JP4460794B2 - 露光マスクのパターン補正方法、パターン形成方法およびプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光マスクのパターン補正方法、パターン形成方法およびプログラムに係わり、特に近接効果の影響を小さくするための露光マスクのパターン補正方法、パターン形成方法およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の回路パターン寸法の微細化の要求が加速されている。これに伴い、設計パターン通りに露光マスクを作成しても、ウェハ上に設計パターン通りにパターンを形成できないという現象が生じている。この現象はウェハ上での近接効果（ＯＰＥ：Optical Proximity Effect）と呼ばれている。
【０００３】
ＯＰＥは、大別して、マスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスに要因するものがある。具体的には、リソグラフィプロセスの場合であればレジストの現像、エッチングプロセスの場合であればローディング（loading）効果に起因するものがあげられる。リソグラフィプロセスは光学的な要因であるが、マスクプロセス、エッチングプロセスは光学的な要因ではない。
【０００４】
ＯＰＥを補正する技術として、様々なＯＰＣ（Optical Proximity Correction）が提案されている。図１６は、ＯＰＣを行なうための補正ルール（ルールベースＯＰＣの場合、以下ＯＰＣルールという。）もしくは補正モデル（モデルベースＯＰＣの場合、以下ＯＰＣモデルという。）の作成手順と、ＯＰＣルールもしくはＯＰＣモデル（ＯＰＣルール／モデル）の実製品へのフィードバックをフローで示したものである（従来法）。
【０００５】
図１６に示すように、ＯＰＣルール／モデルを作成するには、それらが取得できるような評価マスクを設計データに基づいて作成する。この評価マスクは、ＯＰＣ ＴＥＧマスクと呼ばれている。この評価マスクを製品と同じマスクプロセスで作成し、この評価マスクを用いて製品と同じリソグラフィプロセス、製品と同じエッチングプロセスを行って評価ウェハを作成する。
【０００６】
図１７に、従来のＯＰＣのフローを示す。ＯＰＣルール／モデルは、上記評価ウェハのＯＰＥ評価を行い、該評価ウェハに形成されたパターンが設計データのパターンと一致するように選ばれる。このようにして選ばれたＯＰＣルール／モデルを製品の本体マスクの作成に適用する。なお、図１７の右側のフローは評価ウェハと製品の両方を示しており、ＯＰＣルール／モデルを作成するためのスループロセスの際はＯＰＣＴＥＧマスクを用いて取得される。
【０００７】
図１８に、従来のＯＰＣモデル化の手法を示す。これは実験で得られたウェハ寸法（ＣＤexp ）と計算で得られたウェハ寸法（ＣＤsim ）と一致するように、マルチガウス関数の係数Ｃｉ，ΔＬｉを選択する方法である。
【０００８】
ＯＰＣが施される製品のユニットプロセス群（マスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスなど）と、ＯＰＣルール／モデルを収得するために作成した評価マスクのユニットプロセス群とは同一のものでなければならない。
【０００９】
その理由は、評価ウェハと製品とでユニットプロセス群が異なると、評価ウェハと製品とでＯＰＥが変わってしまい、その結果として得られたＯＰＣルール／モデルが有効でなくなる可能性があるからである。
【００１０】
しかし、ユニットプロセス群を構成するマスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスの各ユニットプロセスは時代と共に進歩していくものであり、一度ＯＰＣルール／モデルが決定された後でも高精度化に向けて開発が進められていく可能性が高い。
【００１１】
従来技術では、ＯＰＣルール／モデルが決定された後にマスクプロセス、リソグラフィプロセスおよびエッチングプロセスのいずれかに変更が生じた場合、再度新規プロセスを含めたマスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスを行って評価ウェハを作成し、そのウェハのＯＰＥ評価結果から新たな補正ルールもしくは補正モデルを作成していた。
【００１２】
そのため、各ユニットプロセスのうち何か一つでも変更が生じると、その度評価ウェハの作成、評価ウェハのＯＰＥ評価などの作業を何度も行う必要があり、新たなＯＰＣルール／モデルの作成に時間がかかるという問題があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、従来のＯＰＣは、ＯＰＣルール／モデルが決定された後にユニットプロセス群に変更が生じた場合、その度評価ウェハの作成、評価ウェハのＯＰＥ評価など多大な作業を何度も行なう必要があった。
【００１４】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、ＯＰＣルール等が決定された後にユニットプロセスに変更が生じても、短時間で新たなＯＰＣルール等を作成できる露光マスクのパターン補正方法、それを用いたパターン形成方法、および上記パターン補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。すなわち、上記目的を達成するために、本発明に係る露光マスクのパターン補正方法は、露光マスクを用いた基板上のパターン形成に係るユニットプロセス群を用意する工程であって、前記ユニットプロセス群として、前記露光マスクの製造に係るユニットプロセス、前記基板上のリソグラフィに係るユニットプロセス、および前記基板上のエッチングに係るユニットプロセスを含むものを用意する工程と、前記露光マスクの製造に係るユニットプロセスまたは前記基板上のリソグラフィに係るユニットプロセスに変更が生じた場合、該変更が生じたユニットプロセスについての変更前および変更後の近接効果データに基づいて補正ルールもしくは補正モデルを設定し、前記露光マスクのパターンの近接効果補正を行う工程であって、前記変更後の近接効果データは、前記変更したユニットプロセスとその後に行われるユニットプロセスとの相関係数を用いて取得し、前記相関係数は、前記変更が生じる前の前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法と前記変更が生じた後の前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法との第１の相違と、前記変更が生じる前の前記その後に行われる前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法と前記変更が生じた後の前記その後に行われる前記ユニットプロセスを経て得られる部材の前記寸法との第２の相違との相関である前記工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
前記基板は、例えばＳｉ基板等の半導体基板、Ｓｉウェハ等の半導体ウェハ、ガラス基板等の絶縁性基板である。また、前記パターンは、例えば回路パターンである。また、上記例記以外のユニットプロセスとしては例えば酸化に係るプロセスがあげられる。
【００１７】
本発明に係る露光マスクのパターン補正方法は、変更が生じたユニットプロセスについてのみ、補正ルール等を新たに設定することにより、変更が生じてないユニットプロセスに対しては補正ルール等を設定する必要が無くなる。したがって、ＯＰＣルール等が決定された後にユニットプロセスに変更が生じても、短時間で新たなＯＰＣルール等を作成できるようになる。
【００１８】
なお、あるユニットプロセスに変更が生じた場合、その変更が無変更の残りのユニットプロセスに影響を与える可能性があるので、全てのユニットプロセスを考慮したＯＰＣルール等を作成する必要に思われるが、本発明者等の研究によれば、変更が生じたユニットプロセスについてのみ、補正ルール等を新たに設定することにより、十分な結果が得られることが分かった。
【００１９】
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記載および添付図面によって明らかになるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図である。ここでは、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスのうち露光マスク製造に係るプロセス（マスクプロセス）に変更があった場合について説明する。
【００２２】
ここで言うマスクプロセスの変更とは、露光マスク作成の際の描画プロセス、レジストプロセス、露光マスク上エッチングプロセス等のプロセスであり、さらにそれら各プロセスを構成する一要因が変更された場合も含まれる。また、対象となるパターンは、例えばＳｉ基板（Ｓｉウェハ）上に形成する回路パターンである。
【００２３】
ユニットプロセス（ここではマスクプロセス）に変更が生じた場合、露光マスクのパターン補正方法のために、ＯＰＣルール／モデルを新たに作り直す必要がある。
【００２４】
本実施形態は、この新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法に特徴があり、その他は周知のパターン形成方法と同じである。したがって、以下の説明では、新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法を中心に説明する。
【００２５】
本実施形態では、まず、変更前のマスクプロセス（旧マスクプロセス）にて得られた評価マスクの近接効果データと、変更後の露光マスク製造に係るマスクプロセス（新マスクプロセス）にて得られた評価マスクの近接効果データとに基づいて、新マスクプロセスでのＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を作成する。
【００２６】
その後、マスクプロセス変更前のＯＰＣルール／モデル（旧ＯＰＣルール／モデル）のうちマスクプロセスでのＯＰＣルール／モデルを、上記新マスクプロセスでのＯＰＣルール／モデルに読み替える。
【００２７】
このようにして得られたＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を実際の製品の回路パターン形成に使用する露光マスク（本体マスク）の作成に用い、製品にフィードバックをかける。
【００２８】
新マスクプロセスでのＯＰＣルール／モデルの作成に必要な情報としては、図２に示すように、旧ＯＰＣルール／モデルと、新旧マスクプロセス間でのマスクの寸法差またはマスクの形状差（断面形状差、平面形状差）があれば良い。
【００２９】
旧ＯＰＣルール／旧ＯＰＣモデルは既に取得されている。そのため、新ＯＰＣルール／モデルを作成するために必要な新規の評価項目は、新旧マスクプロセス問でのマスク寸法差、マスク形状差の評価だけで済む。したがって、本実施形態によれば、従来方法と比較して比較的平易かつ短時間で新ＯＰＣルール／モデルを作成できるようになる。
【００３０】
次に、マスクプロセスが変更になったときのＯＰＣルール／モデルの読み替え（一次元ＯＰＣ読み替え）について、図３を用いて具体的に説明する。ここでは、評価パターンとして、図３（ａ）に示すように、測定パターンの最近接パターンまでの距離Ｓ（Design Space）を変化させたパターンを用いる。
【００３１】
まず、旧マスクプロセスを用いて、図３（ａ）の評価パターンを有する露光マスクを作成し、旧マスクプロセスにおける露光マスク上での測定パターンの幅ＣＤとその最近接パターンまでの距離Ｓ（Design Space）との関係（一次元ＯＰＥカーブ）を取得する（ステップ１）。幅ＣＤは実測値、距離Ｓ（Design Space）は設計値である。同様に、新マスクプロセスを用いて、新マスクプロセスにおける露光マスク上でのＣＤとDesign Spaceとの関係を収得する（ステップ２）。これらのステップ１，２の結果を図３（ｂ）に示す。
【００３２】
次に、ステップ１，２の結果（新旧マスクプロセス間でのマスク寸法差）に基づいて、新マスクプロセスにおけるウェハ上でのＣＤとDesign Spaceとの関係を計算にて取得する（ステップ３）。ステップ３の結果を図３（ｃ）に示す。
【００３３】
次に、ステップ３にて取得したウェハ上でのＣＤとDesign Spaceとの関係から、新ＯＰＣルール／モデルを作成する（ステップ４）。
【００３４】
次に、マスクプロセスが変更になったときのＯＰＣルール／モデルの読み替え（二次元ＯＰＣ読み替え）について、図４を用いて具体的に説明する。ここでは、評価パターンとして、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、最近接する二つの長方形パターンの突き当て間距離Ｓ（Design Space）を変化させたパターンを用いる。
【００３５】
まず、旧マスクプロセスを用いて、図４（ａ）の評価パターンを有する露光マスクを作成し、この露光マスク上での実測による突き当て間距離（Space on Mask）と旧マスクプロセスにおける設計上の突き当て間距離（Design Space）との関係を求める（ステップ１）。同様に、新マスクプロセスを用いて、図４（ｂ）の評価パターンを有する露光マスクを作成し、実測による突き当て間距離（Space on Mask）と新マスクプロセスにおける設計値上の突き当て間距離（Design Space）との関係（二次元ＯＰＥカーブ）を求める（ステップ２）。これらのステップ１，２の結果を図３（ｂ）に示す。
【００３６】
次に、ステップ１，２の結果（新旧マスクプロセス間でのマスク寸法差）に基づいて、新マスクプロセスにおけるウェハ上での突き当て間距離（Space on Mask）と設計値上の突き当て間距離（Design Space）との関係を取得するＣＤとDesign Spaceとの関係を計算にて取得する（ステップ３）。ステップ３の結果を図４（ｃ）に示す。
【００３７】
次に、ステップ３にて取得したウェハ上での突き当て間距離（Space on Mask）と設計値上の突き当て間距離（Design Space）との関係から、新ＯＰＣルール／モデルを作成する（ステップ４）。
【００３８】
図５に、新旧マスクプロセスでのマスクデータ（ＣＤ−Ｓ関係）と旧マスクプロセスでのウェハデータ（ＣＤ−Ｓ関係）から、新マスクプロセスでのウェハデータ（ＣＤ−Ｓ関係）を取得する方法を示す。この方法は、一次元ＯＰＣ読み替え、二次元ＯＰＣ読み替えのいずれにも適用できる。
【００３９】
この方法は、マスク上での新旧マスクプロセス間のＣＤ−Ｓ関係の相違（ΔＣＤｍ）が、ウェハ上での新旧マスクプロセス間のＣＤ−Ｓ関係の相違（ΔＣＤｗ）に反映されることを利用したものである。具体的には、ΔＣＤｗは、ΔＣＤｍをＭＥＦ（Mask CD Error Factor）で除算することによって推定できることを利用する。ＭＥＦとは、図６に示すように、パターンピッチ一定の条件下でのマスク寸法とウェハ寸法の相関を示すファクタ（変更したユニットプロセスとその後工程のユニットプロセスとの相関係数）である。これを用いることでマスク上の寸法差がどれぐらいのウェハ上寸法差となるかが分かる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図である。ここでは、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスのうちリソグラフィプロセスに変更があった場合について説明する。ここで言うリソグラフィプロセスの変更とは、露光装置の照明条件、レジストプロセス、マスク条件（例えば通常マスクか位相シフトマスクかなど）等のプロセスであり、さらにそれら各プロセスを構成する一要因が変更された場合も含まれる。
【００４１】
ユニットプロセス（ここではリソグラフィプロセス）に変更が生じた場合、ＯＰＣルール／モデルを新たに作り直す必要がある。本実施形態は、この新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法に特徴があり、その他は周知の半導体装置の製造方法と同じである。したがって、以下の説明では、新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法を中心に説明する。
【００４２】
本実施形態では、まず、変更前のリソグラフィプロセス（旧リソグラフィプロセス）を用いたユニットプロセス群により作成した評価マスクの近接効果データと、変更後のリソグラフィプロセス（新リソグラフィプロセス）を用いたユニットプロセス群により作成した評価マスクの近接効果データとに基づいて、新リソグラフィプロセスでのＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を求める。
【００４３】
その後、リソグラフィプロセス変更前のＯＰＣルール／モデル（旧ＯＰＣルール／モデル）のうちリソグラフィプロセスでのＯＰＣルール／モデルを、上記新リソグラフィプロセスでのＯＰＣルール／モデルに読み替える。このようにして得られたＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を実際の製品のパターン形成に使用する露光マスク（本体マスク）の作成に用い、製品にフィードバックをかける。
【００４４】
新リソグラフィプロセスでのＯＰＣルール／モデル作成に必要な情報としては、図８に示すように、旧ＯＰＣルール／モデルと、新旧リソグラフィプロセス間でのレジストパターンの寸法差、レジストパターンの形状差（断面形状差、平面形状差）があれば良い。
【００４５】
旧ＯＰＣルール／旧ＯＰＣモデルは既に取得されている。そのため、新ＯＰＣルール／モデルを作成するために必要な新規の評価項目は、新旧リソグラフィプロセス問でのレジストパターンの寸法差、レジストパターンの形状差の評価だけで済む。したがって、本実施形態によれば、従来方法と比較して比較的平易かつ短時間で新ＯＰＣルール／モデルを作成できる。
【００４６】
（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図である。ここでは、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスのうちエッチングプロセスに変更があった場合について説明する。ここで言うエッチングプロセスの変更とは、エッチング装置、エッチング条件、被エッチング材料（成膜条件の変更も含む）等であり、さらにそれら各プロセスを構成する一要因が変更された場合も含まれる。
【００４７】
ユニットプロセス（ここではエッチングプロセス）に変更が生じた場合、ＯＰＣルール／モデルを新たに作り直す必要がある。本実施形態は、この新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法に特徴があり、その他は周知の半導体装置の製造方法と同じである。したがって、以下の説明では、新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法を中心に説明する。
【００４８】
本実施形態では、まず、変更前のエッチングプロセス（旧エッチングプロセス）を用いたユニットプロセス群により作成した評価マスクの近接効果データと、変更後のエッチングプロセス（新エッチングプロセス）を用いたユニットプロセス群により作成した評価マスクの近接効果データとに基づいて、新エッチングプロセスでのＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を求める。
【００４９】
その後、エッチングプロセス変更前のＯＰＣルール／モデル（旧ＯＰＣルール／モデル）のうちエッチングプロセスでのＯＰＣルール／モデルを、上記新エッチングプロセスでのＯＰＣルール／モデルに読み替える。このようにして得られたＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を実際の製品のパターン形成に使用する露光マスク（本体マスク）の作成に用い、製品にフィードバックをかける。
【００５０】
新エッチングプロセスでのＯＰＣルール／モデル作成に必要な情報としては、図１０に示すように、旧ＯＰＣルール／モデルと、新旧エッチングプロセス間での被エッチング部材の寸法差、被エッチング部材の形状差（断面形状差、平面形状差）があれば良い。
【００５１】
旧ＯＰＣルール／旧ＯＰＣモデルは既に取得されている。そのため、新ＯＰＣルール／モデルを作成するために必要な新規の評価項目は、新旧エッチングプロセス問での被エッチング部材（例えば絶縁膜、金属膜、半導体膜）の寸法差、被エッチング部材の形状差の評価だけで済む。したがって、本実施形態によれば、従来方法と比較して比較的平易かつ短時間で新ＯＰＣルール／モデルを作成できる。
【００５２】
（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る露光マスクのパターン補正方法のフローを模式的に示す図である。
【００５３】
第１〜第３の実施形態では、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスであるマスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスの一つをＯＰＣの対象とした場合について説明した。本実施形態では、これらの三つのユニットプロセスの全てをＯＰＣの対象とした場合について説明する。
【００５４】
具体的には、各ユニットプロセス毎にＯＰＣルール／モデルを設定し、各ユニットプロセス毎に露光マスクのパターンの近接効果補正を行う。図１１には、エッチングプロセス、リソグラフィプロセス、マスクプロセスの順で、ＯＰＣルール／モデルを設定、近接効果補正を行う方法が示されている。このとき、ＯＰＣルール／モデルの読み替えは、変更が生じたユニットプロセスについてのみ行えば良い。
【００５５】
これらの一連の近接効果補正を経て、実際の製品のパターン形成に使用する露光マスク（本体マスク）の作成に必要な描画データが得られる。なお、図１７の右側のフローは評価ウェハと製品の両方を示している。
【００５６】
ユニットプロセスによってはＯＰＣルールベース、ＯＰＣモデルベースのいずれかが良いかが異なる可能性がある。その判断は、図１１に示されたＯＰＥのDesign Space（図ではSpaceと略記）の依存性から判断できる。各ユニットプロセス毎で適切なＯＰＣの方式（ＯＰＣルールベースまたはＯＰＣモデルベース）を選択し、ＯＰＣのモデルおよびルールの最適化を図ることにより、ＯＰＣの高精度化が図れる。
【００５７】
（第５の実施形態）
図１２は、本発明の第５の実施形態に係る露光マスクのパターン補正方法のフローを模式的に示す図である。
【００５８】
本実施形態が第４の実施形態と異なる点は、ＯＰＣの対象をエッチングプロセスと、マスクプロセスとリソグラフィプロセスを一つにまとめたプロセスとの２つに分けたことにある。これは経験的にマスクプロセスのＯＰＥが他のユニットプロセス（リソグラフィプロセスとエッチングプロセス）に比べて小さいことによる。図１２には、エッチングプロセス、（リソグラフィプロセス＋マスクプロセス）の順で、ＯＰＣルール／モデルを設定、近接効果補正を行う方法が示されている。このように同じユニットプロセスを適切なＯＰＣ方式で一つにまとめることにより、ＯＰＣ処理の簡略を図れる。特にマスクプロセスのように近接効果が小さいものを含む場合には非常に有効である。
【００５９】
ここでは、エッチングプロセスに適したＯＰＣ方式と、（リソグラフィプロセス＋マスクプロセス）に適したＯＰＣ方式を選択するが、一般には前者にはルールベース、後者にはモデルベースを選択していく。これはエッチングのＯＰＥは一般に隣接パターンまでの距離に大きく依存し、（リソグラフィプロセス＋マスクプロセス）のＯＰＥは光学モデルと一致するからである。
【００６０】
また、この場合も、第４の実施形態と同様に、ＯＰＣの読み替えは、変更が生じたプロセスについてのみ行えば良く、また各プロセス毎に適切なベース（ＯＰＣルールベースまたはＯＰＣモデルベース）を選択し、ＯＰＣの高精度化が図れる。
【００６１】
（第６の実施形態）
近年、パターン被覆率に対する近接効果が顕在化しており、このパターン被覆率を考慮してＯＰＣを行うことが重要となってきている。被覆率パターンを考慮しない場合（従来）、図１３に示すように、被覆率が固定された評価マスクを作成し、この評価マスクを用いて一次元（１Ｄ）ＯＰＥカーブを取得し、これに基づいてＯＰＣルール／モデルを作成し、製品に展開する。
【００６２】
これに対して、被覆率パターンを考慮する本実施形態の場合、図１４に示すように、複数の被覆率についてそれぞれ評価マスクを作成し、これらの評価マスクを用いて複数の被覆率についてそれぞれ１Ｄ ＯＰＥカーブを取得し、これらの１Ｄ ＯＰＥカーブの中から製品の被覆率に相当するものを選び、この選んだ１Ｄ ＯＰＥカーブに基づいてＯＰＣルール／モデルを作成し、実際の製品のパターン形成に展開する。
【００６３】
図１５に、パターン被覆率を考慮した露光マスクのパターン補正方法のフローを示す。ここでは、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスのうちエッチングプロセスに変更があった場合について説明する。
【００６４】
図１５（ａ）は、旧マスクプロセスでのマスク上での被覆率が異なる複数の１Ｄ ＯＰＥカーブ（旧１Ｄ ＯＰＥカーブ）を示している。
【００６５】
図１５（ｂ）は、上記複数の旧１Ｄ ＯＰＥカーブの中から製品の被覆率に相当する１Ｄ ＯＰＥカーブに対応したＯＰＣルール／モデル（旧ＯＰＣルール／モデル）を選ぶことによって、ウェハ上で十分な工程能力が得られていることを示している。ここで言う工程能力とは、ＯＰＥに対して許容される値（スペック:Spec.）に対する、近接効果補正後のＯＰＥに対する比で表されるものである。図１５（ｃ）、図１５（ｄ）の横軸は、ウェハ上でのＣＤ−Ｓ関係から得られるＣＤの最大値と最小値の差（ＣＤのばらつきの大きさ）である。
【００６６】
マスクプロセスに変更が生じた場合、まず、図１５（ｃ）に示すように、新マスクプロセスでのマスク上での被覆率が異なる複数の１Ｄ ＯＰＥカーブ（新１Ｄ ＯＰＥカーブ）を取得する。
【００６７】
次に、図１５（ｄ）に示すように、新マスクプロセスと旧ＯＰＣルール／モデルとでのウェハ上での工程能力を取得する。このとき、工程能力が許容される値（スペック:Spec.）内に収まっていれば、旧ＯＰＣルール／モデルを使用する。収まっていない場合には、工程能力が十分大きくなるように、ＯＰＣルール／モデルの見直しを行なう。この見直しは第１の実施形態の新ＯＰＣルール／モデルの取得方法に準じる
ここでは、マスクプロセスに変更が生じた場合について説明したが、リソグラフィプロセスもしくはエッチングプロセスに変更が生じた場合でも本発明は有効である。
【００６８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、基板はＳｉ基板（Ｓｉウェハ）等のように半導体材料で形成されたものの他に、例えばガラス基板も使用可能である。
【００６９】
また、上記実施形態の露光マスクのパターン補正方法は、コンピュータに所定の手段を実行させるための（あるいはコンピュータを所定の手段として機能させるための、あるいはコンピュータに所定の機能を実現させるための）プログラムとして実施することもでき、さらに該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として実施することもできる。
【００７０】
また、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決できる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳説したように本発明によれば、ＯＰＣルール等が決定された後にユニットプロセスに変更が生じても、短時間で新たなＯＰＣルール等を作成できる露光マスクのパターン補正方法、パターン形成方法およびプログラムを実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図
【図２】同実施形態に係る新ＯＰＣルール／モデルの取得方法の流れを模式的に示す図
【図３】ＯＰＣルール／モデルの読み替え（一次元ＯＰＣ読み替え）を説明するための図
【図４】ＯＰＣルール／モデルの読み替え（二次元ＯＰＣ読み替え）を説明するための図
【図５】新旧マスクプロセスでのマスクデータと旧マスクプロセスでのウェハデータから、新マスクプロセスでのウェハデータを取得する方法を説明するための図
【図６】ＭＥＦの定義を説明するための図
【図７】本発明の第２の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図
【図８】同実施形態に係る新ＯＰＣルール／モデルの取得方法の流れを模式的に示す図
【図９】本発明の第３の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図
【図１０】同実施形態に係る新ＯＰＣルール／モデルの取得方法の流れを模式的に示す図
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る露光マスクのパターン補正方法のフローを模式的に示す図
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る露光マスクのパターン補正方法のフローを模式的に示す図
【図１３】被覆率パターンを考慮しない従来のＯＰＣを示す図
【図１４】被覆率パターンを考慮した本発明のＯＰＣを示す図
【図１５】本発明の第６の実施形態に係るパターン被覆率を考慮した露光マスクのパターン補正方法を説明するための図
【図１６】従来のユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図
【図１７】従来のＯＰＣのフローを示す図
【図１８】従来のＯＰＣモデル化の手法を示す図
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光マスクのパターン補正方法、パターン形成方法およびプログラムに係わり、特に近接効果の影響を小さくするための露光マスクのパターン補正方法、パターン形成方法およびプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の回路パターン寸法の微細化の要求が加速されている。これに伴い、設計パターン通りに露光マスクを作成しても、ウェハ上に設計パターン通りにパターンを形成できないという現象が生じている。この現象はウェハ上での近接効果（ＯＰＥ：Optical Proximity Effect）と呼ばれている。
【０００３】
ＯＰＥは、大別して、マスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスに要因するものがある。具体的には、リソグラフィプロセスの場合であればレジストの現像、エッチングプロセスの場合であればローディング（loading）効果に起因するものがあげられる。リソグラフィプロセスは光学的な要因であるが、マスクプロセス、エッチングプロセスは光学的な要因ではない。
【０００４】
ＯＰＥを補正する技術として、様々なＯＰＣ（Optical Proximity Correction）が提案されている。図１６は、ＯＰＣを行なうための補正ルール（ルールベースＯＰＣの場合、以下ＯＰＣルールという。）もしくは補正モデル（モデルベースＯＰＣの場合、以下ＯＰＣモデルという。）の作成手順と、ＯＰＣルールもしくはＯＰＣモデル（ＯＰＣルール／モデル）の実製品へのフィードバックをフローで示したものである（従来法）。
【０００５】
図１６に示すように、ＯＰＣルール／モデルを作成するには、それらが取得できるような評価マスクを設計データに基づいて作成する。この評価マスクは、ＯＰＣ ＴＥＧマスクと呼ばれている。この評価マスクを製品と同じマスクプロセスで作成し、この評価マスクを用いて製品と同じリソグラフィプロセス、製品と同じエッチングプロセスを行って評価ウェハを作成する。
【０００６】
図１７に、従来のＯＰＣのフローを示す。ＯＰＣルール／モデルは、上記評価ウェハのＯＰＥ評価を行い、該評価ウェハに形成されたパターンが設計データのパターンと一致するように選ばれる。このようにして選ばれたＯＰＣルール／モデルを製品の本体マスクの作成に適用する。なお、図１７の右側のフローは評価ウェハと製品の両方を示しており、ＯＰＣルール／モデルを作成するためのスループロセスの際はＯＰＣＴＥＧマスクを用いて取得される。
【０００７】
図１８に、従来のＯＰＣモデル化の手法を示す。これは実験で得られたウェハ寸法（ＣＤexp ）と計算で得られたウェハ寸法（ＣＤsim ）と一致するように、マルチガウス関数の係数Ｃｉ，ΔＬｉを選択する方法である。
【０００８】
ＯＰＣが施される製品のユニットプロセス群（マスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスなど）と、ＯＰＣルール／モデルを収得するために作成した評価マスクのユニットプロセス群とは同一のものでなければならない。
【０００９】
その理由は、評価ウェハと製品とでユニットプロセス群が異なると、評価ウェハと製品とでＯＰＥが変わってしまい、その結果として得られたＯＰＣルール／モデルが有効でなくなる可能性があるからである。
【００１０】
しかし、ユニットプロセス群を構成するマスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスの各ユニットプロセスは時代と共に進歩していくものであり、一度ＯＰＣルール／モデルが決定された後でも高精度化に向けて開発が進められていく可能性が高い。
【００１１】
従来技術では、ＯＰＣルール／モデルが決定された後にマスクプロセス、リソグラフィプロセスおよびエッチングプロセスのいずれかに変更が生じた場合、再度新規プロセスを含めたマスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスを行って評価ウェハを作成し、そのウェハのＯＰＥ評価結果から新たな補正ルールもしくは補正モデルを作成していた。
【００１２】
そのため、各ユニットプロセスのうち何か一つでも変更が生じると、その度評価ウェハの作成、評価ウェハのＯＰＥ評価などの作業を何度も行う必要があり、新たなＯＰＣルール／モデルの作成に時間がかかるという問題があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、従来のＯＰＣは、ＯＰＣルール／モデルが決定された後にユニットプロセス群に変更が生じた場合、その度評価ウェハの作成、評価ウェハのＯＰＥ評価など多大な作業を何度も行なう必要があった。
【００１４】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的とするところは、ＯＰＣルール等が決定された後にユニットプロセスに変更が生じても、短時間で新たなＯＰＣルール等を作成できる露光マスクのパターン補正方法、それを用いたパターン形成方法、および上記パターン補正方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。すなわち、上記目的を達成するために、本発明に係る露光マスクのパターン補正方法は、露光マスクを用いた基板上のパターン形成に係るユニットプロセス群を用意する工程であって、前記ユニットプロセス群として、前記露光マスクの製造に係るユニットプロセス、前記基板上のリソグラフィに係るユニットプロセス、および前記基板上のエッチングに係るユニットプロセスを含むものを用意する工程と、前記露光マスクの製造に係るユニットプロセスまたは前記基板上のリソグラフィに係るユニットプロセスに変更が生じた場合、該変更が生じたユニットプロセスについての変更前および変更後の近接効果データに基づいて補正ルールもしくは補正モデルを設定し、前記露光マスクのパターンの近接効果補正を行う工程であって、前記変更後の近接効果データは、前記変更したユニットプロセスとその後に行われるユニットプロセスとの相関係数を用いて取得し、前記相関係数は、前記変更が生じる前の前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法と前記変更が生じた後の前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法との第１の相違と、前記変更が生じる前の前記その後に行われる前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法と前記変更が生じた後の前記その後に行われる前記ユニットプロセスを経て得られる部材の前記寸法との第２の相違との相関である前記工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
前記基板は、例えばＳｉ基板等の半導体基板、Ｓｉウェハ等の半導体ウェハ、ガラス基板等の絶縁性基板である。また、前記パターンは、例えば回路パターンである。また、上記例記以外のユニットプロセスとしては例えば酸化に係るプロセスがあげられる。
【００１７】
本発明に係る露光マスクのパターン補正方法は、変更が生じたユニットプロセスについてのみ、補正ルール等を新たに設定することにより、変更が生じてないユニットプロセスに対しては補正ルール等を設定する必要が無くなる。したがって、ＯＰＣルール等が決定された後にユニットプロセスに変更が生じても、短時間で新たなＯＰＣルール等を作成できるようになる。
【００１８】
なお、あるユニットプロセスに変更が生じた場合、その変更が無変更の残りのユニットプロセスに影響を与える可能性があるので、全てのユニットプロセスを考慮したＯＰＣルール等を作成する必要に思われるが、本発明者等の研究によれば、変更が生じたユニットプロセスについてのみ、補正ルール等を新たに設定することにより、十分な結果が得られることが分かった。
【００１９】
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記載および添付図面によって明らかになるであろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態（以下、実施形態という）を説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図である。ここでは、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスのうち露光マスク製造に係るプロセス（マスクプロセス）に変更があった場合について説明する。
【００２２】
ここで言うマスクプロセスの変更とは、露光マスク作成の際の描画プロセス、レジストプロセス、露光マスク上エッチングプロセス等のプロセスであり、さらにそれら各プロセスを構成する一要因が変更された場合も含まれる。また、対象となるパターンは、例えばＳｉ基板（Ｓｉウェハ）上に形成する回路パターンである。
【００２３】
ユニットプロセス（ここではマスクプロセス）に変更が生じた場合、露光マスクのパターン補正方法のために、ＯＰＣルール／モデルを新たに作り直す必要がある。
【００２４】
本実施形態は、この新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法に特徴があり、その他は周知のパターン形成方法と同じである。したがって、以下の説明では、新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法を中心に説明する。
【００２５】
本実施形態では、まず、変更前のマスクプロセス（旧マスクプロセス）にて得られた評価マスクの近接効果データと、変更後の露光マスク製造に係るマスクプロセス（新マスクプロセス）にて得られた評価マスクの近接効果データとに基づいて、新マスクプロセスでのＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を作成する。
【００２６】
その後、マスクプロセス変更前のＯＰＣルール／モデル（旧ＯＰＣルール／モデル）のうちマスクプロセスでのＯＰＣルール／モデルを、上記新マスクプロセスでのＯＰＣルール／モデルに読み替える。
【００２７】
このようにして得られたＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を実際の製品の回路パターン形成に使用する露光マスク（本体マスク）の作成に用い、製品にフィードバックをかける。
【００２８】
新マスクプロセスでのＯＰＣルール／モデルの作成に必要な情報としては、図２に示すように、旧ＯＰＣルール／モデルと、新旧マスクプロセス間でのマスクの寸法差またはマスクの形状差（断面形状差、平面形状差）があれば良い。
【００２９】
旧ＯＰＣルール／旧ＯＰＣモデルは既に取得されている。そのため、新ＯＰＣルール／モデルを作成するために必要な新規の評価項目は、新旧マスクプロセス問でのマスク寸法差、マスク形状差の評価だけで済む。したがって、本実施形態によれば、従来方法と比較して比較的平易かつ短時間で新ＯＰＣルール／モデルを作成できるようになる。
【００３０】
次に、マスクプロセスが変更になったときのＯＰＣルール／モデルの読み替え（一次元ＯＰＣ読み替え）について、図３を用いて具体的に説明する。ここでは、評価パターンとして、図３（ａ）に示すように、測定パターンの最近接パターンまでの距離Ｓ（Design Space）を変化させたパターンを用いる。
【００３１】
まず、旧マスクプロセスを用いて、図３（ａ）の評価パターンを有する露光マスクを作成し、旧マスクプロセスにおける露光マスク上での測定パターンの幅ＣＤとその最近接パターンまでの距離Ｓ（Design Space）との関係（一次元ＯＰＥカーブ）を取得する（ステップ１）。幅ＣＤは実測値、距離Ｓ（Design Space）は設計値である。同様に、新マスクプロセスを用いて、新マスクプロセスにおける露光マスク上でのＣＤとDesign Spaceとの関係を収得する（ステップ２）。これらのステップ１，２の結果を図３（ｂ）に示す。
【００３２】
次に、ステップ１，２の結果（新旧マスクプロセス間でのマスク寸法差）に基づいて、新マスクプロセスにおけるウェハ上でのＣＤとDesign Spaceとの関係を計算にて取得する（ステップ３）。ステップ３の結果を図３（ｃ）に示す。
【００３３】
次に、ステップ３にて取得したウェハ上でのＣＤとDesign Spaceとの関係から、新ＯＰＣルール／モデルを作成する（ステップ４）。
【００３４】
次に、マスクプロセスが変更になったときのＯＰＣルール／モデルの読み替え（二次元ＯＰＣ読み替え）について、図４を用いて具体的に説明する。ここでは、評価パターンとして、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、最近接する二つの長方形パターンの突き当て間距離Ｓ（Design Space）を変化させたパターンを用いる。
【００３５】
まず、旧マスクプロセスを用いて、図４（ａ）の評価パターンを有する露光マスクを作成し、この露光マスク上での実測による突き当て間距離（Space on Mask）と旧マスクプロセスにおける設計上の突き当て間距離（Design Space）との関係を求める（ステップ１）。同様に、新マスクプロセスを用いて、図４（ｂ）の評価パターンを有する露光マスクを作成し、実測による突き当て間距離（Space on Mask）と新マスクプロセスにおける設計値上の突き当て間距離（Design Space）との関係（二次元ＯＰＥカーブ）を求める（ステップ２）。これらのステップ１，２の結果を図３（ｂ）に示す。
【００３６】
次に、ステップ１，２の結果（新旧マスクプロセス間でのマスク寸法差）に基づいて、新マスクプロセスにおけるウェハ上での突き当て間距離（Space on Mask）と設計値上の突き当て間距離（Design Space）との関係を取得するＣＤとDesign Spaceとの関係を計算にて取得する（ステップ３）。ステップ３の結果を図４（ｃ）に示す。
【００３７】
次に、ステップ３にて取得したウェハ上での突き当て間距離（Space on Mask）と設計値上の突き当て間距離（Design Space）との関係から、新ＯＰＣルール／モデルを作成する（ステップ４）。
【００３８】
図５に、新旧マスクプロセスでのマスクデータ（ＣＤ−Ｓ関係）と旧マスクプロセスでのウェハデータ（ＣＤ−Ｓ関係）から、新マスクプロセスでのウェハデータ（ＣＤ−Ｓ関係）を取得する方法を示す。この方法は、一次元ＯＰＣ読み替え、二次元ＯＰＣ読み替えのいずれにも適用できる。
【００３９】
この方法は、マスク上での新旧マスクプロセス間のＣＤ−Ｓ関係の相違（ΔＣＤｍ）が、ウェハ上での新旧マスクプロセス間のＣＤ−Ｓ関係の相違（ΔＣＤｗ）に反映されることを利用したものである。具体的には、ΔＣＤｗは、ΔＣＤｍをＭＥＦ（Mask CD Error Factor）で除算することによって推定できることを利用する。ＭＥＦとは、図６に示すように、パターンピッチ一定の条件下でのマスク寸法とウェハ寸法の相関を示すファクタ（変更したユニットプロセスとその後工程のユニットプロセスとの相関係数）である。これを用いることでマスク上の寸法差がどれぐらいのウェハ上寸法差となるかが分かる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図である。ここでは、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスのうちリソグラフィプロセスに変更があった場合について説明する。ここで言うリソグラフィプロセスの変更とは、露光装置の照明条件、レジストプロセス、マスク条件（例えば通常マスクか位相シフトマスクかなど）等のプロセスであり、さらにそれら各プロセスを構成する一要因が変更された場合も含まれる。
【００４１】
ユニットプロセス（ここではリソグラフィプロセス）に変更が生じた場合、ＯＰＣルール／モデルを新たに作り直す必要がある。本実施形態は、この新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法に特徴があり、その他は周知の半導体装置の製造方法と同じである。したがって、以下の説明では、新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法を中心に説明する。
【００４２】
本実施形態では、まず、変更前のリソグラフィプロセス（旧リソグラフィプロセス）を用いたユニットプロセス群により作成した評価マスクの近接効果データと、変更後のリソグラフィプロセス（新リソグラフィプロセス）を用いたユニットプロセス群により作成した評価マスクの近接効果データとに基づいて、新リソグラフィプロセスでのＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を求める。
【００４３】
その後、リソグラフィプロセス変更前のＯＰＣルール／モデル（旧ＯＰＣルール／モデル）のうちリソグラフィプロセスでのＯＰＣルール／モデルを、上記新リソグラフィプロセスでのＯＰＣルール／モデルに読み替える。このようにして得られたＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を実際の製品のパターン形成に使用する露光マスク（本体マスク）の作成に用い、製品にフィードバックをかける。
【００４４】
新リソグラフィプロセスでのＯＰＣルール／モデル作成に必要な情報としては、図８に示すように、旧ＯＰＣルール／モデルと、新旧リソグラフィプロセス間でのレジストパターンの寸法差、レジストパターンの形状差（断面形状差、平面形状差）があれば良い。
【００４５】
旧ＯＰＣルール／旧ＯＰＣモデルは既に取得されている。そのため、新ＯＰＣルール／モデルを作成するために必要な新規の評価項目は、新旧リソグラフィプロセス問でのレジストパターンの寸法差、レジストパターンの形状差の評価だけで済む。したがって、本実施形態によれば、従来方法と比較して比較的平易かつ短時間で新ＯＰＣルール／モデルを作成できる。
【００４６】
（第３の実施形態）
図９は、本発明の第３の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図である。ここでは、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスのうちエッチングプロセスに変更があった場合について説明する。ここで言うエッチングプロセスの変更とは、エッチング装置、エッチング条件、被エッチング材料（成膜条件の変更も含む）等であり、さらにそれら各プロセスを構成する一要因が変更された場合も含まれる。
【００４７】
ユニットプロセス（ここではエッチングプロセス）に変更が生じた場合、ＯＰＣルール／モデルを新たに作り直す必要がある。本実施形態は、この新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法に特徴があり、その他は周知の半導体装置の製造方法と同じである。したがって、以下の説明では、新しいＯＰＣルール／モデルの作成方法を中心に説明する。
【００４８】
本実施形態では、まず、変更前のエッチングプロセス（旧エッチングプロセス）を用いたユニットプロセス群により作成した評価マスクの近接効果データと、変更後のエッチングプロセス（新エッチングプロセス）を用いたユニットプロセス群により作成した評価マスクの近接効果データとに基づいて、新エッチングプロセスでのＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を求める。
【００４９】
その後、エッチングプロセス変更前のＯＰＣルール／モデル（旧ＯＰＣルール／モデル）のうちエッチングプロセスでのＯＰＣルール／モデルを、上記新エッチングプロセスでのＯＰＣルール／モデルに読み替える。このようにして得られたＯＰＣルール／モデル（新ＯＰＣルール／モデル）を実際の製品のパターン形成に使用する露光マスク（本体マスク）の作成に用い、製品にフィードバックをかける。
【００５０】
新エッチングプロセスでのＯＰＣルール／モデル作成に必要な情報としては、図１０に示すように、旧ＯＰＣルール／モデルと、新旧エッチングプロセス間での被エッチング部材の寸法差、被エッチング部材の形状差（断面形状差、平面形状差）があれば良い。
【００５１】
旧ＯＰＣルール／旧ＯＰＣモデルは既に取得されている。そのため、新ＯＰＣルール／モデルを作成するために必要な新規の評価項目は、新旧エッチングプロセス問での被エッチング部材（例えば絶縁膜、金属膜、半導体膜）の寸法差、被エッチング部材の形状差の評価だけで済む。したがって、本実施形態によれば、従来方法と比較して比較的平易かつ短時間で新ＯＰＣルール／モデルを作成できる。
【００５２】
（第４の実施形態）
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る露光マスクのパターン補正方法のフローを模式的に示す図である。
【００５３】
第１〜第３の実施形態では、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスであるマスクプロセス、リソグラフィプロセス、エッチングプロセスの一つをＯＰＣの対象とした場合について説明した。本実施形態では、これらの三つのユニットプロセスの全てをＯＰＣの対象とした場合について説明する。
【００５４】
具体的には、各ユニットプロセス毎にＯＰＣルール／モデルを設定し、各ユニットプロセス毎に露光マスクのパターンの近接効果補正を行う。図１１には、エッチングプロセス、リソグラフィプロセス、マスクプロセスの順で、ＯＰＣルール／モデルを設定、近接効果補正を行う方法が示されている。このとき、ＯＰＣルール／モデルの読み替えは、変更が生じたユニットプロセスについてのみ行えば良い。
【００５５】
これらの一連の近接効果補正を経て、実際の製品のパターン形成に使用する露光マスク（本体マスク）の作成に必要な描画データが得られる。なお、図１７の右側のフローは評価ウェハと製品の両方を示している。
【００５６】
ユニットプロセスによってはＯＰＣルールベース、ＯＰＣモデルベースのいずれかが良いかが異なる可能性がある。その判断は、図１１に示されたＯＰＥのDesign Space（図ではSpaceと略記）の依存性から判断できる。各ユニットプロセス毎で適切なＯＰＣの方式（ＯＰＣルールベースまたはＯＰＣモデルベース）を選択し、ＯＰＣのモデルおよびルールの最適化を図ることにより、ＯＰＣの高精度化が図れる。
【００５７】
（第５の実施形態）
図１２は、本発明の第５の実施形態に係る露光マスクのパターン補正方法のフローを模式的に示す図である。
【００５８】
本実施形態が第４の実施形態と異なる点は、ＯＰＣの対象をエッチングプロセスと、マスクプロセスとリソグラフィプロセスを一つにまとめたプロセスとの２つに分けたことにある。これは経験的にマスクプロセスのＯＰＥが他のユニットプロセス（リソグラフィプロセスとエッチングプロセス）に比べて小さいことによる。図１２には、エッチングプロセス、（リソグラフィプロセス＋マスクプロセス）の順で、ＯＰＣルール／モデルを設定、近接効果補正を行う方法が示されている。このように同じユニットプロセスを適切なＯＰＣ方式で一つにまとめることにより、ＯＰＣ処理の簡略を図れる。特にマスクプロセスのように近接効果が小さいものを含む場合には非常に有効である。
【００５９】
ここでは、エッチングプロセスに適したＯＰＣ方式と、（リソグラフィプロセス＋マスクプロセス）に適したＯＰＣ方式を選択するが、一般には前者にはルールベース、後者にはモデルベースを選択していく。これはエッチングのＯＰＥは一般に隣接パターンまでの距離に大きく依存し、（リソグラフィプロセス＋マスクプロセス）のＯＰＥは光学モデルと一致するからである。
【００６０】
また、この場合も、第４の実施形態と同様に、ＯＰＣの読み替えは、変更が生じたプロセスについてのみ行えば良く、また各プロセス毎に適切なベース（ＯＰＣルールベースまたはＯＰＣモデルベース）を選択し、ＯＰＣの高精度化が図れる。
【００６１】
（第６の実施形態）
近年、パターン被覆率に対する近接効果が顕在化しており、このパターン被覆率を考慮してＯＰＣを行うことが重要となってきている。被覆率パターンを考慮しない場合（従来）、図１３に示すように、被覆率が固定された評価マスクを作成し、この評価マスクを用いて一次元（１Ｄ）ＯＰＥカーブを取得し、これに基づいてＯＰＣルール／モデルを作成し、製品に展開する。
【００６２】
これに対して、被覆率パターンを考慮する本実施形態の場合、図１４に示すように、複数の被覆率についてそれぞれ評価マスクを作成し、これらの評価マスクを用いて複数の被覆率についてそれぞれ１Ｄ ＯＰＥカーブを取得し、これらの１Ｄ ＯＰＥカーブの中から製品の被覆率に相当するものを選び、この選んだ１Ｄ ＯＰＥカーブに基づいてＯＰＣルール／モデルを作成し、実際の製品のパターン形成に展開する。
【００６３】
図１５に、パターン被覆率を考慮した露光マスクのパターン補正方法のフローを示す。ここでは、ユニットプロセス群を構成するユニットプロセスのうちエッチングプロセスに変更があった場合について説明する。
【００６４】
図１５（ａ）は、旧マスクプロセスでのマスク上での被覆率が異なる複数の１Ｄ ＯＰＥカーブ（旧１Ｄ ＯＰＥカーブ）を示している。
【００６５】
図１５（ｂ）は、上記複数の旧１Ｄ ＯＰＥカーブの中から製品の被覆率に相当する１Ｄ ＯＰＥカーブに対応したＯＰＣルール／モデル（旧ＯＰＣルール／モデル）を選ぶことによって、ウェハ上で十分な工程能力が得られていることを示している。ここで言う工程能力とは、ＯＰＥに対して許容される値（スペック:Spec.）に対する、近接効果補正後のＯＰＥに対する比で表されるものである。図１５（ｃ）、図１５（ｄ）の横軸は、ウェハ上でのＣＤ−Ｓ関係から得られるＣＤの最大値と最小値の差（ＣＤのばらつきの大きさ）である。
【００６６】
マスクプロセスに変更が生じた場合、まず、図１５（ｃ）に示すように、新マスクプロセスでのマスク上での被覆率が異なる複数の１Ｄ ＯＰＥカーブ（新１Ｄ ＯＰＥカーブ）を取得する。
【００６７】
次に、図１５（ｄ）に示すように、新マスクプロセスと旧ＯＰＣルール／モデルとでのウェハ上での工程能力を取得する。このとき、工程能力が許容される値（スペック:Spec.）内に収まっていれば、旧ＯＰＣルール／モデルを使用する。収まっていない場合には、工程能力が十分大きくなるように、ＯＰＣルール／モデルの見直しを行なう。この見直しは第１の実施形態の新ＯＰＣルール／モデルの取得方法に準じる
ここでは、マスクプロセスに変更が生じた場合について説明したが、リソグラフィプロセスもしくはエッチングプロセスに変更が生じた場合でも本発明は有効である。
【００６８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、基板はＳｉ基板（Ｓｉウェハ）等のように半導体材料で形成されたものの他に、例えばガラス基板も使用可能である。
【００６９】
また、上記実施形態の露光マスクのパターン補正方法は、コンピュータに所定の手段を実行させるための（あるいはコンピュータを所定の手段として機能させるための、あるいはコンピュータに所定の機能を実現させるための）プログラムとして実施することもでき、さらに該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として実施することもできる。
【００７０】
また、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題を解決できる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施できる。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳説したように本発明によれば、ＯＰＣルール等が決定された後にユニットプロセスに変更が生じても、短時間で新たなＯＰＣルール等を作成できる露光マスクのパターン補正方法、パターン形成方法およびプログラムを実現できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図
【図２】同実施形態に係る新ＯＰＣルール／モデルの取得方法の流れを模式的に示す図
【図３】ＯＰＣルール／モデルの読み替え（一次元ＯＰＣ読み替え）を説明するための図
【図４】ＯＰＣルール／モデルの読み替え（二次元ＯＰＣ読み替え）を説明するための図
【図５】新旧マスクプロセスでのマスクデータと旧マスクプロセスでのウェハデータから、新マスクプロセスでのウェハデータを取得する方法を説明するための図
【図６】ＭＥＦの定義を説明するための図
【図７】本発明の第２の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図
【図８】同実施形態に係る新ＯＰＣルール／モデルの取得方法の流れを模式的に示す図
【図９】本発明の第３の実施形態に係るユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図
【図１０】同実施形態に係る新ＯＰＣルール／モデルの取得方法の流れを模式的に示す図
【図１１】本発明の第４の実施形態に係る露光マスクのパターン補正方法のフローを模式的に示す図
【図１２】本発明の第５の実施形態に係る露光マスクのパターン補正方法のフローを模式的に示す図
【図１３】被覆率パターンを考慮しない従来のＯＰＣを示す図
【図１４】被覆率パターンを考慮した本発明のＯＰＣを示す図
【図１５】本発明の第６の実施形態に係るパターン被覆率を考慮した露光マスクのパターン補正方法を説明するための図
【図１６】従来のユニットプロセス群の一部に変更があった場合のパターン形成方法のフローを模式的に示す図
【図１７】従来のＯＰＣのフローを示す図
【図１８】従来のＯＰＣモデル化の手法を示す図
Claims (9)
- 露光マスクを用いた基板上のパターン形成に係るユニットプロセス群を用意する工程であって、前記ユニットプロセス群として、前記露光マスクの製造に係るユニットプロセス、前記基板上のリソグラフィに係るユニットプロセス、および前記基板上のエッチングに係るユニットプロセスを含むものを用意する工程と、
前記露光マスクの製造に係るユニットプロセスまたは前記基板上のリソグラフィに係るユニットプロセスに変更が生じた場合、該変更が生じたユニットプロセスについての変更前および変更後の近接効果データに基づいて補正ルールもしくは補正モデルを設定し、前記露光マスクのパターンの近接効果補正を行う工程であって、
前記変更後の近接効果データは、前記変更したユニットプロセスとその後に行われるユニットプロセスとの相関係数を用いて取得し、前記相関係数は、前記変更が生じる前の前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法と前記変更が生じた後の前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法との第１の相違と、前記変更が生じる前の前記その後に行われる前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法と前記変更が生じた後の前記その後に行われる前記ユニットプロセスを経て得られる部材の前記寸法との第２の相違との相関である前記工程と
を有することを特徴とする露光マスクのパターン補正方法。 - 前記補正ルールもしくは補正モデルの設定の一部もしくは全てに実験データもしくはシミュレーションデータを用いることを特徴とする請求項１に記載の露光マスクのパターン補正方法。
- 前記変更したユニットプロセスが前記露光マスクの製造に係るユニットプロセスの場合、前記変更が生じる前および生じた後の前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法は前記露光マスクのパターンの寸法であり、前記変更が生じる前および生じた後の前記その後に行われる前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法は前記基板上のパターンの寸法であることを特徴とする請求項１または２に記載の露光マスクのパターン補正方法。
- 前記変更したユニットプロセスが前記露光マスクの製造に係るユニットプロセスの場合、前記相関係数はＭＥＦ（Mask CD Error Factor）に基づくものであることを特徴とする請求項３に記載の露光マスクのパターン補正方法。
- 前記変更が生じたユニットプロセスの数が複数の場合、変更した各ユニットプロセス毎に前記露光マスクのパターンの前記近接効果補正を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の露光マスクのパターン補正方法。
- 前記露光マスクの製造に係るユニットプロセス、前記リソグラフィに係るユニットプロセス、および前記エッチングに係るユニットプロセスが変更した場合、前記エッチングに係るユニットプロセスについて前記露光マスクのパターンの前記近接効果補正を行った後、前記露光マスクの製造に係るユニットプロセスと前記リソグラフィに係るユニットプロセスとをまとめたものについて前記露光マスクのパターンの前記近接効果補正を行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の露光マスクのパターン補正方法。
- 前記近接効果の補正のために用いるデータは、パターン被覆率に対する近接効果データを含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の露光マスクのパターン補正方法。
- 基板上にパターンを形成するための露光マスクを形成する工程と、
前記パターンの形成に係るユニットプロセス群のうち露光マスクの製造に係るユニットプロセスまたは前記基板上のリソグラフィに係るユニットプロセスに変更が生じた場合、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の露光マスクのパターン補正方法を用いて前記露光マスクのパターン補正を行う工程と、
このパターン補正を行った露光マスクを用いて基板上にパターンを形成する工程とを有することを特徴とするパターン形成方法。 - コンピュータを、
露光マスクを用いた基板上のパターン形成に係るユニットプロセス群のデータを受け入れる手段であって、前記ユニットプロセス群のデータとして、前記露光マスクの製造に係るユニットプロセスのデータ、前記基板上のリソグラフィに係るユニットプロセスのデータ、および前記基板上のエッチングに係るユニットプロセスのデータを含むものを受け入れる前記手段と、
前記露光マスクの製造に係るユニットプロセスまたは前記基板上のリソグラフィに係るユニットプロセスに変更が生じた場合、該変更が生じたユニットプロセスについての変更前および変更後の近接効果データに基づいて補正ルールもしくは補正モデルを設定し、前記露光マスクのパターンの近接効果補正を行わせる手段であって、前記変更後の近接効果データは、前記変更したユニットプロセスとその後に行われるユニットプロセスとの相関係数を用いて取得されたものであり、前記相関係数は、前記変更が生じる前の前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法と前記変更が生じた後の前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法との第１の相違と、前記変更が生じる前の前記その後に行われる前記ユニットプロセスを経て得られる部材の寸法と前記変更が生じた後の前記その後に行われる前記ユニットプロセスを経て得られる部材の前記寸法との第２の相違との相関である前記手段との二つの手段として機能させるためのプログラム。
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