè)定的圖案參數(shù)的 圖。圖12C是示出在圖12A所示的圖案中對(duì)柵工序中的圖案能夠設(shè)定的圖案參數(shù)的 圖。圖13是示出標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)單元的圖案(的形狀)的圖。圖14是示出從掩模圖案而變換的電路的一例的圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。在各圖中，對(duì)于相同部件附加 相同的附圖標(biāo)記并省略重復(fù)說明。圖1是用于說明作為本發(fā)明的一個(gè)方面的決定方法的流程圖。該決定方法決定 (最優(yōu)化)在曝光裝置中使用的掩模的圖案和對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的照明形狀，其中，該曝光 裝置具有利用來自光源的光對(duì)掩模進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)；和將掩模的圖案投影到基 板(晶片等)上的投影光學(xué)系統(tǒng)。另外，該決定方法例如通過由通用的計(jì)算機(jī)所構(gòu)成的信 息處理裝置來執(zhí)行。此外，照明形狀(有效光源分布)是在照明光學(xué)系統(tǒng)的瞳面上形成的 光強(qiáng)度分布，也是對(duì)掩模進(jìn)行照明的光的角度分布。在S102(第1設(shè)定步驟)中，設(shè)定用于規(guī)定與要形成在基板上的圖案(目標(biāo)圖案) 對(duì)應(yīng)的臨時(shí)圖案的形狀的圖案參數(shù)(第1參數(shù))。具體地說，以多個(gè)多邊形構(gòu)成目標(biāo)圖案， 將作為該多邊形的特征的參數(shù)設(shè)定為圖案參數(shù)。例如，使目標(biāo)圖案的形狀與由多個(gè)多邊形 的組合所構(gòu)成的形狀一致，將該多個(gè)多邊形的各個(gè)邊長(zhǎng)設(shè)定為圖案參數(shù)。在S104(第2設(shè)定步驟)中，設(shè)定用于評(píng)價(jià)形成在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上的臨時(shí) 圖案的像(即轉(zhuǎn)印圖案)的評(píng)價(jià)位置和該評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目。這里，評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括例 如臨時(shí)圖案的像的尺寸、散焦特性、臨時(shí)圖案的像相對(duì)于曝光量的尺寸變化、使臨時(shí)圖案的 像收斂于規(guī)格內(nèi)的曝光量和焦點(diǎn)的范圍中的至少一個(gè)。在S106(第3設(shè)定步驟)中，設(shè)定用于規(guī)定臨時(shí)照明形狀的照明形狀參數(shù)(第2 參數(shù))。例如，將作為照明形狀的基本形狀(例如雙極形狀或四極形狀等)的特征的參數(shù)設(shè) 定為照明形狀參數(shù)。在S108 S116中，構(gòu)成由S102中所設(shè)定的圖案參數(shù)和S106中所設(shè)定的照明形 狀參數(shù)構(gòu)成的參數(shù)空間，在該參數(shù)空間中使圖案參數(shù)和照明形狀參數(shù)最優(yōu)化。然而，圖案參 數(shù)和照明形狀參數(shù)各自具有限制范圍，需要在該限制范圍內(nèi)使圖案參數(shù)和照明形狀參數(shù)最 優(yōu)化。在S108(臨時(shí)決定步驟)中，臨時(shí)決定圖案參數(shù)的值和照明形狀參數(shù)的值。在本 實(shí)施方式的決定方法中，由于一邊變更圖案參數(shù)的值和照明形狀參數(shù)的值，一邊使其逼近 最優(yōu)值，所以，如果是在限制范圍內(nèi)，則可以將任意值臨時(shí)決定為圖案參數(shù)的值和照明形狀參數(shù)的值。在SllO (第1取得步驟)中，根據(jù)在S108中臨時(shí)決定的圖案參數(shù)的值和照明形狀 參數(shù)的值，取得(計(jì)算)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的臨時(shí)圖案的像。具體地說，取得利 用由在S108中臨時(shí)決定的照明形狀參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)照明形狀(臨時(shí)有效光源分布) 對(duì)由在S108中臨時(shí)決定的圖案參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)圖案進(jìn)行照明時(shí)的臨時(shí)圖案的像。在S112(第2取得步驟)中，針對(duì)在SllO中取得的臨時(shí)圖案的像，取得(計(jì)算) 在S104中設(shè)定的評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值。在S114(判定步驟)中，判定在S112中取得的臨時(shí)圖案的像中的評(píng)價(jià)位置上的評(píng) 價(jià)項(xiàng)目的值是否滿足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)是根據(jù)要在基板上形成的圖案的精度和曝光裝置 的性能等，針對(duì)每個(gè)評(píng)價(jià)項(xiàng)目預(yù)先設(shè)定的。在臨時(shí)圖案的像中的評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值滿足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的情況下，轉(zhuǎn)移到 S116。在S116中，將在S102中臨時(shí)決定的圖案參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)圖案和在S106中臨 時(shí)決定的照明形狀參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)照明形狀分別決定為掩模的圖案和對(duì)掩模進(jìn)行 照明時(shí)的照明形狀。另一方面，在臨時(shí)圖案的像中的評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值不滿足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的情 況下，返回到S108，再次臨時(shí)決定圖案參數(shù)的值和照明形狀參數(shù)的值，重復(fù)S110、S112和 S114。換言之，變更圖案參數(shù)的值和照明形狀參數(shù)的值，重復(fù)進(jìn)行處理，直到臨時(shí)圖案的像 中的評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值滿足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)。在再次臨時(shí)決定圖案參數(shù)的值和照明形狀 參數(shù)的值時(shí)，在圖案參數(shù)的值與照明形狀參數(shù)的值的組合中，臨時(shí)決定此前未被臨時(shí)決定 的值。因此，也可能不是變更圖案參數(shù)的值和照明形狀參數(shù)的值這兩者，而是僅變更圖案參 數(shù)的值或照明形狀參數(shù)的值。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的決定方法，可以決定(最優(yōu)化)能夠以足夠的精度在基板 上形成圖案的掩模的圖案(圖案參數(shù))和照明形狀(照明形狀參數(shù))這兩者。以下在第1實(shí)施方式 第6實(shí)施方式中具體說明本實(shí)施方式的決定方法。<第1實(shí)施方式>在第1實(shí)施方式中，作為要在基板上形成的圖案(目標(biāo)圖案)，以DRAM的分離工 序的存儲(chǔ)單元的圖案為例進(jìn)行說明。圖2A是示出第1實(shí)施方式中的目標(biāo)圖案(的形狀) 的圖。參照?qǐng)D2A，目標(biāo)圖案由兩個(gè)長(zhǎng)方形構(gòu)成，其中心重合。另外，目標(biāo)圖案在χ方向上以 130nm的間距配置，在y方向上以500nm的間距配置。對(duì)于第1實(shí)施方式中的目標(biāo)圖案，如 圖2A所示，將兩個(gè)長(zhǎng)方形的各個(gè)邊的長(zhǎng)度(χ方向和y方向上的長(zhǎng)度)PA、PB> Pc> Pd設(shè)定為 圖案參數(shù)。另外，如圖2B所示，對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的照明形狀(的基本形狀)為四極形狀。圖 2B所示的照明形狀是在圓周方向上具有同一強(qiáng)度并且具有同一孔徑角的高斯分布。對(duì)于第 1實(shí)施方式中的照明形狀，設(shè)定照明形狀的中心位置Pa、半值寬度Pb和孔徑角P41作為照明 形狀參數(shù)。圖2B所示的照明形狀中的偏振方向是切向偏振。在圖2B的左側(cè)示出實(shí)際的照 明形狀的數(shù)據(jù)，在圖2B的右側(cè)示出用于說明照明形狀參數(shù)的示意性照明形狀。此外，考慮到器件特性和掩模的可制造性，設(shè)定圖案參數(shù)的限制范圍。在器件中， 在由圖案參數(shù)的值所規(guī)定的長(zhǎng)方形的區(qū)域上，在后續(xù)工序中形成孔?？紤]到將孔形 成為大于設(shè)計(jì)值，以及孔的位置偏差，就需要增大由圖案參數(shù)I3b的值所規(guī)定的長(zhǎng)方形的區(qū)域的寬度。但是，如果圖案參數(shù)Pa和I3b的值過大，則與鄰接圖案的間隔變窄，從而發(fā)生 解像不良。因此，根據(jù)圖案的尺寸、重合精度和器件的容許度等，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定圖案參數(shù)的上 限值和下限值。但是，從掩模的制造難易度、合格率的觀點(diǎn)看，由于掩模的行和空間尺寸存 在下限值，因此以不產(chǎn)生這些臨界值的方式，設(shè)定圖案參數(shù)的上限值和下限值。同樣，考慮到曝光裝置的性能和光刻特性，還設(shè)定照明形狀參數(shù)的限制范圍。即使 照明形狀參數(shù)能夠規(guī)定其形狀，但如果曝光裝置(照明光學(xué)系統(tǒng))不能夠形成該形狀，則該 照明形狀參數(shù)的值是不實(shí)用的。因此，在曝光裝置能夠形成的范圍內(nèi)設(shè)定照明形狀參數(shù)的 上限值和下限值。在圖2A所示的目標(biāo)圖案和圖2B所示的照明形狀(臨時(shí)照明形狀)中，對(duì)在設(shè)曝 光光的波長(zhǎng)為193nm、投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)為0. 93的情況下的掩模的圖案和照明 形狀的最優(yōu)化(決定)進(jìn)行說明。對(duì)于用于評(píng)價(jià)與目標(biāo)圖案對(duì)應(yīng)的臨時(shí)圖案的像的評(píng)價(jià)位 置，如圖2A所示設(shè)定為評(píng)價(jià)位置EP1、EP2和EP3，其評(píng)價(jià)項(xiàng)目設(shè)定為臨時(shí)圖案的像的尺寸。 此外，各評(píng)價(jià)位置EP1、EP2和EP3上的理想尺寸(目標(biāo)值)為65nm、90nm和lOOnm?？紤]到器件的特性和掩模的可制造性，圖案參數(shù)的限制范圍設(shè)定為130nm < Pa < 180nm、90nm < Pb < 120nm、400nm < Pc < 435nm>64nm < Pd < 70nm。另外，照明形狀參 數(shù)的限制范圍設(shè)定為 0. 7 < Pa < 1. 0,0. 2 < Pb < 0. 4、0° < Ρφ < 90°。在這樣的設(shè)定中，構(gòu)成由圖案參數(shù)和照明形狀參數(shù)構(gòu)成的參數(shù)空間(PA、PB、Pc, PD、 pa、Pb、Ρφ)，使圖案參數(shù)和照明形狀參數(shù)最優(yōu)化。最優(yōu)化的照明形狀參數(shù)如圖3A所示，為 Pa = 0. 95、Pb = 0. 072、Pφ = 40。最優(yōu)化的圖案參數(shù)如圖所示，為 Pa = 104. lnm、Pb = 100. Onm> Pc = 400. Onm> Pd = 51. 3nm。圖3C中示出以由圖3A所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)由圖;3B所示 的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案進(jìn)行照明時(shí)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖 案)。另外，圖3D中示出將由圖;3B所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案與圖3C所示的圖案的像重 合的結(jié)果。參照?qǐng)D3C和圖3D，轉(zhuǎn)印圖案的尺寸與目標(biāo)值的差分在評(píng)價(jià)位置EPlSO. 094nm、 在評(píng)價(jià)位置EP2為0. 080nm、在評(píng)價(jià)位置EP3為0. OOOnm0另外，總rms (root mean square 均方根)為0. Mnm，可知得到非常好的結(jié)果。另一方面，在對(duì)圖2A所示的目標(biāo)圖案應(yīng)用了 OPC的情況下，得到圖4A所示的圖 案。圖4B中示出以由圖3A所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)由圖4A所示的圖案進(jìn) 行照明時(shí)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖案)。另外，圖4C中示出將圖 2A所示的目標(biāo)圖案、圖4A所示的圖案與圖4B所示的圖案的像重合的結(jié)果。參照?qǐng)D4B和圖 4C，轉(zhuǎn)印圖案的尺寸與目標(biāo)值的差分在評(píng)價(jià)位置EPl為2. 48nm、在評(píng)價(jià)位置EP2為3. 72nm、 在評(píng)價(jià)位置EP3為0.21nm。另外，總rms為2. 58nm，形成比本實(shí)施方式的結(jié)果(參照?qǐng)D3C) 差的結(jié)果。這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的決定方法，可以決定能夠以足夠的精度在基板上形成圖 案的掩模的圖案和對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的照明形狀這兩者。另外，雖然由圖:3B所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的掩模的圖案比圖4A所示的掩模的圖 案更為簡(jiǎn)單，但如上所述實(shí)現(xiàn)了優(yōu)良的尺寸精度(尺寸可控制性)。而且，這樣的簡(jiǎn)單掩模 的制造容易，因此能夠降低掩模的制造成本。另外，作為本實(shí)施方式中的簡(jiǎn)單的掩?？梢缘玫絻?yōu)良的尺寸精度的理由，可以考慮以下兩點(diǎn)。第一點(diǎn)是，由于照明形狀對(duì)光鄰近效應(yīng)產(chǎn)生影響，所以，通過決定(最優(yōu)化) 掩模的圖案和照明形狀這兩者，能夠有效地利用光鄰近效應(yīng)來調(diào)整掩模的圖案。第二點(diǎn)是， 在本實(shí)施方式中僅通過評(píng)價(jià)在評(píng)價(jià)位置上的尺寸來決定掩模的圖案和照明形狀，而在OPC 中對(duì)于掩模圖案的全周來調(diào)整掩模的圖案以使轉(zhuǎn)印圖案成為與目標(biāo)圖案相同的形狀。換言 之，在OPC中，由于在評(píng)價(jià)位置以外的位置上也調(diào)整掩模的圖案，所以在評(píng)價(jià)位置上尺寸精 度變差。因?yàn)樵u(píng)價(jià)位置通常包括用于維持器件的性能所需的所有位置，所以不必考慮其以 外的位置上的尺寸。這里，對(duì)參數(shù)空間(PA、IVPC、Pd、P^PpP4l)中的圖案參數(shù)和照明形狀參數(shù)的最優(yōu) 化方法進(jìn)行說明?；旧希贿呑兏鱾€(gè)參數(shù)的值，一邊查找評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值將 變?yōu)樽罴训姆较蛐?，通過重復(fù)進(jìn)行該操作以決定最優(yōu)的參數(shù)。參照?qǐng)D5，對(duì)作為參數(shù)最優(yōu)化方法的一例的滑落單純形方法進(jìn)行說明。要最優(yōu)化 的參數(shù)的個(gè)數(shù)設(shè)為第1參數(shù)和第2參數(shù)這兩個(gè)。首先，在第1參數(shù)和第2參數(shù)的組中，臨時(shí) 決定值不同的3個(gè)組。針對(duì)這3個(gè)組分別求出評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值，求出評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值最好的最 好點(diǎn)、評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值最差的最差點(diǎn)、最好點(diǎn)與最差點(diǎn)之間的中間點(diǎn)。另外，求出最好點(diǎn)和中 間點(diǎn)這兩點(diǎn)的重心，求出最差點(diǎn)相對(duì)于該重心的對(duì)稱點(diǎn)。接著，在最差點(diǎn)與對(duì)稱點(diǎn)之間設(shè)定 第4點(diǎn)。設(shè)定第4點(diǎn)的位置由某個(gè)常數(shù)來決定。然后，對(duì)最好點(diǎn)、中間點(diǎn)、第4點(diǎn)這3點(diǎn)進(jìn) 行同樣的操作。通過重復(fù)上述操作使第1參數(shù)和第2參數(shù)最優(yōu)化。此外，在要最優(yōu)化的參 數(shù)的個(gè)數(shù)為η的情況下，最先臨時(shí)決定的第1參數(shù)與第2參數(shù)的組的個(gè)數(shù)一般為η+1。接著對(duì)圖案參數(shù)的設(shè)定方法進(jìn)行說明。圖6Α為示出圖2Α所示的目標(biāo)圖案中的 圖案參數(shù)、該圖案參數(shù)的代表值和目標(biāo)圖案的X方向和y方向的間距的圖。圖6B為示出 將(x0，y0)作為點(diǎn)對(duì)稱中心，利用構(gòu)成圖2A所示的目標(biāo)圖案的兩個(gè)長(zhǎng)方形的各個(gè)邊的長(zhǎng)度 PA、PB、Pe和Pd的函數(shù)來表達(dá)兩個(gè)長(zhǎng)方形的各個(gè)頂點(diǎn)的結(jié)果的圖。通過這樣進(jìn)行表達(dá)，即使獨(dú) 立地變更各個(gè)圖案參數(shù)(Pa Pd)，也不會(huì)喪失作為目標(biāo)圖案所具有的特征的點(diǎn)對(duì)稱性。圖 6C是示出器件的布局整體的圖，周期性地配置了目標(biāo)圖案。在圖6C中，表示目標(biāo)圖案的 χ方向的間距，Py表示目標(biāo)圖案的y方向的間距。另外，因?yàn)長(zhǎng) = Pc/2+gap/2 = Py/2(即 gap(間隙)=Py-Pc),所以，鄰接的目標(biāo)圖案相距向量(Px/2，Py/2)。因此，在各個(gè)目標(biāo)圖 案之間的坐標(biāo)上，通過在χ方向上提供1^/2的偏移，在y方向上提供Py/2的偏移，而使目 標(biāo)圖案在χ方向上以1^/2的間隔配置，在y方向上以Py/2的間隔配置，構(gòu)成布局整體。換 言之，利用圖案的代表位置(xO，yO)、構(gòu)成目標(biāo)圖案的兩個(gè)長(zhǎng)方形的各個(gè)邊的長(zhǎng)度PA、PB、PC 和Pd以及間距I3X和Py，用公式來表達(dá)布局整體。如果這樣表達(dá)，則如上所述即使獨(dú)立地變 更各個(gè)圖案參數(shù)(Pa Pd)的值，也不會(huì)喪失作為目標(biāo)圖案所具有的特征的周期性。此外，如果僅將構(gòu)成目標(biāo)圖案的兩個(gè)長(zhǎng)方形的各個(gè)邊的長(zhǎng)度作為圖案參數(shù)而簡(jiǎn)單 地進(jìn)行最優(yōu)化，則器件的基本概念可能會(huì)破壞。因此，需要設(shè)定圖案參數(shù)，以便器件的基本 概念不會(huì)破壞。另外，在掩模圖案的最優(yōu)化中，圖案的代表位置(xO，y0)不是最優(yōu)化的直接對(duì)象。 目標(biāo)圖案的間距雖然可以成為最優(yōu)化的對(duì)象，但因?yàn)樗菦Q定器件的微細(xì)度的基本量，因 此一般是固定值。從而，最優(yōu)化的對(duì)象是利用多邊形的邊的長(zhǎng)度等來表達(dá)的圖形參數(shù)。這 樣的圖形參數(shù)的設(shè)定是任意的，但可以不增大自由度而簡(jiǎn)單地設(shè)定。這是因?yàn)?，如上所述?即使是簡(jiǎn)單的圖案，通過本實(shí)施方式也能夠以足夠的精度形成目標(biāo)圖案，并且，簡(jiǎn)單的圖案在成本方面是有利的。以下說明本實(shí)施方式中的決定掩模圖案和對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的照明形狀的決定 方法與日本特開2004-079714號(hào)公報(bào)中公開的技術(shù)之間的差異。在日本特開2004-079714 號(hào)公報(bào)公開的技術(shù)中，也是用圖案參數(shù)來表示掩模圖案，通過變更圖案參數(shù)來形成多個(gè)圖 案。但是，這多個(gè)圖案是以分別形成不同的轉(zhuǎn)印圖案為目的，不共有一個(gè)器件的圖案特性。 圖案雖然由多個(gè)簡(jiǎn)單圖案構(gòu)成，但因?yàn)樗鼈兪菆D案的構(gòu)成要素，是相互關(guān)系簡(jiǎn)單的間距等， 所以不能說是具有一個(gè)器件的圖案特性的圖案。另外，在日本特開2004-079714號(hào)公報(bào)公開的技術(shù)中，使孔徑最優(yōu)化，這樣的孔徑 的最優(yōu)化與照明形狀的最優(yōu)化是相同的概念。但是，在日本特開2004-079714號(hào)公報(bào)公開 的技術(shù)中，將掩模圖案(可以是多個(gè)，也可以是單個(gè))固定來選擇最合適它們的孔徑。另一 方面，在本實(shí)施方式中，不是固定掩模圖案，而是向著目標(biāo)圖案，一邊變更掩模圖案和照明 形狀這兩者，一邊進(jìn)行最優(yōu)化。<第2實(shí)施方式>在第1實(shí)施方式中，決定(最優(yōu)化)了掩模圖案和對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的照明形狀 這兩者，但由于圖案參數(shù)反映了器件特性，因此即使通過固定照明形狀僅決定圖案參數(shù)，也 能夠得到有意義的結(jié)果。在實(shí)際的器件制造中，是利用一個(gè)曝光裝置來處理多個(gè)器件，而在該曝光裝置為 舊式裝置的情況下，該曝光裝置能夠形成的照明形狀的個(gè)數(shù)是有限的。這種情況下，通過固 定照明形狀來僅將掩模圖案最優(yōu)化也是有效的。例如，在器件為存儲(chǔ)單元的情況下，由于存 儲(chǔ)單元的圖案中的多個(gè)位置的尺寸平衡很重要，因此通過固定照明形狀來僅將掩模圖案最 優(yōu)化是特別有效的。雖然也可以應(yīng)用OPC來使圖案最優(yōu)化，但如上所述，這種方法在多個(gè)位 置上的尺寸精度和掩模圖案的簡(jiǎn)單性方面比本實(shí)施方式的決定方法要差。在第2實(shí)施方式中，如圖7A所示，設(shè)為四極形狀的照明形狀，照明形狀參數(shù)固定為 Pa = 0.8、Pb = 0. 2、Ρφ =40。此外，目標(biāo)圖案設(shè)定為與第1實(shí)施方式相同(圖2Α)。在這樣的設(shè)定中，構(gòu)成由圖案參數(shù)構(gòu)成的參數(shù)空間(Pa、ivpc、Pd)(即PaJpP4l固 定)，使圖案參數(shù)最優(yōu)化。最優(yōu)化的圖案參數(shù)如圖7B所示，為Pa= 118. lnm, Pb = 98. 8nm, Pc = 412. 5nm、PD = 50. Onm。圖7C中示出以由圖6A所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)由圖7B所示 的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案進(jìn)行照明時(shí)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖 案)。另外，圖7D中示出將由圖7B中所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案與圖7C中所示的圖案 的像重合的結(jié)果。參照?qǐng)D7C和圖7D，轉(zhuǎn)印圖案的尺寸與目標(biāo)值的差分在評(píng)價(jià)位置EPl為 1. 13nm、在評(píng)價(jià)位置EP2為4. 97nm、在評(píng)價(jià)位置EP3為0. 43nm。另外，總rms為2. 95nm。本 實(shí)施方式的結(jié)果由于未將照明形狀最優(yōu)化而比第1實(shí)施方式的結(jié)果(參照?qǐng)D3C)差，但與 應(yīng)用OPC的情況下的結(jié)果(圖4B)為同等程度，可知如果考慮到掩模圖案的簡(jiǎn)單性則為有 意義的結(jié)果。<第3實(shí)施方式>在最新的DRAM分離工序的存儲(chǔ)單元的圖案中，為了減小存儲(chǔ)單元的尺寸，使用相 對(duì)于坐標(biāo)軸傾斜的圖案。在這種傾斜圖案中，為了實(shí)現(xiàn)指定的尺寸精度也需要應(yīng)用OPCdfi 對(duì)傾斜圖案應(yīng)用OPC是非常困難的。
在第3實(shí)施方式中，作為目標(biāo)圖案，以傾斜圖案為例進(jìn)行說明。圖8A是示出第3 實(shí)施方式中的目標(biāo)圖案(的形狀)的圖。參照?qǐng)D8A，目標(biāo)圖案的傾斜角度為30°，各個(gè)圖 案以在布局整體中維持周期性的方式配置。此外，目標(biāo)圖案間的短邊方向的間距和長(zhǎng)邊方 向的間距分別為90nm和312nm。對(duì)于第3實(shí)施方式中的目標(biāo)圖案，如圖8B所示，將兩個(gè)長(zhǎng)方形的各個(gè)邊的長(zhǎng)度PA、 PB>PC和Pd設(shè)定為圖案參數(shù)。配置在由長(zhǎng)度Pa和I3b所規(guī)定的基本長(zhǎng)方形的兩端的、由長(zhǎng)度 Pe和Pd所規(guī)定的長(zhǎng)方形被稱為“錘頭(hammer head) ”，具有防止轉(zhuǎn)印圖案縮短的功能。另外，如圖8C所示，對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的照明形狀(的基本形狀)為四極形狀，而 與目標(biāo)圖案的傾斜角度相對(duì)應(yīng)地旋轉(zhuǎn)30°。對(duì)于第3實(shí)施方式中的照明形狀，如圖8C所 示，設(shè)定Pa、Pb和Ρ"、ΡΦ2為照明形狀參數(shù)。照明形狀的旋轉(zhuǎn)角度不設(shè)定為照明形狀參數(shù)。 此外，圖8C中所示的照明形狀中的偏振方向是切向偏振。在圖8Α中所示的目標(biāo)圖案和圖8C中所示的照明形狀(臨時(shí)照明形狀)中，對(duì)在 設(shè)曝光光的波長(zhǎng)為193nm、投影光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑(NA)為1. 35的情況下的掩模圖案和照 明形狀的最優(yōu)化(決定)進(jìn)行說明。對(duì)于用于評(píng)價(jià)與目標(biāo)圖案對(duì)應(yīng)的臨時(shí)圖案的像的評(píng)價(jià) 位置，如圖8F所示設(shè)定為評(píng)價(jià)位置EP1、EP2和EP3，其評(píng)價(jià)項(xiàng)目設(shè)定為臨時(shí)圖案的像的尺 寸。此外，各評(píng)價(jià)位置EP1、EP2和EP3上的理想尺寸(目標(biāo)值)為44nm、44nm和50nm?？紤]到器件的特性和掩模的可制造性，圖案參數(shù)的限制范圍設(shè)定為30nm < Pa<70nm、230nm < Pb < 280nm、_12nm < Pc < 12nm、10nm < Pd < 90nm。另外，照明形狀參 數(shù)的限制范圍設(shè)定為 0. 6 < Pa < 0. 95、0. 05 < Pb < 0. 3、5° < ΡΦ1 < 150°、5° < P4l2<150° 。在這樣的設(shè)定中，構(gòu)成由圖案參數(shù)和照明形狀參數(shù)構(gòu)成的參數(shù)空間(PA、PB、Pc, PD、 Pa> Pb、ρφ1> Ρφ2)，使圖案參數(shù)和照明形狀參數(shù)最優(yōu)化。最優(yōu)化的圖案參數(shù)如圖8D所示，為 Pa = 44nm,PB = 230nm、Pc = 8. 4nm、PD = 38nm。最優(yōu)化的照明形狀參數(shù)如圖8E所示，為Pa =0. 925,Pb = 0. 075,ΡΦ1 = 5° ,Ρφ2 = 70°。圖8F中示出將以由圖8E所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)由圖8D所示 的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案進(jìn)行照明時(shí)的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖案)與圖8D中所示的圖案重合 的結(jié)果。參照?qǐng)D8F，轉(zhuǎn)印圖案的尺寸與目標(biāo)值的差分在評(píng)價(jià)位置EPl為0. 007nm、在評(píng)價(jià)位 置EP2為-0. 16nm、在評(píng)價(jià)位置EP3為0. 04nm。另外，總rms為0. 09nm，可知得到非常好的 結(jié)果。如上所述，因?yàn)閷?duì)傾斜圖案應(yīng)用OPC非常困難，所以沒有與通過對(duì)圖8A所示的目標(biāo) 圖案應(yīng)用OPC而得到的掩模圖案進(jìn)行比較。然而，對(duì)于應(yīng)用OPC非常困難的傾斜圖案，得到 上述結(jié)果是非常有意義的。這里對(duì)圖案參數(shù)的設(shè)定方法進(jìn)行說明。圖9A示出將原點(diǎn)(χ軸與y軸的交點(diǎn))作 為起點(diǎn)，利用構(gòu)成圖8A所示的目標(biāo)圖案的長(zhǎng)方形的各個(gè)邊的長(zhǎng)度PA、PB、Pc和Pd的函數(shù)來 表達(dá)長(zhǎng)方形的各個(gè)頂點(diǎn)的結(jié)果。此外需注意的是，錘頭與基本長(zhǎng)方形的短邊相接，并且整體 具有對(duì)稱性。圖9B是示出4個(gè)目標(biāo)圖案的周期性的圖。在圖9B中，用PitchX和PitchY分 別表示目標(biāo)圖案的長(zhǎng)邊方向和短邊方向的間距。為了在長(zhǎng)邊方向和短邊方向上規(guī)則地配 置目標(biāo)圖案，需要如下決定位置PTl PT3的坐標(biāo)。首先，位置PTl的坐標(biāo)根據(jù)PitchY 的信息為(PitchY/sin θ，0)，位置ΡΤ2的坐標(biāo)根據(jù)PitchX的信息為(PitchX · cos θ ,PitchX · sin θ )。然后，位置ΡΤ3的坐標(biāo)根據(jù)位置PTl的坐標(biāo)和位置ΡΤ2的坐標(biāo)為 (PitchX · cos θ -PitchY/sin θ，PitchX · sin θ )。根據(jù)這樣的關(guān)系，通過在長(zhǎng)邊方向和短 邊方向上配置4個(gè)與原點(diǎn)相接的目標(biāo)圖案，就能夠?qū)崿F(xiàn)具有周期性的配置。為了構(gòu)成布局整體，如圖9C所示，重復(fù)配置4個(gè)目標(biāo)圖案(圖9B)即可。如果 將4個(gè)目標(biāo)圖案視為一組，則利用2PitchY的信息，該組的χ方向和y方向的間距分別 是 2PitchY/sin θ、3PitchY/cos θ。因此，位置 ΡΤ4 的坐標(biāo)為(2PitchY/sin θ，3PitchX/ cos θ )。根據(jù)布局整體的周期性，因?yàn)檫B結(jié)原點(diǎn)和位置PT3的向量與連結(jié)位置PT2和位置 PT3 的向量相等，所以在PitchX和 PitchY之間存在PitchX= 1. 5 XPitchY/(sin θ .Cos θ ) 的關(guān)系。通過這樣進(jìn)行表達(dá)，即使獨(dú)立地變更各個(gè)圖案參數(shù)(Pa Pd)，也不會(huì)喪失布局整 體的特征。〈第4實(shí)施方式〉在第1實(shí)施方式 第3實(shí)施方式中，考慮了固定的焦點(diǎn)(一般為最佳焦點(diǎn)(best focus))0但實(shí)際上因?yàn)榻裹c(diǎn)是不穩(wěn)定的，所以考慮散焦特性是很重要的。第4實(shí)施方式中的目標(biāo)圖案、照明形狀和用于評(píng)價(jià)與目標(biāo)圖案對(duì)應(yīng)的臨時(shí)圖案的 像的評(píng)價(jià)位置與第1實(shí)施方式相同地設(shè)定。但是，在第4實(shí)施方式中，作為評(píng)價(jià)位置上的評(píng) 價(jià)項(xiàng)目，設(shè)定3個(gè)評(píng)價(jià)位置上的由與目標(biāo)值的差分(尺寸誤差)構(gòu)成的rms小于規(guī)格值的 散焦范圍。考慮到器件穩(wěn)定工作時(shí)的尺寸規(guī)格，rms的規(guī)格值設(shè)定為5nm。圖案參數(shù)的限制范圍設(shè)定為80nm < Pa < 120nm、90nm < Pb < 120nm、380nm < Pc < 460nm,40nm < Pd < 60nm。另外，照明形狀參數(shù)的限制范圍設(shè)定為0. 90 < Pa < 1. 00、 0. 05 < Pb < 0. 4、20° < Ρφ < 70°。在這樣的設(shè)定中，構(gòu)成由圖案參數(shù)和照明形狀參數(shù)構(gòu)成的參數(shù)空間(PA、PB、Pc, PD、 pa、Pb、Ρφ)，使圖案參數(shù)和照明形狀參數(shù)最優(yōu)化。最優(yōu)化的照明形狀參數(shù)如圖IOA所示，為 Pa = 0.915,Pb = 0. 132,Ρφ =40。最優(yōu)化的圖案參數(shù)如圖 IOB 所示，為 Pa = 90. 0nm、I\ = 100. Onm> Pc = 400. Onm> Pd = 41. 3nm。圖IOC中示出以由圖IOA所示的照明形狀參數(shù)所規(guī)定的照明形狀對(duì)由圖IOB所示 的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案進(jìn)行照明時(shí)在投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的圖案的像(轉(zhuǎn)印圖 案)。另外，圖IOD中示出將由圖IOB所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案與圖IOC所示的圖案 的像重合的結(jié)果。此外，可以說，圖IOA 圖IOD所示的結(jié)果是考慮了散焦特性的情況，圖 3A 圖3D所示的結(jié)果是未考慮散焦特性的情況。比較圖IOA 圖IOD與圖3A 圖3D可 知，在考慮了散焦特性的情況和未考慮散焦特性的情況下，掩模圖案和照明形狀是不同的。圖IOE中示出由圖IOB所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案(考慮了散焦特性的情況) 和由圖:3B所示的圖案參數(shù)所規(guī)定的圖案(未考慮散焦特性的情況)的散焦特性。參照?qǐng)D 10E，在未考慮散焦特性的情況下，最佳焦點(diǎn)處的rms為良好的0. 5nm，但隨著散焦變大，rms 急劇變大。另一方面，在考慮了散焦特性的情況下，最佳焦點(diǎn)處的rms為4. 9nm，略低于規(guī)格 值，但即使散焦變大rms也不劣化。在散焦量達(dá)到40nm以上時(shí)，考慮了散焦特性的情況與 未考慮散焦特性的情況相比，rms變小。另外，滿足規(guī)格值(5nm)的散焦量在未考慮散焦特 性的情況下為62nm，在考慮了散焦特性的情況下為83nm，考慮了散焦特性的情況下的容許 量大。這樣的散焦特性的提高在實(shí)際的器件制造中是有效的。在本實(shí)施方式中，設(shè)定了散焦特性作為評(píng)價(jià)項(xiàng)目，但也可以設(shè)定針對(duì)散焦和曝光量的尺寸變化(曝光量裕度)收斂于規(guī)格內(nèi)的曝光量和焦點(diǎn)的范圍(曝光量-焦點(diǎn)窗口) 等。參照?qǐng)D11對(duì)曝光量-焦點(diǎn)窗口進(jìn)行說明。在圖11中，上面的曲線表示尺寸為規(guī)格值 +10%的曝光量與焦點(diǎn)。下面的曲線表示尺寸為規(guī)格值-10%的曝光量與焦點(diǎn)。中間的曲線 表示尺寸為規(guī)格值的曝光量與焦點(diǎn)。然后，在設(shè)定為評(píng)價(jià)項(xiàng)目的情況下，為了將曝光量-焦 點(diǎn)窗口數(shù)值化而設(shè)定與上下曲線相接的內(nèi)接長(zhǎng)方形?！吹?實(shí)施方式〉在第1實(shí)施方式 第4實(shí)施方式中，目標(biāo)圖案由一種圖案構(gòu)成，但如果例如是如 SRAM的存儲(chǔ)單元這樣小的電路塊，則可以由多種圖案來構(gòu)成目標(biāo)圖案。例如，作為由多種圖案所構(gòu)成的目標(biāo)圖案，考慮如圖12A所示的SRAM的分離工序 與柵工序的存儲(chǔ)單元的圖案。圖12A所示的圖案包括分離工序中的圖案(參照?qǐng)D12B)和 柵工序中的圖案(參照?qǐng)D12C)。對(duì)于分離工序中的圖案，如圖128所示，可設(shè)定？1^(^1；作為圖案參數(shù)。對(duì)于柵工 序中的圖案，如圖^(所示，可設(shè)定^？“乍為圖案參數(shù)。參照?qǐng)D12B和圖12C，對(duì)各圖 案設(shè)定的圖案參數(shù)比構(gòu)成各圖案的長(zhǎng)方形的邊少，但根據(jù)圖案的對(duì)稱性，可以用上述的圖 案參數(shù)表示布局整體。在圖12B和圖12C中，用箭頭表示圖案參數(shù)，而將該箭頭的起點(diǎn)或中 點(diǎn)固定以變更(調(diào)整)其長(zhǎng)度。這是為了維持位置分離工序中的圖案與柵工序中的圖案的 重合關(guān)系。另外，作為由多種圖案所構(gòu)成的目標(biāo)圖案，也可以考慮如圖13所示的在邏輯器件 中使用的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)單元的圖案。圖13所示的圖案包括分離工序中的圖案和柵工序中的圖案。 參照?qǐng)D13，分離工序中的圖案和柵工序中的圖案可以由多個(gè)多邊形構(gòu)成，可以應(yīng)用本實(shí)施 方式的決定方法。邏輯器件由多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)單元構(gòu)成。其中，對(duì)于小規(guī)模的部分電路塊，將各標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)單 元的圖案參數(shù)集合化，作為該電路塊的圖案參數(shù)。由此可以抑制圖案參數(shù)數(shù)量變得龐大。另一方面，因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)庫(kù)單元的圖案中，存在圖案參數(shù)變多的傾向，所以有著不是 真正的最優(yōu)解而是收斂到接近其的解的可能性和計(jì)算時(shí)間變長(zhǎng)的可能性。但是，由于如果 布局限制在格子(grid)上則可以減少圖案參數(shù)的數(shù)量，于是就解決了上述問題。格子是指 位于要進(jìn)行設(shè)計(jì)的平面上的圍棋盤格似的坐標(biāo)，多邊形的頂點(diǎn)配置在該坐標(biāo)上。另外，表現(xiàn) 布局整體的規(guī)則簡(jiǎn)單并且數(shù)量少。具體而言，間距或線寬等的種類少，也有為一種的情況。 因此，圖案參數(shù)的數(shù)量少。〈第6實(shí)施方式〉另外，作為臨時(shí)圖案的像(轉(zhuǎn)印圖案)中的評(píng)價(jià)位置的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，也可使用存儲(chǔ)器 件的存儲(chǔ)單元或標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)單元等電路塊的電氣特性。因?yàn)檗D(zhuǎn)印圖案的形狀是用于求出電氣特 性的中間數(shù)據(jù)，所以能夠根據(jù)轉(zhuǎn)印圖案來求出相當(dāng)于例如晶體管的長(zhǎng)度或?qū)挾鹊奈恢玫某?寸。另外，也可以根據(jù)轉(zhuǎn)印圖案來求出用于求出布線電阻或電容所必要的位置的尺寸。因 此，可將掩模圖案變換成如圖14所示的電路，從該電路導(dǎo)出電氣特性。作為電氣特性，有例 如定時(shí)、信號(hào)的正確性、功率、噪聲等。其結(jié)果是，除了規(guī)定照明形狀的照明形狀參數(shù)以外， 電氣特性還可以用布局參數(shù)和照明形狀參數(shù)來表現(xiàn)。而且，通過使布局參數(shù)和照明形狀參 數(shù)最優(yōu)化，能夠使電氣特性最優(yōu)。在這樣的最優(yōu)化中，最初設(shè)計(jì)的圖案(即目標(biāo)圖案)的尺寸與最佳的電氣特性不一定相關(guān)聯(lián)。換言之，有可能與最初設(shè)計(jì)的圖案的尺寸不同的尺寸與最佳的電氣特性相關(guān) 聯(lián)。因?yàn)镺PC僅僅是以使轉(zhuǎn)印圖案與目標(biāo)圖案一致的方式來使掩模圖案最優(yōu)化，所以不能 如本實(shí)施方式的決定方法那樣使器件特性最優(yōu)化(例如，電氣特性的最優(yōu)化)。另外，本發(fā)明也通過執(zhí)行以下處理來實(shí)現(xiàn)。即以下處理經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或各種記錄介質(zhì) 向系統(tǒng)或裝置供給實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施方式的功能的軟件(程序)，由該系統(tǒng)或裝置的計(jì)算機(jī)(或 CPU、MPU等)讀出程序并執(zhí)行。以上對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明當(dāng)然不限于這些實(shí)施方式， 而是可以在其要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形和變更。
權(quán)利要求
1.一種決定在曝光裝置中使用的掩模的圖案和對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的有效光源分布的 決定方法，其中，該曝光裝置具有利用來自光源的光對(duì)掩模進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)；和 將所述掩模的圖案投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，該決定方法的特征在于包括第1設(shè)定步驟，設(shè)定用于規(guī)定與要形成在所述基板上的圖案對(duì)應(yīng)的臨時(shí)圖案的形狀的 第1參數(shù)；第2設(shè)定步驟，設(shè)定用于評(píng)價(jià)形成在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上的臨時(shí)圖案的像的、 所述臨時(shí)圖案的像中的評(píng)價(jià)位置和所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目； 第3設(shè)定步驟，設(shè)定用于規(guī)定臨時(shí)有效光源分布的第2參數(shù)； 臨時(shí)決定步驟，臨時(shí)決定所述第1參數(shù)的值和所述第2參數(shù)的值； 第1取得步驟，取得利用由在所述臨時(shí)決定步驟中臨時(shí)決定的所述第2參數(shù)的值所規(guī) 定的臨時(shí)有效光源分布對(duì)由在所述臨時(shí)決定步驟中臨時(shí)決定的所述第1參數(shù)的值所規(guī)定 的臨時(shí)圖案進(jìn)行照明時(shí)在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上形成的臨時(shí)圖案的像；第2取得步驟，針對(duì)在所述第1取得步驟中取得的臨時(shí)圖案的像，取得在所述第2設(shè)定 步驟中設(shè)定的所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值；以及判定步驟，判定在所述第2取得步驟中取得的所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值是否滿 足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)，其中，在所述判定步驟中判定所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值滿足所述評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的情 況下，將由在所述臨時(shí)決定步驟中臨時(shí)決定的所述第1參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)圖案和由在 所述臨時(shí)決定步驟中臨時(shí)決定的所述第2參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)有效光源分布分別決定 為掩模圖案和有效光源分布；在所述判定步驟中判定所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值不滿足所述評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的情況 下，變更并再次臨時(shí)決定所述第1參數(shù)的值和所述第2參數(shù)的值，重復(fù)進(jìn)行所述第1取得步 驟、所述第2取得步驟和所述判定步驟。
2.如權(quán)利要求1所述的決定方法，其特征在于，在所述第1設(shè)定步驟中，使所述臨時(shí)圖案的形狀與由多個(gè)多邊形的組合所構(gòu)成的形狀 一致，將所述多個(gè)多邊形的各個(gè)邊的長(zhǎng)度設(shè)定為所述第1參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的決定方法，其特征在于，所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目包括所述臨時(shí)圖案的像的尺寸、散焦特性、所述臨時(shí)圖案 的像相對(duì)于曝光量的尺寸變化、以及所述臨時(shí)圖案的像收斂于規(guī)格內(nèi)的曝光量和焦點(diǎn)范圍 當(dāng)中的至少一個(gè)。
4.如權(quán)利要求1所述的決定方法，其特征在于，要形成在所述基板上的圖案是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)單元的圖案或存儲(chǔ)器的圖案。
5.一種使計(jì)算機(jī)決定在曝光裝置中使用的掩模的圖案和對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的有效光 源分布的決定方法，其中，該曝光裝置具有利用來自光源的光對(duì)掩模進(jìn)行照明的照明光學(xué) 系統(tǒng)；和將所述掩模的圖案投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，該決定方法的特征在于包括臨時(shí)決定步驟，臨時(shí)決定規(guī)定與要形成在所述基板上的圖案對(duì)應(yīng)的臨時(shí)圖案的形狀的 第1參數(shù)的值、以及規(guī)定臨時(shí)有效光源分布的第2參數(shù)的值；設(shè)定步驟，設(shè)定形成在所述投影光學(xué)系統(tǒng)的像面上的所述臨時(shí)圖案的像中的評(píng)價(jià)位 置、以及所述評(píng)價(jià)位置上的評(píng)價(jià)項(xiàng)目；計(jì)算步驟，計(jì)算出利用由該臨時(shí)決定的所述第2參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)有效光源分布 對(duì)由該臨時(shí)決定的所述第1參數(shù)的值所規(guī)定的臨時(shí)圖案進(jìn)行照明時(shí)在所述投影光學(xué)系統(tǒng) 的像面上形成的臨時(shí)圖案的像，針對(duì)該計(jì)算出的臨時(shí)圖案的像計(jì)算所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值；以 及決定步驟，在該計(jì)算出的所述評(píng)價(jià)項(xiàng)目的值不滿足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的情況下，變更并再次臨 時(shí)決定所述第1參數(shù)的值和所述第2參數(shù)的值，進(jìn)行所述計(jì)算步驟，在該計(jì)算出的所述評(píng)價(jià) 項(xiàng)目的值滿足評(píng)價(jià)基準(zhǔn)的情況下，將所述臨時(shí)圖案和所述臨時(shí)有效光源分布決定為掩模圖 案和有效光源分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種決定方法，決定在曝光裝置中使用的掩模的圖案和對(duì)掩模進(jìn)行照明時(shí)的有效光源分布，其中，該曝光裝置具有利用來自光源的光對(duì)掩模進(jìn)行照明的照明光學(xué)系統(tǒng)；和將所述掩模的圖案投影到基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G03F7/20GK102053503SQ20101052647
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者A·瓦萊麗, 辻田好一郎 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社