KR20110031881A - 포토마스크의 설계 방법, 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체 - Google Patents

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Abstract

실시 형태에 따르면, 설계 패턴 데이터를 소정의 영역으로 분할하는 수순과, 상기 분할된 영역에서의 패턴의 주위 길이를 구하는 수순과, 상기 수순을 반복함으로써 설계 패턴 데이터 전역에서의 패턴의 주위 길이를 구하는 수순과, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 패턴의 주위 길이와, 미리 구해진 패턴의 주위 길이와 치수 변환차의 상관 관계로부터 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 치수 변환차를 구하는 수순과, 상기 구해진 치수 변환차의 값을 사용하여 설계 패턴 데이터의 프로세스 변환차 보정을 행하는 수순과, 상기 보정 후의 설계 패턴 데이터로부터 노광 패턴 데이터를 작성하는 수순을 구비한 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법을 제공한다.

Description

포토마스크의 설계 방법, 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체{DESIGNING METHOD OF PHOTOMASK, MANUFACTURING METHOD OF PHOTOMASK AND COMPUTER READABLE RECORDING MEDIUM HAVING DESIGN PROGRAM OF PHOTOMASK}
<관련 출원>
본 출원은 2009년 9월 21일 출원된 일본 특허 출원 번호 제2009-218226호에 기초한 것으로 그 우선권을 주장하며, 그 전체 내용이 참조로서 본 명세서에 원용된다.
본 발명의 실시 형태는, 포토마스크의 설계 방법, 포토마스크의 제조 방법 및 포토마스크의 설계 프로그램에 관한 것이다.
최근의 반도체 장치 등에 있어서는, 패턴의 미세화가 눈부시고, 설계 룰이 미세화되는 것에 수반하여 설계 패턴을 기체(예를 들어, 웨이퍼) 상에 고정밀도로 전사하는 것이 곤란하게 되었다. 그리고 예를 들어, 웨이퍼 상에 설계 패턴을 전사하는 경우에 있어서, 설계 패턴과 전사된 웨이퍼 상의 패턴 사이의 차가 커지면, 전기 특성이 열화되거나, 패턴의 브리지나 단선 등이 발생하거나, 수율이 저하되거나 할 우려가 있다.
그로 인해, 설계 패턴의 형상, 치수대로 전사되도록 마스크 패턴의 형상에 보정을 가하는 프로세스 변환차 보정(PPC:Process Proximity Correction) 등이 행해지고 있다.
여기서, 에칭 공정에 있어서의 소위 마이크로로딩 효과에 의해 형성하는 패턴 치수의 편차가 커지는 것이 알려져 있다.
그로 인해, 마이크로 로딩 효과를 고려한 프로세스 변환차 보정을 행하는 포토마스크의 제조 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1을 참조).
이 특허문헌 1에 개시된 기술에 있어서는, 보정 대상이 되는 패턴을 포함하는 영역 내에 있어서의 패턴 면적률(피복률)을 연산하여, 미리 구해진 패턴 면적률(피복률)마다의 프로세스 변환차 보정 데이터와 연산된 패턴 면적률(피복률)에 기초하여 설계 패턴을 보정하도록 하고 있다.
일본 특허 공개 제2004-333529호 공보
그러나 특허문헌 1에 개시된 기술에 있어서는 패턴의 조밀도(粗密度)에 대한 고려가 되어 있지 않았다. 그로 인해, 미리 구해진 프로세스 변환차 보정 데이터를 사용하면, 패턴의 조밀도에 따라 치수 변환차 예측에 오차가 발생할 우려가 있었다. 또한, 최근의 미세화가 진행되는 패턴에 대해서는, 치수 변환차 예측의 오차가 더욱 커질 우려가 있었다.
도 1은 「패턴 면적률(피복률)」이 동일했다고 해도 치수 변환차가 상이한 경우를 예시하기 위한 모식 평면도.
도 2는 치수 변환차와 패턴 측면의 표면적의 관계를 예시하기 위한 모식도.
도 3은 밀한 패턴 영역과 성긴 패턴 영역을 구분하는 방법을 예시하기 위한 모식도.
도 4는 밀한 패턴 영역과 성긴 패턴 영역을 구분하는 다른 방법을 예시하기 위한 모식도.
도 5는 가스의 흐름(확산성)을 고려하여 치수 변환차를 예측하는 경우를 예시하기 위한 모식도.
도 6은 본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 방법에 대하여 예시하기 위한 흐름도.
실시 형태에 따르면, 설계 패턴 데이터를 소정의 영역으로 분할하는 수순과, 상기 분할된 영역에서의 패턴의 주위 길이를 구하는 수순과, 상기 수순을 반복함으로써 설계 패턴 데이터 전역에서의 패턴의 주위 길이를 구하는 수순과, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 패턴의 주위 길이와, 미리 구해진 패턴의 주위 길이와 치수 변환차의 상관 관계로부터 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 치수 변환차를 구하는 수순과, 상기 구해진 치수 변환차의 값을 사용하여 설계 패턴 데이터의 프로세스 변환차 보정을 행하는 수순과, 상기 보정 후의 설계 패턴 데이터로부터 노광 패턴 데이터를 작성하는 수순을 구비한 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법이 제공된다.
또한, 다른 실시 형태에 따르면, 상기한 포토마스크의 설계 방법을 사용하여 노광 패턴 데이터를 작성하고, 작성된 상기 노광 패턴 데이터에 기초하여 포토마스크를 작성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법이 제공된다.
또한, 다른 실시 형태에 따르면, 컴퓨터에, 설계 패턴 데이터를 소정의 영역으로 분할하는 수순과, 상기 분할된 영역에서의 패턴의 주위 길이를 연산시키는 수순과, 상기 수순을 반복함으로써 설계 패턴 데이터 전역에서의 패턴의 주위 길이를 연산시키는 수순과, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 패턴의 주위 길이와, 미리 구해진 패턴의 주위 길이와 치수 변환차의 상관 관계로부터 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 치수 변환차를 연산시키는 수순과, 상기 구해진 치수 변환차의 값을 사용하여 설계 패턴 데이터의 프로세스 변환차 보정을 실행시키는 수순과, 상기 보정 후의 설계 패턴 데이터로부터 노광 패턴 데이터를 작성하는 수순을 실행시키는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램이 제공된다.
이하, 도면을 참조하면서, 실시 형태에 대하여 예시한다.
설계 패턴의 치수, 형상대로 전사를 하기 위해서는, 치수 변환차를 미리 예측(치수 변환차 예측)하여, 리소그래피 공정에서 사용되는 포토마스크(레티클) 상의 패턴 형상을 보정할 필요가 있다. 그로 인해, 치수 변환차 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있으면, 원하는 패턴을 고정밀도로 형성할 수 있다.
여기서, 치수 변환차 예측의 정밀도에 영향을 주는 사항에 관한 해석 지표를 특정하여, 해석 지표와 치수 변환차의 상관 관계를 밝히면, 치수 변환차 예측의 정밀도를 대폭 향상시킬 수 있다.
그로 인해, 우선 치수 변환차 예측의 정밀도에 영향을 주는 사항에 관한 해석 지표에 대하여 본 발명자가 얻은 경험을 예시한다.
치수 변환차 예측의 정밀도에 영향을 주는 사항에 관한 해석 지표로서는, 「패턴 면적률(피복률)」을 예시할 수 있다. 「패턴 면적률(피복률)」은, 단위 면적당 차지하는 패턴의 면적이다.
여기서, 「패턴 면적률(피복률)」이 변화되면, 입사물(예를 들어, 라디칼이나 이온 등)의 입사량도 변화되므로, 그에 따라 치수 변환차도 변화된다.
그로 인해, 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 「패턴 면적률(피복률)」과 치수 변환차의 상관 관계를 미리 구하도록 하면, 치수 변환차를 예측할 수 있다. 즉, 단위 면적당 차지하는 패턴의 면적을 설계 패턴 데이터에 기초하여 구하고, 미리 구해진 「패턴 면적률(피복률)」과 치수 변환차의 상관 관계로부터 치수 변환차를 예측할 수 있다.
그런데 본 발명자가 얻은 경험에 의하면 「패턴 면적률(피복률)」이 동일했다고 해도 치수 변환차가 상이한 경우가 있다. 
도 1은 「패턴 면적률(피복률)」이 동일했다고 해도 치수 변환차가 상이한 경우를 예시하기 위한 모식 평면도이다.
도 2는 치수 변환차와 패턴 측면의 표면적의 관계를 예시하기 위한 모식도이다. 도 1a에 도시된 경우에 있어서는, 패턴(100a)에 관한 「패턴 면적률(피복률)」은 50%가 된다. 한편, 도 1b에 도시된 경우에 있어서도, 패턴(100b)에 관한 「패턴 면적률(피복률)」은 50%가 된다.
그런데 패턴(100a)과 패턴(100b)의 높이 치수(도시한 평면 형상에 대략 수직인 방향의 치수)가 동일하다고 하면, 패턴(100b)의 측면(102b)의 표면적의 총합은 패턴(100a)의 측면(102a)의 표면적의 총합보다 커진다. 이 경우, 측면의 표면적이 커질수록 입사물(예를 들어, 라디칼이나 이온 등)의 입사량이 많아진다. 그로 인해, 동일 패턴 형상(100c)에 있어서의 치수 변환차의 값은, 도 2에 도시된 바와 같이 표면적이 커질수록 커진다.
즉, 「패턴 면적률(피복률)」이 동일했다고 해도 치수 변환차가 상이하게 된다. 그로 인해, 「패턴 면적률(피복률)」에 기초하여 치수 변환차를 구하도록 하면, 치수 변환차 예측에 오차가 발생하게 된다. 또한, 최근의 미세화가 진행되는 패턴에 대해서는 치수 변환차 예측의 오차가 더욱 커질 우려가 있다.
따라서, 본 실시 형태에 있어서는, 「패턴의 주위 길이」를 해석 지표로 함으로써 패턴 측면의 표면적의 차이를 고려하도록 하고 있다.
이 경우, 「패턴의 주위 길이」는, 단위 면적당 차지하는 패턴의 평면 형상에 있어서의 외주 길이로 할 수 있다.
전술한 바와 같이, 「패턴의 주위 길이」가 길어지면 패턴의 측면의 표면적이 커지므로 입사물(예를 들어, 라디칼이나 이온 등)의 입사량도 많아진다. 그로 인해, 그에 따라 치수 변환차도 커진다.
따라서, 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 「패턴의 주위 길이」와 치수 변환차의 상관 관계를 미리 구하도록 하면, 치수 변환차를 예측할 수 있다. 즉, 단위 면적당 차지하는 패턴의 평면 형상에 있어서의 외주 길이(「패턴의 주위 길이」)를 설계 패턴 데이터에 기초하여 구하고, 미리 구해진 「패턴의 주위 길이」와 치수 변환차의 상관 관계로부터 치수 변환차를 예측할 수 있다.
이와 같이 하면, 패턴의 측면의 표면적의 차이를 반영한 치수 변환차의 예측을 행할 수 있으므로, 치수 변환차 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
이 경우, 처리가 성막 처리 등의 경우에는 「패턴 면적률(피복률)」의 영향이 작아지므로 「패턴의 주위 길이」만을 사용하여 치수 변환차를 예측할 수 있다. 한편, 처리가 에칭 처리 등인 경우에는 「패턴 면적률(피복률)」의 영향이 커지므로 「패턴의 주위 길이」뿐만 아니라 「패턴 면적률(피복률)」까지 사용하여 치수 변환차를 예측하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 처리가 성막 처리 등인 경우에도 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 사용하여 치수 변환차를 예측하도록 할 수도 있다.
「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 사용하여 치수 변환차를 예측하는 경우에는, 패턴의 조밀도에 따라 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 나누어 사용하거나, 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하여 사용할 수 있다. 
예를 들어, 성긴 패턴 영역에서는 「패턴의 주위 길이」의 영향이 작아지므로 「패턴 면적률(피복률)」을 사용하여 치수 변환차를 예측하도록 할 수 있다. 또한, 밀한 패턴 영역이나 미세화된 패턴인 경우에는 「패턴의 주위 길이」의 영향이 커지므로 「패턴의 주위 길이」를 사용하여 치수 변환차를 예측하도록 할 수 있다. 이 경우, 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하여 사용하도록 하면, 치수 변환차 예측의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
여기서, 패턴의 조밀도에 따라서 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 나누어 사용하는 경우에는, 설계 패턴에 있어서의 밀한 패턴 영역과 성긴 패턴 영역을 구분할 필요가 있다.
도 3은 밀한 패턴 영역과 성긴 패턴 영역을 구분하는 방법을 예시하기 위한 모식도이다.
밀한 패턴 영역과 성긴 패턴 영역을 구분하는 경우에는, 우선 설계 패턴 데이터를 소정의 영역(예를 들어, 미소 영역)으로 분할하고, 도 3a에 도시된 바와 같이 분할된 영역에 포함되는 패턴을 추출한다.
이어서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 추출된 패턴에 있어서의 「패턴의 주위 길이」를 구한다. 그리고 구해진 「패턴의 주위 길이」를 소정의 임계값을 사용하여 구분함으로써, 밀한 패턴 영역(「패턴의 주위 길이」가 긴 부분)과 성긴 패턴 영역(「패턴의 주위 길이」가 짧은 부분)의 구분을 행한다.
이어서, 도 3c에 도시된 바와 같이, 밀한 패턴 영역을 추출한다. 또한, 성긴 패턴 영역을 추출하도록 할 수도 있다.
그리고 전술한 수순을 반복함으로써 설계 패턴 데이터 전역에서의 밀한 패턴 영역과 성긴 패턴 영역의 구분을 행한다.
도 4는 밀한 패턴 영역과 성긴 패턴 영역을 구분하는 다른 방법을 예시하기 위한 모식도이다.
우선, 설계 패턴 데이터를 소정의 영역(예를 들어, 미소 영역)으로 분할하고, 도 4a에 도시된 바와 같이 분할된 영역에 포함되는 패턴을 추출한다.
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 각 패턴을 폭 방향으로 확장시킨다. 이 경우, 패턴간의 치수가 짧은 부분에 있어서 패턴끼리 접촉될 정도로 확장시킨다.
이어서, 도 4c에 도시된 바와 같이, 소위 머지 처리를 행한다. 이때, 패턴끼리 접촉되어 있는 부분에 있어서는, 각 패턴이 중첩됨으로써 일체화된다.
이어서, 도 4d에 도시된 바와 같이, 머지 처리를 한 패턴을 폭 방향으로 축소시킨다. 이때, 도 4b에 있어서 확장시킨 만큼 축소시키도록 한다.
이어서, 도 4e에 도시된 바와 같이, 도 4a에 있어서의 패턴과 도 4d에 있어서의 패턴의 배타적 논리합(XOR)에 의해 밀한 패턴 영역과 성긴 패턴 영역을 구분한다.
치수 변환차 예측의 정밀도에 영향을 주는 사항에 관한 다른 해석 지표로서는, 「확산성에 관한 것」을 예시할 수 있다.
예를 들어, 에칭 처리에 있어서는, 입사물(예를 들어, 라디칼이나 이온 등)에 의해 제거된 물질이 확산되도록 하여 처리 공간으로 방출시킨다. 또한, 성막 처리에 있어서도 입사물이 확산되도록 하여 피처리면에 도달시킨다. 그로 인해, 확산성에 따라서 치수 변환차도 변화하게 된다.
여기서, 패턴의 형성 등의 처리는, 일반적으로 수Pa 정도의 감압 환경 하에서 행해지는 경우가 많으므로, 가스의 흐름을 고려하여 확산성을 해석할 수 있다. 이 경우, 확산 방정식을 도출하는 것이 곤란한 경우에는 몬테카를로법 등에 의해 근사적인 해(解)를 구하도록 해도 좋다.
그리고 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 가스의 흐름(확산성)과 치수 변환차의 상관 관계를 미리 구하도록 하면, 치수 변환차를 예측할 수 있다. 예를 들어, 설계 패턴 데이터(예를 들어, 패턴의 조밀도 등)와 프로세스 데이터(예를 들어, 처리 압력 등)에 기초하여 가스의 흐름(확산성)을 해석하여, 미리 구해진 가스의 흐름(확산성)과 치수 변환차의 상관 관계로부터 치수 변환차를 예측할 수 있다. 즉, 해석 지표인 「확산성에 관한 것」은, 설계 패턴 데이터로부터 추출된 데이터와 프로세스 데이터에 기초하여 해석된 가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것으로 할 수 있다.
이 경우, 해석 지표인 「확산성에 관한 것(가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것)」과, 전술한 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하여 치수 변환차를 예측하도록 할 수도 있다. 즉, 가스의 흐름(확산성)을 고려하여 치수 변환차를 예측하도록 할 수도 있다.
도 5는, 가스의 흐름(확산성)을 고려하여 치수 변환차를 예측하는 경우를 예시하기 위한 모식도이다. 또한, 도 5a는 피처리 부분(예를 들어, 에칭 처리에 의해 제거가 행해지는 부분)의 형상을 예시하기 위한 모식도이고, 도 5b는 가스의 흐름(확산성)이 없다고 한 경우를 예시하기 위한 모식도이고, 도 5c는 가스의 흐름(확산성)을 고려한 경우를 예시하기 위한 모식도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 피처리 부분(101)의 근방을 격자 형상으로 구획하고, 각 구획에 있어서의 가스의 흐름(확산성)을 시뮬레이션 등에 의해 구하도록 한다.
가스의 흐름(확산성)이 없다고 한 경우에는, 도 5b에 도시된 바와 같이 피처리 부분(101)에 있어서만 처리(예를 들어, 에칭 처리에 의한 제거)가 행해진다. 이 경우, 가스의 흐름(확산성)을 고려한 경우와 비교하기 위하여 처리의 정도를 「1」로 하고 있다.
한편, 가스의 흐름(확산성)을 고려한 경우에는, 도 5c에 도시된 바와 같이 피처리 부분(101) 주위에 있어서도 처리(예를 들어, 에칭 처리에 의한 제거)가 행해진다. 이 경우, 피처리 부분(101)에 있어서의 처리의 정도는, 도 5b에 도시된 가스의 흐름(확산성)이 없다고 한 경우에 비하여 낮아진다. 또한, 피처리 부분(101)으로부터 멀어질수록 처리의 정도가 낮아진다. 또한, 도 5c에 도시된 것의 경우에는 일례로서 피처리 부분(101)에 있어서의 처리의 정도를 「0.8」, 피처리 부분(101)의 주위에 있어서의 처리의 정도를 「0.2」로 하고 있다.
이 경우, 처리의 정도가 높아질수록 치수 변화가 커지고, 치수 변환차도 커진다. 그로 인해, 도 5c에 예시한 바와 같은 피처리 부분(101)의 크기나 형상과 처리의 정도의 관계, 즉 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」과, 「확산성에 관한 것(가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것)」의 관계로부터, 이들을 조합한 경우에 있어서의 치수 변환차를 예측할 수 있다.
또한, 가스의 흐름(확산성)은 패턴의 조밀도의 영향을 받는다. 일반적으로는, 성긴 패턴 영역에서는 가스의 흐름(확산성)이 발생하기 쉽고, 밀한 패턴 영역이나 미세화된 패턴에 있어서는 가스의 흐름(확산성)이 정체되기 쉬워진다.
또한, 전술한 바와 같이 패턴의 조밀도에 따라 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 나누어 사용하거나, 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하여 사용할 수 있다.
그로 인해, 패턴의 조밀도에 따라 「확산성에 관한 것(가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것)」과, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하여, 각각의 경우에 있어서의 치수 변환차와의 상관 관계를 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 구하도록 할 수도 있다.
이상 예시한 바와 같이, 「확산성에 관한 것(가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것)」과, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하도록 하면, 보다 정밀도가 높은 종합적인 해석 지표를 얻을 수 있다. 그리고 이러한 해석 지표를 사용함으로써, 치수 변환차 예측의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 방법에 있어서는, 이상 예시한 해석 지표에 기초하여 치수 변환차를 구하고, 구해진 치수 변환차의 값을 사용하여 리소그래피 공정에서 사용되는 포토마스크의 패턴 형상을 보정한다.
이하, 본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 방법에 대하여 예시한다.
도 6은 본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 방법에 대하여 예시하기 위한 흐름도이다.
우선, 설계 패턴 데이터(기체(예를 들어, 웨이퍼) 상에 형성되는 패턴의 데이터)를 작성한다(스텝 S1).
이어서, 설계 패턴 데이터를 소정의 영역(예를 들어, 미소 영역)으로 분할한다(스텝 S2).
이어서, 분할된 영역에서의 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 구한다(스텝 S3).
예를 들어, 분할된 영역에 포함되는 패턴을 추출하고, 추출된 패턴에 기초하여 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 구한다. 
이어서, 전술한 수순을 반복함으로써 설계 패턴 데이터 전역에서의 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 구한다(스텝 S4).
이어서, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」에 기초하여 치수 변환차를 구한다(치수 변환차 예측을 행한다)(스텝 S5).
예를 들어, 설계 패턴 데이터 전역에서의 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률」과, 미리 구해진 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률」과 치수 변환차의 상관 관계로부터 설계 패턴 데이터 전역에서의 치수 변환차를 구한다.
이 경우, 해석 지표로서 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 사용하는 경우에는, 스텝 S4에 있어서 구해진 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」과, 미리 구해진 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」과 치수 변환차의 상관 관계로부터 치수 변환차가 구해진다.
또한, 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 사용하여 치수 변환차를 예측하는 경우에는 패턴의 조밀도에 따라 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 나누어 사용하거나, 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하여 사용할 수 있다.
또한, 「확산성에 관한 것(가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것)」과, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하여 치수 변환차를 구하도록 할 수도 있다. 즉, 치수 변환차를 구하는 수순에 있어서, 설계 패턴 데이터로부터 추출된 데이터와 프로세스 데이터에 기초하여 해석된 가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계가 고려되도록 할 수도 있다.
이어서, 구해진 치수 변환차의 값을 사용하여 설계 패턴 데이터의 프로세스 변환차 보정을 행한다(스텝 S6).
이어서, 보정 후의 설계 패턴 데이터로부터 노광 패턴 데이터를 작성한다(스텝 S7).
또한, 보정 후의 설계 패턴 데이터에 있어서, 설계 룰을 충족하지 않은 부분의 검증을 행하는 수순을 더 구비하도록 할 수도 있다. 
그리고 보정 후의 설계 패턴 데이터에 설계 룰을 충족하지 않은 부분(예를 들어, 위험점 등)이 있는 경우에는 설계 패턴 데이터의 수정이 행해지고, 수정 후의 데이터에 대하여 치수 변환차를 구하고, 구해진 치수 변환차의 값을 사용하여 프로세스 변환차 보정을 다시 행하도록 할 수 있다.
또한, 프로세스 변환차 보정을 행하는 수순에 있어서 광 근접 효과 보정을 아울러 행하도록 할 수도 있다.
광 근접 효과 보정을 아울러 행하는 경우에는, 우선 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 변화시킨 테스트용 마스크를 작성한다(스텝 S11).
예를 들어, 소정의 크기의 영역에 도트 패턴 등을 깔고, 개구부를 형성함으로써 원하는 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 갖는 테스트용 마스크를 작성한다.
이어서, 테스트용 마스크를 사용하여 전사를 행하고, 전사된 패턴의 치수 측정값에 기초하여 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」과 광 근접 효과 보정의 값의 상관 관계를 구한다(스텝 S12).
구해진 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」과 광 근접 효과 보정의 값의 상관 관계는, 스텝 S5에 있어서 광 근접 효과 보정을 아울러 행할 때에 사용된다. 또한, 광 근접 효과 보정에 관해서는, 기지의 기술을 적용시킬 수 있으므로, 그 설명은 생략한다.
이상과 같이 하여, 포토마스크의 설계가 행해진다. 
또한, 설계 패턴 데이터의 작성은 반드시 필요한 것은 아니며, 작성된 설계 패턴 데이터를 사용하도록 할 수도 있다.
또한, 예시한 것은 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」에 기초하여 치수 변환차 예측을 행하고 있지만, 「패턴의 주위 길이」에 기초하여 치수 변환차 예측을 행하도록 할 수도 있다. 단, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」에 기초하여 치수 변환차 예측을 행하도록 하면 예측 정밀도를 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 방법에 의하면, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」에 기초하여 치수 변환차를 구할 수 있으므로, 치수 변환차 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그로 인해, 적확한 프로세스 변환차 보정을 행할 수 있다.
또한, 패턴의 조밀도에 따라 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 나누어 사용하거나, 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하여 사용함으로써, 치수 변환차 예측의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 「확산성에 관한 것(가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것)」과, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 적절히 조합하여 치수 변환차를 구하도록 하면, 치수 변환차 예측의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 설계 룰을 충족하지 않은 부분(예를 들어, 위험점 등)의 추출도 적확하게 행할 수 있으므로, 설계 패턴 데이터의 검증 정밀도를 향상시킬 수도 있다.
이어서, 본 실시 형태에 관한 포토마스크의 제조 방법에 대하여 예시한다.
본 실시 형태에 관한 포토마스크의 제조 방법에 있어서는, 전술한 포토마스크의 설계 방법에 의해 설계 패턴 데이터로부터 노광 패턴 데이터를 작성하고, 작성된 노광 패턴 데이터에 기초하여 포토마스크를 작성한다. 이 경우, 포토마스크는 에칭법을 사용하여 작성하도록 할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 포토마스크의 제조 방법에 의하면, 전술한 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」 등에 기초하여 치수 변환차를 구할 수 있으므로, 치수 변환차 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그로 인해, 적확한 프로세스 변환차 보정을 행할 수 있으므로, 치수 변환차가 적은 포토마스크를 얻을 수 있다. 또한, 설계 룰을 충족하지 않은 부분(예를 들어, 위험점 등)의 추출 등도 적확하게 행할 수 있다. 그 결과, 제품 수율이 우수한 포토마스크를 얻을 수 있다.
이어서, 본 실시 형태에 관한 전자 부품의 제조 방법에 대하여 예시한다.
또한, 일례로서, 반도체 장치의 제조 방법을 예로 들어 설명한다.
반도체 장치의 제조 방법은, 성막·레지스트 도포·노광·현상·에칭·레지스트 제거 등에 의해 웨이퍼 상에 패턴을 형성하는 공정, 검사 공정, 세정 공정, 열 처리 공정, 불순물 도입 공정, 확산 공정, 평탄화 공정 등의 복수의 공정을 반복함으로써 실시된다. 그리고 이러한 반도체 장치의 제조 방법에 있어서, 전술한 포토마스크의 제조 방법에 의해 포토마스크가 제조되고, 또한 그와 같이 하여 제조된 포토마스크를 사용하여 노광이 행해진다.
또한, 전술한 포토마스크의 제조 방법 이외의 것은, 기지의 각 공정의 기술을 적용할 수 있으므로, 그들의 설명은 생략한다.
또한, 일례로서, 본 실시 형태에 관한 전자 부품의 제조 방법으로서 반도체 장치의 제조 방법을 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 플랫 패널 디스플레이의 제조에 있어서의 패턴의 형성(예를 들어, 액정 컬러 필터나 어레이 기판 등에 있어서의 패턴의 형성) 등과 같이 포토리소그래피 기술을 사용하는 전자 부품의 제조에 널리 적용시킬 수 있다.
본 실시 형태에 관한 전자 부품의 제조 방법에 의하면, 치수 변환차가 적은 포토마스크를 사용하여 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 설계 룰을 충족하지 않은 부분(예를 들어, 위험점 등)의 추출 등이 적확하게 행해진 포토마스크를 사용하여 패턴을 형성할 수 있다. 그로 인해, 패턴이 변형하는 것에 의한 전기 특성의 열화, 패턴의 브리지나 단선 등을 억제할 수 있으므로, 제품 수율이나 품질 등의 향상을 도모할 수 있다.
이어서, 본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 프로그램에 대하여 예시한다.
본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 프로그램은, 컴퓨터에, 설계 패턴 데이터를 연산시키고, 적어도 「패턴의 주위 길이」에 기초하여 치수 변환차를 연산시키고, 연산된 치수 변환차의 값을 사용하여 설계 패턴 데이터의 프로세스 변환차 보정을 실행시키고, 보정 후의 설계 패턴 데이터로부터 노광 패턴 데이터를 연산시킨다. 또한, 프로세스 변환차 보정 시에 광 근접 효과 보정을 아울러 실행시키도록 할 수도 있다. 또한, 「패턴의 주위 길이」와, 「패턴 면적률(피복률)」, 「확산성에 관한 것(가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것)」을 적절히 조합하여 치수 변환차를 구하도록 할 수도 있다.
포토마스크의 설계 프로그램을 실행시키기 위해서, 본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 프로그램이, 컴퓨터에 설치된 도시하지 않은 저장부에 저장된다. 이 경우, 포토마스크의 설계 프로그램은, 예를 들어, 도시하지 않은 기록 매체에 저장된 상태에서 컴퓨터에 공급되고, 판독됨으로써 컴퓨터에 설치된 도시하지 않은 저장부에 저장되도록 할 수 있다. 또한, 컴퓨터에 접속된 통신 회선 등을 통하여, 컴퓨터에 설치된 도시하지 않은 저장부에 저장되도록 할 수도 있다.
그리고 컴퓨터에 설치된 도시하지 않은 저장부에 저장된 포토마스크의 설계 프로그램에 의해, 예를 들어, 이하의 수순 (1) 내지 (7)이 실행되도록 할 수 있다.
(1) 도시하지 않은 데이터베이스로부터의 입력이나 작업자에 의한 입력에 기초하여 설계 패턴 데이터를 연산하는 수순.
(2) 설계 패턴 데이터를 소정의 영역(예를 들어, 미소 영역)으로 분할하는 수순.
(3) 분할된 영역에서의 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 연산하는 수순.
(4) 전술한 수순을 반복함으로써 설계 패턴 데이터 전역에서의 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 연산하는 수순.
(5) 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」에 기초하여 치수 변환차를 연산하는 수순.
(6) 연산된 치수 변환차의 값을 사용하여 설계 패턴 데이터의 프로세스 변환차 보정을 실행하는 수순.
(7) 보정 후의 설계 패턴 데이터로부터 노광 패턴 데이터를 작성하는 수순.
또한, (6)에 있어서, 프로세스 변환차 보정 시에 광 근접 효과 보정을 아울러 실행시키도록 할 수도 있다. 
또한, 설계 패턴 데이터를 연산하는 수순은 반드시 필요한 것은 아니며, 연산된 설계 패턴 데이터가 제공 또는 추출되도록 할 수도 있다. 
또한, 본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 프로그램은, 단일 연산부에 의해 실행되는 것이어도 되고, 복수의 연산부에 의해 분산되어 실행되는 것이어도 된다.
또한, 보정 후의 설계 패턴 데이터에 있어서, 설계 룰을 충족하지 않은 부분의 검증을 실행시키는 수순을 구비하도록 할 수도 있다.
그리고 보정 후의 설계 패턴 데이터에 설계 룰을 충족하지 않은 부분(예를 들어, 위험점 등)이 있는 경우에는, 작업자에게 통지하도록 할 수 있다. 또한, 설계 룰을 충족하지 않은 부분에 대하여 설계 패턴 데이터의 수정을 행하고, 수정 후의 데이터에 대하여 치수 변환차를 연산하고, 연산된 치수 변환차의 값을 사용하여 프로세스 변환차 보정을 다시 실행시키도록 할 수도 있다.
또한, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」, 「확산성에 관한 것(가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것)」과, 해석 지표에 기초하여 치수 변환차를 구하는 것 등에 관해서는, 전술한 바와 마찬가지이기 때문에 그들의 설명은 생략한다.
본 실시 형태에 관한 포토마스크의 설계 프로그램에 의하면, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」에 기초하여 치수 변환차를 구할 수 있으므로, 치수 변환차 예측의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 그로 인해, 적확한 프로세스 변환차 보정을 행할 수 있다.
또한, 패턴의 조밀도에 따라 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 나누어 사용하거나, 「패턴의 주위 길이」와 「패턴 면적률(피복률)」을 조합하여 사용함으로써, 치수 변환차 예측의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 「확산성에 관한 것(가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계에 관한 것)」과, 「패턴의 주위 길이」, 「패턴 면적률(피복률)」을 적절히 조합하여 치수 변환차를 연산시키도록 하면 치수 변환차 예측의 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 설계 룰을 충족하지 않은 부분(예를 들어, 위험점 등)의 추출도 적확하게 행할 수 있으므로, 설계 패턴 데이터의 검증 정밀도를 향상시킬 수도 있다.
이상, 본 실시 형태에 대하여 예시했다. 그러나 본 발명은 이들의 기술에 한정되는 것이 아니다.
전술한 실시 형태에 관해서, 당업자가 적절히 설계 변경을 가한 것도, 본 발명의 특징을 갖추고 있는 한, 본 발명의 범위에 포함된다.
예를 들어, 에칭에 관한 경우를 예시했지만, 피처리부에 성막을 행하는 경우도 마찬가지로 할 수 있다.
또한, 전술한 각 실시 형태가 구비하는 각 요소는, 가능한 한 조합할 수 있고, 이들을 조합한 것도 본 발명의 특징을 포함하는 한 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 포토마스크의 설계 방법으로서,
    설계 패턴 데이터를 소정의 영역으로 분할하는 수순과,
    상기 분할된 영역에서의 패턴의 주위 길이를 구하는 수순과,
    상기 수순을 반복함으로써 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 구하는 수순과,
    상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이와, 미리 구해진 패턴의 주위 길이와 치수 변환차의 상관 관계로부터 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 치수 변환차를 구하는 수순과,
    상기 구해진 치수 변환차의 값을 사용하여 상기 설계 패턴 데이터의 프로세스 변환차 보정을 행하는 수순과,
    상기 보정 후의 설계 패턴 데이터로부터 노광 패턴 데이터를 작성하는 수순을 구비한 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분할된 영역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 구하는 수순에 있어서, 패턴 면적률이 더 구해지고,
    상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 구하는 수순에 있어서, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴 면적률이 더 구해지고,
    상기 치수 변환차를 구하는 수순에 있어서, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이 및 상기 패턴 면적률과, 미리 구해진 패턴의 주위 길이 및 패턴 면적률과 치수 변환차의 상관 관계로부터 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 치수 변환차가 구해지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 분할된 영역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 구하는 수순에 있어서, 패턴 면적률이 더 구해지고,
    상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 구하는 수순에 있어서, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴 면적률이 더 구해지고,
    상기 치수 변환차를 구하는 수순에 있어서, 패턴의 조밀도에 따라, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이 및 상기 패턴 면적률 중 적어도 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 치수 변환차를 구하는 수순에 있어서, 성긴 패턴 영역에서는 상기 패턴 면적률이 선택되고, 밀한 패턴 영역 또는 미세화된 패턴인 경우에는 상기 패턴의 주위 길이가 선택되는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 치수 변환차를 구하는 수순에 있어서, 성막 처리에 사용하는 포토마스크의 경우에는 상기 패턴의 주위 길이가 선택되고, 에칭 처리에 사용하는 포토마스크의 경우에는 상기 패턴 면적률 및 상기 패턴의 주위 길이가 선택되는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 치수 변환차를 구하는 수순에 있어서, 상기 설계 패턴 데이터로부터 추출된 데이터와 프로세스 데이터에 기초하여 해석된 가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계가 고려되는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보정 후의 설계 패턴 데이터에 있어서 설계 룰을 충족하지 않은 부분의 검증을 행하는 수순을 더 구비한 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 설계 룰을 충족하지 않은 부분의 검증을 행하는 수순에 있어서, 상기 설계 룰을 충족하지 않은 부분이 검지된 경우에는, 상기 설계 패턴 데이터의 수정이 행해지는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 프로세스 변환차 보정을 행하는 수순에 있어서, 광 근접 효과 보정을 아울러 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    미리 구해진 패턴의 주위 길이 및 패턴 면적률 중 적어도 어느 하나와, 광 근접 효과 보정의 값의 상관 관계에 기초하여, 상기 광 근접 효과 보정을 행하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 방법.
  11. 제1항에 기재된 포토마스크의 설계 방법을 사용하여 노광 패턴 데이터를 작성하고, 작성된 상기 노광 패턴 데이터에 기초하여 포토마스크를 작성하는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 제조 방법.
  12. 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체로서,
    컴퓨터에,
    설계 패턴 데이터를 소정의 영역으로 분할하는 수순과,
    상기 분할된 영역에서의 패턴의 주위 길이를 연산시키는 수순과,
    상기 수순을 반복함으로써 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 연산시키는 수순과,
    상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이와, 미리 구해진 패턴의 주위 길이와 치수 변환차의 상관 관계로부터 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 치수 변환차를 연산시키는 수순과,
    상기 구해진 치수 변환차의 값을 사용하여 상기 설계 패턴 데이터의 프로세스 변환차 보정을 실행시키는 수순과,
    상기 보정 후의 설계 패턴 데이터로부터 노광 패턴 데이터를 작성하는 수순을 실행시키는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 분할된 영역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 연산시키는 수순에 있어서, 패턴 면적률을 더 연산시키고,
    상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 연산시키는 수순에 있어서, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴 면적률을 더 연산시키고,
    상기 치수 변환차를 연산시키는 수순에 있어서, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이 및 상기 패턴 면적률과, 미리 구해진 패턴의 주위 길이 및 패턴 면적률과 치수 변환차의 상관 관계로부터 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 치수 변환차를 연산시키는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 분할된 영역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 연산시키는 수순에 있어서, 패턴 면적률을 더 연산시키고,
    상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이를 연산시키는 수순에 있어서, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴 면적률을 더 연산시키고,
    상기 치수 변환차를 연산시키는 수순에 있어서, 패턴의 조밀도에 따라, 상기 설계 패턴 데이터 전역에서의 상기 패턴의 주위 길이 및 상기 패턴 면적률 중 적어도 어느 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 치수 변환차를 연산시키는 수순에 있어서, 성긴 패턴 영역에서는 상기 패턴 면적률이 선택되고, 밀한 패턴 영역 또는 미세화된 패턴인 경우에는 상기 패턴의 주위 길이가 선택되는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 치수 변환차를 연산시키는 수순에 있어서, 성막 처리에 사용하는 포토마스크의 경우에는 상기 패턴의 주위 길이가 선택되고, 에칭 처리에 사용하는 포토마스크의 경우에는 상기 패턴 면적률 및 상기 패턴의 주위 길이가 선택되는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 치수 변환차를 연산시키는 수순에 있어서, 상기 설계 패턴 데이터로부터 추출된 데이터와 프로세스 데이터에 기초하여 해석된 가스의 흐름과 치수 변환차의 상관 관계가 고려되는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 보정 후의 설계 패턴 데이터에 있어서 설계 룰을 충족하지 않은 부분의 검증을 행하는 수순을 더 구비한 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  19. 제12항에 있어서,
    상기 프로세스 변환차 보정을 실행시키는 수순에 있어서, 광 근접 효과 보정을 아울러 실행시키는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
  20. 제19항에 있어서,
    미리 구해진 패턴의 주위 길이 및 패턴 면적률 중 적어도 어느 하나와, 광 근접 효과 보정의 값의 상관 관계에 기초하여, 상기 광 근접 효과 보정을 실행시키는 것을 특징으로 하는 포토마스크의 설계 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체. 
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