[发明专利]抗蚀剂图案计算方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗蚀剂图案计算方法。

背景技术

在平版印刷工艺中，抗蚀剂图案通过曝光处理和显影处理形成，在曝光处理中，来自中间掩模图案的光被投射光学系统投射到抗蚀剂上以使抗蚀剂曝光，在显影处理中，使曝光的抗蚀剂显影。具有期望形状的抗蚀剂图案期望被转印和形成在晶片上。然而，由于例如光学邻近效应(OPE)和低k1，具有期望形状的抗蚀剂图案实际上不能被转印到晶片上。这是使器件特性劣化的一个因素。因此，为了改进器件特性，必需计算抗蚀剂图案的形状。

为了计算抗蚀剂图案，日本专利公开No.08-148404公开了一种从通过对基于光学图像计算的光强度分布进行卷积而获得的光强度分布计算抗蚀剂图案的方法。在日本专利公开No.08-148404中所述的技术中，使用各种方差值(以下将称为扩散长度)来对光学图像的光强度分布进行卷积，以获得与在曝光结果中获得的扩散长度接近的扩散长度。在日本专利公开No.08-148404中所述的技术中，在建模结果中获得的扩散长度则被应用于计算将被计算的图案的光强度分布的卷积积分，从而计算抗蚀剂图案的大小。

不幸的是，在日本专利公开No.08-148404中所述的现有技术难以以高精度计算抗蚀剂图案的大小。本发明的发明人调查了该困难的原因，并推断出在朝向低k1的当前趋势下，对基于光学图像计算的光强度分布进行算术卷积的方法不能以足够高的精度表示抗蚀剂中的酸的扩散现象。这是由于以下原因。图1是在化学增幅抗蚀剂中的曝光期间产生的化学反应的示意图。在曝光期间，在具有高光强度的区域(亮区域)中，抗蚀剂中的酸(H+)依次经历与抗蚀剂聚合物的链式反应。与此相反，在具有低光强度的区域(暗区域)中，酸(H+)被猝灭剂(quencher)中所包含的碱基(OH-)中和。也就是说，酸的行为根据曝光的强度的幅度(感兴趣区域是亮还是暗)而不同。日本专利公开No.08-148404中所述的无论光强度的幅度如何都以相同的算术形式对光学图像进行卷积的现有技术没有考虑酸的上述行为。

发明内容

考虑上述情形提出本发明，本发明提供一种改进抗蚀剂图案的计算精度的技术。

本发明提供一种使用计算机计算抗蚀剂图案的方法，所述抗蚀剂图案是通过投射光学系统将中间掩模的图案的图像投射到抗蚀剂上以使抗蚀剂曝光并使曝光的抗蚀剂显影而形成在衬底上的，所述方法包括：第一步，基于中间掩模的图案和曝光条件来计算形成在抗蚀剂上的光学图像的光强度分布；第二步，使用第一扩散长度对在第一步中计算的光强度分布进行卷积；第三步，使用在第一步中计算的光强度分布或者在第二步中卷积的光强度分布来计算点的代表性光强度，所述代表性光强度代表具有预定大小并包括限定在抗蚀剂的平面内的所述点的区域中的光强度；第四步，通过将校正函数与在第二步中卷积的光强度分布相加来对在第二步中卷积的光强度分布进行校正，所述校正函数包括通过给出的第一函数，其中，J是所述代表性光强度的分布，a_k和α是常数，n是自然数；和第五步，基于在第四步中校正的光强度分布和预先设置的限幅水平来计算抗蚀剂图案。

从以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的另外的特征将变得清楚。

附图说明

图1是曝光期间生成的化学反应的示意图；

图2是显示计算抗蚀剂图案的计算机的构造的框图；

图3是通过SEM进行的长度测量的流程图；

图4是用于确定校正函数的流程图；

图5是用于说明参考图案及其目标大小和评估位置的视图；

图6是用于说明SEM边缘的图表；

图7是用于说明代表性光强度J的映射图；

图8是用于说明SEM边缘上的代表性光强度J_SEMedge的提取的图表；

图9A至9D是用于说明在建模中使用的建模图案中的评估函数的减小的图表；

图10是抗蚀剂图案计算方法的流程图；

图11是在建模中使用的中间掩模图案的视图；

图12A和12B分别是显示光学图像的光强度分布和代表性光强度分布的图表；

图13A和13B分别是显示具有不同间隔大小和线大小的图案的代表性光强度分布的图表；

图14是显示校正函数的图表；

图15A是示出光强度I0_SEMedge与间隔大小之间的关系的示例的图表；

图15B是示出代表性光强度J_SEMedge与间隔大小之间的关系的示例的图表；