JP3181563B2 - レジストパターン形状のシミュレーション方法およびシミュレーション装置 - Google Patents
レジストパターン形状のシミュレーション方法およびシミュレーション装置Info
- Publication number
- JP3181563B2 JP3181563B2 JP3929599A JP3929599A JP3181563B2 JP 3181563 B2 JP3181563 B2 JP 3181563B2 JP 3929599 A JP3929599 A JP 3929599A JP 3929599 A JP3929599 A JP 3929599A JP 3181563 B2 JP3181563 B2 JP 3181563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resist
- diffusion
- pattern shape
- resist pattern
- post
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリソグラフィ技術に
係り、特にレジストパターン形状のシミュレーション方
法及びシミュレーション装置に関する。
係り、特にレジストパターン形状のシミュレーション方
法及びシミュレーション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＬＳＩの高集積化にともない素子は微細
化し、複雑な構造になってきた。そのため、試作実験の
繰返しだけでなく、計算機シミュレーションによりプロ
セス因子を絞り込み、試作実験の回数や開発期間を短く
し、開発効率を高めることが重要になり、実際の素子製
造工程を評価できるシミュレーターが用いられている。
化し、複雑な構造になってきた。そのため、試作実験の
繰返しだけでなく、計算機シミュレーションによりプロ
セス因子を絞り込み、試作実験の回数や開発期間を短く
し、開発効率を高めることが重要になり、実際の素子製
造工程を評価できるシミュレーターが用いられている。
【０００３】例えば、光を用いた露光装置による微細パ
ターン作製工程では、入射した露光光が基板から反射す
るために、入射光と反射光が干渉してレジスト中に定在
波が発生する。この定在波によりレジストが感光するた
めに、露光後のレジスト中の露光潜像は同様な定在波状
になる。このままで現像すると定在波を反映した、寸法
制御性の悪いレジストパターンになってしまう。この所
謂、定在波効果を軽減するために、実際のプロセスでは
露光後加熱によりレジスト中の感光剤を熱拡散させて、
定在波を取り除いている。従来のシミュレーターではこ
の露光後加熱工程を評価するために、実際に露光後加熱
後のレジスト形状を走査型電子顕微鏡で観測、測定し
て、この形状を再現するようにシミュレーションのパラ
メータとしての最適の拡散定数を探索して、この拡散定
数を用いてシミュレートしている。このようなシミュレ
ーターの例は、ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル
・ソサエティ第１３４巻、第１号、第１４８から１５２
頁（１９８７年）（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，ｖｏ１．１３
４，Ｎｏ．１，ｐｐ．１４８−１５２，Ｊａｎｕａｒ
ｙ，１９８７）におけるディベロップメント・オブ・ポ
ジティブ・フォトレジスト（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｏｆ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）な
る論文に記載されている。
ターン作製工程では、入射した露光光が基板から反射す
るために、入射光と反射光が干渉してレジスト中に定在
波が発生する。この定在波によりレジストが感光するた
めに、露光後のレジスト中の露光潜像は同様な定在波状
になる。このままで現像すると定在波を反映した、寸法
制御性の悪いレジストパターンになってしまう。この所
謂、定在波効果を軽減するために、実際のプロセスでは
露光後加熱によりレジスト中の感光剤を熱拡散させて、
定在波を取り除いている。従来のシミュレーターではこ
の露光後加熱工程を評価するために、実際に露光後加熱
後のレジスト形状を走査型電子顕微鏡で観測、測定し
て、この形状を再現するようにシミュレーションのパラ
メータとしての最適の拡散定数を探索して、この拡散定
数を用いてシミュレートしている。このようなシミュレ
ーターの例は、ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル
・ソサエティ第１３４巻、第１号、第１４８から１５２
頁（１９８７年）（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔ
ｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ，ｖｏ１．１３
４，Ｎｏ．１，ｐｐ．１４８−１５２，Ｊａｎｕａｒ
ｙ，１９８７）におけるディベロップメント・オブ・ポ
ジティブ・フォトレジスト（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ｏｆ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｐｈｏｔｏｒｅｓｉｓｔ）な
る論文に記載されている。
【０００４】また、最近は高感度のレジストとして化学
増幅系レジストが使用されている。例えば、ある種の化
学増幅系レジストでは露光により生じた酸が、加熱時に
連鎖反応の触媒として働くことにより、少量の露光量で
多くの化学反応をレジスト中で引起こし高感度化を達成
している。このレジストの加熱時の酸の拡散は、レジス
トパターンに重要な影響を与えている。従来のシミュレ
ーションでは、この工程をシミュレーションに取り込む
ために、実際に露光後加熱、現像後のレジストパターン
を走査型電子顕微鏡で計測し、シミュレーションが再現
できるように酸の拡散定数を求めるという予備的な実測
をおこないシミュレーションパラメータを求めている。
増幅系レジストが使用されている。例えば、ある種の化
学増幅系レジストでは露光により生じた酸が、加熱時に
連鎖反応の触媒として働くことにより、少量の露光量で
多くの化学反応をレジスト中で引起こし高感度化を達成
している。このレジストの加熱時の酸の拡散は、レジス
トパターンに重要な影響を与えている。従来のシミュレ
ーションでは、この工程をシミュレーションに取り込む
ために、実際に露光後加熱、現像後のレジストパターン
を走査型電子顕微鏡で計測し、シミュレーションが再現
できるように酸の拡散定数を求めるという予備的な実測
をおこないシミュレーションパラメータを求めている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、解決しようと
する課題は、上記予備的な実験を行なうことなく、ウェ
ハ上に形成されるレジストパターン形状を数値シミュレ
ーションにより予測する方法およびこのシミュレーショ
ン手法に基づくシミュレーション装置を提供することで
ある。
する課題は、上記予備的な実験を行なうことなく、ウェ
ハ上に形成されるレジストパターン形状を数値シミュレ
ーションにより予測する方法およびこのシミュレーショ
ン手法に基づくシミュレーション装置を提供することで
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、基板上に塗
布、露光前加熱工程により形成されたレジスト薄膜上に
パターン情報を有するエネルギー線を照射し、露光後加
熱、現像処理後に得られるレジストのパターン形状を予
測するシミュレーション装置又はシミュレーション方法
において、前記加熱工程における拡散現象を分子動力学
法により計算する計算手段又は計算工程を備えているこ
とを特徴とする。
布、露光前加熱工程により形成されたレジスト薄膜上に
パターン情報を有するエネルギー線を照射し、露光後加
熱、現像処理後に得られるレジストのパターン形状を予
測するシミュレーション装置又はシミュレーション方法
において、前記加熱工程における拡散現象を分子動力学
法により計算する計算手段又は計算工程を備えているこ
とを特徴とする。
【０００７】この発明は、計算機を用いて分子動力学法
により拡散定数を求める工程を導入したものである。
により拡散定数を求める工程を導入したものである。
【０００８】本発明では、計算機を用いて分子動力学法
により拡散定数を求めるので、拡散定数を求めるための
予備的な実験をすることなく、レジストパターン寸法及
びレジストパターン形状を簡便に数値予測することがで
きる。
により拡散定数を求めるので、拡散定数を求めるための
予備的な実験をすることなく、レジストパターン寸法及
びレジストパターン形状を簡便に数値予測することがで
きる。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．ここでは一例とし
て、分子動力学法を用いて感光剤（拡散対象物の一例）
の拡散定数を計算した実施の形態について記す。本発明
のレジストパターン形状のシミュレーション方法のフロ
ーチャートを図１に示す。
て、分子動力学法を用いて感光剤（拡散対象物の一例）
の拡散定数を計算した実施の形態について記す。本発明
のレジストパターン形状のシミュレーション方法のフロ
ーチャートを図１に示す。
【００１０】まず、通常のリソグラフィシミュレーショ
ンと同様に露光波長、コヒーレンス、レジストの膜厚、
屈折率などの光学パラメータを用いて、レジスト中の光
強度分布と感光剤濃度分布を計算する（処理１）。次
に、レジストを構成する分子の組成と分子構造と露光後
加熱温度とを入力パラメータとして分子動力学法により
感光剤の拡散定数を計算する（処理２）。この処理２で
得られた拡散定数をもとにして、あとは通常のリソグラ
フィシミュレーションと同様に、処理１で求めた感光剤
濃度分布を初期分布として拡散方程式から加熱後の感光
剤濃度分布を計算し（処理３）、各感光剤濃度分布に対
応した現像速度からなる現像パラメータをもとにレジス
トパターン形状等を計算し（処理４）、処理４で計算し
て得られたレジストパターン形状等を表示する（処理
５）。
ンと同様に露光波長、コヒーレンス、レジストの膜厚、
屈折率などの光学パラメータを用いて、レジスト中の光
強度分布と感光剤濃度分布を計算する（処理１）。次
に、レジストを構成する分子の組成と分子構造と露光後
加熱温度とを入力パラメータとして分子動力学法により
感光剤の拡散定数を計算する（処理２）。この処理２で
得られた拡散定数をもとにして、あとは通常のリソグラ
フィシミュレーションと同様に、処理１で求めた感光剤
濃度分布を初期分布として拡散方程式から加熱後の感光
剤濃度分布を計算し（処理３）、各感光剤濃度分布に対
応した現像速度からなる現像パラメータをもとにレジス
トパターン形状等を計算し（処理４）、処理４で計算し
て得られたレジストパターン形状等を表示する（処理
５）。
【００１１】図１に示したレジストパターン形状のシミ
ュレーション方法に基づく本発明のレジストパターン形
状のシミュレーション装置を図２に示す。端末１により
入力された光学パラメータ、レジストパラメータ、拡散
定数を除く拡散パラメータ、現像パラメータを入力デー
タ２とし、入力データメモリ６へ記憶する。記憶装置３
には、上記処理１〜５を実行するプログラムが格納され
ている。処理２を実行するために記憶装置３に格納され
ている「レジストパラメータを入力パラメータとして拡
散定数を分子動力学計算するプログラム（計算手段の一
例）」を用いてＣＰＵ４により拡散定数を拡散パラメー
タのひとつとして出力データメモリ７へ出力する。そし
て、拡散定数は処理３が実行されるとき、拡散パラメー
タのひとつとして入力される。シミュレーション装置
は、処理１〜５の計算を実行し、計算結果を出力データ
メモリ７に格納し、出力データ５として端末１の画面上
に表示する。なお、処理１〜５の計算結果は、すべて出
力データメモリ７へ出力され記憶され、次の処理で必要
な都度、出力データメモリ７から入力される。
ュレーション方法に基づく本発明のレジストパターン形
状のシミュレーション装置を図２に示す。端末１により
入力された光学パラメータ、レジストパラメータ、拡散
定数を除く拡散パラメータ、現像パラメータを入力デー
タ２とし、入力データメモリ６へ記憶する。記憶装置３
には、上記処理１〜５を実行するプログラムが格納され
ている。処理２を実行するために記憶装置３に格納され
ている「レジストパラメータを入力パラメータとして拡
散定数を分子動力学計算するプログラム（計算手段の一
例）」を用いてＣＰＵ４により拡散定数を拡散パラメー
タのひとつとして出力データメモリ７へ出力する。そし
て、拡散定数は処理３が実行されるとき、拡散パラメー
タのひとつとして入力される。シミュレーション装置
は、処理１〜５の計算を実行し、計算結果を出力データ
メモリ７に格納し、出力データ５として端末１の画面上
に表示する。なお、処理１〜５の計算結果は、すべて出
力データメモリ７へ出力され記憶され、次の処理で必要
な都度、出力データメモリ７から入力される。
【００１２】以下に図２に示すシミュレーション装置を
用いてｉ線露光用フォトレジストの計算例について示
す。まず、通常のリソグラフィシミュレーションと同様
に露光波長０．３６５μｍ、露光装置の開口数０．５
０、露光装置のコヒーレンスファクタ０．６０、露光装
置のデフォーカス０．０μｍ、レジストの膜厚１．１μ
ｍ、レジストの光学特性はＡ＝０．８４μｍ-1、Ｂ＝
０．１７μｍ-1、Ｃ＝０．０１４ｃｍ2 μｍ-1の光学パ
ラメータを端末から入力して、レジスト中の光強度分布
と感光剤濃度分布を計算し、処理１を行う。
用いてｉ線露光用フォトレジストの計算例について示
す。まず、通常のリソグラフィシミュレーションと同様
に露光波長０．３６５μｍ、露光装置の開口数０．５
０、露光装置のコヒーレンスファクタ０．６０、露光装
置のデフォーカス０．０μｍ、レジストの膜厚１．１μ
ｍ、レジストの光学特性はＡ＝０．８４μｍ-1、Ｂ＝
０．１７μｍ-1、Ｃ＝０．０１４ｃｍ2 μｍ-1の光学パ
ラメータを端末から入力して、レジスト中の光強度分布
と感光剤濃度分布を計算し、処理１を行う。
【００１３】次に、レジストを構成する分子であるノボ
ラック樹脂と感光剤の組成比５：１とノボラック樹脂と
感光剤の分子構造とからなるレジストパラメータと、露
光後加熱温度とを端末から入力して、分子動力学法によ
り入力された露光後加熱温度におけるレジスト中の感光
剤の拡散定数を計算し、処理２を行う。また、露光後加
熱温度の値を変えて処理２を実行することにより、各露
光後加熱温度に対応した拡散定数が計算できる。この処
理２は本発明の特徴であるので以下詳細に説明する。
ラック樹脂と感光剤の組成比５：１とノボラック樹脂と
感光剤の分子構造とからなるレジストパラメータと、露
光後加熱温度とを端末から入力して、分子動力学法によ
り入力された露光後加熱温度におけるレジスト中の感光
剤の拡散定数を計算し、処理２を行う。また、露光後加
熱温度の値を変えて処理２を実行することにより、各露
光後加熱温度に対応した拡散定数が計算できる。この処
理２は本発明の特徴であるので以下詳細に説明する。
【００１４】分子動力学法は、分子シミュレーションの
一つで、計算すべき分子系を多数の粒子から構成される
系と考えて、与えれられた粒子間相互作用を用いて各粒
子間に働く力を求め、古典力学的な運動方程式に基づい
て全粒子を一斉に動かし、計算された粒子の位置と速度
などの情報から系に関する種々の物理量を求める方法で
ある。したがって、量子力学計算に比べて計算時間が格
段に速く、高分子のような原子数の多い系の計算に最適
であるという特徴がある。また、粒子間相互作用として
的確なポテンシャルを選べば、量子力学計算以上の高い
精度で計算できるとされている。レジスト系を計算する
場合には、計算対象が膨大な個数の分子になってしま
う。それを避けるため、３次元周期境界条件のもとで、
レジスト膜構造をシミュレートし、全エネルギーを計算
する。エネルギーが最小になるように各粒子を動かすこ
とにより、分子構造が最適化される。この手法により、
分子間の相互作用を考慮して、レジスト膜のシミュレー
ションが可能になる。系のエネルギーが安定になった状
態で計算を続け、感光剤の分子座標の時間変化の情報を
取る。このダイナミックス計算結果を利用して、拡散定
数を求めることができる。図３に分子動力学計算結果の
一例を示す。図３において、実線１１は、感光剤分子の
平均二乗変位の拡散時間依存性を示す計算値を示す実
線、すなわち、分子動力学法の計算結果である。破線１
２は、感光剤分子の平均二乗変位の拡散時間依存性を示
す計算値を理論式である以下の式１に当てはめた直線を
示す点線である。図３より、時間ｔの間に感光剤分子が
Δｒ変位したとすると、平均二乗変位＜（Δｒ）2 ＞
（＜＞は、平均を意味する）と拡散定数Ｄとの間には、 ＜（Δｒ）2 ＞＝６Ｄｔ＋ａ 式１ の関係が成り立つ。ここで、ａは定数である。この式１
は、図３に示す分子動力学計算結果（実線１１）を近似
した一次方程式（破線１２）である。この関係式から拡
散定数Ｄが以上のように求められる。 Ｄ＝（＜（Δｒ）2 ＞−ａ）／６ｔ 式２ 式２は、拡散定数Ｄは、ある露光後加熱温度における露
光後加熱時間の単位時間あたりの感光剤分子の平均二乗
変位の増加量に対応することを示している。この拡散定
数Ｄは、レジストパラメータを入力パラメータとして拡
散定数を分子動力学計算するプログラムの計算結果とし
て出力データメモリ７に記憶される。
一つで、計算すべき分子系を多数の粒子から構成される
系と考えて、与えれられた粒子間相互作用を用いて各粒
子間に働く力を求め、古典力学的な運動方程式に基づい
て全粒子を一斉に動かし、計算された粒子の位置と速度
などの情報から系に関する種々の物理量を求める方法で
ある。したがって、量子力学計算に比べて計算時間が格
段に速く、高分子のような原子数の多い系の計算に最適
であるという特徴がある。また、粒子間相互作用として
的確なポテンシャルを選べば、量子力学計算以上の高い
精度で計算できるとされている。レジスト系を計算する
場合には、計算対象が膨大な個数の分子になってしま
う。それを避けるため、３次元周期境界条件のもとで、
レジスト膜構造をシミュレートし、全エネルギーを計算
する。エネルギーが最小になるように各粒子を動かすこ
とにより、分子構造が最適化される。この手法により、
分子間の相互作用を考慮して、レジスト膜のシミュレー
ションが可能になる。系のエネルギーが安定になった状
態で計算を続け、感光剤の分子座標の時間変化の情報を
取る。このダイナミックス計算結果を利用して、拡散定
数を求めることができる。図３に分子動力学計算結果の
一例を示す。図３において、実線１１は、感光剤分子の
平均二乗変位の拡散時間依存性を示す計算値を示す実
線、すなわち、分子動力学法の計算結果である。破線１
２は、感光剤分子の平均二乗変位の拡散時間依存性を示
す計算値を理論式である以下の式１に当てはめた直線を
示す点線である。図３より、時間ｔの間に感光剤分子が
Δｒ変位したとすると、平均二乗変位＜（Δｒ）2 ＞
（＜＞は、平均を意味する）と拡散定数Ｄとの間には、 ＜（Δｒ）2 ＞＝６Ｄｔ＋ａ 式１ の関係が成り立つ。ここで、ａは定数である。この式１
は、図３に示す分子動力学計算結果（実線１１）を近似
した一次方程式（破線１２）である。この関係式から拡
散定数Ｄが以上のように求められる。 Ｄ＝（＜（Δｒ）2 ＞−ａ）／６ｔ 式２ 式２は、拡散定数Ｄは、ある露光後加熱温度における露
光後加熱時間の単位時間あたりの感光剤分子の平均二乗
変位の増加量に対応することを示している。この拡散定
数Ｄは、レジストパラメータを入力パラメータとして拡
散定数を分子動力学計算するプログラムの計算結果とし
て出力データメモリ７に記憶される。
【００１５】以上の処理２で得られた感光剤の拡散定数
Ｄ＝５．３ｎｍ2 ／ｓを出力データメモリ７から入力
し、拡散パラメータとして記憶されている露光後加熱時
間と露光後加熱温度とを入力データメモリ６から入力し
て、通常のリソグラフィシミュレーションと同様に処理
１で求めた感光剤濃度分布を初期分布として拡散方程式
から加熱後の感光剤濃度分布を計算し、処理３を行う。
次に通常のリソグラフィシミュレーションと同様に各感
光剤濃度分布に対応した現像速度からなる現像パラメー
タをもとにレジストパターン形状等を計算して処理４を
行い、処理４で計算して得られたレジストパターン形状
等を端末に表示する。その計算結果は走査型電子顕微鏡
測定の実測データと良く一致した。以上の方法で拡散定
数を求めるための予備的な実測実験をすることなく、精
度良くレジストのパターン形状を求めることができた。
Ｄ＝５．３ｎｍ2 ／ｓを出力データメモリ７から入力
し、拡散パラメータとして記憶されている露光後加熱時
間と露光後加熱温度とを入力データメモリ６から入力し
て、通常のリソグラフィシミュレーションと同様に処理
１で求めた感光剤濃度分布を初期分布として拡散方程式
から加熱後の感光剤濃度分布を計算し、処理３を行う。
次に通常のリソグラフィシミュレーションと同様に各感
光剤濃度分布に対応した現像速度からなる現像パラメー
タをもとにレジストパターン形状等を計算して処理４を
行い、処理４で計算して得られたレジストパターン形状
等を端末に表示する。その計算結果は走査型電子顕微鏡
測定の実測データと良く一致した。以上の方法で拡散定
数を求めるための予備的な実測実験をすることなく、精
度良くレジストのパターン形状を求めることができた。
【００１６】実施の形態２．実施の形態２では、化学増
幅系レジスト系に適用した例を示し、本発明の手法が、
リソグラフィシミュレーションとして有効であることを
示す。実施の形態１で感光剤の拡散定数を求める代わり
に、実施の形態２では、酸（拡散対象物の一例）の拡散
定数を分子動力学計算すること以外は実施の形態１の操
作と同じである。即ち、通常のリソグラフィシミュレー
ションと同様に露光波長、コヒーレンス、レジストの膜
厚、屈折率などの光学パラメータを用いて、レジスト中
の光強度分布と感光剤（ここでは酸発生剤や酸に対応す
る）の濃度分布を計算する（処理１）。次に、レジスト
を構成する分子の組成と分子構造を入力パラメータとし
て分子動力学法により酸の拡散定数を計算する（処理
２）。この処理２で得られた拡散定数をもとにして、あ
とは通常のリソグラフィシミュレーションと同様に、処
理１で求めた感光剤濃度分布を初期分布として拡散方程
式から加熱後の感光剤濃度分布を計算し（処理３）、各
感光剤濃度分布に対応した現像速度からなる現像パラメ
ータをもとにレジストパターン形状等を計算し（処理
４）、処理４で計算して得られたレジストパターン形状
等を表示する（処理５）。その計算結果は走査型電子顕
微鏡測定の実測データと良く一致した。以上の方法で拡
散定数を求めるための予備的な実測実験をすることな
く、精度良くレジストのパターン形状を求めることがで
きた。
幅系レジスト系に適用した例を示し、本発明の手法が、
リソグラフィシミュレーションとして有効であることを
示す。実施の形態１で感光剤の拡散定数を求める代わり
に、実施の形態２では、酸（拡散対象物の一例）の拡散
定数を分子動力学計算すること以外は実施の形態１の操
作と同じである。即ち、通常のリソグラフィシミュレー
ションと同様に露光波長、コヒーレンス、レジストの膜
厚、屈折率などの光学パラメータを用いて、レジスト中
の光強度分布と感光剤（ここでは酸発生剤や酸に対応す
る）の濃度分布を計算する（処理１）。次に、レジスト
を構成する分子の組成と分子構造を入力パラメータとし
て分子動力学法により酸の拡散定数を計算する（処理
２）。この処理２で得られた拡散定数をもとにして、あ
とは通常のリソグラフィシミュレーションと同様に、処
理１で求めた感光剤濃度分布を初期分布として拡散方程
式から加熱後の感光剤濃度分布を計算し（処理３）、各
感光剤濃度分布に対応した現像速度からなる現像パラメ
ータをもとにレジストパターン形状等を計算し（処理
４）、処理４で計算して得られたレジストパターン形状
等を表示する（処理５）。その計算結果は走査型電子顕
微鏡測定の実測データと良く一致した。以上の方法で拡
散定数を求めるための予備的な実測実験をすることな
く、精度良くレジストのパターン形状を求めることがで
きた。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法で
は、半導体デバイス製造や液晶デバイス等に係るリソグ
ラフィ技術において、拡散現象を見積もるための予備的
な実測実験を行なうこと無く、レジストパターン寸法及
びレジストパターン形状を簡便に数値予測するできると
いう利点がある。
は、半導体デバイス製造や液晶デバイス等に係るリソグ
ラフィ技術において、拡散現象を見積もるための予備的
な実測実験を行なうこと無く、レジストパターン寸法及
びレジストパターン形状を簡便に数値予測するできると
いう利点がある。
【００１８】拡散定数は温度依存性があるので従来の方
法ではシミュレーション温度が変わるたびに実測実験が
必要になり、シミュレーションを始める前に準備時間が
かかってしまうが、本発明では、処理２のパラメータの
ひとつとして加熱温度を入力すれば、その加熱温度に対
応する拡散定数が計算で求められるので、そのような予
備実験は必要ないという利点がある。
法ではシミュレーション温度が変わるたびに実測実験が
必要になり、シミュレーションを始める前に準備時間が
かかってしまうが、本発明では、処理２のパラメータの
ひとつとして加熱温度を入力すれば、その加熱温度に対
応する拡散定数が計算で求められるので、そのような予
備実験は必要ないという利点がある。
【００１９】また、実験で求めた拡散定数には実験誤差
が含まれるので精度が良くない。本発明では測定誤差が
含まれない為に精度良くシミュレーションできるという
利点がある。
が含まれるので精度が良くない。本発明では測定誤差が
含まれない為に精度良くシミュレーションできるという
利点がある。
【００２０】また、レジストに用いられる高分子の分子
量分布を任意に変えることは実験では難しいが、分子動
力学計算では容易に達成できる。したがって、シミュレ
ーション対象となるレジスト系の条件が広くなるという
利点がある。同様に、未知の分子や非解離状態の酸だけ
の拡散というような実際には実験できない条件でもシミ
ュレーションできるという利点もある。
量分布を任意に変えることは実験では難しいが、分子動
力学計算では容易に達成できる。したがって、シミュレ
ーション対象となるレジスト系の条件が広くなるという
利点がある。同様に、未知の分子や非解離状態の酸だけ
の拡散というような実際には実験できない条件でもシミ
ュレーションできるという利点もある。
【図１】 本発明のシミュレーション方法を示すフロー
チャート図である。
チャート図である。
【図２】 本発明のシミュレーション装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】 式１に対応した平均二乗変位の拡散時間依存
性を示す説明図である。
性を示す説明図である。
１ 入出力端末、２ 入力データ、３ 処理プログラム
と分子動力学計算プログラムを格納した記憶装置、４
ＣＰＵ、５ 出力データ、６ 入力データメモリ、７
出力データメモリ、１１ 平均二乗変位の拡散時間依存
性を示す計算値を示す実線、１２ 平均二乗変位の拡散
時間依存性を示す計算値に式１を当てはめた直線を示す
点線。
と分子動力学計算プログラムを格納した記憶装置、４
ＣＰＵ、５ 出力データ、６ 入力データメモリ、７
出力データメモリ、１１ 平均二乗変位の拡散時間依存
性を示す計算値を示す実線、１２ 平均二乗変位の拡散
時間依存性を示す計算値に式１を当てはめた直線を示す
点線。
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上に形成されたレジストを露光する
露光工程と、その後、レジスト内にある拡散対象物の拡
散を起こすためにレジストを加熱する露光後加熱工程と
により得られるレジストのパターン形状を予測するレジ
ストパターン形状のシミュレーション装置において、前
記露光後加熱工程における拡散対象物の拡散定数を運動
方程式を用いた分子動力学法により計算する計算手段を
備えたことを特徴とするレジストパターン形状のシミュ
レーション装置。 - 【請求項２】 上記計算手段は、レジストを構成する分
子の組成と分子構造をパラメータとして入力し、露光後
加熱時間に対する拡散対象物の平均二乗変位を求め、露
光後加熱時間の単位時間あたりの拡散対象物の平均二乗
変位の変化量に基づいて拡散定数を決定し、拡散パラメ
ータとして出力することを特徴とする請求項１記載のレ
ジストパターン形状のシミュレーション装置。 - 【請求項３】 上記計算手段は、さらに、露光後加熱温
度をパラメータとして入力し、入力した露光後加熱温度
に対応する拡散定数を決定し、拡散パラメータとして出
力することを特徴とする請求項１または請求項２記載の
レジストパターン形状のシミュレーション装置。 - 【請求項４】 基板上に形成されたレジストを露光する
露光工程と、その後、レジスト内にある拡散対象物の拡
散を起こすためにレジストを加熱する露光後加熱工程と
により得られるレジストのパターン形状を予測するレジ
ストパターン形状のシミュレーション方法において、前
記露光後加熱工程における拡散対象物の拡散定数を運動
方程式を用いた分子動力学法により計算する計算工程を
備えたことを特徴とするレジストパターン形状のシミュ
レーション方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3929599A JP3181563B2 (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | レジストパターン形状のシミュレーション方法およびシミュレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3929599A JP3181563B2 (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | レジストパターン形状のシミュレーション方法およびシミュレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000241984A JP2000241984A (ja) | 2000-09-08 |
| JP3181563B2 true JP3181563B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=12549163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3929599A Expired - Fee Related JP3181563B2 (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | レジストパターン形状のシミュレーション方法およびシミュレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181563B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4417975B2 (ja) | 2007-04-20 | 2010-02-17 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路の設計方法、設計装置並びに設計用プログラム |
| NL2003531A (en) * | 2008-10-23 | 2010-04-26 | Asml Netherlands Bv | Lithographic method, apparatus and controller. |
| JP5789275B2 (ja) | 2012-02-03 | 2015-10-07 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | ３ｄレジストプロファイルのシミュレーション用のリソグラフィモデル |
| US10429745B2 (en) * | 2016-02-19 | 2019-10-01 | Osaka University | Photo-sensitized chemically amplified resist (PS-CAR) simulation |
-
1999
- 1999-02-17 JP JP3929599A patent/JP3181563B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000241984A (ja) | 2000-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Houle et al. | Determination of coupled acid catalysis-diffusion processes in a positive-tone chemically amplified photoresist | |
| Hinsberg et al. | Chemical and physical aspects of the post-exposure baking process used for positive-tone chemically amplified resists | |
| TWI651623B (zh) | 光敏化化學放大光阻之模型校正 | |
| KR102471849B1 (ko) | 감광되고 화학적으로 증폭된 레지스트(ps-car) 시뮬레이션 | |
| US20110239167A1 (en) | Simplified Micro-Bridging and Roughness Analysis | |
| TWI722219B (zh) | 最佳化一遮罩之方法及形成一積體電路之方法 | |
| Lee et al. | Multiscale simulation of extreme ultraviolet nanolithography: impact of acid–base reaction on pattern roughness | |
| US12072637B2 (en) | Lithography method using multi-scale simulation, semiconductor device manufacturing method and exposure equipment | |
| Mack et al. | Optical lithography modeling | |
| De Silva et al. | Fundamentals of resist stochastics effect for single-expose EUV patterning | |
| JP2025501666A (ja) | ネガ型現像フォトレジストモデルの最適化方法 | |
| JP3325465B2 (ja) | 形状シミュレーション方法 | |
| JP3181563B2 (ja) | レジストパターン形状のシミュレーション方法およびシミュレーション装置 | |
| JP2004228228A (ja) | 形状シミュレーション方法、形状シミュレーションプログラム及びマスクパターン作成方法 | |
| JP2005172920A (ja) | 危険パターン抽出方法及び危険パターン抽出プログラム | |
| JP2001135567A (ja) | レジストパターン形状のシミュレーション装置、シミュレーション方法および記録媒体 | |
| Yue et al. | Physical model-based ArF photoresist formulation development | |
| Garza et al. | Resist Characterization And Optimization Using A Hevelonment Rimulation Romnuter Nrooram, Prostm. | |
| US11662665B2 (en) | Lithography method using multiscale simulation, and method of manufacturing semiconductor device and exposure equipment based on the lithography method | |
| Barouch et al. | Simulation of an advanced negative i-line photoresist | |
| Schmid | Understanding molecular scale effects during photoresist processing | |
| Kong et al. | Optimization of chemically amplified resist formulation based on simple random sampling and kernel density estimation | |
| KR102845464B1 (ko) | 멀티-스케일 시뮬레이션을 이용한 리소그라피 방법, 및 그 리소그라피 방법을 기반으로 한 반도체 소자 제조방법 및 노광 설비 | |
| D'Silva | Modelling nanomechanical effects in advanced lithographic materials and processes | |
| Patsis et al. | Simulation of material and processing effects on photoresist line-edge roughness |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010403 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100420 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420 Year of fee payment: 10 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420 Year of fee payment: 10 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |