JP5066122B2

JP5066122B2 - パターン形成方法

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Publication number: JP5066122B2
Application number: JP2009070976A
Authority: JP
Inventors: 尚文田口; 敏也小谷; 克井柳; 道也瀧本; 良太油田; 浩充間下; 史晴中嶌; 親亮児玉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2009-03-23
Filing date: 2009-03-23
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2029-03-23
Also published as: JP2010224192A; US8266552B2; US20100241261A1

Description

本発明は、パターン形成方法に関する。

近年の半導体デバイスの微細化に伴い、製造ばらつきやパーティクルなどによる欠陥が増大し、歩留まりの向上が非常に困難になってきている。半導体デバイスを微細化する方法として、光源（露光光線）の短波長化やレンズの開口数（Numerical Aperture：ＮＡ）の高開口数化などがある。ところが、光源の短波長化やレンズの開口数の高開口数化などでは、加速度的に進歩する半導体装置の微細化の要求に追いつかなくなってきている。

半導体装置の微細化の要求に伴って、例えば、通常のリソグラフィ技術で形成可能な最小パターンピッチよりも微細なパターンピッチを有するパターンの形成が求められるようになっている。そのような微細なパターンの形成手法の一つとして、いわゆる側壁加工プロセスによるパターン形成技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この側壁加工プロセスのように、リソグラフィから最終的な回路パターン形成まで何度も加工工程を経るプロセスでは、リソグラフィにて形成するレジストパターンが、リソグラフィ検証で問題がなくても加工工程を経ることで危険点（パターンが形成不良となる箇所）になる恐れがある。また、量産時の加工ばらつきによっても新たな危険点が発生する恐れがある。

特開平８−５５９０８号公報

本発明は、危険点の発生を抑えたマスクパターンを形成するパターン形成方法を提供することを目的とする。

本願発明の一態様によれば、半導体集積回路パターンの設計レイアウトデータにＯＰＣ処理を行うＯＰＣステップと、複数種類のプロセス条件を用いるとともに、それぞれのプロセス条件に所定の誤差を含めた複数のプロセスパラメータを設定してＯＰＣ処理後の前記設計レイアウトデータにパターン形成シミュレーションを行なうパターン形成シミュレーションステップと、前記それぞれのプロセス条件に設定されたプロセスパラメータ毎に、前記パターン形成シミュレーションのシミュレーション結果である加工後パターンから、所望パターンを形成することができない箇所としてパターン形成不良となる可能性が所定値よりも高い危険点箇所を抽出するとともに、前記それぞれのプロセス条件に設定されたプロセスパラメータ毎に、前記危険点箇所の数である危険点数を抽出する危険点抽出ステップと、前記危険点数に基づいて、前記プロセスパラメータの中からパターン形成不良となる確率が最も高いワーストな条件を、ワースト条件として、前記プロセス条件毎に算出するワースト条件算出ステップと、前記プロセス条件毎の各ワースト条件を組み合わせたプロセス条件でパターン形成した場合であっても前記危険点箇所が発生しなくなるよう、前記設計レイアウトデータまたは前記ＯＰＣ処理を変更してマスクパターンを決定する決定ステップと、を含むことを特徴とするパターン形成方法が提供される。

本発明によれば、パターン形成を行う場合にワーストな条件となるプロセス条件でパターン形成した場合であっても危険点が発生しなくなるよう、設計レイアウトデータまたはＯＰＣ処理を変更するので、危険点の発生を抑えたマスクパターンを形成することが可能になるという効果を奏する。

図１は、第１の実施の形態にかかるワースト条件算出装置を備えたパターン形成システムの構成を示すブロック図である。図２は、ワースト条件算出装置のハードウェア構成を示す図である。図３は、第１の実施の形態にかかるパターン形成システムの動作手順を示すフローチャートである。図４は、ワースト条件の算出処理手順を示すフローチャートである。図５は、側壁ライン転写プロセスのプロセスフローを示す図である。図６は、側壁スペース転写プロセスのプロセスフローを示す図である。図７は、リソグラフィワースト条件を説明するための図である。図８は、加工ワースト条件を説明するための図である。図９は、第２の実施の形態にかかるＣＤ差算出装置を備えたパターン形成システムの構成を示すブロック図である。図１０は、ＣＤ差算出装置のハードウェア構成を示す図である。図１１は、第２の実施の形態にかかるパターン形成システムの動作手順を示すフローチャートである。図１２は、ウエハ上に形成されるパターンとベスト寸法とのＣＤ差を算出する処理を説明するための図である。

以下に添付図面を参照して、実施の形態にかかるパターン形成方法を詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかるワースト条件算出装置を備えたパターン形成システムの構成を示すブロック図である。パターン形成システムは、半導体集積回路パターンを形成する際に用いるマスクデータを生成するとともに、このマスクデータを用いて作製したマスクによってウェハなどの基板上にパターンを形成するシステムである。パターン形成システムは、被加工膜を少なくとも１回加工することによってパターン形成する場合のマスクデータを生成する。

本実施の形態のパターン形成システムは、リソグラフィのばらつきや加工のばらつきを考慮して、リソグラフィシミュレーションや加工シミュレーションを行ない、これにより、基板上に形成するパターンをシミュレーション生成する。そして、シミュレーション生成したパターンに基づいて、ワーストなプロセス条件（ワーストなリソグラフィ条件やワーストな加工条件）を算出する。本実施の形態では、このワーストな条件下でもパターン形成後に危険点（パターン形成不良となる可能性の高い箇所）が発生しないよう、設計レイアウトデータ（設計レイアウトパターン）、ＯＰＣ、プロセス条件（例えば照明条件やエッチング条件）などを変更して、マスクパターンを変更する。そして、変更されたマスクパターンを用いて基板上にパターンを形成する。本実施の形態のＯＰＣは、ＯＰＣだけであってもよいし、ＰＰＣを含めたＯＰＣであってもよい。

なお、以下では、リソグラフィシミュレーションと加工シミュレーションをまとめてパターン形成シミュレーションという場合がある。本実施の形態では、リソグラフィのばらつきと加工のばらつきを考慮して、パターン形成シミュレーションを行う場合について説明するが、リソグラフィのばらつきのみに基づいてパターン形成シミュレーションを行ってもよい。また、加工のばらつきのみに基づいてパターン形成シミュレーションを行ってもよい。

パターン形成システムは、ワースト条件算出装置１と、設計レイアウトデータ作成装置２と、ＯＰＣ装置３と、リソグラフィシミュレーション装置４と、加工シミュレーション装置５と、検証装置６と、を有している。

設計レイアウトデータ作成装置２は、形成するパターンの設計レイアウトデータを作成するコンピュータなどである。ＯＰＣ装置３は、設計レイアウトデータ作成装置２が作成した設計レイアウトデータにＯＰＣ（Optical Proximity Correction）処理して、ＯＰＣ後のマスクデータを作成するコンピュータなどである。

リソグラフィシミュレーション装置４は、ＯＰＣ後のマスクデータを用いてリソグラフィシミュレーションを行う。本実施の形態のリソグラフィシミュレーション装置４は、リソグラフィばらつき情報４１を用いてリソグラフィシミュレーションを行う。リソグラフィばらつき情報４１は、リソグラフィを行う際に用いる種々のリソグラフィ条件（露光量、フォーカス値、露光波長など）におけるばらつき値である。

リソグラフィばらつき情報４１は、リソグラフィを行う際に設定されるリソグラフィ基準値（例えば設定露光量）と、このリソグラフィ基準値に所定のばらつきを与えたリソグラフィばらつき値と、をリソグラフィ条件毎に有している。リソグラフィ基準値は、リソグラフィを行う際のベストな条件であり、リソグラフィばらつき値は、リソグラフィを行う際にばらついてしまう可能性のあるリソグラフィ基準値からのずれ量である。なお、以下の説明では、リソグラフィ基準値とリソグラフィばらつき値を合わせてリソグラフィシミュレーション設定値（プロセスパラメータの中のリソグラフィパラメータ）という場合がある。リソグラフィを行う際には、リソグラフィ基準値からずれ量が発生する場合があるので、本実施の形態では、このずれ量（リソグラフィばらつき値）を用いたリソグラフィシミュレーションと、リソグラフィ基準値を用いたリソグラフィシミュレーションとを行う。換言すると、本実施の形態のリソグラフィシミュレーション装置４は、リソグラフィを行う際に用いるリソグラフィ条件のばらつきを加味してリソグラフィシミュレーションを行う。

加工シミュレーション装置５は、リソグラフィシミュレーションのシミュレーション結果を用いて加工シミュレーションを行う。本実施の形態の加工シミュレーション装置５は、加工ばらつき情報５１に基づいて加工シミュレーションを行う。加工ばらつき情報５１は、エッチングや成膜などの加工を行う際に用いる種々の加工条件におけるばらつき値である。

加工ばらつき情報５１は、加工を行う際に設定される加工基準値（例えば側壁加工プロセスにおける設定スリミング量）と、この加工基準値に所定のばらつきを与えた加工ばらつき値と、を加工条件毎に有している。加工基準値は、加工を行う際のベストな条件であり、加工ばらつき値は、加工を行う際にばらついてしまう可能性のある加工基準値からのずれ量である。なお、以下の説明では、加工基準値と加工ばらつき値を合わせて加工シミュレーション設定値（プロセスパラメータの中の加工パラメータ）という場合がある。加工を行う際には、加工基準値からずれ量が発生する場合があるので、本実施の形態では、このずれ量（加工ばらつき値）を用いた加工シミュレーションと、加工基準値を用いた加工シミュレーションとを行う。換言すると、本実施の形態のリソグラフィシミュレーション装置４は、加工を行う際に用いる加工条件のばらつきを加味して加工シミュレーションを行う。

ワースト条件算出装置１は、加工シミュレーション装置５が導出したシミュレーション結果を用いてリソグラフィ検証や加工検証に用いる検証条件（ワースト条件）を算出する。本実施の形態のワースト条件算出装置１は、リソグラフィを行う際のワーストな条件（以下、リソグラフィワースト条件という）と、加工を行う際のワーストな条件（以下、加工ワースト条件という）とを、検証条件として算出する。具体的には、ワースト条件算出装置１は、リソグラフィシミュレーション設定値の中からリソグラフィワースト条件を決定する。また、ワースト条件算出装置１は、加工ばらつき情報５１内の加工シミュレーション設定値の中から加工ワースト条件を決定する。

ワースト条件算出装置１は、危険点数抽出部１１とワースト条件算出部１２とを備えている。危険点数抽出部１１は、リソグラフィばらつき情報４１内で規定されているリソグラフィ条件でパターン形成した場合の危険点数を、各リソグラフィ条件のリソグラフィシミュレーション設定値毎に抽出する。また、危険点数抽出部１１は、加工ばらつき情報５１内で規定されている加工条件でパターン形成した場合の危険点数を、各加工条件の加工シミュレーション設定値毎に抽出する。

危険点数抽出部１１には、予め危険点であるか否かの判定基準となる閾値を設定しておく。危険点数抽出部１１に設定される閾値は、スペース幅の閾値やライン幅の閾値である。危険点数抽出部１１は、設定しておいた閾値と、パターン形成シミュレーションによって得られたパターンの寸法と、を比較することにより危険点を抽出する。危険点数抽出部１１は、スペース幅の閾値よりも狭いパターンを危険点として抽出するとともに、ライン幅の閾値よりも狭いパターンを危険点として抽出する。スペース幅の閾値よりも狭いパターンは、パターンがショートする可能性の高い箇所であり、ライン幅の閾値よりも狭いパターンは、パターンがオープンする可能性の高い箇所である。

ワースト条件算出部１２は、要因解析により、最も危険点数が多くなるリソグラフィ条件をリソグラフィワースト条件として算出する。また、ワースト条件算出部１２は、要因解析により、最も危険点数が多くなる加工条件を加工ワースト条件として算出する。ワースト条件算出部１２は、算出したリソグラフィワースト条件と加工ワースト条件を、検証装置６に送る。検証装置６は、リソグラフィワースト条件を用いてリソグラフィ検証を行い、加工ワースト条件を用いて加工検証を行う。

図２は、ワースト条件算出装置のハードウェア構成を示す図である。ワースト条件算出装置１は、リソグラフィ検証や加工検証に用いる検証条件を算出するコンピュータなどの装置であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９３、表示部９４、入力部９５を有している。ワースト条件算出装置１では、これらのＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、表示部９４、入力部９５がバスラインを介して接続されている。

ＣＰＵ９１は、リソグラフィワースト条件や加工ワースト条件を、検証条件として算出するコンピュータプログラムであるワースト条件算出プログラム９７を用いて検証条件を算出する。

表示部９４は、液晶モニタなどの表示装置であり、ＣＰＵ９１からの指示に基づいて、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ後のマスクデータ、リソグラフィシミュレーション結果、加工シミュレーション結果、危険点、危険点数、リソグラフィばらつき情報４１、加工ばらつき情報５１、ワーストリソグラフィ条件、ワースト加工条件などを表示する。入力部９５は、マウスやキーボードを備えて構成され、使用者から外部入力される指示情報（検証条件の算出に必要なパラメータ等）を入力する。入力部９５へ入力された指示情報は、ＣＰＵ９１へ送られる。

ワースト条件算出プログラム９７は、ＲＯＭ９２内に格納されており、バスラインを介してＲＡＭ９３へロードされる。ＣＰＵ９１はＲＡＭ９３内にロードされたワースト条件算出プログラム９７を実行する。具体的には、ワースト条件算出装置１では、使用者による入力部９５からの指示入力に従って、ＣＰＵ９１がＲＯＭ９２内からワースト条件算出プログラム９７を読み出してＲＡＭ９３内のプログラム格納領域に展開して各種処理を実行する。ＣＰＵ９１は、この各種処理に際して生じる各種データをＲＡＭ９３内に形成されるデータ格納領域に一時的に記憶させておく。

つぎに、第１の実施の形態にかかるパターン形成システムの動作手順について説明する。図３は、第１の実施の形態にかかるパターン形成システムの動作手順を示すフローチャートである。パターン形成システムでは、設計レイアウトデータ作成装置２が、パターンの設計レイアウトデータを作成する（ステップＳ１０）。この後、パターン形成システムでは、リソグラフィワースト条件と加工ワースト条件の算出処理を行う。具体的には、ＯＰＣ装置３は、設計レイアウトデータに仮のＯＰＣ処理をして、ＯＰＣ後の仮のマスクデータを作成する。そして、リソグラフィシミュレーション装置４、加工シミュレーション装置５、ワースト条件算出装置１によって、リソグラフィワースト条件と加工ワースト条件を算出する。

リソグラフィワースト条件と加工ワースト条件が算出された場合には、ＯＰＣ処理（ステップＳ２０）を行うことなく、検証装置６は、ＯＰＣ後の仮のマスクデータとリソグラフィワースト条件を用いてリソグラフィ検証を行い（ステップＳ３０）、加工ワースト条件を用いて加工検証を行う（ステップＳ４０）。具体的には、検証装置６は、リソグラフィシミュレーションと加工シミュレーションを行うとともに、シミュレーション結果に基づいて、危険点の有無を判定する。

検証装置６には、予め危険点であるか否かの判定基準となる閾値を設定しておく。危険点数抽出部１１に設定される閾値は、危険点数抽出部１１に設定する閾値と同じ閾値である。検証装置６は、設定しておいた閾値とシミュレーション結果を用いて危険点を抽出する。検証装置６は、危険点数抽出部１１と同様の処理によってリソグラフィワースト条件かつ加工ワースト条件でパターン形成した場合の危険点を抽出する。

検証装置６がリソグラフィ検証で危険点を抽出した場合（ステップＳ３０、ＮＧ）や加工検証で危険点を抽出した場合（ステップＳ４０、ＮＧ）、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件などが変更される。

設計レイアウトデータを変更する場合、設計レイアウトデータ作成装置２は、設計レイアウトデータを新たに作成する（ステップＳ１０）。そして、ＯＰＣ装置３が、設計レイアウトデータにＯＰＣ処理して、ＯＰＣ後のマスクデータを作成する（ステップＳ２０）。この後、検証装置６は、リソグラフィワースト条件とステップＳ２０で作成したマスクデータを用いてリソグラフィ検証を行い（ステップＳ３０）、加工ワースト条件を用いて加工検証を行う（ステップＳ４０）。

また、ＯＰＣを変更する場合、ＯＰＣ装置３は、設計レイアウトデータに新たなＯＰＣ処理を行って、ＯＰＣ後のマスクデータを作成する（ステップＳ２０）。この後、検証装置６は、リソグラフィワースト条件とステップＳ２０で作成したマスクデータを用いてリソグラフィ検証を行い（ステップＳ３０）、加工ワースト条件を用いて加工検証を行う（ステップＳ４０）。

また、プロセス条件を変更する場合、例えば側壁加工プロセスにおける設定スリミング量などを変更する。この後、検証装置６は、リソグラフィワースト条件を用いてリソグラフィ検証を行い（ステップＳ３０）、加工ワースト条件を用いて加工検証を行う（ステップＳ４０）。なお、プロセス条件を変更する場合、ＯＰＣを変更する場合と同様に、ＯＰＣ装置３は、設計レイアウトデータに新たなＯＰＣ処理を行って、ＯＰＣ後のマスクデータを作成してもよい。

パターン形成システムでは、検証装置６がリソグラフィ検証や加工検証で危険点を抽出しなくなるまで、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件の何れかを変更する処理を繰り返す。そして、検証装置６がリソグラフィ検証で危険点を抽出せず（ステップＳ３０、ＯＫ）、加工検証で危険点を抽出しなかった場合（ステップＳ４０、ＯＫ）、危険点の抽出されなかったＯＰＣ後のマスクデータをマスク作成用のマスクデータに決定する（ステップＳ５０）。

つぎに、ワースト条件（検証条件）の算出処理手順について説明する。図４は、ワースト条件の算出処理手順を示すフローチャートである。ＯＰＣ装置３は、設計レイアウトデータ作成装置２が作成した設計レイアウトデータに仮のＯＰＣ処理を行って、ＯＰＣ後の仮のマスクデータを作成する（ステップＳ１１０）。

リソグラフィシミュレーション装置４は、ＯＰＣ後のマスクデータとリソグラフィばらつき情報４１を用いてリソグラフィシミュレーションを行う（ステップＳ１２０）。リソグラフィばらつき情報４１は、例えばマスク（マスク上のパターン形成寸法）、露光量（ドーズ）、フォーカス値、露光波長、照明形状、照明輝度分布、レンズ開口数、偏光度、収差、瞳透過率のうちの少なくとも１つのリソグラフィ条件を含んで構成されている。

さらに、加工シミュレーション装置５は、リソグラフィシミュレーションのシミュレーション結果と加工ばらつき情報５１を用いて加工シミュレーションを行う（ステップＳ１３０）。加工ばらつき情報５１は、例えば側壁加工プロセスにおけるスリミング量、側壁デポジット量の何れか１つの加工条件を含んで構成されている。リソグラフィばらつき情報４１や加工ばらつき情報５１で規定されるばらつきは、ウェハ面内、ウェハ間、ロット間、装置間、製品間、経時変化で起こり得る少なくとも１つのばらつきを含んでいる。

以下では、パターン形成システムが側壁加工プロセスで用いるマスクデータを生成する場合について説明する。また、リソグラフィばらつき情報４１が、マスク、ドーズ、フォーカス、照明σのばらつきであり、加工ばらつき情報５１が、スリミング量、側壁デポジット量のばらつきである場合について説明する。

ここで、側壁加工プロセスのプロセスフローについて説明する。図５は、側壁ライン転写プロセスのプロセスフローを示す図である。側壁ライン転写プロセスは、側壁パターンを下層側に転写することによって側壁パターンと同じラインパターンを形成するプロセスである。図５に示す各処理（ｓ１）〜（ｓ７）の上段側がパターン形成の際の上面図（最上層のみ）であり、下段側がパターン形成の際の断面図である。

側壁ライン転写プロセスでは、基板の上層に、パターン形成の対象となるパターン形成層５１Ａと、このパターン形成層５１Ａの上層に芯材を形成させる芯材層５２Ａと、を形成しておく。そして、この芯材層５２Ａの上層に最小加工幅２Ｈのレジストパターン５３Ａを形成する（ｓ１）。

この後、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法などによってレジストパターン５３Ａをマスクとして芯材層５２Ａをエッチングし、芯材パターン５２Ｂを形成する（ｓ２）。そして、この芯材パターン５２Ｂをスリミング加工することによって、スリミングパターン５２Ｃを形成する（ｓ３）。

次に、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法などによって基板上に窒化膜などの側壁デポジット膜５４Ａを堆積させる（ｓ４）。この後、ＲＩＥなどの異方性エッチングによって側壁デポジット膜５４Ａをエッチバックし、側壁デポジット膜５４Ａから側壁パターン５４Ｂを形成する（ｓ５）。

そして、スリミングパターン５２Ｃをウエットエッチングすることによってスリミングパターン５２Ｃを除去し、パターン形成層５１Ａ上に側壁パターン５４Ｂのみを残す（ｓ６）。この後、側壁パターン５４Ｂをマスクとして、ＲＩＥなどによってパターン形成層５１Ａをエッチングし、ラインパターン５１Ｂを形成する（ｓ７）。これにより、ライン幅Ｈのラインパターン５１Ｂを形成することが可能となる。このような、側壁ライン転写プロセスでは、リソグラフィで制御できる危険点は加工後のスペース部分となる。

図６は、側壁スペース転写プロセスのプロセスフローを示す図である。側壁スペース転写プロセスは、側壁パターンを下層側に転写することによって側壁パターンと同じスペースパターンを形成するプロセスである。図６に示す各処理（ｓ１１）〜（ｓ１８）の上段側がパターン形成の際の上面図（最上層のみ）であり、下段側がパターン形成の際の断面図である。

側壁スペース転写プロセスでは、側壁パターンを形成するまでは側壁ラインパターン転写プロセスと同様の処理を行う。具体的には、基板の上層に、パターン形成の対象となるパターン形成層６１Ａと、このパターン形成層６１Ａの上層に芯材を形成させる芯材層６２Ａと、を形成しておく。そして、この芯材層６２Ａの上層に最小加工幅２Ｈのレジストパターン６３Ａを形成する（ｓ１１）。

この後、ＲＩＥ法などによってレジストパターン６３Ａをマスクとして芯材層６２Ａをエッチングし、芯材パターン６２Ｂを形成する（ｓ１２）。そして、この芯材パターン６２Ｂをスリミング加工することによって、スリミングパターン６２Ｃを形成する（ｓ１３）。

次に、ＣＶＤ法などによって基板上に窒化膜などの側壁デポジット膜６４Ａを堆積させる（ｓ１４）。この後、ＲＩＥなどの異方性エッチングによって側壁デポジット膜６４Ａをエッチバックし、側壁デポジット膜６４Ａから側壁パターン６４Ｂを形成する（ｓ１５）。

側壁パターン６４Ｂを形成した後、側壁パターン６４Ｂと側壁パターン６４Ｂとの間の隙間に、スリミングパターン６２Ｃと同じ材料を埋め込む。これにより、側壁パターン６４Ｂ以外の箇所に、スリミングパターン６２Ｃおよび埋め込みパターン６２Ｄを形成し、その後、基板をＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）によって平坦化する（ｓ１６）。

この後、側壁パターン６４Ｂをウエットエッチングすることによって側壁パターン６４Ｂを除去し、パターン形成層６１Ａ上にスリミングパターン６２Ｃおよび埋め込みパターン６２Ｄに対応するマスクパターン６２Ｅを残す（ｓ１７）。この後、マスクパターン６２Ｅをマスクとして、ＲＩＥなどによってパターン形成層６１Ａをエッチングし、スペースパターン６１Ｂを形成する（ｓ１８）。これにより、スペース幅Ｈのスペースパターン６１Ｂを形成することが可能となる。このような、側壁ライン転写プロセスでは、リソグラフィで制御できる危険点は加工後のライン部分となる。

リソグラフィばらつき情報４１内では、リソグラフィ条件であるマスク、ドーズ、フォーカス、照明σをそれぞれ例えば３条件ずつ振り、加工ばらつき情報５１内では、加工条件であるスリミング量、側壁デポジット量をそれぞれ例えば３条件ずつ振っておく。リソグラフィ条件や加工条件における３条件は、例えば、ベストな値、ベストな値より誤差分だけ小さな値、ベストな値より誤差分だけ大きな値の３条件である。

パターン生成システムでは、例えばマスクに３条件を設定するとともにマスク以外のリソグラフィ条件と加工条件をベストな値に設定してマスクに設定した条件毎にリソグラフィシミュレーションと加工シミュレーションを行う。これにより、マスクの３条件のうち何れの条件がワースト条件となるかを判断できる。同様に、パターン生成システムでは、リソグラフィ条件の何れかに３条件を設定するとともに３条件を設定した以外のリソグラフィ条件と加工条件をベストな値に設定してリソグラフィシミュレーションと加工シミュレーションを行う。これにより、リソグラフィ条件の種類毎、加工条件の種類毎にワースト条件を判断できる。

ワースト条件算出装置１の危険点数抽出部１１は、予め設定しておいた閾値と、パターン形成シミュレーションによって得られたパターンの寸法と、を比較することにより危険点を抽出する。危険点数抽出部１１は、条件毎のパターン形成シミュレーションによって得られた全てのパターンから危険点を抽出し、パターン形成シミュレーション毎の危険点数を算出する。

ワースト条件算出部１２は、要因解析により、最も危険点数が多くなるリソグラフィ条件をリソグラフィワースト条件として算出する。また、ワースト条件算出部１２は、要因解析により、最も危険点数が多くなる加工条件を加工ワースト条件として算出する。具体的には、マスクの条件の中で最も危険点数の多い条件、ドーズの条件の中で最も危険点数の多い条件、フォーカスの条件の中で最も危険点数の多い条件、照明σの条件の中で最も危険点数の多い条件、スリミング量の中で最も危険点数の多い条件、側壁デポジット量の中で最も危険点数の多い条件を、リソグラフィワースト条件、加工ワースト条件として導出する。ワースト条件算出部１２は、導出したリソグラフィワースト条件、加工ワースト条件を検証装置６に送る。

図７は、リソグラフィワースト条件を説明するための図であり、リソグラフィシミュレーション設定値毎の危険点数を示している。（ａ）に示すように、マスクの３条件は、例えば製造誤差の無いベストなマスクパターンが形成されたマスクを用いる場合、製造誤差によってベストな場合よりも寸法の細くなったマスクパターンが形成されたマスクを用いる場合、製造誤差によってベストな場合よりも寸法の太くなったマスクパターンが形成されたマスクを用いる場合である。ベストな場合よりも寸法が細る場合の細り寸法は、マスク製造の際に起こり得る細り寸法であり、ベストな場合よりも寸法が太る場合の太り寸法は、マスク製造の際に起こり得る太り寸法である。上述したマスクの３条件では、それぞれの条件で例えば危険点数が同じである。したがって、マスクのワースト条件は、３条件のうちの何れの条件をワースト条件にしてもよい。

（ｂ）に示すように、ドーズの３条件は、例えばドーズ誤差の無いベストなドーズ量で露光が行われた場合、ドーズ誤差によってベストな場合よりも少ないドーズ量で露光が行われた場合、ドーズ誤差によってベストな場合よりも多いドーズ量で露光が行われた場合である。ベストな場合よりもドーズ量が多くなる場合のドーズ量は、露光の際にドーズ誤差で多くなり得るドーズ量であり、ベストな場合よりもドーズ量が少なくなる場合のドーズ量は、露光の際にドーズ誤差で少なくなり得るドーズ量である。例えば、（ｂ）では、ドーズ誤差によってベストな場合よりも少ないドーズ量で露光が行われた場合に危険点数が最も多くなる場合を示している。したがって、ドーズのワースト条件は、ドーズ誤差によってベストな場合よりも少ないドーズ量で露光が行われる場合となる。

（ｃ）に示すように、フォーカスの３条件は、例えばフォーカス誤差の無いベストなフォーカス値で露光が行われた場合、フォーカス誤差によってベストな場合よりも小さなフォーカス値で露光が行われた場合、フォーカス誤差によってベストな場合よりも大きなフォーカス値で露光が行われた場合である。ベストな場合よりもフォーカス値が大きくなる場合のフォーカス値は、露光の際にフォーカス誤差で大きくなり得るフォーカス値であり、ベストな場合よりもフォーカス値が小さくなる場合のフォーカス値は、露光の際にフォーカス誤差で小さくなり得るフォーカス値である。例えば、（ｃ）では、フォーカス誤差によってベストな場合よりも大きなフォーカス値で露光が行われた場合に危険点数が最も多くなる場合を示している。したがって、フォーカスのワースト条件は、フォーカス誤差によってベストな場合よりも大きなフォーカス値で露光が行われる場合となる。

（ｄ）に示すように、照明σの３条件は、例えば照明誤差の無いベストな照明σで露光が行われた場合、照明誤差によってベストな場合よりも小さな照明σで露光が行われた場合、照明誤差によってベストな場合よりも大きな照明σで露光が行われた場合である。照明σがベストな場合よりも大きくなる場合の照明σは、露光の際に照明誤差で大きくなり得る照明σであり、ベストな場合よりも照明σが小さくなる場合の照明σは、露光の際に照明誤差で小さくなり得る照明σである。例えば、（ｄ）では、照明誤差によってベストな場合よりも小さな照明σで露光が行われた場合に危険点数が最も多くなる場合を示している。したがって、照明σのワースト条件は、ベストな場合よりも照明誤差によって小さな照明σで露光が行われる場合となる。

図８は、加工ワースト条件を説明するための図であり、加工シミュレーション設定値毎の危険点数を示している。（ａ）に示すように、スリミング量の３条件は、例えばスリミング誤差の無いベストなスリミング量でスリミングが行われた場合、スリミング誤差によってベストな場合よりも少ないスリミング量でスリミングが行われた場合、スリミング誤差によってベストな場合よりも多いスリミング量でスリミングが行われた場合である。ベストな場合よりもスリミング量が多くなる場合のスリミング量は、スリミングの際にスリミング誤差で多くなり得るスリミング量であり、ベストな場合よりもスリミング量が少なくなる場合のスリミング量は、スリミングの際にスリミング誤差で少なくなり得るスリミング量である。例えば、（ａ）では、スリミング誤差によってベストな場合よりも少ないスリミング量でスリミングが行われた場合に危険点数が最も多くなる場合を示している。したがって、スリミング量のワースト条件は、ベストな場合よりもスリミング誤差によって少量のスリミングしか行われなかった場合となる。

（ｂ）に示すように、側壁デポジット量の３条件は、例えばデポジット誤差の無いベストなデポジット量で側壁デポジットが行われた場合、デポジット誤差によってベストな場合よりも少ないデポジット量で側壁デポジットが行われた場合、デポジット誤差によってベストな場合よりも多いデポジット量で側壁デポジットが行われた場合である。ベストな場合よりもデポジット量が大きくなる場合の側壁デポジット量は、側壁デポジットの際にデポジット誤差で多くなり得る側壁デポジット量であり、ベストな場合よりもデポジット量が小さくなる場合の側壁デポジット量は、側壁デポジットの際にデポジット誤差で少なくなり得る側壁デポジット量である。例えば、（ｂ）では、側壁デポジット誤差によってベストな場合よりも多くのデポジット量で側壁デポジットが行われた場合に危険点数が最も多くなる場合を示している。したがって、側壁デポジット量のワースト条件は、デポジット誤差によってベストな場合よりも多量の側壁デポジットが行われた場合となる。

パターン形成システムでは、加工シミュレーションを行なった後（ステップＳ１３０）、ワースト条件算出装置１の危険点数抽出部１１は、予め設定しておいた閾値（寸法）以下となる危険点を抽出する。具体的には、危険点数抽出部１１は、リソグラフィばらつき情報４１内で規定されているリソグラフィ条件でパターン形成した場合の危険点数を、各リソグラフィ条件のリソグラフィシミュレーション設定値毎に抽出する。また、危険点数抽出部１１は、加工ばらつき情報５１内で規定されている加工条件でパターン形成した場合の危険点数を、各加工条件の加工シミュレーション設定値毎に抽出する（ステップＳ１４０）。

ワースト条件算出部１２は、要因解析により、最も危険点数が多くなるリソグラフィワースト条件と加工ワースト条件を算出する（ステップＳ１５０）。ワースト条件算出部１２は、算出したリソグラフィワースト条件と加工ワースト条件を、検証装置６に送る。この後、検証装置６は、リソグラフィワースト条件を用いてリソグラフィ検証を行い、加工ワースト条件を用いて加工検証を行う。そして、ワースト条件でパターン形成しても危険点が発生しないよう、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件などが変更される。

設計レイアウトデータやＯＰＣが変更された場合には、図３に従ったフローでマスクデータが作成される。また、プロセス条件が変更された場合には、直前の加工検証に用いたマスクデータをパターン形成用のマスクデータに決定する。

パターン生成システムでは、レイヤ毎に図３および図４に従ったフローでマスクデータを作成する。そして、作成されたマスクデータを用いてマスクが作成される。半導体装置を作製する際には、各レイヤでマスクを用いた露光処理とエッチングや成膜などの加工処理が行われる。この露光処理と加工処理とが繰り返されることにより、半導体デバイスが作製される。

このように、パターン生成システムは、リソグラフィ条件毎、加工条件毎に、ワースト条件を導出することにより、パターン形成を行う際のワースト条件を導出する。本実施の形態では、例えばドーズがベストな場合よりも少ない場合、かつフォーカスがベストな場合よりも大きい場合、かつ照明σがベストな場合よりも小さい場合、かつスリミング量がベストな場合よりも少ない場合、かつ側壁デポジット量がベストな場合よりも多い場合が、パターン形成を行う際のワースト条件となる。

このように、リソグラフィシミュレーション装置４は、例えば、各リソグラフィ条件のリソグラフィシミュレーション設定値毎にリソグラフィシミュレーションを行なっている。また、加工シミュレーション装置５は、各加工条件の加工シミュレーション設定値毎に加工シミュレーションを行なっている。そして、各リソグラフィ条件の中からワースト条件を決定するとともに、各加工条件の中からワースト条件を決定し、これらのワースト条件を組み合わせることによってパターン形成の際のワースト条件を導出している。

なお、リソグラフィシミュレーション装置４は、全てのリソグラフィ条件と全ての加工条件を組み合わせてパターン形成シミュレーションを行ってもよい。例えば、マスク、ドーズ、フォーカス、照明σ、スリミング量、側壁デポジット量をそれぞれ３条件ずつ振ることによって、７２９通りのパターン形成シミュレーションを行う。危険点数抽出部１１は、７２９通りのパターン形成シミュレーションによって得られた全てのパターンから危険点を抽出し、パターン形成シミュレーション毎の危険点数を算出する。危険点数抽出部１１は、７２９通りのシミュレーション結果の中で最も危険点数の多いパターン形成シミュレーションを抽出し、このパターン形成シミュレーションに用いた条件をワースト条件とする。

なお、本実施の形態では、検証装置６がリソグラフィ検証と加工検証を行う場合について説明したが、リソグラフィシミュレーション装置４がリソグラフィ検証を行い、加工シミュレーション装置５が加工検証を行ってもよい。

また、本実施の形態では、リソグラフィシミュレーション装置４が、ＯＰＣ後のマスクデータを用いてリソグラフィシミュレーションを行う場合について説明したが、検証装置６がＯＰＣ後のマスクデータを用いてリソグラフィシミュレーションを行ってもよい。

また、本実施の形態では、加工シミュレーション装置５が、ＯＰＣ後のマスクデータを用いて加工シミュレーションを行う場合について説明したが、検証装置６がＯＰＣ後のマスクデータを用いて加工シミュレーションを行ってもよい。

また、本実施の形態では、パターン形成後の危険点数を算出する場合について説明したが、危険点に重み付けを行ってもよい。例えば、危険点数抽出部１１は、各危険点を、パターン不良となる可能性の高さ（危険度）に基づいて分類する。そして、ワースト条件算出部１２は、各危険点の危険度と危険点数とに基づいて、ワースト条件を算出する。これにより、パターン形成不良となる確率を考慮した正確なワースト条件を算出することが可能となる。

このように第１の実施の形態によれば、設計レイアウトの段階でリソグラフィのばらつきや加工のばらつきを考慮して、最終的なパターンを形成する際のリソグラフィワースト条件や加工ワースト条件を算出しているので、ワースト条件下でも危険点が発生しないマスクパターンを生成することが可能となる。したがって、パターン不良の発生しないロバストなパターン形成を行うことが可能となる。また、予めリソグラフィシミュレーションと加工シミュレーションを用いて、危険点が発生しないマスクデータを生成しているので、製品の開発ＴＡＴを短縮できる。

また、各リソグラフィ条件の中からワースト条件を決定するとともに、各加工条件の中からワースト条件を決定しているので、新たなリソグラフィ条件や新たな加工条件を追加する場合であっても、容易にワースト条件を算出することが可能となる。

全てのリソグラフィ条件と全ての加工条件を組み合わせたシミュレーション結果に基づいてワースト条件を決定しているので、組み合わせによって発生する危険点を抽出できるとともに、組み合わせによって発生しなくなる危険点を抽出せずにすむ。したがって、正確な危険点を抽出することが可能となる。

（第２の実施の形態）
つぎに、図９〜図１２を用いてこの発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、ミュレーション生成したパターンのパターン寸法とベスト寸法との差（ＣＤ差）に基づいて、基板上に形成するパターンが所望の寸法範囲内となるか否かを判定し、所望の寸法範囲内でない場合は、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件などを変更して、基板上にパターンを形成する。なお、本実施の形態のベスト寸法は、ベストな条件で形成された場合のパターン寸法（理想値）である。

図９は、第２の実施の形態にかかるＣＤ差算出装置を備えたパターン形成システムの構成を示すブロック図である。図９の各構成要素のうち図１に示す第１の実施の形態のパターン形成システムと同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。

本実施の形態のパターン形成システムは、リソグラフィのばらつきや加工のばらつきを考慮して、リソグラフィシミュレーションや加工シミュレーションを行ない、これにより、基板上に形成するパターンをシミュレーション生成する。そして、シミュレーション生成したパターンとベスト寸法とのＣＤ差に基づいて、基板上に形成するパターンが所望の寸法範囲内となるか否かを判定する。本実施の形態では、シミュレーション生成したパターンとベスト寸法とのＣＤ差が所定の範囲内となるよう、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件などを変更して、基板上にパターンを形成する。

パターン形成システムは、ＣＤ差算出装置７０と、設計レイアウトデータ作成装置２と、ＯＰＣ装置３と、リソグラフィシミュレーション装置４と、加工シミュレーション装置５と、検証装置６と、を有している。

ＣＤ差算出装置７０は、加工シミュレーション装置５が導出したシミュレーション結果を用いて、シミュレーション生成したパターンとベスト寸法とのＣＤ差を算出する装置である。

ＣＤ差算出装置７０は、ＣＤ差算出部７１と、ＣＤ差合計値算出部７２と、ずれ量判定部７３とを、備えている。ＣＤ差算出部７１は、リソグラフィシミュレーションによって生成されたパターンを用いて、リソグラフィばらつき（ベスト寸法からのずれ量）（後述のリソグラフィずれ量ΔＣＤ１）を算出する。また、ＣＤ差算出部７１は、算出したリソグラフィずれ量ΔＣＤ１を用いて、リソグラフィずれ量ΔＣＤ１の絶対値ΔＣＤ２を算出する。また、ＣＤ差算出部７１は、加工シミュレーションによって生成されたパターンを用いて、加工ばらつき（後述の加工ずれ量ΔＣＤ３）を算出する。また、ＣＤ差算出部７１は、算出した加工ずれ量ΔＣＤ３を用いて、加工ずれ量ΔＣＤ３の絶対値ΔＣＤ４を算出する。

ＣＤ差合計値算出部７２は、ＣＤ差算出部７１が算出した絶対値ΔＣＤ２と絶対値ΔＣＤ４とを合計することによって、基板上に形成するパターンのベスト寸法からのずれ量（ＣＤ差合計値）を算出する。

ずれ量判定部７３は、ＣＤ差合計値算出部７２が算出したＣＤ差合計値と、予め設定しておいた所定値（閾値）と、を比較することによって、ＣＤ差合計値が閾値よりも小さいか否かを判定する。これにより、ずれ量判定部７３は、基板上に形成するパターンが所望の寸法範囲内となるか否かを判定する。

ずれ量判定部７３が、ＣＤ差合計値は所定範囲内でないと判定した場合、シミュレーション生成したパターンとベスト寸法とのＣＤ差が所定の範囲内となるよう、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件などが変更される。

本実施の形態の検証装置６は、ＯＰＣ装置３に接続されており、ＯＰＣ装置３が作成したＯＰＣ後のマスクデータを用いて、リソグラフィ検証や加工検証を行う。リソグラフィ検証や加工検証の検証結果が合格であれば、ＯＰＣ装置３が作成したＯＰＣ後のマスクデータを用いて、基板上にパターンが形成される。

図１０は、ＣＤ差算出装置のハードウェア構成を示す図である。図１０に示すように、ＣＤ差算出装置７０は、装置内に格納しているプログラムがワースト条件算出装置１と異なる。

ＣＤ差算出装置７０は、ベスト寸法とシミュレーション生成されたパターンとの寸法差を算出するコンピュータなどの装置であり、ＣＰＵ１９１、ＲＯＭ１９２、ＲＡＭ１９３、表示部１９４、入力部１９５を有している。ＣＰＵ１９１、ＲＯＭ１９２、ＲＡＭ１９３、表示部１９４、入力部１９５は、それぞれワースト条件算出装置１のＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、表示部９４、入力部９５と同様の機能を有している。ＣＤ差算出装置７０では、これらのＣＰＵ１９１、ＲＯＭ１９２、ＲＡＭ１９３、表示部１９４、入力部１９５がバスラインを介して接続されている。

ＣＰＵ１９１は、ベスト寸法とシミュレーション生成されたパターンとの寸法差を算出するコンピュータプログラムであるＣＤ差合計値算出プログラム１９７を用いてＣＤ差合計値を算出する。

表示部１９４は、液晶モニタなどの表示装置であり、ＣＰＵ１９１からの指示に基づいて、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ後のマスクデータ、リソグラフィシミュレーション結果、加工シミュレーション結果、リソグラフィずれ量ΔＣＤ１、加工ずれ量ΔＣＤ３、絶対値ΔＣＤ２、絶対値ΔＣＤ４、ＣＤ差算合計値、リソグラフィばらつき情報４１、加工ばらつき情報５１などを表示する。入力部１９５は、マウスやキーボードを備えて構成され、使用者から外部入力される指示情報（ＣＤ差合計値の算出に必要なパラメータ等）を入力する。入力部１９５へ入力された指示情報は、ＣＰＵ１９１へ送られる。

ＣＤ差合計値算出プログラム１９７は、ＲＯＭ１９２内に格納されており、バスラインを介してＲＡＭ１９３へロードされる。ＣＰＵ１９１はＲＡＭ１９３内にロードされたＣＤ差合計値算出プログラム１９７を実行する。具体的には、ＣＤ差算出装置７０では、使用者による入力部１９５からの指示入力に従って、ＣＰＵ１９１がＲＯＭ１９２内からＣＤ差合計値算出プログラム１９７を読み出してＲＡＭ１９３内のプログラム格納領域に展開して各種処理を実行する。ＣＰＵ１９１は、この各種処理に際して生じる各種データをＲＡＭ１９３内に形成されるデータ格納領域に一時的に記憶させておく。

ＣＤ差算出装置７０は、ＣＰＵ１９１、ＲＯＭ１９２、ＲＡＭ１９３、表示部１９４、入力部１９５を有している。ＣＰＵ９１は、ＣＤ差などを算出するコンピュータプログラムであるＣＤ差算出プログラム９８を用いて、シミュレーション生成したパターンとベスト寸法とのＣＤ差を算出する。

つぎに、第２の実施の形態にかかるパターン形成システムの動作手順について説明する。図１１は、第２の実施の形態にかかるパターン形成システムの動作手順を示すフローチャートである。図１１に示す処理のうち図３や図４に示す処理と同様の処理を行う処理についてはその説明を省略する。

パターン形成システムでは、設計レイアウトデータ作成装置２が、パターンの設計レイアウトデータを作成する（ステップＳ２１０）。ＯＰＣ装置３は、設計レイアウトデータ作成装置２が作成した設計レイアウトデータにＯＰＣ処理を行って、ＯＰＣ後のマスクデータを作成する（ステップＳ２２０）。

リソグラフィシミュレーション装置４は、ＯＰＣ後のマスクデータとリソグラフィばらつき情報４１を用いてリソグラフィシミュレーションを行う（ステップＳ２３０）。さらに、加工シミュレーション装置５は、リソグラフィシミュレーションのシミュレーション結果と加工ばらつき情報５１を用いて加工シミュレーションを行う（ステップＳ２４０）。

この後、ＣＤ差算出装置７０は、リソグラフィシミュレーションによって生成されたパターンと加工シミュレーションによって生成されたパターンを用いて、ウエハ上に形成されるパターンとベスト寸法とのＣＤ差を算出する。

図１２は、ウエハ上に形成されるパターンとベスト寸法とのＣＤ差を算出する処理を説明するための図である。ＣＤ差算出部７１は、リソグラフィシミュレーションによって得られるシミュレーション結果に基づいて、形成するパターンの寸法ばらつき（ベスト寸法からのずれ量）をリソグラフィずれ量ΔＣＤ１（リソグラフィ寸法差）としてピッチ毎に算出する（ｓ２１）。リソグラフィずれ量ΔＣＤ１は、ベスト寸法よりも細くなる場合はマイナスの値となり、ベスト寸法よりも太くなる場合はプラスの値となる。

ＣＤ差算出部７１は、リソグラフィずれ量ΔＣＤ１の最小値と最大値をピッチ毎に抽出する。そして、ＣＤ差算出部７１は、抽出したピッチ毎のリソグラフィずれ量ΔＣＤ１を用いて、リソグラフィずれ量ΔＣＤ１の絶対値ΔＣＤ２をピッチ毎に算出する（ｓ２２）。ここでの絶対値ΔＣＤ２は、リソグラフィベスト条件からのＣＤ差であり、リソグラフィずれ量ΔＣＤ１の最小値の絶対値と、リソグラフィずれ量ΔＣＤ１の最大値の絶対値のうち、大きい方の値である。

また、ＣＤ差算出部７１は、加工シミュレーションによって得られるシミュレーション結果に基づいて、形成するパターンの寸法ばらつき（ベスト寸法からのずれ量）を加工ずれ量ΔＣＤ３（加工寸法差）としてピッチ毎に算出する（ｓ２３）。加工ずれ量ΔＣＤ３は、ベスト寸法よりも細くなる場合はマイナスの値となり、ベスト寸法よりも太くなる場合はプラスの値となる。

ＣＤ差算出部７１は、加工ずれ量ΔＣＤ３の最小値と最大値をピッチ毎に抽出する。そして、ＣＤ差算出部７１は、抽出したピッチ毎の加工ずれ量ΔＣＤ３を用いて、加工ずれ量ΔＣＤ３の絶対値ΔＣＤ４をピッチ毎に算出する（ｓ２４）。ここでの絶対値ΔＣＤ４は、加工ベスト条件からのＣＤ差であり、加工ずれ量ΔＣＤ３の最小値の絶対値と、加工ずれ量ΔＣＤ３の最大値の絶対値のうち、大きい方の値である（ステップＳ２５０）。

つぎに、ＣＤ差合計値算出部７２は、リソグラフィベスト条件からのＣＤ差である絶対値ΔＣＤ２と、加工ベスト条件からのＣＤ差である絶対値ΔＣＤ４と、を合計することによって、ＣＤ差合計値（寸法差合計値）を算出する（ステップＳ２６０）（ｓ２５）。

ずれ量判定部７３は、ＣＤ差合計値算出部７２が算出したＣＤ差合計値と、予め設定しておいた閾値とを比較し、ＣＤ差合計値が閾値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２７０）。これにより、ずれ量判定部７３は、基板上に形成するパターンが所望の寸法範囲内となるか否かを判定する。

ずれ量判定部７３が、ＣＤ差合計値は閾値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２７０、Ｎｏ）、ＣＤ差合計値が閾値よりも小さくなるようよう、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件（照明条件や加工条件）などが変更される。換言すると。シミュレーション生成したパターンとベスト寸法とのＣＤ差が所定の範囲内となるよう、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件などが変更される（ｓ２６）。

設計レイアウトデータを変更する場合、設計レイアウトデータ作成装置２は、設計レイアウトデータを新たに作成する（ステップＳ２１０）。この後、パターン形成システムでは、ステップＳ２２０〜Ｓ２７０の処理が行われる。

また、ＯＰＣを変更する場合、ＯＰＣ装置３は、設計レイアウトデータに新たなＯＰＣ処理を行って、ＯＰＣ後のマスクデータを作成する（ステップＳ２２０）。この後、パターン形成システムでは、ステップＳ２３０〜Ｓ２７０の処理が行われる。

パターン形成システムでは、ＣＤ差合計値が閾値よりも小さくなるまで、ステップＳ２１０〜Ｓ２７０の処理またはステップＳ２２０〜Ｓ２７０の処理が行われる。ＣＤ差合計値が閾値よりも小さくなると（ステップＳ２７０、Ｙｅｓ）、検証装置６は、ステップＳ２２０で作成した最新のマスクデータを用いてリソグラフィ検証を行い（ステップＳ２８０）、リソグラフィ検証の検証結果を用いて加工検証を行う（ステップＳ２９０）。

検証装置６がリソグラフィ検証で危険点を抽出した場合（ステップＳ２８０、ＮＧ）や加工検証で危険点を抽出した場合（ステップＳ２９０、ＮＧ）、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件などが変更される。

パターン形成システムでは、ＣＤ差合計値が閾値よりも小さくなり、検証装置６がリソグラフィ検証や加工検証で危険点を抽出しなくなるまで、設計レイアウトデータ、ＯＰＣ、プロセス条件の何れかを変更する処理を繰り返す。そして、検証装置６がリソグラフィ検証で危険点を抽出せず（ステップＳ２８０、ＯＫ）、加工検証で危険点を抽出しなかった場合（ステップＳ２９０、ＯＫ）、危険点の抽出されなかったＯＰＣ後のマスクデータをマスク作成用のマスクデータに決定する（ステップＳ３００）。

なお、ＣＤ差合計値が閾値よりも大きい場合であって、プロセス条件を変更する場合は、例えば側壁加工プロセスにおける設定スリミング量などを変更する。この後、検証装置６は、リソグラフィ検証を行い（ステップＳ２８０）、加工検証を行う（ステップＳ２９０）。そして、検証装置６がリソグラフィ検証で危険点を抽出せず（ステップＳ２８０、ＯＫ）、加工検証で危険点を抽出しなかった場合（ステップＳ２９０、ＯＫ）、危険点の抽出されなかったＯＰＣ後のマスクデータをマスク作成用のマスクデータに決定する（ステップＳ３００）。

このように第２の実施の形態によれば、リソグラフィのばらつきや加工のばらつきを考慮してＣＤ差合計値を算出し、このＣＤ差合計値に基づいて、基板上に形成するパターンが所望の寸法範囲内となるか否かを判定しているので、ＣＤ差合計値が寸法範囲内となるマスクパターンを生成することが可能となる。したがって、パターン不良の発生しないロバストなパターン形成を行うことが可能となる。

１ワースト条件算出装置、２設計レイアウトデータ作成装置、３ＯＰＣ装置、４リソグラフィシミュレーション装置、５加工シミュレーション装置、６検証装置、１１危険点数抽出部、１２ワースト条件算出部、４１リソグラフィばらつき情報、５１加工ばらつき情報。

Claims

半導体集積回路パターンの設計レイアウトデータにＯＰＣ処理を行うＯＰＣステップと、
複数種類のプロセス条件を用いるとともに、それぞれのプロセス条件に所定の誤差を含めた複数のプロセスパラメータを設定してＯＰＣ処理後の前記設計レイアウトデータにパターン形成シミュレーションを行なうパターン形成シミュレーションステップと、
前記それぞれのプロセス条件に設定されたプロセスパラメータ毎に、前記パターン形成シミュレーションのシミュレーション結果である加工後パターンから、所望パターンを形成することができない箇所としてパターン形成不良となる可能性が所定値よりも高い危険点箇所を抽出するとともに、前記それぞれのプロセス条件に設定されたプロセスパラメータ毎に、前記危険点箇所の数である危険点数を抽出する危険点抽出ステップと、
前記危険点数に基づいて、前記プロセスパラメータの中からパターン形成不良となる確率が最も高いワーストな条件を、ワースト条件として、前記プロセス条件毎に算出するワースト条件算出ステップと、
前記プロセス条件毎の各ワースト条件を組み合わせたプロセス条件でパターン形成した場合であっても前記危険点箇所が発生しなくなるよう、前記設計レイアウトデータまたは前記ＯＰＣ処理を変更してマスクパターンを決定する決定ステップと、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。
前記プロセス条件は、リソグラフィ条件または加工条件であり、
前記ワースト条件は、前記リソグラフィ条件の種類毎または前記加工条件の種類毎に算出されることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
前記プロセス条件は、リソグラフィ条件または加工条件であり、
前記パターン形成シミュレーションは、それぞれの前記リソグラフィ条件に設定される各リソグラフィパラメータおよびそれぞれの前記加工条件に設定される各加工パラメータを組み合わせて行ない、
前記ワースト条件は、前記パターン形成シミュレーションの中からワーストなパターン形成となったパターン形成シミュレーションに用いた前記各リソグラフィパラメータおよび前記各加工パラメータの組み合わせとすることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
前記リソグラフィ条件は、マスク上のパターン形成寸法、露光量、フォーカス値、露光波長、照明形状、照明輝度分布、レンズ開口数、偏光度、収差および瞳透過率のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のパターン形成方法。