JP2006330287A - マスク製造システム、マスクデータ作成方法、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 蓄積されたデータ処理環境を再利用することでフォトマスクの開発期間短縮を可能とするマスク製造システムを提供する。
【解決手段】 それぞれ論理演算処理及び算術演算処理をする複数の演算処理モジュール404a〜404n、複数の演算処理モジュール404a〜404nのいずれかを被選択モジュールとして選択するモジュール選択部350、被選択モジュールを用い、複数の半導体集積回路の蓄積データのうち被覆率において半導体集積回路の被処理データと等価な蓄積データの光近接効果補正に採用された補正情報を用いて、被処理データを光近接効果補正する光近接効果補正部322、光近接効果補正された被処理データを被選択モジュールを用いてマスクデータに変換する変換部326、マスクデータを読み取り、半導体集積回路に対応するマスクパターンをマスク基板上に描画する描画装置4を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は半導体装置製造技術のマスクデータ設計環境に関し、特にマスク製造システム、マスクデータ作成方法、及び半導体装置の製造方法に関する。

半導体集積回路の集積度は年々上昇し、デザインルールの微細化も進んでいる。微細化が進むにつれ、レイアウトパターンがウェハ上に正確に転写されない光近接効果(OPE)が問題となってきている。そのため、光近接効果補正(OPC)法によりウェハ上に解像しない微小パターン等をマスクに配置し、孤立パターンの端部の縮退を防止する方法、あるいは結像光学系における光強度プロファイルを急峻にし、解像度を向上させるレベンソン型位相シフトマスク(PSM)等が提案されている。OPC法等のOPEに対処する技術は、超解像技術（Resolution Enhancement Technology, RET）と呼ばれている。

超解像技術の導入に伴い、マスクに描画されるマスクパターンと、半導体集積回路のレイアウトパターンとが大幅に異なるようになってきている。そのため、マスクパターンとレイアウトパターンとを作業者が単純に比較することによっては、マスクパターンのマスクデータ生成時の処理エラーを抽出することが困難となってきていた。したがって、近年デザインルールチェッカ等を用いて、マスクパターンのマニュファクチャビリティ（製造容易性）等を自動検証するようになっている（例えば、特許文献1参照。）。しかし超解像技術の導入によるマスクパターンの複雑化が進み、レイアウトパターンからマスクパターンを生成するデータ処理に要するコンピュータの負荷が増大している。そのため、フォトマスクの開発環境整備に要するコストの上昇、及びフォトマスクの開発期間の長期化が問題となっている。
特開2003 - 303742号公報

本発明は、蓄積されたデータ処理情報及び環境を再利用することでフォトマスクの開発期間短縮を可能とするマスクデータ設計環境を提供可能なマスク製造システム、マスクデータ作成方法、及び半導体装置の製造方法を提供する。

上記目的を達成するために本発明の第1の特徴は、（イ）それぞれ論理演算処理及び算術演算処理をする複数の演算処理モジュールと、（ロ）複数の演算処理モジュールのいずれかを被選択モジュールとして選択するモジュール選択部と、（ハ）被選択モジュールを用い、複数の半導体集積回路の蓄積データのうち被覆率において半導体集積回路の被処理データと等価な蓄積データの光近接効果補正に採用された補正情報を用いて、被処理データを光近接効果補正する光近接効果補正部と、（ニ）光近接効果補正された被処理データを被選択モジュールを用いてマスクデータに変換する変換部と、（ホ）マスクデータを読み取り、半導体集積回路に対応するマスクパターンをマスク基板上に描画する描画装置とを備えるマスク製造システムであることを要旨とする。

本発明の第2の特徴は、（イ）複数の演算処理モジュールのいずれかを被選択モジュールとして選択するステップと、（ロ）被選択モジュールを用い、複数の半導体集積回路の蓄積データのうち被覆率において半導体集積回路の被処理データと等価な蓄積データの光近接効果補正に採用された補正情報を用いて、被処理データを光近接効果補正するステップと、（ハ）光近接効果補正された被処理データを被選択モジュールを用いてマスクデータに変換するステップとを含むマスクデータ作成方法であることを要旨とする。

本発明の第3の特徴は、（イ）複数の演算処理モジュールのいずれかを被選択モジュールとして選択するステップと、（ロ）被選択モジュールを用い、複数の半導体集積回路の蓄積データのうち被覆率において半導体集積回路の被処理データと等価な蓄積データの光近接効果補正に採用された補正情報を用いて、被処理データを光近接効果補正するステップと、（ハ）光近接効果補正された被処理データを被選択モジュールを用いて描画装置で読み取り可能なマスクデータに変換するステップと、（ニ）マスクデータに基づいて、描画装置で半導体集積回路に対応するマスクパターンをマスク基板上に描画し、フォトマスクを製造するステップと、（ホ）フォトマスクを用いてマスクパターンを製品ウェハ上に塗布された製品レジスト膜に投影し、製品レジスト膜にマスクパターンに対応する製品用レジストパターンを加工するステップとを含む半導体装置の製造方法であることを要旨とする。

本発明によれば、蓄積されたデータ処理環境を再利用することでフォトマスクの開発期間短縮を可能とするマスクデータ設計環境を提供可能なマスク製造システム、マスクデータ作成方法、及び半導体装置の製造方法を提供可能である。

次に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。なお以下の示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は構成部品の配置等を下記のものに特定するものではない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

実施の形態に係るマスク製造システムは、図1に示すように、中央演算処理装置(CPU)300を有する。マスク製造システムは、半導体集積回路のレイアウトパターンにデータ処理を施してマスクパターンを生成し、生成されたマスクパターンに基づいてフォトマスクを製造するシステムである。ここで「データ処理」とは、図形演算処理、OPC処理、光学特性検査処理、及び製造容易性検査処理を含む一連の処理をいう。図形演算処理、光近接効果補正処理、光学特性検査処理、及び製造容易性検査処理のそれぞれの内容については、後に詳述する。CPU300は、それぞれ論理演算処理及び算術演算処理をする複数の演算処理モジュール404a, 404b, 404c, …, 404n、モジュール選択部350、光近接効果補正部322、及び変換部326を有する。モジュール選択部350は、複数の演算処理モジュール404a〜404nのいずれかを被選択モジュールとして選択する。光近接効果補正部322は、被選択モジュールを用い、複数の半導体集積回路の蓄積データのうち被覆率において半導体集積回路の被処理データと等価な蓄積データの光近接効果補正に採用された補正情報を用いて、被処理データを光近接効果補正する。ここで「蓄積データ」とは、過去にデータ処理によりマスクデータに変換された半導体集積回路のレイアウトデータをさす。変換部326は、光近接効果補正された被処理データを被選択モジュールを用いてマスクデータに変換する。CPU300には、さらに被処理データ解析部320、図形演算処理部321、補正評価部405、光学特性検査部402、製造容易性検査部323、及び裕度算出部309を有する。またCPU300にはマスクデータを読み取り半導体集積回路に対応するマスクパターンを描画し、フォトマスクを製造する描画装置4、及びフォトマスクを用いて半導体集積回路を有する半導体装置を製造する露光装置3が接続される。

ここで、半導体集積回路のレイアウトデータは階層構造を有し、複数のセルの組み合わせによって構成されている。複数のセル内には、レイアウトパターンか他のセルの参照情報のいずれかが定義され、総てのセルにレイアウトパターンを定義する場合に比較してデータサイズの圧縮を図っている。以下、内部にレイアウトパターンの情報が定義されたセルを「子セル」と、内部に他のセルの参照情報が定義されたセルを「親セル」と呼ぶことにする。半導体集積回路のレイアウトデータが「被処理データ」としてデータ処理をされ、マスクデータに変換される場合には、セルを単位にして、親セルから参照される子セル内に定義されているレイアウトパターンだけがデータ処理される。子セル内のレイアウトパターンのデータ処理の結果は、参照情報に基づいて展開され親セルに反映される。

被処理データ解析部320は、「被処理データ」の階層構造を解析し、「階層効率」を算出する。ここで「階層効率」とは、階層全展開時の図形数を、セル単位の図形数の総計で割った値で定義される。したがって、算出される階層効率が高いほど被処理データは階層化されている。処理前後の階層効率を比較することにより、処理による階層展開度合い（階層展開度）を算出できる。また被処理データ解析部320は被処理データ全体、及び各子セルのデータサイズを算出する。さらに被処理データ解析部320は被処理データの子セルに含まれるレイアウトパターンにおける図形配置又は親セルに展開されたレイアウトパターンにおける図形配置がデザインルールを満たすか否か検査するデザインルール検査処理を実施する。

モジュール選択部350は、複数の蓄積データのうち階層効率、又は処理前後の階層効率、又はデータサイズにおいて被処理データと等価な計算負荷モデルデータのデータ処理に用いられた被選択モジュールを複数の演算処理モジュール404a〜404nから選択する。なお、被選択モジュールは複数選択され、データ処理において並列処理が採用されてもよい。またモジュール選択部350は、計算負荷モデルデータのデータ処理に要したデータ処理時間及び計算量（データ処理量）に基づいて、被選択モジュールにおける被処理データのデータ処理の開始時間、終了時間、及び計算量（データ処理量）を予測し、開始時間と終了時間の間に被選択モジュールが使用可能であるか否かを確認し、最適な処理マシン環境、処理マシン構成、及びジョブ(job)投入方法を設定する。さらにモジュール選択部350は、計算負荷モデルデータのデータ処理に用いられたCPU300に接続された一時記憶装置331の記憶領域を、データ処理時における被処理データの記憶領域に選択する。

図形演算処理部321は、被処理データに含まれるレイアウトパターンに対して層間論理演算、白黒反転処理、重複除去処理、及びバイアス処理等の図形演算処理を行う。具体例を挙げると、図形演算処理部321は層間論理演算によって、被処理データにおいて複数の層に分けて定義されているレイアウトパターンを論理和(OR)によって合成する。また、図形ごとのデバイス的意味を考慮して、光近接効果補正（OPC）対象層、参照層の区分わけを行う。さらに図形演算処理部321はレイアウトパターンの白黒反転処理によって、フォトマスク製造時に使用するフォトレジストがネガ型であるか、あるいはポジ型であるかに応じて、レイアウトパターンの内側を透光部するのか、あるいは外側を透光部するのかを切り替える。さらに図形演算処理部321は重複除去処理によって、レイアウトパターン間の重複部を取り除き、多重露光により生ずるパターン寸法誤差を防止する。加えて図形演算処理部321はバイアス処理によって、レイアウトパターンの境界線を指定された量だけ移動させる。また図形演算処理部321は図4に示すようにレイアウトパターン14Aに、デザインルールチェックでエラーとなりテープ・アウト（設計データの出荷）が遅れることを回避するために意図的に付加された微小凹凸パターン114があった場合には、図5に示すように微小凹凸パターン114を除去したレイアウトパターン14Bを生成する。なお図形演算処理部321は、図形演算処理に必要な論理演算あるいは算術演算を被選択モジュールに負荷させ、図形演算処理に要した図形演算処理時間を計測する。

光近接効果補正部322は、被処理データの各セルに含まれるレイアウトパターンに対してマスクパターンの線幅の公差及び隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンを満たすように、かつウェハ上でプロセスマージンを満たすようにOPC処理を施し、OPC後パターンを生成する。なおマスクパターンの線幅の公差及び隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンは、図1及び図2に示す描画装置4の解像度、マスク検査装置の精度と感度、及び被処理データの属するデザインルールによって制約される。ここで図1に示す光近接効果補正部322は、被処理データの子セルに含まれるレイアウトパターンの被覆率を算出する。図6に示す例では、領域5の面積にしめるレイアウトパターン6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13の面積の割合を被覆率として算出する。なお被覆率は種々のプロセス効果の及ぶ範囲を考慮しての及ぶ範囲、例えば10μmの範囲に影響するプロセス効果に関して言えば、レイアウトを数十μm角程度の大きさの領域に分割し、その領域後毎に算出する。さらに光近接効果補正部322は、複数の蓄積データのうち被覆率において被処理データと等価な被覆率モデルデータのOPC処理に用いられた補正情報を被処理データのOPC処理に採用する。ここで「補正情報」とは、OPC後パターンのデータサイズ、OPC後パターン数、補正後のウェハ上パターン予測精度（フォーカス及びドーズのマージン、ばらつき、平均値）、補正後のウェハ上パターン実精度（フォーカス及びドーズのマージン、ばらつき、平均値）を含む。

また光近接効果補正部322は、複数の蓄積データのうち被処理データに含まれるレイアウトパターンと等価なレイアウトパターンを含むレイアウトパターンモデルデータのOPC処理後のOPC後パターンを、被処理データのOPC処理に再利用する。再利用できない場合は、光近接効果補正部322はモデルベースのOPC処理を被処理データに含まれるレイアウトパターンに施す。さらに光近接効果補正部322は、OPC処理によりプロセス的に必要でない微小凹凸が、子セルに含まれるパターンに関してOPCをかけたOPC後パターンに生じた場合、OPC後パターンの線幅を太くしてから細める、または細めてから太くするなどのワークアラウンド処理を実施して不要な微小凹凸を除去する。ここで光近接効果補正部322は、複数の蓄積データのうちデザインルール及び微小凹凸の寸法において被処理データと等価なものがあれば、線幅の太め量又は細め量であるワークアラウンド量を再利用する。なお光近接効果補正部322は、OPC処理及びワークアラウンド処理に必要な論理演算あるいは算術演算を被選択モジュールに負荷させ、OPC処理及びワークアラウンド処理に要したOPC処理時間及び計算量を計測する。

補正評価部405は被処理データの子セルに含まれるパターンに関してOPCをかけたOPC後パターンのうち、マスクパターンの線幅の公差、あるいは隣接するマスクパターンどうしが間隔マージンを満たさない部分の誤差を「危険度」として算出し、誤差を有するOPC後パターンに「危険部分」のフラグを付す。図7に示す例では、隣接するマスクパターン15, 16どうしが間隔マージンを満たさない場合、補正評価部405はマスクパターン15, 16に「危険部分」のフラグを付す。図8に示す例では、マスクパターン17, 18, 19, 20, 21どうしが隣接し、マスクパターン19のコーナ部30が公差を満たさない場合、補正評価部405はマスクパターン19に「危険部分」のフラグを付す。また光近接効果補正部322は、OPC処理が不可能であったレイアウトパターンに「OPC不能」のフラグを付す。

光学特性検査部402は、被処理データの子セルに含まれるパターンに関してOPCをかけたOPC後パターンの結像可能性を検査する光学特性検査処理を実施する。具体的には、光学特性検査部402は図3に示す露光装置で被処理データにOPCをかけたOPC後パターンをウェハステージ32上に配置される製品ウェハ上に投影した場合の、OPC後パターンの投影像の形状を物理モデルに基づいた光学シミュレーションにより算出する。さらに図1に示す光学特性検査部402は、算出された投影像の形状が投影像の線幅の公差あるいは隣接する投影像どうしの間隔マージンを満たしているか否かを検査する。なお投影像の線幅の公差及び隣接する投影像どうしの間隔マージンは、図3に示す露光装置の解像度、ウエハ検査装置の精度と感度、及び被処理データの属するデザインルールによって制約される。図1に示す光学特性検査部402は、被処理データにOPCをかけたOPC後パターンのうち投影像が線幅の公差及び隣接する投影像どうしの間隔マージンを満たしているものには「光学特性検査合格」と、満たしていないものには「光学特性検査不合格」のフラグをつける。また光学特性検査部402は、「危険部分」と「光学特性検査合格」の両方のフラグが付されたOPC後パターンには、「光学特性要注意」のフラグを付加する。

さらに光学特性検査部402は、「光学特性検査不合格」のフラグを付されたOPC後パターンが光学特性検査の疑似エラーで生じたか否かを検査する。OPC処理では、意図的に解像度以下の寸法を有するアシストパターンが付加されたり、デバイス特性上高い精度を必要とされないダミーパターンが付加されたりすることがある。解像度以下の寸法を有するアシストパターンは、光学特性検査処理では「光学特性検査不合格」とされてしまうが、有意なものである。また高い精度が必要ないダミーパターンを、高精度に検査することにより「光学特性検査不合格」とされてしまうが、これは修正不要である。このように、意図的に解像度以下の寸法を有するアシストパターンや、要求精度が低いダミーパターン等を「光学特性検査不合格」と認定することを「光学特性検査の疑似エラー」という。光学特性検査の疑似エラーに該当する場合は、光学特性検査部402は「光学特性検査不合格」のフラグを「光学特性検査合格」に書き換える。なお光学特性検査部402は、光学特性検査処理に必要な論理演算あるいは算術演算を被選択モジュールに負荷させ、光学特性検査処理に要した光学特性検査処理時間を計測する。

製造容易性検査部323は、被処理データの子セルに含まれるパターンにOPCをかけたOPC後パターンの製造容易性を検査する製造容易性検査処理を実施する。ここで「製造容易性」とは、図1及び図2に示す描画装置4でOPC後パターンを誤差なく製造可能か否かを示す指標であり、描画装置4の解像限界に基づいて判断される。例えば描画装置4の解像限界以上の寸法を有するOPC後パターンには「製造容易性検査合格」のフラグが付され、解像限界未満の寸法を有するOPC後パターンには「製造容易性検査不合格」のフラグが付される。また図1に示す製造容易性検査部323は、「危険部分」と「製造容易性検査合格」の両方のフラグが付されたOPC後パターンには、「製造容易性要注意」のフラグを付加する。

さらに製造容易性検査部323は、「製造容易性検査不合格」のフラグを付されたOPC後パターンが製造容易性検査の疑似エラーで生じたか否かを検査する。レイアウトパターンには、テストエレメントグループ(TEG : Test Element Group)パターン等の意図的にデザインルールや公差等の製造条件に違反し、「製造容易性検査不合格」になりうるものが含まれることがある。TEGパターンは、製造容易性検査処理では「製造容易性検査不合格」とされてしまうが、有意なものである。このように、意図的にデザインルールに違反するTEGパターン等を「製造容易性検査不合格」と認定することを「製造容易性検査の疑似エラー」という。製造容易性検査の疑似エラーに該当する場合は、製造容易性検査部323は「製造容易性検査不合格」のフラグを「製造容易性検査合格」に書き換える。なお製造容易性検査部323は、製造容易性検査処理に必要な論理演算あるいは算術演算を被選択モジュールに負荷させ、製造容易性検査処理に要した製造容易性検査処理時間を計測する。

変換部326は、被処理データの子セルに含まれるレイアウトパターンに施されたデータ処理を親セルに反映させ、被処理データを図1及び図2に示す描画装置4で使用可能なマスクデータに変換する。マスクデータには、レイアウトパターンにデータ処理を施したマスクパターンが含まれる。また図1に示す変換部326は、マスクデータのデータサイズ、及びレイアウトデータに対するマスクデータのデータサイズの増大度を算出する。なお変換部326は、マスクデータへの変換に必要な論理演算あるいは算術演算を被選択モジュールに負荷させる。

CPU300には、さらにレイアウトデータ記憶装置310及びデータベース記憶装置301が接続されている。レイアウトデータ記憶装置310は、半導体集積回路のレイアウトデータをCAD形式ファイル等で保存する。データベース記憶装置301は、処理負荷ライブラリ401、処理時間ライブラリ366、製造パラメータライブラリ361、補正情報ライブラリ367、危険情報ライブラリ369、光学特性検査ライブラリ368、疑似エラーライブラリ353、及び製造容易性ライブラリ351を有する。

処理負荷ライブラリ401は、複数の蓄積データ及び被処理データの階層展開度、データサイズ、及び複数の蓄積データのそれぞれをデータ処理した際に使用された演算処理モジュール404a〜404nの情報を保存する。また処理負荷ライブラリ401は、被処理データに対するマスクデータのデータサイズの増大度を保存する。処理時間ライブラリ366は、複数の蓄積データのデータ処理時間、及び被処理データの図形演算処理時間、OPC処理時間、光学特性検査処理時間、及び製造容易性検査時間を保存する。製造パラメータライブラリ361は、図2に示す描画装置4及び図3に示す露光装置3の解像度、露光量裕度のマージン、フォトマスクを製造する際に使用されるマスク用レジスト膜の種類、及び複数の蓄積データのそれぞれに基づいて加工されたマスク用レジストパターンの仕上がり寸法に生じるオフセット等を保存する。また製造パラメータライブラリ361は、マスクパターンの線幅の公差、マスクパターンの投影像の線幅の公差、隣接するマスクパターンどうしの間隔マージン、及び隣接する投影像どうしの間隔マージンを保存する。補正情報ライブラリ367は、光近接効果補正部322がOPC処理に用いるOPCパラメータ、複数の蓄積データ及び光近接効果補正部322が算出する被処理データの子セルに含まれるレイアウトパターンの被覆率、及び複数の蓄積データのOPC処理に用いられた補正情報を保存する。また補正情報ライブラリ367は、複数の蓄積データ及び被処理データのそれぞれのOPC処理前のレイアウトパターンとOPC処理後のOPC後パターン、蓄積データのワークアラウンド量、及び光近接効果補正部322がワークアラウンド処理でOPC後パターンに加えたワークアラウンド量を保存する。さらに補正情報ライブラリ367は、補正評価部405に「OPC不能」のフラグを付されたレイアウトパターンを保存する。

危険情報ライブラリ369は、補正評価部405によって「危険部分」のフラグを付されたOPC後パターン、及び「危険部分」のフラグを付されたOPC後パターンの危険度を保存する。また危険情報ライブラリ369は、光学特性検査部402に「光学特性要注意」のフラグを付されたOPC後パターン、及び製造容易性検査部323に「製造容易性注意」のフラグを付されたOPC後パターンを保存する。光学特性検査ライブラリ368は、光学特性検査部402に「光学特性検査合格」、あるいは「光学特性検査不合格」のフラグを付されたOPC後パターンを保存する。疑似エラーライブラリ353は、OPC等でマスクパターンに付加される解像度以下のアシストパターンやダミーパターン、及び設計データ中のTEGパターン等の意図的にデザインルールに違反するパターン等を保存する。製造容易性ライブラリ351は、製造容易性検査部323に「製造容易性検査合格」、あるいは「製造容易性検査不合格」のフラグを付されたOPC後パターンを保存する。

CPU300に接続された描画装置4は、荷電ビーム照射機構230及び制御部231を有する。荷電ビーム照射機構230は、図2に示すように、荷電ビームを射出する電子銃101を有する。電子銃101の下部には、第1コンデンサーレンズ103及び第2コンデンサーレンズ104が配置される。第1コンデンサーレンズ103及び第2コンデンサーレンズ104を透過することで、荷電ビームの電流密度及びケーラー照明条件が調整される。第2コンデンサーレンズ104の下部には第1成形アパーチャ105が配置される。第1成形アパーチャ105は荷電ビームの寸法を可変制御する。第1成形アパーチャ105の下部には第1投影レンズ106及び第2投影レンズ107が配置される。さらに第2投影レンズ107の下部には第2成形アパーチャ108が配置される。荷電ビームで照射して形成される第1成形アパーチャ105の像は、第1投影レンズ106及び第2投影レンズ107により第2成形アパーチャ108上に結像される。第2成形アパーチャ108は荷電ビームの寸法を可変制御する。第2成形アパーチャ108の下部には、縮小レンズ110及び対物レンズ111が配置される。また対物レンズ111の下部にはマスク基板112を保持するための可動ステージ116が配置される。マスク基板112表面にはクロム(Cr)等からなる遮光膜が堆積されている。また遮光膜上には、荷電ビームに感光反応するフォトレジスト等からなるマスク用レジスト膜が塗布されている。第2成形アパーチャ108を透過した荷電ビームは、縮小レンズ110及び対物レンズ111により縮小投影されマスク基板112上のマスク用レジスト膜表面に結像される。

第2コンデンサーレンズ104と第1成形アパーチャ105の間には、ブランキング電極130及びブランキングアパーチャ131が配置されている。マスク基板112上のマスク用レジスト膜への荷電ビームの照射を止める場合に、ブランキング電極130は第2コンデンサーレンズ104を透過した荷電ビームをブランキングアパーチャ131上に偏向し、荷電ビームがマスク基板112上のマスク用レジスト膜に到達することを防止する。ブランキング電極130及びブランキングアパーチャ131でマスク基板112上のマスク用レジスト膜への荷電ビームの照射を止めることによりマスク基板112上のマスク用レジスト膜に結像される荷電ビームの照射時間を調整し、結像点における荷電ビームの照射量が調整される。第1投影レンズ106と第2投影レンズ107の間には成形偏向器109が配置される。成形偏向器109は、第1投影レンズ106を透過した荷電ビームを偏向して第2成形アパーチャ108上における荷電ビームの照射位置を制御する。対物レンズ111近傍には対物偏向器113が配置される。対物偏向器113は第1成形アパーチャ105及び第2成形アパーチャ108で成形された荷電ビームを偏向し、マスク基板112上のマスク用レジスト膜表面における荷電ビームの結像位置を走査させる。

荷電ビーム照射機構230には制御部231が接続される。制御部231は、ブランキングアンプ122、成形偏向アンプ120、対物偏向アンプ121、パターンデータデコーダ123、及びパターンデータメモリ124を有する。ブランキングアンプ122はブランキング電極130に偏向電圧を印加し、マスク基板112上のマスク用レジスト膜への荷電ビームの照射の開始及び終了を設定することにより、マスク用レジスト膜への荷電ビームの照射量を調整する。成形偏向アンプ120は成形偏向器109に偏向電圧を印加し、マスク基板112上のマスク用レジスト膜に照射される荷電ビームの形状及び寸法を設定する。対物偏向アンプ121は対物偏向器113に偏向電圧を印加し、マスク基板112上のマスク用レジスト膜に照射される荷電ビームの走査位置を設定する。パターンデータメモリ124には、マスク基板112上に描画されるマスクパターンのマスクデータをCADファイル等で保存する。パターンデータデコーダ123は、パターンデータメモリ124からマスクデータを読み取り、ブランキングアンプ122、成形偏向アンプ120、及び対物偏向アンプ121にマスクパターンに対応するマスク用レジストパターンの潜像をマスク用レジスト膜上に描画することを指示する。

図1に示すCPU300には、さらに線幅測定装置16、位相差測定装置36、透過率測定装置56、及び露光装置3が接続される。線幅測定装置16には深紫外(DUV)顕微鏡等が使用可能である。線幅測定装置16は、マスクパターンの線幅の実測値を測定し、マスクパターンの線幅の公差及び隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンを満たすか否か検査する。さらに線幅測定装置16は、線幅の公差及び隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンが許容値外のマスクパターンについては、TEGパターン等の意図的にデザインルールを満たさないパターンであるか否かを検査する。位相差測定装置36には光学式薄膜特性測定装置等が使用可能である。位相差測定装置36は、マスクパターンの位相差の実測値を測定する。透過率測定装置56には真空紫外分光器等が使用可能である。透過率測定装置56は、マスクパターンの透過率の実測値を測定する。

CPU300の裕度算出部309は、マスクパターンの線幅、位相差、及び透過率のそれぞれの実測値に基づいて、図2に示す露光装置でマスクパターンの像を製品レジスト膜に投影した場合の露光量裕度を光学シミュレーションにより算出する。ここで図9に示す光学シミュレーションの算出例では、露光量を基準値から-7.0%, -3.4%, 0%, +3.4%, +7.0%にそれぞれ変動させた場合の、図3に示す投影光学系42の焦点からのデフォーカスと、製品レジスト膜上のマスクパターンの投影像の線幅の寸法変動との関係を示している。図9に示す算出例では、デフォーカスのマージンを±200nm、マスクパターンの投影像の寸法変動のマージンを±5.0%確保するためには、露光量の変動は-3.4%から+3.4%の6.8%の範囲内におさえる必要がある。このように、所望の範囲のデフォーカス及びマスクパターンの投影像の寸法変動を確保するために許容される露光量の変動の範囲を、「露光量裕度」という。

線幅測定装置16、位相差測定装置36、及び透過率測定装置56で検査されたフォトマスクは、図3に示す露光装置3に挿入される。露光装置3は、例えば波長193nmのフッ化アルゴンレーザ等の照明光を発する照明光源41、照明光源41の下部に配置される開口絞りホルダ58、照明光源41より照射された照明光を偏光にする偏光子59、照明光を集光する集光光学系43、及び集光光学系43の下部に配置されるスリットホルダ54を有する照明光学系14を有する。露光装置3はさらにスリットホルダ54の下部に配置されるレチクルステージ51、レチクルステージ51の下部に配置される投影光学系42、投影光学系42の下部に配置されるウェハステージ32を有する。

レチクルステージ51は、レチクル用XYステージ81、レチクル用XYステージ81上部に配置されたレチクル用可動軸83a, 83b、レチクル用可動軸83a, 83bのそれぞれでレチクル用XYステージ81に接続されるレチクル用Z傾斜ステージ82を有する。レチクルステージ51にはレチクルステージ駆動部97が接続される。レチクルステージ駆動部97はレチクル用XYステージ81を水平方向に走査する。またレチクル用可動軸83a, 83bのそれぞれを垂直方向に駆動する。よって、レチクル用Z傾斜ステージ82はレチクル用XYステージ81によって水平方向に位置決めされ、かつレチクル用可動軸83a, 83bのそれぞれにより水平面に対して傾斜をつけて配置することができる。レチクル用Z傾斜ステージ82端部にはレチクル用移動鏡98が配置される。レチクル用Z傾斜ステージ82の配置位置はレチクル用移動鏡98に対向して配置されたレチクル用レーザ干渉計99で計測される。レチクルステージ51にフォトマスクが配置される。

図3に示すウェハステージ32上には、フォトマスクのマスクパターンの像が投影される製品用レジスト膜が塗布された製品ウェハが配置される。「製品用レジスト膜」の材料にはポジ型あるいはネガ型のフォトレジスト等の感光剤が使用可能である。ウェハステージ32は、ウェハ用XYステージ91、ウェハ用XYステージ91上部に配置されたウェハ用可動軸93a, 93b、ウェハ用可動軸93a, 93bのそれぞれでウェハ用XYステージ91に接続されるウェハ用Z傾斜ステージ92を有する。ウェハステージ32にはウェハステージ駆動部94が接続される。ウェハステージ駆動部94はウェハ用XYステージ91を水平方向に走査する。またウェハ用可動軸93a, 93bのそれぞれを垂直方向に駆動する。よって、ウェハ用Z傾斜ステージ92はウェハ用XYステージ91によって水平方向に位置決めされ、かつウェハ用可動軸93a, 93bのそれぞれにより水平面に対して傾斜をつけて配置することができる。ウェハ用Z傾斜ステージ92端部にはウェハ用移動鏡96が配置される。ウェハ用Z傾斜ステージ92の配置位置はウェハ用移動鏡96に対向して配置されたウェハ用レーザ干渉計95で計測される。

CPU300には、入力装置312、出力装置313、プログラム記憶装置330、及び一時記憶装置331がさらに接続される。入力装置312としては、例えばキーボード、及びマウス等のポインティングデバイス等が使用可能である。出力装置313には液晶ディスプレイ、モニタ等の画像表示装置、及びプリンタ等が使用可能である。プログラム記憶装置330は、CPU300を制御するオペレーティングシステム等を保存する。一時記憶装置331は、CPU300による演算結果を逐次格納する。プログラム記憶装置330及び一時記憶装置331としては、例えば半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクや磁気テープなどのプログラムを記録する記録媒体等が使用可能である。

次に図10に示すフローチャートを用いて実施の形態に係るマスクデータ作成方法について説明する。

(a) ステップS100で、図1に示す被処理データ解析部320は、レイアウトデータ記憶装置310からデータ処理がされていない半導体集積回路のレイアウトデータを「被処理データ」として読み出す。ステップS101で被処理データ解析部320は被処理データの階層構造を解析し、階層効率及び階層展開度を算出する。次に被処理データ解析部320は被処理データ全体、及び各子セルのデータサイズを算出する。被処理データ解析部320は算出した階層効率、階層展開度、及びデータサイズを処理負荷ライブラリ401に保存する。また被処理データ解析部320は算出した階層効率、階層展開度、及びデータサイズをレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加する。

(b) ステップS102でモジュール選択部350は、複数の蓄積データのうち階層展開度又はデータサイズにおいて被処理データと等価な計算負荷モデルデータを処理負荷ライブラリ401から検索する。次にモジュール選択部350は、計算負荷モデルデータのデータ処理に要したデータ処理時間を処理時間ライブラリ366から読み出し、データ処理時間に基づいて、被選択モジュールにおける被処理データのデータ処理の開始時間と終了時間を予測する。その後、モジュール選択部350は、計算負荷モデルデータのデータ処理に用いられた被選択モジュールを複数の演算処理モジュール404a〜404nから選択し、予測された開始時間と終了時間の間に被選択モジュールが使用可能であるか確認する。またモジュール選択部350は、計算負荷モデルデータのデータ処理に用いられたCPU300に接続された一時記憶装置331の記憶領域を、データ処理時における被処理データの記憶領域に選択する。

(c) ステップS103で、図形演算処理部321は被処理データに含まれるレイアウトパターンに対して層間論理演算処理を実施する。次に図形演算処理部321は製造パラメータライブラリ361からマスク用レジスト膜の種類を読み出し、必要に応じて被処理データに含まれるレイアウトパターンに白黒反転処理をする。また被処理データに含まれるレイアウトパターン間に重複部がある場合には、重複部を取り除く重複除去処理をする。次に図形演算処理部321は、複数の蓄積データのうちデザインルールにおいて等価なものに基づいて加工されたマスク用レジストパターンの仕上がり寸法のオフセットを製造パラメータライブラリ361から読み出す。図形演算処理部321は読み出したオフセットに基づいて、被処理データに含まれるレイアウトパターンの境界線を内側あるいは外側に移動させるバイアス処理を行う。図形演算処理終了後、図形演算処理部321は被処理データの図形演算処理に要した図形演算処理時間を処理時間ライブラリ366に保存する。また図形演算処理部321は図形演算処理時間をレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加する。

(d) ステップS104で、光近接効果補正部322は被処理データに含まれるレイアウトパターンの被覆率を算出し、補正情報ライブラリ367に保存する。また光近接効果補正部322は算出した被覆率をレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加する。次に光近接効果補正部322は、複数の蓄積データのうち被覆率において被処理データと等価な被覆率モデルデータのOPC処理に用いられた補正情報を補正情報ライブラリ367で検索する。また光近接効果補正部322は、複数の蓄積データのうち被処理データに含まれるレイアウトパターンと等価なレイアウトパターンを含むレイアウトパターンモデルデータのOPC処理後のOPC後パターンを補正情報ライブラリ367で検索する。次に光近接効果補正部322は、製造パラメータライブラリ361からマスクパターンの線幅の公差及び隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンを読み出す。

(e) ステップS105で、光近接効果補正部322は被処理データにOPC処理を施す。具体的には、被覆率モデルデータがあった場合は、被覆率モデルデータのOPC処理時に採用された補正情報を採用して被処理データにOPC処理を施す。またレイアウトパターンモデルデータがあった場合、レイアウトパターンモデルデータのOPC処理後のOPC後パターンを、被処理データのOPC処理に再利用する。再利用できない時は、光近接効果補正部322はモデルベースのOPC処理を被処理データのレイアウトパターンに施し、使用した補正情報、OPC処理前のレイアウトパターンとOPC処理後のレイアウトパターンの組み合わせを補正情報ライブラリ367に保存する。さらに光近接効果補正部322は使用した補正情報、及びOPC処理前のレイアウトパターンとOPC処理後のレイアウトパターンの組み合わせの情報をレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加する。なお、光近接効果補正部322は被処理データの子セルに含まれるレイアウトパターンのOPC処理後のOPC後パターンが、マスクパターンの線幅の公差及び隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンを満たすようにOPC処理する。

(f) ステップS106で、OPC処理により不要な微小凹凸がOPC後パターンに生じた場合、光近接効果補正部322は、複数の蓄積データのうちデザインルール及び微小凹凸の寸法において被処理データと等価な微小凹凸モデルデータのワークアラウンド処理に用いられたワークアラウンド量を補正情報ライブラリ367で検索する。近接効果補正部は被処理データに含まれるレイアウトパターンを検索されたワークアラウンド量でワークアラウンド処理を実施する。微小凹凸モデルデータがなかった場合は、光近接効果補正部322は微小凹凸がなくなるように被処理データに含まれるレイアウトパターンにワークアラウンド処理を実施し、変更した線幅の量をワークアラウンド量として補正情報ライブラリ367に保存する。また光近接効果補正部322はワークアラウンド量をレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加する。OPC処理及びワークアラウンド処理終了後、光近接効果補正部322は、被処理データのOPC処理に要したOPC処理時間を処理時間ライブラリ366に保存する。さらに光近接効果補正部322は、OPC処理時間をレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加する。

(g) ステップS107で、補正評価部405は、製造パラメータライブラリ361からマスクパターンの線幅の公差及び隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンを読み出す。次に補正評価部405は被処理データに含まれるOPC後パターンのうち、マスクパターンの線幅の公差あるいは隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンを満たさなかった部分の誤差を「危険度」として算出し、誤差を有するOPC後パターンに「危険部分」のフラグを付して危険情報ライブラリ369に保存する。次に補正評価部405は、OPC処理が不可能であったレイアウトパターンに「OPC不能」のフラグを付して、補正情報ライブラリ367に保存する。また補正評価部405は「危険部分」のフラグを付されたOPC後パターンに対応するレイアウトパターン、及び「OPC不能」のフラグを付されたOPC後パターンに対応するレイアウトパターンをレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データから検索し、レイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに含まれるレイアウトパターンにも「危険部分」あるいは「OPC不能」のフラグを付し、「危険度」の情報を追加する。

(h) ステップS108で光学特性検査部402は、製造パラメータライブラリ361から、複数の蓄積データのうちデザインルールにおいて被処理データと等価なデザインルールモデルデータで採用された投影像の線幅の公差あるいは隣接する投影像どうしの間隔マージンを読み出す。次に光学特性検査部402は、図3に示す露光装置でOPC後パターンをウェハステージ32上に配置される製品ウェハ上に投影した場合の、OPC後パターンの投影像の形状を光学シミュレーションにより算出する。その後、光学特性検査部402は、算出された投影像の形状が投影像の公差及び隣接間隔マージンを満たしているか否かを検査する。被処理データのOPC後パターンのうち、投影像が線幅の公差及び隣接する投影像どうしの間隔マージンを満たしているものには「光学特性検査合格」と、満たしていないものには結像可能性がないものとして「光学特性検査不合格」のフラグを付け、光学特性検査ライブラリ368に保存する。

(i) ステップS109で光学特性検査部402は、疑似エラーライブラリ353から光学特性検査で疑似エラーとなるアシストパターンやダミーパターン等を読み出す。光学特性検査部402は、ステップS108で「光学特性検査不合格」のフラグをつけられたOPC後パターンに、アシストパターンやダミーパターン等に該当するものがあるか否かを検査する。そして、光学特性検査の疑似エラーにより「光学特性検査不合格」のフラグを付されたものは、フラグを「光学特性検査合格」に書き換え、光学特性検査ライブラリ368に保存する。次に光学特性検査部402は、「危険部分」と「光学特性検査合格」の両方のフラグを付されたOPC後パターンには、「光学特性要注意」のフラグを付して、危険情報ライブラリ369に保存する。また光学特性検査部402は「光学特性要注意」のフラグを付されたOPC後パターンに対応するレイアウトパターンをレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データから検索し、レイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに含まれるレイアウトパターンにも「光学特性要注意」のフラグを付す。その後、光学特性検査部402は光学特性検査に要した光学特性検査処理時間を処理時間ライブラリ366に保存する。また光学特性検査部402は光学特性検査処理時間をレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加する。

(j) ステップS110で製造容易性検査部323は、被処理データに含まれるOPC後パターンの製造容易性検査処理を実施し、描画装置4の解像限界以上の寸法を有するOPC後パターンには「製造容易性検査合格」のフラグを、解像限界未満の寸法を有するOPC後パターンには「製造容易性検査不合格」のフラグを付し、製造容易性ライブラリ351に保存する。次に製造容易性検査部323は、「危険部分」と「製造容易性検査合格」の両方のフラグが付されたOPC後パターンには、「製造容易性要注意」のフラグを付し、OPC後パターンの配置位置情報を共に危険情報ライブラリ369に保存する。また製造容易性検査部323は「製造容易性要注意」のフラグを付されたOPC後パターンに対応するレイアウトパターンに対応するレイアウトパターンをレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データから検索し、レイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに含まれるレイアウトパターンにも「製造容易性要注意」のフラグを付す。その後、製造容易性検査部323は、疑似エラーライブラリ353から製造容易性検査で疑似エラーとなるTEGパターン等を読み出し、「製造容易性検査不合格」のフラグを付されたOPC後パターンが製造容易性検査の疑似エラーによるものか否かを検査する。製造容易性検査の疑似エラーに該当する場合は、製造容易性検査部323は「製造容易性検査不合格」のフラグを「製造容易性検査合格」に書き換え、製造容易性ライブラリ351に保存する。また製造容易性検査部323は、製造容易性検査に要した製造容易性検査処理時間を、処理時間ライブラリ366に保存する。さらに製造容易性検査部323は、製造容易性検査処理時間をレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加する。

(k) ステップS111で変換部326は、被処理データの子セルに含まれるデータ処理されたレイアウトパターンを親セルに反映させる。次に変換部326は、被処理データを図2に示す描画装置4のパターンデータデコーダ123で読み取り可能なマスクデータに変換し、パターンデータメモリ124に保存する。この時、マスクデータにはデータ処理されたレイアウトパターンに対応するマスクパターンが含まれる。また図1に示す変換部326は、マスクデータのデータサイズ、及びレイアウトデータに対するマスクデータのデータサイズの増大度を処理負荷ライブラリ401に保存する。さらに変換部326はデータサイズの増大度をレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加する。

以上、図1及び図10に示したマスク製造システム及びマスクデータ作成方法を用いることにより、マスクデータの作成期間の短縮を図ることが可能となる。具体的には、ステップS100〜S102で被処理データの階層展開度等に基づいて過去にデータ処理の実績がある被選択モジュールを図1に示す複数の演算処理モジュール404a〜404nから選択するため、データ処理が何らかの要因で異常終了する恐れを低減することが可能となる。さらに被選択モジュールを複数選択してデータ処理を並列処理することにより、データ処理の高速化が可能となる。また過去の蓄積データからデータ処理中に確保すべき一時記憶装置331等の記憶領域を予測することが可能となるので、過剰なサイズの記憶領域を準備する無駄を省くことが可能となる。結果としてマスク製造システムの稼働率が向上し、マスク作成に要するコストの低減が可能となる。なお実施の形態においては、CPU300に含まれる複数の演算処理モジュール404a〜404nから被選択モジュールを選択する例を示したが、コンピュータネットワークで接続された別のCPUに含まれる演算処理モジュールを被選択モジュールに選択してもよい。

またステップS104〜S105で、被覆率やデザインルールが等価な蓄積データのOPC処理環境を被処理データのOPC処理に再利用することで、OPC処理に要する時間の短縮を図ることが可能となる。特に蓄積データと被処理データのデザインルールが同一で、被処理データが蓄積データに対してマイナーチェンジを加えたものである場合は、マイナーチェンジで変更されたレイアウトパターンのみモデルベースのOPC処理を施し、変更されていないレイアウトパターンについては蓄積データのOPC処理結果を再利用することが可能となる。また、製造パラメータライブラリ361に保存されているマスクパターンの線幅の公差及び隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンを満たす形状をターゲットにしてOPC処理をレイアウトパターンに施すため、過剰なOPCを回避することが可能となる。さらにワークアラウンド処理においても、蓄積データのワークアラウンド量を再利用することにより、不適切な量のワークアラウンド量を採用してパターンどうしの短絡や分離等を招く危険性を低減することが可能となる。

さらにステップS108では、製造パラメータライブラリ361に保存されている投影像の線幅の公差及び隣接する投影像どうしの間隔マージンに基づいて光学特性検査を実施するため、不必要に厳しい検査基準で光学特性検査を実施して光学特性検査時間の長期化をもたらす危険性を回避することができる。またステップS109〜S110で疑似エラーをもたらすアシストパターンやTEGパターン等の光学特性あるいは製造容易性を再評価するため、アシストパターンやTEGパターン等の意図的にデザインルールを満たさない形状を一律に「光学特性検査不合格」あるいは「製造容易性検査不合格」とみなすことにより生ずる検査結果の検証の長期化を防ぐことが可能となる。

さらにまた、実施の形態に係るマスクデータ作成方法においては、階層展開度、OPC処理結果、光学特性検査処理結果、及び製造容易性検査処理結果をレイアウトデータ記憶装置310に保存されている被処理データに追加していく。そのため、データ処理過程でレイアウトデータの再設計の必要性が生じた場合も、設計者が追加されたOPC処理結果、光学特性検査処理結果、及び製造容易性検査処理結果等を参照することにより、再設計する部分を最小限に抑えることも可能となる。

次に図11に示すフローチャートを用いて実施の形態に係るマスクデータ作成方法を利用する半導体装置の製造方法について説明する。

(A) ステップS150で、遮光膜が堆積されたマスク基板112を用意し、遮光膜上にマスク用レジスト膜を塗布する。ステップS151で、マスク基板112を図2に示す荷電ビーム照射機構230の可動ステージ116上に配置する。次にパターンデータデコーダ123はパターンデータメモリ124からマスクデータに含まれるマスクパターンを読み取り、図2に示すブランキングアンプ122、成形偏向アンプ120、及び対物偏向アンプ121にマスク用レジスト膜上にマスクパターンを描画するよう指示する。ブランキングアンプ122、成形偏向アンプ120、及び対物偏向アンプ121は、ブランキング電極130、成形偏向器109、及び対物偏向器113のそれぞれに偏向電圧を印加して電子銃101から射出される荷電ビームを偏向させ、マスク用レジスト膜上にマスクパターンに対応するマスク用レジストパターンの潜像を描画する。

(B) ステップS152で、マスク用レジスト膜をベークした後、マスク用レジスト膜をアルカリ現像液によりスプレー現像し、遮光膜上にマスクパターンに対応するマスク用レジストパターンを形成する。次にマスク用レジストパターンをエッチングマスクにして、反応性イオンエッチングにより遮光膜を選択的に除去する。選択的除去により、マスク基板112上にマスクパターンが加工され、フォトマスクが完成する。複数のマスクパターン形成後、アッシングによりマスク用レジスト膜を剥離し、マスク基板112を洗浄する。

(C) ステップS153で、図1に示す線幅測定装置16は危険情報ライブラリ369から「製造容易性要注意」のフラグを付されたOPC後パターンの配置位置情報を、製造パラメータライブラリ361からマスクパターンの線幅の公差及び隣接するマスクパターンどうしの間隔マージンを読み出す。次に線幅測定装置16は、「製造容易性要注意」のフラグを付されたOPC後パターンに対応するマスクパターンの線幅の実測値を測定し、線幅の実測値が公差を満たしている否か、及びマスクパターンどうしの間隔が間隔マージンを満たしているか否かを検査する。さらに線幅測定装置16は、疑似エラーライブラリ353を参照して公差等を満たさなかったマスクパターンがアシストパターン等に該当するか否か検証する。その後、線幅測定装置16はマスクパターンの線幅の実測値を実測値ライブラリ305に保存し、公差等を満たさないマスクパターンがアシストパターン等の意図的にデザインルールや製造条件を満たさないパターンであった場合はステップS154に進む。

(D) ステップS154で、位相差測定装置36はマスクパターンの位相差の実測値を測定し、実測値ライブラリ305に保存する。ステップS155で、透過率測定装置56はマスクパターン21〜29の透過率の実測値を測定し、実測値ライブラリ305に保存する。ステップS156で、裕度算出部309は、実測値ライブラリ305に保存されたマスクパターンの線幅、位相差、及び透過率のそれぞれの実測値、及び製造パラメータライブラリ361に保存された図3に示す露光装置3でフォトマスクのマスクパターンを投影する場合の露光量裕度のマージンを読み出す。次に裕度算出部309は、マスクパターンの線幅、位相差、及び透過率のそれぞれの実測値を基にして、フォトマスクの露光量裕度を算出し、マージンを満たすか否かを検査する。裕度算出部309は、算出したフォトマスクの露光量裕度を実測値ライブラリ305に保存し、露光量裕度がマージンを満たす場合はステップS157に進む。

(E) ステップS157で、製品ウェハを用意し、製品ウェハ上に製品用レジスト膜を塗布する。その後、製品ウェハを図2に示す露光装置のウェハステージ32に配置する。ステップS158で、フォトマスクを図2に示す露光装置のレチクルステージ51に配置する。次に照明光源41から照明光を射出し、図3に示す複数のマスクパターン21〜29の像を製品用レジスト膜上に投影する。ステップS159で製品用レジスト膜を露光後ベーク(PEB)処理した後、現像処理することにより、製品ウェハ上にマスクパターンに対応する製品用レジストパターンを形成する。

(F) ステップS160で、線幅測定装置16は危険情報ライブラリ369から「光学特性注意」のフラグを付されたOPC後パターンの配置位置情報を、製造パラメータライブラリ361からマスクパターンの投影像の線幅の公差及び隣接する投影像どうしの間隔マージンを読み出す。次に線幅測定装置16は、「光学特性要注意」のフラグを付されたOPC後パターンに対応する製品用レジストパターンの線幅の実測値を測定し、線幅の実測値が公差を満たしている否か、及び製品用レジストパターンどうしの間隔が間隔マージンを満たしているか否かを検査する。さらに線幅測定装置16は、疑似エラーライブラリ353を参照して公差等を満たさなかったマスクパターンがTEGパターン等に該当するか否か検証する。その後、線幅測定装置16は製品用レジストパターンの線幅の実測値を実測値ライブラリ305に保存し、公差等を満たさない製品用レジストパターンがTEGパターン等の意図的にデザインルールや製造条件を満たさないパターンであった場合はステップS161に進む。ステップS161で、製品用レジストパターンを加工用マスクとして用いて製品ウェハ上に導電層及び絶縁層の堆積を行い、製品ウェハ上に半導体集積回路のパターンを加工し、半導体装置を完成する。

以上、図11に示した半導体装置の製造方法によれば、図10に示したマスクデータ作成方法のステップS110で「製造容易性要注意」のフラグを付されたOPC後パターンに対応するマスクパターンのみ線幅等を検査するため、フォトマスクの検査工程に要する時間の短縮が可能となる。同様に、ステップS109で「光学特性要注意」のフラグを付されたOPC後パターンに対応する製品用レジストパターンのみ線幅等を検査するため、露光結果の検査工程に要する時間の短縮が可能となる。従来、フォトマスクあるいは製品用ウェハ上に形成された製品用レジストパターンの総ての線幅等を計測し、公差等を満たすか否か検査するには非常に時間がかかった。そのため検査箇所を抽出し、部分的に線幅等の検査が行われていたが、抽出される検査箇所は設計者の裁量に依存していた。これに対し、実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、抽出される検査箇所はマスクデータの作成工程においてマスクパターンの製造容易性や、マスクパターンの投影像の結像可能性が危ぶまれた部分であるため、検査箇所の取りこぼしによる半導体装置の不良品の発生を抑制することが可能となる。

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。例えば上述したマスクデータ作成方法は、時系列的につながった一連の処理あるいは操作として表現可能である。したがって、マスクデータ作成方法を図1に示すフォトマスク製造システムで実行するために、CPU300内のプロセッサなどが果たす複数の機能を特定するコンピュータプログラム製品で図10に示したマスクデータ作成方法を実現可能である。ここで、コンピュータプログラム製品は、コンピュータシステムに入出力可能な記録媒体あるいは記録装置等をいう。記録媒体としては、メモリ装置、磁気ディスク装置、光ディスク装置、その他のプログラムを記録することができるような装置が含まれる。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明からは妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施の形態に係るマスク製造システムを示すセル図である。 本発明の実施の形態に係る描画システムを示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る露光装置を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係るマスクパターンの第２の上面図である。 本発明の実施の形態に係るマスクパターンの第３の上面図である。 本発明の実施の形態に係るマスクパターンの第１の上面図である。 本発明の実施の形態に係るマスクパターンの第４の上面図である。 本発明の実施の形態に係るマスクパターンの第５の上面図である。 本発明の実施の形態に係るフォトマスクの露光量裕度を説明するグラフである。 本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成方法を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。

符号の説明

4…描画装置
322…光近接効果補正部
326…変換部
350…モジュール選択部
404a, 404b, 404c, …, 404n…演算処理モジュール

Claims (5)

1. それぞれ論理演算処理及び算術演算処理をする複数の演算処理モジュールと、
   前記複数の演算処理モジュールのいずれかを被選択モジュールとして選択するモジュール選択部と、
   前記被選択モジュールを用い、複数の半導体集積回路の蓄積データのうち被覆率において半導体集積回路の被処理データと等価な蓄積データの光近接効果補正に採用された補正情報を用いて、前記被処理データを光近接効果補正する光近接効果補正部と、
   光近接効果補正された前記被処理データを前記被選択モジュールを用いてマスクデータに変換する変換部と、
   前記マスクデータを読み取り、前記半導体集積回路に対応するマスクパターンをマスク基板上に描画する描画装置
   とを備えることを特徴とするマスク製造システム。
2. 複数の演算処理モジュールのいずれかを被選択モジュールとして選択するステップと、
   前記被選択モジュールを用い、複数の半導体集積回路の蓄積データのうち被覆率において半導体集積回路の被処理データと等価な蓄積データの光近接効果補正に採用された補正情報を用いて、前記被処理データを光近接効果補正するステップと、
   光近接効果補正された前記被処理データを前記被選択モジュールを用いてマスクデータに変換するステップ
   とを含むことを特徴とするマスクデータ作成方法。
3. 前記複数の蓄積データのうちデザインルールにおいて等価な蓄積データで採用された寸法マージンに基づいて、前記被処理データに含まれるレイアウトパターンの結像可能性を前記被選択モジュールを用いて検査するステップを更に含むことを特徴とする請求項２に記載のマスクデータ作成方法。
4. 前記補正情報を前記被処理データに追加するステップを更に含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のマスクデータ作成方法。
5. 複数の演算処理モジュールのいずれかを被選択モジュールとして選択するステップと、
   前記被選択モジュールを用い、複数の半導体集積回路の蓄積データのうち被覆率において半導体集積回路の被処理データと等価な蓄積データの光近接効果補正に採用された補正情報を用いて、前記被処理データを光近接効果補正するステップと、
   光近接効果補正された前記被処理データを前記被選択モジュールを用いて描画装置で読み取り可能なマスクデータに変換するステップと、
   前記マスクデータに基づいて、前記描画装置で前記半導体集積回路に対応するマスクパターンをマスク基板上に描画し、フォトマスクを製造するステップと、
   前記フォトマスクを用いて前記マスクパターンを製品ウェハ上に塗布された製品レジスト膜に投影し、前記製品レジスト膜に前記マスクパターンに対応する製品用レジストパターンを加工するステップ
   とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。

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