JP4728042B2 - マスクパターン作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、フォトマスク製造用のマスクパターン作成方法に関する。

半導体装置の回路パターンの微細化に伴い、リソグラフィ工程によって半導体基板上に形成されるパターンの線幅を精度よく制御する技術が必要となる。リソグラフィ工程に用いられるフォトマスクの製造には、電子ビーム（ＥＢ）等を用いた描画装置が用いられる。例えば、半導体装置のレイアウトに基づいて設計された回路パターンが、描画装置によりマスクブランク上のレジスト膜に転写される。レジスト膜の転写像をマスクとして、マスクブランクのクロム（Ｃｒ）等の遮光膜が除去されてフォトマスクが製造される。

フォトマスクのマスクパターンから露光装置により半導体基板上のレジスト膜に転写されたレジストパターンに、寸法変動が生じる場合がある。レジストパターンの寸法が変動する原因の一つに、露光装置での露光工程で発生する光近接効果（ＯＰＥ）がある。ＯＰＥは、解像限界付近の寸法のパターンに顕著に現れる。ＯＰＥは、対象パターンの周囲数μｍの局所的な領域のパターン配置を考慮したリソグラフィシミュレーションから寸法変動を予測することができる。予測された寸法変動に基づいてマスクパターン寸法を補正する光近接効果補正（ＯＰＣ）により、レジストパターンの寸法変動を抑制することができる。

また、フォトマスク上に転写されたマスクパターンに、寸法変動が生じる場合がある。マスクパターンの寸法変動は、半導体装置の回路パターンの寸法変動となって半導体装置の動作に悪影響を及ぼすから、極力抑制する必要がある。

マスクパターンの寸法変動の原因として、フォトマスク製造工程で発生するローディング効果や、描画装置内での反射電子による過露光等がある。「ローディング効果」とは、フォトマスク作成時のエッチングプロセスに起因する寸法変動であり、パターンの配置点やパターンの密度分布等により変動する現象である。ローディング効果特性により、マスクパターンの仕上がり寸法は大域的に変動する。「大域」とは、フォトマスクの１ｍｍから数１０ｍｍ程度の範囲を指す。即ち、マスクパターンの仕上がり寸法が、フォトマスクのほぼ全域にわたり緩やかに変動する。

パターン密度に起因するマスクパターンの寸法変動に対して、フォトマスクに転写されるマスクパターンを小領域に区分してそれぞれの小領域に属するマスクパターンを抜き出し、それぞれの小領域に配置されるマスクパターンのパターン密度に応じて異なる寸法補正量で補正する方法がとられている（例えば、特許文献１参照。）。ここで、フォトマスク表面に対応する面上での小領域群を「マップ」と呼ぶ。小領域は、例えば縦横に格子状に区分したものをとる。

例えば、マップ内の隣接する小領域で区分されたマスクパターンのそれぞれをパターン密度に応じて異なる寸法補正量で補正すると、描画装置の閾値未満の微小図形が発生する場合がある。ベクター方式のＥＢ描画装置で描画する場合、補正により生じる微小図形は解像されず、マスクパターンの描画精度が劣化することが指摘されている。また、微小図形の発生により、描画データが増大し、描画時間の増加をもたらす。また、金属・酸化膜・半導体（ＭＯＳ）トランジスタのゲートパターンでは、高い精度が必要となる。精度が要求されるマスクパターンの間に小領域の区分が入る場合、ＥＢ描画の矩形分割あるいは台形分割によるショット間のつなぎ精度が問題になる。
特開２０００−７５４６７号公報（第３−４頁、第１図）

本発明は、描画時間の増加を抑え、描画精度の向上が可能なマスクパターン作成方法を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、（イ）マップ作成部により、マスクパターンの配置面を格子状に区分した複数の第１の小領域のそれぞれにマスクパターンの配置に基いて第１の寸法補正量を設定した第１の補正マップを作成し、（ロ）マップ作成部により、複数の第１の小領域に対して境界の位置をずらした複数の第２の小領域のそれぞれにマスクパターンの配置に基いて第２の寸法補正量を設定した第２の補正マップを作成し、（ハ）補正部により、第１及び第２の補正マップに基づいてマスクパターンを補正することを含み、（ニ）第１及び第２の寸法補正量が、マスクパターンの第１及び第２の小領域のそれぞれのパターン密度と、フォトマスク基板にマスクパターンを転写する装置の特性とに基づいて与えられ、（ホ）マスクパターンのうち、複数の第１の小領域のそれぞれに完全包含されるように配置された第１のマスクパターンを複数の第１の小領域のそれぞれに設定された第１の寸法補正量に基づいて補正し、第１のマスクパターンを除いて、複数の第２の小領域のそれぞれに完全包含されるように配置された第２のマスクパターンを複数の第２の小領域のそれぞれに設定された第２の寸法補正量に基づいて補正するマスクパターン作成方法が提供される。

本発明の第２の態様によれば、（イ）フォトマスクのパターンを半導体基板上のレジスト膜に転写する露光装置の光学像の計算に基いて光近接効果補正が実施されたマスクパターンを取得し、（ロ）補正部により、マスクパターンの配置面を格子状に区分した複数の第１の小領域のそれぞれにマスクパターンの配置に基いて第１の寸法補正量を設定した第１の補正マップと、複数の第１の小領域に対して境界の位置をずらした複数の第２の小領域のそれぞれにマスクパターンの配置に基いて第２の寸法補正量を設定した第２の補正マップとに基づいてマスクパターンを補正した補正パターンを作成し、（ハ）検索部により、マスクパターンにおいて、直角を成す２線分の一方の線分長が光近接効果補正による最小段差長未満、且つ、２線分の他方の線分長がフォトマスク基板にマスクパターンを描画する最小ショットサイズ未満である危険図形を検索し、（ニ）図形処理部により、危険図形において補正パターンに含まれる閾値以下の微小パターンを除去することを含むマスクパターン作成方法が提供される。

本発明によれば、描画時間の増加を抑え、描画精度の向上が可能なマスクパターン作成方法を提供することが可能となる。

以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

以下図面を参照して、本発明の形態について説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号が付してある。但し、図面は模式的なものであり、装置やシステムの構成等は現実のものとは異なることに留意すべきである。したがって、具体的な構成は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また図面相互間においても互いの構成等が異なる部分が含まれていることは勿論である。

本発明の実施の形態に係るマスクパターン作成システムは、図１に示すように、パターン作成ユニット１０、外部記憶装置２０、入力装置２２、出力装置２４、外部記憶装置２０、及び描画システム５０等を備える。また、パターン作成ユニット１０は、入力部３０、マップ作成部３２、補正部３４、合成部３６、検索部３８、図形処理部４０、データ変換部４２、出力部４４、及び内部メモリ４６等を備える。

パターン作成ユニット１０は、マスクパターンのレイアウトデータを取得する。マスクパターンの配置面を格子状に区分した複数の第１の小領域のそれぞれにマスクパターンの配置に基いて第１の寸法補正量を設定した第１の補正マップと、複数の第１の小領域と同一格子状に区分され、第１の小領域に対して位置をずらした複数の第２の小領域のそれぞれにマスクパターンの配置に基いて第２の寸法補正量を設定した第２の補正マップとを作成する。そして、第１及び第２の補正マップに基づいてマスクパターンを補正する。マスクパターンの配置に基いて寸法補正を行うことにより、マスクパターンの大域的変動を抑制することが可能となる。

パターン作成ユニット１０は、通常のコンピュータシステムの中央処理装置（ＣＰＵ）の一部として構成すればよい。入力部３０、マップ作成部３２、補正部３４、合成部３６、検索部３８、図形処理部４０、データ変換部４２、及び出力部４４は、それぞれ専用のハードウェアで構成しても良く、通常のコンピュータシステムのＣＰＵを用いて、ソフトウェアで実質的に等価な機能を有していても構わない。
パターン作成ユニット１０に接続された外部記憶装置２０は、設計情報ファイル１２、補正情報ファイル１４、危険図形定義ファイル１６、及び描画データファイル１８等を備える。設計情報ファイル１２は、半導体装置の回路の仕様及び回路の設計マスクパターンのレイアウトデータ等を含むフォトマスクの設計情報を格納している。補正情報ファイル１４は、設計マスクパターンをＯＰＣ処理されたマスクパターンのレイアウトデータ、マスクパターンの配置に基いて発生する大域的寸法変動から規定された寸法補正量の面内分布、及びマスクパターンの大域的寸法変動補正の手順を規定する補正手順仕様等を格納している。危険図形定義ファイル１６は、ＯＰＣ処理でマスクパターンに発生する段差の最小段差長に基いて規定される危険図形の定義等を格納している。描画データファイル１８は、フォトマスクの作製に用いるマスクパターンの描画データを格納している。

また、外部記憶装置２０は、パターン作成ユニット１０で実行される各処理のプログラム命令を記憶している。プログラム命令は必要に応じてパターン作成ユニット１０に読み込まれ、演算処理が実行される。外部記憶装置２０は、半導体ＲＯＭ、半導体ＲＡＭ等の半導体メモリ装置、磁気ディスク装置、磁気ドラム装置、磁気テープ装置などの補助記憶装置で構成してもよく、コンピュータのＣＰＵの主記憶装置で構成しても構わない。

パターン作成ユニット１０の入力部３０は、補正情報ファイル１４に格納されているマスクパターン、寸法補正量分布、及び補正手順仕様等の情報を読み出して取得する。例えば、補正情報ファイル１４から読み出されるマスクパターン７０は、図２に示すように、第１のマスクパターン７１、第２のマスクパターン７２、第３のマスクパターン７３、第４のマスクパターン７４、及び第５のマスクパターン７５を含む。図２では、図示を省略しているが、マスクパターン７０はＯＰＣ処理により補正されている。ＯＰＣは、コンピュータを用いてフォトリソグラフィシミュレーションにより実施される。例えば、ＯＰＣ処理された第５のマスクパターン７５には、図３に示すように、補正段差８２ａ、８２ｂが発生する。また、寸法補正量は、マスクパターン密度に依存して生じるローディング効果及び描画装置の光学系の局所的な収差等の光学特性に起因する露光特性面内分布等を予め測定した結果に基いて算出される。

また、入力部３０は、危険図形定義ファイル１６から光近接効果補正による最小段差長と描画装置の最小ショットサイズを取得する。危険図形８０ａ、８０ｂは、図４及び図５に示すように、例えばＯＰＣ処理により発生した補正段差８２ａ、８２ｂの直角を成す一方の線分ＰＬａの線分長ＤｓｔがＯＰＣの最小段差長未満、且つ、他方の線分ＰＬｂの線分長Ｌｓｔが描画装置の最小ショットサイズ未満となる図形で規定される。危険図形８０ａは、突起状の段差であり、危険図形８０ｂは、くぼみ状の段差である。ここで、ＯＰＣ処理で発生する段差長は、例えば数ｎｍから数百ｎｍ程度の範囲である。また、ＥＢ描画装置の最小ショットサイズは、例えば約７０〜１００ｎｍである。実施の形態では、ＯＰＣの最小段差長は４ｎｍ、描画装置の最小ショットサイズは１００ｎｍとしている。なお、大域的寸法変動補正の段差長は、例えば約１ｎｍ程度である。

マップ作成部３２は、取得した寸法補正量分布に基いて、マスクパターン７０の配置面を格子状に区分した複数の小領域のそれぞれに補正値を設定して補正マップを作成する。例えば、第１の補正マップ６０には、図６に示すように、補正値が設定された複数の第１の小領域６２ａ〜６２ｉが第１の境界線ＢＬａで格子状に区分されて配置される。また、第２の補正マップ６４には、図７に示すように、第２の小領域６６ａ〜６６ｉが第２の境界線ＢＬｂで格子状に区分されて配置される。実施の形態では、第１及び第２の小領域６２ａ〜６２ｉ、６６ａ〜６６ｉのそれぞれは、例えば一辺が約１ｍｍの格子状としている。しかし、第１及び第２の小領域６２ａ〜６２ｉ、６６ａ〜６６ｉは、ＭＯＳトランジスタのゲートパターン等の高精度が要求されるパターンの最大寸法以上の寸法の領域であればよい。

第１及び第２の小領域６２ａ〜６２ｉ、６６ａ〜６６ｉのそれぞれに配置されたパターンは、第１及び第２の小領域６２ａ〜６２ｉ、６６ａ〜６６ｉのそれぞれに設定されている正負の補正値の分だけ拡張又は縮小される。例えば、第１の小領域６２ａに含まれるパターンエッジの各線分は、４ｎｍずつパターンを縮小するように補正される。第２の小領域６６ｉに含まれるパターンエッジの各線分は、１ｎｍずつパターンを拡張するように補正される。なお、補正値が０の第１の小領域６２ｉ及び第２の小領域６６ｈでは、補正処理はしない。更に、第１及び第２の補正マップ６０、６４は、図８に示すように、第１の小領域６２ａ〜６２ｉのそれぞれに対して、第２の小領域６６ａ〜６６ｉのそれぞれが半格子分だけ位置をずらせて配置されている。第１のマスクパターン７１は、第１の小領域６２ａの内部に完全包含して配置されている。第２のマスクパターン７２は、第１の境界線ＢＬａと交わるが、第２の小領域６６ｃの内部に完全包含して配置されている。第３〜第５のマスクパターン７３〜７５は、境界線ＢＬａ及びＢＬｂの両方に交わるように配置されている。

補正部３４は、補正手順仕様に基いてマスクパターン７０の補正を行う。まず、第１の補正マップ６０を用いて、マスクパターン７０の中で第１の境界線ＢＬａと交わらないパターンを補正処理する。例えば、図８に示した第１のマスクパターン７１が、第１の小領域６２ａに設定された補正値により補正される。次に、補正部３４は、第２の補正マップ６４を用いて、マスクパターン７０の中で第１の境界線ＢＬａと交わるが、第２の境界線ＢＬｂとは交わらないパターンを補正処理する。例えば、第２のマスクパターン７２が、第２の小領域６６ｃに設定された補正値により補正される。

引き続き、補正部３４は、図９〜図１１に示すように、第１の境界線ＢＬａの両側に設けられた第１の拡張境界線ＢＥａで第１の境界線ＢＬａを含むように規定された第１の拡張領域６８を第１の補正マップ６０に付加する。第１及び第２のマスクパターン７１、７２と、三つ以上の第１の小領域と重なりを持つマスクパターンとを除いて、例えば、第１の拡張領域６８内に少なくとも一端が第１の拡張境界線ＢＥａから内側に配置された第３のマスクパターン７３、７３ａ、７３ｂを第１の補正マップ６０を用いて補正処理する。第３のマスクパターン７３は、第１の小領域６２ｄ及び６２ｇのいずれかの、例えば、値が大きくない補正値で補正する。また、第３のマスクパターン７３ａ、７３ｂは、第１の小領域６２ｊ、６２ｋの中で第１の拡張境界線ＢＥａからはみ出している第１の小領域６２ｋ、６２ｊのそれぞれの補正値で補正する。

同様に、補正部３４は、図１２及び図１３に示すように、第２の境界線ＢＬｂの両側に設けられた第２の拡張境界線ＢＥｂで第２の境界線ＢＬｂを含むように規定された第２の拡張領域６９を第２の補正マップ６４に付加する。第１〜第３のマスクパターン７１〜７３、７３ａ、７３ｂと、三つ以上の第２の小領域と重なりを持つマスクパターンとを除いて、例えば、第２の拡張領域６９内に少なくとも一端が第２の拡張境界線ＢＥｂから内側に配置された第４のマスクパターン７４、７４ａを補正処理する。第４のマスクパターン７４は、第２の小領域６６ｆ及び６６ｉのいずれかの、値が大きくない補正値で補正する。また、第４のマスクパターン７４ａは、第２の小領域６６ｊ、６６ｋの中で第２の拡張境界線ＢＥｂからはみ出している第２の小領域６６ｋの補正値で補正する。

更に、補正部３４は、補正されずに残されたマスクパターンについて、第１の補正マップ６０を用いて分割処理を実施して補正を行う。例えば、図１４に示すように、第５のマスクパターン７５が補正されず残されている。第５のマスクパターン７５に交わる第１の境界線ＢＬａから、図１５に示すように、第１の小領域６２ｅ、６２ｆを分離する。第５のマスクパターン７５が、分割パターン７６ａ、７７ａに分割される。図１６に示すように、補正処理後に隙間が発生しないように分割部を幅Δｐで拡張した分割パターン７６ｂ、７７ｂのそれぞれに対して、第１の小領域６２ｅ、６２ｆの補正値で補正を実施する。

合成部３６は、第５のマスクパターン７５について、分割して補正されたパターンのそれぞれを結合する。例えば、図１７に示すように、補正分割パターン７６ｃ、７７ｃを合成して補正パターン１７５が作成される。

検索部３８は、第５のマスクパターン７５を補正した補正パターン１７５に対して、図４及び図５に示した危険図形の定義に基いて危険図形８０ａ、８０ｂを検索する。例えば、図１８〜図２１に示すように、危険図形８０ａの中から、第１の境界線ＢＬａから最小ショットサイズ以内の近傍領域に位置するような危険図形８１が抽出される。第１の境界線ＢＬａ及び危険図形８１の一方の線分間に微小突起７８ａ、微小くぼみ７８ｂ、微小段差７９ａ、７９ｂ等の微小パターンが発生する。微小突起７８ａ、微小くぼみ７８ｂ、微小段差７９ａ、７９ｂには、補正パターン１７５の補正分割パターン７６ｃ及び７７ｃの補正値の差に相当するずれが第１の境界線ＢＬａに沿って発生する。なお、説明は省略するが、危険図形８０ｂについても同様であることは、勿論である。

図形処理部４０は、微小パターンを図形処理して除去する。まず、図形処理部４０は、補正パターン１７５に対してリサイジング処理を実施する。「リサイジング処理」とは、境界線で分割されたパターンのそれぞれを所定のリサイジング補正値で、縮小又は拡張する図形処理である。リサイジング補正値としては、例えば、第１の境界線ＢＬａから、第１の境界線ＢＬａに対向する微小突起７８ａ及び微小くぼみ７８ｂの端部までの距離の１／２以上の値が用いられる。例えば、図１８に示した微小突起７８ａに対して、補正パターン１７５をリサイジング補正値分だけ一旦縮小する。縮小処理により、微小突起７８ａが消滅する。その後、リサイジング補正値分だけ拡張すると、補正パターン１７５から微小突起７８ａが削除された補正パターンが作成される。図１９に示した微小くぼみ７８ｂの場合は、上記した微小突起７８ａの処理とは逆に、まず拡張処理して縮小すれば、補正パターン１７５から微小くぼみ７８ｂが削除される。

図２０及び図２１に示すような微小段差７９ａ、７９ｂは、リサイジング処理では除去できない。その結果、微小図形が発生して描画精度が劣化する。また、描画データが増大して描画時間が増加する。例えば、ＥＢ描画装置等を用いるフォトマスク描画では、マスクパターンデータを矩形状あるいは台形状等にショット分割したショット領域毎にパターンが描画される。ショット分割処理では、パターンの中の直角を基にして分割される。例えば、図２０に示した微小段差７９ａを有する補正パターン１７５は、図２２に示すように、ショット領域１７６ａ、１７６ｂ及び微小図形１７８ａにショット分割される。また、図２１に示した微小段差７９ｂを有する補正パターン１７５は、図２３に示すように、ショット領域１７６ａ、１７６ｂ及び微小図形１７８ｂにショット分割される。微小図形１７８ａ、１７８ｂは、最小ショットサイズ未満の寸法を含むために描画精度が劣化する。また、微小図形１７８ａ、１７８ｂの分だけショット分割が増加し、描画データの増加及び描画時間の増大を招く。

微小図形発生の抑制のため、図形処理部４０は、補正パターン１７５に対して段差除去処理を実施する。段差除去処理では、図２４に示すように、直角部のパターン外側に発生した微小段差７９ａが削除されて補正パターン１７５ａが作成される。また、図２５に示すように、直角部のパターン内側に発生した微小段差７９ｂは埋め込まれて補正パターン１７５ａが作成される。微小段差７９ａ、７９ｂが除去された補正パターン１７５ａは、図２６に示すように、微小図形のないショット領域１７６ａ、１７６ｂにショット分割される。また、図２のマスクパターン７０が補正された描画パターン１７０は、図２７に示すように、補正部３４及び図形処理部４０で大域的寸法変動補正及び図形処理された補正パターン１７１、１７２、１７３、１７４、１７５ａを含む。図形処理部４０は、更に、補正パターン１７１、１７２、１７３、及び１７４をショット分割する。

データ変換部４２は、ショット分割された描画パターン１７０を描画装置用の描画データに変換する。出力部４４は、作成された描画データを外部記憶装置２０の描画データファイル１８に格納する。また、出力部４４は、パターン作成ユニット１０における論理演算や図形処理において、計算途中や処理途中のデータを外部記憶装置２０に一時的に保存する。

内部メモリ４６は、入力部３０で取得されたレイアウト、マップ作成部３２で作成された第１及び第２の補正マップ、補正部３４で補正されたパターン、合成部３６で合成されたパターン、検索部３８で検索された危険図形、図形処理部４０で図形処理されたパターン、並びにデータ変換部４２で作成された描画データ等を格納する。また、内部メモリ４６は、パターン作成ユニット１０における論理演算や図形処理において、計算途中や処理途中のデータを一時的に保存する。

描画システム５０は、図示を省略した描画制御ユニット及び描画装置等を備える。描画制御ユニットは、描画データファイル１８からマスクパターンの描画データを取得する。描画装置は、描画制御ユニットにより取得された描画データを用いて、フォトマスク基板上に描画パターンを描画してフォトマスクの作製を実施する。

入力装置２２は、キーボード、マウス等の機器を指す。入力装置２２から入力操作が行われると対応するキー情報がパターン作成ユニット１０に伝達される。出力装置２４は、モニタなどの画面を指し、液晶表示装置（ＬＣＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）パネル、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）パネル等が使用可能である。出力装置２４は、パターン作成ユニット１０により処理されるマスクパターンや得られる補正パターン等を表示する。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係るマスクパターン作成システムでは、図８に示したように、第１の小領域６２ａ〜６２ｉで区分された第１の補正マップ６０と、第１の小領域６２ａ〜６２ｉに対して位置をずらした第２の小領域６６ａ〜６６ｉで区分された第２の補正マップ６４とを用いて、大域的寸法変動を補正している。したがって、大域的寸法変動の補正において生じるパターンの分割を低減することができる。また、図１８〜図２１に示したように、補正パターン１７５に定義された危険図形に発生する微小パターンを図形処理して除去する。その結果、ショット分割による微小図形の発生を抑制することができる。したがって、フォトマスク基板に対するマスクパターンの描画において、描画時間の増加を抑え、描画精度の向上が可能となる。

例えば、１３０ｎｍノード世代のロジック回路等の半導体装置のマスクパターンの補正が実施されている。第１の補正マップ６０だけを用いる現行の大域的寸法変動補正では、約３％のパターンに対して分割処理が施されている。第１及び第２の補正マップ６０、６４を用いる本発明の実施の形態に係る大域的寸法変動補正では、分割処理されるパターンの割合が約３×１０−９まで低減される。また、大域的寸法変動補正及び図形処理された描画パターンでは、補正処理無しのマスクパターンに対してショット数の割合は、約１．００３であり、明らかな劣化は認められない。更に、ロジック回路に設けられるＭＯＳトランジスタのゲートパターン等の高精度の描画が要求されるパターンには、大域的寸法変動補正での分割処理は発生していない。

次に、本発明の実施の形態に係るパターン作成方法を、図２８に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図１に示した外部記憶装置２０の補正情報ファイル１４に、ＯＰＣ処理されたマスクパターンのレイアウトデータ、マスクパターンの配置に基いて発生する大域的寸法変動を補正する寸法補正量分布、及び大域的寸法変動補正の手順を規定する補正手順仕様等が格納されている。また、危険図形定義ファイル１６に、ＯＰＣ処理でマスクパターンに発生する段差の最小段差長に基いて危険図形が定義されている。

（イ）ステップＳ１００で、図１に示すパターン作成ユニット１０の入力部３０により、補正情報ファイル１４から図２に示すマスクパターン７０のレイアウト、寸法補正量分布、及び補正手順仕様が取得される。また、入力部３０により、危険図形定義ファイル１６から危険図形情報が取得される。

（ロ）ステップＳ１０２で、マップ作成部３２により、マスクパターン７０の配置面を格子状に区分した複数の第１の小領域６２ａ〜６２ｉのそれぞれに寸法補正量分布に基いて補正値が設定され、図６に示した第１の補正マップ６０が作成される。

（ハ）ステップＳ１０３で、補正部３４により、第１の小領域６２ａ〜６２ｉを区分する第１の境界線ＢＬａから離間して配置される第１のマスクパターン７１が抽出される。第１のマスクパターン７１が第１の補正マップ６０に設定された補正値を用いて補正される。

（ニ）ステップＳ１０４で、マップ作成部３２により、第１の小領域６２ａ〜６２ｉと同一の格子状に区分され、第１の小領域６２ａ〜６２ｉに対して位置をずらした複数の第２の小領域６６ａ〜６６ｉのそれぞれに寸法補正量分布に基いて補正値が設定され、図７に示した第２の補正マップ６４が作成される。

（ホ）ステップＳ１０５で、補正部３４により、第２の小領域６６ａ〜６６ｉを区分する第２の境界線ＢＬｂから離間して配置される第２のマスクパターン７２が抽出される。第２のマスクパターン７２が第２の補正マップ６４に設定された補正値を用いて補正される。

（ヘ）ステップＳ１０６で、補正部３４により、第１の境界線ＢＬａの両側に第１の拡張境界線ＢＥａが設けられる。第１の拡張境界線ＢＥａで第１の境界線ＢＬａを含むように規定された第１の拡張領域６８が第１の補正マップ６０に付加される。

（ト）ステップＳ１０７で、補正部３４により、第１及び第２のマスクパターン７１、７２と、三つ以上の第１の小領域と重なりを持つマスクパターンとを除いて、第１の拡張領域６８内に少なくとも一端が第１の拡張境界線ＢＥａから離間して配置された第３のマスクパターン７３が第１の補正マップ６０を用いて補正処理される。

（チ）ステップＳ１０８で、補正部３４により、第２の境界線ＢＬｂの両側に第２の拡張境界線ＢＥｂが設けられる。第２の拡張境界線ＢＥｂで第２の境界線ＢＬｂを含むように規定された第２の拡張領域６９が第２の補正マップ６４に付加される。

（リ）ステップＳ１０９で、補正部３４により、第１〜第３のマスクパターン７１、７２、７３と、三つ以上の第２の小領域と重なりを持つマスクパターンとを除いて、第１の拡張領域６８内に少なくとも一端が第１の拡張境界線ＢＥａから離間して配置された第４のマスクパターン７４が第２の補正マップ６４を用いて補正処理される。

（ヌ）ステップＳ１１０で、補正部３４により、第１〜第４のマスクパターン７１〜７４を除いた第５のマスクパターン７５について、第１の補正マップ６０の第１の境界線ＢＬａを用いて分割処理が実施される。ステップＳ１１１で、補正部３４により、第１の境界線ＢＬａで分割された図１６に示す分割パターン７６ｂ、７７ｂのそれぞれが第１の補正マップ６０に基いて補正される。ステップＳ１１２で、合成部３６により、分割パターン７６ｂ、７７ｂが結合され、図１７に示す補正パターン１７５が合成される。

（ル）ステップＳ１１３で、検索部３８により、補正パターン１７５に対して、図４及び図５に示す危険図形情報に基いて危険図形８０ａ、８０ｂが検索される。危険図形の中から、第１の境界線ＢＬａから最小ショットサイズ以内の近傍領域に位置するような、図１８〜図２１に示す危険図形８１が抽出される。

（ヲ）ステップＳ１１４で、図形処理部４０により、危険図形８１の微小突起７８ａ及び微小くぼみ７８ｂがリサイジング処理で除去される。引き続き、図形処理部４０により、危険図形８１の微小段差７９ａ、７９ｂが段差除去処理で除去される。このようにして第５のマスクパターン７５が補正された補正パターン１７５ａが作成される。また、図形処理部４０により、図２７に示す補正パターン１７１〜１７４、１７５ａのそれぞれをショット分割して描画パターン１７０が作成される。

（ワ）ステップＳ１１５で、データ変換部４２により、ショット分割された描画パターン１７０が描画装置用の描画データに変換される。ステップＳ１１６で、出力部４４により、変換された描画データが外部記憶装置２０の描画データファイル１８に格納される。

このように、本発明の実施の形態に係るマスクパターン作成方法によれば、大域的寸法変動の補正において生じるパターンの分割を低減することができる。また、ショット分割による微小図形の発生を抑制することができ、マスクパターンの描画において、描画時間の増加を抑え、描画精度の向上が可能となる。

上記のように、本発明の実施の形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者にはさまざまな代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。本発明はここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係わる発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の実施の形態に係るマスクパターン作成システムの一例を示す図である。 本発明の実施の形態の説明に用いるマスクパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態の説明に用いるＯＰＣ補正マスクパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態の説明に用いる危険図形の一例を示す図である。 本発明の実施の形態の説明に用いる危険図形の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る第１の補正マップの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る第２の補正マップの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るマスクパターン、第１及び第２の補正マップの配置関係の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る第３のマスクパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る第３のマスクパターンの他の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る第３のマスクパターンの更に他の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る第４のマスクパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る第４のマスクパターンの他の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る第５のマスクパターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る第５のマスクパターンの分割処理の一例を示す図（その１）である。 本発明の実施の形態に係る第５のマスクパターンの分割処理の一例を示す図（その２）である。 本発明の実施の形態に係る第５のマスクパターンの分割処理の一例を示す図（その３）である。 本発明の実施の形態に係る危険図形の微小突起の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る危険図形の微小くぼみの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る危険図形の微小段差の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る危険図形の微小段差の他の例を示す図である。 微小段差が発生した補正パターンのショット分割の一例を示す図である。 微小段差が発生した補正パターンのショット分割の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る危険図形の段差除去処理の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る危険図形の段差除去処理の他の例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る補正パターンのショット分割の一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係る描画パターンの一例を示す図である。 本発明の実施の形態に係るマスクパターン作成方法の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ パターン作成ユニット
１２ 設計情報ファイル
１４ 補正情報ファイル
１６ 危険図形定義ファイル
１８ 描画データファイル
２０ 外部記憶装置
２２ 入力装置
２４ 出力装置
３０ 入力部
３２ マップ作成部
３４ 補正部
３６ 合成部
３８ 検索部
４０ 図形処理部
４２ データ変換部
４４ 出力部
４６ 内部メモリ
５０ 描画システム
６０ 第１の補正マップ
６２ａ〜６２ｋ 第１の小領域
６４ 第２の補正マップ
６６ａ〜６６ｋ 第２の小領域
６８ 第１の拡張領域
６９ 第２の拡張領域
７０…マスクパターン
７１ 第１のマスクパターン
７２ 第２のマスクパターン
７３、７３ａ、７３ｂ 第３のマスクパターン
７４、７４ａ 第４のマスクパターン
７５ 第５のマスクパターン
７６ａ、７６ｂ、７７ａ、７７ｂ 分割パターン
７６ｂ…分割パターン
７６ｃ、７７ｃ 補正分割パターン
７８ａ 微小突起
７８ｂ 微小くぼみ
７９ａ、７９ｂ 微小段差
８２ａ、８２ｂ 補正段差
１７０ 描画パターン
１７１〜１７５、１７５ａ 補正パターン
１７６ａ、１７６ｂ ショット領域

Claims (3)

1. マップ作成部により、マスクパターンの配置面を格子状に区分した複数の第１の小領域のそれぞれに前記マスクパターンの配置に基いて第１の寸法補正量を設定した第１の補正マップを作成し、
   前記マップ作成部により、前記複数の第１の小領域に対して境界の位置をずらした複数の第２の小領域のそれぞれに前記マスクパターンの配置に基いて第２の寸法補正量を設定した第２の補正マップを作成し、
   補正部により、前記第１及び第２の補正マップに基づいて前記マスクパターンを補正することを含み、
   前記第１及び第２の寸法補正量が、前記マスクパターンの第１及び第２の小領域のそれぞれのパターン密度と、フォトマスク基板に前記マスクパターンを転写する装置の特性とに基づいて与えられ、
   前記マスクパターンのうち、
   前記複数の第１の小領域のそれぞれに完全包含されるように配置された第１のマスクパターンを前記複数の第１の小領域のそれぞれに設定された前記第１の寸法補正量に基づいて補正し、
   前記第１のマスクパターンを除いて、前記複数の第２の小領域のそれぞれに完全包含されるように配置された第２のマスクパターンを前記複数の第２の小領域のそれぞれに設定された前記第２の寸法補正量に基づいて補正する
   ことを特徴とするマスクパターン作成方法。
2. 前記マスクパターンのうち、
   前記第１の小領域の外側に接するように第１の拡張領域を設け、
   前記第１及び第２のマスクパターンと、三つ以上の前記第１の小領域と重なりを持つマスクパターンとを除いて、前記第１の拡張領域内に少なくとも一端が包含された第３のマスクパターンを前記第１の補正マップに基づいて補正し、
   前記第２の小領域の外側に接するように第２の拡張領域を設け、
   前記第１〜第３のマスクパターンと、三つ以上の前記第２の小領域と重なりを持つマスクパターンとを除いて、前記第２の拡張領域内に少なくとも一端が包含された第４のマスクパターンを前記第２の補正マップに基づいて補正し、
   前記第１〜第４のマスクパターンを除いた第５のマスクパターンを前記第１の補正マップで分割パターンに分割し、
   前記分割パターンを前記第１の補正マップに基づいて補正する
   ことを、更に含むことを特徴とする請求項１に記載のマスクパターン作成方法。
3. フォトマスクのパターンを半導体基板上のレジスト膜に転写する露光装置の光学像の計算に基いて光近接効果補正が実施されたマスクパターンを取得し、
   補正部により、前記マスクパターンの配置面を格子状に区分した複数の第１の小領域のそれぞれに前記マスクパターンの配置に基いて第１の寸法補正量を設定した第１の補正マップと、前記複数の第１の小領域に対して境界の位置をずらした複数の第２の小領域のそれぞれに前記マスクパターンの配置に基いて第２の寸法補正量を設定した第２の補正マップとに基づいて前記マスクパターンを補正した補正パターンを作成し、
   検索部により、前記マスクパターンにおいて、直角を成す２線分の一方の線分長が前記光近接効果補正による最小段差長未満、且つ、前記２線分の他方の線分長がフォトマスク基板に前記マスクパターンを描画する最小ショットサイズ未満である危険図形を検索し、
   図形処理部により、前記危険図形において前記補正パターンに含まれる前記最小ショットサイズ未満の微小パターンを除去する
   ことを含むことを特徴とするマスクパターン作成方法。

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