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JP2002353130A - Beam profile measurement method and exposing method - Google Patents

Beam profile measurement method and exposing method

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Publication number
JP2002353130A
JP2002353130A JP2001162407A JP2001162407A JP2002353130A JP 2002353130 A JP2002353130 A JP 2002353130A JP 2001162407 A JP2001162407 A JP 2001162407A JP 2001162407 A JP2001162407 A JP 2001162407A JP 2002353130 A JP2002353130 A JP 2002353130A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exposure
line width
pattern
condition
simulation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001162407A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Yoshizawa
正樹 吉澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001162407A priority Critical patent/JP2002353130A/en
Publication of JP2002353130A publication Critical patent/JP2002353130A/en
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  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for measuring a beam profile for analyzing acid diffusion within a resist, flare, and aberration in an optical system, and to provide an exposing method for accurately correcting proximity effect. SOLUTION: The beam measurement method comprises a process for exposing a plurality patterns onto an exposure surface with a specific interval for measuring the line width of a specific pattern, a process for performing exposure and measuring the line width by changing the pattern interval, a process for calculating the forward scattering and backward scattering in the exposure surface by simulation, a process for obtaining the aberration of an optical system by fitting a simulation result to a measurement result with the aberration of the optical system as a variable, a process for obtaining flares from the deviation between the measurement result and the simulation result, and a process for obtaining acid diffusion by changing process temperature. The exposure method is used to correct the proximity effect, based on the beam provide measurement method.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置等を製
造するためのリソグラフィにおいて、ビームプロファイ
ルに寄与する複数の要因について解析できるビームプロ
ファイル測定方法と、測定されたビームプロファイルに
基づいて近接効果を高精度に補正できる露光方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a beam profile measuring method capable of analyzing a plurality of factors contributing to a beam profile in lithography for manufacturing a semiconductor device and the like, and a proximity effect based on the measured beam profile. The present invention relates to an exposure method capable of correcting with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】LSIのデザインルールの縮小に伴い、
リソグラフィにおける露光波長の短波長化が進められて
いる。現在、リソグラフィにはKrFエキシマーレーザ
ーを光源とする波長248nmの光が用いられている。
今後の微細化に対応するため、ArFエキシマーレーザ
ーを光源とする波長193nmの光や、F2 エキシマー
レーザーを光源とする波長157nmの光を用いるリソ
グラフィについても実用化が進められている。
2. Description of the Related Art As LSI design rules have shrunk,
The exposure wavelength in lithography has been shortened. At present, light having a wavelength of 248 nm using a KrF excimer laser as a light source is used for lithography.
In order to cope with future miniaturization, lithography using 193 nm wavelength light using an ArF excimer laser as a light source and 157 nm wavelength using an F 2 excimer laser as a light source has been put into practical use.

【0003】また、0.1μm以下のデザインルールに
対応可能なリソグラフィ技術として、電子ビームリソグ
ラフィやIPL(Ion Projection Lithography)等の荷
電粒子線リソグラフィ、波長約13nmの光を用いるE
UV(Extreme UV)リソグラフィ、またはX線リソグラ
フィ等が提案されている。
Further, as a lithography technique which can cope with a design rule of 0.1 μm or less, charged particle beam lithography such as electron beam lithography and IPL (Ion Projection Lithography), and E using light having a wavelength of about 13 nm.
UV (Extreme UV) lithography, X-ray lithography, and the like have been proposed.

【0004】これらのリソグラフィ技術においては、光
学系の収差や、フレアと呼ばれる光学系に起因するビー
ムの広がり、レジスト中での光または電子ビーム等の荷
電粒子線の散乱、基板からの散乱等の多様な要因に依存
して、ビームプロファイル(ビーム形状)が変化する。
In these lithography techniques, aberrations in an optical system, beam spread caused by an optical system called flare, scattering of a charged particle beam such as light or an electron beam in a resist, scattering from a substrate, and the like. The beam profile (beam shape) changes depending on various factors.

【0005】また、化学増幅型レジストを用いる場合に
は、光により発生する酸を触媒として反応が起こり、光
照射部が不溶化または可溶化する。しかしながら、光に
より発生する酸は固相中で露光領域から未露光領域に拡
散し、レジストの線幅等に影響を与える。したがって、
化学増幅型レジスト中での酸拡散も、ビームプロファイ
ルを決定する要因の一つである。
[0005] When a chemically amplified resist is used, a reaction takes place using an acid generated by light as a catalyst to insolubilize or solubilize a light-irradiated portion. However, the acid generated by light diffuses from the exposed area to the unexposed area in the solid phase, and affects the line width of the resist. Therefore,
Acid diffusion in the chemically amplified resist is also one of the factors that determine the beam profile.

【0006】一般に、デザインルールが縮小されてパタ
ーンが近接すると、リソグラフィによって形成されるレ
ジストパターンの寸法と設計寸法とのずれは大きくな
る。この現象は近接効果と呼ばれている。近接効果を補
正するには、レジストパターン形成に寄与する全ての要
因を含んだビームのプロファイルを測定することが必要
不可欠である。
In general, as the design rules are reduced and the patterns are made closer, the deviation between the dimension of the resist pattern formed by lithography and the design dimension increases. This phenomenon is called the proximity effect. To correct the proximity effect, it is indispensable to measure a beam profile including all factors contributing to resist pattern formation.

【0007】例えば電子ビームリソグラフィにおいて、
従来提案されているビームプロファイル測定方法として
は、金属マークのエッジを電子ビームによりスキャンす
る方法がある。この方法によれば、電子ビームの照射位
置からの反射電子信号または照射位置の通過電子信号の
形状から電子光学系の収差が求められる。また、パター
ン寸法の露光量依存性から電子光学系の収差、前方散
乱、酸拡散を測定する方法も知られている。あるいは、
描画面積率を変えた場合の最適露光量の違いから、後方
散乱を測定する方法(面積密度法)も知られている。
For example, in electron beam lithography,
As a conventionally proposed beam profile measuring method, there is a method of scanning an edge of a metal mark with an electron beam. According to this method, the aberration of the electron optical system is obtained from the shape of the reflected electron signal from the irradiation position of the electron beam or the shape of the passing electron signal at the irradiation position. There is also known a method for measuring the aberration, forward scattering, and acid diffusion of an electron optical system from the dependence of the pattern size on the exposure amount. Or,
A method of measuring backscattering (area density method) is also known from the difference in the optimum exposure amount when the drawing area ratio is changed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のビームプロファイル測定方法によれば、ビームプ
ロファイルの一部しか測定できない。また、モンテカル
ロシミュレーションによれば、後方散乱および前方散乱
を計算で求めることが可能であるが、レジスト中での酸
拡散やフレア、あるいは光学系の収差等については、シ
ミュレーションのみで求めることができない。
However, according to the above-mentioned conventional beam profile measuring method, only a part of the beam profile can be measured. Further, according to the Monte Carlo simulation, backscattering and forward scattering can be obtained by calculation, but acid diffusion and flare in a resist, aberration of an optical system, and the like cannot be obtained only by simulation.

【0009】フォトリソグラフィの場合、光強度シミュ
レーション顕微鏡を用いて、マスクの透過光の光強度分
布を測定し、ビームプロファイルを予測する方法もあ
る。光強度シミュレーション顕微鏡は、マスクに紫外光
を照射する光源と、マスクの透過光を検出するCCD
(charge coupled device)を含む。しかしながら、光強
度シミュレーションでは、例えばレジスト中での酸拡散
を測定できない。
In the case of photolithography, there is also a method of measuring a light intensity distribution of light transmitted through a mask using a light intensity simulation microscope and predicting a beam profile. The light intensity simulation microscope consists of a light source that irradiates the mask with ultraviolet light, and a CCD that detects the light transmitted through the mask.
(Charge coupled device). However, the light intensity simulation cannot measure, for example, acid diffusion in a resist.

【0010】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、したがって本発明は、ビームプロファイルを
決定する要因のうち、レジスト中での酸拡散、フレアお
よび光学系の収差について個別に測定できるビームプロ
ファイル測定方法を提供することを目的とする。また、
本発明は、ビームプロファイルに影響する複数の要因を
考慮して、近接効果を高精度に補正できる露光方法を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and therefore, the present invention separately measures, among factors determining a beam profile, acid diffusion in a resist, flare, and aberration of an optical system. It is an object of the present invention to provide a beam profile measurement method that can be used. Also,
An object of the present invention is to provide an exposure method that can correct a proximity effect with high accuracy in consideration of a plurality of factors affecting a beam profile.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のビームプロファイル測定方法は、露光面に
複数のパターンを所定の間隔で、露光により形成する工
程と、前記パターンのうちの少なくとも一つである特定
パターンの線幅を測定する工程と、少なくとも一回、前
記間隔を変更して前記複数のパターンを露光により形成
し、前記線幅を測定する工程と、前記間隔の変化と前記
測定結果の変化を対応させる工程と、前記露光面の前方
散乱と後方散乱を第1のシミュレーションにより計算す
る工程と、露光光源の光学系の収差を変数とし、前記第
1のシミュレーション結果を用いて、前記測定結果とフ
ィッティングするように第2のシミュレーションを行
い、前記間隔の変化に対する前記線幅の変化を計算する
工程と、前記測定結果と前記第2のシミュレーション結
果がフィッティングしたときの前記収差を求める工程
と、前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果と
のずれから、前記光学系に起因するビームの広がりを求
める工程とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a beam profile measuring method according to the present invention comprises the steps of: forming a plurality of patterns on an exposure surface at predetermined intervals by exposure; Measuring the line width of at least one specific pattern, at least once, forming the plurality of patterns by exposure by changing the interval, and measuring the line width, and changing the interval. Making the change in the measurement result correspond, calculating forward scatter and back scatter of the exposure surface by a first simulation, and using the aberration of the optical system of the exposure light source as a variable, using the first simulation result. Calculating a change in the line width with respect to the change in the interval by performing a second simulation so as to fit the measurement result. And a step of obtaining the aberration when the second simulation result is fitted, and a step of obtaining a beam spread caused by the optical system from a difference between the measurement result and the second simulation result. It is characterized by.

【0012】好適には、前記露光面は、露光により酸が
発生して拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制され
るレジストを含み、前記露光および前記線幅の測定を行
う工程は、前記熱処理を行い、前記拡散が抑制される条
件で、前記露光および前記線幅の測定を行う工程を含
む。
Preferably, the exposed surface includes a resist that generates and diffuses an acid upon exposure and suppresses the diffusion by a heat treatment, and the step of performing the exposure and the measurement of the line width includes: And performing the exposure and the measurement of the line width under conditions in which the diffusion is suppressed.

【0013】好適には、前記露光面は、露光により酸が
発生して拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制され
るレジストを含み、前記露光および前記線幅の測定を行
う工程は、前記熱処理を行わず、前記レジスト中で酸が
拡散する第1の条件で、前記露光および前記線幅の測定
を行う工程と、前記熱処理を行い、前記拡散が抑制され
る第2の条件で、前記露光および前記線幅の測定を行う
工程とを含み、前記第2のシミュレーション工程は、前
記第2の条件での前記測定結果を用いる工程であり、前
記第1の条件での前記測定結果と、前記第2の条件での
前記測定結果とのずれから、前記酸拡散の範囲および程
度を求める工程をさらに有する。
Preferably, the exposed surface includes a resist that generates and diffuses an acid upon exposure and suppresses the diffusion by a heat treatment. Performing the exposure and the measurement of the line width under the first condition under which the acid diffuses in the resist, and performing the heat treatment under the second condition under which the diffusion is suppressed. And a step of measuring the line width, wherein the second simulation step is a step of using the measurement result under the second condition, and the measurement result under the first condition, The method further includes a step of obtaining a range and a degree of the acid diffusion from a deviation from the measurement result under the second condition.

【0014】好適には、前記熱処理は、前記露光前のプ
リベーキングと、前記露光後のポスト露光ベーキングの
少なくとも一方を含み、前記プリベーキング温度は、前
記第1の条件で前記第2の条件よりも低く、前記ポスト
露光ベーキング温度は、前記第1の条件で前記第2の条
件よりも高い。
Preferably, the heat treatment includes at least one of pre-baking before the exposure and post-exposure baking after the exposure, wherein the pre-baking temperature is higher than the second condition under the first condition. The post exposure baking temperature is higher in the first condition than in the second condition.

【0015】好適には、前記パターンを形成する工程
は、前記露光面を電磁波または荷電粒子線で走査する工
程を含む。さらに好適には、前記荷電粒子線は電子ビー
ムを含む。あるいは、前記パターンを形成する工程は、
前記パターンを有するマスクを介して電磁波または荷電
粒子線による露光を行い、前記露光面に前記パターンを
転写する工程を含む。
Preferably, the step of forming the pattern includes a step of scanning the exposure surface with an electromagnetic wave or a charged particle beam. More preferably, the charged particle beam includes an electron beam. Alternatively, the step of forming the pattern includes:
A step of performing exposure by an electromagnetic wave or a charged particle beam through a mask having the pattern, and transferring the pattern to the exposed surface.

【0016】好適には、前記間隔を変更して前記複数の
パターンを露光により形成する工程において、露光量は
変更せず一定とする。好適には、前記特定パターンは、
前記複数のパターンのうち中央のパターン、または最も
中央に近いパターンである。好適には、前記特定パター
ンの線幅は、複数のパターンの線幅の平均値である。好
適には、前記パターンはライン状のパターンを含む。
Preferably, in the step of forming the plurality of patterns by exposure while changing the interval, the exposure amount is kept constant without changing. Preferably, the specific pattern is:
The central pattern or the pattern closest to the center among the plurality of patterns. Preferably, the line width of the specific pattern is an average value of the line widths of a plurality of patterns. Preferably, the pattern includes a linear pattern.

【0017】これにより、従来、計算可能であった後方
散乱および前方散乱のみでなく、電子光学系の収差や、
フレアの程度と範囲、さらに化学増幅型レジストにおけ
る酸拡散の程度と範囲を把握することが可能となる。以
上のように、ビームプロファイルを決定する要因である
後方散乱、前方散乱、電子光学系の収差、酸拡散および
フレアが個別に求められることから、レジストパターン
形成に寄与するビームプロファイルをより正確に把握す
ることが可能となる。したがって、近接効果補正を高精
度に行うことが可能となる。
As a result, not only the backscattering and forward scattering which could be calculated conventionally, but also the aberration of the electron optical system,
It is possible to grasp the degree and range of the flare, and the degree and range of the acid diffusion in the chemically amplified resist. As described above, back scattering, forward scattering, electron optical system aberration, acid diffusion, and flare, which are factors that determine the beam profile, are individually determined, so that the beam profile contributing to resist pattern formation can be more accurately grasped. It is possible to do. Therefore, the proximity effect correction can be performed with high accuracy.

【0018】上記の目的を達成するため、本発明のビー
ムプロファイル測定方法は、露光面に複数のパターンを
所定の間隔で、露光により形成する工程と、前記パター
ンのうちの少なくとも一つである第1の特定パターン
と、他の少なくとも一つである第2の特定パターンとの
線幅差を測定する工程と、少なくとも一回、前記間隔を
変更して前記複数のパターンを露光により形成し、前記
線幅差を測定する工程と、前記間隔の変化と前記測定結
果の変化を対応させる工程と、前記露光面の前方散乱と
後方散乱を第1のシミュレーションにより計算する工程
と、露光光源の光学系の収差を変数とし、前記第1のシ
ミュレーション結果を用いて、前記測定結果とフィッテ
ィングするように第2のシミュレーションを行い、前記
間隔の変化に対する前記線幅差の変化を計算する工程
と、前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果が
フィッティングしたときの前記収差を求める工程と、前
記測定結果と前記第2のシミュレーション結果とのずれ
から、前記光学系に起因するビームの広がりを求める工
程とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a beam profile measuring method according to the present invention includes a step of forming a plurality of patterns on an exposure surface at predetermined intervals by exposure, and a step of forming at least one of the patterns. A step of measuring a line width difference between one specific pattern and another at least one second specific pattern, and forming the plurality of patterns by exposure at least once by changing the interval; A step of measuring a line width difference, a step of associating a change in the interval with a change in the measurement result, a step of calculating forward scattering and back scattering of the exposure surface by a first simulation, and an optical system of an exposure light source Is used as a variable, a second simulation is performed using the first simulation result to fit the measurement result, and the Calculating the change in the line width difference; obtaining the aberration when the measurement result and the second simulation result are fitted; and calculating a difference between the measurement result and the second simulation result. Obtaining a spread of the beam caused by the optical system.

【0019】好適には、前記露光面は、露光により酸が
発生して拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制され
るレジストを含み、前記露光および前記線幅差の測定を
行う工程は、前記熱処理を行い、前記拡散が抑制される
条件で、前記露光および前記線幅差の測定を行う工程を
含む。
Preferably, the exposed surface includes a resist in which an acid is generated and diffused by the exposure and the diffusion is suppressed by a heat treatment, and the step of performing the exposure and the measurement of the line width difference includes: Performing a heat treatment to measure the exposure and the line width difference under the condition that the diffusion is suppressed.

【0020】好適には、前記露光面は、露光により酸が
発生して拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制され
るレジストを含み、前記露光および前記線幅差の測定を
行う工程は、前記熱処理を行わず、前記レジスト中で酸
が拡散する第1の条件で、前記露光および前記線幅差の
測定を行う工程と、前記熱処理を行い、前記拡散が抑制
される第2の条件で、前記露光および前記線幅差の測定
を行う工程とを含み、前記第2のシミュレーション工程
は、前記第2の条件での前記測定結果を用いる工程であ
り、前記第1の条件での前記測定結果と、前記第2の条
件での前記測定結果とのずれから、前記酸拡散の範囲お
よび程度を求める工程をさらに有する。
Preferably, the exposed surface includes a resist that generates and diffuses an acid upon exposure and suppresses the diffusion by a heat treatment, and the step of performing the exposure and measuring the line width difference includes: A step of performing the exposure and the measurement of the line width difference under the first condition in which the acid diffuses in the resist without performing the heat treatment, and performing the heat treatment under the second condition in which the diffusion is suppressed, Performing the exposure and measuring the line width difference, wherein the second simulation step is a step of using the measurement result under the second condition, and the measurement result under the first condition is used. And determining a range and a degree of the acid diffusion from a deviation from the measurement result under the second condition.

【0021】好適には、前記熱処理は、前記露光前のプ
リベーキングと、前記露光後のポスト露光ベーキングの
少なくとも一方を含み、前記プリベーキング温度は、前
記第1の条件で前記第2の条件よりも低く、前記ポスト
露光ベーキング温度は、前記第1の条件で前記第2の条
件よりも高い。
Preferably, the heat treatment includes at least one of pre-baking before the exposure and post-exposure baking after the exposure, wherein the pre-baking temperature is higher than the second condition under the first condition. The post exposure baking temperature is higher in the first condition than in the second condition.

【0022】好適には、前記パターンを形成する工程
は、前記露光面を電磁波または荷電粒子線で走査する工
程を含む。さらに好適には、前記荷電粒子線は電子ビー
ムを含む。好適には、前記パターンを形成する工程は、
前記パターンを有するマスクを介して電磁波または荷電
粒子線による露光を行い、前記露光面に前記パターンを
転写する工程を含む。
Preferably, the step of forming the pattern includes a step of scanning the exposure surface with an electromagnetic wave or a charged particle beam. More preferably, the charged particle beam includes an electron beam. Preferably, the step of forming the pattern includes:
A step of performing exposure by an electromagnetic wave or a charged particle beam through a mask having the pattern, and transferring the pattern to the exposed surface.

【0023】好適には、前記間隔を変更して前記複数の
パターンを露光により形成する工程において、露光量は
変更せず一定とする。好適には、前記第1の特定パター
ンは、前記複数のパターンのうち中央のパターン、また
は最も中央に近いパターンである。好適には、前記第2
の特定パターンの線幅は、前記複数のパターンのうち両
端のパターンの線幅の平均値である。あるいは、前記第
2の特定パターンは、前記複数のパターンのうち一端の
パターンである。好適には、前記第1の特定パターンの
線幅と前記第2の特定パターンの線幅の少なくとも一方
は、複数のパターンの線幅の平均値である。好適には、
前記パターンはライン状のパターンを含む。
Preferably, in the step of forming the plurality of patterns by exposure while changing the interval, the exposure amount is kept constant without being changed. Preferably, the first specific pattern is a center pattern or a pattern closest to the center among the plurality of patterns. Preferably, the second
The line width of the specific pattern is an average value of the line widths of the patterns at both ends of the plurality of patterns. Alternatively, the second specific pattern is a pattern at one end of the plurality of patterns. Preferably, at least one of the line width of the first specific pattern and the line width of the second specific pattern is an average value of the line widths of the plurality of patterns. Preferably,
The pattern includes a linear pattern.

【0024】これにより、従来、計算可能であった後方
散乱および前方散乱のみでなく、電子光学系の収差や、
フレアの程度と範囲、さらに化学増幅型レジストにおけ
る酸拡散の程度と範囲を把握することが可能となる。以
上のように、ビームプロファイルを決定する要因である
後方散乱、前方散乱、電子光学系の収差、酸拡散および
フレアが個別に求められることから、レジストパターン
形成に寄与するビームプロファイルをより正確に把握す
ることが可能となる。したがって、近接効果補正を高精
度に行うことが可能となる。
As a result, not only the backscattering and forward scattering which could be calculated conventionally, but also the aberration of the electron optical system,
It is possible to grasp the degree and range of the flare, and the degree and range of the acid diffusion in the chemically amplified resist. As described above, back scattering, forward scattering, electron optical system aberration, acid diffusion, and flare, which are factors that determine the beam profile, are individually determined, so that the beam profile contributing to resist pattern formation can be more accurately grasped. It is possible to do. Therefore, the proximity effect correction can be performed with high accuracy.

【0025】上記の目的を達成するため、本発明の露光
方法は、露光面に複数のパターンを所定の間隔で、露光
により形成する工程と、前記パターンのうちの少なくと
も一つである特定パターンの線幅を測定する工程と、少
なくとも一回、前記間隔を変更して前記複数のパターン
を露光により形成し、前記線幅を測定する工程と、前記
間隔の変化と前記測定結果の変化を対応させる工程と、
前記露光面の前方散乱と後方散乱を第1のシミュレーシ
ョンにより計算する工程と、露光光源の光学系の収差を
変数とし、前記第1のシミュレーション結果を用いて、
前記測定結果とフィッティングするように第2のシミュ
レーションを行い、前記間隔の変化に対する前記線幅の
変化を計算する工程と、前記測定結果と前記第2のシミ
ュレーション結果がフィッティングしたときの前記収差
を求める工程と、前記測定結果と前記第2のシミュレー
ション結果とのずれから、前記光学系に起因するビーム
の広がりを求める工程と、前記収差および前記ビームの
広がりを用いて前記パターンの一部に補正を加える工程
と、前記露光面と同等の他の露光面に、補正された前記
パターンを露光により形成する工程とを有することを特
徴とする。
In order to achieve the above object, an exposure method of the present invention comprises a step of forming a plurality of patterns on an exposure surface at predetermined intervals by exposure, and a step of forming a specific pattern which is at least one of the patterns A step of measuring a line width, at least once, changing the interval, forming the plurality of patterns by exposure, and measuring the line width, and associating the change in the interval with the change in the measurement result. Process and
Calculating the forward scattering and back scattering of the exposure surface by a first simulation, and using the aberration of the optical system of the exposure light source as a variable, using the first simulation result,
Performing a second simulation to fit the measurement result and calculating a change in the line width with respect to the change in the interval; and obtaining the aberration when the measurement result and the second simulation result are fitted. A step of obtaining a beam spread caused by the optical system from a difference between the measurement result and the second simulation result; and correcting a part of the pattern using the aberration and the beam spread. The method further includes a step of adding and a step of forming the corrected pattern by exposure on another exposure surface equivalent to the exposure surface.

【0026】好適には、前記露光面は、露光により酸が
発生して拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制され
るレジストを含み、前記露光および前記線幅の測定を行
う工程は、前記熱処理を行わず、前記レジスト中で酸が
拡散する第1の条件で、前記露光および前記線幅の測定
を行う工程と、前記熱処理を行い、前記拡散が抑制され
る第2の条件で、前記露光および前記線幅の測定を行う
工程とを含み、前記第2のシミュレーション工程は、前
記第2の条件での前記測定結果を用いる工程であり、前
記第1の条件での前記測定結果と、前記第2の条件での
前記測定結果とのずれから、前記酸拡散の範囲および程
度を求める工程をさらに有し、前記パターンの一部に補
正を加える工程において、前記酸拡散の範囲および程度
を用いる。
Preferably, the exposed surface includes a resist that generates and diffuses an acid upon exposure and suppresses the diffusion by a heat treatment. Performing the exposure and the measurement of the line width under the first condition under which the acid diffuses in the resist, and performing the heat treatment under the second condition under which the diffusion is suppressed. And a step of measuring the line width, wherein the second simulation step is a step of using the measurement result under the second condition, and the measurement result under the first condition, A step of obtaining the range and degree of the acid diffusion from a deviation from the measurement result under the second condition, wherein the step of correcting the part of the pattern uses the range and the degree of the acid diffusion .

【0027】これにより、パターン形成に寄与する全て
の要因を含んだビームのプロファイルに基づいて、特定
の要因について詳細に検討することが可能となる。した
がって、近接効果補正をより正確に行うことが可能とな
る。本発明の露光方法によれば、パターンが微細化さ
れ、パターン間隔が近接した場合にも、露光により転写
されるパターンの寸法と設計寸法とのずれを小さくする
ことができる。
Thus, specific factors can be examined in detail based on the beam profile including all the factors contributing to pattern formation. Therefore, the proximity effect correction can be performed more accurately. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the exposure method of this invention, even if a pattern is miniaturized and the pattern space | interval is close, the deviation | shift between the dimension of the pattern transferred by exposure and a design dimension can be made small.

【0028】上記の目的を達成するため、本発明の露光
方法は、露光面に複数のパターンを所定の間隔で、露光
により形成する工程と、前記パターンのうちの少なくと
も一つである第1の特定パターンと、他の少なくとも一
つである第2の特定パターンとの線幅差を測定する工程
と、少なくとも一回、前記間隔を変更して前記複数のパ
ターンを露光により形成し、前記線幅差を測定する工程
と、前記間隔の変化と前記測定結果の変化を対応させる
工程と、前記露光面の前方散乱と後方散乱を第1のシミ
ュレーションにより計算する工程と、露光光源の光学系
の収差を変数とし、前記第1のシミュレーション結果を
用いて、前記測定結果とフィッティングするように第2
のシミュレーションを行い、前記間隔の変化に対する前
記線幅差の変化を計算する工程と、前記測定結果と前記
第2のシミュレーション結果がフィッティングしたとき
の前記収差を求める工程と、前記測定結果と前記第2の
シミュレーション結果とのずれから、前記光学系に起因
するビームの広がりを求める工程と、前記収差および前
記ビームの広がりを用いて前記パターンの一部に補正を
加える工程と、前記露光面と同等の他の露光面に、補正
された前記パターンを露光により形成する工程とを有す
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an exposure method according to the present invention comprises a step of forming a plurality of patterns on an exposure surface at predetermined intervals by exposure, and a first step of forming at least one of the patterns. A step of measuring a line width difference between the specific pattern and another at least one second specific pattern; and forming the plurality of patterns by exposure at least once by changing the distance, Measuring the difference; correlating the change in the interval with the change in the measurement result; calculating the forward scattering and back scattering of the exposure surface by a first simulation; and the aberration of the optical system of the exposure light source. Is used as a variable, and the second simulation is performed using the first simulation result to fit the measurement result.
Performing a simulation of, and calculating the change in the line width difference with respect to the change in the interval; obtaining the aberration when the measurement result and the second simulation result are fitted; Obtaining a spread of a beam caused by the optical system from a deviation from the simulation result of Step 2, a step of correcting a part of the pattern using the aberration and the spread of the beam, Forming the corrected pattern by exposure on another exposure surface.

【0029】好適には、前記露光面は、露光により酸が
発生して拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制され
るレジストを含み、前記露光および前記線幅差の測定を
行う工程は、前記熱処理を行わず、前記レジスト中で酸
が拡散する第1の条件で、前記露光および前記線幅差の
測定を行う工程と、前記熱処理を行い、前記拡散が抑制
される第2の条件で、前記露光および前記線幅差の測定
を行う工程とを含み、前記第2のシミュレーション工程
は、前記第2の条件での前記測定結果を用いる工程であ
り、前記第1の条件での前記測定結果と、前記第2の条
件での前記測定結果とのずれから、前記酸拡散の範囲お
よび程度を求める工程をさらに有し、前記パターンの一
部に補正を加える工程において、前記酸拡散の範囲およ
び程度を用いる。
Preferably, the exposed surface includes a resist in which an acid is generated and diffused by the exposure and the diffusion is suppressed by a heat treatment, and the step of performing the exposure and the measurement of the line width difference includes: A step of performing the exposure and the measurement of the line width difference under the first condition in which the acid diffuses in the resist without performing the heat treatment, and performing the heat treatment under the second condition in which the diffusion is suppressed, Performing the exposure and measuring the line width difference, wherein the second simulation step is a step of using the measurement result under the second condition, and the measurement result under the first condition is used. And, from the deviation from the measurement result under the second condition, further comprising a step of obtaining the range and degree of the acid diffusion, wherein in the step of correcting a part of the pattern, the range of the acid diffusion and Use degree.

【0030】これにより、パターン形成に寄与する全て
の要因を含んだビームのプロファイルに基づいて、特定
の要因について詳細に検討することが可能となる。した
がって、近接効果補正をより正確に行うことが可能とな
る。本発明の露光方法によれば、パターンが微細化さ
れ、パターン間隔が近接した場合にも、露光により転写
されるパターンの寸法と設計寸法とのずれを小さくする
ことができる。
Thus, specific factors can be examined in detail based on the beam profile including all factors contributing to pattern formation. Therefore, the proximity effect correction can be performed more accurately. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the exposure method of this invention, even if a pattern is miniaturized and the pattern space | interval is close, the deviation | shift between the dimension of the pattern transferred by exposure and a design dimension can be made small.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下に、本発明のビームプロファ
イル測定方法および露光方法の実施の形態について、図
面を参照して説明する。 (実施形態1)本実施形態は、電子ビームリソグラフィ
におけるビームプロファイル測定方法を示す。
Embodiments of a beam profile measuring method and an exposure method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) This embodiment shows a beam profile measuring method in electron beam lithography.

【0032】具体的には、加速電圧50kVの可変成形
型電子ビーム直接描画機HL−800D(日立製作所
製)のビームプロファイルを測定し、この測定結果とシ
ミュレーション結果とからレジスト中での酸拡散、フレ
アおよび電子光学系の収差を分析する。
Specifically, a beam profile of a variable-shaped electron beam direct writing machine HL-800D (manufactured by Hitachi, Ltd.) having an acceleration voltage of 50 kV was measured, and based on the measurement results and the simulation results, acid diffusion in the resist was determined. Analyze flare and aberrations of the electron optics.

【0033】本実施形態においては、レジストに複数本
のラインパターンを描画して、パターン間隔を変えた場
合の中央ラインの線幅変化から、ビームプロファイルの
各要因を測定する。ここで、中央ラインは必ずしも両端
のラインパターンから等間隔の位置になくてもよく、両
端のラインパターンの中央近傍にあればよい。あるい
は、中央近傍の2本程度のラインパターンの線幅の平均
を、中央ラインの線幅としてもよい。
In the present embodiment, a plurality of line patterns are drawn on the resist, and each factor of the beam profile is measured from the change in the line width of the center line when the pattern interval is changed. Here, the center line does not necessarily have to be at a position equidistant from the line patterns at both ends, and may be near the center of the line patterns at both ends. Alternatively, the average of the line widths of about two line patterns near the center may be used as the line width of the center line.

【0034】以下、レジストの塗布工程から順に説明す
る。まず、化学増幅型ネガ型レジストNEB31(住友
化学工業製)をスピンコート法により、例えば石英基板
上に膜厚250nmで塗布する。次に、プリベーキング
(PB;pre-baking)を例えば温度100℃または12
0℃で120秒間行う。
The process will be described in order from the resist coating step. First, a chemically amplified negative resist NEB31 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) is applied to a quartz substrate, for example, with a thickness of 250 nm by a spin coat method. Next, pre-baking (PB) is performed, for example, at a temperature of 100 ° C. or 12 ° C.
Perform at 0 ° C. for 120 seconds.

【0035】次に、HL−800Dを用いて、設計寸法
が線幅100nm、長さ5μmであるラインを例えば3
本、所定のパターン間隔をあけて描画する。このときの
露光量は例えば20μC/cm2 と一定にして、パター
ン間隔を変化させる。描画された3本のラインの走査電
子顕微鏡(SEM)写真を、図1に示す。
Next, by using HL-800D, a line having a design dimension of 100 nm in line width and 5 μm in length is, for example, 3 lines.
The book is drawn at a predetermined pattern interval. At this time, the exposure amount is fixed at, for example, 20 μC / cm 2, and the pattern interval is changed. FIG. 1 shows scanning electron microscope (SEM) photographs of the drawn three lines.

【0036】本実施形態においては、パターン間隔を5
0nm〜2μmの範囲で変化させたが、ビームプロファ
イルの挙動に応じて、パターン間隔を例えば50nm〜
20μm程度の範囲で変化させてもよい。また、ライン
パターンは少なくとも2本あればよいが、露光量を一定
としたまま、ラインパターンの本数を多くして描画面積
率が高くなると、ビームプロファイルに対する後方散乱
の寄与が大きくなる。したがって、ラインパターンの本
数の上限は、後方散乱が増大しない範囲で適宜決定し、
例えば9本程度とする。
In this embodiment, the pattern interval is set to 5
Although it was changed in the range of 0 nm to 2 μm, the pattern interval was set to, for example, 50 nm to 2 μm depending on the behavior of the beam profile.
It may be changed in a range of about 20 μm. Further, it is sufficient that at least two line patterns are provided. However, if the number of line patterns is increased and the drawing area ratio is increased while the exposure amount is kept constant, the contribution of backscattering to the beam profile increases. Therefore, the upper limit of the number of line patterns is appropriately determined within a range in which the backscatter does not increase,
For example, the number is about nine.

【0037】その後、ポスト露光ベーキング(PEB;
post exposure baking)を例えば温度90℃または80
℃で120秒間行ってから、テトラメチルアンモニウム
ヒドロキシド(TMAH;tetramethylammonium hydrox
ide)を2.38%含む溶液で60秒間現像する。
Thereafter, post-exposure baking (PEB;
post exposure baking) at 90 ° C or 80 ° C
C. for 120 seconds and then tetramethylammonium hydroxide (TMAH; tetramethylammonium hydrox
Developing with a solution containing 2.38% of ide) for 60 seconds.

【0038】通常のプロセス条件ではPBを100℃、
PEBを90℃で行う。この場合、前述したようなレジ
スト中の酸拡散が生じる。PBの温度が高いほど、レジ
スト中の自由体積が減少し、酸の拡散は抑制される。ま
た、PEBの温度が低いほど、レジスト中での酸の熱拡
散が抑制される。したがって、酸の拡散を抑制する場合
にはPBを120℃、PEBを80℃で行った。
Under normal process conditions, PB is 100 ° C.
Perform PEB at 90 ° C. In this case, the acid diffusion in the resist occurs as described above. As the temperature of PB increases, the free volume in the resist decreases, and the diffusion of acid is suppressed. Further, the lower the temperature of PEB, the more the thermal diffusion of acid in the resist is suppressed. Therefore, when suppressing the diffusion of acid, PB was performed at 120 ° C. and PEB was performed at 80 ° C.

【0039】図2に、3本のラインの中央ラインの線幅
増加量とパターン間隔の関係を示した。実線は、電子光
学系のビームプロファイルを収差σ=60nmのガウス
関数として計算した場合の計算結果を示す。この計算に
おいては、加速電圧50kV、レジスト膜厚250nm
の場合のモンテカルロシミュレーションの結果と、σ=
60nmのガウス関数とを、設計線幅100nmの3本
ラインの範囲で重畳積分している。
FIG. 2 shows the relationship between the line width increase of the central line of the three lines and the pattern interval. The solid line shows the calculation result when the beam profile of the electron optical system is calculated as a Gaussian function with an aberration σ of 60 nm. In this calculation, the acceleration voltage is 50 kV, the resist film thickness is 250 nm.
And the result of Monte Carlo simulation for
A Gaussian function of 60 nm is superposed and integrated in a range of three lines with a design line width of 100 nm.

【0040】モンテカルロシミュレーションにより前方
散乱と後方散乱を計算し、その後の計算で電子光学系の
収差を考慮している。なお、後方散乱および前方散乱は
従来技術により、モンテカルロシミュレーションを行っ
て計算することができる。あるいは、例えば前述した面
積密度法により後方散乱を測定し、この測定結果を後方
散乱の計算結果の補正に用いてもよい。
The forward scattering and the back scattering are calculated by Monte Carlo simulation, and the subsequent calculation takes into account the aberration of the electron optical system. The backscattering and the forward scattering can be calculated by performing Monte Carlo simulation according to the related art. Alternatively, for example, backscattering may be measured by the area density method described above, and the measurement result may be used for correcting the calculation result of the backscattering.

【0041】図2において、黒丸(●)は通常のプロセ
ス条件での実験結果を示し、白丸(○)は酸拡散を抑制
できるプロセス条件での実験結果を示す。実線(計算結
果)と実験結果とを比較することにより、前方散乱、後
方散乱および電子光学系の収差以外のビームプロファイ
ルの要因のうち、特定の要因について調べることができ
る。具体的には、レジスト中の酸拡散と、電子光学系に
起因するビームの広がり(フレア)について分析するこ
とが可能である。
In FIG. 2, black circles (●) show the experimental results under normal process conditions, and open circles (○) show the experimental results under process conditions that can suppress acid diffusion. By comparing the solid line (calculated result) with the experimental result, it is possible to examine a specific factor among the factors of the beam profile other than the forward scattering, the back scattering, and the aberration of the electron optical system. Specifically, it is possible to analyze the acid diffusion in the resist and the spread (flare) of the beam caused by the electron optical system.

【0042】以下に、ビームプロファイルの各要因の分
析方法について説明する。レジスト中の酸拡散について
は、酸が拡散する通常のプロセス条件(PB温度100
℃、PEB温度90℃)での中央ラインの線幅増加量
と、酸拡散が抑制されるプロセス条件(PB温度120
℃、PEB温度80℃)での中央ラインの線幅増加量と
を比較して検討する。
A method of analyzing each factor of the beam profile will be described below. Regarding the acid diffusion in the resist, the usual process conditions for acid diffusion (PB temperature 100
At the PEB temperature of 90 ° C.) and the process conditions (PB temperature 120
At 80 ° C. and a PEB temperature of 80 ° C.).

【0043】図2に示すように、パターン間隔が500
nm程度より狭いときは、通常のプロセス条件での線幅
増加量が、酸拡散を抑制できるプロセス条件での線幅増
加量よりも大きくなっている。パターン間隔が500n
mを超えると、通常のプロセス条件での線幅増加量と酸
拡散を抑制できるプロセス条件での線幅増加量に差が見
られなくなる。
As shown in FIG. 2, the pattern interval is 500
When the width is smaller than about nm, the amount of increase in line width under normal process conditions is larger than the amount of increase in line width under process conditions that can suppress acid diffusion. Pattern interval is 500n
If m is exceeded, there is no difference between the line width increase amount under normal process conditions and the line width increase amount under process conditions where acid diffusion can be suppressed.

【0044】このことから、上記の通常のプロセス条件
によれば、露光領域から未露光領域に500nm程度酸
が拡散し、この範囲でビームプロファイルに酸拡散の影
響が生じることがわかる。また、パターン間隔500n
m以下の範囲内でも、パターン間隔が小さいほど、通常
のプロセス条件と酸拡散を抑制できるプロセス条件との
実験結果の差が大きくなる。このことから、酸拡散の影
響は、露光領域に近づくにつれて急激に大きくなること
もわかる。
From this, it can be seen that under the above-described ordinary process conditions, acid is diffused from the exposed region to the unexposed region by about 500 nm, and the beam profile is affected by the acid diffusion in this range. Also, a pattern interval of 500 n
Even within the range of m or less, the smaller the pattern interval, the greater the difference between the experimental results between the normal process conditions and the process conditions that can suppress acid diffusion. From this, it is also understood that the influence of the acid diffusion rapidly increases as approaching the exposed region.

【0045】フレアについては、酸拡散を抑制できるプ
ロセス条件での線幅増加量と、計算結果とを比較して検
討する。図2に示すように、パターン間隔が150〜9
00nm程度の範囲で、酸拡散を抑制できるプロセス条
件での線幅増加量が計算結果よりも大きくなっている。
このことから、パターン間隔が150〜900nmのと
き、フレアが大きくなることがわかる。
Regarding the flare, the amount of increase in the line width under the process conditions that can suppress the acid diffusion will be compared with the calculation result. As shown in FIG. 2, the pattern interval is 150 to 9
In the range of about 00 nm, the increase in the line width under the process conditions that can suppress the acid diffusion is larger than the calculation result.
From this, it can be seen that when the pattern interval is 150 to 900 nm, the flare increases.

【0046】電子光学系の収差については、計算の際に
収差σの量を変数として入力し、最適化する。例えば、
ビームプロファイルを収差σのガウス関数としてモンテ
カルロシミュレーションを行う。あるいは、電子光学系
のビームプロファイルを任意の関数として、モンテカル
ロシミュレーションの結果と重畳してもよい。
The aberration of the electron optical system is optimized by inputting the amount of aberration σ as a variable at the time of calculation. For example,
A Monte Carlo simulation is performed using the beam profile as a Gaussian function of the aberration σ. Alternatively, the beam profile of the electron optical system may be superimposed on the result of the Monte Carlo simulation as an arbitrary function.

【0047】例えば、中央ラインの線幅が急増するパタ
ーン間隔150nm以下の領域で、シミュレーションの
計算結果を、酸拡散を抑制できるプロセス条件(PB温
度120℃、PEB温度80℃)での線幅増加量とフィ
ッティングする。本実施形態においては、収差σ=60
nmのとき(図2参照)、モンテカルロシミュレーショ
ンの計算結果と、酸拡散を抑制できるプロセス条件での
線幅増加量とが最もよくフィッティングした。このよう
なフィッティングから収差の値が求められる。
For example, in a region where the line width of the center line is sharply increased and the pattern interval is 150 nm or less, the calculation result of the simulation shows that the line width increase under the process conditions (PB temperature 120 ° C., PEB temperature 80 ° C.) which can suppress the acid diffusion Fit with quantity. In the present embodiment, the aberration σ = 60
In the case of nm (see FIG. 2), the best fit was obtained between the calculation result of the Monte Carlo simulation and the increase in the line width under the process conditions capable of suppressing the acid diffusion. The value of the aberration is obtained from such fitting.

【0048】上記の本発明の実施形態のビームプロファ
イル測定方法によれば、計算可能な後方散乱および前方
散乱のみでなく、電子光学系の収差や、フレアの程度と
範囲を把握することが可能となる。さらに、化学増幅型
レジストにおいて露光領域から未露光領域に酸が拡散す
る程度と範囲を把握することが可能となる。
According to the beam profile measuring method of the embodiment of the present invention, it is possible to grasp not only the backscatter and the forward scattering which can be calculated, but also the aberration of the electron optical system and the degree and range of the flare. Become. Further, it becomes possible to grasp the extent and range of acid diffusion from the exposed region to the unexposed region in the chemically amplified resist.

【0049】以上のように、ビームプロファイルを決定
する要因である後方散乱、前方散乱、電子光学系の収
差、酸拡散およびフレアが個別に求められることから、
レジストパターン形成に寄与するビームプロファイルを
より正確に把握することが可能となる。したがって、近
接効果補正を高精度に行い、レジストパターンの寸法と
設計寸法とのずれを小さくすることが可能となる。
As described above, since the back scattering, forward scattering, aberration of the electron optical system, acid diffusion and flare which are factors determining the beam profile are individually obtained,
It is possible to more accurately grasp the beam profile that contributes to the formation of the resist pattern. Therefore, it is possible to perform the proximity effect correction with high accuracy and reduce the deviation between the dimension of the resist pattern and the design dimension.

【0050】本実施形態の露光方法は、上記の本実施形
態のビームプロファイル測定方法によって求められたビ
ームプロファイルに基づいて、マスクパターンに近接効
果補正を加え、補正されたマスクを用いて可変成形型電
子ビーム直接描画を行うものである。
The exposure method according to the present embodiment performs proximity effect correction on a mask pattern based on the beam profile obtained by the above-described beam profile measurement method according to the present embodiment, and uses the corrected mask to perform variable shaping. Electron beam direct writing is performed.

【0051】本実施形態の露光方法によれば、パターン
形成に寄与する全ての要因を含んだビームのプロファイ
ルを測定し、測定されたビームプロファイルに基づいて
特定の要因について詳細に検討して、近接効果補正をよ
り正確に行うことが可能となる。したがって、パターン
が微細化され、パターン間隔が近接した場合にも、レジ
ストパターンの寸法と設計寸法とのずれを小さくするこ
とができる。
According to the exposure method of the present embodiment, a beam profile including all factors contributing to pattern formation is measured, and specific factors are examined in detail based on the measured beam profile. Effect correction can be performed more accurately. Therefore, even when the pattern is miniaturized and the pattern interval is close, the deviation between the dimension of the resist pattern and the design dimension can be reduced.

【0052】(実施形態2)本実施形態は、実施形態1
と同様に、HL−800Dを用いた電子ビームリソグラ
フィにおけるビームプロファイル測定方法を示す。上記
の通常のプロセス条件と、酸拡散を抑制できるプロセス
条件でパターンを形成し、それぞれビームプロファイル
を測定し、この測定結果とシミュレーション結果とから
レジスト中での酸拡散、フレアおよび電子光学系の収差
を分析する。シミュレーションは実施形態1と同様に行
うことができる。
(Embodiment 2) This embodiment corresponds to Embodiment 1.
Similarly to the above, a method for measuring a beam profile in electron beam lithography using HL-800D will be described. Patterns are formed under the above normal process conditions and under the process conditions that can suppress acid diffusion, and beam profiles are measured, respectively.According to the measurement results and simulation results, acid diffusion in the resist, flare, and aberration of the electron optical system To analyze. The simulation can be performed in the same manner as in the first embodiment.

【0053】本実施形態においては、レジストに複数本
のラインパターンを描画して、パターン間隔を変えた場
合の中央ラインと両端ラインの線幅差の変化から、ビー
ムプロファイルの各要因を測定する。ここで、両端ライ
ンの線幅は、両端ラインの線幅の平均であることが望ま
しいが、線幅の測定を簡略化するため、一端のラインの
線幅を代用することもできる。また、中央ラインは必ず
しも両端のラインパターンから等間隔の位置になくても
よく、両端のラインパターンの中央近傍にあればよい。
あるいは、中央近傍の2本程度のラインパターンの線幅
の平均を、中央ラインの線幅としてもよい。
In this embodiment, a plurality of line patterns are drawn on the resist, and each factor of the beam profile is measured from a change in the line width difference between the center line and both end lines when the pattern interval is changed. Here, it is desirable that the line width of both end lines is an average of the line widths of both end lines. However, in order to simplify the measurement of the line width, the line width of one end line can be substituted. Further, the center line does not necessarily have to be at a position equidistant from the line patterns at both ends, and may be near the center of the line patterns at both ends.
Alternatively, the average of the line widths of about two line patterns near the center may be used as the line width of the center line.

【0054】レジストの塗布工程やPB工程、露光工程
およびPEB工程については実施形態1と同様に行い、
例えば3本のラインパターンを形成する。露光量は例え
ば20μC/cm2 と一定にして、パターン間隔を例え
ば50nm〜2μmの範囲で変化させる。但し、パター
ン間隔やラインパターンの本数については、実施形態1
と同様に、後方散乱の影響を無視できる範囲内で任意に
変更できる。
The resist coating step, PB step, exposure step, and PEB step are performed in the same manner as in the first embodiment.
For example, three line patterns are formed. The exposure amount is fixed at, for example, 20 μC / cm 2, and the pattern interval is changed in a range of, for example, 50 nm to 2 μm. However, regarding the pattern interval and the number of line patterns, the first embodiment
Similarly to the above, the influence of the backscatter can be arbitrarily changed within a negligible range.

【0055】図2と同様に、パターン間隔に対して、中
央ラインと両端ラインの線幅差をプロットする。特定の
パターン間隔以上では、通常のプロセス条件での線幅差
と酸拡散を抑制できるプロセス条件での線幅差とが一致
する。この特定のパターン間隔以下、すなわち酸拡散の
影響が生じる範囲内では、通常のプロセス条件での線幅
差が、酸拡散を抑制できるプロセス条件での線幅差より
も大きくなる。
As in FIG. 2, the line width difference between the center line and both end lines is plotted against the pattern interval. Above a specific pattern interval, the line width difference under normal process conditions matches the line width difference under process conditions that can suppress acid diffusion. The line width difference under the normal process condition becomes larger than the line width difference under the process condition in which the acid diffusion can be suppressed within the specific pattern interval or less, that is, within the range in which the influence of the acid diffusion occurs.

【0056】また、パターン間隔が小さいほど、通常の
プロセス条件と酸拡散を抑制できるプロセス条件との実
験結果の差が大きくなる。このように、本実施形態によ
っても実施形態1と同様に、酸拡散の範囲と程度につい
て分析し、酸拡散がビームプロファイルに与える影響を
把握することができる。
The smaller the pattern interval, the greater the difference between the experimental results between the normal process conditions and the process conditions that can suppress acid diffusion. As described above, according to the present embodiment, similarly to the first embodiment, the range and the degree of the acid diffusion can be analyzed, and the influence of the acid diffusion on the beam profile can be grasped.

【0057】フレアについては、酸拡散を抑制できるプ
ロセス条件での線幅差と、計算結果とを比較して検討す
る。図2と同様に、パターン間隔が特定の範囲内にある
とき、酸拡散を抑制できるプロセス条件での線幅差が計
算結果よりも大きくなる。このようなパターン間隔の範
囲内で、フレアが大きくなることがわかる。
The flare will be examined by comparing the line width difference under the process conditions capable of suppressing acid diffusion with the calculation result. As in FIG. 2, when the pattern interval is within a specific range, the line width difference under the process conditions that can suppress the acid diffusion is larger than the calculation result. It can be seen that the flare increases within such a range of the pattern interval.

【0058】電子光学系の収差については、計算の際に
収差σの量を変数として入力し、最適化する。例えば、
ビームプロファイルを収差σのガウス関数としてモンテ
カルロシミュレーションを行う。あるいは、電子光学系
のビームプロファイルを任意の関数として、モンテカル
ロシミュレーションの結果と重畳してもよい。
The aberration of the electron optical system is optimized by inputting the amount of aberration σ as a variable at the time of calculation. For example,
A Monte Carlo simulation is performed using the beam profile as a Gaussian function of the aberration σ. Alternatively, the beam profile of the electron optical system may be superimposed on the result of the Monte Carlo simulation as an arbitrary function.

【0059】例えば、中央ラインと両端ラインの線幅差
が急増する特定のパターン間隔以下の領域(露光領域近
傍)で、シミュレーションの計算結果を、酸拡散を抑制
できるプロセス条件での線幅差とフィッティングする。
モンテカルロシミュレーションの計算結果と、酸拡散を
抑制できるプロセス条件での線幅差とが最もよくフィッ
ティングしたときの収差σを、電子光学系の収差とす
る。
For example, in a region (near an exposure region) below a specific pattern interval where the line width difference between the center line and both end lines sharply increases, the simulation calculation result is compared with the line width difference under the process conditions that can suppress acid diffusion. Fit.
The aberration σ when the calculation result of the Monte Carlo simulation and the line width difference under the process conditions that can suppress the acid diffusion are best fitted is the aberration of the electron optical system.

【0060】上記の本発明の実施形態のビームプロファ
イル測定方法によれば、計算可能な後方散乱および前方
散乱のみでなく、電子光学系の収差や、フレアの程度と
範囲を把握することが可能となる。さらに、化学増幅型
レジストにおいて露光領域から未露光領域に酸が拡散す
る程度と範囲を把握することが可能となる。
According to the beam profile measuring method of the embodiment of the present invention described above, it is possible to grasp not only the backscatter and the forward scattering which can be calculated, but also the aberration of the electron optical system and the degree and range of the flare. Become. Further, it becomes possible to grasp the extent and range of acid diffusion from the exposed region to the unexposed region in the chemically amplified resist.

【0061】以上のように、ビームプロファイルを決定
する要因である後方散乱、前方散乱、電子光学系の収
差、酸拡散およびフレアが個別に求められることから、
レジストパターン形成に寄与するビームプロファイルを
より正確に把握することが可能となる。したがって、近
接効果補正を高精度に行い、レジストパターンの寸法と
設計寸法とのずれを小さくすることが可能となる。
As described above, the back scattering, forward scattering, aberration of the electron optical system, acid diffusion, and flare, which are factors that determine the beam profile, are individually determined.
It is possible to more accurately grasp the beam profile that contributes to the formation of the resist pattern. Therefore, it is possible to perform the proximity effect correction with high accuracy and reduce the deviation between the dimension of the resist pattern and the design dimension.

【0062】本実施形態の露光方法は、上記の本実施形
態のビームプロファイル測定方法によって求められたビ
ームプロファイルに基づいて、マスクパターンに近接効
果補正を加え、補正されたマスクを用いて可変成形型電
子ビーム直接描画を行うものである。
The exposure method according to the present embodiment performs a proximity effect correction on a mask pattern based on the beam profile obtained by the beam profile measuring method according to the above-described embodiment, and uses a corrected mask to perform variable shaping. Electron beam direct writing is performed.

【0063】本実施形態の露光方法によれば、パターン
形成に寄与する全ての要因を含んだビームのプロファイ
ルを測定し、測定されたビームプロファイルに基づいて
特定の要因について詳細に検討して、近接効果補正をよ
り正確に行うことが可能となる。したがって、パターン
が微細化され、パターン間隔が近接した場合にも、レジ
ストパターンの寸法と設計寸法とのずれを小さくするこ
とができる。
According to the exposure method of the present embodiment, a beam profile including all factors contributing to pattern formation is measured, and specific factors are examined in detail based on the measured beam profile. Effect correction can be performed more accurately. Therefore, even when the pattern is miniaturized and the pattern interval is close, the deviation between the dimension of the resist pattern and the design dimension can be reduced.

【0064】本発明のビームプロファイル測定方法およ
び露光方法の実施形態は、上記の説明に限定されない。
例えば、電子ビームリソグラフィ以外のリソグラフィ、
例えばIPL、EUVリソグラフィ、あるいはX線リソ
グラフィ等におけるビームプロファイルの測定に本発明
を適用することも可能である。
Embodiments of the beam profile measuring method and the exposure method of the present invention are not limited to the above description.
For example, lithography other than electron beam lithography,
For example, the present invention can be applied to measurement of a beam profile in IPL, EUV lithography, X-ray lithography, or the like.

【0065】但し、上記の実施形態の電子ビーム直接描
画以外のリソグラフィに本発明を適用する場合、パター
ン間隔が異なる複数のマスクを作製する必要が生じる。
一方、上記の実施形態においては、パターン間隔が異な
る複数のマスクは不要であり、ビームプロファイルを比
較的容易に測定することが可能である。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
However, when the present invention is applied to lithography other than the electron beam direct writing of the above embodiment, it is necessary to produce a plurality of masks having different pattern intervals.
On the other hand, in the above embodiment, a plurality of masks having different pattern intervals are unnecessary, and the beam profile can be measured relatively easily. In addition, various changes can be made without departing from the gist of the present invention.

【0066】[0066]

【発明の効果】本発明のビームプロファイル測定方法に
よれば、ビームプロファイルを決定する要因のうち、レ
ジスト中での酸拡散、フレアおよび光学系の収差につい
て個別に解析できる。また、本発明の露光方法によれ
ば、ビームプロファイルに影響する複数の要因を考慮し
て、近接効果を高精度に補正することが可能となる。
According to the beam profile measuring method of the present invention, among the factors determining the beam profile, acid diffusion in the resist, flare, and aberration of the optical system can be individually analyzed. Further, according to the exposure method of the present invention, it becomes possible to correct the proximity effect with high accuracy in consideration of a plurality of factors affecting the beam profile.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の実施形態1に係るラインパター
ンのSEM写真である。
FIG. 1 is an SEM photograph of a line pattern according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は本発明の実施形態1に係り、パターン間
隔と中央ラインの線幅増加量との関係を、計算結果およ
び実験結果について示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a pattern interval and a line width increase amount of a center line according to the first embodiment of the present invention, with respect to a calculation result and an experimental result.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/30 541M ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/30 541M

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】露光面に複数のパターンを所定の間隔で、
露光により形成する工程と、 前記パターンのうちの少なくとも一つである特定パター
ンの線幅を測定する工程と、 少なくとも一回、前記間隔を変更して前記複数のパター
ンを露光により形成し、前記線幅を測定する工程と、 前記間隔の変化と前記測定結果の変化を対応させる工程
と、 前記露光面の前方散乱と後方散乱を第1のシミュレーシ
ョンにより計算する工程と、 露光光源の光学系の収差を変数とし、前記第1のシミュ
レーション結果を用いて、前記測定結果とフィッティン
グするように第2のシミュレーションを行い、前記間隔
の変化に対する前記線幅の変化を計算する工程と、 前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果がフィ
ッティングしたときの前記収差を求める工程と、 前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果とのず
れから、前記光学系に起因するビームの広がりを求める
工程とを有するビームプロファイル測定方法。
A plurality of patterns formed on an exposure surface at predetermined intervals;
Forming by exposure, and measuring a line width of a specific pattern that is at least one of the patterns, at least once, changing the interval, forming the plurality of patterns by exposure, the line A step of measuring a width; a step of associating a change in the interval with a change in the measurement result; a step of calculating forward scattering and back scattering of the exposure surface by a first simulation; and aberrations of an optical system of the exposure light source. Using the first simulation result as a variable, performing a second simulation to fit the measurement result, and calculating a change in the line width with respect to a change in the interval; Obtaining the aberration when the second simulation result is fitted; and calculating the second simulation result and the second simulation result. Obtaining a beam divergence caused by the optical system from a deviation from the result.
【請求項2】前記露光面は、露光により酸が発生して拡
散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制されるレジスト
を含み、 前記露光および前記線幅の測定を行う工程は、前記熱処
理を行い、前記拡散が抑制される条件で、前記露光およ
び前記線幅の測定を行う工程を含む請求項1記載のビー
ムプロファイル測定方法。
2. The method according to claim 1, wherein the exposed surface includes a resist that generates and diffuses an acid upon exposure and suppresses the diffusion by a heat treatment. The step of performing the exposure and measuring the line width includes performing the heat treatment. 2. The beam profile measuring method according to claim 1, further comprising the step of: performing the exposure and the measurement of the line width under conditions where the diffusion is suppressed.
【請求項3】前記露光面は、露光により酸が発生して拡
散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制されるレジスト
を含み、 前記露光および前記線幅の測定を行う工程は、前記熱処
理を行わず、前記レジスト中で酸が拡散する第1の条件
で、前記露光および前記線幅の測定を行う工程と、 前記熱処理を行い、前記拡散が抑制される第2の条件
で、前記露光および前記線幅の測定を行う工程とを含
み、 前記第2のシミュレーション工程は、前記第2の条件で
の前記測定結果を用いる工程であり、 前記第1の条件での前記測定結果と、前記第2の条件で
の前記測定結果とのずれから、前記酸拡散の範囲および
程度を求める工程をさらに有する請求項1記載のビーム
プロファイル測定方法。
3. The exposure surface includes a resist in which an acid is generated and diffused by exposure to light, and the diffusion is suppressed by a heat treatment. The step of performing the exposure and the measurement of the line width includes performing the heat treatment. A step of performing the exposure and the measurement of the line width under a first condition under which an acid is diffused in the resist; and performing the heat treatment under a second condition in which the diffusion is suppressed. Measuring the line width, the second simulation step is a step of using the measurement result under the second condition, and the measurement result under the first condition and the second simulation step are performed. 2. The beam profile measurement method according to claim 1, further comprising a step of obtaining a range and a degree of the acid diffusion from a deviation from the measurement result under the following condition.
【請求項4】前記熱処理は、前記露光前のプリベーキン
グと、前記露光後のポスト露光ベーキングの少なくとも
一方を含み、 前記プリベーキング温度は、前記第1の条件で前記第2
の条件よりも低く、 前記ポスト露光ベーキング温度は、前記第1の条件で前
記第2の条件よりも高い請求項3記載のビームプロファ
イル測定方法。
4. The heat treatment includes at least one of pre-baking before the exposure and post-exposure baking after the exposure, wherein the pre-baking temperature is the second temperature under the first condition.
4. The beam profile measuring method according to claim 3, wherein the post exposure baking temperature is higher than the second condition under the first condition.
【請求項5】前記パターンを形成する工程は、前記露光
面を電磁波または荷電粒子線で走査する工程を含む請求
項1記載のビームプロファイル測定方法。
5. The beam profile measuring method according to claim 1, wherein the step of forming the pattern includes a step of scanning the exposure surface with an electromagnetic wave or a charged particle beam.
【請求項6】前記荷電粒子線は電子ビームを含む請求項
5記載のビームプロファイル測定方法。
6. The beam profile measuring method according to claim 5, wherein said charged particle beam includes an electron beam.
【請求項7】前記パターンを形成する工程は、前記パタ
ーンを有するマスクを介して電磁波または荷電粒子線に
よる露光を行い、前記露光面に前記パターンを転写する
工程を含む請求項1記載のビームプロファイル測定方
法。
7. The beam profile according to claim 1, wherein the step of forming the pattern includes a step of performing exposure with an electromagnetic wave or a charged particle beam through a mask having the pattern, and transferring the pattern to the exposed surface. Measuring method.
【請求項8】前記間隔を変更して前記複数のパターンを
露光により形成する工程において、露光量は変更せず一
定とする請求項1記載のビームプロファイル測定方法。
8. The beam profile measuring method according to claim 1, wherein, in the step of forming the plurality of patterns by exposure while changing the interval, the exposure amount is kept constant without being changed.
【請求項9】前記特定パターンは、前記複数のパターン
のうち中央のパターン、または最も中央に近いパターン
である請求項1記載のビームプロファイル測定方法。
9. The beam profile measuring method according to claim 1, wherein the specific pattern is a central pattern or a pattern closest to the center among the plurality of patterns.
【請求項10】前記特定パターンの線幅は、複数のパタ
ーンの線幅の平均値である請求項1記載のビームプロフ
ァイル測定方法。
10. The beam profile measuring method according to claim 1, wherein the line width of the specific pattern is an average value of the line widths of a plurality of patterns.
【請求項11】前記パターンはライン状のパターンを含
む請求項1記載のビームプロファイル測定方法。
11. The beam profile measuring method according to claim 1, wherein said pattern includes a linear pattern.
【請求項12】露光面に複数のパターンを所定の間隔
で、露光により形成する工程と、 前記パターンのうちの少なくとも一つである第1の特定
パターンと、他の少なくとも一つである第2の特定パタ
ーンとの線幅差を測定する工程と、 少なくとも一回、前記間隔を変更して前記複数のパター
ンを露光により形成し、前記線幅差を測定する工程と、 前記間隔の変化と前記測定結果の変化を対応させる工程
と、 前記露光面の前方散乱と後方散乱を第1のシミュレーシ
ョンにより計算する工程と、 露光光源の光学系の収差を変数とし、前記第1のシミュ
レーション結果を用いて、前記測定結果とフィッティン
グするように第2のシミュレーションを行い、前記間隔
の変化に対する前記線幅差の変化を計算する工程と、 前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果がフィ
ッティングしたときの前記収差を求める工程と、 前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果とのず
れから、前記光学系に起因するビームの広がりを求める
工程とを有するビームプロファイル測定方法。
12. A step of forming a plurality of patterns on an exposed surface at predetermined intervals by exposure, a first specific pattern that is at least one of the patterns, and a second specific pattern that is at least one of the other. Measuring the line width difference with the specific pattern, at least once, forming the plurality of patterns by exposure while changing the interval, and measuring the line width difference; and A step of corresponding to a change in the measurement result; a step of calculating forward scatter and a back scatter of the exposure surface by a first simulation; and using the aberration of the optical system of the exposure light source as a variable, and using the first simulation result. Performing a second simulation so as to fit with the measurement result, and calculating a change in the line width difference with respect to the change in the interval; A step of determining the aberration when simulation results were fitted, the deviation between the measurement result and the second simulation result, the beam profile measuring method having a step of determining the spread of the beam due to the optical system.
【請求項13】前記露光面は、露光により酸が発生して
拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制されるレジス
トを含み、 前記露光および前記線幅差の測定を行う工程は、前記熱
処理を行い、前記拡散が抑制される条件で、前記露光お
よび前記線幅差の測定を行う工程を含む請求項12記載
のビームプロファイル測定方法。
13. The step of performing the exposure and the measurement of the line width difference, wherein the exposed surface includes a resist that generates and diffuses an acid upon exposure and suppresses the diffusion by a heat treatment. 13. The beam profile measuring method according to claim 12, further comprising a step of performing the exposure and the measurement of the line width difference under a condition where the diffusion is suppressed.
【請求項14】前記露光面は、露光により酸が発生して
拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制されるレジス
トを含み、 前記露光および前記線幅差の測定を行う工程は、前記熱
処理を行わず、前記レジスト中で酸が拡散する第1の条
件で、前記露光および前記線幅差の測定を行う工程と、 前記熱処理を行い、前記拡散が抑制される第2の条件
で、前記露光および前記線幅差の測定を行う工程とを含
み、 前記第2のシミュレーション工程は、前記第2の条件で
の前記測定結果を用いる工程であり、 前記第1の条件での前記測定結果と、前記第2の条件で
の前記測定結果とのずれから、前記酸拡散の範囲および
程度を求める工程をさらに有する請求項12記載のビー
ムプロファイル測定方法。
14. The exposure surface includes a resist in which an acid is generated and diffused by the exposure, and the diffusion is suppressed by a heat treatment. Performing the exposure and the measurement of the line width difference under the first condition in which the acid diffuses in the resist, and performing the exposure under the second condition in which the heat treatment is performed and the diffusion is suppressed. And a step of measuring the line width difference, wherein the second simulation step is a step using the measurement result under the second condition, and the measurement result under the first condition, 13. The beam profile measuring method according to claim 12, further comprising a step of obtaining a range and a degree of the acid diffusion from a deviation from the measurement result under the second condition.
【請求項15】前記熱処理は、前記露光前のプリベーキ
ングと、前記露光後のポスト露光ベーキングの少なくと
も一方を含み、 前記プリベーキング温度は、前記第1の条件で前記第2
の条件よりも低く、 前記ポスト露光ベーキング温度は、前記第1の条件で前
記第2の条件よりも高い請求項14記載のビームプロフ
ァイル測定方法。
15. The heat treatment includes at least one of pre-baking before the exposure and post-exposure baking after the exposure, wherein the pre-baking temperature is the second temperature under the first condition.
The beam profile measurement method according to claim 14, wherein the post-exposure baking temperature is lower than the first condition and the second condition is higher than the second condition under the first condition.
【請求項16】前記パターンを形成する工程は、前記露
光面を電磁波または荷電粒子線で走査する工程を含む請
求項12記載のビームプロファイル測定方法。
16. The beam profile measuring method according to claim 12, wherein the step of forming the pattern includes a step of scanning the exposure surface with an electromagnetic wave or a charged particle beam.
【請求項17】前記荷電粒子線は電子ビームを含む請求
項16記載のビームプロファイル測定方法。
17. The beam profile measuring method according to claim 16, wherein said charged particle beam includes an electron beam.
【請求項18】前記パターンを形成する工程は、前記パ
ターンを有するマスクを介して電磁波または荷電粒子線
による露光を行い、前記露光面に前記パターンを転写す
る工程を含む請求項12記載のビームプロファイル測定
方法。
18. The beam profile according to claim 12, wherein the step of forming the pattern includes a step of performing exposure with an electromagnetic wave or a charged particle beam through a mask having the pattern, and transferring the pattern to the exposed surface. Measuring method.
【請求項19】前記間隔を変更して前記複数のパターン
を露光により形成する工程において、露光量は変更せず
一定とする請求項12記載のビームプロファイル測定方
法。
19. The beam profile measuring method according to claim 12, wherein in the step of changing the interval to form the plurality of patterns by exposure, the exposure amount is fixed without changing.
【請求項20】前記第1の特定パターンは、前記複数の
パターンのうち中央のパターン、または最も中央に近い
パターンである請求項12記載のビームプロファイル測
定方法。
20. The beam profile measuring method according to claim 12, wherein the first specific pattern is a center pattern or a pattern closest to the center among the plurality of patterns.
【請求項21】前記第2の特定パターンの線幅は、前記
複数のパターンのうち両端のパターンの線幅の平均値で
ある請求項12記載のビームプロファイル測定方法。
21. The beam profile measuring method according to claim 12, wherein the line width of the second specific pattern is an average value of line widths of both end patterns of the plurality of patterns.
【請求項22】前記第2の特定パターンは、前記複数の
パターンのうち一端のパターンである請求項12記載の
ビームプロファイル測定方法。
22. The beam profile measuring method according to claim 12, wherein said second specific pattern is one of the plurality of patterns.
【請求項23】前記第1の特定パターンの線幅と前記第
2の特定パターンの線幅の少なくとも一方は、複数のパ
ターンの線幅の平均値である請求項12記載のビームプ
ロファイル測定方法。
23. The beam profile measuring method according to claim 12, wherein at least one of the line width of the first specific pattern and the line width of the second specific pattern is an average value of the line widths of a plurality of patterns.
【請求項24】前記パターンはライン状のパターンを含
む請求項12記載のビームプロファイル測定方法。
24. The beam profile measuring method according to claim 12, wherein said pattern includes a line pattern.
【請求項25】露光面に複数のパターンを所定の間隔
で、露光により形成する工程と、 前記パターンのうちの少なくとも一つである特定パター
ンの線幅を測定する工程と、 少なくとも一回、前記間隔を変更して前記複数のパター
ンを露光により形成し、前記線幅を測定する工程と、 前記間隔の変化と前記測定結果の変化を対応させる工程
と、 前記露光面の前方散乱と後方散乱を第1のシミュレーシ
ョンにより計算する工程と、 露光光源の光学系の収差を変数とし、前記第1のシミュ
レーション結果を用いて、前記測定結果とフィッティン
グするように第2のシミュレーションを行い、前記間隔
の変化に対する前記線幅の変化を計算する工程と、 前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果がフィ
ッティングしたときの前記収差を求める工程と、 前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果とのず
れから、前記光学系に起因するビームの広がりを求める
工程と、 前記収差および前記ビームの広がりを用いて前記パター
ンの一部に補正を加える工程と、 前記露光面と同等の他の露光面に、補正された前記パタ
ーンを露光により形成する工程とを有する露光方法。
25. A step of forming a plurality of patterns on an exposure surface at predetermined intervals by exposure, and a step of measuring a line width of a specific pattern which is at least one of the patterns; Forming a plurality of patterns by exposure by changing an interval, measuring the line width, causing the change in the interval to correspond to the change in the measurement result, and the forward scattering and the back scattering of the exposed surface. Calculating by a first simulation, performing a second simulation using the aberration of the optical system of the exposure light source as a variable, and using the first simulation result to fit the measurement result, Calculating the change in the line width with respect to, and determining the aberration when the measurement result and the second simulation result are fitted. A step of obtaining a beam spread caused by the optical system from a difference between the measurement result and the second simulation result; and correcting a part of the pattern using the aberration and the beam spread. An exposure method, comprising: adding, and forming the corrected pattern by exposure on another exposure surface equivalent to the exposure surface.
【請求項26】前記露光面は、露光により酸が発生して
拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制されるレジス
トを含み、 前記露光および前記線幅の測定を行う工程は、前記熱処
理を行わず、前記レジスト中で酸が拡散する第1の条件
で、前記露光および前記線幅の測定を行う工程と、 前記熱処理を行い、前記拡散が抑制される第2の条件
で、前記露光および前記線幅の測定を行う工程とを含
み、 前記第2のシミュレーション工程は、前記第2の条件で
の前記測定結果を用いる工程であり、 前記第1の条件での前記測定結果と、前記第2の条件で
の前記測定結果とのずれから、前記酸拡散の範囲および
程度を求める工程をさらに有し、 前記パターンの一部に補正を加える工程において、前記
酸拡散の範囲および程度を用いる請求項25記載の露光
方法。
26. The exposure surface includes a resist that generates and diffuses an acid upon exposure and suppresses the diffusion by a heat treatment. The step of performing the exposure and the measurement of the line width includes performing the heat treatment. A step of performing the exposure and the measurement of the line width under a first condition in which an acid diffuses in the resist; Measuring the line width, the second simulation step is a step of using the measurement result under the second condition, and the measurement result under the first condition and the second simulation step are performed. Further comprising a step of obtaining a range and a degree of the acid diffusion from a deviation from the measurement result under the condition of (1), wherein the range and the degree of the acid diffusion are used in the step of correcting a part of the pattern. 25 notes Exposure method.
【請求項27】露光面に複数のパターンを所定の間隔
で、露光により形成する工程と、 前記パターンのうちの少なくとも一つである第1の特定
パターンと、他の少なくとも一つである第2の特定パタ
ーンとの線幅差を測定する工程と、 少なくとも一回、前記間隔を変更して前記複数のパター
ンを露光により形成し、前記線幅差を測定する工程と、 前記間隔の変化と前記測定結果の変化を対応させる工程
と、 前記露光面の前方散乱と後方散乱を第1のシミュレーシ
ョンにより計算する工程と、 露光光源の光学系の収差を変数とし、前記第1のシミュ
レーション結果を用いて、前記測定結果とフィッティン
グするように第2のシミュレーションを行い、前記間隔
の変化に対する前記線幅差の変化を計算する工程と、 前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果がフィ
ッティングしたときの前記収差を求める工程と、 前記測定結果と前記第2のシミュレーション結果とのず
れから、前記光学系に起因するビームの広がりを求める
工程と、 前記収差および前記ビームの広がりを用いて前記パター
ンの一部に補正を加える工程と、 前記露光面と同等の他の露光面に、補正された前記パタ
ーンを露光により形成する工程とを有する露光方法。
27. A step of forming a plurality of patterns on an exposed surface at predetermined intervals by exposure, a first specific pattern which is at least one of the patterns, and a second specific pattern which is at least one of the other. Measuring the line width difference with the specific pattern, at least once, forming the plurality of patterns by exposure while changing the interval, and measuring the line width difference; and A step of associating a change in the measurement result, a step of calculating forward scattering and back scattering of the exposure surface by a first simulation, and using the aberration of the optical system of the exposure light source as a variable and Performing a second simulation so as to fit with the measurement result, and calculating a change in the line width difference with respect to the change in the interval; A step of obtaining the aberration when the simulation result is fitted; a step of obtaining a spread of a beam caused by the optical system from a difference between the measurement result and the second simulation result; and An exposure method comprising: correcting a part of the pattern by using spread; and forming the corrected pattern by exposure on another exposure surface equivalent to the exposure surface.
【請求項28】前記露光面は、露光により酸が発生して
拡散し、かつ熱処理により前記拡散が抑制されるレジス
トを含み、 前記露光および前記線幅差の測定を行う工程は、前記熱
処理を行わず、前記レジスト中で酸が拡散する第1の条
件で、前記露光および前記線幅差の測定を行う工程と、 前記熱処理を行い、前記拡散が抑制される第2の条件
で、前記露光および前記線幅差の測定を行う工程とを含
み、 前記第2のシミュレーション工程は、前記第2の条件で
の前記測定結果を用いる工程であり、 前記第1の条件での前記測定結果と、前記第2の条件で
の前記測定結果とのずれから、前記酸拡散の範囲および
程度を求める工程をさらに有し、 前記パターンの一部に補正を加える工程において、前記
酸拡散の範囲および程度を用いる請求項27記載の露光
方法。
28. The method according to claim 28, wherein the exposed surface includes a resist that generates and diffuses an acid upon exposure and suppresses the diffusion by a heat treatment. The step of performing the exposure and the measurement of the line width difference includes performing the heat treatment. Performing the exposure and the measurement of the line width difference under the first condition in which the acid diffuses in the resist, and performing the exposure under the second condition in which the heat treatment is performed and the diffusion is suppressed. And a step of measuring the line width difference, wherein the second simulation step is a step using the measurement result under the second condition, and the measurement result under the first condition, A step of obtaining a range and a degree of the acid diffusion from a deviation from the measurement result under the second condition, wherein in the step of correcting a part of the pattern, the range and the degree of the acid diffusion are determined. Claims used The exposure method of 7, wherein.
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