JP3947755B2 - パタン形成方法及び集積回路の製造方法 - Google Patents
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Description
この発明は、集積回路等の製造に用いられる設計データの光近接効果を補正してパタンを形成するパタン形成方法に関する。また、この発明は、このようなパタン形成方法を用いた集積回路の製造方法にも関する。
図２９を参照して従来のＬＳＩ製造工程を説明する。まず、ＣＡＤ等を用いて図２９（ａ）に示されるようなＬＳＩの設計データを作成する。ここでは、設計データとして複数の矩形パタン２９１が形成されている。次に、設計データを基にして電子ビーム（ＥＢ）描画することにより、図２９（ｂ）に示されるように複数のパタン２９２を有するマスクを形成する。このマスクを紫外線（ＵＶ光）により一括露光してマスクのパタン２９２をウエハに転写する。このとき、図２９（ｃ）に示されるように、光の回折効果に起因してウエハ上の転写パタン２９３は矩形のマスクパタン２９２から変形し、角が丸まった形状となる。この転写パタン２９３に基づいてウエハにエッチング等の加工を施すと、図２９（ｄ）に示される加工後のパタン２９４はマイクロローディング効果によりさらに変形したものとなる。その後、例えばＬＯＣＯＳ分離に用いられる酸化工程を施すと、いわゆるバーズビーク効果によりさらにパタン形状の変形が積算されることとなる。
以上のように、ＬＳＩ等の集積回路の製造においては、多数の製造プロセスを経ることによりパタンの変形が積算されるので、パタンの仕上がり寸法は設計データとは一致しないことが多い。
近年の集積回路のパタン寸法の微細化に伴い、より高精度の寸法制御が要求されており、上述したような製造プロセスにおけるパタン変形によりデバイスの電気的特性及び各種マージンが無視できない影響を受けてしまうという問題点があった。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、集積回路の製造プロセスにおいて光近接効果の影響によるパタンの変形を軽減することができるパタン形成方法を提供することを目的とする。
また、この発明は、このようなパタン形成方法を用いた集積回路の製造方法を提供することも目的としている。
また、この発明は、このようなパタン形成方法を用いた集積回路の製造方法を提供することも目的としている。
請求項１に記載のパタン形成方法は、回路パタンの設計データを作成し、設計データを複数のデータブロックに分割し、データブロック毎にパタン転写の際の光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分を補正量として設計データを補正することによりウエハへのパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、補正データに基づいてマスクパタンを形成し、マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、露光装置に変形照明法を適用する場合、３光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期以下の大きさの遮光パタンを補正対象外とする方法である。
請求項２に記載のパタン形成方法は、回路パタンの設計データを作成し、設計データを複数のデータブロックに分割し、データブロック毎にパタン転写の際の光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分を補正量として設計データを補正することによりウエハへのパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、補正データに基づいてマスクパタンを形成し、マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、各データブロック内の図形要素が所定値以下の間隔で互いに対向する辺を有するか否かを検査し、有する場合にはそのデータブロックを補正対象とし、有しない場合にはそのデータブロックを補正対象外とし、露光装置に変形照明法を適用する場合、前記所定値以下で且つ３光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期以上の大きさの間隔で互いに対向する辺に対しては一定の補正量を加える方法である。
請求項３に記載の集積回路の製造方法は、上記第１の発明または第２の発明に係るパタン形成方法を用いる方法である。
請求項４に記載の集積回路の製造方法は、回路パタンを構成する複数の図形要素からなる設計データを作成し、設計データを用いてパタン転写の際の光学的投影像を作成し、投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分に応じて設計データを補正することによりパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、補正データに基づいてマスクパタンを形成し、マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、設計データの補正に際し、補正対象の図形要素の各辺を複数の線分に分割し、各線分毎に補正した後、複数の線分に分割する分割点が各辺を表す直線の途中に位置する場合にこの分割点を削除し、これを補正データとする方法である。
請求項５に記載の集積回路の製造方法は、請求項４の方法において、算出された差分が許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲外のときには、作成された補正データに基づき再び光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出して補正データをさらに補正し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分が許容範囲内の値となるまで新たな補正データに基づく光学的投影像の作成、ウエハに転写されるパタンの寸法の予測、新たな補正データのさらなる補正を繰り返すものである。
請求項４に記載の集積回路の製造方法は、回路パタンを構成する複数の図形要素からなる設計データを作成し、設計データを用いてパタン転写の際の光学的投影像を作成し、投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分に応じて設計データを補正することによりパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、補正データに基づいてマスクパタンを形成し、マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、設計データの補正に際し、補正対象の図形要素の各辺を複数の線分に分割し、各線分毎に補正した後、複数の線分に分割する分割点が各辺を表す直線の途中に位置する場合にこの分割点を削除し、これを補正データとする方法である。
請求項５に記載の集積回路の製造方法は、請求項４の方法において、算出された差分が許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲外のときには、作成された補正データに基づき再び光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出して補正データをさらに補正し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分が許容範囲内の値となるまで新たな補正データに基づく光学的投影像の作成、ウエハに転写されるパタンの寸法の予測、新たな補正データのさらなる補正を繰り返すものである。
請求項１に記載のパタン形成方法は、回路パタンの設計データを作成し、設計データを複数のデータブロックに分割し、データブロック毎にパタン転写の際の光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分を補正量として設計データを補正することによりウエハへのパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、補正データに基づいてマスクパタンを形成し、マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、露光装置に変形照明法を適用する場合、３光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期以下の大きさの遮光パタンを補正対象外とするので、光近接効果の影響による変形が軽減されたパタンを形成することができる。さらに、図形とデータブロックとの関連性に応じて設計データを容易に圧縮することができ、また露光装置に変形照明法を適用する場合に処理の高速化が図られる。
請求項２に記載のパタン形成方法は、回路パタンの設計データを作成し、設計データを複数のデータブロックに分割し、データブロック毎にパタン転写の際の光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分を補正量として設計データを補正することによりウエハへのパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、補正データに基づいてマスクパタンを形成し、マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、各データブロック内の図形要素が所定値以下の間隔で互いに対向する辺を有するか否かを検査し、有する場合にはそのデータブロックを補正対象とし、有しない場合にはそのデータブロックを補正対象外とし、露光装置に変形照明法を適用する場合、前記所定値以下で且つ３光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期以上の大きさの間隔で互いに対向する辺に対しては一定の補正量を加えるので、光近接効果の影響による変形が軽減されたパタンを形成することができる。さらに、図形とデータブロックとの関連性に応じて設計データを容易に圧縮することができ、また露光装置に変形照明法を適用する場合に補正作業が簡単化され、処理の高速化が図られる。
請求項３に記載の集積回路の製造方法は、請求項１または２に記載のパタン形成方法を用いて集積回路を製造するので、光近接効果の影響による変形が軽減された集積回路が得られる。
請求項４に記載の集積回路の製造方法は、回路パタンを構成する複数の図形要素からなる設計データを作成し、設計データを用いてパタン転写の際の光学的投影像を作成し、投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分に応じて設計データを補正することによりパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、補正データに基づいてマスクパタンを形成し、マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、設計データの補正に際し、補正対象の図形要素の各辺を複数の線分に分割し、各線分毎に補正した後、複数の線分に分割する分割点が各辺を表す直線の途中に位置する場合にこの分割点を削除し、これを補正データとするので、データの圧縮がなされ、反復して補正計算する際に計算時間の短縮を図ることができる。
請求項５に記載の集積回路の製造方法は、請求項４の方法において、算出された差分が許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲外のときには、作成された補正データに基づき再び光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出して補正データをさらに補正し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分が許容範囲内の値となるまで新たな補正データに基づく光学的投影像の作成、ウエハに転写されるパタンの寸法の予測、新たな補正データのさらなる補正を繰り返すので、補正処理が高速化される。
請求項４に記載の集積回路の製造方法は、回路パタンを構成する複数の図形要素からなる設計データを作成し、設計データを用いてパタン転写の際の光学的投影像を作成し、投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分に応じて設計データを補正することによりパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、補正データに基づいてマスクパタンを形成し、マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、設計データの補正に際し、補正対象の図形要素の各辺を複数の線分に分割し、各線分毎に補正した後、複数の線分に分割する分割点が各辺を表す直線の途中に位置する場合にこの分割点を削除し、これを補正データとするので、データの圧縮がなされ、反復して補正計算する際に計算時間の短縮を図ることができる。
請求項５に記載の集積回路の製造方法は、請求項４の方法において、算出された差分が許容範囲内であるか否かを判定し、許容範囲外のときには、作成された補正データに基づき再び光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出して補正データをさらに補正し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分が許容範囲内の値となるまで新たな補正データに基づく光学的投影像の作成、ウエハに転写されるパタンの寸法の予測、新たな補正データのさらなる補正を繰り返すので、補正処理が高速化される。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施形態１．
図１はこの発明の実施形態１に係るパタン形成方法を工程順に示す図である。まず、ＣＡＤ等を用いて図１（ａ）に示されるようなＬＳＩの設計データを作成する。ここでは、設計データとして複数の矩形パタン１１が形成されている。次に、後述する光近接補正方法により設計データに光近接補正を施して図１（ｂ）に示される光近接補正データを作成する。この光近接補正データは、設計データの矩形パタン１１に対応する複数のパタン１２を有しているが、各パタン１２は、後のウエハ転写時における光の回折効果によるパタン変形を考慮して矩形の図形の四隅にそれぞれ補助的な図形１２１が付加された形状を有している。
実施形態１．
図１はこの発明の実施形態１に係るパタン形成方法を工程順に示す図である。まず、ＣＡＤ等を用いて図１（ａ）に示されるようなＬＳＩの設計データを作成する。ここでは、設計データとして複数の矩形パタン１１が形成されている。次に、後述する光近接補正方法により設計データに光近接補正を施して図１（ｂ）に示される光近接補正データを作成する。この光近接補正データは、設計データの矩形パタン１１に対応する複数のパタン１２を有しているが、各パタン１２は、後のウエハ転写時における光の回折効果によるパタン変形を考慮して矩形の図形の四隅にそれぞれ補助的な図形１２１が付加された形状を有している。
この光近接補正データを用いて電子ビーム描画することにより、図１（ｃ）に示されるように複数のパタン１３を有するマスクを形成する。このマスクを紫外線により一括露光してマスクのパタン１３をウエハに転写する。このとき、図１（ｄ）に示されるように、ウエハ上の転写パタン１４は光の回折効果により四隅の補助的な図形が削られて矩形の形状となる。この転写パタン１４に基づいてウエハにエッチング等の加工を施すと、図１（ｅ）に示されるようなパタン１５が得られる。加工後のパタン１５は、マイクロローディング効果により図１（ｄ）の転写パタン１４より変形したものとなるが、図２９（ｄ）に示した従来の方法によるパタン２９４と比べると、変形量は小さく、設計データにより近いパタンを得ることができる。その後、ＬＯＣＯＳ分離に用いられる酸化工程等を施すと、さらにパタン形状が変形するが、従来例と比べて寸法精度の高いパタンを形成することができる。
実施形態２．
上述した実施形態１のパタン形成方法で用いられた光近接補正方法を実施する光近接補正装置の構成を図２に示す。ＣＡＤ等を用いて作成された集積回路の設計データを取り入れる設計データ入力部１に前処理としてデータの圧縮を行うデータ圧縮部２が接続され、データ圧縮部２にウエハ転写の際の投影像を算出するための光学像算出部３が接続されている。光学像算出部３に、ウエハ転写により形成されるレジストパタンを予測するパタン予測部４が接続され、このパタン予測部４及び設計データ入力部１に予測パタンと設計データとの比較を行う比較部５が接続されている。比較部５には光近接補正を行う補正部６が接続され、補正部６に補正量が許容範囲内であるか否かを判定する判定部７が接続されている。この判定部７にデータを展開するデータ展開部８が接続され、さらにデータ展開部８に補正データ出力部９が接続されている。また、判定部７に光学像算出部３が接続されている。光学像算出部３は請求項１の光学像形成部を構成している。
上述した実施形態１のパタン形成方法で用いられた光近接補正方法を実施する光近接補正装置の構成を図２に示す。ＣＡＤ等を用いて作成された集積回路の設計データを取り入れる設計データ入力部１に前処理としてデータの圧縮を行うデータ圧縮部２が接続され、データ圧縮部２にウエハ転写の際の投影像を算出するための光学像算出部３が接続されている。光学像算出部３に、ウエハ転写により形成されるレジストパタンを予測するパタン予測部４が接続され、このパタン予測部４及び設計データ入力部１に予測パタンと設計データとの比較を行う比較部５が接続されている。比較部５には光近接補正を行う補正部６が接続され、補正部６に補正量が許容範囲内であるか否かを判定する判定部７が接続されている。この判定部７にデータを展開するデータ展開部８が接続され、さらにデータ展開部８に補正データ出力部９が接続されている。また、判定部７に光学像算出部３が接続されている。光学像算出部３は請求項１の光学像形成部を構成している。
このような構成の光近接補正装置を用いた補正方法について図３のフローチャートを参照して説明する。まず、ＣＡＤ等を用いて作成された設計データが設計データ入力部１から取り込まれると、前処理としてデータ圧縮部２により設計データの圧縮が行われる（ステップＳ１）。次に、光学像算出部３により圧縮データに基づいてウエハに転写されるパタンの投影像が算出される（ステップＳ２）。さらに、この投影像に基づいてパタン予測部４により転写パタンの仕上がり寸法が予測される（ステップＳ３）。このようにして予測された転写パタンの仕上がり寸法は、比較部５において、設計データ入力部１に入力された設計データによる寸法と比較され、これらの差分が補正量として算出される（ステップＳ４）。比較部５で算出された補正量に基づいて補正部６で圧縮データの補正が行われる（ステップＳ５）。
その後、判定部７において、補正量が予め設定された許容範囲内であるか否かが判定され（ステップＳ６）、許容範囲外である場合には、まだ十分な補正がなされていないと判断し、ステップＳ２に戻って再び投影像が算出され、ステップＳ３〜Ｓ５に従ってデータの補正が実施される。このようにして、補正量が許容範囲内の値となるまでステップＳ２〜Ｓ６が繰り返される。ステップＳ６で補正量が許容範囲内と判定されると、適正な光近接補正が完了したと判断され、データ展開部８で圧縮されていたデータの展開が行われた後（ステップＳ７）、補正データ出力部９から補正データが出力される（ステップＳ８）。この補正データは、マスクを形成するための電子ビーム描画装置（図示せず）に入力される。
上述したように、データ圧縮部２でデータの圧縮を施した後に予測パタンと設計データとの比較に基づいてデータの補正を行うので、補正計算の高速化が図られる。また、補正量が許容範囲内となるまで反復計算するので、仕上がり寸法の精度が向上する。
実施形態３．
図４に実施形態３に係る光近接補正装置のブロック図を示す。この実施形態３の装置は、図２に示した実施形態１の装置において、光学像算出部３の代わりに請求項１の光学像形成部として光学像測定部１０を設けたものである。光学像測定部１０は、光学系を有しており、設計データに基づいて作成されたマスクの投影像を測定するものである。上記の実施形態２では、ステップＳ２において光学像算出部３が圧縮データに基づいてウエハに転写されるパタンの投影像をソフトウエア的に算出したが、実施形態３では、図５に示されるように、ステップＳ１でデータの圧縮が行われた後、ステップＳ９で光学像測定部１０によりハードウエア的に投影像を測定する。図５において、ステップＳ１、Ｓ３〜Ｓ８はそれぞれ図３に示した実施形態２の対応するステップと同様である。
図４に実施形態３に係る光近接補正装置のブロック図を示す。この実施形態３の装置は、図２に示した実施形態１の装置において、光学像算出部３の代わりに請求項１の光学像形成部として光学像測定部１０を設けたものである。光学像測定部１０は、光学系を有しており、設計データに基づいて作成されたマスクの投影像を測定するものである。上記の実施形態２では、ステップＳ２において光学像算出部３が圧縮データに基づいてウエハに転写されるパタンの投影像をソフトウエア的に算出したが、実施形態３では、図５に示されるように、ステップＳ１でデータの圧縮が行われた後、ステップＳ９で光学像測定部１０によりハードウエア的に投影像を測定する。図５において、ステップＳ１、Ｓ３〜Ｓ８はそれぞれ図３に示した実施形態２の対応するステップと同様である。
なお、光学像測定部１０の光学系は、ウエハ転写を行うステッパに対して次のような条件を満たすものが用いられる。すなわち、ステッパの使用波長λ１、空間コヒーレンシーσ１、倍率ｍ１及び開口数ＮＡ１に対して光学像測定部１０の光学系の使用波長λ２、空間コヒーレンシーσ２、倍率ｍ２及び開口数ＮＡ２が、λ１＝λ２、σ１＝σ２、ｍ１・ＮＡ１＝ｍ２・ＮＡ２の関係を満たすように設定される。このような光学系を用いることにより、転写時の光の回折効果を精度よく測定することができ、補正計算の高速化を図ることが可能となる。
実施形態４．
実施形態２あるいは３のデータ圧縮工程において、データ圧縮部２は、図６に示されるように、設計データを複数のデータブロック６ａ〜６ｉに分割してもよい。このデータブロック毎に光近接補正が施される。さらに、各データブロックの周囲にそれぞれバッファ領域を設定する。バッファ領域は、対応するデータブロック内の図形要素を補正する際に周辺のデータブロック内の図形要素との関連性を考慮するために設定される。例えば、図６において、データブロック６ｅの周囲にバッファ領域６０ｅが設定されており、バッファ領域６０ｅ内にデータブロック６ｅの図形要素と近接効果を生じるような図形要素が存在するか否かが判別され、その結果に応じてデータブロック６ｅ内の補正対象となる辺が決定される。このようにすることにより、各データブロックの独立性が確保され、データブロック毎に並列演算する等の補正処理の高速化が可能となる。
実施形態２あるいは３のデータ圧縮工程において、データ圧縮部２は、図６に示されるように、設計データを複数のデータブロック６ａ〜６ｉに分割してもよい。このデータブロック毎に光近接補正が施される。さらに、各データブロックの周囲にそれぞれバッファ領域を設定する。バッファ領域は、対応するデータブロック内の図形要素を補正する際に周辺のデータブロック内の図形要素との関連性を考慮するために設定される。例えば、図６において、データブロック６ｅの周囲にバッファ領域６０ｅが設定されており、バッファ領域６０ｅ内にデータブロック６ｅの図形要素と近接効果を生じるような図形要素が存在するか否かが判別され、その結果に応じてデータブロック６ｅ内の補正対象となる辺が決定される。このようにすることにより、各データブロックの独立性が確保され、データブロック毎に並列演算する等の補正処理の高速化が可能となる。
実施形態５．
データ圧縮部２は、実施形態４における各データブロック内において、図形要素の各辺とこれに対向する辺までの距離を算出し、所定値以下の間隔で互いに対向する辺の存在が検出された場合に、そのデータブロックを補正対象とする。このような辺が存在しない場合には、そのデータブロックは補正対象から外される。例えば、図７（ａ）に示されるように、データブロック内に図形７ａ及び７ｂが存在する場合、距離Ａが十分大きくても、距離Ｂ及びＣが所定値より小さくて光近接補正を行う必要があるので、このデータブロックは補正対象とされる。一方、図７（ｂ）に示されるデータブロックは、図形７ｃの長さＡが十分に大きく、所定値以下の間隔で対向する辺が存在しないので、補正の必要はないと判断され、補正対象外とされる。このようにしてデータブロック毎に補正の要否を判断することにより、補正処理の高速化を図ることができる。
データ圧縮部２は、実施形態４における各データブロック内において、図形要素の各辺とこれに対向する辺までの距離を算出し、所定値以下の間隔で互いに対向する辺の存在が検出された場合に、そのデータブロックを補正対象とする。このような辺が存在しない場合には、そのデータブロックは補正対象から外される。例えば、図７（ａ）に示されるように、データブロック内に図形７ａ及び７ｂが存在する場合、距離Ａが十分大きくても、距離Ｂ及びＣが所定値より小さくて光近接補正を行う必要があるので、このデータブロックは補正対象とされる。一方、図７（ｂ）に示されるデータブロックは、図形７ｃの長さＡが十分に大きく、所定値以下の間隔で対向する辺が存在しないので、補正の必要はないと判断され、補正対象外とされる。このようにしてデータブロック毎に補正の要否を判断することにより、補正処理の高速化を図ることができる。
実施形態６．
露光装置に変形照明法を適用した場合、２次光源面上に遮光部が形成されるので、露光装置の瞳面上に光源の回折像が形成される。例えば、図４１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ直線状及び十字状の遮光部を有する変形照明によるもので、瞳面４１０上に０次光源像４１１、４２１と一方の１次光源像４１２、４２２との間の２光束干渉が成立する限界点における回折パタンを示している。このような２光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期Ｌ２はＬ２＝λ／（σ＋１）ＮＡで表される。ただし、λは光の波長、σは空間コヒーレンシー、ＮＡは開口数を示す。すなわち、周期Ｌ２より大きなパタンでは、少なくとも２光束の干渉が成立する。
露光装置に変形照明法を適用した場合、２次光源面上に遮光部が形成されるので、露光装置の瞳面上に光源の回折像が形成される。例えば、図４１（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ直線状及び十字状の遮光部を有する変形照明によるもので、瞳面４１０上に０次光源像４１１、４２１と一方の１次光源像４１２、４２２との間の２光束干渉が成立する限界点における回折パタンを示している。このような２光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期Ｌ２はＬ２＝λ／（σ＋１）ＮＡで表される。ただし、λは光の波長、σは空間コヒーレンシー、ＮＡは開口数を示す。すなわち、周期Ｌ２より大きなパタンでは、少なくとも２光束の干渉が成立する。
また、図４１（ｃ）及び（ｄ）は、それぞれ直線状及び十字状の遮光部を有する変形照明によるもので、瞳面４１０上に０次光源像４１１、４２１と±１次光源像４１２及び４１３、４２２及び４２３との間の３光束干渉が成立する限界点における回折パタンを示している。このような３光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期Ｌ３はＬ３＝λ／（１−σｂ）ＮＡで表される。ただし、σｂは光源像の遮光部に関する空間コヒーレンシーである。すなわち、周期Ｌ３より大きなパタンでは３光束干渉が成立する。
通常照明法において、種々のスペース幅に対する０．３５μｍ幅のラインの仕上り寸法及び種々のライン幅に対する０．３５μｍ幅のスペースの仕上り寸法を測定したところ、光近接効果は図４２（ａ）及び（ｂ）のように生じることがわかった。図中の小パタンは周期Ｌ２以下の大きさのパタンであり、この小パタンを用いて条件だしが行われる。このため、小パタンでは仕上りライン及び仕上りスペースの寸法が光近接効果の影響を受けず、ずれていない。中パタンは周期Ｌ２からＬ３までの大きさのパタン、大パタンは周期Ｌ３より大きなパタンで、共に仕上りライン及び仕上りスペースの寸法がずれている。従って、図４４（ａ）に○印で示されるように、ラインあるいはスペースが中パタンあるいは大パタンのときに光近接効果に対する補正が必要となる。
同様の測定を変形照明法で行ったところ、光近接効果は図４３（ａ）及び（ｂ）のように生じた。図中の小パタン、中パタン及び大パタンは、上述した通常照明法の場合と同様に、それぞれ周期Ｌ２以下の大きさのパタン、周期Ｌ２からＬ３までの大きさのパタン、周期Ｌ３より大きなパタンを示している。小パタンを用いて条件だしが行われるため、小パタンでは仕上りライン及び仕上りスペースの寸法が光近接効果の影響を受けず、ずれていない。また、変形照明法では、２光束干渉を生じる中パタンのスペースに対する仕上りライン幅も光近接効果の影響を受けず、ずれないことがわかった。その他のパタンでは仕上り寸法がずれている。このため、図４４（ｂ）に○印で示されるように、ラインが中パタンあるいは大パタンのとき、及びスペースが大パタンのときには光近接効果に対する補正が必要となるが、スペースが中パタンの場合には補正を必要としない。
そこで、変形照明法を使用する場合に、データ圧縮工程において、３光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期Ｌ３以下の大きさの遮光パタンを補正対象外とすることができる。
また、図４３（ａ）に示されるように、大パタンのスペースに対する仕上りライン幅のずれ量はほぼ一定である。そこで、所定値以下の大きさで光近接補正を行う必要があり且つ３光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期Ｌ３以上の大きさの間隔で互いに対向する辺に対しては、一定の補正量を加えることで容易に良好なパタン補正が可能となる。
実施形態７．
データ圧縮工程において、図８（ａ）に示されるように複数のデータブロックにわたる巨大な図形を処理する場合には、図８（ｂ）に示されるように図形の辺が存在するデータブロック８ａ〜８ｓのみを補正対象とし、図形の辺が存在しないデータブロックは補正対象外とする。図形の辺が存在しなければ、光近接効果が生じないからである。このようにすることにより、補正の不要なデータブロックを補正計算から除外でき、補正処理の高速化が図られる。
データ圧縮工程において、図８（ａ）に示されるように複数のデータブロックにわたる巨大な図形を処理する場合には、図８（ｂ）に示されるように図形の辺が存在するデータブロック８ａ〜８ｓのみを補正対象とし、図形の辺が存在しないデータブロックは補正対象外とする。図形の辺が存在しなければ、光近接効果が生じないからである。このようにすることにより、補正の不要なデータブロックを補正計算から除外でき、補正処理の高速化が図られる。
実施形態８．
データ圧縮工程において、複数のデータブロックに同一の図形要素が存在する場合、それらのデータブロックのうちの一つを補正対象とし、残りのデータブロックを補正対象外とする。例えば、図９（ａ）の上部に示される横長の図形はデータブロック９ａ〜９ｅにわたっているが、これらのデータブロックのうち、データブロック９ｂ、９ｃ及び９ｄには互いに同一の図形要素が存在している。そこで、図９（ｂ）に示されるように、データブロック９ｂ〜９ｄのうちデータブロック９ｂのみを補正対象とし、補正後にその補正結果をデータブロック９ｃ及び９ｄに流用する。実施形態７によれば、図９（ａ）に示す図形に対して、図９（ｂ）に示されるデータブロック９ａ、９ｂ、９ｅ〜９ｍのみを補正対象とすればよいこととなる。従って、補正処理の高速化が可能となる。
データ圧縮工程において、複数のデータブロックに同一の図形要素が存在する場合、それらのデータブロックのうちの一つを補正対象とし、残りのデータブロックを補正対象外とする。例えば、図９（ａ）の上部に示される横長の図形はデータブロック９ａ〜９ｅにわたっているが、これらのデータブロックのうち、データブロック９ｂ、９ｃ及び９ｄには互いに同一の図形要素が存在している。そこで、図９（ｂ）に示されるように、データブロック９ｂ〜９ｄのうちデータブロック９ｂのみを補正対象とし、補正後にその補正結果をデータブロック９ｃ及び９ｄに流用する。実施形態７によれば、図９（ａ）に示す図形に対して、図９（ｂ）に示されるデータブロック９ａ、９ｂ、９ｅ〜９ｍのみを補正対象とすればよいこととなる。従って、補正処理の高速化が可能となる。
実施形態９．
データ圧縮工程において、処理しようとする図形が同一のセルを連続させたアレイ部を有する場合には、まず、図１０（ａ）に示される一つのセルの図形１００を光近接補正して図１０（ｂ）のような図形１０１を作成し、その後図１０（ｃ）に示されるようにアレイ展開する。このようにすることにより、補正処理の高速化が図られる。
データ圧縮工程において、処理しようとする図形が同一のセルを連続させたアレイ部を有する場合には、まず、図１０（ａ）に示される一つのセルの図形１００を光近接補正して図１０（ｂ）のような図形１０１を作成し、その後図１０（ｃ）に示されるようにアレイ展開する。このようにすることにより、補正処理の高速化が図られる。
実施形態１０．
図１１に示されるように、メモリセルの図形１１０が連続するメモリセルアレイの設計データに対しては、データ圧縮工程において、メモリセルの周期に合わせてデータブロック１１ａを分割する。すなわち、データブロック１１ａの分割周期をメモリセルの周期に合わせる。このようにすることにより、周期境界条件を用いることができるようになるので、図６に示したようなバッファ領域の設定は不要となる。また、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を有効に使用することができるので、処理の高速化が図られる。
図１１に示されるように、メモリセルの図形１１０が連続するメモリセルアレイの設計データに対しては、データ圧縮工程において、メモリセルの周期に合わせてデータブロック１１ａを分割する。すなわち、データブロック１１ａの分割周期をメモリセルの周期に合わせる。このようにすることにより、周期境界条件を用いることができるようになるので、図６に示したようなバッファ領域の設定は不要となる。また、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を有効に使用することができるので、処理の高速化が図られる。
実施形態１１．
図１２（ａ）に示されるように、データブロック内に複数の図形要素１２１〜１２５が互いに隣接して存在する場合、データ圧縮工程において、これらの図形要素１２１〜１２５を合わせて図１２（ｂ）に示される一つの多角形１２６を形成する。このような多角形処理をすることにより、データの圧縮がなされ、また図形内部に冗長な辺が存在しなくなるので、誤った補正処理をすることが回避される。
図１２（ａ）に示されるように、データブロック内に複数の図形要素１２１〜１２５が互いに隣接して存在する場合、データ圧縮工程において、これらの図形要素１２１〜１２５を合わせて図１２（ｂ）に示される一つの多角形１２６を形成する。このような多角形処理をすることにより、データの圧縮がなされ、また図形内部に冗長な辺が存在しなくなるので、誤った補正処理をすることが回避される。
実施形態１２．
図１３（ａ）に示されるように、データブロック内に複数の図形要素１３１〜１３７により中抜き図形が形成されている場合、図１３（ｂ）に示されるように、データ圧縮工程において、これら図形要素１３１〜１３７全体の外周を定義する図形要素１３８と中抜き部を定義する図形要素１３９ａ及び１３９ｂとにより表現する。このようにすることにより、中抜き図形の補正処理が容易となる。
図１３（ａ）に示されるように、データブロック内に複数の図形要素１３１〜１３７により中抜き図形が形成されている場合、図１３（ｂ）に示されるように、データ圧縮工程において、これら図形要素１３１〜１３７全体の外周を定義する図形要素１３８と中抜き部を定義する図形要素１３９ａ及び１３９ｂとにより表現する。このようにすることにより、中抜き図形の補正処理が容易となる。
実施形態１３．
図２の光学像算出部３を、図１４に示されるように、互いに並列に接続された複数のＣＰＵ１４１〜１４５から構成することができる。データ圧縮部２で圧縮された設計データを分割して、ＣＰＵ１４１〜１４５によりそれぞれ別個に並列演算した後、計算結果を合わせて補正データを作成する。このような並列演算を用いることにより、高速処理が可能となる。例えば、図１４に示したように５台のＣＰＵを用いれば、１台のＣＰＵによる場合と比べて５倍の高速処理が可能になる。
図２の光学像算出部３を、図１４に示されるように、互いに並列に接続された複数のＣＰＵ１４１〜１４５から構成することができる。データ圧縮部２で圧縮された設計データを分割して、ＣＰＵ１４１〜１４５によりそれぞれ別個に並列演算した後、計算結果を合わせて補正データを作成する。このような並列演算を用いることにより、高速処理が可能となる。例えば、図１４に示したように５台のＣＰＵを用いれば、１台のＣＰＵによる場合と比べて５倍の高速処理が可能になる。
また、ＣＰＵ１４１を親プロセッサとしてこれにより図２のデータ圧縮部２、データ展開部８及び補正データ出力部９を構成し、ＣＰＵ１４２〜１４５を複数の子プロセッサとしてこれらにより図２の光学像算出部３、パタン予測部４、比較部５、補正部６及び判定部７を構成させることもできる。この場合の演算処理方法を図３０に示す。まず、親プロセッサに設計データとしてマスクパタンのＣＡＤデータが入力されると、親プロセッサはＣＡＤデータを複数のデータブロックに分割し、データ間の重複を除去してデータ圧縮を行った後、各データブロックの周囲にバッファ領域を設定する。次に、親プロセッサに、図示しない露光系の光学データが入力されると共に標準パタンの露光結果が入力される。親プロセッサは、標準パタンの露光結果から標準パタンとその光学像、特にパタン予測するために設定される光強度のしきい値との相関関係を求めると共に各データブロックに共通の演算を行い、これら相関関係及び共通の演算結果を複数の子プロセッサに送信する。
親プロセッサは、子プロセッサと同期をとった後、子プロセッサから信号を受信するまで待機する。そして、子プロセッサから処理待ち信号を受け取ると、処理開始信号と共にその子プロセッサに対応するデータブロックのデータを子プロセッサへ送信する。一方、子プロセッサから計算終了信号を受け取ると、続いて子プロセッサから計算結果を受け取って格納し、全てのデータの処理が終了した場合には各子プロセッサへ終了信号を送信して全ての処理を終了する。未処理データがある場合には子プロセッサから次の信号を受信するまで待機する。
一方、子プロセッサは、親プロセッサから処理開始信号及び対応するデータブロックのデータを受け取ると、光学計算及び補正計算を行い、補正量が許容範囲内になったところで補正データを圧縮し、親プロセッサへ計算終了信号と共に計算結果を送信する。
このようにして、図３に示したフローチャートの最外周ループに対して複数の子プロセッサにより並列演算を行うことにより、著しい高速化が達成される。
このようにして、図３に示したフローチャートの最外周ループに対して複数の子プロセッサにより並列演算を行うことにより、著しい高速化が達成される。
実施形態１４．
実施形態１３において、標準パタンの露光結果から標準パタンとその光学像との相関関係を次のようにして求めることができる。図３１に示されるように、まず、標準パタンを実際に露光して得られたレジストパタンの寸法を測定する。親プロセッサは、標準マスクデータから算出された標準パタンの光学像を計算し、周囲の光強度Ｉｘを検索する。次に、レジストパタンの寸法の測定値と標準パタンの寸法とのずれ量△を求め、標準パタンの光学像の△だけずれた位置の光強度Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、光強度ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲の光強度Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、レジストの変更及びプロセスの変更等に伴う変動にも柔軟に対応でき、高精度の補正を行うことが可能となる。
実施形態１３において、標準パタンの露光結果から標準パタンとその光学像との相関関係を次のようにして求めることができる。図３１に示されるように、まず、標準パタンを実際に露光して得られたレジストパタンの寸法を測定する。親プロセッサは、標準マスクデータから算出された標準パタンの光学像を計算し、周囲の光強度Ｉｘを検索する。次に、レジストパタンの寸法の測定値と標準パタンの寸法とのずれ量△を求め、標準パタンの光学像の△だけずれた位置の光強度Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、光強度ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲の光強度Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、レジストの変更及びプロセスの変更等に伴う変動にも柔軟に対応でき、高精度の補正を行うことが可能となる。
また、図３２に示されるように、レジストパタンの寸法の代わりに、標準パタンを露光した後にエッチングして得られたエッチングパタンの寸法を用いることもできる。このようにすれば、エッチングに伴う変動にも対応でき、高精度の補正を行うことができる。
実施形態１５．
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準マスクデータとマスク製造後のマスクパタンとの相関関係を求めることもできる。図４５に示されるように、まず、標準マスクデータを実際に電子ビーム描画して得られた標準パタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準マスクデータから電子ビーム描画パタンを算出し、マスクエッジ周囲の電子ビーム描画パタンＩｘを検索する。次に、標準パタンの寸法の測定値と電子ビーム描画パタンの寸法とのずれ量△を求め、△だけずれた位置の電子ビーム描画パタンＩｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲の電子ビーム描画パタンＩｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、マスクを電子ビーム描画する際の電子ビーム近接効果のみを評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準マスクデータとマスク製造後のマスクパタンとの相関関係を求めることもできる。図４５に示されるように、まず、標準マスクデータを実際に電子ビーム描画して得られた標準パタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準マスクデータから電子ビーム描画パタンを算出し、マスクエッジ周囲の電子ビーム描画パタンＩｘを検索する。次に、標準パタンの寸法の測定値と電子ビーム描画パタンの寸法とのずれ量△を求め、△だけずれた位置の電子ビーム描画パタンＩｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲の電子ビーム描画パタンＩｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、マスクを電子ビーム描画する際の電子ビーム近接効果のみを評価して補正に取り込むことができる。
また、図４６に示されるように、電子ビーム描画の代わりにレーザ描画を用い、標準マスクデータを実際にレーザ描画して得られた標準パタンと、標準マスクデータから算出されたレーザ描画パタンとの相関関係を求めてもよい。このようにすれば、マスクをレーザ描画する際の近接効果のみを評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１６．
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準パタンのパタン寸法と標準パタンを露光して得られたレジストパタンのパタン寸法との相関関係を求めることもできる。図４７に示されるように、例えば実施形態１５で得られた標準パタンを実際に露光してレジストパタンを形成し、このレジストパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準パタンを測定して得られたパタン寸法から光学像を算出し、マスクエッジ周囲の光学像Ｉｘを検索する。次に、レジストパタンの寸法の測定値と標準パタンの寸法とのずれ量△を求め、△だけずれた位置の光学像Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲の光学像Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、マスクの光転写時に生じる光近接効果のみを評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準パタンのパタン寸法と標準パタンを露光して得られたレジストパタンのパタン寸法との相関関係を求めることもできる。図４７に示されるように、例えば実施形態１５で得られた標準パタンを実際に露光してレジストパタンを形成し、このレジストパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準パタンを測定して得られたパタン寸法から光学像を算出し、マスクエッジ周囲の光学像Ｉｘを検索する。次に、レジストパタンの寸法の測定値と標準パタンの寸法とのずれ量△を求め、△だけずれた位置の光学像Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲の光学像Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、マスクの光転写時に生じる光近接効果のみを評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１７．
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、レジストパタンの寸法とレジストパタンをエッチングして得られたエッチングパタンの寸法との相関関係を求めることもできる。図４８に示されるように、例えば実施形態１６で得られた標準レジストパタンを実際にエッチングしてエッチングパタンを形成し、このエッチングパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準レジストパタンを測定して得られたパタン寸法からエッチングパタンを算出し、レジストエッジ周囲のエッチャント濃度Ｉｘを検索する。次に、エッチングパタンの寸法の測定値と標準レジストパタンの寸法とのずれ量△を求め、△だけずれた位置のエッチャント濃度Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲のエッチャント濃度Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、エッチング時に生じるマイクロローディング効果のみを評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、レジストパタンの寸法とレジストパタンをエッチングして得られたエッチングパタンの寸法との相関関係を求めることもできる。図４８に示されるように、例えば実施形態１６で得られた標準レジストパタンを実際にエッチングしてエッチングパタンを形成し、このエッチングパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準レジストパタンを測定して得られたパタン寸法からエッチングパタンを算出し、レジストエッジ周囲のエッチャント濃度Ｉｘを検索する。次に、エッチングパタンの寸法の測定値と標準レジストパタンの寸法とのずれ量△を求め、△だけずれた位置のエッチャント濃度Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲のエッチャント濃度Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、エッチング時に生じるマイクロローディング効果のみを評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１８．
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準マスクデータと電子ビーム描画及び光転写後のレジストパタンとの相関関係を求めることもできる。図４９に示されるように、まず、標準マスクデータを実際に電子ビーム描画して標準パタンを形成し、さらにこの標準パタンを露光して得られたレジストパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準マスクデータから電子ビーム描画パタンを算出し、さらに光学像を算出した後、マスクエッジ周囲の光学像Ｉｘを検索する。次に、レジストパタンの寸法の測定値と標準マスクデータとのずれ量△を求め、△だけずれた位置の光学像Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲の光学像Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、標準マスクデータから電子ビーム描画してさらに光転写する際の電子ビーム近接効果及び光近接効果を複合的に評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準マスクデータと電子ビーム描画及び光転写後のレジストパタンとの相関関係を求めることもできる。図４９に示されるように、まず、標準マスクデータを実際に電子ビーム描画して標準パタンを形成し、さらにこの標準パタンを露光して得られたレジストパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準マスクデータから電子ビーム描画パタンを算出し、さらに光学像を算出した後、マスクエッジ周囲の光学像Ｉｘを検索する。次に、レジストパタンの寸法の測定値と標準マスクデータとのずれ量△を求め、△だけずれた位置の光学像Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲の光学像Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、標準マスクデータから電子ビーム描画してさらに光転写する際の電子ビーム近接効果及び光近接効果を複合的に評価して補正に取り込むことができる。
また、図５０に示されるように、電子ビーム描画の代わりにレーザ描画を用い、標準マスクデータを実際にレーザ描画して標準パタンを形成した後この標準パタンを露光して得られたレジストパタンと、標準マスクデータからレーザ描画パタンを算出した後このレーザ描画パタンから算出された光学像との相関関係を求めてもよい。このようにすれば、標準マスクデータからレーザ描画してさらに光転写する際のレーザ描画近接効果及び光近接効果を複合的に評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１９．
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準パタンの寸法と標準パタンを露光し且つエッチングして得られたエッチングして得られたエッチングパタンの寸法との相関関係を求めることもできる。図５１に示されるように、例えば実施形態１５で得られた標準パタンを実際に露光した後、エッチングしてエッチングパタンを形成し、このエッチングパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準パタンを測定して得られたパタン寸法から光学像を算出した後、この光学像からエッチングパタンを算出し、レジストエッジ周囲のエッチャント濃度Ｉｘを検索する。次に、エッチングパタンの寸法の測定値と標準パタンの寸法とのずれ量△を求め、△だけずれた位置のエッチャント濃度Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲のエッチャント濃度Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、光転写時及びエッチング時に生じる光近接効果及びマイクロローディング効果を複合的に評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準パタンの寸法と標準パタンを露光し且つエッチングして得られたエッチングして得られたエッチングパタンの寸法との相関関係を求めることもできる。図５１に示されるように、例えば実施形態１５で得られた標準パタンを実際に露光した後、エッチングしてエッチングパタンを形成し、このエッチングパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準パタンを測定して得られたパタン寸法から光学像を算出した後、この光学像からエッチングパタンを算出し、レジストエッジ周囲のエッチャント濃度Ｉｘを検索する。次に、エッチングパタンの寸法の測定値と標準パタンの寸法とのずれ量△を求め、△だけずれた位置のエッチャント濃度Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲のエッチャント濃度Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、光転写時及びエッチング時に生じる光近接効果及びマイクロローディング効果を複合的に評価して補正に取り込むことができる。
実施形態２０．
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準マスクデータと電子ビーム描画、光転写及びエッチング後のエッチングパタンとの相関関係を求めることもできる。図５２に示されるように、まず、標準マスクデータを実際に電子ビーム描画して標準パタンを形成し、さらにこの標準パタンを露光した後、エッチングして得られたエッチングパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準マスクデータから電子ビーム描画パタンを算出し、さらに光学像を算出した後、この光学像からエッチングパタンを算出し、レジストエッジ周囲のエッチャント濃度Ｉｘを検索する。次に、エッチングパタンの寸法の測定値と標準マスクデータとのずれ量△を求め、△だけずれた位置のエッチャント濃度Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲のエッチャント濃度Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、電子ビーム描画時、光転写時及びエッチング時に生じる電子ビーム近接効果、光近接効果及びマイクロローディング効果を複合的に評価して補正に取り込むことができる。
実施形態１３において、標準パタンとその光学像との相関関係を求める代わりに、標準マスクデータと電子ビーム描画、光転写及びエッチング後のエッチングパタンとの相関関係を求めることもできる。図５２に示されるように、まず、標準マスクデータを実際に電子ビーム描画して標準パタンを形成し、さらにこの標準パタンを露光した後、エッチングして得られたエッチングパタンの寸法を測定する。一方、親プロセッサは、標準マスクデータから電子ビーム描画パタンを算出し、さらに光学像を算出した後、この光学像からエッチングパタンを算出し、レジストエッジ周囲のエッチャント濃度Ｉｘを検索する。次に、エッチングパタンの寸法の測定値と標準マスクデータとのずれ量△を求め、△だけずれた位置のエッチャント濃度Ｉｙを検索する。さらに、親プロセッサは、ＩｘとＩｙとの相関関係を最小自乗フィッティングで求める。子プロセッサは、親プロセッサで得られた相関関係に基づき、周囲のエッチャント濃度Ｉｘに応じて異なるしきい値を算出し、このしきい値を用いて補正計算を行う。
このようにすることで、電子ビーム描画時、光転写時及びエッチング時に生じる電子ビーム近接効果、光近接効果及びマイクロローディング効果を複合的に評価して補正に取り込むことができる。
また、図５３に示されるように、電子ビーム描画の代わりにレーザ描画を用い、標準マスクデータを実際にレーザ描画して標準パタンを形成した後この標準パタンを露光し且つエッチングして得られたエッチングパタンと、標準マスクデータからレーザ描画パタン及び光学像を順次算出した後この光学像から算出されたエッチングパタンとの相関関係を求めてもよい。このようにすれば、レーザ描画時、光転写時及びエッチング時に生じるレーザ描画近接効果、光近接効果及びマイクロローディング効果を複合的に評価して補正に取り込むことができる。
実施形態２１．
図４の光学像測定部１０を、図１５に示されるように、複数の光学系１５１〜１５５から構成することができる。データ圧縮部２で圧縮された設計データを分割して、光学系１５１〜１５５によりそれぞれ別個に並列測定した後、測定結果を合わせて補正データを作成する。このような並列測定を用いることにより、高速処理が可能となる。例えば、図１５に示したように五つの光学系を用いれば、一つの光学系による場合と比べて５倍の高速処理が可能になる。
図４の光学像測定部１０を、図１５に示されるように、複数の光学系１５１〜１５５から構成することができる。データ圧縮部２で圧縮された設計データを分割して、光学系１５１〜１５５によりそれぞれ別個に並列測定した後、測定結果を合わせて補正データを作成する。このような並列測定を用いることにより、高速処理が可能となる。例えば、図１５に示したように五つの光学系を用いれば、一つの光学系による場合と比べて５倍の高速処理が可能になる。
実施形態２２．
図１６に示されるように、設計データに基づいたマスクパタン１６１から投影像を形成した後、転写パタン予測工程において、パタン予測部４は所定のしきい値ＩＴＨの光強度Ｉを有する位置によってマスクエッジを予測し、これによりウエハ表面のレジスト等に転写されたパタン１６２の寸法を予測する。このとき、設計データに基づくマスクパタン１６１のマスクエッジと予測されたマスクエッジとの距離Ｄが補正量となる。なお、しきい値ＩＴＨは、境界部の存在しない平坦なパタンにおける光強度を１として０．２０〜０．４０程度の光強度に設定される。このように、しきい値ＩＴＨを用いてマスクエッジを予測することにより、レジストの現像計算を省略することができ、高速処理が可能となる。
図１６に示されるように、設計データに基づいたマスクパタン１６１から投影像を形成した後、転写パタン予測工程において、パタン予測部４は所定のしきい値ＩＴＨの光強度Ｉを有する位置によってマスクエッジを予測し、これによりウエハ表面のレジスト等に転写されたパタン１６２の寸法を予測する。このとき、設計データに基づくマスクパタン１６１のマスクエッジと予測されたマスクエッジとの距離Ｄが補正量となる。なお、しきい値ＩＴＨは、境界部の存在しない平坦なパタンにおける光強度を１として０．２０〜０．４０程度の光強度に設定される。このように、しきい値ＩＴＨを用いてマスクエッジを予測することにより、レジストの現像計算を省略することができ、高速処理が可能となる。
実施形態２３．
実施形態２２において、補正対象の図形要素の辺の周辺部の光強度に応じてしきい値ＩＴＨを調整することもできる。例えば、図１７（ａ）に示されるようなマスクパタン１７１を用いると、光の透過部分が小さいので、補正対象の辺の周辺部の光強度は十分に強いものではない。この場合には、しきい値ＩＴＨを高く設定する。一方、図１７（ｂ）、図１８（ａ）及び（ｂ）に示されるようなマスクパタン１７３、１８１及び１８３を用いると、光の透過部分が大きいので、補正対象の辺の周辺部の光強度が十分に強く、この場合には、しきい値ＩＴＨを低く設定する。このようにすることにより、補正対象の辺の周辺部の状況を反映して転写パタン１７２、１７４、１８２及び１８４の予測ができるので、高速且つ高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態２２において、補正対象の図形要素の辺の周辺部の光強度に応じてしきい値ＩＴＨを調整することもできる。例えば、図１７（ａ）に示されるようなマスクパタン１７１を用いると、光の透過部分が小さいので、補正対象の辺の周辺部の光強度は十分に強いものではない。この場合には、しきい値ＩＴＨを高く設定する。一方、図１７（ｂ）、図１８（ａ）及び（ｂ）に示されるようなマスクパタン１７３、１８１及び１８３を用いると、光の透過部分が大きいので、補正対象の辺の周辺部の光強度が十分に強く、この場合には、しきい値ＩＴＨを低く設定する。このようにすることにより、補正対象の辺の周辺部の状況を反映して転写パタン１７２、１７４、１８２及び１８４の予測ができるので、高速且つ高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態２４．
実施形態２２において、補正対象の辺の周辺部の２次元的な光強度分布に応じてしきい値ＩＴＨを調整することもできる。例えば、図３３に示されるような矩形の図形を補正する際、矩形パタン３３０の角部に位置する点Ｐａと辺部に位置する点Ｐｂとではその周辺部の光強度分布が異なるため、補正量も異なる。そこで、各点Ｐａ及びＰｂの周囲に複数のモニタ点Ｐｍを設けて２次元的な光強度分布をモニタし、点Ｐａ及びＰｂが角部に位置するか、辺部に位置するかを識別する。角部に位置していれば、図３４に示されるように、エッチング、現像等の影響を考慮して辺部の補正量Ｄ３より大きい補正量Ｄ４を設定する必要があるので、しきい値ＩＴＨを低く設定する。このようにすることにより、パタン周辺の２次元的な環境の影響を反映させることができ、高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態２２において、補正対象の辺の周辺部の２次元的な光強度分布に応じてしきい値ＩＴＨを調整することもできる。例えば、図３３に示されるような矩形の図形を補正する際、矩形パタン３３０の角部に位置する点Ｐａと辺部に位置する点Ｐｂとではその周辺部の光強度分布が異なるため、補正量も異なる。そこで、各点Ｐａ及びＰｂの周囲に複数のモニタ点Ｐｍを設けて２次元的な光強度分布をモニタし、点Ｐａ及びＰｂが角部に位置するか、辺部に位置するかを識別する。角部に位置していれば、図３４に示されるように、エッチング、現像等の影響を考慮して辺部の補正量Ｄ３より大きい補正量Ｄ４を設定する必要があるので、しきい値ＩＴＨを低く設定する。このようにすることにより、パタン周辺の２次元的な環境の影響を反映させることができ、高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態２５．
実施形態２２において、補正対象の辺に近接する図形要素の存在の有無に応じてしきい値ＩＴＨを調整することもできる。例えば、図３５（ａ）に示されるようなマスクパタン３５１では補正対象の辺３５１ａの近傍に隣の図形要素が存在しないが、図３５（ｂ）に示されるようなマスクパタン３５３では補正対象の辺３５３ａの近傍に隣の図形要素が存在する。このため、マスクパタン３５３を用いると辺３５３ａの右側で光強度が減少している。そこで、補正対象の辺の左右にそれぞれモニタ点Ｐｍを設けて隣の図形要素が近接しているかどうかを識別する。マスクパタン３５１のように左右のモニタ点Ｐｍにおける光強度の和が大きい場合には、近接する図形要素は存在しないと判断してしきい値ＩＴＨを高く設定する。一方、マスクパタン３５３のように左右のモニタ点Ｐｍにおける光強度の和が小さい場合には、近接する図形要素が存在すると判断してしきい値ＩＴＨを低く設定する。このようにすることにより、高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態２２において、補正対象の辺に近接する図形要素の存在の有無に応じてしきい値ＩＴＨを調整することもできる。例えば、図３５（ａ）に示されるようなマスクパタン３５１では補正対象の辺３５１ａの近傍に隣の図形要素が存在しないが、図３５（ｂ）に示されるようなマスクパタン３５３では補正対象の辺３５３ａの近傍に隣の図形要素が存在する。このため、マスクパタン３５３を用いると辺３５３ａの右側で光強度が減少している。そこで、補正対象の辺の左右にそれぞれモニタ点Ｐｍを設けて隣の図形要素が近接しているかどうかを識別する。マスクパタン３５１のように左右のモニタ点Ｐｍにおける光強度の和が大きい場合には、近接する図形要素は存在しないと判断してしきい値ＩＴＨを高く設定する。一方、マスクパタン３５３のように左右のモニタ点Ｐｍにおける光強度の和が小さい場合には、近接する図形要素が存在すると判断してしきい値ＩＴＨを低く設定する。このようにすることにより、高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態２６．
実施形態２２において、ベストフォーカス時の光学像の光強度に対するデフォーカス時の光学像の光強度に応じてしきい値ＩＴＨを調整することもできる。図３６に示されるように、デフォーカス時の光学像の光強度Ｉｄを算出し、この光強度Ｉｄがベストフォーカス時の光学像の光強度Ｉｂより大きいかどうかを判別する。デフォーカス時の光強度Ｉｄがベストフォーカス時の光強度Ｉｂより大きい場合には、レジストが小さく形成されるため、しきい値ＩＴＨを下げてレジストを大きく仕上げるようにし、逆に小さい場合には、レジストが大きく形成されるため、しきい値ＩＴＨを上げてレジストを小さく仕上げるようにする。このようにすることによって、実効上のフォーカスマージンを拡大することができる。
実施形態２２において、ベストフォーカス時の光学像の光強度に対するデフォーカス時の光学像の光強度に応じてしきい値ＩＴＨを調整することもできる。図３６に示されるように、デフォーカス時の光学像の光強度Ｉｄを算出し、この光強度Ｉｄがベストフォーカス時の光学像の光強度Ｉｂより大きいかどうかを判別する。デフォーカス時の光強度Ｉｄがベストフォーカス時の光強度Ｉｂより大きい場合には、レジストが小さく形成されるため、しきい値ＩＴＨを下げてレジストを大きく仕上げるようにし、逆に小さい場合には、レジストが大きく形成されるため、しきい値ＩＴＨを上げてレジストを小さく仕上げるようにする。このようにすることによって、実効上のフォーカスマージンを拡大することができる。
実施形態２７．
実施形態２２において、予測されたマスクエッジにおける投影像の傾きに基づいてしきい値ＩＴＨを調整し、その後調整されたしきい値ＩＴＨによってマスクエッジを再び予測するようにしてもよい。図１９（ａ）及び（ｂ）に示されるように、マスクパタン１９１及び１９３の一旦予測されたマスクエッジにおける投影像の傾きに応じてしきい値ＩＴＨを調整し、新たなしきい値ＩＴＨにより改めて投影像におけるマスクエッジを予測し、転写パタン１９２及び１９４を予測する。この方法によれば、投影像の傾き、すなわち光強度の傾きを反映させることができるので、より高精度のパタン予測が可能となる。
実施形態２２において、予測されたマスクエッジにおける投影像の傾きに基づいてしきい値ＩＴＨを調整し、その後調整されたしきい値ＩＴＨによってマスクエッジを再び予測するようにしてもよい。図１９（ａ）及び（ｂ）に示されるように、マスクパタン１９１及び１９３の一旦予測されたマスクエッジにおける投影像の傾きに応じてしきい値ＩＴＨを調整し、新たなしきい値ＩＴＨにより改めて投影像におけるマスクエッジを予測し、転写パタン１９２及び１９４を予測する。この方法によれば、投影像の傾き、すなわち光強度の傾きを反映させることができるので、より高精度のパタン予測が可能となる。
実施形態２８．
図２０に示されるように、マスクパタン２０１に基づいて投影像を形成した後、パタン予測部４は、投影像に基づいてウエハ表面のレジストの現像シミュレーションを行い、その結果から転写パタン２０２を予測するようにしてもよい。この方法によれば、露光量及び現像時間等のプロセス条件の変更にも容易に対応でき、さらに高精度なパタン予測が可能となる。
図２０に示されるように、マスクパタン２０１に基づいて投影像を形成した後、パタン予測部４は、投影像に基づいてウエハ表面のレジストの現像シミュレーションを行い、その結果から転写パタン２０２を予測するようにしてもよい。この方法によれば、露光量及び現像時間等のプロセス条件の変更にも容易に対応でき、さらに高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態２９．
図２１に示されるように、マスクパタン２１１に基づいて投影像を形成した後、パタン予測部４は、投影像をウエハ表面のレジストの必要な現像時間の分布２１２に変換し、この分布２１２を一次元的に積分することにより疑似的な現像を行い、その結果から転写パタン２１３を予測するようにしてもよい。この方法によれば、現像シミュレーションを行うよりも容易に且つ高速にパタン予測が行われる。
図２１に示されるように、マスクパタン２１１に基づいて投影像を形成した後、パタン予測部４は、投影像をウエハ表面のレジストの必要な現像時間の分布２１２に変換し、この分布２１２を一次元的に積分することにより疑似的な現像を行い、その結果から転写パタン２１３を予測するようにしてもよい。この方法によれば、現像シミュレーションを行うよりも容易に且つ高速にパタン予測が行われる。
実施形態３０．
設計データに基づいたマスクパタンから投影像を形成した後、転写パタン予測工程において、パタンが転写される下地基板の反射率に応じてしきい値ＩＴＨを調整するようにすることもできる。図３７（ａ）に示されるように、下地基板として例えばＷＳｉ等の反射率が低い基板３７１を用いる場合には、基板３７１からの反射光による露光の影響が少ないので、ポジレジストではレジスト寸法が大きく仕上がる。一方、図３７（ｂ）に示されるように、下地基板として例えばＡｌ等の反射率が高い基板３７２を用いる場合には、基板３７２からの反射光によっても露光されるので、ポジレジストではレジスト寸法が小さく仕上がる。そこで、図３７（ａ）のように反射率が低い下地基板に対してはしきい値ＩＴＨを高く設定し、逆に図３７（ｂ）のように反射率が高い下地基板に対してはしきい値ＩＴＨを低く設定する。このようにすることによって、下地基板の反射率の影響を考慮して転写パタンを予測することができ、高速且つ高精度なパタン予測が可能となる。
設計データに基づいたマスクパタンから投影像を形成した後、転写パタン予測工程において、パタンが転写される下地基板の反射率に応じてしきい値ＩＴＨを調整するようにすることもできる。図３７（ａ）に示されるように、下地基板として例えばＷＳｉ等の反射率が低い基板３７１を用いる場合には、基板３７１からの反射光による露光の影響が少ないので、ポジレジストではレジスト寸法が大きく仕上がる。一方、図３７（ｂ）に示されるように、下地基板として例えばＡｌ等の反射率が高い基板３７２を用いる場合には、基板３７２からの反射光によっても露光されるので、ポジレジストではレジスト寸法が小さく仕上がる。そこで、図３７（ａ）のように反射率が低い下地基板に対してはしきい値ＩＴＨを高く設定し、逆に図３７（ｂ）のように反射率が高い下地基板に対してはしきい値ＩＴＨを低く設定する。このようにすることによって、下地基板の反射率の影響を考慮して転写パタンを予測することができ、高速且つ高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態３１．
設計データに基づいたマスクパタンから投影像を形成した後、転写パタン予測工程において、パタンが転写される下地基板に形成された段差に応じてしきい値ＩＴＨを調整するようにすることもできる。図３８（ａ）に示されるように下地基板３８１の段差あるいは開口部３８２を覆うようにレジスト３８３が形成され、開口部３８２のレジスト膜厚が、図３８（ｂ）に示されるような他の部分のレジスト膜厚より厚くなっている場合には、しきい値ＩＴＨを高く設定する。このようにすることによって、下地基板の段差の状況及びレジストの膜厚の局所的な変動を考慮して転写パタンを予測することができ、高精度なパタン予測が可能となる。
設計データに基づいたマスクパタンから投影像を形成した後、転写パタン予測工程において、パタンが転写される下地基板に形成された段差に応じてしきい値ＩＴＨを調整するようにすることもできる。図３８（ａ）に示されるように下地基板３８１の段差あるいは開口部３８２を覆うようにレジスト３８３が形成され、開口部３８２のレジスト膜厚が、図３８（ｂ）に示されるような他の部分のレジスト膜厚より厚くなっている場合には、しきい値ＩＴＨを高く設定する。このようにすることによって、下地基板の段差の状況及びレジストの膜厚の局所的な変動を考慮して転写パタンを予測することができ、高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態３２．
設計データに基づいたマスクパタンから投影像を形成した後、転写パタン予測工程において、パタンが転写される下地基板の表面で生じるハレーションに応じてしきい値ＩＴＨを調整するようにすることもできる。例えば、図３９（ａ）に示されるように、メモリセル部３９１と周辺回路部３９２との境界には通常大きな段差３９３が形成される。この段差３９３をまたいでメモリセル部３９１から周辺回路部３９２にわたってビット線３９４が形成される場合、図３９（ｂ）に示されるように、段差３９３の部分でハレーションを生じ、横方向への反射光が発生する。そこで、図３９（ｃ）に示されるように、段差部分のしきい値ＩＴＨを他の部分より低く設定する。このようにすることによって、下地基板の段差に伴うハレーションの影響を考慮して転写パタンを予測することができ、高精度なパタン予測が可能となる。
設計データに基づいたマスクパタンから投影像を形成した後、転写パタン予測工程において、パタンが転写される下地基板の表面で生じるハレーションに応じてしきい値ＩＴＨを調整するようにすることもできる。例えば、図３９（ａ）に示されるように、メモリセル部３９１と周辺回路部３９２との境界には通常大きな段差３９３が形成される。この段差３９３をまたいでメモリセル部３９１から周辺回路部３９２にわたってビット線３９４が形成される場合、図３９（ｂ）に示されるように、段差３９３の部分でハレーションを生じ、横方向への反射光が発生する。そこで、図３９（ｃ）に示されるように、段差部分のしきい値ＩＴＨを他の部分より低く設定する。このようにすることによって、下地基板の段差に伴うハレーションの影響を考慮して転写パタンを予測することができ、高精度なパタン予測が可能となる。
実施形態３３．
実施形態２の光学像算出部３における投影像の計算において、まず予め設定されたメッシュの交点上の光強度を算出し、その後図２２に示されるように、ｉ＝１〜４として既に算出された４点Ｐｉ（ｘｉ，ｙｉ）の光強度Ｉｉからこれら４点で囲まれる四角形内部の点Ｐ（ｘ，ｙ）における光強度Ｉを、式Ｉ＝Σｉ（Ｗｉ・Ｉｉ）に従って内挿することができる。ただし、Ｗｉ＝（１−│ｘｉ−ｘ│）（１−│ｙｉ−ｙ│）である。このようにして投影像を計算すれば、メッシュの境界線上でも光強度を算出でき、高精度な投影像を得ることができる。
実施形態２の光学像算出部３における投影像の計算において、まず予め設定されたメッシュの交点上の光強度を算出し、その後図２２に示されるように、ｉ＝１〜４として既に算出された４点Ｐｉ（ｘｉ，ｙｉ）の光強度Ｉｉからこれら４点で囲まれる四角形内部の点Ｐ（ｘ，ｙ）における光強度Ｉを、式Ｉ＝Σｉ（Ｗｉ・Ｉｉ）に従って内挿することができる。ただし、Ｗｉ＝（１−│ｘｉ−ｘ│）（１−│ｙｉ−ｙ│）である。このようにして投影像を計算すれば、メッシュの境界線上でも光強度を算出でき、高精度な投影像を得ることができる。
実施形態３４．
実施形態２あるいは３のデータ補正工程において、補正部６は、図２３（ａ）に示される補正前の図形２３１の各辺を、図２３（ｂ）に示されるように複数の線分に分割した後、各線分毎に補正することができる。このとき、各分割点２３２にはその分割点を共有する双方の線分に対応して２つのデータを発生させるようにする。このようにすれば、一つの線分を補正したときに、隣の線分にその影響が及ぶのが防止され、高精度の補正が可能となる。
実施形態２あるいは３のデータ補正工程において、補正部６は、図２３（ａ）に示される補正前の図形２３１の各辺を、図２３（ｂ）に示されるように複数の線分に分割した後、各線分毎に補正することができる。このとき、各分割点２３２にはその分割点を共有する双方の線分に対応して２つのデータを発生させるようにする。このようにすれば、一つの線分を補正したときに、隣の線分にその影響が及ぶのが防止され、高精度の補正が可能となる。
実施形態３５．
データ補正工程において、補正部６は、補正対象となる各辺の補正方向をその辺に垂直な方向に限定して補正を行うことができる。例えば、図２４（ａ）に示される補正前の図形２４１の辺２４２を、この辺２４２に垂直な方向に補正して、図２４（ｂ）に示される辺２４４とし、補正後の図形２４３を得る。このようにすれば、補正により斜め方向の辺が形成されることがなく、データの圧縮がなされる。このため、電子ビーム描画時に高速処理が可能となる。
データ補正工程において、補正部６は、補正対象となる各辺の補正方向をその辺に垂直な方向に限定して補正を行うことができる。例えば、図２４（ａ）に示される補正前の図形２４１の辺２４２を、この辺２４２に垂直な方向に補正して、図２４（ｂ）に示される辺２４４とし、補正後の図形２４３を得る。このようにすれば、補正により斜め方向の辺が形成されることがなく、データの圧縮がなされる。このため、電子ビーム描画時に高速処理が可能となる。
実施形態３６．
データ補正工程において、補正部６は、投影像のパタンエッジにおける傾きが所定値以下である場合に、その辺を補正対象から外すようにすることができる。例えば、図２５に示されるように、マスクパタン２５１が細か過ぎる場合には、転写パタン２５２が不明瞭となり正確なパタン転写ができなくなる。このような場合、マスクパタン２５１の投影像のパタンエッジにおける傾きは小さなものとなる。そこで、投影像のパタンエッジにおける傾きが所定値以下の場合にその辺を補正対象外とすることにより、異常補正の発生を未然に防ぐことができ、信頼性の高い光近接補正処理が可能となる。
データ補正工程において、補正部６は、投影像のパタンエッジにおける傾きが所定値以下である場合に、その辺を補正対象から外すようにすることができる。例えば、図２５に示されるように、マスクパタン２５１が細か過ぎる場合には、転写パタン２５２が不明瞭となり正確なパタン転写ができなくなる。このような場合、マスクパタン２５１の投影像のパタンエッジにおける傾きは小さなものとなる。そこで、投影像のパタンエッジにおける傾きが所定値以下の場合にその辺を補正対象外とすることにより、異常補正の発生を未然に防ぐことができ、信頼性の高い光近接補正処理が可能となる。
実施形態３７．
データ補正工程において、補正部６は、投影像の光強度が所定値以下である場合に、その辺を補正対象から外すようにすることができる。例えば、図２６（ａ）の部分２６２に示される図形２６１の内部の辺２６３は光近接補正を施す必要がない辺であり、補正対象外とすべきである。このような辺２６３は図形２６１の内部に位置するので、投影像の光強度は図２６（ｂ）に示されるように極めて小さな値を有する。そこで、投影像の光強度が所定値Ｉ〓以下である場合に、その辺を補正対象外とすることにより、異常補正の発生を未然に防ぐことができ、信頼性の高い光近接補正処理が可能となる。
データ補正工程において、補正部６は、投影像の光強度が所定値以下である場合に、その辺を補正対象から外すようにすることができる。例えば、図２６（ａ）の部分２６２に示される図形２６１の内部の辺２６３は光近接補正を施す必要がない辺であり、補正対象外とすべきである。このような辺２６３は図形２６１の内部に位置するので、投影像の光強度は図２６（ｂ）に示されるように極めて小さな値を有する。そこで、投影像の光強度が所定値Ｉ〓以下である場合に、その辺を補正対象外とすることにより、異常補正の発生を未然に防ぐことができ、信頼性の高い光近接補正処理が可能となる。
実施形態３８．
データ補正工程において、補正部６は、補正量の上限値を設け、算出された補正量がこの上限値を越える場合に、異常補正と判断し、上限値を補正量として補正を行うようにすることができる。例えば、図２７（ａ）に示されるように、図形２７１の辺２７２の補正量Ｄ１が上限値Ｄ２を越えた場合には、図２７（ｂ）の図形２７３のように、補正量を上限値Ｄ２に置き換えて新たな辺２７４を形成する。このようにすれば、異常補正が発生しても、これを回避することができ、信頼性の高い光近接補正処理が可能となる。
データ補正工程において、補正部６は、補正量の上限値を設け、算出された補正量がこの上限値を越える場合に、異常補正と判断し、上限値を補正量として補正を行うようにすることができる。例えば、図２７（ａ）に示されるように、図形２７１の辺２７２の補正量Ｄ１が上限値Ｄ２を越えた場合には、図２７（ｂ）の図形２７３のように、補正量を上限値Ｄ２に置き換えて新たな辺２７４を形成する。このようにすれば、異常補正が発生しても、これを回避することができ、信頼性の高い光近接補正処理が可能となる。
実施形態３９．
データ補正工程において、補正部６は、補正対象の各辺を補正した後、同一直線上に存在する冗長点を削除するようにしてもよい。例えば、図２８（ａ）に示される補正後の図形２８１において、点２８２〜２８５はそれぞれ直線の途中に位置する冗長点であり、補正後のデータとしては不要なものである。そこで、補正部６は、これらの点２８２〜２８５を除去して、図２８（ｂ）に示されるような図形とする。このようにすることにより、データの圧縮がなされ、反復して補正計算する際に計算時間の短縮を図ることができる。
データ補正工程において、補正部６は、補正対象の各辺を補正した後、同一直線上に存在する冗長点を削除するようにしてもよい。例えば、図２８（ａ）に示される補正後の図形２８１において、点２８２〜２８５はそれぞれ直線の途中に位置する冗長点であり、補正後のデータとしては不要なものである。そこで、補正部６は、これらの点２８２〜２８５を除去して、図２８（ｂ）に示されるような図形とする。このようにすることにより、データの圧縮がなされ、反復して補正計算する際に計算時間の短縮を図ることができる。
実施形態４０．
実施形態２あるいは３のステップＳ６において、補正量が許容範囲外である場合に、再び投影像を形成して補正を行うが、このとき、補正対象の各辺を補正する毎にその補正量を判定して反復補正するのではなく、全ての辺を互いに独立に補正してから補正量の判定を行い、必要に応じて反復補正する。このようにすることにより、補正処理が高速化される。また、各辺の補正の独立性を保っているので、非対称な補正が生じにくく、補正の信頼性が向上する。
実施形態２あるいは３のステップＳ６において、補正量が許容範囲外である場合に、再び投影像を形成して補正を行うが、このとき、補正対象の各辺を補正する毎にその補正量を判定して反復補正するのではなく、全ての辺を互いに独立に補正してから補正量の判定を行い、必要に応じて反復補正する。このようにすることにより、補正処理が高速化される。また、各辺の補正の独立性を保っているので、非対称な補正が生じにくく、補正の信頼性が向上する。
実施形態４１．
実施形態２あるいは３において、設計データを複数のデータブロックに分割し、データブロック毎に補正量を計算してその補正量の判定を行い、補正量が許容範囲外であるデータブロックを別ファイルに抽出するようにしてもよい。なお、補正量が許容範囲内であるデータブロックに対しては補正データが出力される。例えば、図５４に示されるように、マスクデータを前処理した後、光学計算してレジストパタンを予測し、予測されたパタンをマスクデータと比較することにより評価する。予測されたパタンの寸法とマスクデータによる寸法との差分が補正量として算出され、この補正量が最小寸法の１０％、例えば０．０３μｍ以上の場合にそのデータブロックを別ファイルに抽出する。
実施形態２あるいは３において、設計データを複数のデータブロックに分割し、データブロック毎に補正量を計算してその補正量の判定を行い、補正量が許容範囲外であるデータブロックを別ファイルに抽出するようにしてもよい。なお、補正量が許容範囲内であるデータブロックに対しては補正データが出力される。例えば、図５４に示されるように、マスクデータを前処理した後、光学計算してレジストパタンを予測し、予測されたパタンをマスクデータと比較することにより評価する。予測されたパタンの寸法とマスクデータによる寸法との差分が補正量として算出され、この補正量が最小寸法の１０％、例えば０．０３μｍ以上の場合にそのデータブロックを別ファイルに抽出する。
これにより、巨大なデータが必要なＬＳＩパタン等の中から補正が必要な領域、プロセスマージンの少ない領域のみが取り出される。ランダムロジックの場合には、この機能を用いることで開発効率が向上する。このようにして抽出された要補正データは光学パラメータを用いて前処理され、そのマスクデータが表示されると共に投影像が算出されて表示される。先に許容範囲内のデータブロックに対して出力された補正データを参考にしつつ、表示された投影像から補正が必要か否か判定する。補正が必要であれば、手補正した後、再びマスクデータ及び投影像を表示し、判定を行う。このようにして補正が必要でなくなるまで、手補正、マスクデータ及び投影像の表示を繰り返す。もはや補正が必要でないと判定されると、補正データが出力される。
このように、データブロック毎の補正を行うフルオートの光近接補正システムに加えて、抽出されたデータを手補正するセミオートの光近接補正システムを構成することにより、フルオートシステムが未成熟な場合、特殊なパタンの場合、逐次光学像をモニタしたい場合等に融通性に富んだ補正を効率よく行うことができ、有効である。
実施形態４２．
実施形態２あるいは３において、図４０（ａ）に示されるように設計データを複数のデータブロックに分割すると共に各データブロック４０１の周囲にバッファ領域４０２を設定して補正計算をした後、ステップＳ７のデータ展開工程で図４０（ｂ）に示されるように各データブロック４０３のバッファ領域を削除してからこの補正データを格納し、さらに図４０（ｃ）に示されるように展開すれば、補正データの圧縮がなされる。
実施形態２あるいは３において、図４０（ａ）に示されるように設計データを複数のデータブロックに分割すると共に各データブロック４０１の周囲にバッファ領域４０２を設定して補正計算をした後、ステップＳ７のデータ展開工程で図４０（ｂ）に示されるように各データブロック４０３のバッファ領域を削除してからこの補正データを格納し、さらに図４０（ｃ）に示されるように展開すれば、補正データの圧縮がなされる。
１ 設計データ入力部、２ データ圧縮部、３ 光学像算出部、４ パタン予測部、５ 比較部、６ 補正部、７ 判定部、８ データ展開部、９ 補正データ出力部、１０ 光学像測定部、１４１〜１４５ ＣＰＵ、１５１〜１５５ 光学系、６ａ〜６ｉ，８ａ〜８ｓ，９ａ〜９ｍ，１１ａ データブロック、６０ｅ バッファ領域。
Claims (5)
- 回路パタンの設計データを作成し、
設計データを複数のデータブロックに分割し、データブロック毎にパタン転写の際の光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分を補正量として設計データを補正することによりウエハへのパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、
補正データに基づいてマスクパタンを形成し、
マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、
転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、
露光装置に変形照明法を適用する場合、３光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期以下の大きさの遮光パタンを補正対象外とすることを特徴とするパタン形成方法。 - 回路パタンの設計データを作成し、
設計データを複数のデータブロックに分割し、データブロック毎にパタン転写の際の光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分を補正量として設計データを補正することによりウエハへのパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、
補正データに基づいてマスクパタンを形成し、
マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、
転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、
各データブロック内の図形要素が所定値以下の間隔で互いに対向する辺を有するか否かを検査し、有する場合にはそのデータブロックを補正対象とし、有しない場合にはそのデータブロックを補正対象外とし、
露光装置に変形照明法を適用する場合、前記所定値以下で且つ３光束干渉のカットオフ周波数に対応する周期以上の大きさの間隔で互いに対向する辺に対しては一定の補正量を加えることを特徴とするパタン形成方法。 - 請求項１または２に記載のパタン形成方法を用いたことを特徴とする集積回路の製造方法。
- 回路パタンを構成する複数の図形要素からなる設計データを作成し、
前記設計データを用いてパタン転写の際の光学的投影像を作成し、前記投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、前記予測されたパタンの寸法と前記設計データによるパタンの寸法との差分を算出し、算出された差分に応じて前記設計データを補正することによりパタン転写の際に生じる光近接効果を補正した補正データを作成し、
前記補正データに基づいてマスクパタンを形成し、
前記マスクパタンを通して露光することによりウエハにマスクパタンを転写し、
前記転写されたマスクパタンに従ってウエハを加工し、
前記設計データの補正に際し、補正対象の図形要素の各辺を複数の線分に分割し、各線分毎に補正した後、前記複数の線分に分割する分割点が各辺を表す直線の途中に位置する場合にこの分割点を削除し、これを補正データとする
ことを特徴とする集積回路の製造方法。 - 算出された差分が許容範囲内であるか否かを判定し、
許容範囲外のときには、作成された補正データに基づき再び光学的投影像を作成し、この投影像に基づいてウエハに転写されるパタンの寸法を予測し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分を算出して補正データをさらに補正し、予測されたパタンの寸法と設計データによるパタンの寸法との差分が許容範囲内の値となるまで新たな補正データに基づく光学的投影像の作成、ウエハに転写されるパタンの寸法の予測、新たな補正データのさらなる補正を繰り返す
ことを特徴とする請求項４に記載の集積回路の製造方法。
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