JP4074816B2 - 分解能向上技術の適用に優先順位を付ける方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
〔発明の技術分野〕
本発明は、リソグラフィに係り、特に、リソグラフィツール用の光プロセス補正技術に関する。
【０００２】
〔発明の背景〕
半導体基板に集積回路を製造するには、典型的に多数のフォトリソグラフィ工程が必要である。フォトリソグラフィプロセスは、典型的に、フォトレジスト材料の薄膜を基板表面に塗布することから始まる。フォトレジストは、次に、フォトリソグラフィツールを通して、放射線照射された区域でフォトレジストの溶解性を変化させる放射線源によって照射される。フォトリソグラフィツールは、典型的に、露光用放射線と反応しない透明領域と、露光用放射線を阻止するか、又は、露光用放射線の位相をシフトさせるため露光用放射線と反応するパターン付きの材料と、を含む。
【０００３】
放射線で露光されないフォトレジストの区域は溶解性が変化しないので、未露光区域（ネガ形フォトレジストが使用される場合）、又は、露光区域（ポジ形フォトレジストが使用される場合）は、現像剤によって洗い流され、パターン化されたフォトレジストが基板に残る。パターン化されたフォトレジストは、下側層のエッチング、或いは、基板のマスクされていない区域への原子の拡散のような後続の製造工程の間に保護層として使用される。
【０００４】
「マスク」及び「レチクル」は、像を印刷するため放射線を変えるリソグラフィ露光ツールのタイプを表す。用語「マスク」は、ウエハー全体を１回の露光で印刷するフォトグラフィー露光ツール用に確保されている場合があり、用語「レチクル」は、縮小される像を投影し、各露光の際にウエハー全体には満たない部分を印刷するリソグラフィ露光ツールのため確保される場合がある。しかし、用語「マスク」は、より一般的には、あらゆるタイプのリソグラフィ露光ツールを指定するため使用される。ここで使用される用語「マスク」は、最広義の意味で使用され、倍率、露光用放射線のタイプ、各露光の際に印刷されるウエハーのフラクション、又は、入射放射線を変えるため使用される反射、回折若しくは吸収のような方法とは無関係に、あらゆるタイプのリソグラフィツールを表す。
【０００５】
リソグラフィマスクは、典型的に、基板に転写されるべき回路パターンに対応した半透明クロムのパターン層を含む水晶基板により構成される。マスクは、露光用放射線の位相を変化させる窒化珪素のような材料を含有してもよい。マスクの縮小像は、典型的に基板に投影され、像は、パターンを繰り返すため、重なり合うステップで基板を横切る。
【０００６】
集積回路の世代が進むにつれて半導体基板に集められる回路素子数が増加するので、特徴（又は形態）のサイズ、すなわち、回路素子を構成する線（ライン）と空間（スペース）のサイズを縮小する必要がある。基板上に正確に製作可能な最小特徴サイズは、歪みのないマスクパターンの光学像を基板に形成するための製造プロセスの能力と、フォトレジストと現像剤の物理化学的相互作用と、例えば、パターンフォトレジストを使用するエッチング若しくは拡散のような後続のプロセスの均一性と、によって制限される。
【０００７】
リソグラフィシステムが露光用放射線の波長と近いサイズの回路素子を印刷しようとするとき、印刷回路素子は、マスク上のパターンとは著しく相違するようになる。例えば、線幅は、他の線との近接性に依存して変化する。一貫性のない線幅は、同一であるべき回路素子を異なる速度で動作させることになり、集積回路の全体的な動作に関して問題を生じる。別の例として、線が短くなる傾向、すなわち、線が手前で終わる傾向がある。小量の短縮であっても、線自体が小さくなることによって顕著な短縮になる。線端の後退によって、接続が無くなるか、或いは、弱くなり、故障を生じ易くなる。
【０００８】
光の波長の性質のため、完全に直線的で不透明なエッジであっても、遮蔽された区域で完全に暗くなる遮蔽（シャドウ）を生成できない。回折として知られる減少によって、光は、エッジの周辺で曲がり、明るい区域と暗い区域が交互に現れるパターンを生成する。交互に現れる区域の広がりは、露光用光の波長のオーダーであり、回折パターン強度は、遮蔽区域で急速に減衰する。集積回路が１ミクロンよりも大きい導体幅を使用する場合、回折の影響は小さく、マスク上のパターンと基板上に生成されるパターンの差は無視できる。最新の回路の場合、導体幅は１ミクロンよりもかなり狭く、場合によっては、１ミクロンの１０分の２未満であるため、回折及びその他の光学現象は、リソグラフィによって製作されている特徴のサイズに関して著しい影響を生じ、この影響を無視することができない。
【０００９】
回折効果のサイズは使用される光の波長に関係しているので、回折効果を減少させる一つの方法は、できるだけ小さい波長の光を使用することである。最新のフォトリソグラフィシステムで使用される波長は、長年に亘って、可視光から紫外乃至極端な紫外まで減少した。現在では、超紫外、若しくは、ソフトＸ線を使用するシステムが開発されている。しかし、新しいシステムは高価であり、かつ、新世代のリソグラフィシステムが安定的な生産ツールになるには長い年月を要するので、既存のフォトリソグラフィシステムの分解能を改良する方が望ましい。さらに、より短い波長のシステムが開発される速度は、回路特徴サイズの予想縮小に遅れずについてゆくためには不十分であると考えられる。そのため、使用される波長とは無関係に回折効果の問題を解決することが必要であろう。
【００１０】
基板に投影されたパターンがマスクパターンからどの程度変化しているかは多数の例において判定することができるので、マスクパターンは、予め歪みを補償するように変更することができる。マスクパターン自体ではなく、投影パターンは、望ましい回路の像を描く。マスクの予備補償の技術は、分解能向上補正、又は、分解能向上技術の一例である。マスクは、典型的に、マスクの特徴を移動させることによって、或いは、「副（サブ）分解能」補助特徴、すなわち、非常に小さいため基板上で個別に映像化することはできないが、マスク上の他のより大きい特徴の像を変更するため光を散乱若しくは屈折させる特徴、を付加することによって変更される。これらの「予備歪み」は、リソグラフィプロセスに本来的に伴う歪みを打消し、目的とされた設計に対する忠実性の改良され、製造歩留りが改良され、かつ、回路性能が向上したレイアウトが得られる。
【００１１】
例えば、回折効果は、直角のコーナーを丸め、線を短縮する傾向のあることが知られている。図１Ａには、マスク１０２の一部分におけるパターン１００が示され、図１Ｂには、マスク１０２によって基板１０６に印刷されたパターン１０４が示されている。印刷パターン１０４はマスクパターン１００よりも短く、印刷パターン１０４のコーナーは丸められている。図１Ｃは、「セリフ」１１０が付加された修正マスクパターン１０８を示す図である。図１Ｄは、セリフ１１０を用いてマスクパターン１０８によって基板１１８に投影されたパターン１１６を示す図である。印刷パターン１１６は、図１Ｂに示されたパターン１０４と比較すると、縮小の程度と丸めの程度が軽減されている。セリフの使用については、文献：B.E.A Saleh 及び S.Sayegh著、”Reduction of Error of Microphotographic Reproductions by Optimal Correction of Original Masks”、Opt.Eng.、第20巻、ｐ．７８１に記載され、より最近の文献では、例えば、Chenによる米国特許第５，７０７，７６５号明細書、発明の名称”Photolithoraphy Mask Using Serifs and Method Thereof”に記載されている。
【００１２】
また、狭間隔のマスクパターン特徴の回折パターンが相互作用することは公知である。例えば、図２Ａには、狭間隔の平行線２０２のグループと、孤立線２０６とが示されている。孤立線２０６は、狭間隔の線２０２によって印刷された線の幅とは異なる幅の線を印刷する。印刷された線の不均一な厚さは、上述のように機能する回路装置を妨害する。孤立線は、「散乱用バー（拡散棒）」２１０（図２Ｂ）を付加することによって、すなわち、孤立線の両側にマスク上の線を付加することによって、狭間隔のラインのように印刷させることが可能である。散乱用バーは、例えば、Chen外の、発明の名称が”Optical Proximity Correction Method for Intermediate Pitch Features Using Sub-Resolution Scattering Bars on a Mask”である、米国特許第５，８２１，０１４号明細書に記載されている。尚、散乱用バー２１０は、線２０２Ａの外側エッジ、すなわち、狭間隔の線のグループ内の最後の線、と共に使用される。散乱用バーが特徴の特定のエッジと共に必要であるかどうかは、最近傍の対向する特徴エッジまでの距離に依存する。
【００１３】
散乱用バーは、上述のセリフと同様に、十分に薄く、リソグラフィシステムの分解能限界未満であるため、フォトレジスト上に出現しない、若しくは、「印刷」されない。しかし、これらの特徴は、近傍の特徴の印刷像に影響を与え、孤立線、若しくは、線２０２Ａのような外側線の印刷像を、狭間隔の線の像と一致させる。単独若しくは多数の産卵用バーが孤立線の両側に使用され得る。
【００１４】
図２Ｃは、別のタイプの補助特徴である散乱防止用バー２２０を有するマスク２１８の一部分を示す図である。散乱防止用バー２２０は、実際には、マスクの不透明な領域２２２に形成された透明な線である。多種多様な補助特徴が開発されている。補助特徴の付加によって得られる設計構造の例には、線端、線コーナー、孤立線、稠密な線の組に隣接する孤立線、十字若しくはＸ構造、及び、トランジスタゲートが含まれるが、これらの例にとどまるものではない。
【００１５】
集積回路を製造するためのマスクの設計中に、分解能向上技術は、屡々、自動設計ツールによって自動的に実施される。自動設計ツールは、分解能向上技術による恩恵を受けるマスク素子を見つけるためマスク設計を再検討し（見直し）、適切な技術を自動的にマスクに適用する。分解能向上技術を適用する必要性を判定するため、二つの基本的な戦略が存在する。第１の戦略はルールベース戦略であり、マスク特徴をルールの組と比較する。第２の戦略はモデルベース戦略である。
【００１６】
ルールベースシステムの場合、設計はルールの一覧に対して検査され、分解能向上技術は、ルールが分解能向上技術を要求したときに適用される。ルールベースシステムは、モデルベースシステムよりも簡単であり、使用する計算リソースもかなり少ない。マスク特徴パターンの実現可能な組み合わせは多数存在し、ルールの数はかなり少ないので、ルールは、あらゆる状況においてマスクを均等に巧く補正するということはなく、技術が必要とされない場合に適用されることがあり、その結果として、マスクが必要以上に複雑化する。
【００１７】
モデルベース戦略の場合、マスクパターンによって生成される像は、マスクのソフトウェアモデルを使用して判定され、分解能向上技術は、モデルによってその技術が必要であることが示された場合に限り適用される。モデルベース戦略の方が効率的であるが、より多くの計算リソースを必要とする。
【００１８】
典型的な集積回路上では、特徴のグループが設計全体を通じて多数回に亘って繰り返される。設計者は、標準セルとして特徴のグループを取り扱うことによって設計プロセスを簡単化し、設計を通じて再利用する。したがって、設計は、種々のレベルで解析され、すなわち、構築用ブロックの階層として解析され、又は、個別の多角形の集まりとして平坦化される。マスクが製造されるとき、設計は多角形の集まりに平坦化される。分解能向上技術は、設計階層の任意のレベルで適用可能である。典型的に、分解能向上技術は、各タイプのセルに１回適用するだけで済むようにするため、より上位の階層レベルで適用する方が効率的である。分解能向上技術が標準セルに適用されるとき、セルのエッジにおける特徴がセルの外側の近傍特徴と相互作用する状況を考慮する必要がある。
【００１９】
自動設計ツールが分解能向上技術の必要性を検出し、分解能向上技術をマスクに適用するとき、マスクの特徴によって要求される付加又は代替の間にある種の競合が存在する。マスク付加又はマスク代替の組み合わせがフォトレジスト若しくはマスク自体に望ましくない結果を生じるとき、競合が存在する。例えば、重なり合う散乱用バーが付加された場合、これらによって、基板上に望ましくない特徴が印刷される。或いは、ある種の補助特徴の配置は、製造若しくは検査が困難になる特徴を有するマスクを製作する。
【００２０】
図３Ａは、補助特徴の付加が有効である特徴３０２を有するマスク３００の一部分と、設計プログラムによって決定されるような散乱用バー３０６及び３０８と、を示す図である。散乱用バー３０６と３０８の交差によって、基板上にアーティファクトが印刷され、散乱用バー３０６及び３０８が他方の散乱用バーと交差した場所から延びる短い方の散乱用バー３０６及び３０８の部分は、自動マスク検査ソフトウェアによって、欠陥として認識されるであろう。散乱用バー３０６及び３０８は相互作用するが、この相互作用は、意図されていない、有害な作用であるため、妨害（干渉）と呼ばれる。
【００２１】
図３Ｂは、プログラムが競合に対処する一方法の説明図である。プログラムは、最初に、エッジ３１２を解析し、散乱用バーが必要であることを判定し、散乱用バー３０６を追加する。次に、プログラムは、解析を続けて、散乱用バーがエッジ３１４に沿って必要であることを判定する。エッジ３１４に沿った散乱用バーは、散乱用バー３０６と交差する可能性があるので、散乱用バーはエッジ３１４に沿って散乱用バーを追加しない。このようにして、散乱用バーの間の競合は解消されるが、正確な印刷像を生成するためにより重要である補助特徴がどれであるかに基づいて解消されるのではなく、設計プログラムが偶然に先に解析したエッジに基づいて競合が解消される。図３Ｃは、競合に対処する別の方法の説明図であり、この方法では、第２の散乱用バー３０８は、完全に取り除かれるのではなく、重なり合いを除くために短縮される。図３Ｄは、図３Ａの競合する散乱用バーを取り扱う更に別の方法の説明図であり、この方法では、両方の散乱用バー３０６及び３０８が干渉を除去するため短くされている。図３Ｂに関して説明した方法と同様に、２番目に解析された散乱用バーは、その相対的な重要性とは無関係に変更される。この方法は、重要性の低い補助特徴を存続させるために、重大な補助特徴を削除する可能性がある。
【００２２】
〔発明の概要〕
本発明の目的は、リソグラフィプロセスの忠実性を高めるため、リソグラフィツールを改良することである。
【００２３】
本発明は、リソグラフィツールにおける分解能向上補正を実施する方法及び装置に関する。本発明によれば、分解能向上補正は優先順位を割当てられる。競合する分解能向上補正は識別され、優先順位の低い競合する分解能向上補正は、競合を除くため変更される。競合する分解能向上補正に優先順位を付けることによって、最も有利な効果を与える分解能向上補正は、効果の小さい分解能向上補正よりも優先して実施され得るので、忠実性が高められたリソグラフィツールが得られる。好ましい一実施例において、優先順位付けは、マスク特徴に対応する回路素子に応じて行われるのではなく、競合する分解能向上補正の幾何学的性質、又は、補正を生ずるパターン特徴の幾何学的性質に基づいて行われる。
【００２４】
本発明は、マスクを設計する方法だけではなく、このマスクを設計する方法を実施するソフトウェア、この方法を実施するためプログラムされたコンピュータ、この方法の適用によって決定されたマスク設計のコンピュータ組み込み可能な記述技術、この方法によって設計されたマスクの製造技術、並びに、この方法によって設計されたマスクを含む。
【００２５】
以下の本発明の詳細な説明が十分に理解できるように、本発明の特徴及び技術的効果を非常に幅広く概説した。本発明の更なる特徴及び効果は後述する。開示された概念及び具体的な実施例は、本発明の目的と同じ目的を実行する構造を変更するか、又は、別の構造を設計するための基礎として、容易に利用されることが当業者には明らかであろう。このような等価的な構成が、特許請求の範囲に記載されたような本発明の精神及び範囲を逸脱しないことは、当業者によって認められよう。
【００２６】
〔好ましい実施例の詳細な説明〕
本発明及び本発明の効果が完全に理解できるように、添付図面を参照して詳細な説明を行う。
【００２７】
図４には、本発明を実施する際に使用するため好適な典型的なコンピュータシステム４００が示されている。コンピュータシステム４００は、システムバス４０６を介して相互に接続されたプロセッサ４０２及びシステムメモリ４０６を具備する。システムバス４０６には、ハードディスク、フレキシブルディスク、光記憶装置などを含む不揮発性大容量記憶装置４０８と、キーボード４１２、ディスプレイ４１４などのような入出力装置と、モデム、ＬＡＮインタフェースなどのような通信インタフェース４２０と、が接続される。これらの各構成要素は、従来から公知の通常の機能を実行する。
【００２８】
システムメモリ４０４及び不揮発性大容量記憶装置４０８は、本発明を実施するプログラミング命令の作業用コピー及び常駐コピーを保持する。不揮発性大容量記憶装置４０８及びシステムメモリ４０４は、集積回路用の設計（設計情報）を保持する。不揮発性大容量記憶装置４０８は、コンピュータ４００から物理的に分離した記憶装置を含み、一つ以上の通信インタフェース４２０を介してアクセスされる。プログラミング命令の常駐コピーは、配布ソース／媒体４２６を使用して、オプションとして、通信インタフェースを介して、工場、或いは、現場で、不揮発性大容量記憶装置４０８に取り込まれる。
【００２９】
配布媒体４２６の例には、テープ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、ネットワーク接続などのような追記可能（記録可能）な媒体が含まれる。一実施例によれば、プログラミング命令は、電子設計自動化（ＥＤＡ）ツールを実現するプログラミング命令の集まりの一部である。コンピュータシステム４００の構成要素は周知であるので、これ以上の説明を行わない。かくして、本発明の方法を実行する命令が格納され得るコンピュータ読み取り可能な媒体は、配布媒体４２６、システムメモリ４０４、不揮発性大容量記憶装置４０８、及び、コンピュータシステム４００の一部分であるその他の媒体、コンピュータシステム４００に挿入されたその他の媒体、或いは、ネットワークを経由してコンピュータシステム４００に接続されたその他の媒体を含む。
【００３０】
図５は、本発明の好ましい一実施例の手順の説明図である。ステップ５０２において、マスク設計は、補助特徴又は他の分解能向上技術を利用できるかどうか、並びに、これらの技術の好ましい形式を決定するため解析される。以下の記述では、補助特徴及び散乱用バーに関して説明しているが、本発明は、競合する可能性のあるマスク変更を必要とする任意の分解能向上技術と共に有効である。本発明は、マスクを解析し、補助特徴を生成するため使用される方法には依存しない。補助特徴は決定され、設計プロセスの任意のレベルで設計に挿入されるが、典型的に、補助特徴は検証プロセスの一部として決定され、或いは、マスク書き込み用のデータ準備手続の一部として決定される。設計の平坦化後、すなわち、設計が単一レベルに削減された後に補助特徴が追加される場合、補助特徴の決定は余り複雑ではないが、非常に多数の計算が要求される。設計がまだ反復セルのレベルにあるときに補助特徴が追加される場合、補助特徴は、セルの内部に対して１回決定することが可能であり、これらの補助特徴は、全てセル内部に対して同一である。補助特徴がセル境界の近傍で必要であるかどうかを決定するため、依然としてセル境界でエッジ間の相互作用を調べることが必要である。
【００３１】
ステップ５０４において、補助特徴に優先順位値（優先度の値）が割当てられる。優先順位値は、マスク要素によって表現された回路特徴とは無関係に、マスクの幾何学的性質だけに基づいて割当ててもよい。例えば、マスク要素のエッジが多数の補助特徴を生成する場合、マスク要素により近い特徴の方に、マスク要素から離れている特徴よりも高い優先順位が割当てられる。マスクの軸に平行なエッジから生成される特徴は、軸に平行ではないエッジによって生成された補助特徴よりも高い優先順位が割当てられる。ある種の実施例では、優先順位は、回路内の特徴に応じて決められ、例えば、トランジスタゲートに対応するマスク上の特徴は、トランジスタ間の相互連結に対応する特徴よりも高い優先順位が割当てられる。
【００３２】
ステップ５０６において、干渉する妨害補助特徴が識別される。補助特徴は、補助特徴の組み合わせ、又は、補助特徴と変更されたマスク特徴の組み合わせが印刷の忠実性に悪影響を与えるように相互作用するときに干渉（妨害）であるとみなされる。例えば、特徴が接触するか、又は、最小間隔よりも接近したとき、この特徴によって、フォトレジスト上にアーティファクトが印刷される。補助特徴は、マスク検査システムにはエラーとして見えるような線を通り過ぎる小さい延長部のように、マスク生産又は検査を妨害する組み合わせを生成することによって妨害になり得る。相互作用は、例えば、補助間の相互作用、又は、補助と別のレイアウト変更の間の相互作用が印刷忠実性を低下させたかどうかを決定するため、ルール又はシミュレーションによって決定され得る。
【００３３】
ステップ５０８において、優先順位が低い干渉性の補助特徴は、妨害を排除するため修正される。この修正には、補助特徴の変更、縮小、若しくは、除去が伴う。ステップ５１０において、マスクの製造、マスクの検査、或いは、印刷の際に問題を生じる修正設計の任意の局面を除去するための最後の機会に、マスク設計が見直される。このプロセスは完了する。当業者は、図５の殆どのステップが、別の順序で組み合わせ、或いは、実行され得ることを認めるであろう。例えば、優先順位値は、干渉性の補助特徴が識別された後に割当ててもよく、干渉性の補助特徴だけに優先順位を割当てる必要がある。
【００３４】
図６は、散乱用バーを実現する好ましい一実施例の詳細説明図である。本実施例では、マスクは、最初に、そのエッジに関して解析される。エッジは、パターン内の２個以上の点によって定められ、多数のエッジは、結合して構造又は特徴を生ずる。
【００３５】
ステップ６０２において、各エッジからそのエッジの最近傍対向エッジまでのマスクの明るい区域を横切る距離が決定される。ステップ６０４において、散乱用バーの位置及び形式は、ステップ６０２で決定された距離に依存するルールの組に基づいて決定される。ルールは、例えば、量、エッジに対する距離、散乱用バーの厚さを指定し、重なり合い（オーバーラップ）の取り扱い方に関する様々のルールを含む。例えば、２本のエッジがかなり大きい距離で隔たっている場合、ルールは、２本の散乱用バーが各々のエッジと平行に配置されることを指定する。２本のエッジがかなり接近しているが、散乱用バーが不要になる程には接近していない場合、ルールは、単一のより厚い散乱用バーが２本のエッジの間に設置されることを指定する。
【００３６】
散乱用バーの配置及び形式を決定するルールは設計者によって指定され、ルールは、使用されるリソグラフィプロセスと、マスク製造制約条件と、に応じて変化する。設計者は、典型的に、テストマスクを使用し、印刷プロセスに関する様々なルールの影響を測定して、特定のプロセスに対する最良のルールの組を決定する。補助特徴のサイズ及び配置は、ルールベースアプローチ、モデルベースアプローチ、或いは、その他の技術を使用して決定され得る。
【００３７】
ステップ６１０において、散乱用バーは、要因の個数に基づいてカテゴリーにグループ分けされる。一部のカテゴリーは、散乱用バーを生成するエッジの方向と、そのエッジに最も接近した対向するエッジの方向と、に依存する。マスクの軸に平行なエッジは、「直交」と呼ばれ、軸に平行ではないエッジは、「角を成す（角度がある）」と呼ばれる。一部のエッジは、多数の散乱用バーを生成するので、カテゴリーは、特定の散乱用バーがエッジからの最近接散乱用バーであるか、最遠方散乱用バーであるか、に基づいて決められる。一実施例では、以下のカテゴリーが使用される。
ａ） 生成させた母エッジに最も接近している散乱用バーのカテゴリーであり、母エッジは直交し、対向エッジは直交している。
ｂ） 母エッジから最も遠い散乱用バーのカテゴリーであり、母エッジは直交し、対向エッジは直交している。
ｃ） 母エッジに最も接近している散乱用バーのカテゴリーであり、母エッジは直交し、対向エッジは角を成す。
ｄ） 母エッジから最も遠い散乱用バーのカテゴリーであり、母エッジは直交し、対向エッジは角を成す。
ｅ） 母エッジに最も接近している散乱用バーのカテゴリーであり、母エッジは角を成し、対向エッジは任意である。
ｆ） 母エッジから最も通り散乱用バーのカテゴリーであり、母エッジは角を成し、対向エッジは任意である。
【００３８】
ステップ６１２において、上述のカテゴリーａ）乃至ｆ）は、更に、３通りの優先順位グループにまとめられる。
【００３９】
優先順位１のグループ１は、クラスａ）とクラスｃ）を含み、
優先順位２のグループ２は、クラスｂ）とクラスｄ）を含み、
優先順位３のグループ３は、クラスｅ）とクラスｆ）を含む。
【００４０】
ステップ６１４において、マスクパターンは、干渉性の補助特徴を取り除くため、優先順位情報を使用して修正される。この修正は、例えば、必然的に、低優先順位の特徴を除去し、特徴を縮小し、或いは、特徴を分割する。例えば、優先順位３のグループ３の特徴が優先順位１のグループ１又は優先順位２のグループ２の特徴を邪魔するとき、優先順位３のグループ３の特徴は、妨害を排除するため、縮小されるか、又は、除去される。優先順位２のグループ２の特徴が優先順位１のグループ１の特徴を邪魔するとき、優先順位２のグループ２の特徴は、妨害を排除するため、縮小されるか、又は、除去される。同じ優先順位のグループの特徴が相互作用するとき、両方の特徴が縮小或いは除去される可能性があり、ある種の状況では、両方の特徴が組み合わされ、一つの補助特徴を生じる。例えば、２本の散乱用バーが出合って、散乱用バーの端が”＋”構造を形成するように重なり合うとき、両方の散乱用バーの端は、”Ｌ”構造が得られるように短縮することが可能であり、これにより、同じ優先順位を有する二つの補助特徴が単一の補助特徴に併合される。同一優先順位の競合に対して別の解決法を与えることが可能である。
【００４１】
ステップ６１６において、マスクパターンは、設計者によって望ましくない特徴として指定された他の特徴、例えば、マスク特徴の間隔又は幅に関してルールを侵す特徴、を取り除くため再検討される。
【００４２】
図７Ａは、解析され、散乱用バーが追加されたマスクパターン７１０の一例の説明図である。水平方向の散乱用バー７１４及び７１６と、垂直方向の散乱用バー７１８、７２０、７２２及び７２４との重なり合いによって、交差部にアーティファクトが印刷される場合があり、このため、回路パターンの印刷の際に忠実性が損なわれる。図７Ｂは、干渉性の散乱用バーに対する従来技術によるアプローチの説明図であり、第１の散乱用バーが作成され、散乱用バー７１４及び７１６が維持され、干渉性の散乱用バーは組み込まれていないだけである。
【００４３】
本発明の典型的な実施例によれば、散乱用バー７１６、７１８及び７２４は、典型的に、散乱用バー７１４、７２０及び７２２よりも高い優先順位が割当てられる。なぜならば、散乱用バー７１６、７１８及び７２４の方がマスク特徴７１０の母エッジに接近しているからである。散乱用バー７１６、７１８及び７２４は、ステップ６１０において、カテゴリーａ）に適合するので、優先順位１のグループ１に含まれる。散乱用バー７１４、７２０及び７２２は、ステップ６１０において、カテゴリーｂ）に適合するので、優先順位２のグループ２に含まれる。図７Ｃに示された例では、散乱用バー７１４、７２０及び７２２が除去され、残りの散乱用バー７１６、７１８及び８２４の交差は、交差するバーを越えてマスク特徴へ向かって延びる各散乱用バーの部分を除去することによってＬ字形の交差にされている。他の方法でバーを修正することも可能である。例えば、図７Ｄに示された例では、散乱用バー７１６、７１８及び７２４は、図７Ｃの場合と同様にＬ字形の交差にされているが、図７Ｄでは、低優先順位の散乱用バー７１４が残され、より高い優先順位の散乱用バーとの干渉を排除するため短縮され、散乱用バー７２０及び７２２は取り除かれている。水平方向のバーは、バー７２０及び７２２のような垂直方向のバーよりも高い優先順位値が割当てられているので、散乱用バー７１４を維持することができる。或いは、散乱用バー７１４が維持されるべき旨を指定するルールは、干渉性の散乱用バーの長い方を優先してもよい。
【００４４】
図８Ａ及び８Ｂは、補助特徴に優先順位を付ける別の例を示す図である。図８Ａには、マスク８０２は、直交エッジだけを含む矩形８０４及び８０６と、２本の角を成すエッジを含む特徴８０８とが示されている。図８Ａでは、矩形８０４のエッジ８１０が隣接する散乱用バー８１２及び第２の散乱用バー８１４を生じさせる。同様に、矩形８０６のエッジ８２０は、隣接する散乱用バー８２２と第２の散乱用バー８２４とを生じさせる。特徴８０８の角を成すエッジ８２６は、隣接する散乱用バー８３２及び第２の散乱用バー８３４を生ずる。図６を参照して説明した優先順位付け方式によれば、散乱用バー８１２はカテゴリーａ）に属し、散乱用バー８１４はカテゴリーｂ）に属し、散乱用バー８２２はカテゴリーｃ）に属し、散乱用バー８２４はカテゴリーｄ）に属し、散乱用バー９３２はカテゴリーｅ）に属し、散乱用バー８３４はカテゴリーｅ）に属する。散乱用バー８２２及び８１２は優先順位１のグループ１に含まれる。散乱用バー８１４及び８２４は優先順位２のグループ２に含まれる。散乱用バー８３２及び８３４は優先順位３のグループ３に含まれる。
【００４５】
図８Ｂは、マスク８０２のパターンが、補助特徴優先順位付けに従って妨害特徴を排除するため変更される様子を示す図である。散乱用バー８３２及び８３４は、散乱用バー８１２及び８１４と相互作用し、相互作用を排除するため短縮される。散乱用バー８１２及び８１４は、角のある散乱用バー８３２及び８３４よりも高い優先順位が与えられているので、相互作用を補正するためには変更されない。
【００４６】
修正散乱用バーの端は、典型的に、半端な形状の端からの光学的な影響を低減するため、散乱用バーの長い方のエッジに対して直角に保たれる。補助特徴の最小区域（面積）は、典型的に、補助特徴がマスク検査システムによって欠陥として認識されることを防ぐように指定される。競合解消の結果として、補助特徴が最小区域よりも縮小された場合、補助特徴は、マスク／レチクルレイアウトから完全に除かれる。
【００４７】
本発明は、設計階層の高レベルから平坦化レベルまでのあらゆるレベル適用することが可能である。更に、本発明は、分解能向上補正があるマスク設計に対して決定されている間に適用可能であり、或いは、予め決定された分解能向上補正に優先順位を付けるため使用されえる。
【００４８】
上記の方法及び装置は、集積回路製造用のフォトリソグラフィに関して説明されているが、開示された技術は、任意の集積装置の製造プロセス及び／又は設計プロセスに適用可能である。集積装置には、集積回路、超小型メカニズム、ディスクドライブヘッドのような膜構造体、ＤＮＡ、マイクロ・メカトロニクス・システム（ＭＥＭＳ）、或いは、リソグラフィ技術を使用して製造されたその他の製造物が含まれる、さらに、本発明は、特定の露光用放射線の波長を使用するリソグラフィに限定されるものではない。
【００４９】
本発明は、補助特徴の変更を伴う競合解消ルールを明らかにしているが、本発明は、例えば、エッジを揃えるか、又は、エッジをフラグメント化することにより、マスクパターン自体の交替のような任意の分解能向上特徴に優先順位を付けるため使用できる。
【００５０】
本発明と本発明の効果を詳細に説明したが、特許請求の範囲に記載されている本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、様々な変更、置換及び代替をなし得ることが認められるであろう。さらに、本願の範囲は、明細書に記載された特定のプロセス、機械、製造技術、合成物、手段、方法、及び、手順に限定されることが意図されていない。当業者が本発明の開示から容易に分かるように、明細書に記載された対応した実施例と実質的に同じ機能を実行し、或いは、実質的に同じ結果が得られる既存の、又は、今後に開発されるプロセス、機械、製造技術、合成物、手段、方法、或いは、手順は、本発明に従って利用される。したがって、本願の請求項の記載は、このようなプロセス、機械、製造技術、合成物、手段、方法、又は、手順が請求項の範囲に含まれることを意図している。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】 マスク上の矩形パターンの説明図である。
【図１Ｂ】 図１Ａのマスクが基板に印刷された状態の説明図である。
【図１Ｃ】 セリフを付加するため修正された図１Ａのマスクの説明図である。
【図１Ｄ】 図１Ｃのマスクが基板に印刷された状態の説明図である。
【図２Ａ】 狭間隔の線と孤立線とを含むサンプルマスクパターンの説明図である。
【図２Ｂ】 図２Ａのマスクパターンに付加された補助特徴の説明図である。
【図２Ｃ】 別タイプの補助特徴である散乱防止用バーの用法の説明図である。
【図３Ａ】 補助特徴が重なり合うマスクの説明図である。
【図３Ｂ】 重なり合う補助特徴の一方が除去された図３Ａのマスクの説明図である。
【図３Ｃ】 重なり合う補助特徴の一方が重なり合いを除去するため短縮された図３Ａのマスクの説明図である。
【図３Ｄ】 重なり合いを除去するため、重なり合う両方の補助特徴が短縮された図３Ａのマスクの説明図である。
【図４】 本発明を実施するため使用できるコンピュータハードウェア装置の略構成図である。
【図５】 本発明の好ましい一実施例の手順を説明するフローチャートである。
【図６】 本発明の好ましい一実施例の詳細な手順を説明するフローチャートである。
【図７Ａ】 干渉性の散乱用バーを含むマスクパターンの説明図である。
【図７Ｂ】 図７Ａの干渉性の散乱用バーに対する従来技術の解決法の説明図である。
【図７Ｃ】 図７Ａの干渉性の散乱用バーに対する本発明による解決法の説明図である。
【図７Ｄ】 図７Ａの干渉性の散乱用バーに対する本発明による別の解決法の説明図である。
【図８Ａ】 干渉性の散乱用バーを含む別のマスクパターンの説明図である。
【図８Ｂ】 図８Ａの干渉性の散乱用バーに対する本発明による解決法の説明図である。

Claims (18)

1. リソグラフィマスクの分解能を向上させるため散乱用バーを利用する方法であって、
   リソグラフィマスク設計のパターン内で散乱用バーの追加が有用であるエッジを自動決定する手順と、
   上記エッジに対する散乱用バーの配置を自動決定する手順と、
   ２つ以上の散乱用バーが干渉するか否かを自動決定する手順と、
   干渉する各散乱用バーに対し、該散乱用バーの、該散乱用バーを生成したマスク設計のエッジに対する位置のみによって決まる優先順位値を自動決定する手順と、
   優先順位の高い散乱用バーとの干渉を排除するため、優先順位の低い干渉する散乱用バーを自動変更する手順と、
   を有する方法。
2. 散乱用バーの配置を自動決定する手順は、一つのエッジに対し多数の散乱用バーの配置を決定する手順を含み、
   干渉する各散乱用バーに対し優先順位値を自動決定する手順は、当該散乱用バーを発生させたエッジの直ぐ隣にある散乱用バーに、当該散乱用バーを発生させたエッジの直ぐ隣にない散乱用バーよりも高い優先順位値を割当てる手順を含む、
   請求項１記載の方法。
3. リソグラフィマスクの分解能を向上させるため散乱用バーを利用する方法であって、
   リソグラフィマスク設計のパターン内で散乱用バーの追加が有用であるエッジを自動決定する手順と、
   上記エッジに対する散乱用バーの配置を自動決定する手順と、
   ２つ以上の散乱用バーが干渉するか否かを自動決定する手順と、
   干渉する各散乱用バーに対し、
   該散乱用バーの、該散乱用バーを生成したマスク設計のエッジに対する位置、及び
   リソグラフィマスク座標系の軸に対する生成エッジの向きのうちの１つ又は複数のみによって決まる優先順位値を自動決定する手順と、
   優先順位の高い散乱用バーとの干渉を排除するため、優先順位の低い干渉する散乱用バーを自動変更する手順と、
   を有する方法。
4. 干渉する各散乱用バーに対し優先順位値を自動決定する手順は、リソグラフィマスク座標系の軸の一つと平行なエッジから発生した散乱用バーに、上記軸と垂直以外の角度で交差するエッジから発生した散乱用バーよりも高い優先順位値を割当てる手順を含む、請求項３記載の方法。
5. 請求項１記載の方法を実現させる命令が格納されたコンピュータ読み取り可能な媒体。
6. マスク設計用の複数の補助特徴を準備する手順と、
   何れかの決定された補助特徴が他の補助特徴と干渉するかどうかを自動決定する手順と、
   干渉する各補助特徴に対し、
   該補助特徴の、該補助特徴を生成したマスク設計のエッジに対する位置、及び
   干渉する補助特徴のマスク軸に対する向きのうちの１つ又は複数のみによって決まる優先順位値を自動割当する手順と、
   干渉を排除するため、優先順位値の低い干渉する補助特徴を自動変更する手順と、
   を有するリソグラフィマスクを設計する方法。
7. 干渉する各補助特徴に優先順位値を自動割当する手順は、干渉する補助特徴から補助される特徴までの近接性に基づいて優先順位を割当てる手順を含む、請求項６記載の方法。
8. 請求項６記載の方法を実現させる命令が格納されたコンピュータ読み取り可能な媒体。
9. 分解能が向上したリソグラフィマスクを設計する方法であって、
   リソグラフィマスク設計の複数の特徴に分解能向上補正を付与する手順と、
   二つ以上の決定された分解能向上補正が相互に作用して印刷に悪影響を与えるかどうかを自動決定する手順と、
   印刷に対する有用性が最も少ない相互作用する分解能向上補正の一つを変更する手順と、
   を有し、
   該変更は、前記分解能向上補正に割り当てられる優先順位値に基づいており、分解能向上補正の優先順位値が、
   前記分解能向上補正の、該分解能向上補正を生成したエッジに対する位置、及び
   前記分解能向上補正の、マスク座標系に対する向きの１つ又は複数のみによって決まる方法。
10. 相互作用する分解能向上補正の一つを変更する手順は、
    分解能向上補正を、優先順位値が割当てられたカテゴリーに分類する手順と、
    他の相互作用する分解能向上補正が分類されたカテゴリーよりも低い優先順位値が割当てられたカテゴリーに分類された相互作用する分解能向上補正の一つを変更する手順と、
    を含む、
    請求項９記載の方法。
11. 各補助特徴が分類されるカテゴリー並びに優先順位は、補助特徴から補助特徴が付与されるリソグラフィマスク特徴までの近接性によって、少なくとも部分的に決定される、請求項１０記載の方法。
12. リソグラフィマスク設計の複数の特徴に分解能向上補正を付与する手順は、階層的な設計情報を使用して分解能向上補正を自動決定する手順を含む、請求項９記載の方法。
13. リソグラフィマスク設計の複数の特徴に分解能向上補正を付与する手順は、平坦化された設計情報を使用して分解能向上補正を自動決定する手順を含む、請求項９記載の方法。
14. 請求項９記載の手順によって決定されたマスク設計に従って基板上にパターンを形成し、リソグラフィマスクを製造する方法。
15. 請求項９記載の方法を実現させる命令が格納されたコンピュータ読み取り可能な媒体。
16. 請求項９記載の方法によって設計されたマスクを製造するためのコンピュータ組み込み可能な記述情報を含むコンピュータ読み取り可能な媒体。
17. 請求項１０記載の方法を実現させる命令が格納されたコンピュータ読み取り可能な媒体。
18. 請求項９記載の手順を実行するようにプログラムされたコンピュータ。

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