JP2007240949A - マスクデータ作成方法及びマスク - Google Patents

Abstract

【課題】 最近の超解像技術をもちいるリソグラフィ技術においては付加されるＯＰＣの補正量が大きく、ＯＰＣ補正前に配置される補助パターンとの間隔が適切でなくなるという問題が発生している。そのため最適な補助パターンと、ＯＰＣパターンが得られないという問題がある。
【解決手段】 本発明のマスクデータの作成方法においては、デバイスパターンに補助パターンを配置する際に、デバイスパターン先端部分は他の部分と異なる配置ルールとする。デバイスパターン先端等のＯＰＣ処理で大きく補正の掛かる部分は、補助パターンとデバイスパターンの間隔を広くする。デバイスパターン先端における補助パターンとの間隔をデバイスパターンの長辺における補助パターンとの間隔より広くすることで、ＯＰＣ後のデバイスパターンと補助パターンの間隔を適切な範囲とすることができる。最適な補助パターンとＯＰＣパターンが得られる。
【選択図】 図５

Description

本発明は半導体装置を製造するときのリソグラフィ工程に用いられるマスクに係り、特に補助パターンを有するマスクにおけるマスクデータ作成方法およびそのマスクに関する。

半導体装置の高集積化にともない、素子パターンの微細化が進んでいる。例えば、ダイナミック型ランダムアクセスメモリ（以下、ＤＲＡＭと称する。）においては、最小寸法１００ｎｍ以下、１ギガビットの容量の製品が実用化されている。この微細化の牽引力の一つが光リソグラフィ技術である。

光リソグラフィの分野では、近年の超解像技術の適用により波長の１／２以下の微細パターンの形成が可能となってきた。特に密集パターン（例えばライン・アンド・スペースパターン：ラインとスペースの一定ピッチの繰り返しパターン、以下Ｌ／Ｓパターンと略す）では、斜入射照明法の適用により十分な焦点深度が得られるようになっている。斜入射照明法とはマスク照明光のうち垂直入射成分をカットして、マスクを斜め入射で照明する方法である。通常の結像状態は、マスクパターンからの０次回折光と±１次回折光の３光束を投影レンズで集めている（３光束干渉の結像）。

これに対して斜入射照明では±１次回折光の一方を捨てて（投影レンズに入らずカットされ）、０次光と±１次回折光の片方の２光束で像を形成する（２光束干渉の結像）。３光束干渉と２光束干渉の結像状態をベストフォーカスで比較すると、±１次回折光の一方を捨てている分、２光束干渉の方がコントラストは低下する。しかし、結像面（半導体基板）上での入射角度を考えると、２光束干渉の結像は３光束干渉の１／２になっている。そのため、焦点がずれた時の像のぼけ方は小さくなり、広い焦点範囲でレジストパターンの形成に十分な光強度分布を得ることができる。

また、ハーフトーン位相シフトマスクを用いるとさらに焦点深度（レジストパターンが得られる焦点範囲）を拡大できることが知られている。ハーフトーン位相シフトマスクとは、遮光領域であるマスク上パターンを半透明領域で形成し２〜２０％程度の光を漏らしかつその漏れた光と周辺の透明領域の光と位相を１８０度反転させた位相シフトマスクである。回折光の生じるライン・アンド・スペースパターンであれば、ハーフトーンマスクにして、かつ斜入射照明を用いると、０次回折光と＋１次（あるいは−１次）回折光とのバランスが改善されてコントラストが向上する。

しかし、これらの手法は回折光の生じない孤立パターンには変形照明法の効果は少なく焦点深度はあまり拡大しない。反対に、孤立パターンの焦点深度を拡大するには、低ＮＡ化や小σ化（照明光学系の低ＮＡ化：マスクを垂直成分に近い光にみで照明すること）の方が効果は高い。そして、ハーフトーン位相シフトマスクを用いる場合にも、小σ照明の方が焦点深度は向上する。これら孤立パターンの焦点深度を拡大する条件は、いずれも密集パターンの解像度を下げる結果となってしまう。そのため、密集した微細パターンと孤立パターンの露光特性を両立させるのが困難となっていた。そこで、補助パターンと呼ばれるそれ自体は解像しない微細パターンを用いる手法が、密集パターンと孤立パターンの焦点深度を両立させるため検討されてきた。

補助パターンに関しては、例えば特許文献１（特開平４−２６８７１４）に示されている。特許文献１では、斜入射照明を用いて微細ホールパターンおよびスリットパターンを形成する際に、補助パターンを配置することで周期パターンに近づき、焦点深度が拡大することが示されている。また、ラインパターンにおいても同様の効果があることも示されている。補助パターンを配置したマスクを変形照明条件下で用いることにより、２光束干渉の結像状態に近づき、焦点深度が拡大する。補助パターンの配置においては、その位置および寸法がデバイスパターンの焦点深度に影響する。補助パターンとメインパターンの間隔の最適値は、それらの寸法および用いられる光学条件により異なるが、光学条件の限界解像寸法（形成できるＬ／Ｓパターンのピッチの１／２）以上からその１．５倍程度が適切な範囲となっている。

また、特許文献２（特開平５−００２２６１）においては、斜入射照明とハーフトーン位相シフトマスクを組み合わせることにより、２光束での結像状態のコントラスト低下を改善できることが示されている。２光束結合では“＋”あるいは“−”の一方をカットしているため、平均の明るさの情報を持った０次回折光が、ピッチの情報を持った＋１（あるいは−１）次回折光に比べ相対的に強くなりすきとなってしまう。そのため、光強度分布ではピーク／ボトムの振幅の大きさが平均値にくらべて小さくなることになり、光強度のコントラストが低下する。ハーフトーン位相シフトマスクを用いることで、０次回折光の強さを小さくすることができ、０次と＋１次（あるいは−１次）の強さを適切に調節し、光強度のコントラストを改善することができる。

さらに解像度を向上させるために下記特許文献がある。特許文献３（特開平３−０７１１３３）では、孤立パターンに隣接した位相変換層からなる補助パターンが使用されている。特許文献４（特開平６−２４２５９４）では、孤立パターンからの距離Ｓに、最小線幅Ｐ／２以下の幅ＳＷの補助パターンをＰ／２＜Ｓ＜（Ｐ−ＳＷ）の関係を満足させるように配置している。特許文献５（特開２００４−３４８１１８）ではホールパターンに対する補助パターンが開示されている。しかし、微細化が進んだ現在の光リソグラフィにおいては、これらの補助パターンとＯＰＣ（Optical Proximity Correction）との両者が同時に採用されている。微細化パターンを実現するために、補助パターンとＯＰＣとの両者を最適化する方法が求められているという問題がある。

特開平４−２６８７１４号公報（３頁、図４ａ、ｂ） 特開平５−００２２６１号公報 （３頁、図１） 特開平３−０７１１３３号公報 特開平６−２４２５９４号公報 特開２００４−３４８１１８号公報

マスクデータの作成方法としては、デバイスパターンが入力されたＣＡＤデータに対し補助パターンが配置され、その後ＯＰＣの補正が行われる。補助パターンの配置方法は、まずすべてのデバイスパターンの辺に対して、あらかじめ決められたルールに従い補助パターンを発生させ、その後補助パターンとデバイスパターンおよび補助パターン同士が近接した箇所を消去するという手順が一般的である。そして、補助パターンが配置されたデバイスパターンに対してＯＰＣを行い、半導体基板上に転写されるパターンが所望の寸法となるような最終的なマスクデータを作成している。

ＯＰＣは主にルールベースとモデルベースと呼ばれる方法に分けられる。現在は、モデルベースＯＰＣが一般的になっている。モデルベースＯＰＣではデバイスパターンの辺を分割し、各分割した辺に評価ポイントを設定し、シミュレーションを行いそのポイントがウエハ上に転写された際の寸法を求める。そして、各評価パターンが所望の寸法になるようにおのおのの分割された辺を移動させる。よって、マスクを作成する最終的なデータでは、デバイスパターンと補助パターンの間隔はＯＰＣ処理で変化していた。特にラインパターンの先端は半導体基板上に転写する際に細り易い箇所のため、ＯＰＣの補正量が大きく付加される。そのため、ＯＰＣ補正前に配置される補助パターンとの間隔が小さくなりすぎ、適切でなくなる場合が発生している。

輪帯照明や位相シフトマスク等の超解像技術を用いない場合には、補助パターンを配置するだけで外周のパターンを所望の寸法に形成できる。そのため、補助パターン配置後のデータにＯＰＣを行ってもライン先端の補正は僅かしか付かないため、補助パターンとの間隔もあまり変わらす、ライン先端を考慮する必要は無かった。しかし、光リソグラフィの延命のため、斜入射照明等の超解像技術を用いると外周パターンの細りおよびラインエンドの縮みが極端に増大するようになる。そのため最近の超解像技術を用いると付加されるＯＰＣの補正量が大きく、ＯＰＣ補正前に配置される補助パターンとの間隔が適切でなくなるという問題が発生している。そのため最適な補助パターンと、ＯＰＣパターンが得られないという問題がある。

本発明の目的は、これらの問題に鑑み、最適な補助パターンとＯＰＣパターンが得られるマスクデータ作成方法およびマスクを提供することにある。本発明によれば、デバイスパターンに補助パターンを配置する際に、デバイスパターン先端部分は他の部分と異なる配置ルールとする。デバイスパターン先端等のＯＰＣ処理で大きく補正の掛かる部分は、補助パターンとデバイスパターンの間隔を広くする。すなわちデバイスパターンの辺に配置する補助パターンの間隔よりデバイスパターン先端に配置される補助パターンの間隔を広くする。このように補助パターンの間隔を異ならせることで、ＯＰＣ後のデバイスパターンと補助パターンの間隔を適切な範囲とすることができる。この補助パターン配置により最適な補助パターンと、最適なＯＰＣパターンが得られる。

本願は上記した課題を解決するため、基本的には下記に記載される技術を採用するものである。またその技術趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できる応用技術も、本願に含まれることは言うまでもない。

本発明のマスクデータ作成方法は、デバイスパターンに隣接して補助パターンを配置する補助パターン配置工程と、ＯＰＣ処理を行うＯＰＣ工程とを有し、前記補助パターン配置工程においては前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンと前記デバイスパターンの短辺との間隔を、前記デバイスパターンの長辺に対して配置される補助パターンと前記デバイスパターンの長辺との間隔より広くすることを特徴とする。

本発明のマスクデータ作成方法においては、前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンとの間隔は、短辺の寸法により異なることを特徴とする。

本発明のマスクデータ作成方法においては、前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンとの間隔は、テーブルルックアップ手法として短辺の寸法により予め決められたことを特徴とする。

本発明のマスクデータ作成方法においては、前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンとの間隔は、最小寸法以上、最小寸法の１．６倍以下であることを特徴とする。

本発明のマスクデータ作成方法においては、前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンとの間隔は、補助パターン無しでＯＰＣ処理したときのＯＰＣパターン位置からさらに最小分離寸法離すことを特徴とする。

本発明のマスクは、上記したいずれか１つに記載されたマスクデータ作成方法により作成されたことを特徴とする。

本発明においてはデバイスパターンに補助パターンを配置する際に、デバイスパターン先端部分は他の部分と異なる配置ルールとする。デバイスパターン先端等のＯＰＣ処理で大きく補正の掛かる部分は、補助パターンとデバイスパターンの間隔を広くする。すなわちデバイスパターンの長辺に配置する補助パターンの間隔よりデバイスパターン先端（短辺）に配置される補助パターンの間隔を広くする。このように補助パターンの間隔を異ならせることで、ＯＰＣ後のデバイスパターンと補助パターンの間隔を適切な範囲とすることができる。この補助パターン配置により最適な補助パターンと、最適なＯＰＣパターンが得られる効果がある。最適な補助パターンとＯＰＣパターンを配置することで焦点深度を拡大させ、デフォーカスした際の寸法変化が小さくできる。その結果微細化に適したマスクデータ作成方法及びその作成方法で製作されたマスクが得られる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

本発明の実施例１について、図１〜図７を参照して詳細に説明する。図１にラインパターンとＯＰＣパターンとのパターン図、図２にはラインパターンと補助パターンとの間隔１２０ｎｍにおいてＯＰＣ処理したパターン図を示す。図３にラインパターン幅１８０ｎｍ、ラインパターンと補助パターンとの間隔１２０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布、図４にはラインパターン幅２２０ｎｍ、ラインパターン短辺と補助パターンとの間隔１２０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布を示す。図５にはラインパターン幅１２０ｎｍ、ラインパターン短辺と補助パターン間隔１５０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合のパターン図を示す。図６にラインパターン幅１２０ｎｍ、ラインパターンと補助パターンとの間隔１２０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布、図７にはラインパターン幅１２０ｎｍ、ラインパターン短辺と補助パターンとの間隔１５０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布を示す。

本実施例では、１００ｎｍのライン・アンド・スペースをＫｒＦ（波長２４８ｎｍ）露光で形成するため、開口数（ＮＡ）＝０．８５、コヒーレント・ファクター（σ）＝０．８５の遮光率＝３／４の輪帯照明を用いるものとして説明する。そして、補助パターンを配置する孤立パターンの寸法は、１００ｎｍから４００ｎｍとする。また、マスクは透過率６％、位相差１８０度のハーフトーン位相シフトマスクを用いるとして説明する。ここでは最小寸法は１００ｎｍとする。最小寸法とは量産的にも、十分な焦点深度で形成できるＬ／Ｓパターンのピッチの１／２である。

表１に補助パターンを配置せずにＯＰＣ処理を行った場合の補正量を示す。ＯＰＣのしきい値（レジスト形状を求める際の光強度）は１００ｎｍのライン・アンド・スペースパターンが寸法どおりとなるように設定した。パターンはライン寸法を最小寸法１００ｎｍから４００ｎｍ、長さ５０００ｎｍの孤立パターンとした。ＯＰＣ処理ではパターンを細かな辺（セグメント）に分割し、そのセグメントの中央にターゲットポイントを設ける。ターゲットポイントで光強度を計算して、ターゲットポイントが設計の位置になるようにセグメントの位置を移動させる。本実施例では最小線幅１００ｎｍですので、先端のセグメントとしてＬ＝１５０ｎｍに設定した。

図１に示すようにライン先端においてはラインの細りが大きいため、補正量はライン先端（短辺）の補正量Δ１と長辺中央分の補正量Δ２及び先端（長辺）の補正量Δ３に分けて表示している。ライン先端部の短辺に対する補正量Δ１は大きく、順にライン先端部の長辺に対する補正量Δ３、ライン長辺中央分の補正量Δ２と小さくなっている。また図１においては先端部として片方のみＯＰＣパターンを示しているが、図示していないが他方の先端にも同様にＯＰＣパターンがある。以下の図においても反対側のパターンは省略することがある。以下の説明においてはデバイスパターンの長辺を単に辺、先端の短辺を単に先端とも称する。

次に、図２に示すようにラインパターンに補助パターンを暫定的に配置させて、ＯＰＣ処理を行う。補助パターンの寸法は、補助パターン自体は転写されないように６０ｎｍ幅、長さはラインパターンよりも長くした。また、補助パターンとラインパターンとの間隔は、最小寸法の１００ｎｍのライン・アンド・スペースのピッチ２００ｎｍと同じピッチになるように１２０ｎｍと設定した。そして、補助パターンはライン左右および上下の先端にも配置した。表２に補助パターンをラインパターンとの間隔１２０ｎｍに配置した場合のＯＰＣ処理による補正量を示す。補正量はライン先端（短辺）の補正量Δ１と長辺中央分の補正量Δ２に分けて表示している。図１における先端（長辺）の補正量Δ３は説明を簡略にするために以下省略する。

ラインパターンの辺では補助パターン配置により設計寸法に近づき、ＯＰＣでの補正量Δ２が大幅に低下している。一方、細いライン先端では補助パターンを付加しても、寸法がほとんど変化せず、ＯＰＣ処理にて大きな補正量Δ１を付加しないと設計どおりの形状が得られないことがわかる。そのためにライン幅１００ｎｍのライン先端においては、補助パターンとＯＰＣパターンの間隔は１２０−５４＝６６ｎｍと非常に小さな値となり、不適切な寸法となってしまう。

図３および図４に表２の幅１８０ｎｍおよび２２０ｎｍのライン先端の光強度分布を示す。図２のＸ軸上の光強度分布であり、ライン先端のエッジがＸ＝０で、Ｘ座標のマイナス側がラインパターン内、プラス側がパターン外としている。ライン幅１８０ｎｍ及び２２０ｎｍにおける補助パターンとＯＰＣパターンの間隔は９３ｎｍ及び９９ｎｍとなる。図３に示すライン寸法１８０ｎｍの光強度分布ではラインパターンと補助パターンの像が分離できていない。一方、図４に示すライン寸法２２０ｎｍの光強度分布ではラインパターンの暗部と補助パターンの暗部の間にピークが出て、２つのパターンが分離できている。ラインパターンと補助パターンとの間にピークがあり、２つのパターンが分離される最小のラインパターンと補助パターンとの間隔を分離最小寸法と称する。間隔９３ｎｍの場合には２つのパターンは分離されていず、間隔９９ｎｍでは分離されていることから分離最小寸法は約９５ｎｍとなる。

図３のようにラインパターンと補助パターンが光強度分布で分離できていなければ、周期パターンに近づけてデフォーカス時の寸法変化を低減させるという補助パターンを配置する目的が達成できないことになる。よって補助パターンを配置してＯＰＣ処理をした際に、ラインパターンと補助パターンの間隔は最小分離寸法である９５ｎｍ以上確保する必要がある。しかしここでは最小寸法１００ｎｍを確保することにする。表２に示すライン先端の補正量を１０ｎｍの単位で切り上げ、それを最小寸法１００ｎｍに足した値を、ライン先端への補助パターンを配置する間隔（Ｄ）とする。表３に本発明でのライン先端への補助パターン配置の際の各ライン寸法での間隔（Ｄ）を示す。この間隔（Ｄ）は十分な焦点深度で安定的に形成できる最小寸法（ここでは１００ｎｍ）以上から、その１．６倍程度となっている。

図５には幅１２０ｎｍの孤立ライン先端部から間隔（Ｄ）１５０ｎｍの位置に補助パターンを配置し、幅４００ｎｍでは間隔（Ｄ）１１０ｎｍの位置に補助パターンを配置している。このように細いライン寸法では先端部の補助パターンを対象パターンからより大きな距離を離して配置してＯＰＣ処理を行う。このようにライン先端の補助パターンを配置した後に、ＯＰＣ処理を行った際の補正量を表４に示す。補正量はライン先端（短辺）の補正量Δ１と長辺中央分の補正量Δ２に分けて表示している。

次に、本発明のマスクデータ作成方法により作成したマスクの効果について説明する。図６および図７に１２０ｎｍライン先端の光強度分布を示す。図６は図２に示すようにライン先端も長辺側と同様に１２０ｎｍの間隔で補助パターンを配置してＯＰＣ処理を行った場合である。また、図７は図５に示すようにライン先端から１５０ｎｍの間隔で補助パターンを配置した場合である。図７に示すように補助パターンを配置する間隔を広げることでラインパターンと補助パターンの像が分離できる。これによってＯＰＣ後の光強度分布を周囲パターンに近づけることが出来ている。

補助パターンをライン先端から１２０ｎｍの間隔で補助パターンを配置した場合、デフォーカス＝０．１／０．２μmの場合のライン端の縮は１３／５７ｎｍとなる。一方、ライン先端から１５０ｎｍの間隔で補助パターンを配置した場合、デフォーカス＝０．１／０．２μmでのライン端縮は９／４９ｎｍであった。ここではライン端の縮は次のようにして測定した。最初にデフォーカス＝０μmの光強度波形においてライン端Ｘ＝０の光強度（Ｉ）を読み取る。次にデフォーカス状態で光強度を測定し、この波形から光強度（Ｉ）となるＸ位置を読み取る。このＸ位置の変化がライン端の縮となる。

デフォーカス＝０．１／０．２μmのいずれの場合のパターン先端の縮は、ライン先端からの間隔１２０ｎｍよりも、間隔１５０ｎｍの状態が小さい。ライン先端からの間隔１５０ｎｍに補助パターンを配置し、ＯＰＣ処理した場合がデフォーカス時の寸法変化を低減できることになる。このようにライン先端の光強度分布を周期パターンに近づけることで、デフォーカス時の寸法変化を低減できる。

一般的には図２及び表２に示すようにライン長辺、短辺とも同じ距離に補助パターンが配置される。本発明においては、ライン長辺、短辺に対し配置される補助パターンの間隔を異ならせる。ライン短辺に対する補助パターンを配置する間隔をライン長辺に対する間隔よりも大きくする。補助パターンを遠くに配置してＯＰＣを実行した場合の補正量は表２の補正量Δ１より大きくなる。そのために最低確保したい最小分離寸法（９５ｎｍ）より大きい最小寸法（１００ｎｍ）を加算し、表３の距離とする。

またこのライン短辺に対して配置する補助パターンの間隔は、次の方法により求めることもできる。その方法としては、表１に示す補助パターンを配置せずにＯＰＣ処理を行った場合の補正量Δ１を用いる方法である。補助パターンが無い場合のＯＰＣ補正量は、補助パターンを配置した場合の補正量より必ず大きい。この補正量Δ１に最低限必要な最小分離寸法（９５ｎｍ）を加えた値をライン先端（短辺）の補助パターンの配置間隔とすることも出来る。

本実施例においては、デバイスパターンに補助パターンを配置する際に、ラインパターン先端部分は他の部分と異なる配置ルールとする。ラインパターン先端等のＯＰＣ処理で大きく補正の掛かる部分は、補助パターンとデバイスパターンの間隔を広くする。長辺側の補助パターンの間隔よりライン先端の短辺に配置される補助パターンとデバイスパターンの間隔を広くすることで、ＯＰＣ後のデバイスパターンと補助パターンの間隔を適切な範囲にできる。この補助パターン配置により最適な補助パターンと、最適なＯＰＣパターンが得られる。最適な補助パターンとＯＰＣパターンを配置することで焦点深度を拡大させ、デフォーカスした際の寸法変化が小さくできる。その結果微細化に適したマスクデータ作成方法及びその作成方法で製作されたマスクが得られる。

実施例２として図８、９、１０、１１を参照して説明する。本実施例はスリットパターンに適用した実施例である。図８にスリットパターンと補助パターンのパターン図、図９にはスリットパターンと補助パターン及びＯＰＣパターンのパターン図を示す。図１０にスリットパターン短辺と補助パターン間隔１４５ｎｍにおける線Ｘ上の光強度分布、図１１にはスリットパターン短辺と補助パターン間隔１１５ｎｍにおける線Ｘ上の光強度分布を示す。

本実施例においても実施例１と同様に、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）を用いる光リソグラフィを用いている。その光学条件は、開口数（ＮＡ）＝０．８５、コヒーレント・ファクター（σ）＝０．８５の遮光率＝３／４の輪帯照明を用いる。また、マスクは透過率６％、位相差１８０度のハーフトーン位相シフトマスクを用いるものとして説明する。

図８に、短辺１４０ｎｍ／長辺４２０ｎｍのスリットパターン１１に対する補助パターン１２の配置を示す。補助パターン１２は幅７０ｎｍの微細スリットとした。長辺に対する補助パターン１２は、スリットパターン１１と補助パターン１２のピッチが２２０ｎｍとなるように、間隔は１１５ｎｍとした。一方、先端の短辺に対する補助パターンは長辺より３０ｎｍ間隔を広くし、１４５ｎｍ間隔で配置した。図９に図８に示す補助パターン付きデータにＯＰＣ処理を行った結果を示す。スリットパターンにおいてもパターン先端部のＯＰＣ処理による補正量が大きい。そのためスリットパターン先端部には、大きなＯＰＣパターン１３が付加されている。

スリットパターン１１に対するＯＰＣパターン１３の概略を説明する。図１と同様にスリット先端（短辺）においては細りが大きいため、スリット先端の補正量は大きい。スリット先端の１４０ｎｍをセグメントとし、この先端の補正量を大きくする。図９に示すように各部における補正量を、先端の補正量△１、長辺中央分の補正量Δ２、長辺端部分の補正量Δ３とする。補助パターンなしの場合には補正量Δ１＝４７ｎｍ、Δ２＝―６ｎｍ、Δ３＝―４ｎｍとなる。スリットパターンと補助パターンとの間隔を短辺、長辺とも等間隔１１５ｎｍの場合には補正量Δ１＝４４ｎｍ、Δ２＝―１０ｎｍ、Δ３＝―１２ｎｍとなる。スリットパターンと補助パターンとの間隔を短辺１４５ｎｍ、長辺１１５ｎｍの場合には補正量Δ１＝３２ｎｍ、Δ２＝―１１ｎｍ、Δ３＝―１０ｎｍとなる。

このＯＰＣ後のマスクデータの光強度分布を図１０、図１１に示す。図９の線Ｘ上での光強度分布を示しており、スリットパターン１１のセンターが位置Ｘ＝０となっている。図１０にはスリットパターンと補助パターンとの間隔を短辺１４５ｎｍ、長辺１１５ｎｍの場合の光強度分布、図１１にはスリットパターンと補助パターンとの間隔を短辺、長辺とも１１５ｎｍの場合の光強度分布を示している。図１１のスリットパターンと補助パターンとの間隔を短辺１１５ｎｍの場合には、ＯＰＣデータと補助パターンの間隔は７１ｎｍであり、分離最小寸法以下となっている。図１０に示す光強度分布は図１１に比べ、光強度分布にボトム／ピークの振幅が発生し、周期パターンに近づいていることが分かる。そのため実施例１のラインパターンと同様に、デフォーカスした際の寸法変化が小さくなるという効果が得られる。

本実施例はデバイスパターンとしてスリットパターンを用いた実施例である。スリットパターンに補助パターンを配置する際に、スリットパターン先端部分は他の部分と異なる配置ルールとする。スリットパターン先端等のＯＰＣ処理で大きく補正の掛かる部分は、補助パターンとデバイスパターンの間隔を広くする。長辺側の補助パターンの間隔よりライン先端に配置される補助パターンとデバイスパターンの間隔を広くすることで、ＯＰＣ後のデバイスパターンと補助パターンの間隔を適切な範囲とすることができる。この補助パターン配置により最適な補助パターンと、最適なＯＰＣパターンが得られる。最適な補助パターンとＯＰＣパターンを配置することで焦点深度を拡大させ、デフォーカスした際の寸法変化が小さくできる。その結果微細化に適したマスクデータ作成方法及びその作成方法で製作されたマスクが得られる。

以上本願発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本願発明は前記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能であり、本願に含まれることはいうまでもない。例えば上記説明は、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）を用いる光リソグラフィついて説明したが、露光波長はＡｒＦ（１９３ｎｍ）あるいは水銀ランプのI線（波長３６５ｎｍ）等他の波長でも同様に適用出来る。また、マスクタイプとしてはハーフトーン位相シフト以外にも、他の位相シフトマスクあるいは遮光マスクにも同様に適用出来る。また、透過型以外にも反射型のマスクでも同様に適用することが出来る。

ラインパターンとＯＰＣパターンとを示すパターン図である。 ラインパターンと補助パターンとの間隔１２０ｎｍにおいてＯＰＣ処理したパターン図である。 ラインパターン幅１８０ｎｍ、ラインパターンと補助パターンとの間隔１２０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布である。 ラインパターン幅２２０ｎｍ、ラインパターン短辺と補助パターンとの間隔１５０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布である。 ラインパターン幅１２０ｎｍ、ラインパターン短辺と補助パターン間隔１５０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合のパターン図である。 ラインパターン幅１２０ｎｍ、ラインパターンと補助パターンとの間隔１２０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布である。 ラインパターン幅１２０ｎｍ、ラインパターン短辺と補助パターンとの間隔１５０ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布である。 スリットパターンと補助パターンとを示すパターン図である。 スリットパターンに補助パターン及びＯＰＣパターンを配置したパターン図である。 スリットパターン短辺と補助パターンとの間隔１４５ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布である。 スリットパターン短辺と補助パターンとの間隔１１５ｎｍにおいてＯＰＣ処理した場合の線Ｘ上の光強度分布である。

符号の説明

１ ラインパターン
１１ スリットパターン
２、１２ 補助パターン
３、１３ ＯＰＣパターン

Claims (6)

1. マスクデータ作成方法において、デバイスパターンに隣接して補助パターンを配置する補助パターン配置工程と、ＯＰＣ処理を行うＯＰＣ工程とを有し、前記補助パターン配置工程においては前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンと前記デバイスパターンの短辺との間隔を、前記デバイスパターンの長辺に対して配置される補助パターンと前記デバイスパターンの長辺との間隔より広くすることを特徴とするマスクデータ作成方法。
2. 前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンとの間隔は、短辺の寸法により異なることを特徴とする請求項１に記載のマスクデータ作成方法。
3. 前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンとの間隔は、テーブルルックアップ手法として短辺の寸法により予め決められたことを特徴とする請求項１に記載のマスクデータ作成方法。
4. 前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンとの間隔は、最小寸法以上、最小寸法の１．６倍以下であることを特徴とする請求項１に記載のマスクデータ作成方法。
5. 前記デバイスパターンの短辺に対して配置される補助パターンとの間隔は、補助パターン無しでＯＰＣ処理したときのＯＰＣパターン位置からさらに最小分離寸法離すことを特徴とする請求項１に記載のマスクデータ作成方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のマスクデータ作成方法により作成されたことを特徴とするマスク。
   

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