JP2001281838A - イメージを作成するテンプレート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハーフトーン転写の概念に基づいて、転写イ
メージのフィーチャ寸法を、そのイメージを作成するの
に用いられるテンプレートの最小のアドレス可能な単位
よりも小さいインクリメントで制御する技術を提供す
る。 【解決手段】 最小のテンプレート・サイズまたはピク
セル・サイズの小さい割合であるインクリメントによっ
て、公称幅と異なるサイズを有するイメージを作成する
フォトマスクを作製できる。この技術によって作製され
たテンプレートは、１つ以上の縁部を有するフィーチャ
と、縁部に配置された形状（突出部または引込部）の第
１のアレイ４１および第２のアレイ４５とを備える。第
１および第２のアレイ４１，４５は、個々の区分周期を
有し、第１および第２の区分周期は異なる。各アレイ
は、対応する区分周期ごとに繰り返す複数の同一形状よ
り形成され、各形状は、所定の長さおよび所定の幅を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、テンプレートを用
いることによって形成されたイメージのサイズを制御す
る技術に関する。特に、本発明は、半導体処理のＶＬＳ
Ｉリソグラフィに用いられるフォトマスクを製造するサ
ブグリッド・バイアシング技術に関し、この技術では、
半導体ウエハ上に形成されたイメージが、フォトマスク
・フィーチャのサイズおよび形状に関連するように（同
一ではないが）、フォトマスクが、ハーフトーン・タイ
プのパターンを有する。

【０００２】

【従来の技術】フォトマスクの製造は、ウエハ上により
小さくかつより正確なフィーチャを必要とする顧客の要
求を、絶えず受けている。特に、同じレチクル内のフィ
ーチャの線幅のわずかな差の必要性は、フォトマスク上
にカスタマ・パターンを描画するラスタスキャン電子ビ
ーム・システム上で、より小さいピクセル・サイズの使
用を強要している。

【０００３】より小さいピクセル・サイズは、例えば、
線幅バイアシングの光近接効果補正を行うときに利点が
ある。例えば、論理ゲート・レベルでは、光近接効果
は、異なる環境に置かれた線（公称的には同じ寸法であ
る）を、異なって転写させる。この問題は、マスク・フ
ィーチャを、ピッチの関数としてバイアスすることによ
って克服することができる。

【０００４】この手法の有効性は、ピクセル・サイズま
たは設計グリッドΔによって制限される。一般に、テン
プレートを用いてイメージが転写されると、テンプレー
トの線幅は、Δの整数倍に制限される。転写されたイメ
ージの誤差が、Δ／２より大きくないことを保証するた
めには、Δの設計グリッドを必要とする。ウエハ上での
転写に用いられるフォトマスクの場合は、ウエハの短寸
法（ＣＤ：Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）
が、小さいｋ₁ 係数（ｋ₁ は、λ／ＮＡによって分割さ
れたＣＤである。ここで、λは、光の波長であり、ＮＡ
は、対応する露光装置の開口数である）で、マスク寸法
誤差（マスク誤差係数ＭＥＦとして示される）に、大き
く応答するので、設計グリッドは、さらに小さくなるこ
とが強要される。Δ／２の誤差限界は、Δ／ＭＥＦの設
計グリッドを必要とする。

【０００５】例えば、２．５ｎｍの誤差限界Δ／２が所
望され（典型的には、近い将来必要とされるであろ
う）、かつ、ＭＥＦが２であるならば、マスク上で必要
とされる設計グリッドΔは、２．５ｎｍである。しか
し、より小さい設計グリッド（より小さいピクセル・サ
イズ）の使用は、マスクにパターンを描画するのに要求
される時間を増やし、このことは、スループットを低減
し、製造コストを増大させる。図１に示すように、設計
グリッド・サイズが増大するにつれて、所定のサイズの
マスク描画時間は、二次関数的に増大する。最新式のマ
スク描画装置は、１Ｘの縮小につき、２．５ｎｍの設計
グリッドΔを可能とするが、このような設計グリッドを
有する１５．２４ｃｍ（６インチ）四方のレチクルは、
３０時間の禁止的な長さの描画時間を必要とする。従っ
て、有効なマスク描画のためには、２．５ｎｍの設計グ
リッドは、小さすぎる。

【０００６】従って、２．５ｎｍよりかなり大きいグリ
ッド（例えば、描画時間が約１時間である、Δ＝２５ｎ
ｍ）を有して設計することが望まれるが、依然として、
２．５ｎｍのイメージ・サイズのインクリメントを実現
しているだけである。次世代電子回路を設計する際に、
この可能性を有することは、益々重要となるであろう。

【０００７】この問題を解決するための従来の技術は、
ハーフトーン・バイアシングと呼ばれる。ハーフトーン
・バイアシング技術は、フィーチャ縁部に対するサブ解
像度のハーフトーン・スクリーンの応用を含む。

【０００８】図２〜図４は、通常のハーフトーン・バイ
アシング技術を示す。図２では、マスクは、幅Ｗより形
成された形状２０を有する。マスクは、設計グリッドΔ
を有して描画されるので、幅Ｗは、設計グリッドΔの整
数倍としなければならず、従って、Ｗ＝ｎΔ（ｎは、整
数）となる。しかし、Ｗ′＝Ｗ＋Δ／２の短寸法が必要
とされると、すなわち、転写イメージ２１が、Ｗ′の幅
を有することが望まれると仮定する（図３を参照）。こ
の結果を実現するために、ハーフトーン・バイアシング
技術を用いることができる。図４に示すように、幅Δの
突出部２２のアレイが、幅Ｗのマスク・フィーチャ縁部
に形成される。これらの突出部（または、フィーチャ縁
部の“歯（ｔｅｅｔｈ）”）は、厳格な区分周期すなわ
ちピッチＰを有し、従って、線がイメージされる（例え
ば、半導体ウエハ上に転写される）と、突出部の詳細
は、解像されない。しかし、マスク上のこれら突出部の
存在は、転写イメージ幅に影響を与える。この影響の大
きさは、歯の構成の“ハーフトーン％”によって決定さ
れる。

【０００９】この手法は、ハーフトーン転写に類似す
る。露光装置は、低域フィルタとして働くので、λ／Ｎ
Ａ（１＋δ）より小さい空間周期は、解像されない（δ
は、部分コヒーレンス係数である）。この解像限界以上
の周期を有するマスク・フィーチャに対しては、平均透
過率のみが、露光装置によって獲得される。

【００１０】例えば、図４に示すように、突出部２２
は、１つの設計グリッドΔの幅と、１つの設計グリッド
Δの長さＤ（フィーチャの縁部に沿った距離）とを有す
る。すなわち、これら突出部は、フィーチャ２０の縁部
に、区分周期すなわちピッチＰ＝４Δで設けられる。フ
ィーチャの１縁部当たりのハーフトーン％は、（Ｄ／
Ｐ）×１００（％）によって定められる。突出部は、マ
スク・パターン上にははっきり見えるが、突出部は、転
写イメージに復元されることはない。しかし、転写イメ
ージ２３は、ハーフトーン％に依存する短寸法の垂直縁
部を有する。この例では、Ｄ＝ΔおよびＰ＝４Δで、ハ
ーフトーン％は、（１／４）×１００％＝２５％であ
る。従って、転写イメージの各縁部は、Δ／４だけシフ
トする。フィーチャの短寸法は、実際に転写されると、
Ｗ′＝Ｗ＋２×（Δ／４）、すなわちＷ′＝Ｗ＋Δ／２
となる。従って、ハーフトーン・バイアシング技術は、
設計グリッド（または、電子ビームマスク作成において
は、アドレス単位サイズ）を減小させることなく、転写
イメージのより細かい制御を可能にする。

【００１１】一般に、縁部がｎΔの周期単位に区分され
ると、Δ／ｎ（ｎは、正の整数）のインクリメントで縁
部をバイアスできる（従って、Δ／ｎは、見かけグリッ
ドと呼ばれる）。しかし、このインクリメントは、任意
に小さくすることはできない。なぜならば、区分周期ｎ
Δは、露光装置の解像度によって制限されるからであ
る。すなわち、ｎは、以下の式によって与えられる最大
値ｎ_max を有する。

【００１２】

【数１】最大値ｎ_max Δ≦λ／ＮＡ（１＋δ） λ＝２４８ｎｍ，ＮＡ＝０．６８，δ＝０．８，Δ＝２
５ｎｍである露光装置では、この式により、ｎ_max ＝８
となる。このような露光装置では、Δのグリッドで設計
されたフィーチャ・ライン３１の縁部を、Δ／８のイン
クリメントでバイアスでき、図５に示すように、縁部
が、８Δの周期単位に区分されていると、転写線３２
は、Ｗ′＝Ｗ＋２×（Δ／８）＝Ｗ＋Δ／４の幅を有す
る。

【００１３】使用可能なバイアシング・インクリメント
をさらに減小させる（すなわち、設計グリッドに対して
見かけグリッドを減少させる）ことができるサブグリッ
ド・バイアシング方法が必要とされている。これによ
り、転写フィーチャ・サイズの改善された制御を可能に
し、フォトマスクに必要な描画時間を制限する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ハーフトー
ン転写の概念に基づいて、転写イメージのフィーチャ寸
法を非常に小さいインクリメントで制御する技術を提供
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、そのイメージ
を作成するために用いられるテンプレートの最小のアド
レス可能な単位よりも小さいこれらインクリメントを可
能にする。特に、この技術は、最小のテンプレート・サ
イズまたはピクセル・サイズの小さい割合であるインク
リメントによって、公称幅と異なるサイズでイメージを
作成するフォトマスクの製造を可能にする。他の方法を
説明すると、本発明は、設計グリッドのサイズを減小す
ることなく、設計グリッドに対する見かけグリッドの割
合を減小する技術を提供する。

【００１６】本発明の第１の形態によれば、イメージを
形成するテンプレートは、１つ以上の縁部を有するフィ
ーチャと、縁部に配置された、第１のアレイの形状およ
び第２のアレイの形状とを備える。第１および第２のア
レイは、それぞれ、第１および第２の区分周期を有し、
第１および第２の区分周期は、異なる。典型的な構成で
は、フィーチャは、２つの縁部を有する線であり、突出
部または引込部のアレイが、各縁部に配置される。各ア
レイは、対応する区分周期ごとに繰り返す複数の同一形
状より形成され、各形状は、所定の長さおよび所定の幅
を有する。典型的には、全ての形状は、同一幅を有す
る。

【００１７】アレイの形状は、第１の複数の同一幅であ
る長さと、第２の複数の同一幅であるアレイの区分周期
とを有し、第２の複数は、第１の複数よりも大きい。

【００１８】本発明の他の形態によれば、第１のアレイ
の形状および第２のアレイの形状は、異なる長さを有
し、さらに、２つのアレイは、異なる区分周期を有す
る。従って、テンプレート上の線フィーチャは、フィー
チャ縁部に沿った形状（突出部および引込部）の長さお
よび周期の両方に対して非対称に見える。

【００１９】本発明の他の形態によれば、フィーチャの
少なくとも１つの縁部は、縁部に沿って配置された複数
のアレイの形状を有する。アレイの各々は、縁部に対し
て内側境界および外側境界を有し、所定のアレイの内側
境界は、縁部に近接する近傍アレイの外側境界に一致
し、アレイはまた、異なる区分周期を有する。

【００２０】本発明のさらに他の形態によれば、イメー
ジを形成するテンプレートは、縁部に配置された第１の
アレイおよび第２のアレイを有する１つ以上の縁部を有
する２次元フィーチャを備え、アレイは、それぞれ、第
１の区分周期および第２の区分周期を有し、第１および
第２の区分周期は、互いに異なる。フィーチャは、各縁
部に沿って配置された形状（突出部または引込部）のア
レイを有する２対の対向縁部を有する長方形とすること
ができる。対向縁部の１対のアレイの各アレイは、イメ
ージの長さおよび幅の両方の制御のための異なる区分周
期を有する。

【００２１】本発明の他の形態によれば、イメージの誤
差を補正する光近接補正方法が、与えられる。この方法
は、イメージの幅が変更されるべき量を決定するステッ
プと、テンプレートを準備し、上述したような縁部およ
びアレイを有するフィーチャを有するイメージを作成す
るステップと、イメージ幅を制御するためにアレイの区
分周期を調整するステップとを含む。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明を、特に、半導体処理のＶ
ＬＳＩリソグラフィに用いられるフォトマスク・パター
ンを参照して説明する。本発明は、イメージ・プロセス
および転写プロセスに応用され、テンプレートのフィー
チャ・サイズは、一般に、関連する（必ずしも同一であ
る必要はない）サイズを有するイメージを形成させるこ
とが分かるであろう。

【００２３】図６〜図１３は、本発明の３つの実施例に
よるサブグリッド・バイアシング・フォトマスク・パタ
ーンを示す。これらの図において、Ｗは、第１および第
２の縁部（例えば、左右縁部）を有する長方形の形状の
主フィーチャ線の短寸法を示し、Δは、対応する設計グ
リッドの幅を示す。

【００２４】本発明の第１の実施例を、図６に示す。主
フィーチャ線４０の第１の縁部（左側縁部）には、複数
の同一形状かつ同一間隔の突出部（第１の突出部アレ
イ）４１が、形成されている。主フィーチャ線の第２の
縁部（右側縁部）には、同一形状かつ同一間隔の突出部
（第２の突出部アレイ）４２が、形成されている。第１
および第２の突出部４１，４２の各々は、幅Δを有す
る。第１および第２の突出部の各々は、Ｄ＝Δによって
与えられた（主フィーチャ線に沿って測定された）長さ
Ｄを有する。

【００２５】図２〜図５に示された、突出部の通常の構
成に対して、第１の突出部アレイおよび第２の突出部ア
レイの区分周期は、異なり、フォトマスク・パターンの
線の外観は非対称である。第１の縁部では、区分周期Ｐ
₁ ＝ｎ₁ Δ（ｎ₁ ＝２）、第２の縁部では、区分周期Ｐ
₂ ＝ｎ₂ Δ（ｎ₂ ＝５）である。

【００２６】図６に示す、非対称サブグリッド・バイア
シング・フォトマスク・パターンを使用すると、Δ／１
０の見かけグリッドが可能である。転写イメージの縁部
は、それぞれ、（Ｄ／Ｐ₁ ）Δおよび（Ｄ／Ｐ₂ ）Δの
距離だけシフトする。従って、転写イメージの幅Ｗ′
は、以下の式で与えられる。

【００２７】

【数２】Ｗ′＝Ｗ＋（Ｄ／Ｐ₁ ＋Ｄ／Ｐ₂ ）Δ あるいは、Ｄ＝Δ，Ｐ₁ ＝ｎ₁ Δ，Ｐ₂ ＝ｎ₂ Δである
ので、

【００２８】

【数３】Ｗ′＝Ｗ＋（１／ｎ₁ ＋１／ｎ₂ ）Δ 従って、

【００２９】

【数４】Ｗ′＝Ｗ＋（（ｎ₂ ＋ｎ₁ ）／ｎ₁ ｎ₂ ）Δ となる。図６の例では、ｎ₁ ＝２，ｎ₂ ＝５で、Ｗ′＝
Ｗ＋（７／１０）Δとなる。

【００３０】線の縁部は、突出部の代わりに、あるいは
突出部に加えて、引込部またはノッチを有することがで
きる。図７は、一縁部の突出部のアレイ４１と、他縁部
の引込部のアレイ４５とを有するテンプレート（例え
ば、フォトマスク）のフィーチャ線４０を示す。突出部
の代わりに引込部が用いられると、転写線の縁部は、フ
ィーチャ線の中心方向にバイアスされ、転写線幅Ｗ′
は、フィーチャ線４０の幅Ｗより小さくなる。図７の例
では、第１の縁部に区分周期Ｐ₁ ＝ｎ₁ Δ＝２Δを有す
る突出部のアレイがあり、第２の縁部に区分周期Ｐ₂ ＝
ｎ₂ Δ＝５Δを有する引込部のアレイがある。この場
合、線の転写イメージの幅は、以下の式で与えられる。

【００３１】

【数５】Ｗ′＝Ｗ＋（Ｄ／Ｐ₁ −Ｄ／Ｐ₂ ）Δ 従って、

【００３２】

【数６】Ｗ′＝Ｗ＋（１／ｎ₁ −１／ｎ₂ ）Δ あるいは、

【００３３】

【数７】Ｗ′＝Ｗ＋（（ｎ₂ −ｎ₁ ）／（ｎ₁ ｎ₂ ）Δ となる。図７の例では、ｎ₁ ＝２，ｎ₂ ＝５で、Ｗ′＝
Ｗ＋（３／１０）Δとなる。

【００３４】図８は、両縁部に引込部のアレイを有する
テンプレートのフィーチャ線４０を示す。この構成は、
第１の（左側）縁部の突出部のアレイ４１が、引込部の
アレイ４６によって置き換えられていること以外は、図
７と同様である。この場合、線の転写イメージの幅は、
以下の式で与えられる。

【００３５】

【数８】Ｗ′＝Ｗ−（Ｄ／Ｐ₁ ＋Ｄ／Ｐ₂ ）Δ 従って、

【００３６】

【数９】Ｗ′＝Ｗ−（１／ｎ₁ ＋１／ｎ₂ ）Δ あるいは、

【００３７】

【数１０】Ｗ′＝Ｗ−（（ｎ₂ ＋ｎ₁ ）／ｎ₁ ｎ₂ ）Δ となる。図８では、図６および図７と同様に、ｎ₁ ＝
２，ｎ₂ ＝５で、従って、Ｗ′＝Ｗ−（７／１０）Δと
なる。

【００３８】一般に、線の２つの縁部を、２つの異なる
周期（すなわち、ｎ₁ は、ｎ₂ とは異なる）で区分する
ことによって実現できる見かけグリッドは、Δ／ＬＣＭ
である。ここで、ＬＣＭは、ｎ₁ およびｎ₂ の最小公倍
数である。ｎ₁ およびｎ₂ の上限は共に、以下のｎ_max
によって与えられる。

【００３９】

【数１１】ｎ_max Δ≦λＮＡ（１＋δ） 上記の例のように、ｎ_max ＝８であると、例えば、ｎ₁
＝７およびｎ₂ ＝８では、Δ／５６ほどに小さい見かけ
グリッドを実現できる。

【００４０】図９，図１０，図１１は、本発明の第２の
実施例によるテンプレート（例えば、フォトマスク）の
サブグリッド・バイアシング・パターンを示す。図９で
は、フィーチャ線５０は、第１の（左側）縁部の複数の
突出部（第１の突出部アレイ）５１と、第２の（右側）
縁部の複数の他の突出部（第２の突出部アレイ）５２と
を有する。この実施例では、第１および第２のアレイに
おける突出部／引込部は、（フィーチャの縁部に沿って
測定された）異なる長さを有し、例えば、図９では、第
１の突出部５１は、長さＤ₁ ＝ａΔ（ａ＝１）を有し、
第２の突出部５２は、長さＤ₂ ＝ｂΔ（ｂ＝２）を有す
る。

【００４１】第１の実施例のように、第１および第２の
突出部アレイの区分周期は、異なる。第１の縁部では、
区分周期Ｐ₁ ＝ｎ₁ Δ（ｎ₁ ＝２）、第２の縁部では、
区分周期Ｐ₂ ＝ｎ₂ Δ（ｎ₂ ＝５）である。

【００４２】また、非対称サブグリッド・バイアシング
・フォトマスク・パターンの使用は、Δ／１０の見かけ
グリッドを可能にするが、バイアシング結果は、図６と
は異なる。図９では、転写イメージの第１および第２の
縁部は、それぞれ、（Ｄ₁ ／Ｐ₁ ）Δおよび（Ｄ₂ ／Ｐ
₂ ）Δの距離だけシフトする。従って、転写イメージの
幅Ｗ′は、以下の式によって与えられる。

【００４３】

【数１２】Ｗ′＝Ｗ＋（Ｄ₁ ／Ｐ₁ ＋Ｄ₂ ／Ｐ₂ ）Δ あるいは、Ｄ₁ ＝ａΔ，Ｄ₂ ＝ｂΔ，Ｐ₁ ＝ｎ₁ Δ，Ｐ
₂ ＝ｎ₂ Δであるので、

【００４４】

【数１３】Ｗ′＝Ｗ＋（ａ／ｎ₁ ＋ｂ／ｎ₂ ）Δ 従って、

【００４５】

【数１４】 Ｗ′＝Ｗ＋（（ａｎ₂ ＋ｂｎ₁ ）／ｎ₁ ｎ₂ ）Δ となる。図９の例では、ａ＝１，ｂ＝２，ｎ₁ ＝２，ｎ
₂ ＝５で、Ｗ′＝Ｗ＋（９／１０）Δとなる。

【００４６】図１０は、突出部のアレイ５１が、フィー
チャ線５０の第１の縁部にあり、引込部のアレイ５５
が、第２の縁部にある構成を示す。この場合、線の転写
イメージの幅は、

【００４７】

【数１５】Ｗ′＝Ｗ＋（ａ／ｎ₁ −ｂ／ｎ₂ ）Δ であり、従って、

【００４８】

【数１６】 Ｗ′＝Ｗ＋（（ａｎ₂ −ｂｎ₁ ）／ｎ₁ ｎ₂ ）Δ となる。図９のように、ａ＝１，ｂ＝２，ｎ₁ ＝２，ｎ
₂ ＝５である。従って、図１０のパターンでは、Ｗ′＝
Ｗ＋（１／１０）Δとなる。

【００４９】再度、ｎ_max ＝８とすると、ｎ₁ ＝７およ
びｎ₂ ＝８で、Δ／５６の見かけグリッドが実現でき
る。これらの区分周期が用いられ、長さＤ₁ ＝Δおよび
Ｄ₂ ＝３Δの突出部の２つのアレイが、用いられると、
その構成は、図１１に示すようになる。従って、線の転
写イメージの幅は、Ｗ′＝Ｗ＋（（８＋２１）／５６）
Δ＝Ｗ＋（２９／５６）Δとなる。

【００５０】前述した２つの実施例では、フィーチャ線
の各縁部が、突出部（または、引込部）の１つのアレイ
を有し、従って、各縁部は、１つの所定の区分周期を有
するものとした。本発明の第３の実施例では、各縁部に
対して１つ以上の区分周期があり、このことは、見かけ
グリッドをさらに改良することを可能にする。例えば、
ｎ_max ＝８であり、１縁部当たり２つの区分周期がある
と、第１の（左側）縁部は、ｎ₁₁＝７およびｎ₁₂＝８で
区分でき、第２の（右側）縁部は、ｎ₂₁＝３およびｎ₂₂
＝５で区分できる。この実施例を、図１２および図１３
に示す。

【００５１】図１２では、フィーチャ線６０は、左側縁
部および右側縁部に、それぞれ区分周期７Δおよび８Δ
を有する突出部のアレイ６１，６３を有する。図１２で
分かるように、追加アレイ６２，６４は各々、突出部ア
レイ６１，６３の外側境界にそれぞれ一致する内側境界
６２ｉ，６４ｉを有する。このことは、アレイ６２，６
４が、一般に、フィーチャ線６０に接続されていない
が、縁部から距離Δを置いた領域を有することを意味す
る。相対的区分周期に依存して、アレイ６１および６２
は、縁部から垂直な突出部（縁部に沿った方向に一致す
る領域６１ａおよび６２ａによって生じる），縁部から
の突出部が１つの角部で他の領域（例えば、領域６１
ｂ，６２ｂ）に接触する形状，あるいは、６２ｃのよう
な領域がフィーチャ線６０から完全に分離されている場
合を生じる。

【００５２】図１２の構成では、線の転写イメージの幅
Ｗ′は、以下の式で与えられる。

【００５３】

【数１７】Ｗ′＝Ｗ＋（１／ｎ₁₁＋１／ｎ₁₂＋１／ｎ₂₁
＋１／ｎ₂₂）Δ 従って、

【００５４】

【数１８】Ｗ′＝Ｗ＋（（ｎ₁₂ｎ₂₁ｎ₂₂＋ｎ₁₁ｎ₂₁ｎ₂₂
＋ｎ₁₁ｎ₁₂ｎ₂₂＋ｎ₁₁ｎ₁₂ｎ₂₁）／ｎ₁₁ｎ₁₂ｎ₂₁ｎ₂₂）
Δ である。この例では、ｎ₁₁＝７，ｎ₁₂＝８，ｎ₂₁＝３，
ｎ₂₂＝５であるので、

【００５５】

【数１９】Ｗ′＝Ｗ＋（（１２０＋１０５＋２８０＋１
６８）／８４０）Δ＝Ｗ＋（６７３／８４０）Δ となる。

【００５６】図１３は、突出部のアレイ６１，６３が、
それぞれ、第１および第２の縁部の引込部のアレイ６
５，６７によって置き換えられている点を除いては、図
１２と同様である。従って、追加アレイ６６，６８の内
側境界は、フィーチャ線の縁部に一致するように、内側
にシフトしている。これらアレイの形状は、しばしば、
フィーチャ線からの突出部のように見えることもある。
また、アレイ６５，６６，６７，６８の区分周期は、そ
れぞれ、７Δ，８Δ，３Δ，５Δである。この場合、転
写イメージの幅は、以下の式によって与えられる。

【００５７】

【数２０】Ｗ′＝Ｗ＋（−１／ｎ₁₁＋１／ｎ₁₂−１／ｎ
₂₁＋１／ｎ₂₂）Δ 従って、

【００５８】

【数２１】Ｗ′＝Ｗ＋（（−ｎ₁₂ｎ₂₁ｎ₂₂＋ｎ₁₁ｎ₂₁ｎ
₂₂−ｎ₁₁ｎ₁₂ｎ₂₂＋ｎ₁₁ｎ₁₂ｎ₂₁）／ｎ₁₁ｎ₁₂ｎ
₂₁ｎ₂₂）Δ である。従って、

【００５９】

【数２２】Ｗ′＝Ｗ＋（（−１２０＋１０５−２８０＋
１６８）／８４０）Δ＝Ｗ−（１２７／８４０）Δ となる。

【００６０】図１２および図１３に示すように、１つの
縁部における複数の区分周期の使用は、Δ／（８×７×
３×５）＝Δ／８４０の見かけグリッドを生じる。従っ
て、本発明のこの実施例では、見かけグリッドは、対応
する設計グリッドより約３倍小さくすることができる。

【００６１】第３の実施例のこれらの例では、アレイの
形状の全て（種々のアレイの要素）は、同じ長さΔを有
する。第２の実施例のように、アレイの形状は、異なる
長さ（すなわち、Δの種々の整数倍）を有することが分
かる。これにより、転写イメージの幅Ｗ′をさらに大き
く制御することができる。

【００６２】前述の第３の実施例の説明では、２つの形
状のアレイが、フィーチャ線の各縁部に沿って配置され
ている。この構成は、フィーチャ線の両側の３つ以上の
形状のアレイまで拡げることができることが分かる。各
アレイは、フィーチャ線の縁部に近接する近傍アレイの
外側境界に一致する内側境界を有する。

【００６３】マスク描画時間に関する本発明の利点は、
多くの例から容易に分かる。すなわち、見かけグリッド
が、Δ／２０（ｎ₁ ＝４およびｎ₂ ＝５である第１の実
施例のような）であり、設計グリッドΔが、２５ｎｍで
あるならば、バイアシング・インクリメントは、１．２
５ｎｍとなる。本発明による非対称ハーフトーン・バイ
アシングが、適用されると、描画時間は、１．２５ｎｍ
の設計グリッドでの描画時間よりも（漸近的に）２０²
＝４００倍速い。

【００６４】これらの実施例の説明においては、１次元
のフィーチャ線が仮定されている。本発明はまた、長さ
および幅の両方の制御に対して、長方形のような２次元
フィーチャに応用できることが分かるであろう。図１４
に示すように、２次元フィーチャの縁部は、前に詳細に
説明したように、種々の長さの突出部または引込部を有
することができる。さらに、本発明では、テンプレート
（フォトマスクのような）のフィーチャは、フィーチャ
が公称的に全て同じサイズであっても、転写イメージが
異なるサイズとなるように制御することができることが
分かるであろう。このことが望まれる応用の１つは、個
別のｎゲートおよびｐゲートの補正に対するパターン補
正および制御である。

【００６５】本発明は、転写パターンのサイズの制御に
対する光近接効果補正（ＯＰＣ）の一般的技術に応用で
きる。ＯＰＣは、回路の短寸法の変化を減小させる際
に、非常に有用であることが分かっている。一般には、
図１５に示すように、ＯＰＣプロセスは、プロセス特性
化（ステップ７０１），誤差決定（ステップ７０２），
補正テーブル作成（ステップ７０３）のステップを含
む。通常のＯＰＣプロセスは、線幅バイアシングを用い
て、短寸法の制御を実現する（ステップ７０４ａ）。Δ
の設計グリッドに対しては、寸法制御限界は、Δのオー
ダーである。ハーフトーン線幅バイアシング・プロセス
を代わりに用いると（ステップ７０４ｂ）、寸法制御限
界は、Δ／ｎ_max であり、これは、上述したように、典
型的には、約Δ／８である。しかし、本発明の非対称バ
イアシング技術を用いる（ステップ７０４ｃ）と、寸法
制御限界は、実質的には、Δ／１００より小さくするこ
とができる。

【００６６】本発明を特定の実施例によって説明した
が、前述した説明によって、多くの改良，変更，変形
が、当業者にとっては明らかであることが分かる。従っ
て、本発明は、本発明および特許請求の範囲の趣旨およ
び範囲内にあるこのような改良，変更，変形の全てを含
むことを意図している。

【００６７】まとめとして、本発明の構成に関して以下
の事項を開示する。 （１）イメージを作成するテンプレートであって、１つ
以上の縁部を有するフィーチャと、前記縁部に配置され
た第１のアレイの形状および第２のアレイの形状とを備
え、前記第１のアレイおよび前記第２のアレイの各々
は、前記フィーチャの突出部のアレイ、および前記フィ
ーチャの引込部のアレイのうちの１つであり、前記第１
のアレイおよび前記第２のアレイは、それぞれ、第１の
区分周期および第２の区分周期を有し、前記第１の区分
周期は、前記第２の区分周期と異なる、テンプレート。 （２）前記フィーチャは、第１の縁部および第２の縁部
を有する線であり、前記第１のアレイおよび前記第２の
アレイは、それぞれ、前記第１の縁部および前記第２の
縁部に配置される、上記（１）に記載のテンプレート。 （３）前記第１のアレイおよび前記第２のアレイの各々
は、外側境界を有し、前記第１のアレイおよび前記第２
のアレイのうちの１つの外側境界に一致する内側境界を
有する少なくとも１つの追加アレイの形状をさらに備
え、前記第１のアレイ，前記第２のアレイ，および前記
追加アレイは、異なる区分周期を有する、上記（２）に
記載のテンプレート。 （４）各アレイは、対応する区分周期ごとに繰り返す複
数の同一形状より形成され、前記同一形状の各々は、前
記縁部に沿った所定の長さおよび所定の幅を有する、上
記（１）に記載のテンプレート。 （５）前記アレイの各々の全ての形状は、同一幅を有す
る、上記（４）に記載のテンプレート。 （６）各形状は、第１の複数の同一幅である長さを有
し、各アレイの区分周期は、第２の複数の同一幅であ
り、前記第２の複数は、前記第１の複数よりも大きい、
上記（５）に記載のテンプレート。 （７）少なくとも１つの縁部が、前記縁部に沿って配置
された複数のアレイの形状を有し、前記アレイの各々
は、前記縁部について内側境界および外側境界を有し、
所定のアレイの内側境界が、前記縁部に近接する近傍ア
レイの外側境界に一致し、前記アレイは、異なる区分周
期を有する、上記（３）に記載のテンプレート。 （８）前記第１のアレイは、第１の長さを有する形状よ
り形成され、前記第２のアレイは、前記第１の長さと異
なる第２の長さを有する形状より形成される、上記
（４）に記載のテンプレート。 （９）イメージを作成するテンプレートであって、第１
の縁部および第２の縁部を有するフィーチャと、前記第
１の縁部に配置され、第１の区分周期を有する第１のア
レイの形状と、前記第２の縁部に配置され、第２の区分
周期を有する第２のアレイの形状とを備え、前記第１の
区分周期は、前記第２の区分周期と異なり、前記形状の
各々は、前記フィーチャの突出部および前記フィーチャ
の引込部のうちの１つである、テンプレート。 （１０）前記第１のアレイおよび前記第２のアレイの各
々は、外側境界を有し、前記第１のアレイおよび前記第
２のアレイのうちの１つの外側境界に一致する内側境界
を有する少なくとも１つの追加アレイの形状をさらに備
え、前記第１のアレイ，前記第２のアレイ，および前記
追加アレイは、異なる区分周期を有する、上記（９）に
記載のテンプレート。 （１１）各アレイは、対応する区分周期ごとに繰り返す
複数の同一形状より形成され、各形状は、前記縁部に沿
った所定の長さおよび所定の幅を有する、上記（９）に
記載のテンプレート。 （１２）前記アレイの各々の全ての形状は、同一幅を有
する、上記（１１）に記載のテンプレート。 （１３）各形状は、第１の複数の同一幅である長さを有
し、各アレイの区分周期は、第２の複数の同一幅であ
り、前記第２の複数は、前記第１の複数よりも大きい、
上記（１２）に記載のテンプレート。 （１４）前記第１の縁部および前記第２の縁部の各々
は、２つのアレイの形状を有する、上記（１０）に記載
のテンプレート。 （１５）前記アレイの各々は、対応する区分周期ごとに
繰り返す複数の同一形状より形成され、各形状は、前記
縁部に沿った所定の長さおよび所定の幅を有し、各縁部
における２つのアレイは、各々、形状長さおよび区分周
期によって特徴付けられ、異なる区分周期および異なる
形状長さを有する、上記（１４）に記載のテンプレー
ト。 （１６）イメージを作成するテンプレートであって、１
つ以上の縁部を持つ２次元フィーチャと、前記縁部に配
置された第１のアレイの形状および第２のアレイの形状
とを有し、前記第１のアレイおよび前記第２のアレイ
は、それぞれ、第１の区分周期および第２の区分周期を
有し、前記第１の区分周期および前記第２の区分周期
は、互いに異なる、テンプレート。 （１７）前記２次元フィーチャが、２対の対向縁部を有
する長方形であり、前記縁部の各々に沿って配置された
アレイの形状をさらに備え、各アレイは、前記フィーチ
ャの突出部のアレイおよび前記フィーチャの引込部のア
レイのうちの１つであり、対向縁部の１対のアレイの各
アレイは、長さおよび幅の両方の制御のための異なる区
分周期を有する、上記（１６）に記載のテンプレート。 （１８）イメージの誤差を補正する光近接効果補正方法
であって、前記方法は、イメージの幅が変更されるべき
量を決定するステップと、テンプレートを準備し、前記
テンプレートにフィーチャを形成することによってイメ
ージを作成するステップとを含み、前記フィーチャは、
１つ以上の縁部と、前記縁部に配置された第１のアレイ
の形状および第２のアレイの形状とを有し、前記第１の
アレイおよび前記第２のアレイは、それぞれ、第１の区
分周期および第２の区分周期を有し、前記第１の区分周
期は、前記第２の区分周期と異なり、前記イメージの幅
を制御するために、前記第１の区分周期および前記第２
の区分周期を調整するステップを含む、光近接効果補正
方法。 （１９）前記第１のアレイおよび前記第２のアレイは、
各々、前記縁部に沿った長さを有する複数の形状より形
成され、前記第１のアレイは第１の長さを有する形状を
有し、前記第２のアレイは第２の長さを有する形状を有
し、前記第１の長さが前記第２の長さと異なり、前記イ
メージの幅を調整するために、前記第１の長さおよび前
記第２の長さを調整するステップをさらに含む、上記
（１８）に記載の光近接効果補正方法。 （２０）各縁部は、前記縁部に沿って配置された複数の
アレイを有し、前記調整するステップは、互いに関して
前記アレイの前記区分周期を調整するステップをさらに
含む、上記（１８）に記載の光近接効果補正方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】典型的なフォトマスクに対する設計グリッドと
描画時間との間の関係を示すグラフである。

【図２】通常のハーフトーン・バイアシング技術を示す
図である。

【図３】通常のハーフトーン・バイアシング技術を示す
図である。

【図４】通常のハーフトーン・バイアシング技術を示す
図である。

【図５】通常のハーフトーン・バイアシング技術によっ
て、縁部が、８Δの周期単位に区分されると、グリッド
幅Δおよび長さΔで設計されたフィーチャ線がいかにし
てΔ／８のインクリメントでバイアスできるかを示す図
である。

【図６】本発明の第１の実施例によるサブグリッド・バ
イアシング・パターンを示す図である。

【図７】本発明の第１の実施例によるサブグリッド・バ
イアシング・パターンを示す図である。

【図８】本発明の第１の実施例によるサブグリッド・バ
イアシング・パターンを示す図である。

【図９】本発明の第２の実施例によるサブグリッド・バ
イアシング・パターンを示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施例によるサブグリッド・
バイアシング・パターンを示す図である。

【図１１】本発明の第２の実施例によるサブグリッド・
バイアシング・パターンを示す図である。

【図１２】本発明の第３の実施例によるサブグリッド・
バイアシング・パターンを示す図である。

【図１３】本発明の第３の実施例によるサブグリッド・
バイアシング・パターンを示す図である。

【図１４】本発明の２次元パターン・フィーチャへの応
用を示す図である。

【図１５】従来のＯＰＣプロセスとは対照的な、本発明
による光近接効果補正（ＯＰＣ）プロセスにおけるステ
ップを示す図である。

【符号の説明】

４０ 主フィーチャ線 ４１，５１ 第１のアレイ ４２，５２ 第２のアレイ ４５，４６，５５，６５，６７ 引込部アレイ ５０，６０ フィーチャ線 ６１，６３ 突出部アレイ ６１ａ，６２ａ 領域 ６１ｂ，６２ｂ 他の領域 ６２，６４，６６，６８ 追加アレイ ６２ｉ，６４ｉ 内側境界

フロントページの続き (72)発明者 アルフレッド・ケイ・ウォング アメリカ合衆国 12508 ニューヨーク州 ビーコン ヴァン コートランド ディ ーアール ５エイ (72)発明者 リチャード・エイ・ファーガソン アメリカ合衆国 12569 ニューヨーク州 プレザント ブイエルワイ ヴィレッジ パーク エイピーティーエス 18−104 (72)発明者 ラース・ダブリュ・リーブマン アメリカ合衆国 12570 ニューヨーク州 ポウクェイグ コーンウェル ストリー ト ５

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】イメージを作成するテンプレートであっ
   て、 １つ以上の縁部を有するフィーチャと、 前記縁部に配置された第１のアレイの形状および第２の
   アレイの形状とを備え、前記第１のアレイおよび前記第
   ２のアレイの各々は、前記フィーチャの突出部のアレ
   イ、および前記フィーチャの引込部のアレイのうちの１
   つであり、前記第１のアレイおよび前記第２のアレイ
   は、それぞれ、第１の区分周期および第２の区分周期を
   有し、前記第１の区分周期は、前記第２の区分周期と異
   なる、テンプレート。
2. 【請求項２】前記フィーチャは、第１の縁部および第２
   の縁部を有する線であり、前記第１のアレイおよび前記
   第２のアレイは、それぞれ、前記第１の縁部および前記
   第２の縁部に配置される、請求項１に記載のテンプレー
   ト。
3. 【請求項３】前記第１のアレイおよび前記第２のアレイ
   の各々は、外側境界を有し、前記第１のアレイおよび前
   記第２のアレイのうちの１つの外側境界に一致する内側
   境界を有する少なくとも１つの追加アレイの形状をさら
   に備え、前記第１のアレイ，前記第２のアレイ，および
   前記追加アレイは、異なる区分周期を有する、請求項２
   に記載のテンプレート。
4. 【請求項４】各アレイは、対応する区分周期ごとに繰り
   返す複数の同一形状より形成され、前記同一形状の各々
   は、前記縁部に沿った所定の長さおよび所定の幅を有す
   る、請求項１に記載のテンプレート。
5. 【請求項５】前記アレイの各々の全ての形状は、同一幅
   を有する、請求項４に記載のテンプレート。
6. 【請求項６】各形状は、第１の複数の同一幅である長さ
   を有し、各アレイの区分周期は、第２の複数の同一幅で
   あり、前記第２の複数は、前記第１の複数よりも大き
   い、請求項５に記載のテンプレート。
7. 【請求項７】少なくとも１つの縁部が、前記縁部に沿っ
   て配置された複数のアレイの形状を有し、前記アレイの
   各々は、前記縁部について内側境界および外側境界を有
   し、所定のアレイの内側境界が、前記縁部に近接する近
   傍アレイの外側境界に一致し、前記アレイは、異なる区
   分周期を有する、請求項３に記載のテンプレート。
8. 【請求項８】前記第１のアレイは、第１の長さを有する
   形状より形成され、前記第２のアレイは、前記第１の長
   さと異なる第２の長さを有する形状より形成される、請
   求項４に記載のテンプレート。
9. 【請求項９】イメージを作成するテンプレートであっ
   て、 第１の縁部および第２の縁部を有するフィーチャと、 前記第１の縁部に配置され、第１の区分周期を有する第
   １のアレイの形状と、 前記第２の縁部に配置され、第２の区分周期を有する第
   ２のアレイの形状とを備え、 前記第１の区分周期は、前記第２の区分周期と異なり、
   前記形状の各々は、前記フィーチャの突出部および前記
   フィーチャの引込部のうちの１つである、テンプレー
   ト。
10. 【請求項１０】前記第１のアレイおよび前記第２のアレ
    イの各々は、外側境界を有し、前記第１のアレイおよび
    前記第２のアレイのうちの１つの外側境界に一致する内
    側境界を有する少なくとも１つの追加アレイの形状をさ
    らに備え、前記第１のアレイ，前記第２のアレイ，およ
    び前記追加アレイは、異なる区分周期を有する、請求項
    ９に記載のテンプレート。
11. 【請求項１１】各アレイは、対応する区分周期ごとに繰
    り返す複数の同一形状より形成され、各形状は、前記縁
    部に沿った所定の長さおよび所定の幅を有する、請求項
    ９に記載のテンプレート。
12. 【請求項１２】前記アレイの各々の全ての形状は、同一
    幅を有する、請求項１１に記載のテンプレート。
13. 【請求項１３】各形状は、第１の複数の同一幅である長
    さを有し、各アレイの区分周期は、第２の複数の同一幅
    であり、前記第２の複数は、前記第１の複数よりも大き
    い、請求項１２に記載のテンプレート。
14. 【請求項１４】前記第１の縁部および前記第２の縁部の
    各々は、２つのアレイの形状を有する、請求項１０に記
    載のテンプレート。
15. 【請求項１５】前記アレイの各々は、対応する区分周期
    ごとに繰り返す複数の同一形状より形成され、各形状
    は、前記縁部に沿った所定の長さおよび所定の幅を有
    し、各縁部における２つのアレイは、各々、形状長さお
    よび区分周期によって特徴付けられ、異なる区分周期お
    よび異なる形状長さを有する、請求項１４に記載のテン
    プレート。
16. 【請求項１６】イメージを作成するテンプレートであっ
    て、 １つ以上の縁部を持つ２次元フィーチャと、 前記縁部に配置された第１のアレイの形状および第２の
    アレイの形状とを有し、前記第１のアレイおよび前記第
    ２のアレイは、それぞれ、第１の区分周期および第２の
    区分周期を有し、前記第１の区分周期および前記第２の
    区分周期は、互いに異なる、テンプレート。
17. 【請求項１７】前記２次元フィーチャが、２対の対向縁
    部を有する長方形であり、前記縁部の各々に沿って配置
    されたアレイの形状をさらに備え、各アレイは、前記フ
    ィーチャの突出部のアレイおよび前記フィーチャの引込
    部のアレイのうちの１つであり、対向縁部の１対のアレ
    イの各アレイは、長さおよび幅の両方の制御のための異
    なる区分周期を有する、請求項１６に記載のテンプレー
    ト。
18. 【請求項１８】イメージの誤差を補正する光近接効果補
    正方法であって、 前記方法は、 イメージの幅が変更されるべき量を決定するステップ
    と、 テンプレートを準備し、前記テンプレートにフィーチャ
    を形成することによってイメージを作成するステップと
    を含み、前記フィーチャは、１つ以上の縁部と、前記縁
    部に配置された第１のアレイの形状および第２のアレイ
    の形状とを有し、前記第１のアレイおよび前記第２のア
    レイは、それぞれ、第１の区分周期および第２の区分周
    期を有し、前記第１の区分周期は、前記第２の区分周期
    と異なり、 前記イメージの幅を制御するために、前記第１の区分周
    期および前記第２の区分周期を調整するステップを含
    む、光近接効果補正方法。
19. 【請求項１９】前記第１のアレイおよび前記第２のアレ
    イは、各々、前記縁部に沿った長さを有する複数の形状
    より形成され、前記第１のアレイは第１の長さを有する
    形状を有し、前記第２のアレイは第２の長さを有する形
    状を有し、前記第１の長さが前記第２の長さと異なり、
    前記イメージの幅を調整するために、前記第１の長さお
    よび前記第２の長さを調整するステップをさらに含む、
    請求項１８に記載の光近接効果補正方法。
20. 【請求項２０】各縁部は、前記縁部に沿って配置された
    複数のアレイを有し、前記調整するステップは、互いに
    関して前記アレイの前記区分周期を調整するステップを
    さらに含む、請求項１８に記載の光近接効果補正方法。