JPH0945600A - フォトマスク描画用パターンデータ補正方法と補正装置 - Google Patents

フォトマスク描画用パターンデータ補正方法と補正装置

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JPH0945600A
JPH0945600A JP19689895A JP19689895A JPH0945600A JP H0945600 A JPH0945600 A JP H0945600A JP 19689895 A JP19689895 A JP 19689895A JP 19689895 A JP19689895 A JP 19689895A JP H0945600 A JPH0945600 A JP H0945600A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フォトマスクのパターンを電子線などのエネ
ルギー線で描画する際の近接効果、またはフォトマスク
を用いて露光を行い転写パターンを得る際の光近接効果
を考慮し、これらが生じても、最終的に得られる転写パ
ターンを設計パターンに近くなるように、パターンデー
タを補正することができる補正方法および補正装置を提
供すること。 【解決手段】 メッシュ登録された、ある中心のメッシ
ュ内パターン周辺に別のパターンがある場合には、描画
の際の相互近接効果が生じると判断し、相互近接効果が
生じると考えられるパターンの一部のみを細分化し、細
分化されたパターンのそれぞれに描画時のドーズ量デー
タを割り振る。周辺に別のパターンがない場合には、描
画の際の自己近接効果が生じると判断し、自己相互近接
効果が生じると考えられるパターンの周囲部分を細分化
し、細分化されたパターンのそれぞれに描画時のドーズ
量データを割り振る。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスクの描
画用データ補正方法に関する。特に、本発明は、半導体
の製造工程において用いられるパターン転写用フォトマ
スクの描画データ補正方法、またウェハ転写時に生ずる
パターン劣化を防ぐためのパターンデータ補正方法に関
するものである。
【従来の技術】半導体デバイスの製造工程に用いられる
フォトマスクは、ガラス基板上に遮光膜が形成された構
造をなしており、半導体の製造はフォトマスクをウェハ
上に投影露光することにより作成される。まず、フォト
マスクは、設計されたＣＡＤデータを電子線（ＥＢ）描
画装置用のデータに変換し、これを忠実にパターンニン
グする必要がある。しかし、ＥＢリソグラフィーでは、
近接効果と呼ばれる現象が解像度の限界を支配してお
り、微細加工を行うフォトマスク作成やウェハ直描の際
に大きな問題となることが知られている。近接効果は、
電子が個体内で散乱することによって生ずるが、パター
ン形状により、その影響は２種類に分類することができ
る。すなわち、孤立微小パターンに見られる自己近接効
果と、隣接したパターン間にみられる相互近接効果であ
る。自己近接効果は、入射した電子がパターンの外部に
散乱してしまった結果、設計寸法内での蓄積エネルギー
が所望の値に達することができず、その結果できあがり
寸法が小さくなったり、コーナー部分が丸まったりす
る。また、相互近接効果では、パターン間の寸隙におい
て、両側のパターンからの電子の散乱で蓄積エネルギー
がしきい値に達してしまい、パターン同士の接触等を生
ずる。ＥＢ近接効果を補正する方法として、可変成形型
描画装置では、パターン図形毎に照射量を変える方法が
すでに提案されている。この方法では、図１（Ａ）に示
すように、パターンエッジ毎に評価点を設け、それぞれ
の評価点でＥＩＤ（Exposure Intensity Distributio
n）関数から求めた蓄積エネルギーを計算し、パターン
に与える最適な照射量を決定する。ただし、この方法で
は評価点の近傍において、隣接するパターンの幾何学的
配置が異なる場合に求める照射量は評価点毎に異なるこ
ととなり、結局は重み付けした平均値を照射量として決
定するしかない。この場合には評価点ごとに精度が異な
る、もしくは求める精度を保証できないことがある。そ
れを防ぐには、図１（Ｂ）に示すように、評価点毎に照
射量を制御できるよう、パターンデータを分割する方法
をとる。しかし、全ＥＢデータ中に存在するパターンデ
ータを細かく分割するのは、補正計算時間、データサイ
ズ、描画時間が共に増大し、マスク作成スループットの
低下を導くことで問題になっている。また、マスクのパ
ターンニングが正確にできても、露光時に光近接効果と
呼ばれるウェハでのパターン劣化を生ずることになる。
これは、開口したマスクパターン形状を通ったステッパ
ー光が、回析や干渉した結果、ウェハ面上で正確に解像
しない現象である。光近接効果には、自己光近接効果
と、相互光近接効果とがある。自己光近接効果とは、自
分自身のパターンにおいて、ステッパー光が回析した結
果、ウェハ上に解像したパターンの出来上がり寸法が異
なってしまったり、長方形パターンで短辺、長辺とも出
来上がり寸法上の精度が大きく異なってしまったりする
ことである。また、相互近接効果とは、他のパターンか
ら回析したステッパー光との干渉の結果、ウェハ上の出
来上がり寸法が小さくなってしまうことである。この光
近接効果の補正には、たとえば“Automatched deterina
tion of CADlayout failures through foucus:exparime
nt and simulation"(C.A.Spenceet al .,Proc. of SPIE
Vol. 2197, pp302-313) に示されるように、ＥＢの近
接効果補正と同様のパターンエッジ上評価点上にて、光
強度のシミュレーションを行い、パターンエッジをずら
しながら、ウェハ上では望まれる形状に解像するよう、
パターン図形を変形することによる光近接効果補正方法
がすでに考えられている。この補正時にも、精度向上の
ためにはパターンデータを細かく分割しなければなら
ず、補正計算時間、データサイズの増大によるデータ転
送負荷、可変成型型描画装置では描画時間をも増加し、
スループットを低下させ、ひいては製品の納期を遅らせ
る大きな問題になる。通常、６４ＭＤＲＡＭ程度では、
マスク上の寸法精度で±０．０５ミクロンが達成できれ
ばいいが、２５６ＭＤＲＡＭ程度では±０．０３５ミク
ロンの寸法精度が要求される（寸法は各々５Ｘレティク
ル上の値である）。一般に、１６ＭＤＲＡＭ等の０．５
ミクロンルールデバイス用のマスクデータ処理について
は、１レイヤーあたり２時間を基準にしている。データ
サイズでもマスク描画用ＥＢデータ上１００Ｍバイト程
度に押さえる必要がある。近接効果補正を必要とする６
４ＭＤＲＡＭでも、同等の処理能力が要求される。これ
らのマスクを用いて、ウェハ上にパターンを形成する際
の要求寸法精度は、６４ＭＤＲＡＭ等の０．２５ミクロ
ンルールデバイスで±０．０２５ミクロンが要求されて
いる。このように、電子線描画の近接効果を補正したマ
スク形成での精度向上と、光近接効果をマスクパターン
に修正を加えることにより補正し、ウェハ転写時の精度
向上を図る各々のデータ補正処理においては、上記精度
を満たしつつ、実用的な処理時間およびデータ容量で計
算を終えなければならない。
【発明が解決しようとする課題】一般に、フォトマスク
を構成するデータは、パターンデータファイルと呼ばれ
る、膨大な数の矩形と台形のみで表現されるデータから
できている。本発明は、このデータの特徴をもとに、描
画および転写といった物理現象をあらかじめ考慮し、補
正データを作成することを目標にしている。これによ
り、フォトマスクの描画データ処理において、フォトマ
スクおよびウェハの要求精度を満たすデータ補正用とし
て、最低限のデータ分割を高速に導くアルゴリズムによ
り、スループットを低減させないことを可能とする。す
なわち、本発明は、フォトマスクのパターンを電子線な
どのエネルギー線で描画する際の近接効果、またはフォ
トマスクを用いて露光を行い転写パターンを得る際の光
近接効果を考慮し、これらが生じても、最終的に得られ
る転写パターンを設計パターンに近くなるように、パタ
ーンデータを補正することができる補正方法および補正
装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】課題を解決するための手
段として、本発明は、フォトマスクの描画データ処理に
おいて、メッシュ登録されたパターンデータのデータベ
ースを用い、相互近接効果のおよぶ周辺データと、自己
近接効果が生ずる微細パターンを高速に検索し、近接効
果の影響が顕著な部分のみを自動的に細分化することに
より、最低限のデータ分割により補正計算も省略化し、
データ量も押さえることを特徴とする。すなわち、本発
明に係る第１のパターンデータ補正方法は、設計パター
ンを、エネルギー線で描画する際のエネルギー線の散乱
する範囲の大きさでメッシュに分割し、メッシュ登録さ
れたパターンデータを作成する作成工程と、ある中心の
メッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含むメッシュ内
を検索し、中心のメッシュに登録されたパターンの周囲
に別のパターンが登録されているか否かを判別する判別
工程と、前記判別工程において、周辺に別のパターンが
ある場合には、描画の際の相互近接効果が生じると判断
し、相互近接効果が生じると考えられるパターンの一部
のみを細分化し、細分化されたパターンのそれぞれに描
画時のドーズ量データを割り振る相互近接効果用補正工
程と、を有する。本発明に係る第２の補正方法は、設計
パターンを、エネルギー線で描画する際のエネルギー線
の散乱する範囲の大きさでメッシュに分割し、メッシュ
登録されたパターンデータを作成する作成工程と、ある
中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含むメッ
シュ内を検索し、中心のメッシュに登録されたパターン
の周囲に別のパターンが登録されているか否かを判別す
る判別工程と、前記判別工程において、周辺に別のパタ
ーンがない場合には、描画の際の自己近接効果が生じる
と判断し、自己相互近接効果が生じると考えられるパタ
ーンの周囲部分を細分化し、細分化されたパターンのそ
れぞれに描画時のドーズ量データを割り振る自己近接効
果用補正工程と、を有する。本発明に係る第３の補正方
法は、設計パターンを、露光を行い基板上に転写する際
の光近接効果を考慮した大きさでメッシュに分割し、メ
ッシュ登録されたパターンデータを作成する作成工程
と、ある中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を
含むメッシュ内を検索し、中心のメッシュに登録された
パターンの周囲に別のパターンが登録されているか否か
を判別する判別工程と、前記判別工程において、周辺に
別のパターンがある場合には、露光の際の相互光近接効
果が生じると判断し、相互光近接効果が生じると考えら
れるパターンの一部のみを細分化し、細分化されたパタ
ーンのそれぞれのエッジを、転写イメージが設計パター
ンに近づくように移動させる相互近接効果用補正工程
と、を有する。本発明に係る第４の補正方法は、設計パ
ターンを、露光を行い基板上に転写する際の光近接効果
を考慮した大きさでメッシュに分割し、メッシュ登録さ
れたパターンデータを作成する作成工程と、ある中心の
メッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含むメッシュ内
を検索し、中心のメッシュに登録されたパターンの周囲
に別のパターンが登録されているか否かを判別する判別
工程と、前記判別工程において、周辺に別のパターンが
ない場合には、露光の際の自己光近接効果が生じると判
断し、自己光近接効果が生じると考えられるパターンの
周囲部分を細分化し、細分化されたパターンのそれぞれ
のエッジを、転写イメージが設計パターンに近づくよう
に移動させる自己近接効果用補正工程と、を有する。本
発明に係るフォトマスクは、フォトマスク描画用パター
ンデータ補正方法を用いて補正されたデータを用いて描
画されたパターンを有する。本発明に係る露光方法は、
そのフォトマスクを用いて露光する方法である。本発明
に係る半導体装置は、前記いずれかのパターンデータの
補正方法を用いて補正されたデータを用いて描画された
パターンを有するフォトマスクを用いてフォトリソグラ
フィー加工して製造された半導体装置である。本発明に
係る第１の補正装置は、設計パターンを、エネルギー線
で描画する際のエネルギー線の散乱する範囲の大きさで
メッシュに分割し、メッシュ登録されたパターンデータ
を作成する作成手段と、ある中心のメッシュに着目し、
そのメッシュ周囲を含むメッシュ内を検索し、中心のメ
ッシュに登録されたパターンの周囲に別のパターンが登
録されているか否かを判別する判別手段と、前記判別手
段において、周辺に別のパターンがある場合には、描画
の際の相互近接効果が生じると判断し、相互近接効果が
生じると考えられるパターンの一部のみを細分化し、細
分化されたパターンのそれぞれに描画時のドーズ量デー
タを割り振る相互近接効果用補正手段と、を有する。本
発明に係る第２の補正装置は、設計パターンを、エネル
ギー線で描画する際のエネルギー線の散乱する範囲の大
きさでメッシュに分割し、メッシュ登録されたパターン
データを作成する作成手段と、ある中心のメッシュに着
目し、そのメッシュ周囲を含むメッシュ内を検索し、中
心のメッシュに登録されたパターンの周囲に別のパター
ンが登録されているか否かを判別する判別手段と、前記
判別手段において、周辺に別のパターンがない場合に
は、描画の際の自己近接効果が生じると判断し、自己相
互近接効果が生じると考えられるパターンの周囲部分を
細分化し、細分化されたパターンのそれぞれに描画時の
ドーズ量データを割り振る自己近接効果用補正手段と、
を有する。本発明に係る第３の補正装置は、設計パター
ンを、露光を行い基板上に転写する際の光近接効果を考
慮した大きさでメッシュに分割し、メッシュ登録された
パターンデータを作成する作成手段と、ある中心のメッ
シュに着目し、そのメッシュ周囲を含むメッシュ内を検
索し、中心のメッシュに登録されたパターンの周囲に別
のパターンが登録されているか否かを判別する判別手段
と、前記判別手段において、周辺に別のパターンがある
場合には、露光の際の相互光近接効果が生じると判断
し、相互光近接効果が生じると考えられるパターンの一
部のみを細分化し、細分化されたパターンのそれぞれの
エッジを、転写イメージが設計パターンに近づくように
移動させる相互近接効果用補正手段と、を有する。本発
明に係る第４の補正装置は、設計パターンを、露光を行
い基板上に転写する際の光近接効果を考慮した大きさで
メッシュに分割し、メッシュ登録されたパターンデータ
を作成する作成手段と、ある中心のメッシュに着目し、
そのメッシュ周囲を含むメッシュ内を検索し、中心のメ
ッシュに登録されたパターンの周囲に別のパターンが登
録されているか否かを判別する判別手段と、前記判別手
段において、周辺に別のパターンがない場合には、露光
の際の自己光近接効果が生じると判断し、自己光近接効
果が生じると考えられるパターンの周囲部分を細分化
し、細分化されたパターンのそれぞれのエッジを、転写
イメージが設計パターンに近づくように移動させる自己
近接効果用補正手段と、を有する。本発明に係るフォト
マスクの製造装置は、前記いずれかのフォトマスク描画
用パターンデータ補正装置と、前記補正装置で補正され
たマスクパターンのフォトマスクを描画する描画手段と
を有する。本発明に係る半導体装置は、フォトマスク描
画用パターンデータ補正装置と、前記補正装置で補正さ
れたマスクパターンのフォトマスクを用いて露光を行う
露光手段とを有する。本発明では、半導体集積回路パタ
ーン生成において、ＥＢリソグラフィーの近接効果、ウ
ェハ転写結果の光近接効果に応じて、補正を最も効果的
にする最小限の分割処理を行うことにより、補正計算時
間、描画時間、データサイズを押さえ、フォトマスク作
成のスループットを低下させずに微細加工マスク、ウェ
ハを作成することができる。本発明において、求める精
度のマスクまたはウェハを作成するためのデータ作成が
マスク作成のスループットを落とすことなく可能にな
る。
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。もちろん本発明は、以下に述べる実施例に限定
されるものではない。実施例１ 本実施例に係るパターンデータの補正装置の概略ブロッ
ク図を図２に示す。図１に示すように、本実施例に係る
パターンデータ補正装置は、入力手段２と、設計パター
ン記憶手段４と、メッシュ登録パターンデータ作成手段
６と、判別手段８と、相互近接補正手段１０と、自己近
接補正手段１２と、補正済みパターンデータ記憶手段１
４と、出力手段１６とを有する。入力手段２としては、
設計パターンおよび転写条件などを入力することができ
るものであれば特に限定されず、キーボード、タッチパ
ネルなどを例示することができる。設計パターンおよび
転写条件などを、電気信号の形で入力する場合には、入
力手段２としては、有線または無線の入力端子であって
も良い。また、フロッピーディスクなどの記録媒体に記
憶された設計パターンおよび転写条件などを入力する場
合には、入力手段２としては、ディスクドライブなどで
構成される。また、出力手段１６としては、少なくとも
補正された設計パターンを画面上に表示可能なＣＲＴあ
るいは液晶表示装置などを用いることができる。また、
出力手段１６としては、少なくとも補正された設計パタ
ーンを、紙、フィルムまたはその他の基板上に描画する
ことができるプリンタ、ＸＹプロッタなどの出力手段で
もよい。図２に示すその他の手段４，６，１０，１２，
１４は、演算回路、あるいはＲＡＭ、ＲＯＭ、光記憶媒
体などの記憶手段内に記憶され、コンピュータのＣＰＵ
などで処理されるプログラム情報などで構成される。本
実施例では、図２に示す入力手段２から、設計パターン
と転写条件が、補正装置の設計パターン記憶手段４に記
憶される。転写条件としては、たとえば、露光に用いら
れる光の波長λ、開口数ＮＡ、光源のみかけの大きさσ
（Partial coherence)若しくは光源の透過率分布、射出
瞳の位相・透過率分布およびデフォーカスなどに関する
条件である。設計パターン記憶手段４に記憶された設計
パターンは、メッシュ登録データ作成手段６によりメッ
シュに分割される。メッシュの大きさは、たとえば電子
線描画時に電子線が散乱する範囲である。すなわち、近
接効果が及ぶ距離をＲとした時、パターンデータをＲの
サイズのメッシュに登録する。一例としてのメッシュの
大きさは、５〜１０μm 程度である。図２に示す判別手
段８では、パターンデータ作成手段６において作成され
たメッシュ登録データの、ある中心のメッシュに着目
し、そのメッシュ周囲を含むメッシュ内を検索し、中心
のメッシュに登録されたパターンの周囲に別のパターン
が登録されているか否かを判別する。たとえば図３に示
すように、ある中心のメッシュ２０ａ内のパターン３２
ａに着目する時、そのパターン３２ａのまわりＲの範囲
のメッシュ２０ｂ内に存在するパターン３２ｂを着目す
る。その範囲内にパターンが存在しなければ、そのパタ
ーンにつき補正計算をする際には自己近接効果のみを考
慮すればよい。その場合には、図２に示す自己近接補正
手段１２を用いて補正する。また、図３に示すように、
そのパターン３２ａのまわりにパターン３２ｂが存在す
る場合には、相互近接を考慮することが必要であり、そ
の近傍を着目し、その部分のみを分割する。その場合に
は、図１に示す相互近接補正手段１２を用いて補正す
る。メッシュ登録されたデータは、たとえば９マスづつ
順次検索して行く。相互近接補正手段１０および自己近
接補正手段１２の各処理内容については後述する。これ
ら補正手段で補正されたデータは、図２に示す補正済み
パターンデータ記憶手段１４に記憶される。この記憶手
段１４に記憶されたデータは、出力手段１６により出力
される。まず、ＥＢのための自己近接補正手段１２につ
いて説明する。ＥＢのための自己近接補正手段１０で
は、図２に示す判別手段８で、自己近接効果が生じるパ
ターンデータであると判断した場合に、そのパターンに
対して自己近接効果の補正のみを行う。補正に際して
は、パターンの細分化を行う。その際の評価点の位置お
よびそれに依存する分割の方法も自己近接効果の範囲の
みで考慮する。図４は、２５６ＭＤＲＡＭ相当の微細な
パターンデータ３２ｃに対し自己近接効果補正を行った
結果の分割（細分化）と照射量（ドーズ量）の例を示
す。図４中の数字が各細分化パターンでのドーズ量であ
る。自己近接効果が生じるおそれがある場合には、その
パターンの周辺部を細分化し、中央部でのドーズ量に対
し、周辺でのドーズ量を高くする。特に、角部でのドー
ズ量を高くする。次に、ＥＢのための相互近接補正手段
１０について説明する。ＥＢのための相互近接補正手段
１０では、図２に示す判別手段８で、相互近接効果が生
じるパターンデータであると判断した場合に、隣接パタ
ーンの相対辺のみ相互近接効果の補正を行う。それ以外
の辺には、隣接パターンがなければ、前記自己近接効果
補正のみを考慮する。図５は、２５６ＭＤＲＡＭ相当の
微細なパターンデータ３２ｄ，３２ｄの相対辺に対し相
互近接効果補正を行った結果の分割（細分化）と照射量
（ドーズ量）の例を示す。図５中の数字が各細分化パタ
ーンでのドーズ量である。相互近接効果が生じるおそれ
がある場合には、そのパターンの相対辺を細分化し、中
央部でのドーズ量に対し、相対辺でのドーズ量を低くす
る。また、角部でのドーズ量は、相対辺中央よりも高く
する。本実施例の補正装置を用いた補正方法では、考慮
するパターン数は、いま補正計算をしようとしている近
傍のメッシュに登録されたパターンのみであることか
ら、計算時間は少なくてすむことになる。たとえば、一
辺Ｌの正方形内にｎ個のパターンが存在するとすれば、
隣接パターンを検索するのにｎ＊ｎ回の検索が必要であ
るが、大きさＲのメッシュにパターンを登録して検索し
たとすれば、メッシュの検索に要する（Ｌ＊Ｌ）／（Ｒ
＊Ｒ）回と、該当メッシュ内のパターン検索に要する
（（Ｒ＊Ｒ）／（Ｌ＊Ｌ）＊ｎ）**2 となる。これか
ら、メッシュを用いた検索に要する回数は（Ｒ＊Ｒ）／
（Ｌ＊Ｌ）＊ｎ＊ｎとなるが、ｎを充分大きくとれば、
Ｌ＊Ｌはｎと同じ程度の大きさになり、ｎの回のオーダ
ーで検索できることがわかる。また、図５のように近接
した２つのパターンを、今、ｘ方向ｙ方向にそれぞれｎ
回繰り返したとする。分割を行わなければ２＊ｎ＊ｎ個
パターンが存在する。上記のように相互近接効果補正用
の分割を行った結果、４＊ｎ＊ｎ個のパターンになる。
しかし、本発明を用いずに全て分割したならば、図６に
示す分割となり、１８＊ｎ＊ｎ個のパターン数となり、
データ量は１０倍程度も増加することになる。実デバイ
スパターンでは、パッドや遮光帯といった近接効果補正
を必要としない巨大なパターンが存在するが、本発明を
用いずに単純な全パターンの分割を行えば、むだに膨大
なパターン数の増加を招くことになる。また、データ処
理時間に関しては、メッシュ内の図形数が近接効果補正
時間を決定する。なぜなら、近接効果がおよぶ距離Ｒに
内の図形の寄与は全て計算対象となるからである。本実
施例を用いない場合は、一回のメッシュ内の補正時間
は、１８＊ｎ＊ｎ／Ｒ**2 に比例するが、本実施例を用
いることにより、４＊ｎ＊ｎ／Ｒ**2 に比例する補正計
算時間で済むことになる。実施例２ 本実施例では、図２に示す相互近接補正手段１０および
自己近接補正手段１２が、フォトマスクを用いて露光す
る際の光近接効果のための補正に用いられる以外は、前
記実施例１と同様にして、補正処理を行う。なお、光近
接効果のための補正に用いる場合のメッシュの大きさ
は、たとえば露光時の光が干渉する範囲である。すなわ
ち、近接効果が及ぶ距離をＲとした時、パターンデータ
をＲのサイズのメッシュに登録する。一例としてのメッ
シュの大きさは、５〜１０μm 程度である。以下、詳述
する。まず、前提となるエッジ補正について、図７，８
に基づき説明する。図７に示すステップＳ１０におい
て、設計パターンと転写条件とが入力された後、ステッ
プＳ１１において、設計パターンのパターン外周に沿っ
て、複数の評価点を作成する。次に、図７に示すステッ
プＳ１２において、転写レジストパターン（転写イメー
ジ）を、シミュレーション手段により算出する。シミュ
レーション手段としては、たとえば露光条件および設計
パターンを入力することにより、転写イメージをシミュ
レーションすることができる市販の光強度シミュレーシ
ョンを用いることができる。次に、図７に示すステップ
Ｓ１３において、レジストエッジの設計パターンに対す
るズレ（差）を、各評価点３０について算出する。この
時の設計パターンのレジストエッジ位置のズレの計測方
向は、図８（Ａ）に示すように、設計パターン３２の境
界線（エッジ；この場合、微小矩形パターンの短辺）に
対して垂直方向とし、設計パターン３２の外方を正方向
とし、内側を負方向とする。次に、図７に示すステップ
Ｓ１４では、各評価点３０毎に比較されたズレ（差）に
依存して、当該差が小さくなるように、図１に示す変形
手段１４により設計パターン３２を変形補正する。変形
補正方法の概略を図８（Ｂ）に示す。図８（Ａ），
（Ｂ）に示すように、設計パターン３２の変形補正に際
しては、各評価点３０毎に比較されたズレ（差）の逆方
向に、当該差の大きさに一定の係数を乗じた大きさだ
け、評価点３０近傍のマスクパターンの境界線（評価点
のみでなく、その付近の境界線も含む）を移動する。そ
の係数は、好ましくは０より大きく１未満、さらに好ま
しくは０．１０〜０．５０である。この係数が大きすぎ
ると、過剰な変形補正となり、後述する繰り返し計算に
よっても、転写イメージが、設計パターンに近づかずに
逆に離れてしまうおそれがある。なお、係数は、全ての
評価点において一定でも良いが、特定の評価点において
異なっていても良い。次に、露光時の相互近接補正につ
いて説明する。図９に示すように、近接する２５６ＭＤ
ＲＡＭ相当の微細な間隔のパターン間においては、ステ
ッパー光の干渉から、相互光近接効果が生じ、ウェハ上
の出来上がり寸法が劣ってしまう。本実施例では、この
光近接効果を防ぐために、パターンの隣接する辺を分割
し、図７，８に示す手段を用いてエッジを移動する。そ
の結果を図１０に示す。露光時の自己近接補正は、たと
えば図７，８に示す手法を単に用いれば良い。光近接効
果補正も、実施例１等と同様に必要とされるパターン分
割は、微小パターン端や、微小スリット近傍辺に限られ
る。よって、実施例−と同様なメッシュデータを用いた
検索方法により、ｎ個の微細なパターンの検索はｎ回の
検索で行うことができる。その検索結果、捜し出した光
近接効果補正が必要な隣接部分のみ分割することができ
る。よって、２５６ＭＤＲＡＭ相当の２つの近接したＸ
Ｙ方向にｎ回繰り返したパターンにおいては１８＊ｎ＊
ｎ個の分割パターン数を４＊ｎ＊ｎ個の分割パターン数
に減らすことができる（図１０参照）。また、データ処
理時間に関しては、実施例１と同様にメッシュ内の図形
数が光近接効果補正時間を決定する。本実施例を用いな
い場合は、一回のメッシュ内の補正時間は、１８＊ｎ＊
ｎ／Ｒ**2 に比例するが、本実施例を用いることによ
り、４＊ｎ＊ｎ／Ｒ**2 に比例する補正計算時間で済む
ことになる。なお、本発明は、上記実施例に限定されな
い。たとえば、上述した実施例では、光強度シミュレー
ションとして、露光条件および設計パターンを入力する
ことにより、転写イメージをシミュレーションすること
ができる市販の光強度シミュレーションを用いたが、こ
れに限らず、種々のシミュレーションを用いることがで
きる。例えば、シミュレーション手段としては、設計パ
ターンおよび露光条件に基づいて、基板上の２次元光強
度を算出する手段と、基板の２次元平面上の任意の着目
した位置の周辺位置における光強度と、前記着目した位
置と周辺位置との距離とに基づいて、前記着目した任意
の位置の露光エネルギへの複数の前記周辺位置における
光強度による影響を算出して累積することにより、前記
着目した任意の位置での潜像形成強度を前記基板の２次
元平面で算出する手段と、前記基板の２次元平面におけ
る前記潜像形成強度の分布を求める手段と、露光量およ
び現像条件に対応した潜像形成強度のしきい値を決定す
る手段と、前記潜像形成強度の分布について、前記しき
い値での等高線を求める手段と、前記等高線によって規
定されるパターンを転写イメージとして算出する手段と
を有するものでも良い。また、シミュレーション手段と
しては、予め設定した露光裕度の複数の露光量と、予め
設定した焦点深度の範囲内の複数の焦点位置との組合せ
に基づく、複数通りの転写条件において、それぞれ転写
イメージをシミュレーションし、複数の転写イメージを
得る手段を有し、比較手段が、前記複数の転写イメージ
のそれぞれに対し、前記設計パターンとの差を、前記各
評価点毎に比較し、各評価点毎に、複数通りの差を算出
する手段を有し、変形手段が、前記評価点毎の複数通り
の差が、所定の基準で小さくなるように、前記設計パタ
ーンを変形する手段を有するものでも良い。
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では、
半導体集積回路パターン生成において、ＥＢリソグラフ
ィーの近接効果、ウェハ転写結果の光近接効果に応じ
て、補正を最も効果的にする最小限の分割処理を行うこ
とにより、補正計算時間、描画時間、データサイズを押
さえ、フォトマスク作成のスループットを低下させず
に、微細加工マスクおよびウェハを作成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ），（Ｂ）はドーズ量補正方式近接効
果補正における評価点を示す図である。
【図２】図２は本発明の一実施例に係る補正装置の概略
ブロック図である。
【図３】図３はメッシュの概念図である。
【図４】図４は自己近接効果補正用パターン分割例を示
す図である。
【図５】図５は相互近接効果補正用パターン分割例を示
す図である。
【図６】図６は単純パターン分割を示す図である。
【図７】図７は光近接効果補正を必要とするパターンと
シミュレーション結果を示す図である。
【図８】図８（Ａ）は評価点毎にレジストエッジのズレ
を測定するための方法を示す概略図、図８（Ｂ）はマス
クパターンの補正変形工程を示す概略図である。
【図９】図９は光近接効果補正を必要とするパターンと
シミュレーション結果を示す図である。
【図１０】図１０は光近接効果補正を行った結果のパタ
ーンとシミュレーション結果を示す図である。
【符号の説明】
２… 入力手段 ４… 設計パターン記憶手段 ６… メッシュ登録データ作成手段 ８… 判別手段 １０… 相互近接補正手段 １２… 自己近接補正手段 １４… 補正済みパターンデータ記憶手段 １６… 出力手段 ３０… 評価点

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】設計パターンを、エネルギー線で描画する
    際のエネルギー線の散乱する範囲の大きさでメッシュに
    分割し、メッシュ登録されたパターンデータを作成する
    作成工程と、 ある中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含む
    メッシュ内を検索し、中心のメッシュに登録されたパタ
    ーンの周囲に別のパターンが登録されているか否かを判
    別する判別工程と、 前記判別工程において、周辺に別のパターンがある場合
    には、描画の際の相互近接効果が生じると判断し、相互
    近接効果が生じると考えられるパターンの一部のみを細
    分化し、細分化されたパターンのそれぞれに描画時のド
    ーズ量データを割り振る相互近接効果用補正工程と、 を有するフォトマスク描画用パターンデータ補正方法。
  2. 【請求項２】設計パターンを、エネルギー線で描画する
    際のエネルギー線の散乱する範囲の大きさでメッシュに
    分割し、メッシュ登録されたパターンデータを作成する
    作成工程と、 ある中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含む
    メッシュ内を検索し、中心のメッシュに登録されたパタ
    ーンの周囲に別のパターンが登録されているか否かを判
    別する判別工程と、 前記判別工程において、周辺に別のパターンがない場合
    には、描画の際の自己近接効果が生じると判断し、自己
    相互近接効果が生じると考えられるパターンの周囲部分
    を細分化し、細分化されたパターンのそれぞれに描画時
    のドーズ量データを割り振る自己近接効果用補正工程
    と、 を有するフォトマスク描画用パターンデータ補正方法。
  3. 【請求項３】設計パターンを、露光を行い基板上に転写
    する際の光近接効果を考慮した大きさでメッシュに分割
    し、メッシュ登録されたパターンデータを作成する作成
    工程と、 ある中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含む
    メッシュ内を検索し、中心のメッシュに登録されたパタ
    ーンの周囲に別のパターンが登録されているか否かを判
    別する判別工程と、 前記判別工程において、周辺に別のパターンがある場合
    には、露光の際の相互光近接効果が生じると判断し、相
    互光近接効果が生じると考えられるパターンの一部のみ
    を細分化し、細分化されたパターンのそれぞれのエッジ
    を、転写イメージが設計パターンに近づくように移動さ
    せる相互近接効果用補正工程と、 を有するフォトマスク描画用パターンデータ補正方法。
  4. 【請求項４】設計パターンを、露光を行い基板上に転写
    する際の光近接効果を考慮した大きさでメッシュに分割
    し、メッシュ登録されたパターンデータを作成する作成
    工程と、 ある中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含む
    メッシュ内を検索し、中心のメッシュに登録されたパタ
    ーンの周囲に別のパターンが登録されているか否かを判
    別する判別工程と、 前記判別工程において、周辺に別のパターンがない場合
    には、露光の際の自己光近接効果が生じると判断し、自
    己光近接効果が生じると考えられるパターンの周囲部分
    を細分化し、細分化されたパターンのそれぞれのエッジ
    を、転写イメージが設計パターンに近づくように移動さ
    せる自己近接効果用補正工程と、 を有するフォトマスク描画用パターンデータ補正方法。
  5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載のフォトマ
    スク描画用パターンデータ補正方法を用いて補正された
    データを用いて描画されたパターンを有するフォトマス
    ク。
  6. 【請求項６】請求項５に記載のフォトマスクを用いて露
    光を行う露光方法。
  7. 【請求項７】請求項１〜４のいずれかに記載のパターン
    データの補正方法を用いて補正されたデータを用いて描
    画されたパターンを有するフォトマスクを用いてフォト
    リソグラフィー加工して製造された半導体装置。
  8. 【請求項８】設計パターンを、エネルギー線で描画する
    際のエネルギー線の散乱する範囲の大きさでメッシュに
    分割し、メッシュ登録されたパターンデータを作成する
    作成手段と、 ある中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含む
    メッシュ内を検索し、中心のメッシュに登録されたパタ
    ーンの周囲に別のパターンが登録されているか否かを判
    別する判別手段と、 前記判別手段において、周辺に別のパターンがある場合
    には、描画の際の相互近接効果が生じると判断し、相互
    近接効果が生じると考えられるパターンの一部のみを細
    分化し、細分化されたパターンのそれぞれに描画時のド
    ーズ量データを割り振る相互近接効果用補正手段と、 を有するフォトマスク描画用パターンデータ補正装置。
  9. 【請求項９】設計パターンを、エネルギー線で描画する
    際のエネルギー線の散乱する範囲の大きさでメッシュに
    分割し、メッシュ登録されたパターンデータを作成する
    作成手段と、 ある中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含む
    メッシュ内を検索し、中心のメッシュに登録されたパタ
    ーンの周囲に別のパターンが登録されているか否かを判
    別する判別手段と、 前記判別手段において、周辺に別のパターンがない場合
    には、描画の際の自己近接効果が生じると判断し、自己
    相互近接効果が生じると考えられるパターンの周囲部分
    を細分化し、細分化されたパターンのそれぞれに描画時
    のドーズ量データを割り振る自己近接効果用補正手段
    と、 を有するフォトマスク描画用パターンデータ補正装置。
  10. 【請求項１０】設計パターンを、露光を行い基板上に転
    写する際の光近接効果を考慮した大きさでメッシュに分
    割し、メッシュ登録されたパターンデータを作成する作
    成手段と、 ある中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含む
    メッシュ内を検索し、中心のメッシュに登録されたパタ
    ーンの周囲に別のパターンが登録されているか否かを判
    別する判別手段と、 前記判別手段において、周辺に別のパターンがある場合
    には、露光の際の相互光近接効果が生じると判断し、相
    互光近接効果が生じると考えられるパターンの一部のみ
    を細分化し、細分化されたパターンのそれぞれのエッジ
    を、転写イメージが設計パターンに近づくように移動さ
    せる相互近接効果用補正手段と、 を有するフォトマスク描画用パターンデータ補正装置。
  11. 【請求項１１】設計パターンを、露光を行い基板上に転
    写する際の光近接効果を考慮した大きさでメッシュに分
    割し、メッシュ登録されたパターンデータを作成する作
    成手段と、 ある中心のメッシュに着目し、そのメッシュ周囲を含む
    メッシュ内を検索し、中心のメッシュに登録されたパタ
    ーンの周囲に別のパターンが登録されているか否かを判
    別する判別手段と、 前記判別手段において、周辺に別のパターンがない場合
    には、露光の際の自己光近接効果が生じると判断し、自
    己光近接効果が生じると考えられるパターンの周囲部分
    を細分化し、細分化されたパターンのそれぞれのエッジ
    を、転写イメージが設計パターンに近づくように移動さ
    せる自己近接効果用補正手段と、 を有するフォトマスク描画用パターンデータ補正装置。
  12. 【請求項１２】請求項８〜１１のいずれかに記載のフォ
    トマスク描画用パターンデータ補正装置と、 前記補正装置で補正されたマスクパターンのフォトマス
    クを描画する描画手段とを有するフォトマスクの製造装
    置。
  13. 【請求項１３】請求項８〜１１のいずれかに記載のフォ
    トマスク描画用パターンデータ補正装置と、 前記補正装置で補正されたマスクパターンのフォトマス
    クを用いて露光を行う露光手段とを有する半導体装置の
    製造装置。
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