(57)【要約】【課題】光近接効果補正が施されたマスクパターンの一部について変更を行う場合、処理時間の短縮化と微小エッジの発生の抑制を図ること。【解決手段】ＯＰＣが施されたマスクパターンから変更対象となる積極的補正フラグメントとそれ以外の消極的補正フラグメントとを抽出し（Ｓ２０１）、消極的補正フラグメントについて既存の補正値を初期値として積極的補正フラグメントに新たなＯＰＣを施し（Ｓ２０２〜２０４）、転写シミュレーションと設計パターンとの乖離量を検証する（Ｓ２０６）。乖離量が一定範囲内に収まっていない場合には、隣接パターンに未解像補助パターンを配置する（Ｓ２０７）。さらに乖離量が一定範囲内に収まっていない場合には、消極的補正フラグメントについて新たにＯＰＣを施したマスクパターンを補正結果とする（Ｓ２１０）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光近接効果補正が施されたマスクパターンの一部について変更の対象となる第１のパターンフラグメントと、当該第１のパターンフラグメントを中心とした一定範囲内にある第２のパターンフラグメントとを抽出する工程と、
前記第１のパターンフラグメント以外の部分に施されている前記光近接効果補正を反映した状態で、当該第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施す工程と、
前記第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンに対して転写シミュレーションを実施し、設計パターンと転写シミュレーションの結果との乖離量が予め定めた一定範囲内に収まっているか否かを検証する工程と、
前記検証の結果、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっている場合には、前記第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、乖離量の収束性が劣化したパターンに未解像補助パターンを配置して転写シミュレーションを実施し、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっているか否かを検証する工程と、
前記検証の結果、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっている場合には、前記未解像補助パターンを配置したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、前記第２のパターンフラグメントについて新たに光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とする工程と
を有するマスクパターンの補正方法。
【請求項２】
前記第２のパターンフラグメントについての新たな光近接効果補正は、前記第１のパターンフラグメントからの距離が離れるほど小さくなる係数を掛けて行う
請求項１記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項３】
前記第２のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正は、予め設定された回数を行う
請求項１または２記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項４】
前記第２のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施す場合、当該光近接効果補正後のマスクパターンについて前記第１のパターンフラグメントを中心とした光学範囲で元のマスクパターンと置き換えを行い、ここでマスク製造条件によって規定される最小エッジ長より小さい微小エッジが発生した場合、当該微小エッジについて隣接のエッジとの間で平滑化処理を施す
請求項１から３のうちいずれか１項に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項５】
前記第１のパターンフラグメントを中心とした一定範囲は、光学半径の２倍以上である
請求項１から４のうちいずれか１項に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項６】
光近接効果補正が施されたマスクパターンの一部について変更の対象となる第１のパターンフラグメントと、当該第１のパターンフラグメントを中心とした一定範囲内にある第２のパターンフラグメントとを抽出し、
前記第１のパターンフラグメント以外の部分に施されている前記光近接効果補正を反映した状態で、当該第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施し、
前記第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンに対して転写シミュレーションを実施し、設計パターンと転写シミュレーションの結果との乖離量が予め定めた一定範囲内に収まっているか否かを検証し、
前記検証の結果、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっている場合には、前記第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、前記第１のパターンフラグメントと隣接するパターンに未解像補助パターンを配置して転写シミュレーションを実施し、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっているか否かを検証し、
前記検証の結果、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっている場合には、前記未解像補助パターンを配置したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、前記第２のパターンフラグメントについて新たに光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果として形成される
マスク。
【請求項７】
光近接効果補正が施されたマスクパターンの一部について変更の対象となる第１のパターンフラグメントと、当該第１のパターンフラグメントを中心とした一定範囲内にある第２のパターンフラグメントとを抽出する工程と、
前記第１のパターンフラグメント以外の部分に施されている前記光近接効果補正を反映した状態で、当該第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施す工程と、
前記第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンに対して転写シミュレーションを実施し、設計パターンと転写シミュレーションの結果との乖離量が予め定めた一定範囲内に収まっているか否かを検証する工程と、
前記検証の結果、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっている場合には、前記第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、前記第１のパターンフラグメントと隣接するパターンに未解像補助パターンを配置して転写シミュレーションを実施し、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっているか否かを検証する工程と、
前記検証の結果、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっている場合には、前記未解像補助パターンを配置したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、前記第２のパターンフラグメントについて新たに光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とする工程と、
前記補正結果によって得られたマスクパターンを用いて露光する工程と
を有する露光方法。
【請求項８】
光近接効果補正が施されたマスクパターンの一部について変更の対象となる第１のパターンフラグメントと、当該第１のパターンフラグメントを中心とした一定範囲内にある第２のパターンフラグメントとを抽出する工程と、
前記第１のパターンフラグメント以外の部分に施されている前記光近接効果補正を反映した状態で、当該第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施す工程と、
前記第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンに対して転写シミュレーションを実施し、設計パターンと転写シミュレーションの結果との乖離量が予め定めた一定範囲内に収まっているか否かを検証する工程と、
前記検証の結果、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっている場合には、前記第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、前記第１のパターンフラグメントと隣接するパターンに未解像補助パターンを配置して転写シミュレーションを実施し、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっているか否かを検証する工程と、
前記検証の結果、前記乖離量が前記一定範囲内に収まっている場合には、前記未解像補助パターンを配置したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、前記第２のパターンフラグメントについて新たに光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とする工程と、
前記補正結果によって得られたマスクパターンを用いて露光して半導体素子を構成する工程とを有する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクパターンの補正方法、マスク、露光方法および半導体装置の製造方法に関する。詳しくは、半導体装置の製造に用いられるリソグラフィやエッチング等のパターン形成プロセスで生じるパターン歪を補正する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体製造における微細加工技術の進歩は目覚しく、現在では、６５ｎｍの最小加工寸法で描かれた半導体チップが製造されている。このような微細加工技術が進むにつれ、設計パターンをそのままマスクパターンとしたのでは、ウエハ上に設計者の意図したパターンを形成することができないという問題が発生する。
【０００３】
特に、微細加工技術の上で重要なリソグラフィやエッチング工程において、ウエハ上に描こうとしている各パターン間で光近接効果、およびプロセス近接効果など、パターン寸法の微細化によって顕在化してくる様々な弊害が発生する。
【０００４】
これらの弊害を回避する目的で、光近接効果補正(ＯＰＣ：Optical Proximity Effect Correction)、およびプロセス近接効果補正(ＰＰＣ：Process Proximity Effect Correction)などの技術が考案されている。
【０００５】
ＯＰＣ、ＰＰＣは、複雑な処理工程を経るため、数千万トランジスタを搭載するＶＬＳＩでは、１チップのデータ処理を行うために、膨大な処理時間を要する。そのため、設計修正が必要となる場合、再度ＯＰＣ、ＰＰＣ処理をチップ全面に行っていたのでは、非常に多くの処理時間を要することになる。
【０００６】
これを回避する目的で、特許文献１に示すように、変更のあった一部分にのみＯＰＣを再度実行し、既存のマスクデータを修正し、処理時間を短縮する部分的ＯＰＣ修正手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５２２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の技術では、大きなパターンがある場合、シミュレーション領域が広範囲に渡り、処理時間が増大するという問題がある。また、規定値で縮小された修正領域内外の境界線上を跨ぐパターンは境界線で切断されており、微小エッジが発生するという問題がある。
【０００９】
本発明は、光近接効果補正が施されたマスクパターンの一部について変更を行う場合、処理時間の短縮化と微小エッジの発生の抑制を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、光近接効果補正が施されたマスクパターンの一部について変更の対象となる第１のパターンフラグメントと、当該第１のパターンフラグメントを中心とした一定範囲内にある第２のパターンフラグメントとを抽出する工程と、第１のパターンフラグメント以外の部分に施されている光近接効果補正を反映した状態で、当該第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施す工程と、第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンに対して転写シミュレーションを実施し、設計パターンと転写シミュレーションの結果との乖離量が予め定めた一定範囲内に収まっているか否かを検証する工程と、前記検証の結果、前記乖離量が一定範囲内に収まっている場合には、第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、乖離量の収束性が劣化したパターンに未解像補助パターンを配置して転写シミュレーションを実施し、前記乖離量が一定範囲内に収まっているか否かを検証する工程と、前記検証の結果、前記乖離量が一定範囲内に収まっている場合には、未解像補助パターンを配置したマスクパターンを補正結果とし、収まっていない場合には、第２のパターンフラグメントについて新たに光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とする工程とを有するマスクパターンの補正方法である。また、本発明は、このようなマスクパターンの補正方法によって形成されたマスクである。また、本発明は、このようなマスクパターンの補正方法によって得られたマスクパターンを用いて露光する露光方法である。また、本発明は、このようなマスクパターンの補正方法によって得られたマスクパターンを用いて露光を行い、半導体素子を構成する半導体装置の製造方法である。
【００１１】
本発明では、光近接効果補正が施されたマスクパターンの一部について変更するにあたり、変更の対象となる第１のパターンフラグメントと、当該第１のパターンフラグメントを中心とした一定範囲内にある第２のパターンフラグメントとを抽出している。ここで抽出された第１のパターンフラグメントについて新たな光近接効果補正を施して転写シミュレーションを実施し、設計パターンと転写シミュレーションの結果との乖離量が予め定めた一定範囲内に収まっていれば、これを補正結果とする。
【００１２】
乖離量が予め定めた一定範囲内に収まっていないパターンに対して未解像補助パターンを配置し、光強度を調節する。そして、転写シミュレーションを実施し、設計パターンと転写シミュレーションの結果との乖離量が予め定めた一定範囲内に収まっていれば、これを補正結果とする。
【００１３】
ここで乖離量が予め定めた一定範囲内に収まっていなければ、第２のパターンフラグメントについて新たに光近接効果補正を施したマスクパターンを補正結果とする。これにより、マスクパターンの一部の変更であっても全体について光近接効果の再補正を施す必要がなくなる。
【００１４】
本発明でいうパターンフラグメントとは、マスクパターンについて光近接効果補正を行う際の単位であって、マスクパターンの辺を予め設定された長さで分割したものである。第１のパターンフラグメントや第２のパターンフラグメントは、最小単位のパターンフラグメントを１つ以上備えている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明を適用することにより、補正精度を損なうことなく、再度の光近接効果補正処理を従来技術よりも高速に行うことが可能となる。また、従来技術で問題となる修正実行領域内外の境界部における微小エッジの発生を抑止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】光近接効果補正の処理の流れを示すフローチャートである。
【図２】本実施形態に係るマスクパターンの補正方法の流れを説明するフローチャートである。
【図３】具体的なマスクパターンの補正方法を説明する模式図（その１）である。
【図４】具体的なマスクパターンの補正方法を説明する模式図（その２）である。
【図５】第１のスムージング処理を説明する模式平面図である。
【図６】第２のスムージング処理を説明する模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．マスクパターン補正方法の概要（処理フローチャート、比較例）
２．本実施形態の特徴（その１〜その６）
３．マスクパターンの補正方法の流れ（フローチャート）
４．具体的な補正方法（（１）〜（１４））
５．スムージング処理（第１のスムージング処理、第２のスムージング処理）
６．適用例（マスク、露光方法、半導体装置の製造方法、マスクパターン補正プログラム）
【００１８】
＜１．マスクパターン補正方法の概要＞
［処理フローチャート］
図１は、光近接効果補正の処理の流れを示すフローチャートである。光近接効果補正（以下、単に「ＯＰＣ」と言う。））は、対象となる設計パターンに対して行われる前処理（ステップＳ１０１）、線幅補正処理（ステップＳ１０２）、モデルベースＯＰＣ（ステップＳ１０３）、後処理（ステップＳ１０４）によって構成される。
【００１９】
前処理（ステップＳ１０１）は、複数の種類に分類された設計パターンのデータ対象工程のマスクパターンの作成に必要なデータをまとめ上げる処理である。設計パターンは記憶媒体に種類ごと格納されており、実際の設計パターンに合わせてマスクパターンが読み出され、結合されることになる。
【００２０】
線幅補正処理（ステップＳ１０２）は、パターン線幅と隣接パターンとの距離の条件に応じ、予め規定されたシフト量に基づき、パターンエッジをシフトさせ、パターン線幅を調整する図形操作技術である。実際の製造段階では、Ｄｏｓｅ量やフォーカス位置といった製造パラメータのばらつきにより、パターン線幅が著しく変化してしまい、ショート・断線といった製造欠陥を引き起こす場合がある。そのため、これら製造余裕度の少ない箇所を線幅と距離の条件で定義し、設計パターンから上記両条件に合致するパターンエッジを抽出し、該エッジをエッジに対し、垂直方向に規定量だけシフトさせる。これにより、パターン線幅を増減させ、製造余裕度の低い設計パターンを製造余裕度の高い寸法に加工し、モデルベースＯＰＣ処理の入力データを作成する処理が行われる。
【００２１】
モデルベースＯＰＣ（ステップＳ１０３）は、マスクパターンについて対象工程の数学的モデルを用いた転写シミュレーションを行い、導出された所望パターンと設計パターンとの乖離量（Edge Placement Error：以下、単に「ＥＰＥ」と言う。）に基づき補正を行うものである。この乖離量が所定の範囲内に収束するよう処理が繰り返される。
【００２２】
後処理（ステップＳ１０４）は、線幅補正処理およびモデルベースＯＰＣを施したマスクパターンについて、パターンの補正の制約（パターン形状、パターン幅、隣接パターンとの間隔等の制約）が守られているか否かを検証し、守られていない部分について修正を施す処理である。
【００２３】
本実施形態は、図１に示すようなＯＰＣ処理が施されたマスクパターンについて、一部分修正を施す際、再度全体についてＯＰＣ処理を施すことなく高速にマスクパターンを修正するものである。
【００２４】
［比較例］
特許文献１では、部分的なＯＰＣ修正手法についての報告がなされている。これによると、予めＯＰＣ処理の施されたマスクデータから不良箇所を抽出し、該不良箇所を内包する修正領域を設定する。その後この修正領域に基づき、修正対象パターンを抽出し、該修正対象パターンに対し、不良発生原因に基づき、補正処理の方法を変化させたＯＰＣ処理を施す。そして、この処理による不良発生有無を検証し、不良が発生していない場合に、最終レイアウトとして、用いる点、記載されている。
【００２５】
この手法では、修正領域内外を跨ぐ修正対象パターンを入れ替える際の修正前後のパターン境界における微小エッジの発生抑止手法として、実施例の中で、修正領域内外の境界線を跨ぐ図形全体を抽出し、修正処理を行う点が開示されている。
【００２６】
しかし、巨大な図形が境界線を跨いでいた場合、シミュレーション領域が広範囲におよび、処理時間が増大することになる。
【００２７】
また、もう一方の実施例で述べられている手法では、規定値で縮小された修正領域内外の境界線上を跨ぐ図形は、境界線で切断されており、微小エッジの発生可能性がある。
【００２８】
また、上記微小エッジの発生に付随して、不良箇所が発生する可能性があり、その修正を行うために、再度ＯＰＣ処理を行わなければならないため、処理に手戻りがあり、処理時間が増大することになる。
【００２９】
また、修正領域内のパターンに対するＯＰＣ処理時間のみに着目すると、処理の高速化に対する対策がとられていない。
【００３０】
＜２．本実施形態の特徴＞
本実施形態は、上記のような比較例についての問題点を解消するため、次のような特徴を有している。
［その１］
既にＯＰＣ処理の施されたマスクパターンに対し、部分的にパターン修正を行ってＯＰＣ処理を施す際、変更対象となる補正フラグメントに対し、通常のＯＰＣ処理を施す。そして、その周辺に位置し、変更対象エッジの修正により、光学的影響を受けるマスクパターンに対し、未解像補助パターン（Sub Resolution Assist Feature：以下、単に「ＳＲＡＦパターン」と言う。）の生成処理を施す。これにより周辺パターンの光強度を調整し、ＯＰＣによるエッジの移動を最小限に抑え、パターン境界における微小エッジの発生を抑止しながら、同部分において、最適なＯＰＣ結果を得る。
【００３１】
［その２］
上記で用いるＳＲＡＦパターンは、光強度の変化に応じて、ネガティブ、ポジティブを選択的に用いる。
【００３２】
［その３］
前記その１の特徴において、ＳＲＡＦパターンを付加するためのスペース、線幅を確保できないケースがある。また、ＳＲＡＦによる光強度調整のみでは、対応しきれないケースもある。このような箇所に対し、エッジの移動を伴うＯＰＣ処理を施す際、修正前マスクパターンの補正量を初期補正値として与える。これにより、設計パターンと転写シミュレーションとの乖離量（ＥＥＰ）が収束するまでの間に繰り返される複数回のＯＰＣシミュレーションの早期段階で、ＥＰＥを所望値に近づけ、処理時間を短縮する。
【００３３】
［その４］
前記その２において、修正対象パターンが周辺パターンに対して与える光学的影響度はパターン毎に異なる。このため、周辺パターンへのＯＰＣ処理が必要となった場合には、予め用意した光学的影響度の計算関数を用いて、その補正係数をパターン毎に変動させ、この補正係数を用いることで補正量を微調整し、ＯＰＣ処理を施す。これにより、無駄なＯＰＣシミュレーションの回数を削減でき、ＥＰＥが収束するまでの時間を短縮する。
【００３４】
［その５］
上記その１〜その４に示した特徴を用いても、修正前データと修正後のデータとの差し換え時、パターン境界において、微小エッジが発生した際に、この微小エッジの平滑化処理を施すことで微小エッジの発生を防ぎつつ、ＥＰＥの悪化を防ぐ。
【００３５】
すなわち、転写シミュレーションを行う領域の最外周領域に位置するパターンの補正エッジを移動させないことが起因して、補正精度の劣化が発生するケースにおいては、該箇所に対しても０以外の補正係数を与え、ＯＰＣ処理を行わなければならない。この場合、転写シミュレーションを行う領域の内外の境界線上を跨ぐマスクパターンの補正量に差分が発生する。転写シミュレーションを行う領域内もしくは、領域外に位置する補正エッジがマスク製造サイドで規定する最小エッジ長を下回る長さであった場合に、微小エッジが発生する危険性がある。これを回避する目的で、境界領域において、平滑化（スムージング）の処理を行う。
【００３６】
［その６］
上記その５は、部分的ＯＰＣ手法に限定されるものではなく、設計パターンや、マスクパターンの生成装置、プログラム内で処理することで、微小エッジの発生を防ぐ。これにより、マスク検査時に微小エッジがゴミや欠損等と間違われる擬似欠陥として抽出されることを防ぐ。
【００３７】
＜３．マスクパターンの補正方法の流れ＞
図２は、本実施形態に係るマスクパターンの補正方法の流れを説明するフローチャートである。先ず、設計パターンについて、一部のパターンの修正があった場合、修正の対象となるパターンフラグメントと、その周辺の一定範囲内にあるパターンフラグメントの抽出を行う（ステップＳ２０１）。
【００３８】
ここで、直接のレイアウトの修正対象となり、レイアウト修正前の設計パターンに対し、ＯＰＣ処理が施されたマスクパターンから得られた補正形状を流用できないパターンフラグメントを積極的補正フラグメント（第１のパターンフラグメント）という。また、積極的補正フラグメントの周辺で光学的影響を受け、光強度に変化が生じ、ＥＰＥがプロセスで規定された許容値を超えて変更を余儀なくされる可能性のあるパターンフラグメントを消極的補正フラグメント（第２のパターンフラグメント）と言う。
【００３９】
また、積極的補正フラグメントの周辺で消極的補正フラグメントが抽出される一定範囲は、露光の際にパターンに対して光学的に影響のある半径（光学半径）の２倍以上の範囲とする。これは、光学半径の位置にあるパターンについて、その周辺のパターンの影響を反映させるため、積極的補正フラグメントを中心とした光学半径の２倍以上の範囲のパターンを対象とする必要があるためである。
【００４０】
次に、消極的補正フラグメントについて、既に処理されたＯＰＣ補正量を初期値として付加する（ステップＳ２０２）。続いて、積極的補正フラグメントを中心とした距離に応じて変動の補正係数を算出する（ステップＳ２０３）。この補正係数は、消極的補正フラグメントについて再ＯＰＣ処理を施す場合に用いられるもので、積極的補正フラグメントから距離が離れるほど小さくなる値となっている。
【００４１】
次に、積極的補正フラグメントについてＯＰＣ処理を施す（ステップＳ２０４）。ここでは、消極的補正フラグメントについて設定した補正量（既に処理されたＯＰＣ補正量）を変更せず、積極的補正フラグメントについてのみＯＰＣ処理を施す。
【００４２】
その後、積極的補正フラグメントについてＯＰＣ処理が施されたマスクパターンについて転写シミュレーションを施す（ステップＳ２０５）。ここでは、積極的補正フラグメントについてのみ新たなＯＰＣ処理が施され、消極的補正フラグメントについては既にＯＰＣ処理された補正量（初期値）が反映されたマスクパターンでの転写シミュレーションとなる。
【００４３】
そして、この転写シミュレーションによる結果と設計パターンとの乖離量（ＥＰＥ）を求め、これが予め設定された一定範囲内に収まっているか否かを判断する（ステップＳ２０６）。この判断でＥＰＥが一定範囲内に収まっていれば、このマスクパターンを補正結果として終了する。これにより、一部のパターンについて修正がされても、マスク全体のＯＰＣ処理を行うことなく短時間でＯＰＣ処理が施されたマスクパターンを得ることができる。
【００４４】
一方、ＥＰＥが一定範囲内に収まっていない場合、ＥＰＥの収束性が劣化したパターンに対し、未解像補助パターン（ＳＲＡＦパターン）を付加し、光強度を調整する処理を行う（ステップＳ２０７）。そして、ＳＲＡＦパターンを付加したマスクパターンについて転写シミュレーションを行い（ステップＳ２０８）、その結果と設計パターンとの乖離量（ＥＰＥ）を求め、これが予め設定された一定範囲内に収まっているか否かを判断する（ステップＳ２０９）。
【００４５】
この判断でＥＰＥが一定範囲内に収まっていれば、このマスクパターンを補正結果として終了する。これにより、一部のパターンについて修正がされても、積極的補正フラグメントのＯＰＣ処理およびＳＲＡＦパターンの付加のみで、マスク全体のＯＰＣ処理を行うことなく短時間でＯＰＣ処理が施されたマスクパターンを得ることができる。
【００４６】
一方、ＥＰＥが一定範囲内に収まっていない場合、消極的補正フラグメントについて新たなＯＰＣ処理を施す（ステップＳ２１０）。ここでは、先のステップＳ２０３で求めた補正係数を用いる。つまり、積極的補正フラグメントから近い消極的補正フラグメントほど光学的影響度が強いため、ＯＰＣによる補正量が大きくなり、離れるに従い光学的影響度が弱くなるため、ＯＰＣによる補正量が小さくなる。
【００４７】
この消極的補正フラグメントのＯＰＣでは、隣接するフラグメントや該当する消極的補正フラグメントからの影響で各エッジの光強度の変化が懸念されるため、光強度の算出およびフラグメントの移動量計算を予め設定しておいた回数内で繰り返し実行する。つまり、ここでは繰り返し計算による収束となる。
【００４８】
次に、消極的補正フラグメントについてＯＰＣ処理をした領域のうち一定範囲の領域と元のマスクパターンとの差し換えを行う（ステップＳ２１１）。この一定範囲は、積極的補正フラグメントを中心とした光学半径の範囲である。
【００４９】
そして、差し換えを行った際、パターンの辺に微小エッジが発生した場合には、この微小エッジの平滑化処理（スムージング処理）を行い、マスク欠陥の発生を抑制する（ステップＳ２１）。この処理後のマスクパターンを補正結果として終了する。
【００５０】
＜４．具体的な補正方法＞
次に、図３から図４に沿って、具体的なマスクパターンの補正方法を説明する。
【００５１】
［（１）相違抽出処理］
先ず、図３（１）に示すように、修正前後の設計レイアウトパターンに対し、相違抽出処理を施し、変更箇所を抽出する。ここでは、変更前の設計パターンと変更後の設計パターンとのＥＸＯＲ（排他的論理和）をとることで変更箇所を抽出する。
【００５２】
［（２）シミュレーション領域の抽出］
次に、図３（２）に示すように、先に抽出した変更箇所を内包し、かつ、変更箇所から光学半径の２倍以上となる一定範囲内の領域を抽出し、転写シミュレーションの対象領域とする。
【００５３】
［（３）シミュレーション領域内のパターン抽出］
次に、図３（３）に示すように、先に抽出した転写シミュレーションの対象領域内にある変更後のパターンを抽出する。
【００５４】
［（４）フラグメント分割］
次に、図３（４）に示すように、転写シミュレーションの対象領域内にある変更後のパターンについて、フラグメントを生成する処理を行う。すなわち、パターンの各頂点からの距離や、近傍パターンからの影響を考慮し、各パターンの辺をフラグメントと呼ばれる補正単位に分割する。
【００５５】
[（５）積極的補正フラグメントの抽出]
次に、図３（５）に示すように、先に抽出した変更箇所のパターンについて、接点、もしくは、重なりを持つフラグメントを積極的補正フラグメントとして抽出する。
【００５６】
［（６）消極的補正フラグメントの抽出］
次に、図３（６）に示すように、転写シミュレーションの対象領域内にある変更後のパターンから、積極的補正フラグメントを除外し、消極的補正フラグメントを抽出する。
【００５７】
［（７）補正量の初期値設定］
次に、図４（７）に示すように、消極的補正フラグメントの修正前マスクレイアウト上での補正量を測定する。
【００５８】
［（８）消極的補正フラグメントへの初期補正値の付加］
そして、図４（８）に示すように、測定した補正値を消極的補正フラグメントへ付加する補正値の初期補正量として与える。この際、積極的補正フラグメントの初期補正値は、予め用意した設計レイアウトのパターン的特徴に基づいた補正量決定テーブルを用意しておき、それに基づいた補正値を与えるなど、ルールベースで決定する。
【００５９】
［（９）変動補正係数の算出］
次に、図４（９）に示すように、修正箇所である積極的補正フラグメントからの光学的影響度を、修正箇所からの距離の関数を用いて算出し、その影響度に基づいた変動補正係数を算出する。なお、この変動補正係数の算出には、光学パラメータやパターン密度などを用いた関数を用いても良い。
【００６０】
図４（９）に示す例では、変動補正係数として、積極的補正フラグメントから最も近い領域が０．５、その外側の領域が順に０．４、０．３、０．２、０．１、０．０となっている。消極的補正フラグメントが２つの領域に跨る場合には、大きい方の変動補正係数を採用している。
【００６１】
［（１０）積極的補正フラグメントへのＯＰＣ処理］
次に、図４（１０）に示すように、積極的補正フラグメントに対してＯＰＣ処理を施す。ＯＰＣ処理では、まず、消極的補正フラグメントに対し、初期補正値を与えた状態で、積極的補正フラグメントに対し、ＯＰＣによるフラグメントの移動を行う。その後、積極的補正フラグメントにＯＰＣ処理を施したマスクパターンについて、対象範囲で転写シミュレーションを行う。そして、対象領域内の全フラグメントについて転写シミュレーションと設計パターンとの乖離量（ＥＰＥ）が一定範囲内に収まっていれば、このＯＰＣ補正後のマスクパターンを補正結果とする。
【００６２】
［（１１）ＳＲＡＦの追加］
ＥＰＥが一定範囲内に収まらなかった場合、図４（１１）に示すように、積極的補正フラグメントにおける補正形状の変化に起因してＥＰＥの劣化したパターンにＳＲＡＦを追加し、光強度調整を行う。ＳＲＡＦは、ネガティブ、ポジティブを選択的に用いる。その後、ＳＲＡＦを付加したマスクパターンについて、対象範囲で転写シミュレーションを行う。そして、対象領域内の全フラグメントについて転写シミュレーションと設計パターンとの乖離量（ＥＰＥ）が一定範囲内に収まっていれば、このＳＲＡＦを付加したマスクパターンを補正結果とする。
【００６３】
［（１２）消極的補正フラグメントへのＯＰＣ処理］
ＳＲＡＦパターンの付加による光強度調整のみではＥＰＥが一定範囲内に収まらなかった場合、図４（１２）に示すように、消極的補正フラグメントについてＯＰＣ処理を施す。ここでは、（９）で算出された変動補正係数を用いてＯＰＣ処理を施す。このとき、隣接するフラグメントや消極的補正フラグメントからの影響で各エッジの光強度が変化することが懸念される。そこで、光強度の算出およびフラグメントの移動量計算は、予め設定しておいた回数内で繰り返し実行する(繰り返し計算による収束)。
【００６４】
［（１３）パターン領域の差し換え］
次に、図４（１３）に示すように、消極的補正フラグメントに対してＯＰＣ処理を施した領域のうち、一定範囲内の領域について元のマスクパターンとの差し換えを行う。一定範囲は、積極的補正フラグメントを中心とした光学半径の範囲である。その結果、パターンにおいて、微小エッジが発生する場合もある。
【００６５】
［（１４）境界部のスムージング］
次に、図４（１４）に示すように、パターン領域の差し換えによって微小エッジが発生した場合、スムージング処理を行う。これにより、マスク欠陥の発生を抑制する。
【００６６】
このような処理によってマスクパターンの修正部分につき部分的なＯＰＣ処理を行うことで、修正処理の高速化を図りつつ、微小エッジの抑制を図ることが可能となる。
【００６７】
＜５．スムージング：平滑化処理＞
次に、微小エッジの平滑化（スムージング）処理について説明する。
【００６８】
［第１のスムージング処理］
図５は、第１のスムージング処理を説明する模式平面図である。図５（ａ）は、微小エッジが発生しているマスクパターンを示す図、図５（ｂ）は、微小エッジ部分の拡大図である。ここで、微小エッジとは、マスク製造条件によって規定される最小のエッジ長より小さいエッジのことを言う。このマスクパターンでは、修正前後のパターン境界部において微小エッジが発生しており、マスク製造時にパターンが潰れ、マスクデータとの比較検査時に擬似欠陥の検知につながる可能性がある。これを回避するため、微小エッジに対してスムージング処理を施す。
【００６９】
図５（ｃ）〜（ｆ）は、第１のスムージング処理の適用例を説明する図である。ここでは、図５（ｃ）に示すように、マスクパターンの非変更対象領域に微小エッジｂ、変更対象領域に隣接フラグメントａが形成されている場合を例としている。第１のスムージング処理では、微小エッジbと隣接フラグメントaの両者に対し、同一の補正量を加えることで、補正量の均一化を図り、微小エッジの発生を抑止している。
【００７０】
まず、図５（ｄ）に示すスムージング処理では、隣接フラグメントａ側の補正量を微小エッジｂに対し与え、補正量の均一化を図っている。
【００７１】
また、図５（ｅ）に示すスムージング処理では、微小エッジｂ側の補正値を隣接フラグメントａ側に与えることで、補正量の均一化を図っている。上記図５（ｄ）、図５（ｅ）に示すスムージング処理のどちらの手法を用いるかは、シミュレーションにより、高精度な方を採用する。
【００７２】
さらに、図５（ｆ）に示すスムージング処理では、隣接フラグメントａと微小エッジｂとの補正量の平均値を算出し、その算出結果を両者に与えることで、補正量の均一化を図っている。
【００７３】
なお、より精度を要求されるケースにおいては、隣接フラグメントａ、微小エッジｂの両エッジをマージした上で、リソグラフィ・シミュレーションを行い、ＥＰＥが収束するポイントにて補正値を決定しても良い。
【００７４】
これら、スムージング機能を用いることで、パターン境界部における微小エッジをスムージングし、マスクデータとの比較検査における擬似欠陥の発生を抑止する。
【００７５】
［第２のスムージング処理］
前記第１のスムージング処理では、差し換え処理によって発生した微小エッジとパターン境界を挟んで隣接する隣接エッジの補正量を同一にすることで、微小エッジの発生を抑止する手法について説明した。
【００７６】
一方、第２のスムージング処理では、微小エッジを持ったフラグメントをマスク制約で規定された最小エッジ長以上の長さに延長し、微小エッジの発生を抑止する手法である。
【００７７】
図６（ａ）〜（ｆ）は、第２のスムージング処理の適用例を説明する図である。図６（ａ）は、微小エッジが発生しているマスクパターンを示す図、図６（ｂ）は、微小エッジ部分の拡大図である。
【００７８】
図６（ｃ）〜（ｆ）は、第２のスムージング処理の適用例を説明する図である。ここでは、図６（ｃ）に示すように、マスクパターンの非変更対象領域に微小エッジｂ、変更対象領域に隣接フラグメントａが形成されている場合を例としている。
【００７９】
第２のスムージング処理では、先ず、隣接フラグメントａの長さを測定する。次に、測定の結果、隣接フラグメントａが、最小エッジ長よりも長かった場合、図６（ｄ）に示すように、微小エッジｂを最小エッジ長以上の長さを確保できる所まで延長することにより、パターン境界部に発生していた微小エッジの発生を抑止する。
【００８０】
上記スムージング処理では、図６（ｄ）に示すａ’、ｂ’両エッジ間の補正量の差分が極端に大きく、ＥＰＥの劣化が発生するケースがある。これを回避する目的で、図６（ｄ）に示すエッジa’を、図６（ｅ）に示すエッジａ”とエッジｃとに再度分割し、エッジａ”とエッジｂ’の中央に生成されたエッジcの補正量をａ”、ｂ’両エッジの平均値を用いて調整し、境界部の補正精度の劣化を防ぐ。
【００８１】
さらに、ＥＰＥの収束性を高めたい場合には、図６（ｆ）に示すように、エッジcに対し、ＯＰＣシミュレーションによるフラグメントの移動を行い、パターン境界におけるＥＰＥの劣化を防ぐ。
【００８２】
＜６．適用例＞
［マスク］
上記説明した本実施形態に係るマスクパターンの補正方法は、この補正方法によって形成されるマスクに適用される。本実施形態のマスクパターンの補正方法によって形成されたマスクによれば、微小エッジが抑制され、マスク検査時に擬似欠陥の抽出が発生せず、設計パターンに対応したＯＰＣ処理が施されたマスクパターンとなる。
【００８３】
［露光方法］
本実施形態に係るマスクパターンの補正方法は、この補正方法によって形成されたマスクパターンを用いた露光方法に適用される。この露光方法によれば、微小エッジが抑制され、設計パターンに対応したＯＰＣ処理が施されたマスクパターンによって、精度良くパターンの露光を行うことができる。
【００８４】
［半導体装置の製造方法］
本実施形態に係るマスクパターンの補正方法は、この補正方法によって形成されたマスクパターンを用いた露光方法によって半導体素子を形成する半導体装置の製造方法に適用される。この製造方法によれば、微小エッジが抑制され、設計パターンに対応したＯＰＣ処理が施されたマスクパターンによって、精度良く半導体素子を形成することができる。
【００８５】
［マスクパターン補正プログラム］
本実施形態に係るマスクパターンの補正方法は、図２に示す各ステップの処理をコンピュータに実行させるマスクパターン補正プログラムとして適用される。コンピュータは、このマスクパターン補正プログラムを実行する演算部、プログラムや各種データを格納する記憶部、入出力部を備えている。コンピュータはパーソナルコンピュータ等の汎用の電子計算機のほか、マスクパターンの設計を行う専用の電子計算機であってもよい。また、このマスクパターン補正プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されていたり、ネットワークを介して配信されるものでもある。
【符号の説明】
【００８６】
ａ…隣接フラグメント、ｂ…微小エッジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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