JP2014052652A - Mask pattern data creation method, mask pattern data creation program, mask, and semiconductor device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば半導体集積回路の形成に用いられるマスクパターンデータ作成方法、
マスクパターンデータ作成プログラム、マスク、半導体装置の製造方法に関する。
The present invention relates to a mask pattern data creation method used for forming a semiconductor integrated circuit, for example,
The present invention relates to a mask pattern data creation program, a mask, and a method for manufacturing a semiconductor device.
特にコンタクトホール形成用のパターンなど、比較的密に配置され周期性を有するパタ
ーンの露光転写に際しては、フォトマスクに対して斜入射する２重極照明や４重極照明な
どの変形照明を用いることで、垂直照明に比較してプロセスマージン（露光量裕度やフォ
ーカス裕度）が向上することが知られている。このため、ウェーハ転写時の限界解像度を
下回るサイズでマスク上に形成されウェーハには転写されないＳＲＡＦ（sub-resolution
assist feature）などと称される補助パターンを、ウェーハに転写すべき実パターン（
メインパターン）に隣接して配置し、パターン全体に擬似的に周期性を持たせることでマ
ージンを向上させる技術が知られている（例えば特許文献１）。
When exposing and transferring a pattern having a periodicity, such as a pattern for forming a contact hole, in particular, use modified illumination such as dipole illumination or quadrupole illumination that is obliquely incident on the photomask. Thus, it is known that the process margin (exposure tolerance and focus tolerance) is improved as compared with vertical illumination. For this reason, SRAF (sub-resolution) that is formed on the mask with a size lower than the limit resolution at the time of wafer transfer and is not transferred to the wafer.
Assist pattern (assist feature) etc., the actual pattern to be transferred to the wafer (
A technique is known in which a margin is improved by arranging a pattern adjacent to a main pattern) and giving pseudo-periodicity to the entire pattern (for example, Patent Document 1).
しかし、メインパターン（転写すべき実パターン）がランダムピッチで配置されている
場合、すべてのメインパターンに対して一律に同じ設計の補助パターンを付加してしまう
と、ピッチによっては補助パターンによるマージン向上効果を最大限に得られない場合が
ある。
However, when the main pattern (actual pattern to be transferred) is arranged at a random pitch, if an auxiliary pattern of the same design is uniformly added to all the main patterns, the margin is improved by the auxiliary pattern depending on the pitch. You may not get the maximum effect.
本発明は、露光転写時のマージンを向上させ高精度のパターンを被転写体に形成するこ
とのできるマスクパターンデータ作成方法、マスクパターンデータ作成プログラム、マス
ク、半導体装置の製造方法を提供する。
The present invention provides a mask pattern data creation method, a mask pattern data creation program, a mask, and a method for manufacturing a semiconductor device that can improve a margin during exposure transfer and form a highly accurate pattern on a transfer target.
本発明の一態様によれば、マスクに形成され前記マスクを使った露光により被転写体に
転写される複数のメインパターンに対応して形成される、前記被転写体への転写対象では
ない補助パターンに対応する補助パターンデータを作成するマスクパターンデータ作成方
法であって、隣接するメインパターンデータの間隔に応じて定められた、前記隣接するメ
インパターンデータの少なくとも一方に対する前記補助パターンデータの位置データ及び
サイズデータの関係に基づいて、前記補助パターンデータを配置することを特徴とするマ
スクパターンデータ作成方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, the auxiliary that is not an object to be transferred to the transfer target, formed corresponding to a plurality of main patterns formed on the mask and transferred to the transfer target by exposure using the mask. A mask pattern data generation method for generating auxiliary pattern data corresponding to a pattern, the position data of the auxiliary pattern data relative to at least one of the adjacent main pattern data determined according to an interval between adjacent main pattern data A mask pattern data generation method is provided, wherein the auxiliary pattern data is arranged based on a relationship between the size data and the size data.
また、本発明の他の一態様によれば、マスクに形成され前記マスクを使った露光により
被転写体に転写される複数のメインパターンに対応して形成される、前記被転写体への転
写対象ではない補助パターンに対応する補助パターンデータを作成する処理をコンピュー
タに実行させるためのマスクパターンデータ作成プログラムであって、隣接するメインパ
ターンデータの間隔に応じて定められた、前記隣接するメインパターンデータの少なくと
も一方に対する前記補助パターンデータの位置データ及びサイズデータの関係に基づいて
、前記補助パターンデータを配置する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする
マスクパターンデータ作成プログラムが提供される。
Further, according to another aspect of the present invention, the transfer to the transferred object is formed corresponding to a plurality of main patterns formed on the mask and transferred to the transferred object by exposure using the mask. A mask pattern data creation program for causing a computer to execute processing for creating auxiliary pattern data corresponding to an auxiliary pattern that is not a target, the adjacent main pattern defined according to an interval between adjacent main pattern data A mask pattern data creation program is provided, which causes a computer to execute a process of arranging the auxiliary pattern data based on a relationship between position data and size data of the auxiliary pattern data with respect to at least one of the data.
また、本発明のさらに他の一態様によれば、複数のメインパターンと前記メインパター
ンに対応する補助パターンとを有するマスクであって、前記複数のメインパターンは第１
のメインパターン及び第２のメインパターンを有し、前記第１のメインパターンの隣接す
るメインパターンまでの距離は、前記第２のメインパターンの隣接するメインパターンま
での距離よりも大きく、前記第１のメインパターンに対応する補助パターンのサイズは、
前記第２のメインパターンに対応する補助パターンのサイズよりも大きいことを特徴とす
るマスクが提供される。
According to still another aspect of the present invention, there is provided a mask having a plurality of main patterns and an auxiliary pattern corresponding to the main pattern, wherein the plurality of main patterns are the first patterns.
The distance between the main pattern and the second main pattern is greater than the distance between the second main pattern and the adjacent main pattern, and the first main pattern is adjacent to the adjacent main pattern. The size of the auxiliary pattern corresponding to the main pattern of
A mask is provided that is larger than the size of the auxiliary pattern corresponding to the second main pattern.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施形態に係るマスク作成方法全体の流れを示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall flow of a mask creation method according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係るマスク作成方法は、大きく分けて、マスク基板を作成する手順１３と
、マスクパターンデータ１１を作成する手順と、マスクパターンデータ１１に基づいてマ
スク基板にパターンを形成する手順１４とを有する。
The mask creation method according to the present embodiment is roughly divided into a
図２は、マスクパターンデータ作成方法のフローチャートであり、図３はこれを実行す
るマスクパターンデータ作成装置２０の機能ブロック図である。
FIG. 2 is a flowchart of a mask pattern data creation method, and FIG. 3 is a functional block diagram of a mask pattern
マスクパターンデータ作成装置２０は、入力装置２１と、処理装置２２と、記憶装置２
３と、出力装置２４とを備えている。
The mask pattern
3 and an
記憶装置２３には本発明の実施形態に係るマスクパターンデータ作成プログラムが格納
され、マスクパターンデータ作成時には、処理装置２２はそのプログラムを読み込みその
命令のもと、後述するマスクパターンデータ作成処理を実行する。
The
本実施形態では、非周期ピッチ（ランダムピッチ）の複数のメインパターンと、各メイ
ンパターンの周囲に配置された補助パターンとが形成されたマスクを作成する。メインパ
ターンは、例えば半導体デバイスにおけるコンタクトホールに対応するパターンであり、
そのメインパターンはマスクを使った露光により被転写体である半導体ウェーハに転写さ
れる実パターンである。
In the present embodiment, a mask in which a plurality of main patterns having a non-periodic pitch (random pitch) and auxiliary patterns arranged around each main pattern is formed. The main pattern is, for example, a pattern corresponding to a contact hole in a semiconductor device,
The main pattern is an actual pattern that is transferred to a semiconductor wafer, which is a transfer target, by exposure using a mask.
補助パターンは、転写時の限界解像度を下回るサイズで形成され、自身は被転写体（半
導体ウェーハ）には転写されず、露光時に所望の干渉効果を生じさせることでメインパタ
ーンの解像性能を向上させる役割を担う。
The auxiliary pattern is formed with a size smaller than the limit resolution at the time of transfer. The auxiliary pattern itself is not transferred to the transfer object (semiconductor wafer), and the desired interference effect is generated at the time of exposure to improve the resolution performance of the main pattern. To play a role.
ランダムピッチで配置され孤立したメインパターンがあるような場合でも補助パターン
を付加することにより、パターン全体に擬似的に周期性を与える。そして、そのような周
期性パターンに対しては斜入射照明を行うことで、リソグラフィにおけるマージン（もし
くはprocess window）を大きくすることができる。
Even when there is an isolated main pattern arranged at a random pitch, by adding an auxiliary pattern, pseudo-periodicity is given to the entire pattern. Further, a margin (or process window) in lithography can be increased by performing oblique incidence illumination on such a periodic pattern.
斜入射照明の光源として、本実施形態では図４に示すような４重極照明３０を用いる。
この４重極照明３０は４つの発光領域３１〜３４を有し、他の領域は遮光領域３５となっ
ている。発光領域３１と発光領域３２とは照明の中心Ｏに対して対称であり、発光領域３
３、３４は発光領域３１、３２に対して９０°ずれた位置にある。発光領域３３と発光領
域３４とは中心Ｏに対して対称である。
In this embodiment, a
The
以下、マスクパターンデータの作成について説明する。 Hereinafter, creation of mask pattern data will be described.
まず、メインパターンのピッチ分類を行う（図２におけるステップ１０１）。
First, the pitch classification of the main pattern is performed (
ランダムピッチで複数のメインパターンが配置された領域におけるある一部分の領域を
、図５（ａ）に模式的に示す。この領域には、メインパターンａ１〜ａ６がランダムピッ
チで配置されている。なお、図５（ａ）〜（ｅ）中に一例として示したピッチ（数値）の
単位はｎｍ（ナノメートル）である。
FIG. 5A schematically shows a partial area in an area where a plurality of main patterns are arranged at a random pitch. In this region, main patterns a1 to a6 are arranged at a random pitch. The unit of the pitch (numerical value) shown as an example in FIGS. 5A to 5E is nm (nanometer).
また、図５には、メインパターン間ピッチとして、隣接するパターンエッジ間の間隔を
示しているが、隣接するパターンの中心間距離でもよい。
FIG. 5 shows the interval between adjacent pattern edges as the pitch between main patterns, but it may be the distance between the centers of adjacent patterns.
まず、図５（ａ）に示す各メインパターンａ１〜ａ６において、他のメインパターンと
のピッチ（隣接する他のメインパターンが複数ある場合その中で最小のピッチ）が２５０
ｎｍより大きいかどうかの判定がされる。
First, in each of the main patterns a1 to a6 shown in FIG. 5A, the pitch with other main patterns (the minimum pitch among them when there are a plurality of adjacent main patterns) is 250.
A determination is made as to whether it is greater than nm.
ここでの判定により、隣接する他のメインパターンとのピッチが２５０ｎｍより大きい
メインパターンａ６（図５（ｂ））と、隣接する他のメインパターンとのピッチが２５０
ｎｍ以下のメインパターンａ１〜ａ５（図５（ｃ））とが分けられる。
As a result of the determination here, the pitch between the main pattern a6 (FIG. 5 (b)) having a pitch with other adjacent main patterns larger than 250 nm and the adjacent main pattern is 250.
The main patterns a1 to a5 (FIG. 5C) of nm or less are separated.
次に、図５（ｃ）に示す各メインパターンａ１〜ａ５において、他のメインパターンと
のピッチ（隣接する他のメインパターンが複数ある場合その中で最小のピッチ）が２００
ｎｍ以上かどうかの判定がされる。
Next, in each of the main patterns a1 to a5 shown in FIG. 5 (c), the pitch with other main patterns (the minimum pitch among them when there are a plurality of adjacent main patterns) is 200.
A determination is made as to whether it is greater than or equal to nm.
ここでの判定により、隣接する他のメインパターンとのピッチが２００ｎｍ以上のメイ
ンパターンａ３〜ａ５（図５（ｄ））と、隣接する他のメインパターンとのピッチが２０
０ｎｍより小さいメインパターンａ１〜ａ２（図５（ｅ））とが分けられる。
As a result of the determination here, the pitch between the main patterns a3 to a5 (FIG. 5D) having a pitch of 200 nm or more with the other adjacent main patterns and the other main patterns adjacent to each other is 20
Main patterns a1 to a2 (FIG. 5E) smaller than 0 nm are separated.
以上のようにして、隣接する他のメインパターンとのピッチが比較的広く孤立傾向にあ
るメインパターンａ６（孤立パターングループ）と、比較的狭ピッチのメインパターンａ
１、ａ２（狭ピッチグループ）と、孤立パターングループと狭ピッチグループとの中間の
ピッチのメインパターンａ３〜ａ５（中間ピッチグループ）との３グループに分類される
。もちろん、この分類例は一例であって、さらにピッチを細かく分けて分類してもよい。
As described above, the main pattern a6 (isolated pattern group) having a relatively wide pitch with other adjacent main patterns and the main pattern a having a relatively narrow pitch.
1 and a2 (narrow pitch group) and main patterns a3 to a5 (intermediate pitch group) having an intermediate pitch between the isolated pattern group and the narrow pitch group. Of course, this classification example is only an example, and the pitch may be further divided and classified.
以上説明したメインパターンのピッチ分類は図３に示す処理装置２２が実行し、その処
理の結果得られるピッチ分類データは記憶装置２３に格納される。
The
次に、補助パターンの初期設定データを作成する（図２におけるステップ１０２）。こ
の初期設定データは、各メインパターンに対する補助パターンの初期設定位置を表す初期
位置データと、補助パターンの初期設定サイズを表す初期サイズデータとを有する。
Next, auxiliary pattern initial setting data is created (
補助パターンの初期設定位置は、露光照明条件に基づいて以下のようにして設定される
。
The initial setting position of the auxiliary pattern is set as follows based on the exposure illumination conditions.
図６（ａ）は、複数のパターンｃが斜め格子状に配置されたパターンレイアウトを示す
。すなわち、あるひとつのパターンｃに注目するとそのパターンｃの対角四隅に近接して
他のパターンｃが４つ配置されている。この図６（ａ）に示すパターンｃを、図４に示し
た４重極照明３０を用いて露光する上で最適なマージン（露光量裕度やフォーカス裕度）
が得られる照明条件は式１にて導出される。
The illumination condition for obtaining is derived from
Ｐｘはｘ方向（図６における横方向）のパターンｃ中心間ピッチであり、Ｐｙはｙ方向
（図６における縦方向）のパターンｃ中心間ピッチである。λは４重極照明光の波長であ
り、ＮＡはその照明光が通過する投影レンズの開口数である。σｉｎ、σｏｕｔは、それ
ぞれ、σ座標系における各発光領域３１〜３４の内側半径と外側半径を示す。σ座標系は
、光軸を原点とし、投影光学系の入射側開口数（投影レンズ瞳の半径）を１に規格化した
座標系である。
Px is the pitch between the centers of the patterns c in the x direction (horizontal direction in FIG. 6), and Py is the pitch between the centers of the patterns c in the y direction (vertical direction in FIG. 6). λ is the wavelength of the quadrupole illumination light, and NA is the numerical aperture of the projection lens through which the illumination light passes. σin and σout respectively indicate the inner radius and the outer radius of each
図６（ｂ）は、メインパターンａと、１つあたりのメインパターンａに対して付加され
た４つの補助パターンｂとが、図６（ａ）に示す斜め格子状の配置関係で配置されたパタ
ーン例を示す。すなわち、メインパターンａの対角四隅に近接して４つの補助パターンｂ
が配置されている。
In FIG. 6B, the main pattern a and the four auxiliary patterns b added to the main pattern a are arranged in the diagonal lattice-like arrangement relationship shown in FIG. 6A. An example pattern is shown. That is, the four auxiliary patterns b are adjacent to the four corners of the main pattern a.
Is arranged.
図６（ｂ）において、メインパターンａの中心と補助パターンｂの中心とのｘ方向のピ
ッチ及びｙ方向のピッチを同じＰとすると、式１においてＰｘ＝Ｐｙとなり式２−１が得
られ、これをピッチＰについての式に変形すると式２−２が得られる。
また、図７（ａ）は、図６（ａ）に示すパターンｃを４５度傾けた格子状配置のパター
ン例を示す。同様に、図７（ｂ）は、メインパターンａに対する補助パターンｂの配置位
置を図６（ｂ）に示す位置から４５度回転させた位置に配置した例を示す。
FIG. 7A shows a pattern example of a lattice arrangement in which the pattern c shown in FIG. 6A is inclined 45 degrees. Similarly, FIG. 7B shows an example in which the auxiliary pattern b is arranged at a position rotated 45 degrees from the position shown in FIG. 6B with respect to the main pattern a.
この場合における、メインパターンａの中心と補助パターンｂの中心とのｘ方向及びｙ
方向のピッチＰ’と、上記Ｐとは、Ｐ’＝（√２）Ｐの関係となるため、Ｐ’は上記式２
−２を利用して式３にて表せる。
Since the pitch P ′ in the direction and the above P have a relationship of P ′ = (√2) P, P ′ is the
-2 can be used to express in
以上のようにして、照明条件（λ、ＮＡ、σｓ）を関数として、メインパターンａに対
する補助パターンｂの最適な配置位置（最適なマージンが得られる配置位置）を表すパラ
メータＰ、Ｐ’が決まる。
As described above, the parameters P and P ′ representing the optimum arrangement position of the auxiliary pattern b with respect to the main pattern a (arrangement position where an optimum margin can be obtained) are determined using the illumination conditions (λ, NA, σs) as a function. .
照明条件（λ、ＮＡ、σｓ）は、図３に示す入力装置２１により入力され、この入力デ
ータを使って処理装置２２は上記計算を行いＰ、Ｐ’を求め、このＰ、Ｐ’は補助パター
ンｂの初期位置データとして記憶装置２３に格納される。また、入力データや処理結果は
、例えばディスプレイ、プリンター等の出力装置２４を介して表示やプリント可能である
。
The illumination conditions (λ, NA, σs) are input by the
次に、補助パターンｂの初期設定サイズは、補助パターンｂが被転写体上で結像しない
非解像サイズ条件等を考慮して設定される。
Next, the initial setting size of the auxiliary pattern b is set in consideration of a non-resolution size condition in which the auxiliary pattern b does not form an image on the transfer target.
図８は、補助パターンサイズとマージン（露光量裕度、フォーカス裕度）との関係（実
線の曲線）、および補助パターンサイズと転写指数（これが大きいと転写危険性が増す）
との関係（破線の曲線）を示す。
FIG. 8 shows the relationship between the auxiliary pattern size and the margin (exposure amount tolerance, focus tolerance) (solid curve), and the auxiliary pattern size and the transfer index (when this is larger, the transfer risk increases).
(Dashed curve).
補助パターンのサイズが大きくなればなるほどマージンは大きくなるが、同時に転写指
数も大きくなり、転写対象ではない補助パターンの転写危険性が増してしまう。したがっ
て、必要マージンを確保しつつ、且つ転写してしまわないために、補助パターンのサイズ
は適切な範囲（図８の例ではサイズｓ１とサイズｓ２との間）に設定する必要がある。そ
の他マスクスペックや欠陥検査なども考慮して、補助パターンの適切なサイズ条件が決ま
る。このサイズ条件は、補助パターンの初期サイズデータとして、記憶装置２３に格納さ
れる。
The larger the size of the auxiliary pattern, the larger the margin, but at the same time, the transfer index also increases, increasing the transfer risk of the auxiliary pattern that is not the transfer target. Therefore, in order to ensure a necessary margin and not transfer, it is necessary to set the size of the auxiliary pattern within an appropriate range (between size s1 and size s2 in the example of FIG. 8). In addition, an appropriate size condition for the auxiliary pattern is determined in consideration of mask specifications and defect inspection. This size condition is stored in the
上記で得られた補助パターンの初期設定データは、コンタクトホールパターンに対応す
るメインパターンのリソグラフィマージンの確保に最も適した、補助パターンの位置・サ
イズを示す。以上のようにして設定される補助パターンの初期設定データは、メインパタ
ーンピッチがある程度のピッチ以上で一定ピッチな場合にはすべてのパターンに共通に用
いることが可能である。しかし、メインパターンがランダムピッチで配置されている場合
、すべてのメインパターンに対して一律に同じ設計の補助パターンを付加してしまうと、
ピッチによっては補助パターンによるマージン向上効果を最大限に得られない場合が出て
くる。
The auxiliary pattern initial setting data obtained above indicates the position and size of the auxiliary pattern most suitable for securing the lithography margin of the main pattern corresponding to the contact hole pattern. The initial setting data of the auxiliary pattern set as described above can be used in common for all patterns when the main pattern pitch is equal to or higher than a certain pitch. However, when the main pattern is arranged at a random pitch, if an auxiliary pattern of the same design is uniformly added to all the main patterns,
Depending on the pitch, there may be a case where the margin improvement effect by the auxiliary pattern cannot be obtained to the maximum extent.
したがって、ランダムピッチでメインパターンが配置されている場合には、隣接する他
のメインパターンとのピッチに応じて、各メインパターンに対応して配置する補助パター
ンの位置やサイズを上記初期設定に対して適宜変更する必要がある。
Therefore, when the main pattern is arranged at a random pitch, the position and size of the auxiliary pattern to be arranged corresponding to each main pattern according to the pitch with the other adjacent main patterns are compared with the initial setting. Need to be changed accordingly.
そこで、本発明の実施形態では、隣接するメインパターン間ピッチの違いに応じて、各
メインパターンの周囲に配置する補助パターンの初期位置データと初期サイズデータに変
更を加え、補助パターンの初期設定位置や初期設定サイズを適宜調整する（図２における
ステップ１０３）。これは、図３に示す処理装置２２が、記憶装置２３に格納された上記
初期設定データ及びピッチ分類データを読み込んで、これらデータを利用して、本発明の
実施形態に係るパターンデータ作成プログラムにしたがって処理を実行する。
Therefore, in the embodiment of the present invention, the initial position data of the auxiliary pattern is changed by changing the initial position data and the initial size data of the auxiliary pattern arranged around each main pattern according to the difference in pitch between adjacent main patterns. And the initial setting size is appropriately adjusted (
例えば、狭ピッチのメインパターンａ１、ａ２に対して、前述した初期設定位置で補助
パターンｂを配置した場合、図９に示すように、隣り合う補助パターンｂどうしが重なっ
てしまい、最適マージンを得るために必要とされる干渉効果を得られなくなる。
For example, when the auxiliary pattern b is arranged at the aforementioned initial setting position with respect to the main patterns a1 and a2 having a narrow pitch, as shown in FIG. 9, the adjacent auxiliary patterns b overlap each other, and an optimum margin is obtained. Therefore, the interference effect required for this cannot be obtained.
そこで、この場合、各補助パターンｂを、それぞれ対応するメインパターンａ１、ａ２
の中心に寄せるように位置を移動させることで、補助パターンｂどうしの重なりを回避す
ることができる。しかし、補助パターンｂを上記初期設定位置からずらすということはマ
ージンを低下させることになる。
Therefore, in this case, each auxiliary pattern b is assigned to the corresponding main pattern a1, a2 respectively.
By moving the position so as to be close to the center of the auxiliary pattern b, overlapping of the auxiliary patterns b can be avoided. However, shifting the auxiliary pattern b from the initial setting position reduces the margin.
そこで、本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、補助パターンｂを、対応するメ
インパターンａ１（またはａ２）の中心に寄せるように移動させて補助パターンｂの重な
りを回避した上で、補助パターンｂのサイズを上記初期設定サイズより大きくすることで
、最適位置（初期設定位置）からの位置移動に伴うマージンの低下を補って、必要マージ
ンを確保する。補助パターンｂのサイズを大きくするにあたっては、図８を参照して前述
したように、補助パターンｂが転写されてしまわないサイズ条件（ｓ２以下）を満足する
ように設定する。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 10A, the auxiliary pattern b is moved to the center of the corresponding main pattern a1 (or a2) to avoid overlapping of the auxiliary patterns b. Further, by making the size of the auxiliary pattern b larger than the initial set size, a necessary margin is ensured by compensating for a decrease in the margin accompanying the position movement from the optimum position (initial set position). In increasing the size of the auxiliary pattern b, as described above with reference to FIG. 8, the size is set so as to satisfy a size condition (s2 or less) that does not transfer the auxiliary pattern b.
なお、補助パターンを初期設定位置から移動させるとマージンは移動前よりも低下する
が、それでも大抵の場合は確保すべきマージンは保持していることが多い。
When the auxiliary pattern is moved from the initial setting position, the margin is lower than that before the movement, but in many cases, the margin to be secured is often retained.
一方で、補助パターンを上記初期位置データに基づいて各メインパターンに対して配置
した場合、補助パターンが重ならなくても、隣り合う補助パターンどうしの間隔が狭く、
マスク側で要求されるマスク制約条件に違反する場合が起こり得る。これを回避するため
、必要なリソグラフィマージンを確保できる範囲内で、補助パターンのサイズを小さくす
ることもある。
On the other hand, when the auxiliary pattern is arranged for each main pattern based on the initial position data, even if the auxiliary patterns do not overlap, the interval between adjacent auxiliary patterns is narrow,
There may be cases where the mask constraints required on the mask side are violated. In order to avoid this, the size of the auxiliary pattern may be reduced within a range in which a necessary lithography margin can be secured.
隣のメインパターンとの間のピッチが比較的広く孤立したメインパターンａ６について
は、補助パターンｂが他のメインパターンについての補助パターンｂと重なることがない
ため、補助パターンｂの位置を上記初期設定位置から移動させずに済み、マージンの低下
を防げる。さらに、メインパターンａ６の周囲に比較的広くスペースが確保できることか
ら、図１０（ｃ）に示すように、補助パターンｂのサイズを初期設定サイズより大きくし
て、よりいっそうのマージンの向上を図ることができる。この場合も、補助パターンｂの
サイズを大きくするにあたっては、補助パターンｂが転写されてしまわないサイズ条件（
ｓ２以下）を満足するように設定する。
For the main pattern a6 having a relatively wide pitch with the adjacent main pattern, the auxiliary pattern b does not overlap with the auxiliary pattern b for the other main patterns. It is not necessary to move from the position, and the margin can be prevented from being lowered. Furthermore, since a relatively wide space can be secured around the main pattern a6, the size of the auxiliary pattern b is made larger than the initial setting size as shown in FIG. 10C, thereby further improving the margin. Can do. Also in this case, when the size of the auxiliary pattern b is increased, the size condition (the auxiliary pattern b is not transferred)
s2 or less) is set.
中間ピッチのメインパターンａ３（またはａ４、ａ５）については、図１０（ｂ）に示
すように、補助パターンｂの位置及びサイズは初期設定のままとして初期設定で決まるマ
ージンを維持できる。あるいは周囲のスペースに余裕があれば補助パターンｂのサイズを
大きくして、よりマージンを向上させることができる。なお、中間ピッチの場合でも、位
置及びサイズが初期設定のままであると補助パターンｂどうしが重なったり接近しすぎる
ことがある。この場合には、補助パターンｂの位置を初期設定位置から移動させ、且つ必
要なマージンが確保されるようにサイズを初期設定サイズから変更する。
With respect to the main pattern a3 (or a4, a5) having an intermediate pitch, as shown in FIG. 10B, the position and size of the auxiliary pattern b can be maintained at the initial setting and the margin determined by the initial setting can be maintained. Alternatively, if there is a margin in the surrounding space, the size of the auxiliary pattern b can be increased to further improve the margin. Even in the case of an intermediate pitch, the auxiliary patterns b may overlap or approach each other if the position and size are initially set. In this case, the position of the auxiliary pattern b is moved from the initial setting position, and the size is changed from the initial setting size so as to ensure a necessary margin.
なお、初期設定位置・サイズから上記のように適宜移動・変更させた補助パターンの位
置・サイズを、メインパターンのピッチ分類データごとに予めテーブル化しておけば、補
助パターン設計に際して、そのテーブルを参照することにより、補助パターンを簡易な方
法で適切な位置・サイズに設計することも可能である。
If the auxiliary pattern position / size moved / changed from the initial setting position / size as described above is tabulated in advance for each pitch classification data of the main pattern, refer to that table when designing the auxiliary pattern. By doing so, it is also possible to design the auxiliary pattern at an appropriate position and size by a simple method.
以上のようにして作成されたマスクパターンデータを基に、マスク基板に対してパター
ン形成が行われる。
Based on the mask pattern data created as described above, pattern formation is performed on the mask substrate.
図１１（ａ）に示すように、マスク基板は、露光照明波長に対して透明な基板（例えば
ガラス基板）１上に遮光膜２が形成された構造を有する。遮光膜２上には、図１１（ｂ）
に示すようにレジスト（例えば電子線レジスト）３が形成され、このレジスト３に対して
前述したマスクパターン（メインパターン及び補助パターン）が図１１（ｃ）に示すよう
に電子線描画される。
As shown in FIG. 11A, the mask substrate has a structure in which a
As shown in FIG. 11, a resist (for example, an electron beam resist) 3 is formed, and the mask pattern (main pattern and auxiliary pattern) described above is drawn on the resist 3 with an electron beam as shown in FIG.
図１において、マスクパターンデータ１１は描画装置１２にて読み取り可能なデータ形
式に変換された上で描画装置１２に入力され、描画装置１２はそのマスクパターンデータ
に基づいてパターンをレジスト３に電子線描画する。
In FIG. 1,
この電子線描画の後、レジスト３は現像され、マスクパターンに応じた開口が形成され
る（図１１（ｄ））。この後、そのレジスト３をマスクとして遮光膜２のエッチングを行
う（図１１（ｅ））。
After the electron beam drawing, the resist 3 is developed to form an opening corresponding to the mask pattern (FIG. 11D). Thereafter, the
そして、レジスト３を剥離し、図１１（ｆ）に示すように、遮光膜２が上記パターンに
パターニングされたマスクが得られる。遮光膜２に形成された開口が上記メインパターン
および補助パターンに対応する。もしくは、ガラス基板１上に残された遮光膜２部分が上
記メインパターンおよび補助パターンに対応する。
Then, the resist 3 is peeled off to obtain a mask in which the
以上のようにして、所望のパターン（メインパターン及び補助パターン）が形成された
マスクが得られる。そして、このマスクを用いてメインパターンのみが、例えば半導体ウ
ェーハ、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板などの被転写体に露光転写される。
As described above, a mask on which desired patterns (main pattern and auxiliary pattern) are formed is obtained. Using this mask, only the main pattern is exposed and transferred onto a transfer medium such as a semiconductor wafer or a glass substrate for a flat panel display.
以上説明した本発明の実施形態によれば、ランダムピッチで配置されたメインパターン
（実パターン）に補助パターンを付加するにあたって、照明条件に基づいて決まる補助パ
ターンの位置や、転写危険性等を考慮して決まる補助パターンのサイズを固定せず、メイ
ンパターンのピッチの違いに応じて適宜変更し、各メインパターンのそれぞれに対して、
露光転写時のマージンを向上させるべく適切に設計された補助パターンが付加される。そ
して、このパターン（メインパターン及び補助パターン）が形成されたマスクを用いるこ
とで、被転写体に対して高精度でメインパターンの形成を行うことができ、歩留まりの向
上が図れる。
According to the embodiment of the present invention described above, when adding an auxiliary pattern to a main pattern (actual pattern) arranged at a random pitch, the position of the auxiliary pattern determined based on the illumination conditions, transfer risk, and the like are taken into consideration. Without changing the size of the auxiliary pattern determined in accordance with the difference in the pitch of the main pattern, for each main pattern,
An auxiliary pattern appropriately designed to improve the margin during exposure transfer is added. By using a mask on which this pattern (main pattern and auxiliary pattern) is formed, the main pattern can be formed with high accuracy on the transfer object, and the yield can be improved.
なお、狭ピッチの場合に問題となるのは、補助パターンどうしが重なることはもちろん
、補助パターンどうしが接近しすぎてもマスク制約条件に違反してしまう。すなわち、補
助パターン間ピッチが狭すぎるとマスク上での所望の補助パターン形状を保証できなくな
る。また、補助パターンどうしが接近しすぎて重なると、干渉効果が得られなくなるとい
う問題もあるが、もともとの個々の補助パターンよりもサイズの大きなパターンとなって
しまうので転写の危険性が高まる。
The problem with narrow pitches is that the auxiliary patterns overlap each other, and even if the auxiliary patterns are too close, the mask constraint condition is violated. That is, if the pitch between the auxiliary patterns is too narrow, a desired auxiliary pattern shape on the mask cannot be guaranteed. In addition, if the auxiliary patterns are too close to each other and overlap, there is a problem that the interference effect cannot be obtained. However, since the patterns are larger in size than the original individual auxiliary patterns, the risk of transfer increases.
そこで、本発明の実施形態では、図１３のフローに示すように、補助パターンの初期設
定（ステップ１１１）の後、その初期設定データに基づいて配置される補助パターンどう
しが所定の間隔以下で近接するか否か又は互いに重なるか否かを判断し、隣り合う位置関
係にある補助パターンどうしが所定の間隔（マスク制約に違反する間隔）以下で近接する
と判断された場合又は互いに重なると判断された場合（ステップ１１２）には、補助パタ
ーンの間隔を所定の間隔よりも広げるように、近接する補助パターンの少なくとも一方を
移動させる、又は近接する補助パターンデータの少なくとも一方のサイズを縮小する（ス
テップ１１３）。
Therefore, in the embodiment of the present invention, as shown in the flow of FIG. 13, after the initial setting of the auxiliary pattern (step 111), the auxiliary patterns arranged based on the initial setting data are close to each other at a predetermined interval or less. It is determined whether or not the auxiliary patterns in the adjacent positional relationship are close to each other within a predetermined interval (interval violating the mask constraint) or determined to overlap each other. In the case (step 112), at least one of the adjacent auxiliary patterns is moved or the size of at least one of the adjacent auxiliary pattern data is reduced so that the interval between the auxiliary patterns is larger than a predetermined interval (step 113). ).
狭ピッチの場合に、補助パターンをメインパターンの中心に向けて寄せるように移動さ
せることに限らず、補助パターンの位置はそのままでサイズをやや小さくすることによっ
てマスク制約違反せず且つ必要なリソグラフィマージンを確保できるのなら、そのように
対処することもできる。ピッチが狭すぎて、補助パターンのサイズをかなり小さくしない
とマスク制約違反を回避できないような場合には、補助パターンをメインパターンの中心
に寄せるように移動させる。
In the case of a narrow pitch, it is not limited to moving the auxiliary pattern toward the center of the main pattern, but the size of the auxiliary pattern remains the same and the size is slightly reduced so that the mask constraint is not violated and the necessary lithography margin is obtained. Can be dealt with in such a way. If the pitch is too narrow and the mask constraint violation cannot be avoided unless the size of the auxiliary pattern is made considerably small, the auxiliary pattern is moved to the center of the main pattern.
前述した設計方法にて作成されたマスクの一例としては、複数のメインパターンと、メ
インパターンに対応する補助パターンとを有するマスクであって、複数のメインパターン
は第１のメインパターン及び第２のメインパターンを有し、第１のメインパターンの隣接
するメインパターンまでの距離は、第２のメインパターンの隣接するメインパターンまで
の距離よりも大きく、第１のメインパターンに対応する補助パターンのサイズは、第２の
メインパターンに対応する補助パターンのサイズよりも大きいことを特徴とするマスクで
ある。
An example of a mask created by the design method described above is a mask having a plurality of main patterns and an auxiliary pattern corresponding to the main pattern, and the plurality of main patterns include the first main pattern and the second main pattern. The distance from the main pattern to the adjacent main pattern of the first main pattern is larger than the distance to the adjacent main pattern of the second main pattern, and the size of the auxiliary pattern corresponding to the first main pattern Is a mask characterized in that it is larger than the size of the auxiliary pattern corresponding to the second main pattern.
また、従来、周期パターンと非周期（ランダム）パターンとを同じ半導体ウェーハ上に
転写する場合、周期パターンに対してはこれに適した斜入射照明を用いて露光転写し、ラ
ンダムパターンについては垂直照明を用いて露光転写するというように、別々の工程で行
っていた。これに対して、本発明の実施形態によれば、同じ半導体ウェーハ上に転写すべ
き周期パターンとランダムパターンとで照明を変えてそれぞれ別工程で露光を行わなくて
もよく、すなわち斜入射照明を用いた露光にて周期パターンもランダムパターンも露光転
写でき、製造効率の向上が図れる。
Conventionally, when a periodic pattern and a non-periodic (random) pattern are transferred onto the same semiconductor wafer, the periodic pattern is exposed and transferred using oblique incidence illumination suitable for this, and the random pattern is vertically illuminated. It was performed in separate steps such as exposure transfer using On the other hand, according to the embodiment of the present invention, it is not necessary to change the illumination between the periodic pattern and the random pattern to be transferred onto the same semiconductor wafer and to perform exposure in separate processes, that is, oblique incidence illumination. With the exposure used, both the periodic pattern and the random pattern can be exposed and transferred, and the production efficiency can be improved.
前述した実施形態では、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、一つのメインパターン
ａにつき、その周辺に複数（例えば４つ）の補助パターンｂからなる補助パターングルー
プ（以下、単にグループという）を対応させて配置した例を示した。しかし、１つのメイ
ンパターンａあたりに付加する補助パターンｂの個数は４つに限ることはなく、また複数
に限らず単数であってもよい。
In the embodiment described above, as shown in FIG. 6B and FIG. 7B, for each main pattern a, an auxiliary pattern group (hereinafter referred to as “four” auxiliary patterns b) is formed around the main pattern a (for example, four). An example is shown in which groups are simply associated with each other. However, the number of auxiliary patterns b to be added per one main pattern a is not limited to four, and is not limited to a plurality and may be a single.
また、前述した実施形態では、１つのメインパターンａに付加される同じグループに属
するすべての補助パターンｂの位置及びサイズを同じに設定した。具体的には、補助パタ
ーンを付加する対象メインパターンと、これに最も近い他のメインパターンとの間隔に応
じて定められる位置及びサイズに、同じグループに属する各補助パターンの位置及びサイ
ズが揃えられていた。
In the above-described embodiment, the positions and sizes of all the auxiliary patterns b belonging to the same group added to one main pattern a are set to be the same. Specifically, the position and size of each auxiliary pattern belonging to the same group is aligned with the position and size determined according to the interval between the target main pattern to which the auxiliary pattern is added and the other main pattern closest thereto. It was.
例えば、前述した図５（ａ）に示すメインパターンａ１は、メインパターンａ２とメイ
ンパターンａ４のそれぞれに対して異なる間隔で隣接する。メインパターンａ１とメイン
パターンａ２との間隔は、メインパターンａ１とメインパターンａ４との間隔よりも小さ
い。そして、メインパターンａ１の周辺に配置する同じグループに属する例えば４つの補
助パターンの位置及びサイズは、メインパターンａ１とこれが隣接する他のメインパター
ンとの間隔の中で最も小さいもの（この場合メインパターンａ１とメインパターンａ２と
の間隔）で決まる位置及びサイズに揃えられていた。
For example, the main pattern a1 shown in FIG. 5A is adjacent to the main pattern a2 and the main pattern a4 at different intervals. The interval between the main pattern a1 and the main pattern a2 is smaller than the interval between the main pattern a1 and the main pattern a4. The positions and sizes of, for example, four auxiliary patterns belonging to the same group arranged around the main pattern a1 are the smallest among the intervals between the main pattern a1 and other main patterns adjacent thereto (in this case, the main pattern and the position and size determined by the distance between the main pattern a2 and the main pattern a2.
すなわち、メインパターンａ１に付加される補助パターンは、メインパターンａ１とメ
インパターンａ２との間隔に応じて決められる位置及びサイズを有する。そのメインパタ
ーンａ１に付加される補助パターンは、メインパターンａ１とは異なる他のメインパター
ンａ２に付加される補助パターンと、メインパターンａ１とメインパターンａ２との間で
重なることなく、あるいはマスク制約条件違反となる所定間隔以下で近接することなく、
メインパターンａ１の横に配置することができる。
That is, the auxiliary pattern added to the main pattern a1 has a position and a size determined according to the interval between the main pattern a1 and the main pattern a2. The auxiliary pattern added to the main pattern a1 does not overlap between the auxiliary pattern added to another main pattern a2 different from the main pattern a1, and the main pattern a1 and the main pattern a2, or mask constraint conditions Without approaching within a prescribed interval of violation,
It can be arranged beside the main pattern a1.
したがって、メインパターンａ１とメインパターンａ２との間隔よりも広い間隔を有す
るメインパターンａ１とメインパターンａ４との間（メインパターンａ１の下）にも、上
記メインパターンａ１とメインパターンａ２との間隔に応じて決められた位置及びサイズ
の補助パターン（メインパターンａ１に付加される補助パターン）を、メインパターンａ
４に付加される補助パターンと重なったり所定間隔以下に近接することなく配置可能であ
る。
Therefore, the interval between the main pattern a1 and the main pattern a2 is also between the main pattern a1 and the main pattern a4 (under the main pattern a1) having a larger interval than the interval between the main pattern a1 and the main pattern a2. The auxiliary pattern (auxiliary pattern added to the main pattern a1) of the position and size determined according to the main pattern a
4 can be arranged without overlapping with the auxiliary pattern added to 4 or close to a predetermined distance or less.
逆に、メインパターンａ１に付加される補助パターンの位置及びサイズをメインパター
ンａ１とメインパターンａ４との間の間隔に応じて設定した場合、その補助パターンを、
メインパターンａ１とメインパターンａ２との間に配置すると、メインパターンａ２に付
加される補助パターンと重なったり所定間隔以下に近接してしまうことが起こり得る。
Conversely, when the position and size of the auxiliary pattern added to the main pattern a1 is set according to the interval between the main pattern a1 and the main pattern a4, the auxiliary pattern is
If it is arranged between the main pattern a1 and the main pattern a2, the auxiliary pattern added to the main pattern a2 may overlap or be close to a predetermined distance or less.
上記ではメインパターンａ１に付加される補助パターンについて説明したが、他のメイ
ンパターンについても同様な観点から補助パターンの位置及びサイズが設定される。例え
ば、メインパターンａ２に付加される複数（例えば４つ）の補助パターンについても、メ
インパターンａ２とメインパターンａ３との間隔に応じて決まる位置及びサイズではなく
、よりメインパターン間間隔が小さいメインパターンａ２とメインパターンａ１との間隔
に応じて決まる位置及びサイズを適用する。この位置及びサイズは、メインパターンａ２
の周辺に配置する同じグループ（メインパターンａ２に対応するグループ）に属するすべ
ての補助パターンに適用する。
Although the auxiliary pattern added to the main pattern a1 has been described above, the position and size of the auxiliary pattern are set for the other main patterns from the same viewpoint. For example, a plurality of (for example, four) auxiliary patterns added to the main pattern a2 also have a smaller main pattern interval than the position and size determined according to the interval between the main pattern a2 and the main pattern a3. The position and size determined according to the interval between a2 and the main pattern a1 are applied. The position and size of the main pattern a2
This is applied to all auxiliary patterns belonging to the same group (group corresponding to the main pattern a2) arranged in the vicinity of.
前述したように、１つのメインパターンに対応して配置され同じグループに属する各補
助パターンの位置及びサイズを一律に等しく設定する方法は、補助パターン配置処理の短
時間化に有効である。
As described above, the method of uniformly setting the positions and sizes of the auxiliary patterns arranged corresponding to one main pattern and belonging to the same group is effective for shortening the auxiliary pattern arrangement process.
次に、図１４は、本発明の他の実施形態に係るパターンデータ作成方法のフローチャー
トを示す。本実施形態では、同じメインパターンに対応して付加される同じグループに属
する個々の補助パターンデータの位置及びサイズを、その同じグループに属する他の補助
パターンデータの位置及びサイズとは無関係に、個々の補助パターンデータごとに、隣接
するメインパターンデータの間隔に応じて設定する。
Next, FIG. 14 shows a flowchart of a pattern data creation method according to another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the position and size of each auxiliary pattern data belonging to the same group added corresponding to the same main pattern is individually set regardless of the position and size of other auxiliary pattern data belonging to the same group. Each auxiliary pattern data is set according to the interval between adjacent main pattern data.
まず、メインパターンのピッチ分類を行い、分類されたピッチごとに補助パターン配置
領域を設定すると共に、その設定された領域に配置される補助パターンの位置及びサイズ
を補助パターン配置領域に対応付ける（ステップ３０１）。
First, the pitch classification of the main pattern is performed, an auxiliary pattern arrangement area is set for each classified pitch, and the position and size of the auxiliary pattern arranged in the set area are associated with the auxiliary pattern arrangement area (step 301). ).
図１５（ａ）は、ピッチＰ１で隣接する２つのメインパターンａ１を示す。なお、これ
らメインパターンａ１は、互いにピッチＰ１で隣接すると共に、直交する２方向（図１５
（ａ）において横方向及び縦方向）にもピッチＰ１で図示しないメインパターンと隣接し
ているとする。
FIG. 15A shows two main patterns a1 that are adjacent at a pitch P1. These main patterns a1 are adjacent to each other at a pitch P1 and are orthogonal to each other in two directions (FIG. 15).
It is assumed that a horizontal pattern and a vertical direction in (a) are adjacent to a main pattern (not shown) at a pitch P1.
各メインパターンａ１の周辺には補助パターン配置領域Ｂ１が設定される。図１５（ａ
）に示す例では、中心が各メインパターンａ１の中心と一致し、１辺がＰ１の、破線で示
す正方形がまず設定される。そして、その正方形を垂直２等分する線及び水平２等分する
線で４分割し、４分割された各々の領域が、ピッチＰ１に対応した補助パターン配置領域
Ｂ１として設定される。ピッチＰ１は、例えば１００ｎｍ以上１４０ｎｍ未満であり、補
助パターン配置領域Ｂ１は、１辺が（Ｐ１／２）の正方形である。
An auxiliary pattern arrangement area B1 is set around each main pattern a1. FIG.
In the example shown in (1), a square indicated by a broken line having a center coincident with the center of each main pattern a1 and one side P1 is set first. The square is divided into four by a line that bisects vertically and a line that bisects horizontally, and each of the four divided areas is set as an auxiliary pattern arrangement area B1 corresponding to the pitch P1. The pitch P1 is not less than 100 nm and less than 140 nm, for example, and the auxiliary pattern arrangement region B1 is a square having one side (P1 / 2).
補助パターン配置領域Ｂ１が設定されると、その補助パターン配置領域Ｂ１に配置され
る補助パターンｂ１の位置及びサイズが設定される。ここでは、前述した実施形態と同様
に、露光照明条件、マージン、補助パターンが転写してしまわない非解像サイズ条件、マ
スクスペックなどを考慮しつつ、隣り合う補助パターンどうしが重ならないもしくは所定
間隔以下で近接しないように、なおかつ必要なマージンが得られるように、補助パターン
ｂ１の位置及びサイズが設定される。
When the auxiliary pattern arrangement area B1 is set, the position and size of the auxiliary pattern b1 arranged in the auxiliary pattern arrangement area B1 are set. Here, as in the above-described embodiment, adjacent auxiliary patterns do not overlap or have a predetermined interval in consideration of exposure illumination conditions, margins, non-resolution size conditions in which auxiliary patterns are not transferred, mask specifications, and the like. In the following, the position and size of the auxiliary pattern b1 are set so as not to be close to each other and to obtain a necessary margin.
図１５（ｂ）は、ピッチＰ１より大きなピッチＰ２で隣接する２つのメインパターンａ
２を示す。なお、これらメインパターンａ２は、互いにピッチＰ２で隣接すると共に、直
交する２方向（図１５（ｂ）において横方向及び縦方向）にもピッチＰ２で図示しないメ
インパターンと隣接しているとする。
FIG. 15B shows two main patterns a adjacent at a pitch P2 larger than the pitch P1.
2 is shown. These main patterns a2 are adjacent to each other at a pitch P2, and are adjacent to a main pattern (not shown) at a pitch P2 in two orthogonal directions (the horizontal direction and the vertical direction in FIG. 15B).
各メインパターンａ２の周辺には補助パターン配置領域Ｂ２が設定される。図１５（ｂ
）に示す例では、中心が各メインパターンａ２の中心と一致し、１辺がＰ２の、破線で示
す正方形がまず設定される。そして、その正方形を垂直２等分する線及び水平２等分する
線で４分割し、４分割された各々の領域が、ピッチＰ２に対応した補助パターン配置領域
Ｂ２として設定される。ピッチＰ２は、例えば１４０ｎｍ以上１８０ｎｍ未満であり、補
助パターン配置領域Ｂ２は、１辺が（Ｐ２／２）の正方形である。
An auxiliary pattern arrangement region B2 is set around each main pattern a2. FIG.
In the example shown in (1), a square indicated by a broken line having a center coincident with the center of each main pattern a2 and one side P2 is set first. Then, the square is divided into four by a line that bisects vertically and a line that bisects horizontally, and each of the four divided areas is set as an auxiliary pattern arrangement area B2 corresponding to the pitch P2. The pitch P2 is not less than 140 nm and less than 180 nm, for example, and the auxiliary pattern arrangement region B2 is a square having one side of (P2 / 2).
補助パターン配置領域Ｂ２が設定されると、その補助パターン配置領域Ｂ２に配置され
る補助パターンｂ２の位置及びサイズが設定される。ここでも、前述した実施形態と同様
に、露光照明条件、マージン、補助パターンが転写してしまわない非解像サイズ条件、マ
スクスペックなどを考慮しつつ、隣り合う補助パターンどうしが重ならないもしくは所定
間隔以下で近接しないように、なおかつ必要なマージンが得られるように、補助パターン
ｂ２の位置及びサイズが設定される。
When the auxiliary pattern arrangement area B2 is set, the position and size of the auxiliary pattern b2 arranged in the auxiliary pattern arrangement area B2 are set. Here, as in the above-described embodiment, adjacent auxiliary patterns do not overlap or have a predetermined interval in consideration of exposure illumination conditions, margins, non-resolution size conditions in which auxiliary patterns are not transferred, mask specifications, and the like. In the following, the position and size of the auxiliary pattern b2 are set so as not to be close to each other and to obtain a necessary margin.
図１５（ｃ）は、ピッチＰ２より大きなピッチＰ３で隣接する２つのメインパターンａ
３を示す。なお、これらメインパターンａ３は、互いにピッチＰ３で隣接すると共に、直
交する２方向（図１５（ｃ）において横方向及び縦方向）にもピッチＰ３で図示しないメ
インパターンと隣接しているとする。
FIG. 15C shows two main patterns a adjacent at a pitch P3 larger than the pitch P2.
3 is shown. These main patterns a3 are adjacent to each other at a pitch P3, and are adjacent to main patterns (not shown) at a pitch P3 in two orthogonal directions (the horizontal direction and the vertical direction in FIG. 15C).
各メインパターンａ３の周辺には補助パターン配置領域Ｂ３が設定される。図１５（ｃ
）に示す例では、中心が各メインパターンａ３の中心と一致し、１辺がＰ３の、破線で示
す正方形がまず設定される。そして、その正方形を垂直２等分する線及び水平２等分する
線で４分割し、４分割された各々の領域が、ピッチＰ３に対応した補助パターン配置領域
Ｂ３として設定される。ピッチＰ３は、例えば１８０ｎｍ以上２５０ｎｍ未満であり、補
助パターン配置領域Ｂ３は、１辺が（Ｐ３／２）の正方形である。
An auxiliary pattern arrangement region B3 is set around each main pattern a3. FIG.
In the example shown in (1), a square indicated by a broken line having a center coincident with the center of each main pattern a3 and one side P3 is set first. Then, the square is divided into four by a line that bisects vertically and a line that bisects horizontally, and each of the four divided areas is set as an auxiliary pattern arrangement area B3 corresponding to the pitch P3. The pitch P3 is, for example, 180 nm or more and less than 250 nm, and the auxiliary pattern arrangement region B3 is a square having one side of (P3 / 2).
補助パターン配置領域Ｂ３が設定されると、その補助パターン配置領域Ｂ３に配置され
る補助パターンｂ３の位置及びサイズが設定される。ここでも、前述した実施形態と同様
に、露光照明条件、マージン、補助パターンが転写してしまわない非解像サイズ条件、マ
スクスペックなどを考慮しつつ、隣り合う補助パターンどうしが重ならないもしくは所定
間隔以下で近接しないように、なおかつ必要なマージンが得られるように、補助パターン
ｂ３の位置及びサイズが設定される。
When the auxiliary pattern arrangement area B3 is set, the position and size of the auxiliary pattern b3 arranged in the auxiliary pattern arrangement area B3 are set. Here, as in the above-described embodiment, adjacent auxiliary patterns do not overlap or have a predetermined interval in consideration of exposure illumination conditions, margins, non-resolution size conditions in which auxiliary patterns are not transferred, mask specifications, and the like. In the following, the position and size of the auxiliary pattern b3 are set so as not to be close to each other and to obtain a necessary margin.
図１５（ｄ）は、ピッチＰ３より大きなピッチＰ４で隣接する２つのメインパターンａ
４を示す。なお、これらメインパターンａ４は、互いにピッチＰ４で隣接すると共に、直
交する２方向（図１５（ｄ）において横方向及び縦方向）にもピッチＰ４で図示しないメ
インパターンと隣接しているとする。
FIG. 15D shows two main patterns a adjacent at a pitch P4 larger than the pitch P3.
4 is shown. These main patterns a4 are adjacent to each other at a pitch P4, and are adjacent to a main pattern (not shown) at a pitch P4 in two orthogonal directions (the horizontal direction and the vertical direction in FIG. 15D).
各メインパターンａ４の周辺には補助パターン配置領域Ｂ４が設定される。図１５（ｄ
）に示す例では、中心が各メインパターンａ４の中心と一致し、１辺がＰ４の、破線で示
す正方形がまず設定される。そして、その正方形を垂直２等分する線及び水平２等分する
線で４分割し、４分割された各々の領域が、ピッチＰ４に対応した補助パターン配置領域
Ｂ４として設定される。ピッチＰ４は例えば２５０ｎｍ以上であり、補助パターン配置領
域Ｂ４は、１辺が（Ｐ４／２）の正方形である。
An auxiliary pattern arrangement area B4 is set around each main pattern a4. FIG.
In the example shown in (2), a square indicated by a broken line having a center coincident with the center of each main pattern a4 and one side P4 is set first. Then, the square is divided into four by a line that bisects vertically and a line that bisects horizontally, and each of the four divided areas is set as an auxiliary pattern arrangement area B4 corresponding to the pitch P4. The pitch P4 is, for example, 250 nm or more, and the auxiliary pattern arrangement region B4 is a square having one side of (P4 / 2).
補助パターン配置領域Ｂ４が設定されると、その補助パターン配置領域Ｂ４に配置され
る補助パターンｂ４の位置及びサイズが設定される。ここでも、前述した実施形態と同様
に、露光照明条件、マージン、補助パターンが転写してしまわない非解像サイズ条件、マ
スクスペックなどを考慮しつつ、隣り合う補助パターンどうしが重ならないもしくは所定
間隔以下で近接しないように、なおかつ必要なマージンが得られるように、補助パターン
ｂ４の位置及びサイズが設定される。
When the auxiliary pattern arrangement area B4 is set, the position and size of the auxiliary pattern b4 arranged in the auxiliary pattern arrangement area B4 are set. Here, as in the above-described embodiment, adjacent auxiliary patterns do not overlap or have a predetermined interval in consideration of exposure illumination conditions, margins, non-resolution size conditions in which auxiliary patterns are not transferred, mask specifications, and the like. In the following, the position and size of the auxiliary pattern b4 are set so as not to be close to each other and to obtain a necessary margin.
以上説明したように、本実施形態では隣接するメインパターン間ピッチＰ１〜Ｐ４ごと
に、補助パターン配置領域Ｂ１〜Ｂ４が設定され、さらに各補助パターン配置領域Ｂ１〜
Ｂ４のそれぞれに、配置するべき補助パターンの位置及びサイズが対応付けられる。
As described above, in the present embodiment, the auxiliary pattern arrangement areas B1 to B4 are set for each of the adjacent main pattern pitches P1 to P4, and each auxiliary pattern arrangement area B1 to B4 is set.
Each of B4 is associated with the position and size of the auxiliary pattern to be arranged.
このような処理は、図３に示す処理装置２２が実行し、その処理の結果得られるピッチ
分類ごとの補助パターン配置領域Ｂ１〜Ｂ４、および各補助パターン配置領域Ｂ１〜Ｂ４
に対応付けられた補助パターンの位置及びサイズデータは記憶装置２３に格納され、後述
する補助パターン配置処理の際に参照される。
Such processing is executed by the
The position and size data of the auxiliary pattern associated with is stored in the
なお、ピッチ分類は４分類に限らず、さらに細分化してもよい。また、前述した例では
、１００ｎｍ以上のピッチについて分類したが、１００ｎｍ未満のピッチを含む分類を作
成してもよい。
The pitch classification is not limited to four classifications, and may be further subdivided. Moreover, in the example mentioned above, although it classified about the pitch of 100 nm or more, you may produce the classification | category containing the pitch of less than 100 nm.
次に、補助パターンを各メインパターンの周辺に配置するにあたっては、まず、メイン
パターンの周辺にどのくらいの広さのスペース（他のメインパターンが存在しない領域）
があるかをチェックする（図１４におけるステップ３０２）。
Next, when placing the auxiliary pattern around each main pattern, first, how much space around the main pattern (area where no other main pattern exists)
Is checked (
そして、次のステップ３０３にて、最も小さいピッチ分類に対応する補助パターン配置
領域（前述した分類例では、図１５（ａ）に示すピッチＰ１に対応する補助パターン配置
領域Ｂ１）を、対象としているメインパターン周辺領域に確保可能かどうかを判定する。
In the
このステップ３０３の判定にて“Yes”の場合には、次のステップ３０４にて、今対象
としている領域に確保可能な最大サイズの補助パターン配置領域を選択すると共に、その
選択された補助パターン配置領域に対応付けられた位置及びサイズの補助パターンをメイ
ンパターンの周辺に配置する。この処理について、具体的に図１６を参照して説明する。
If “Yes” is determined in the
図１６（ａ）は、例えば６個のメインパターンａ１１〜ａ１６がランダムピッチで配置
された領域（データ処理上の領域）を示す。図１６（ａ）において、太線で囲まれた領域
は、各メインパターンａ１１〜ａ１６の周辺に設定された補助パターン配置領域Ｂ１〜Ｂ
４を表す。また、図１６（ａ）において破線で表され、その中心を各メインパターンａ１
１〜ａ１６の中心に一致させている正方形は、前述した分類における最小ピッチＰ１（図
１５（ａ））を１辺とする正方形である。
FIG. 16A shows an area (data processing area) in which, for example, six main patterns a11 to a16 are arranged at a random pitch. In FIG. 16A, the areas surrounded by the thick lines are auxiliary pattern arrangement areas B1 to B set around the main patterns a11 to a16.
4 is represented. Moreover, it represents with the broken line in Fig.16 (a), and the center is each main pattern a1.
The square matched with the center of 1 to a16 is a square having one side of the minimum pitch P1 (FIG. 15A) in the above-described classification.
図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示す各補助パターン配置領域Ｂ１〜Ｂ４に、それぞれ
対応する補助パターンｂ１〜ｂ４を配置した状態を示す。
FIG. 16B shows a state in which corresponding auxiliary patterns b1 to b4 are arranged in the auxiliary pattern arrangement regions B1 to B4 shown in FIG.
例えば、メインパターンａ１１の周辺に補助パターンを配置する場合について考える。
図１６（ａ）におけるメインパターンａ１１の下方にはメインパターンａ１２が存在する
。ここで、メインパターンａ１１とメインパターンａ１２との間のピッチがＰ１（例えば
１００ｎｍ以上１４０ｎｍ未満）であるとすると、メインパターンａ１１の下方にピッチ
Ｐ１に対応した補助パターン領域Ｂ１が設定される。
For example, consider a case where an auxiliary pattern is arranged around the main pattern a11.
A main pattern a12 exists below the main pattern a11 in FIG. Here, assuming that the pitch between the main pattern a11 and the main pattern a12 is P1 (for example, 100 nm or more and less than 140 nm), an auxiliary pattern region B1 corresponding to the pitch P1 is set below the main pattern a11.
補助パターン配置領域Ｂ１には、この補助パターン配置領域Ｂ１に対応付けられた位置
及びサイズを有する補助パターンｂ１が、図１６（ｂ）に示すように配置される。
In the auxiliary pattern arrangement area B1, an auxiliary pattern b1 having a position and a size associated with the auxiliary pattern arrangement area B1 is arranged as shown in FIG.
図１６（ａ）においてメインパターンａ１１の上方の領域のスペースチェックを行った
結果、その領域側ではメインパターンａ１１と他のメインパターンとのピッチがＰ４（例
えば２５０ｎｍ以上）であったとした場合、そのメインパターンａ１１の上方の領域には
、ピッチＰ４に対応した補助パターン配置領域Ｂ４が設定される。
As a result of the space check in the region above the main pattern a11 in FIG. 16A, if the pitch between the main pattern a11 and another main pattern is P4 (for example, 250 nm or more) on that region side, In the area above the main pattern a11, an auxiliary pattern arrangement area B4 corresponding to the pitch P4 is set.
補助パターン配置領域Ｂ４には、この補助パターン配置領域Ｂ４に対応付けられた位置
及びサイズを有する補助パターンｂ４が、図１６（ｂ）に示すように配置される。
In the auxiliary pattern arrangement area B4, an auxiliary pattern b4 having a position and a size associated with the auxiliary pattern arrangement area B4 is arranged as shown in FIG.
このようにして、メインパターンａ１１の周辺に、メインパターンａ１１に対応する同
じグループに属する４つの補助パターン（２つの補助パターンｂ１と２つの補助パターン
ｂ４）が配置される。
In this way, four auxiliary patterns (two auxiliary patterns b1 and two auxiliary patterns b4) belonging to the same group corresponding to the main pattern a11 are arranged around the main pattern a11.
本実施形態によれば、同じメインパターンａ１１に付加され同じグループに属する４つ
の補助パターンの位置及びサイズを、各補助パターンが配置される個々の領域の広さに応
じて設定している。
According to the present embodiment, the positions and sizes of the four auxiliary patterns added to the same main pattern a11 and belonging to the same group are set according to the size of each area where each auxiliary pattern is arranged.
図１５に例示した４分類において、図１５（ｄ）に示す最もサイズの大きな補助パター
ン配置領域Ｂ４に対応付けられた補助パターンｂ４の位置（付加対象であるメインパター
ンａ４に対する相対的位置）は、前述した露光照明条件に基づいて決まる初期設定位置に
相当し、必要マージンを確保する上で最適な位置と言える。しかし、ピッチＰ４よりも狭
いピッチにも補助パターンｂ４を適用してしまうと、隣り合う補助パターンどうしが重な
ったり所定間隔以下で近接しマスク制約条件違反となることが懸念される。
In the four classifications illustrated in FIG. 15, the position of the auxiliary pattern b4 associated with the largest auxiliary pattern arrangement region B4 shown in FIG. 15D (relative position with respect to the main pattern a4 to be added) is This corresponds to the initial setting position determined based on the exposure illumination conditions described above, and can be said to be an optimal position for securing a necessary margin. However, if the auxiliary pattern b4 is also applied to a pitch narrower than the pitch P4, there is a concern that adjacent auxiliary patterns overlap each other or come close to each other at a predetermined interval or less and violate the mask constraint condition.
そこで、ピッチＰ４よりも狭いピッチＰ１、Ｐ２、Ｐ３については、ピッチＰ４に対応
する補助パターン配置領域Ｂ４よりも小さな補助パターン配置領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を設
定すると共に、各補助パターン配置領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３に配置する補助パターンｂ１、
ｂ２、ｂ３の位置を、他の補助パターンとの間隔が拡がるように対象メインパターンの中
心に寄せるようにずらす。
Therefore, for the pitches P1, P2, and P3 that are narrower than the pitch P4, auxiliary pattern placement regions B1, B2, and B3 smaller than the auxiliary pattern placement region B4 corresponding to the pitch P4 are set, and each auxiliary pattern placement region B1, Auxiliary patterns b1 to be arranged in B2 and B3,
The positions of b2 and b3 are shifted so as to be close to the center of the target main pattern so that the interval with other auxiliary patterns is widened.
補助パターンの位置が最適位置からずれることでマージンの低下が生じるが、これを補
うように各補助パターンｂ１、ｂ２、ｂ３の位置に応じて各補助パターンｂ１、ｂ２、ｂ
３のサイズを適切に設定する。
The margin is reduced when the position of the auxiliary pattern deviates from the optimum position. To compensate for this, the auxiliary patterns b1, b2, b are arranged according to the positions of the auxiliary patterns b1, b2, b3.
Set the size of 3 appropriately.
補助パターンの位置だけに注目すれば、補助パターンｂ４の位置が最適と言え、補助パ
ターンｂ３、ｂ２、ｂ１となるにしたがって、他の補助パターンとの干渉を回避するべく
、最適位置からの位置ずれ量が大きくなっていく。
If attention is paid only to the position of the auxiliary pattern, it can be said that the position of the auxiliary pattern b4 is optimal. As the auxiliary patterns b3, b2, and b1, the positional deviation from the optimal position is avoided in order to avoid interference with other auxiliary patterns. The amount gets bigger.
したがって、メインパターンの周辺に補助パターン配置領域Ｂ４が確保可能であればそ
の領域に補助パターンｂ４を配置する。補助パターン配置領域Ｂ４の確保ができない場合
、すなわち補助パターン配置領域Ｂ４が他のメインパターンについての補助パターン配置
領域と重なってしまう場合には、残りの補助パターン配置領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の中で確
保可能な最も大きなサイズの補助パターン配置領域を選択し、その選択された補助パター
ン配置領域に、これに対応付けられた補助パターンを配置する。なお、図１５に示した４
分類は一例であって、さらに細かく区分けしてもよい。
Therefore, if the auxiliary pattern arrangement area B4 can be secured around the main pattern, the auxiliary pattern b4 is arranged in that area. When the auxiliary pattern arrangement area B4 cannot be secured, that is, when the auxiliary pattern arrangement area B4 overlaps with the auxiliary pattern arrangement area for other main patterns, the remaining auxiliary pattern arrangement areas B1, B2, and B3 The auxiliary pattern arrangement area having the largest size that can be secured is selected, and the auxiliary pattern associated therewith is arranged in the selected auxiliary pattern arrangement area. In addition, 4 shown in FIG.
The classification is an example, and it may be further divided.
すなわち、メインパターン間ピッチに応じていずれかの補助パターン配置領域Ｂ１〜Ｂ
４が確保可能であれば、各補助パターン配置領域Ｂ１〜Ｂ４に対応付けられた位置及びサ
イズを有する補助パターンを配置することで、他の補助パターンと重なったり所定間隔以
下に近接することなく、また補助パターンが転写してしまうこともなく、必要マージンを
得ることができる。
That is, any one of the auxiliary pattern arrangement regions B1 to B according to the pitch between the main patterns.
4 can be secured, by arranging auxiliary patterns having positions and sizes associated with the auxiliary pattern arrangement regions B1 to B4, without overlapping with other auxiliary patterns or close to a predetermined interval or less, Further, the necessary margin can be obtained without the auxiliary pattern being transferred.
図１６（ａ）において例えばメインパターンａ１３とメインパターンａ１４との間の領
域では、前述した分類における最小ピッチＰ１（図１５（ａ））を１辺とする破線で示す
正方形どうしが重なっている。これら正方形が重なるということは、図１５に示す分類上
最小サイズの補助パターン配置領域Ｂ１どうしが重なることになる。最小サイズの補助パ
ターン配置領域Ｂ１どうしが重なるということは、補助パターン配置領域Ｂ１に対応付け
られた補助パターンｂ１どうしが重なるもしくはマスクスペックで許容されない所定間隔
以下で近接することになり、マスク制約条件違反となる。すなわち、上記正方形が重なる
領域は、最小ピッチに対応付けられた補助パターンですら配置できない領域であることを
意味する。
In FIG. 16A, for example, in a region between the main pattern a13 and the main pattern a14, squares indicated by broken lines with one side being the minimum pitch P1 (FIG. 15A) in the above-described classification overlap each other. The overlapping of these squares means that the auxiliary pattern arrangement regions B1 having the smallest size in the classification shown in FIG. 15 overlap each other. The overlapping of the minimum size auxiliary pattern arrangement areas B1 means that the auxiliary patterns b1 associated with the auxiliary pattern arrangement area B1 overlap each other or come close to each other within a predetermined interval not allowed by the mask specification. Violation. That is, the area where the squares overlap is an area where even the auxiliary pattern associated with the minimum pitch cannot be arranged.
この場合図１４におけるステップ３０３で“No”となり、ステップ３０５に進み、図１
６（ｂ）に示すように、メインパターンａ１３とメインパターンａ１４との間には補助パ
ターンを配置しない。なお、より微細ピッチに対応したよりサイズの小さな補助パターン
配置領域を作成すれば、その補助パターン配置領域に対応付けられたよりサイズの小さな
補助パターンを適切な位置に配置することで、メインパターンａ１３とメインパターンａ
１４との間にもそれぞれのメインパターンに対応する２つの補助パターンを重なったり接
近しすぎることなく配置することが可能となる。
In this case, “No” is determined in
As shown in FIG. 6B, no auxiliary pattern is arranged between the main pattern a13 and the main pattern a14. If a smaller auxiliary pattern arrangement area corresponding to a finer pitch is created, the auxiliary pattern having a smaller size associated with the auxiliary pattern arrangement area is arranged at an appropriate position, so that the main pattern a13 and Main pattern a
It is possible to arrange the two auxiliary patterns corresponding to the respective main patterns without overlapping or being too close to each other.
あるいは、図１７に示すように、重なってしまう２つの補助パターンを統合処理した１
つの補助パターンｂ１０を、メインパターンａ１３とメインパターンａ１４とに兼用させ
て配置することも可能である。ここでの処理は、重なるもしくは所定間隔以下で近接する
２つの補助パターンの一方のサイズをゼロに縮小する処理とも言える。
Alternatively, as shown in FIG. 17, two auxiliary patterns that overlap each other are integrated.
The two auxiliary patterns b10 can also be arranged to serve as the main pattern a13 and the main pattern a14. The process here can be said to be a process of reducing the size of one of two auxiliary patterns that overlap or are close to each other at a predetermined interval to zero.
前述した処理はすべてのメインパターンについて行い、図１６（ａ）に示すように各メ
インパターンａ１１〜ａ１６の周辺に、他のメインパターンとのピッチに応じた補助パタ
ーン配置領域Ｂ１〜Ｂ４が設定され、且つ図１６（ｂ）に示すように、各補助パターン配
置領域Ｂ１〜Ｂ４には、対応する補助パターンｂ１〜ｂ４が配置される。
The above-described processing is performed for all the main patterns, and auxiliary pattern placement areas B1 to B4 corresponding to the pitch with the other main patterns are set around each main pattern a11 to a16 as shown in FIG. And as shown in FIG.16 (b), corresponding auxiliary pattern b1-b4 is arrange | positioned in each auxiliary pattern arrangement | positioning area | region B1-B4.
また、例えば、図１６（ａ）に示すメインパターンａ１２とメインパターンａ１３との
間で、メインパターンａ１２に対応する補助パターン配置領域Ｂ２とメインパターンａ１
３に対応する補助パターン配置領域Ｂ２とが向き合う部分では、互いに同じ補助パターン
配置領域Ｂ２を設定しているが、互いに異なる補助パターン配置領域を設定してもよい。
Further, for example, between the main pattern a12 and the main pattern a13 shown in FIG. 16A, the auxiliary pattern arrangement region B2 and the main pattern a1 corresponding to the main pattern a12.
In the portion where the auxiliary pattern arrangement area B2 corresponding to 3 faces, the same auxiliary pattern arrangement area B2 is set, but different auxiliary pattern arrangement areas B2 may be set.
例えば、メインパターンａ１２とメインパターンａ１３との間に、補助パターン配置領
域Ｂ１と補助パターン配置領域Ｂ３とが互いに重ならずに確保可能であるならば、それら
メインパターンａ１２、ａ１３間に、補助パターン配置領域Ｂ１と補助パターン配置領域
Ｂ３を設定してもよい。補助パターン配置領域Ｂ１と補助パターン配置領域Ｂ３とが重な
らずに確保可能であるならば、それぞれの領域に配置される補助パターンｂ１と補助パタ
ーンｂ３も重なったり、接近しすぎることがない。
For example, if the auxiliary pattern arrangement area B1 and the auxiliary pattern arrangement area B3 can be secured between the main pattern a12 and the main pattern a13 without overlapping each other, the auxiliary pattern arrangement area B1 and the main pattern a13 are interposed between the main patterns a12 and a13. The arrangement area B1 and the auxiliary pattern arrangement area B3 may be set. If the auxiliary pattern arrangement area B1 and the auxiliary pattern arrangement area B3 can be secured without overlapping, the auxiliary pattern b1 and the auxiliary pattern b3 arranged in the respective areas do not overlap or approach too much.
図１６（ａ）に示すように、異なるメインパターンに対応する補助パターン配置領域ど
うしが向き合う部分で、それら向き合う補助パターン配置領域を同じものに設定した場合
には、補助パターン配置処理をより短時間で迅速に行える。また、補助パターン配置領域
は隣接するメインパターン間のピッチに応じて適切なものに設定されるので、その設定と
は異なる補助パターン配置領域を配置するよりは、ピッチに応じた設定通りの補助パター
ン配置領域を配置する方が、マージン確保、補助パターンの転写危険性回避、マスク制約
条件違反回避などの点から望ましい。
As shown in FIG. 16 (a), when the auxiliary pattern arrangement areas corresponding to different main patterns face each other and the auxiliary pattern arrangement areas facing each other are set to be the same, the auxiliary pattern arrangement process is performed in a shorter time. Can be done quickly. In addition, since the auxiliary pattern arrangement area is set to an appropriate one according to the pitch between the adjacent main patterns, rather than arranging an auxiliary pattern arrangement area different from the setting, the auxiliary pattern arrangement according to the setting according to the pitch. It is preferable to arrange the arrangement area from the viewpoints of securing a margin, avoiding the transfer risk of the auxiliary pattern, and avoiding the mask constraint condition violation.
すべてのメインパターンについての処理が終了し、図１４におけるステップ３０６で“
Yes”となると、補助パターンの配置処理が終了する（ステップ３０７）。
The processing for all main patterns is completed, and in
If “Yes”, the auxiliary pattern placement processing ends (step 307).
以上説明した本実施形態によれば、１つのメインパターンについて付加される同じグル
ープに属する複数の補助パターンの位置及びサイズを同グループ内で均一にするのではな
く、各補助パターンが配置される領域の広さに応じて個々の補助パターンごとに適切な位
置及びサイズを設定している。これにより、特に、他のメインパターンで周囲を囲まれて
いない端に位置するメインパターンについて、他のメインパターンが存在しない領域側に
配置される補助パターンによるマージン向上効果を改善できる。
According to the present embodiment described above, the positions and sizes of the plurality of auxiliary patterns belonging to the same group added to one main pattern are not made uniform in the same group, but the auxiliary patterns are arranged in the region. An appropriate position and size are set for each auxiliary pattern in accordance with the width of each auxiliary pattern. Thereby, in particular, with respect to the main pattern located at the end not surrounded by the other main pattern, the margin improvement effect by the auxiliary pattern arranged on the region side where the other main pattern does not exist can be improved.
なお、一般に、コンタクトホールのデザインルールでは、配置可能な最小スペースは直
交する２方向（Ｘ方向及びＹ方向とする）で同じである。そのため、前述した補助パター
ン配置領域の設定に際しては、Ｘ方向及びＹ方向の辺の長さが等しい正方形を４等分した
領域を補助パターン配置領域とした。しかし、Ｘ方向とＹ方向とで配置可能な最小スペー
スが異なるコンタクトホールパターンや、配置ピッチがＸ方向とＹ方向とで異なる場合に
は、それに応じた長方形を作成の上、それを４分割して補助パターン配置領域としてもよ
い。
In general, according to the contact hole design rule, the minimum space that can be arranged is the same in two orthogonal directions (X direction and Y direction). For this reason, in setting the auxiliary pattern arrangement area described above, an area obtained by dividing a square having equal sides in the X and Y directions into four equal parts is defined as the auxiliary pattern arrangement area. However, when contact hole patterns with different minimum spaces that can be arranged in the X direction and the Y direction and arrangement pitches differ between the X direction and the Y direction, a rectangle corresponding to that is created and divided into four. The auxiliary pattern placement area may be used.
例えば、図１８（ａ）に示す例では、Ｘ方向のメインパターンａ間ピッチＰＸよりも、
Ｙ方向のメインパターンａ間ピッチＰＹの方が大きく、Ｘ方向に対してＹ方向に長い長方
形を作成し、それを４等分して得られる長方形の領域を補助パターン配置領域Ｂとしてい
る。
For example, in the example shown in FIG. 18A, than the pitch PX between the main patterns a in the X direction,
The pitch PY between the main patterns a in the Y direction is larger, and a rectangle that is long in the Y direction with respect to the X direction is created. A rectangular region obtained by dividing the rectangle into four equal parts is used as the auxiliary pattern arrangement region B.
また、図１８（ｂ）に示すように、四角形のメインパターンａの各辺に対向する部分に
補助パターンｂが配置されるレイアウトにおいては、破線で示す補助パターン配置領域Ｂ
どうしが重なる場合もある。同じメインパターンａに付加され同じグループに属する補助
パターン配置領域Ｂどうしは重なってもかまわない。他グループに属する補助パターン配
置領域どうしが重なると、前述したようにデザインルール違反となる。
Further, as shown in FIG. 18B, in the layout in which the auxiliary pattern b is arranged in a portion facing each side of the rectangular main pattern a, the auxiliary pattern arrangement area B indicated by a broken line.
There may be some overlap. The auxiliary pattern placement areas B that are added to the same main pattern a and belong to the same group may overlap each other. If auxiliary pattern placement areas belonging to other groups overlap, a design rule violation occurs as described above.
また、図１８（ｃ）に示すようにメインパターンａの横だけに、もしくは図１８（ｄ）
に示すようにメインパターンａの上下だけに補助パターンｂが配置されるレイアウトの場
合には、ピッチに応じて辺の長さが決まる正方形もしくは長方形（破線で表される）を２
等分することで補助パターン配置領域Ｂが設定される。
Also, as shown in FIG. 18 (c), only next to the main pattern a or FIG. 18 (d).
In the case of a layout in which the auxiliary pattern b is arranged only above and below the main pattern a, a square or rectangle (represented by a broken line) whose side length is determined according to the pitch is 2
The auxiliary pattern arrangement region B is set by equally dividing.
次に、前述した本発明の実施形態に係るマスクを用いた半導体装置の製造方法について
説明する。半導体装置として例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field Ef
fect Transistor）の製造工程を例示する。
Next, a method for manufacturing a semiconductor device using the mask according to the embodiment of the present invention described above will be described. For example, MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Ef)
fect Transistor) manufacturing process is illustrated.
ＭＯＳＦＥＴの製造に際しては、まず、例えばシリコン基板やシリコン層（以下、まと
めてウェーハと称する）の上にゲート絶縁膜を形成する。そして、そのゲート絶縁膜の上
にゲート電極となる導体層を形成する。その後に、導体層とゲート絶縁膜をパターニング
する。このパターニングの工程において、前述した本実施形態に係るマスクを用いること
ができる。
In manufacturing the MOSFET, first, for example, a gate insulating film is formed on a silicon substrate or a silicon layer (hereinafter collectively referred to as a wafer). Then, a conductor layer to be a gate electrode is formed on the gate insulating film. Thereafter, the conductor layer and the gate insulating film are patterned. In the patterning step, the mask according to the present embodiment described above can be used.
すなわち、前述したようにマスクを作成（図１２においてステップ２０１）した後、ウ
ェーハにおける被加工膜上に形成したレジストに対して、上記マスクを用いてパターンを
露光転写する（図１２においてステップ２０２）。このとき、メインパターンのみが転写
され、限界解像度を下回るサイズの補助パターンは転写されない。
That is, after creating a mask as described above (
次に、レジストを現像（図１２においてステップ２０３）した後、そのレジストをマス
クにして被加工膜をエッチングする（図１２においてステップ２０４）ことで、被加工膜
にメインパターンが形成される。
Next, after developing the resist (step 203 in FIG. 12), the processed film is etched using the resist as a mask (
その後、パターニングしたゲートをマスクとしてウェーハに不純物を導入することによ
り、ソース・ドレイン領域を形成する。そして、ウェーハ上に層間絶縁膜を形成し、さら
に配線層を形成することにより、ＭＯＳＦＥＴの要部が完成する。ここで、配線層とソー
ス・ドレイン領域とのコンタクトのために層間絶縁膜にビアを形成する工程においても、
上記マスクを用いたパターンの露光転写を利用することができる。
Thereafter, impurities are introduced into the wafer using the patterned gate as a mask to form source / drain regions. Then, an interlayer insulating film is formed on the wafer, and a wiring layer is further formed, thereby completing the main part of the MOSFET. Here, even in the step of forming a via in the interlayer insulating film for the contact between the wiring layer and the source / drain region,
Pattern exposure transfer using the mask can be used.
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、そ
れらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である
。
The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to them, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.
前述した実施形態で示したメインパターン及び補助パターンのレイアウトやサイズ、形
状、ピッチ分類の区切りなどは一例であって、本発明はそれらに限定されるものではない
。前述した実施形態では、補助パターンｂの中心が直交する２直線上に位置するようにメ
インパターンａの上下左右に補助パターンｂを配置した具体例（図７（ｂ））や、その直
交２直線の間の斜め方向（メインパターンａの対角位置）に補助パターンｂを配置した具
体例（図６（ｂ））を示したが、これらは一例であって補助パターンｂの配置位置はこれ
らに限るものではない。例えば、上記直交２直線と対角位置との間に補助パターンの中心
が位置するような配置であってもよい。
The layout, size, shape, pitch classification break, and the like of the main pattern and auxiliary pattern shown in the above-described embodiments are examples, and the present invention is not limited to them. In the embodiment described above, a specific example (FIG. 7B) in which the auxiliary pattern b is arranged on the top, bottom, left, and right of the main pattern a so that the center of the auxiliary pattern b is positioned on two orthogonal lines, or the two orthogonal lines. Although a specific example (FIG. 6B) in which the auxiliary pattern b is arranged in an oblique direction (diagonal position of the main pattern a) is shown as an example, these are only examples, and the arrangement position of the auxiliary pattern b is shown in FIG. It is not limited. For example, the arrangement may be such that the center of the auxiliary pattern is positioned between the two orthogonal straight lines and the diagonal position.
また、斜入射変形照明として２重極照明を用いた場合にも本発明は適用可能である。２
重極照明は、図４に示す４重極照明における２つの発光領域３１及び３２、または発光領
域３３及び３４のみを発光領域として有し、σｉｎ、σｏｕｔの考え方は４重極照明の場
合と同じである。
The present invention is also applicable to the case where a dipole illumination is used as the oblique incident deformation illumination. 2
The quadrupole illumination has two light-emitting
また、本発明のマスクを用いたパターン転写は、半導体ウェーハプロセスに限らず、デ
ィスプレイ用のガラス基板、プリント配線板、インターポーザ等へのパターン転写にも適
用可能である。
The pattern transfer using the mask of the present invention is not limited to the semiconductor wafer process, but can also be applied to pattern transfer to a glass substrate for display, a printed wiring board, an interposer, and the like.
１…マスク基板、２…遮光膜、３…レジスト、２０…マスクパターンデータ作成装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
ターンに対応して形成される、前記被転写体への転写対象ではない補助パターンに対応す
る補助パターンデータを作成するマスクパターンデータ作成方法であって、
隣接するメインパターンデータの間隔に応じて定められた、前記隣接するメインパター
ンデータの少なくとも一方に対する前記補助パターンデータの位置データ及びサイズデー
タの関係に基づいて、前記補助パターンデータを配置することを特徴とするマスクパター
ンデータ作成方法。 Auxiliary pattern data corresponding to an auxiliary pattern that is not a transfer target to the transfer target, formed corresponding to a plurality of main patterns formed on the mask and transferred to the transfer target by exposure using the mask is created. A mask pattern data creation method for
The auxiliary pattern data is arranged based on a relationship between position data and size data of the auxiliary pattern data with respect to at least one of the adjacent main pattern data, which is determined according to an interval between adjacent main pattern data. A mask pattern data creation method.
グループを配置し、
同じ前記グループに属するすべての前記補助パターンデータの位置及びサイズを、前記
グループに属する補助パターンデータが配置される対象メインパターンデータとこれに最
も近い他のメインパターンデータとの間隔に応じて定められた位置及びサイズに設定する
ことを特徴とする請求項１記載のマスクパターンデータ作成方法。 A group consisting of a plurality of auxiliary pattern data per one main pattern data is arranged,
The positions and sizes of all the auxiliary pattern data belonging to the same group are determined according to the interval between the target main pattern data where the auxiliary pattern data belonging to the group is arranged and the other main pattern data closest thereto. 2. The mask pattern data generation method according to claim 1, wherein the mask pattern data is set to a position and a size.
グループを配置し、
個々の前記補助パターンデータの位置及びサイズを、同じ前記グループに属する他の補
助パターンデータの位置及びサイズとは無関係に、個々の前記補助パターンデータごとに
前記隣接するメインパターンデータの間隔に応じて設定することを特徴とする請求項１記
載のマスクパターンデータ作成方法。 A group consisting of a plurality of auxiliary pattern data per one main pattern data is arranged,
Regardless of the position and size of the other auxiliary pattern data belonging to the same group, the position and size of each auxiliary pattern data are set according to the interval between the adjacent main pattern data for each of the auxiliary pattern data. The mask pattern data generation method according to claim 1, wherein the mask pattern data generation method is set.
ターンに対応して形成される、前記被転写体への転写対象ではない補助パターンに対応す
る補助パターンデータを作成する処理をコンピュータに実行させるためのマスクパターン
データ作成プログラムであって、
隣接するメインパターンデータの間隔に応じて定められた、前記隣接するメインパター
ンデータの少なくとも一方に対する前記補助パターンデータの位置データ及びサイズデー
タの関係に基づいて、前記補助パターンデータを配置する処理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データ作成プログラム。 Auxiliary pattern data corresponding to an auxiliary pattern that is not a transfer target to the transfer target, formed corresponding to a plurality of main patterns formed on the mask and transferred to the transfer target by exposure using the mask is created. A mask pattern data creation program for causing a computer to execute processing to be performed,
A process of arranging the auxiliary pattern data based on a relationship between position data and size data of the auxiliary pattern data with respect to at least one of the adjacent main pattern data, which is determined according to an interval between the adjacent main pattern data A mask pattern data creation program characterized by being executed by a computer program.
であって、
前記複数のメインパターンは第１のメインパターン及び第２のメインパターンを有し、
前記第１のメインパターンの隣接するメインパターンまでの距離は、前記第２のメインパ
ターンの隣接するメインパターンまでの距離よりも大きく、前記第１のメインパターンに
対応する補助パターンのサイズは、前記第２のメインパターンに対応する補助パターンの
サイズよりも大きいことを特徴とするマスク。 A mask having a plurality of main patterns and auxiliary patterns corresponding to the main patterns,
The plurality of main patterns have a first main pattern and a second main pattern,
The distance to the adjacent main pattern of the first main pattern is larger than the distance to the adjacent main pattern of the second main pattern, and the size of the auxiliary pattern corresponding to the first main pattern is A mask characterized by being larger than the size of the auxiliary pattern corresponding to the second main pattern.
せずに前記メインパターンを転写する露光工程と、
前記露光工程の後、前記レジストを現像する現像工程と、
前記現像工程の後、前記レジストをマスクとして前記被転写体をエッチングするエッチ
ング工程と、
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 An exposure step of transferring the main pattern without transferring the auxiliary pattern to the resist by exposure using the mask according to claim 5;
A developing step of developing the resist after the exposing step;
After the developing step, an etching step of etching the transferred body using the resist as a mask,
A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013224798A JP5909219B2 (en) | 2008-06-06 | 2013-10-29 | Mask pattern data creation method, mask pattern data creation program, mask, semiconductor device manufacturing method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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