JP2012145834A - マスクパターン作成方法、半導体装置の製造方法およびマスクパターン作成プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】所望の基板上パターンを形成することができるマスクパターンを容易に作成すること。
【解決手段】本発明の一つの実施形態によれば、マスクパターン作成方法が提供される。マスクパターン作成方法では、補助パターンが配置されたマスクパターンを用いて基板上に基板上パターンを形成した場合に前記補助パターンに起因して前記基板上に転写される非所望のパターンを非所望転写パターンとして抽出する。そして、前記補助パターンのサイズを前記非所望転写パターンのサイズおよび位置に応じて変更することにより、前記マスクパターンを補正する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、マスクパターン作成方法、半導体装置の製造方法およびマスクパターン作成プログラムに関する。

従来、半導体リソグラフィ技術において露光パターン（メインパターン）のリソグラフィマージンを向上させる方法の１つに、補助パターン（ＳＲＡＦ：Sub-Resolution Assist Feature）を用いたレイアウト設計がある。

マスクパターンを作成する際には、リソグラフィ処理を行った場合にＳＲＡＦが基板上に転写されないよう、メインパターンの周辺にＳＲＡＦを配置することが望まれる。また、ＳＲＡＦは、できるだけリソグラフィマージンを向上させつつ短時間で配置することが望まれる。

米国特許出願公開第２００８／０３０１６２０号明細書 米国特許第７４２４６９９号明細書

本発明の一つの実施形態は、所望の基板上パターンを形成することができるマスクパターンを容易に作成する。

本発明の一つの実施形態によれば、マスクパターン作成方法が提供される。マスクパターン作成方法では、補助パターンが配置されたマスクパターンを用いて基板上に基板上パターンを形成した場合に前記補助パターンに起因して前記基板上に転写される非所望のパターンを非所望転写パターンとして抽出する。そして、前記補助パターンのサイズを前記非所望転写パターンのサイズおよび位置に応じて変更することにより、前記マスクパターンを補正する。

図１は、第１の実施形態に係るマスクパターン作成装置の構成を示すブロック図である。 図２は、第１の実施形態に係るマスクパターン作成処理の処理手順を示すフローチャートである。 図３は、非所望転写パターンのサイズ毎に設定されるＳＲＡＦリサイズ量を説明するための図である。 図４は、非所望転写パターンからの距離毎に設定されるリサイズ対象領域を説明するための図である。 図５は、リサイズ対象とするＳＲＡＦとリサイズ対象領域との位置関係を説明するための図である。 図６は、非所望転写パターンのサイズに応じたＳＲＡＦのリサイズ処理を説明するための図である。 図７は、第２の実施形態に係るＳＲＡＦのリサイズ処理を説明するための図である。 図８は、マスクパターン作成装置のハードウェア構成を示す図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態に係るマスクパターン作成方法、半導体装置の製造方法およびマスクパターン作成プログラムを詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るマスクパターン作成装置の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るマスクパターン作成装置１は、補助パターン（ＳＲＡＦ）のサイズを補正することによって、所望の基板上パターンを形成することができるマスクパターンを作成するコンピュータなどの装置である。本実施形態では、ＳＲＡＦに起因する不要なパターン転写を消すために、必要とされるリソグラフィマージンを確保可能な範囲で少しずつＳＲＡＦのサイズをリサイズする。そして、最終的にはＳＲＡＦのリサイズを最小限に抑えつつ必要なリソグラフィマージンを維持し、かつＳＲＡＦに起因する不要なパターン転写の発生を防止したマスクパターンを作成する。

ＳＲＡＦは、半導体装置（半導体集積回路）を製造する際のフォトリソグラフィ工程で用いられるパターンである。具体的には、ＳＲＡＦは、ウエハなどの基板には転写されないマスク上パターンであり、基板転写時の限界解像度を下回るサイズの補助パターン（本来、解像されることのないパターン）である。ＳＲＡＦは、基板に転写すべき回路パターンなどのメインパターンの近傍に配置される。

半導体装置のリソグラフィ工程で用いるマスクパターンを生成する際には、設計レイアウトパターンデータ（以下、レイアウトパターンＬという）を用いてリソグラフィターゲット（メインパターン）が作成される。そして、リソグラフィターゲットにメインパターンのリソグラフィマージンを向上せしめるようにＳＲＡＦが配置される。その後、ＳＲＡＦを配置したマスクパターンレイアウト（ＯＰＣ前マスクパターン）にＯＰＣ（Optical Proximity Correction）処理を施すことによってマスクパターンが作成される。本実施形態のマスクパターン作成装置１は、作成されたマスクパターンを用いて基板上に基板上パターンを形成した場合に、ＳＲＡＦに起因するパターン（以下、非所望転写パターンという）が基板上に転写されないよう、ＳＲＡＦのサイズをリサイズする。非所望転写パターンは、所望の基板上パターン以外の転写パターン（非所望なパターン）である。

マスクパターン作成装置１は、入力部１１、ＯＰＣ処理部１２、基板上パターン形状導出部１３、転写判定部１４、リサイズ量設定情報記憶部１５、リサイズ処理部１６、出力部１７を備えている。

入力部１１は、レイアウトパターンＬを、外部装置（レイアウトパターンデータ作成装置など）から入力して、ＯＰＣ処理部１２および転写判定部１４に送る。また、入力部１１は、非所望転写パターンに応じたＳＲＡＦリサイズ量が設定された情報（以下、リサイズ量設定情報という）を入力して、リサイズ量設定情報記憶部１５に送る。リサイズ量設定情報は、非所望転写パターンのサイズ、非所望転写パターンからの距離などに応じて設定される、ＳＲＡＦのリサイズ量である。例えば、非所望転写パターンが小さい場合には小さいリサイズ量が設定され、非所望転写パターンが大きい場合には大きいリサイズ量が設定される。

ＯＰＣ処理部１２は、レイアウトパターンＬにＯＰＣを実施してマスクパターンＭ０（図示せず）を作成する。また、ＯＰＣ処理部１２は、リサイズ処理部１６からＳＲＡＦをｍ回（ｍは０以上の整数）リサイズしたマスクパターンレイアウト（リサイズされたＳＲＡＦが配置されたＯＰＣ前マスクパターン）が送られてくると、このマスクパターンレイアウトにＯＰＣを実施して新たなマスクパターンＭｍを作成する。ＯＰＣ処理部１２は、作成したマスクパターンを、マスクパターンＭｍとして基板上パターン形状導出部１３に送る。

基板上パターン形状導出部１３は、ＯＰＣ処理部１２で作成されたマスクパターンＭｍを用いてリソグラフィシミュレーションを行うことにより、基板上にパターニングされる基板上パターン（レジストパターン形状）を導出する。基板上パターン形状導出部１３は、導出した基板上パターンを転写判定部１４に送る。

転写判定部１４は、レイアウトパターンＬと、転写判定部１４が導出した基板上パターンと、に基づいて、基板上パターンに非所望転写パターンが含まれているか否かを判定する。転写判定部１４は、基板上パターンに非所望転写パターンが含まれている場合に、基板上パターンから非所望転写パターンの位置、サイズなどを非所望転写パターン情報として取得する。転写判定部１４は、非所望転写パターンが無ければ、ＯＰＣ処理部１２から出力部１７へマスクパターンＭｍを送信させる。

また、転写判定部１４は、非所望転写パターン情報が有れば、非所望転写パターン情報をリサイズ処理部１６に送るとともに、ＯＰＣ処理部１２からリサイズ処理部１６へレイアウトパターンＬとマスクパターンＭｍを送信させる。なお、転写判定部１４は、所定の許容サイズ以下の非所望転写パターンしか存在しなければ許容範囲内（非所望転写パターン無し）と判定してもよい。

リサイズ量設定情報記憶部１５は、入力部１１から送られてくるリサイズ量設定情報を記憶するメモリなどである。リサイズ処理部１６は、リサイズ量設定情報と、非所望転写パターン情報と、レイアウトパターンＬと、に基づいて、ＳＲＡＦ毎にＳＲＡＦのリサイズ量（ＳＲＡＦリサイズ量）を決定する。リサイズ処理部１６は、決定したＳＲＡＦリサイズ量でマスクパターンＭｍに対応するマスクパターンレイアウト内の各ＳＲＡＦをリサイズする。ここでのマスクパターンＭｍは、ＳＲＡＦがｍ回リサイズされたマスクパターンである。リサイズ処理部１６は、ＳＲＡＦをリサイズしたマスクパターンをマスクパターンＭ（ｍ＋１）としてＯＰＣ処理部１２に送る。出力部１７は、ＯＰＣ処理部１２から送られてくるマスクパターンＭ（ｍ＋１）を、必要に応じて外部装置などに出力する。

図２は、第１の実施形態に係るマスクパターン作成処理の処理手順を示すフローチャートである。マスクパターン作成装置１の入力部１１へは、予めリサイズ量設定情報を入力しておき、リサイズ量設定情報記憶部１５で記憶しておく（ステップＳ１００）。

リサイズ量設定情報は、非所望転写パターンのサイズやＳＲＡＦの非所望転写パターンからの距離などに応じて、予めユーザなどが作成する情報である。図３は、非所望転写パターンのサイズ毎に設定されるＳＲＡＦリサイズ量を説明するための図である。ＳＲＡＦ３ｘのＳＲＡＦリサイズ量（縮小量）は、実験結果などによって得られた非所望転写パターンのサイズ（面積）に基づいて設定される。例えば、実験結果から小量のＳＲＡＦリサイズが必要な非所望転写パターン、中量のリサイズが必要な非所望転写パターン、大量のリサイズが必要な非所望転写パターンの、各サイズを導出しておく。そして、導出した非所望転写パターンのサイズを元に、非所望転写パターンのグループ分類の設定を行っておく。換言すると、各グループに分類すべき非所望転写パターンのサイズを求めておく。

例えば、小さい非所望転写パターン２Ｓには、小さいＳＲＡＦリサイズ量が設定される。非所望転写パターンが小さい場合、ＳＲＡＦ３ｘへの小さなリサイズで非所望転写パターンが消える可能性が高いからである。

また、大きい非所望転写パターン２Ｌには、大きいＳＲＡＦリサイズ量が設定される。非所望転写パターンが大きい場合、ＳＲＡＦ３ｘを大きくリサイズしないと、非所望転写パターンが消えない可能性が高いからである。

また、小さい非所望転写パターン２Ｓと大きい非所望転写パターン２Ｌの間の非所望転写パターン２Ｍ（中くらいの非所望転写パターン）には中くらいのＳＲＡＦリサイズ量が設定される。

ここでの、非所望転写パターン２Ｓ〜２Ｌのサイズは、それぞれ面積の範囲とする。例えば、非所望転写パターンの面積Ｓが０よりも大きくａ以下である場合（０＜Ｓ≦ａ）に、非所望転写パターンを小さい非所望転写パターン２Ｓとする。また、非所望転写パターンの面積Ｓがａよりも大きくｂ以下である場合（ａ＜Ｓ≦ｂ）に、非所望転写パターンを中くらいの非所望転写パターン２Ｍとする。また、非所望転写パターンの面積Ｓがｂよりも大きい場合（ｂ＜Ｓ）に、非所望転写パターンを大きい非所望転写パターン２Ｌとする。

小さい非所望転写パターン２Ｓには、小さいＳＲＡＦリサイズ量（例えば１ｎｍ）が設定されるので、小さい非所望転写パターン２Ｓの近傍に配置されているＳＲＡＦ３ｘは、少しだけリサイズされる。これにより、ＳＲＡＦ３ｘは、ＳＲＡＦ３ｘよりも少しだけ小さいＳＲＡＦ３Ａにリサイズ（補正）される。

また、大きい非所望転写パターン２Ｌには、大きいＳＲＡＦリサイズ量（例えば５ｎｍ）が設定されるので、大きい非所望転写パターン２Ｌの近傍に配置されているＳＲＡＦ３ｘは、大きくリサイズされる。これにより、ＳＲＡＦ３ｘは、ＳＲＡＦ３ｘよりもかなり小さいＳＲＡＦ３Ｃにリサイズされる。

また、中くらいの非所望転写パターン２Ｍには、中くらいのＳＲＡＦリサイズ量（例えば３ｎｍ）が設定されるので、中くらいの非所望転写パターン２Ｍの近傍に配置されているＳＲＡＦ３ｘは、中くらいの量だけリサイズされる。これにより、ＳＲＡＦ３ｘは、ＳＲＡＦ３Ａよりも大きくＳＲＡＦ３Ｃよりも小さいＳＲＡＦ３Ｂにリサイズされる。

なお、非所望転写パターンのサイズの範囲は２つ（大と小）でもよいし、４つ以上でもよい。また、非所望転写パターンのサイズ毎に、所定の算出式を用いてＳＲＡＦリサイズ量を算出してもよい。また、ＳＲＡＦリサイズ量は、非所望転写パターンのサイズに応じたリサイズ寸法であってもよいし、非所望転写パターンのサイズに応じたリサイズ比率であってもよい。

例えば、ＳＲＡＦリサイズ量にリサイズ寸法が設定されている場合、非所望転写パターン２Ｓ，２Ｍ，２Ｌの場合のＳＲＡＦリサイズ量を、それぞれＲ１（ｎｍ）、Ｒ２（ｎｍ）、Ｒ３（ｎｍ）（Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３）のように設定する。これにより、非所望転写パターン２Ｓ，２Ｍ，２Ｌの近傍に配置されているＳＲＡＦ３ｘの周縁部が、それぞれＲ１，Ｒ２，Ｒ３ずつ縮小されて、ＳＲＡＦ３Ａ，３Ｂ，３Ｃとなる。

また、ＳＲＡＦリサイズ量にリサイズ比率が設定されている場合、非所望転写パターン２Ｓ，２Ｍ，２Ｌの場合のＳＲＡＦリサイズ比率を、それぞれＲ４（％）、Ｒ５（％）、Ｒ６（％）（Ｒ４＜Ｒ５＜Ｒ６）のように設定する。これにより、非所望転写パターン２Ｓ，２Ｍ，２Ｌの近傍に配置されているＳＲＡＦ３ｘが、それぞれＲ４（％）、Ｒ５（％）、Ｒ６（％）に縮小されて、ＳＲＡＦ３Ａ，３Ｂ，３Ｃとなる。

このように、ＳＲＡＦ３ｘが１回のループでどれだけリサイズされるかについては、リサイズ対象として選択されるもととなった非所望転写パターンのサイズに応じて決定される。これにより、精度の高いＳＲＡＦのリサイズが実現できる。

なお、ＳＲＡＦリサイズ量は、必要なリソグラフィマージンを確保できる範囲内としておく。換言すると、ＮＩＬＳ（正規化イメージ・ログ・ スロープ）を改善できる範囲内でＳＲＡＦをリサイズする。例えば、予め必要なリソグラフィマージンを確保可能な最小のＳＲＡＦサイズ（以下、最小ＳＲＡＦサイズという）を確認しておく。マスクパターン作成装置１では、ＳＲＡＦをリサイズした場合に、リサイズ後のＳＲＡＦが最小ＳＲＡＦサイズよりも小さくなることがないよう、ＳＲＡＦをリサイズする。最小ＳＲＡＦサイズは、例えばリサイズ量設定情報内に格納しておく。

ＳＲＡＦ３ｘのうち、リサイズ対象とするＳＲＡＦ３ｘは、非所望転写パターン２Ｓ〜２Ｌの位置から所定範囲内にあるＳＲＡＦ３ｘとする。この所定範囲は、非所望転写パターン２Ｓ〜２Ｌに関わらず一定の範囲としてもよいし、非所望転写パターン２Ｓ〜２Ｌのサイズに応じた範囲としてもよい。ここで、非所望転写パターン２Ｓ〜２Ｌのサイズに応じたリサイズ対象領域（ＳＲＡＦリサイズの対象領域）を設定する場合について説明する。

図４は、非所望転写パターンからの距離毎に設定されるリサイズ対象領域を説明するための図である。図４では、非所望転写パターン２Ｓ，２Ｌからの距離が近い順番で、ＳＲＡＦ３ｘとしてのＳＲＡＦ３１，３２，３３，３４，３５が配置されている場合について説明する。リサイズ対象となるＳＲＡＦ３ｘは、例えば非所望転写パターン２Ｓ，２Ｌからの距離に基づいて設定される。

例えば、図４の（ａ）に示す小さい非所望転写パターン２Ｓには、非所望転写パターン２Ｓからの距離が短いＳＲＡＦ３ｘがリサイズ対象に設定される。非所望転写パターンが小さい場合、非所望転写パターンの近くのＳＲＡＦ３ｘをリサイズすれば、非所望転写パターン２Ｓが消える可能性が高いからである。

また、図４の（ｂ）に示す大きい非所望転写パターン２Ｌには、非所望転写パターン２Ｌからの距離が短いＳＲＡＦ３ｘと距離が長いＳＲＡＦがリサイズ対象に設定される。非所望転写パターンが大きい場合、非所望転写パターンから遠く離れたＳＲＡＦ３ｘまでリサイズしなければ、非所望転写パターン２Ｌが消えない可能性が高いからである。

図４の（ａ）では、小さい非所望転写パターン２Ｓに対応するリサイズ対象領域として、狭い領域ａ１（中心からの距離が短い円形領域）を設定する場合を示している。例えば、ＳＲＡＦ３ｘのうち、一部でも領域ａ１内に含まれるＳＲＡＦ３ｘをリサイズ対象とする。ここでは、ＳＲＡＦ３１，３２の少なくとも一部が領域ａ１内に含まれている。このため、小さい非所望転写パターン２Ｓに対しては、ＳＲＡＦ３１，３２がリサイズ対象となる。

また、図４の（ｂ）では、大きい非所望転写パターン２Ｌに対応するリサイズ対象領域として、広い領域ａ２（中心からの距離が長い円形領域）を設定する場合を示している。例えば、ＳＲＡＦ３ｘのうち、一部でも領域ａ２内に含まれるＳＲＡＦ３ｘをリサイズ対象とする。ここでは、ＳＲＡＦ３１〜３３の少なくとも一部が領域ａ２内に含まれている。このため、大きい非所望転写パターン２Ｌに対しては、ＳＲＡＦ３１〜３３がリサイズ対象となる。

このように、非所望転写パターンのサイズに応じた所定範囲がリサイズ対象領域に設定される。これは、一般的に非所望転写パターンが小さくなる方向にＳＲＡＦ３ｘをリサイズすると、メインパターンのリソグラフィマージンが落ちてしまうので、修正の必要がないＳＲＡＦ３ｘはそのままにしておきたいからである。また、大きい非所望転写パターン２Ｌの場合、広めにリサイズ対象領域を設定しておかないと、狭いリサイズ対象領域内のＳＲＡＦ３ｘしか選択できない。この場合、狭いリサイズ対象領域内で選択されたＳＲＡＦ３ｘを大幅にリサイズしなければならなくなる。このため、マスク制約の限界までリサイズしてＳＲＡＦ３ｘを小さくしても、大きい非所望転写パターン２Ｌが消えないという事態が起こり得る。このため、本実施形態では、非所望転写パターンのサイズに応じて、リサイズ対象領域とするＳＲＡＦ３ｘの選択範囲を変える。

なお、リサイズ対象領域の範囲は、２つ（大と小）でもよいし、４つ以上でもよい。また、非所望転写パターンのサイズ毎に、所定の算出式を用いてリサイズ対象領域の面積を算出してもよい。

また、ここでは、リサイズ対象領域内に、ＳＲＡＦ３ｘの全部または一部が含まれている場合に、このＳＲＡＦ３ｘをリサイズ対象としたが、リサイズ対象とするＳＲＡＦ３ｘとリサイズ対象領域との位置関係は、これに限らない。

図５は、リサイズ対象とするＳＲＡＦとリサイズ対象領域との位置関係を説明するための図である。図５の（ａ）は、リサイズ対象領域として領域ａ３が設定され、ＳＲＡＦ３ｘが領域ａ３に接している場合を示している。例えば、ＳＲＡＦ３ｘが領域ａ３に接していれば、このＳＲＡＦ３ｘをリサイズ対象としてもよい。

図５の（ｂ）は、リサイズ対象領域として領域ａ４が設定され、ＳＲＡＦ３ｘが領域ａ４と一部だけ重なっている場合を示している。例えば、ＳＲＡＦ３ｘが領域ａ４に一部だけでも重なっていれば、このＳＲＡＦ３ｘをリサイズ対象としてもよい。

図５の（ｃ）は、リサイズ対象領域として領域ａ５が設定され、ＳＲＡＦ３ｘの全部が領域ａ５に内包される場合を示している。例えば、ＳＲＡＦ３ｘが領域ａ５に全て内包されている場合に、このＳＲＡＦ３ｘをリサイズ対象としてもよい。

また、ＳＲＡＦ３ｘのリサイズ量を、リサイズ対象領域内での位置に基づいて決定してもよい。例えば、リサイズ対象領域内の中心から近いＳＲＡＦ３ｘには、大きなリサイズ量を設定し、リサイズ対象領域内の中心から遠いＳＲＡＦ３ｘには、小さなリサイズ量を設定する。

また、ＳＲＡＦ３ｘのリサイズ量を、ＳＲＡＦ３ｘとリサイズ対象領域とで重なる部分の面積に基づいて決定してもよい。例えば、ＳＲＡＦ３ｘとリサイズ対象領域とで重なる部分の面積が大きい場合、大きなリサイズ量を設定し、ＳＲＡＦ３ｘとリサイズ対象領域とで重なる部分の面積が小さい場合、小さなリサイズ量を設定する。

リサイズ量設定情報記憶部１５にリサイズ量設定情報を記憶させた後、入力部１１は、ＳＲＡＦの配置されたレイアウトパターンＬを、外部装置などから入力して（ステップＳ１０５）、ＯＰＣ処理部１２および転写判定部１４に送る。

レイアウトパターンＬに配置されるＳＲＡＦ３ｘは、照明形状などの露光条件や基板上に形成したい基板上パターンに対応するレイアウトパターンに基づいて配置される。レイアウトパターンＬへのＳＲＡＦ配置は、ルールベースを用いて行ってもよいし、モデルベースを用いて行ってもよい。また、レイアウトパターンＬは、マスク制約を守ったうえで、例えばできるだけリソグラフィマージンを稼いだＳＲＡＦ配置としておく。また、レイアウトパターンＬに配置するＳＲＡＦは、例えば、非所望転写パターンが基板上に転写されにくいＳＲＡＦにしておく。

なお、レイアウトパターンＬ内のレイアウトパターン形状はラインパターンであってもよいし、コンタクトパターンであってもよい。以下の説明では、レイアウトパターンＬ内のレイアウトパターン形状がコンタクトパターンである場合について説明する。

ＯＰＣ処理部１２は、レイアウトパターンＬにＯＰＣを実施してマスクパターンＭ０を作成する（ステップＳ１１０）。ＯＰＣ処理部１２は、作成したマスクパターンＭ０を基板上パターン形状導出部１３に送る。

基板上パターン形状導出部１３は、ＯＰＣ処理部１２で作成されたマスクパターンＭ０を用いてリソグラフィシミュレーションを行うことにより、基板上パターンを導出する（ステップＳ１２０）。基板上パターン形状導出部１３は、導出した基板上パターンを転写判定部１４に送る。

転写判定部１４は、レイアウトパターンＬと、転写判定部１４が導出した基板上パターンと、に基づいて、基板上パターンに非所望転写パターンが含まれているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

基板上パターンに非所望転写パターンが含まれている場合（ステップＳ１３０、Ｙｅｓ）、転写判定部１４は、基板上パターンから非所望転写パターンの位置、サイズなどを非所望転写パターン情報として取得する。そして、転写判定部１４は、取得した非所望転写パターン情報をリサイズ処理部１６に送るとともに、ＯＰＣ処理部１２からリサイズ処理部１６へレイアウトパターンＬとマスクパターンＭ０を送信させる。

リサイズ処理部１６は、リサイズ量設定情報と、非所望転写パターン情報と、レイアウトパターンＬと、に基づいて、ＳＲＡＦ毎に第１のＳＲＡＦリサイズ量（１回目のリサイズ量）を決定する（ステップＳ１４０）。具体的には、リサイズ処理部１６は、非所望転写パターンをサイズ毎にグループ分類する。例えば、各非所望転写パターンは、小さい非所望転写パターン２Ｓ（小さいパターンのグループ）、中くらいの非所望転写パターン２Ｍ（中くらいのパターンのグループ）、大きい非所望転写パターン２Ｌ（大きいパターンのグループ）の何れかに分類される。

なお、ＳＲＡＦが複数のグループに属することとなった場合、リサイズ処理部１６は、例えば非所望転写パターンのサイズが大きい方のグループ（ＳＲＡＦリサイズ量の大きいグループ）に分類する。

リサイズ処理部１６は、分類された非所望転写パターンのサイズに応じたリサイズ対象領域を設定し、設定したリサイズ対象領域に基づいて、リサイズ対象となるＳＲＡＦ３ｘを抽出する。リサイズ対象領域の形状は、例えば、非所望転写パターンの形状に対して相似な形状とする。換言すると、非所望転写パターンを所定の相似比で拡大した領域をリサイズ対象領域とする。

リサイズ処理部１６は、抽出された各ＳＲＡＦ３ｘに対し、非所望転写パターンのサイズに応じた第１のＳＲＡＦリサイズ量を決定する。そして、リサイズ処理部１６は、決定した第１のＳＲＡＦリサイズ量でマスクパターンＭｍに対応するマスクパターンレイアウト内の各ＳＲＡＦをリサイズする（ステップＳ１５０）。このように、本実施形態では、ＳＲＡＦの修正はサイズのみとし、配置位置は変更しない。

リサイズ処理部１６は、ＳＲＡＦをリサイズしたマスクパターンレイアウトをマスクパターン（ここではマスクパターンＭ１）としてＯＰＣ処理部１２に送る。そして、マスクパターン作成装置１では、ステップＳ１１０〜Ｓ１３０の処理を繰り返す。すなわち、ＯＰＣ処理部１２は、マスクパターンＭｍに対応するマスクパターンレイアウトにＯＰＣを実施してＯＰＣ後のマスクパターンＭ（ｍ＋１）を作成する（ステップＳ１１０）。このように、本実施形態では、１回のループでＯＰＣの実施は１回のみである。基板上パターン形状導出部１３は、ＯＰＣ処理部１２で作成されたＯＰＣ後のマスクパターンＭ０またはＯＰＣ後のマスクパターンＭ（ｍ＋１）を用いてリソグラフィシミュレーションを行うことにより、基板上パターンを導出する（ステップＳ１２０）。転写判定部１４は、レイアウトパターンＬと、転写判定部１４が導出した基板上パターンと、に基づいて、基板上パターンに非所望転写パターンが含まれているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

マスクパターン作成装置１では、基板上パターンに非所望転写パターンが含まれなくなるまでステップＳ１４０，Ｓ１５０，Ｓ１１０〜Ｓ１３０の処理を繰り返す。例えば、ＯＰＣ後のマスクパターンＭｍを用いて導出した基板上パターンに非所望転写パターンが含まれている場合（ステップＳ１３０、Ｙｅｓ）、転写判定部１４は、新たな非所望転写パターン情報を取得する。そして、リサイズ処理部１６は、リサイズ量設定情報と、新たな非所望転写パターン情報と、レイアウトパターンＬと、に基づいて、ＳＲＡＦ毎に第ｍのＳＲＡＦリサイズ量（ｍ回目のリサイズ量）を決定する（ステップＳ１４０）。そして、リサイズ処理部１６は、決定したＳＲＡＦリサイズ量でマスクパターンＭｍ内の各ＳＲＡＦをリサイズする（ステップＳ１５０）。

なお、第１〜第（ｍ＋１）の各リサイズ量は、異なるリサイズ量であってもよい。例えば、第（ｍ＋１）のリサイズ量を、第ｍのリサイズ量のＸ（％）に設定してもよい。

ＯＰＣ後のマスクパターンＭ０，Ｍ（ｍ＋１）を用いて導出した基板上パターンに非所望転写パターンが含まれていない場合（ステップＳ１３０、Ｎｏ）、転写判定部１４は、ＯＰＣ処理部１２から出力部１７へマスクパターンＭ０，Ｍ（ｍ＋１）を送信させる。出力部１７は、ＯＰＣ処理部１２から送られてくるマスクパターンＭ０，Ｍ（ｍ＋１）を、必要に応じて外部装置などに出力する。

なお、リサイズ処理部１６は、決定したＳＲＡＦリサイズ量でリサイズした場合に、リサイズ後のＳＲＡＦ３ｘが最小ＳＲＡＦサイズよりも小さくなる場合、ＳＲＡＦ３ｘのリサイズ処理を行わず、ＳＲＡＦ３ｘのリサイズ処理を終了する。このように、本実施形態では、リサイズ量の合計値を、リソグラフィマージンを確保できる範囲内とする。ＳＲＡＦ３ｘのリサイズ処理を終了する場合、リサイズ処理部１６は、ＯＰＣ処理部１２から出力部１７へ最新のマスクパターンを送信させる。

図６は、非所望転写パターンのサイズに応じたＳＲＡＦのリサイズ処理を説明するための図である。なお、図６では、メインパターンをコンタクトパターン４で示している。

図６の（ａ）に示すように、マスクパターン作成装置１では、リサイズ処理部１６が非所望転写パターンのサイズ毎にグループ分類を行う。ここでは、非所望転写パターンが、小さい非所望転写パターン２Ｓ、中くらいの非所望転写パターン２Ｍ、大きい非所望転写パターン２Ｌ’に分類されている場合を示している。

この後、図６の（ｂ）に示すように、リサイズ処理部１６は、各非所望転写パターン２Ｓ，２Ｍ，２Ｌ’に対応するリサイズ対象領域を選択する。ここでは、非所望転写パターン２Ｓに対応するリサイズ対象領域として領域ａ１が設定され、非所望転写パターン２Ｍに対応するリサイズ対象領域として領域ａ２が設定され、非所望転写パターン２Ｌ’に対応するリサイズ対象領域として領域ａ３’が設定されている場合を示している。リサイズ処理部１６は、領域ａ１，ａ２，ａ３’を設定した後、領域ａ１，ａ２，ａ３’に応じたＳＲＡＦ３ｘを選択する。

この後、図６の（ｃ）に示すように、リサイズ処理部１６は、選択されたＳＲＡＦ３ｘを領域ａ１，ａ２，ａ３’毎にリサイズする。例えば、領域ａ１に対応するＳＲＡＦ３ｘは、小量のリサイズが行われてＳＲＡＦ３Ａとなる。また、領域ａ２に対応するＳＲＡＦ３ｘは、中量のリサイズが行われてＳＲＡＦ３Ｂとなる。また、領域ａ３’に対応するＳＲＡＦ３ｘは、大量のリサイズが行われてＳＲＡＦ３Ｃとなる。

この後、図６の（ｄ）に示すように、ＳＲＡＦのリサイズとＯＰＣ処理をした後のマスクパターンを用いて基板上パターンを形成した場合に、非所望転写パターン２Ｓ’などの非所望転写パターンが残っていれば、リサイズ処理部１６は、図６の（ａ）〜（ｃ）で説明した処理を繰り返す。

マスクパターンの作成は、例えばウエハプロセスのレイヤ毎に行われる。そして、作成されたマスクパターンを用いてマスクが作製され、このマスクを用いて半導体装置が製造される。具体的には、レジストの塗布されたウエハにマスクを用いて露光を行ない、その後ウエハを現像してウエハ上にレジストパターンを形成する。そして、レジストパターン上からレジストパターンの下層側をエッチングする。これにより、ウエハ上に実パターンを形成する。半導体装置を製造する際には、レイアウトパターンの作成処理、ＳＲＡＦのリサイズ処理（マスクパターンの作成処理）、マスクの作製処理、露光処理、現像処理、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。

ところで、図２で説明した処理手順により、転写がなくなるまでＳＲＡＦを小さくすることが可能となる。そこで、元々転写の出ていないＳＲＡＦを転写が出るまで拡大し、その後、図２で説明した処理手順により、転写がなくなるぎりぎりのサイズまでＳＲＡＦを小さくしてもよい。これにより、ＳＲＡＦのサイズを、転写が出るぎりぎりのサイズまで大きくすることが可能となる。換言すると、略最大サイズのＳＲＡＦを導出することが可能となる。したがって、リソグラフィマージンを略最大にすることが可能となる。

なお、本実施形態では、マスクパターン作成装置１が、ＯＰＣ処理部１２、基板上パターン形状導出部１３、転写判定部１４、リサイズ量設定情報記憶部１５を備える構成としたが、マスクパターン作成装置１の構成はこの構成に限らない。例えば、ＯＰＣ処理部１２、基板上パターン形状導出部１３、転写判定部１４、リサイズ量設定情報記憶部１５と、マスクパターン作成装置１を別構成としてもよい。

また、基板上パターン形状導出部１３が導出する基板上パターンは、レジストパターン上からエッチングなどの加工処理を行った後の加工後形状であってもよい。この場合、基板上パターン形状導出部１３は、マスクパターンを用いてリソグラフィシミュレーションおよび加工シミュレーションを行うことにより、基板上パターンを導出する。また、リサイズ量設定情報に設定するリサイズ量は、非所望転写パターンをサイズ毎にグループ分類するまでに設定すればよい。

このように、本実施形態では、ＳＲＡＦを非所望転写パターンのサイズや位置に基づいてリサイズするので、少ないループ回数のＯＰＣ処理でマスクパターンを作成することが可能となる。換言すると、１回のループで１回のＯＰＣ処理しか行なわないでよいので、短時間でマスクパターンを作成することが可能となる。また、ＮＩＬＳを改善するようＳＲＡＦをリサイズするので、メインパターンの形状（例えば、コンタクト）を崩してしまうことを防止できる。また、マスク制約を維持しつつリソグラフィマージンが所定値よりも低下しないよう、ＳＡＲＡＦの転写を取り除くことができるので、チップ（半導体装置）の歩留まりと信頼性を向上することが可能となる。

このように第１の実施形態によれば、非所望転写パターンのサイズおよび位置に基づいてＳＲＡＦをリサイズするので非所望転写パターンを容易に形成することがきる。したがって、所望の基板上パターンを形成することができるマスクパターンを容易に作成することが可能となる。

（第２の実施形態）
つぎに、図７および図８を用いてこの発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、メインパターン毎に同じリサイズ量でＳＲＡＦをリサイズする。換言すると、１つのメインパターンの近傍に配置されている複数のＳＲＡＦに対し、同じリサイズ量でリサイズする。

図７は、第２の実施形態に係るＳＲＡＦのリサイズ処理を説明するための図である。図７の各構成要素のうち図６に示す第１の実施形態の構成要素と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。なお、図７では、コンタクトパターン４を、コンタクトパターン４０〜４２として図示している。

図７の（ａ）に示すように、マスクパターン作成装置１では、非所望転写パターンのサイズ毎にグループ分類が行なわれる。ここでは、非所望転写パターンが、小さい非所望転写パターン２Ｓ、中くらいの非所望転写パターン２Ｍ、大きい非所望転写パターン２Ｌ’に分類されている場合を示している。

この後、図６の（ｂ）に示すように、リサイズ処理部１６は、各非所望転写パターン２Ｓ，２Ｍ，２Ｌ’に対応するリサイズ対象領域を選択する。ここでは、非所望転写パターン２Ｓに対応するリサイズ対象領域として領域ａ１が設定され、非所望転写パターン２Ｍに対応するリサイズ対象領域として領域ａ２が設定され、非所望転写パターン２Ｌ’に対応するリサイズ対象領域として領域ａ３’が設定されている場合を示している。リサイズ処理部１６は、領域ａ１，ａ２，ａ３’を設定した後、領域ａ１，ａ２，ａ３’に応じたＳＲＡＦ３ｘを選択する。

さらに、リサイズ処理部１６は、選択したＳＲＡＦ３ｘに対応するコンタクトパターン４０〜４２を選択する。このコンタクトパターン４０〜４２は、選択したＳＲＡＦ３ｘを配置する根拠（元）となったパターンであり、コンタクトパターン４０〜４２のＮＩＬＳ向上のために配置されたパターンである。ＳＲＡＦ３ｘは、コンタクトパターン４０〜４２毎に配置されているので、本実施形態では、選択したコンタクトパターン４０〜４２に属しているＳＲＡＦ３ｘを全て選択する。

ここでは、領域ａ１に対応するＳＲＡＦ３ｘとしてＳＲＡＦ５１，５２が選択された場合を示している。また、領域ａ２に対応するＳＲＡＦ３ｘとしてＳＲＡＦ６１，６２が選択された場合を示している。また、領域ａ３’に対応するＳＲＡＦ３ｘとしてＳＲＡＦ７１〜７４が選択された場合を示している。

リサイズ処理部１６は、ＳＲＡＦ５１，５２に対応するコンタクトパターンとして、コンタクトパターン４０を選択する。また、リサイズ処理部１６は、ＳＲＡＦ６１に対応するコンタクトパターンとして、コンタクトパターン４１を選択し、ＳＲＡＦ６２に対応するコンタクトパターンとして、コンタクトパターン４２を選択する。また、リサイズ処理部１６は、ＳＲＡＦ７１，７２に対応するコンタクトパターンとして、コンタクトパターン４１を選択し、ＳＲＡＦ７３，７４に対応するコンタクトパターンとして、コンタクトパターン４２を選択する。

この後、図６の（ｃ）に示すように、リサイズ処理部１６は、選択されたコンタクトパターン毎にＳＲＡＦ３ｘをリサイズする。例えば、コンタクトパターン４０に対応するＳＲＡＦとして４つのＳＲＡＦ３ｘが選択される。そして、各ＳＲＡＦ３ｘに対し、小さい非所望転写パターン２Ｓに応じた小量のリサイズが行われて４つのＳＲＡＦ３Ａとなる。

また、コンタクトパターン４１に対応するＳＲＡＦとして４つのＳＲＡＦ３ｘが選択され、選択された各ＳＲＡＦ３ｘに対し、同じサイズのリサイズが行われる。ここでは、選択されたＳＲＡＦ３ｘが中くらいの非所望転写パターン２Ｍと、大きい非所望転写パターン２Ｌと、の両方に対応しているので、大きい非所望転写パターン２Ｌに応じた大量のリサイズが行われて４つのＳＲＡＦ３Ｃとなる。

また、コンタクトパターン４２に対応するＳＲＡＦとして４つのＳＲＡＦ３ｘが選択され、選択された各ＳＲＡＦ３ｘに対し、同じサイズのリサイズが行われる。ここでは、選択されたＳＲＡＦ３ｘが中くらいの非所望転写パターン２Ｍと、大きい非所望転写パターン２Ｌと、の両方に対応しているので、大きい非所望転写パターン２Ｌに応じた大量のリサイズが行われて４つのＳＲＡＦ３Ｃとなる。

このように、コンタクトパターン４１，４２は、各々その周囲に配置された４個のＳＲＡＦ３ｘのうち２個が大きい非所望転写パターン２Ｌに属し、１個が中くらいの非所望転写パターン２Ｍに属し、１個がリサイズ対象となっていない。このような場合であっても、本実施形態では、最も大きいリサイズ量で一律にＳＲＡＦ３ｘをリサイズする。

換言すると、本実施形態では、リサイズ量の大きい方に合わせて、ＳＲＡＦ３ｘを同じリサイズ量でリサイズする。このため、例えば、選択されたＳＲＡＦ３ｘが小さい非所望転写パターン２Ｓと、中くらいの非所望転写パターン２Ｍと、の両方に対応している場合、中くらいの非所望転写パターン２Ｍに応じた中量のリサイズが行われる。

この後、図６の（ｄ）に示すように、ＳＲＡＦのリサイズとＯＰＣ処理をした後のマスクパターンを用いて基板上パターンを形成した場合に、非所望転写パターン２Ｓ’などの非所望転写パターンが残っていれば、リサイズ処理部１６は、図７の（ａ）〜（ｃ）で説明した処理を繰り返す。

つぎに、マスクパターン作成装置１のハードウェア構成について説明する。図８は、マスクパターン作成装置のハードウェア構成を示す図である。マスクパターン作成装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９３、表示部９４、入力部９５を有している。マスクパターン作成装置１では、これらのＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、表示部９４、入力部９５がバスラインを介して接続されている。

ＣＰＵ９１は、コンピュータプログラムであるＳＲＡＦリサイズプログラム９７を用いてパターンの判定を行う。表示部９４は、液晶モニタなどの表示装置であり、ＣＰＵ９１からの指示に基づいてＳＲＡＦ３ｘが配置されたレイアウトパターン、ＯＰＣ後（ＳＲＡＦリサイズ前）のマスクパターン、ＳＲＡＦ３ｘがリサイズされたマスクパターン、リサイズ量設定情報、非所望転写パターン、レジストパターン（リソグラフィシミュレーション結果）などを表示する。入力部９５は、マウスやキーボードを備えて構成され、使用者から外部入力される指示情報（ＳＲＡＦ３ｘのリサイズに必要なパラメータ等）を入力する。入力部９５へ入力された指示情報は、ＣＰＵ９１へ送られる。

ＳＲＡＦリサイズプログラム９７は、ＲＯＭ９２内に格納されており、バスラインを介してＲＡＭ９３へロードされる。図８では、ＳＲＡＦリサイズプログラム９７がＲＡＭ９３へロードされた状態を示している。

ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３内にロードされたＳＲＡＦリサイズプログラム９７を実行する。具体的には、マスクパターン作成装置１では、使用者による入力部９５からの指示入力に従って、ＣＰＵ９１がＲＯＭ９２内からＳＲＡＦリサイズプログラム９７を読み出してＲＡＭ９３内のプログラム格納領域に展開して各種処理を実行する。ＣＰＵ９１は、この各種処理に際して生じる各種データをＲＡＭ９３内に形成されるデータ格納領域に一時的に記憶させておく。

マスクパターン作成装置１で実行されるＳＲＡＦリサイズプログラム９７は、リサイズ処理部１６を含むモジュール構成となっており、これらが主記憶装置上にロードされ、これらが主記憶装置上に生成される。なお、ＳＲＡＦリサイズプログラム９７に、ＯＰＣ処理部１２、基板上パターン形状導出部１３、転写判定部１４の機能を持たせてもよい。

このように第１および第２の実施形態によれば、所望の基板上パターンを形成することができるマスクパターンを容易に作成することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…マスクパターン作成装置、２Ｓ〜２Ｌ…非所望転写パターン、４，４０〜４２…コンタクトパターン、１２…ＯＰＣ処理部、１３…基板上パターン形状導出部、１４…転写判定部、１５…リサイズ量設定情報記憶部、１６…リサイズ処理部。

Claims (9)

1. 補助パターンが配置されたマスクパターンを用いて基板上に基板上パターンを形成した場合に前記補助パターンに起因して前記基板上に転写される非所望のパターンを非所望転写パターンとして抽出する非所望パターン抽出ステップと、
   前記補助パターンのサイズを前記非所望転写パターンのサイズおよび位置に応じて変更することにより、前記マスクパターンを補正するサイズ変更ステップと、
   を含むことを特徴とするマスクパターン作成方法。
2. 前記サイズ変更ステップは、
   前記非所望転写パターンの位置から所定範囲内にある補助パターンを、前記マスクパターンから抽出する第１のステップと、
   抽出された前記補助パターンのサイズを前記非所望転写パターンのサイズに応じたサイズに変更する第２のステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のマスクパターン作成方法。
3. 前記サイズ変更ステップは、
   前記非所望転写パターンの位置から前記非所望転写パターンのサイズに応じた所定範囲内にある補助パターンを、前記マスクパターンから抽出する第３のステップと、
   抽出された前記補助パターンのサイズを変更する第４のステップと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のマスクパターン作成方法。
4. 前記非所望転写パターンの位置から前記非所望転写パターンのサイズに応じた所定範囲は、前記非所望転写パターンの形状に応じた形状領域であることを特徴とする請求項３に記載のマスクパターン作成方法。
5. 前記マスクパターンを補正する際には、所定のリソグラフィマージンを確保できる範囲で前記補助パターンのサイズを変更することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のマスクパターン作成方法。
6. 前記基板上パターンを形成した際に回路パターンとなるメインパターンのうちの１つのメインパターンに対して複数の前記補助パターンが配置される場合、複数の前記補助パターンに対して同じリサイズ量でサイズ変更することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のマスクパターン作成方法。
7. 前記補助パターンのサイズは、前記非所望転写パターンのサイズに応じたリサイズ寸法または前記非所望転写パターンのサイズに応じたリサイズ比率に基づいて変更されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のマスクパターン作成方法。
8. 補助パターンが配置されたマスクパターンを用いて基板上に基板上パターンを形成した場合に前記補助パターンに起因して前記基板上に転写される非所望のパターンを非所望転写パターンとして抽出する非所望パターン抽出ステップと、
   前記補助パターンのサイズを前記非所望転写パターンのサイズおよび位置に応じて変更することにより、前記マスクパターンを補正するサイズ変更ステップと、
   補正された前記マスクパターンを用いてマスクを作製するマスク作製ステップと、
   作製された前記マスクを用いて基板上に基板上パターンを形成するパターン形成ステップと、
   を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
9. 補助パターンが配置されたマスクパターンを用いて基板上に基板上パターンを形成した場合に前記補助パターンに起因して前記基板上に転写される非所望のパターンを非所望転写パターンとして抽出する非所望パターン抽出ステップと、
   前記補助パターンのサイズを前記非所望転写パターンのサイズおよび位置に応じて変更することにより、前記マスクパターンを補正するサイズ変更ステップと、
   をコンピュータに実行させることを特徴とするマスクパターン作成プログラム。

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