(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンを生成する方法において、該方法が、
レイアウトを構成する複数の形状特徴から水平の臨界形状特徴を同定する段階と、
前記複数形状特徴から垂直の臨界形状特徴を同定する段階とを含み、該垂直の臨界形状特徴が、前記水平の臨界形状特徴に対し直角方向に延在しており、前記方法が、また、
相互結合区域を同定する段階を含み、該相互結合区域が、前記水平の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域、および／または前記垂直の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域を含んでおり、前記方法が、更に、
前記複数の形状特徴相互の近接に基づいて１組の主パラメータを定義する段階と、
前記主パラメータに基づいて各相互結合区域に対するエッジ補正計画を生成する段階と、
前記主パラメータに基づいて前記水平の臨界形状特徴に対する第１遮蔽計画を生成する段階と、
前記主パラメータに基づいて前記垂直の臨界形状特徴に対する第２遮蔽計画を生成する段階と、
前記水平の臨界形状特徴と、前記垂直の臨界形状特徴用の第２遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された水平の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより第１マスクパターンを生成する段階と、
前記垂直の臨界形状特徴と、前記水平の臨界形状特徴用の第１遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された垂直の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することで第２マスクパターンを生成する段階とが含まれる、多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンを生成する方法。
【請求項２】
前記エッジ補正計画が、水平臨界形状特徴区域を縮小するために、前記相互結合区域内の前記水平臨界形状特徴にノッチを形成する作業を含む、請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記エッジ補正計画が、垂直臨界形状特徴区域を縮小するために、前記相互結合区域内の前記垂直臨界形状特徴にノッチを形成する作業を含む、請求項１に記載された方法。
【請求項４】
前記エッジ補正計画が、水平臨界形状特徴区域を縮小するために、前記相互結合区域内の前記水平臨界形状特徴にトレンチを形成する作業を含む、請求項１に記載された方法。
【請求項５】
前記エッジ補正計画が、垂直臨界形状特徴区域を縮小するために、前記相互結合区域内の前記垂直臨界形状特徴ににトレンチを形成する作業を含む、請求項１に記載された方法。
【請求項６】
前記主パラメータが所与のレイアウト内で可変であり、前記主パラメータが、前記所与のレイアウト内の形状特徴相互の密度変化に応じて変化する、請求項１に記載された方法。
【請求項７】
水平臨界形状特徴が、臨界寸法の約２倍以上の高さを有する多角形形状特徴の事実上長方形部分を含む、請求項１に記載された方法。
【請求項８】
垂直臨界形状特徴が、臨界寸法の約２倍以上の幅を有する多角形形状特徴の事実上長方形部分を含む、請求項１に記載された方法。
【請求項９】
多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンを作製する装置において、該装置が、
レイアウトを形成する複数の形状特徴から水平の臨界形状特徴を同定する装置と、
前記複数形状特徴から垂直臨界形状特徴を同定する装置とを含み、該垂直臨界形状特徴が、前記水平臨界形状特徴に対し直角方向に延在しており、前記装置が、また、
相互結合区域を同定する装置を含み、該相互結合区域が、前記水平臨界形状特徴のうちの１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域、および／または前記垂直臨界形状特徴のうちの１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域を含んでおり、前記装置が、更に、
前記複数の形状特徴相互の近接に基づいて１組の主パラメータを定義する装置と、
前記主パラメータに基づいて各相互結合区域に対するエッジ補正計画を生成する装置と、
前記主パラメータに基づいて前記水平臨界形状特徴に対する第１遮蔽計画を生成する装置と、
前記主パラメータに基づいて前記垂直臨界形状特徴に対する第２遮蔽計画を生成する装置と、
前記水平臨界形状特徴と、前記垂直臨界形状特徴用の第２遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された水平臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより第１マスクパターンを生成する装置と、
前記垂直臨界形状特徴と、前記水平臨界形状特徴用の第１遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された垂直臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより第２マスクパターンを生成する装置とを含む、多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンを生成する装置。
【請求項１０】
多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンを生成する方法において、該方法が、
レイアウトを構成する複数の形状特徴から、水平の臨界形状特徴および垂直の臨界形状特徴を同定する段階を含み、該垂直の臨界形状特徴が前記水平の臨界形状特徴に対し直角方向に延在しており、前記方法が、また、
相互結合区域を同定する段階を含み、該相互結合区域が、前記水平の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域と、前記垂直の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域とを含んでおり、前記方法が、更に、
前記複数の形状特徴相互の近接に基づいて１組の主パラメータを定義する段階と、
前記水平の臨界形状特徴と、前記垂直の臨界形状特徴用の第１遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された水平の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより水平マスクパターンを生成する段階とを含み、前記第１遮蔽計画が前記主パラメータにより規定され、前記方法が、
前記垂直の臨界形状特徴と、前記水平の臨界形状特徴用の第２遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された垂直の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより垂直マスクパターンを生成する段階を含み、前記第２シールド計画が前記主パラメータにより規定される、多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンを生成する方法。
【請求項１１】
多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンを生成する装置において、該生成装置が、
レイアウトを形成する複数形状特徴から、水平臨界形状特徴と垂直臨界形状特徴とを同定する装置を含み、該垂直臨界形状特徴が、前記水平臨界形状特徴に対し直角方向に延在しており、前記生成装置が、また
相互結合区域を同定する装置を含み、該相互結合区域が、前記水平臨界形状特徴のうちの１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域と、前記垂直臨界形状特徴のうちの１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域とを含み、前記生成装置が、更に、
複数の前記形状特徴相互の近接に基づいて１組の主パラメータを定義する装置と、
前記主パラメータに基づいて各相互結合区域に対するエッジ補正計画を生成する装置と、
前記水平臨界形状特徴と、前記垂直臨界形状特徴用の第１遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された水平臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより水平マスクパターンを生成する装置とを含み、前記第１遮蔽計画が前記主パラメータにより定義されており、更に、前記生成装置が、
前記垂直臨界形状特徴と、前記水平臨界形状特徴用の第２遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された垂直臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより垂直マスクパターンを生成する装置を含み、前記第２シールド計画が前記主要パラメータによって定義される、多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンを生成する装置。
【請求項１２】
コンピュータにより読み取り可能な記録媒体を含むコンピュータを制御するコンピュータプログラム製品であって、ファイルの生成を命令するための、記録媒体に記録された手段が、多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンに対応する形式のものにおいて、
前記ファイルの生成作業が、
レイアウトを構成する複数の形状特徴から水平の臨界形状特徴を同定する段階と、
前記垂直の臨界形状特徴を前記複数形状特徴から同定する段階とを含み、前記垂直の臨界形状特徴が、水平の臨界形状特徴に対し直角方向に延在しており、前記生成作業が、また、
相互結合区域を同定する段階を含み、該相互結合区域が、前記水平の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域、および／または前記垂直の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域を含んでおり、前記生成作業が、更に、
前記複数の形状特徴相互の近接に基づいて１組の主パラメータを定義する段階と、
前記主パラメータに基づいて各相互結合区域に対するエッジ補正計画を生成する段階と、
前記主パラメータに基づいて前記水平の臨界形状特徴に対する第１遮蔽計画を生成する段階と、
前記主パラメータに基づいて前記垂直の臨界形状特徴に対する第２遮蔽計画を生成する段階と、
前記水平の臨界形状特徴と、前記垂直の臨界形状特徴用の第２遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された水平の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより第１マスクパターンを生成する段階と、
前記垂直の臨界形状特徴と、前記水平の臨界形状特徴用の第１遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された垂直の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することで第２マスクパターンを生成する段階とが含まれる、コンピュータプログラム製品。
【請求項１３】
コンピュータにより読み取り可能な記録媒体を含むコンピュータを制御するコンピュータプログラム製品であって、コンピュータにファイルを生成するよう命令するため記録媒体に記録された手段が、多重露光リソグラフィ結像処理に使用する相補的マスクパターンに対応する形式のものにおいて、
前記ファイルの前記生成作業が、
レイアウトを構成する複数の形状特徴から、水平の臨界形状特徴と垂直の臨界形状特徴とを同定する段階を含み、該垂直の臨界形状特徴が、前記水平の臨界形状特徴に対し直角方向に延在し、前記生成作業が、また、
相互接続区域を同定する段階を含み、該相互接続区域が、前記水平の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域、および／または前記垂直の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域を含んでおり、前記生成作業が、更に、
前記複数の形状特徴相互の近接に基づいて１組の主パラメータを定義する段階と、
前記主パラメータに基づいて各相互結合区域に対するエッジ補正計画を生成する段階と、
前記水平の臨界形状特徴と、前記垂直の臨界形状特徴用の第１遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された水平の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより水平マスクパターンを生成する段階とを含み、前記第１遮蔽計画が前記主パラメータにより定義され、前記生成作業が、更に、
前記垂直の臨界形状特徴と、前記水平の臨界形状特徴用の第２遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された垂直の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することで垂直マスクパターンを生成する段階を含み、前記第２遮蔽計画が前記主パラメータにより定義される、コンピュータ制御用のコンピュータプログラム製品。
【請求項１４】
前記多重露光リソグラフィ結像処理が２つの連続的な結像段階を含み、該段階のそれぞれが、ダイポール式の照明構成を使用している、請求項１から請求項８までと請求項１０のいずれか１項に記載された方法。
【請求項１５】
集積回路デバイスの製造方法であって、該製造方法が、
（ａ）放射線感受性材料層により少なくとも部分的に被覆された基板を得る段階と、
（ｂ）放射系を使用して放射投影ビームを得る段階と、
（ｃ）投影ビーム横断面にパターン付けするパターニング装置を使用する段階と、
（ｄ）前記放射線感受性材料層のターゲット部分へパターン付けされた放射ビームを投影する段階とを含む形式のものにおいて、
前記段階（ｃ）と（ｄ）とが、１度目に第１パターンで行われ、２度目に第２パターンで行われ、該第１と第２のパターンが、請求項１から８と請求項１０のいずれか１項に記載された方法を用いて生成せしめられる、集積回路デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトリソグラフィに係わり、特にダイポール照明技術と共に使用されるマスクレイアウトの生成に関するものである。加えて、本発明は、投影放射ビームを得るための放射系と、投影ビームにパターン付けするのに役立つマスクを保持するマスクテーブルと、基板を保持する基板テーブルと、パターン付けされた投影ビームを基板のターゲット部分に投影するシステムとを含むリソグラフィ装置を使用してデバイスを製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リソグラフィ投影装置（用具）は、例えば集積回路（ＩＣｓ）の製造に使用できる。その場合、マスクはＩＣの個々の層に対応する回路パターンを有しており、該パターンが、放射線感受性材料（レジスト）層で被覆された基板（シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ以上のダイを含む）に結像される。概して、単一のウェーハは、隣接する複数ターゲット部分全体のネットワークを含み、該ターゲット部分が投影系によって１度に１つづつ順次照射される。ある型のリソグラフィ投影装置では、ターゲット部分が一括照射され、ターゲット部分に全マスクパターンが一括露光される。この種の装置は、普通、ウェーハステッパーと呼ばれる。通常、ステップ＆スキャン装置とよばれる別の装置では、各ターゲット部分が、所定の基準方向（「走査方向」）でマスクパターンを投影ビーム下で漸次走査することにより照射される一方で、同時に、前記方向で平行または逆平行に基板テーブルが走査される。概して、投影系は倍率Ｍ（ほぼ＜１）を有しているので、基板テーブルが走査される速度Ｖは、マスクテーブルが走査される速度のＭ倍となる。ここに説明したリソグラフィ装置に関するこれ以上の情報は、例えばＵＳ６，０４６，７９２から得ることができ、該特許はここに引用することで本明細書に取入れられることとする。
【０００３】
リソグラフィ投影装置を使用する製造工程では、マスクパターンが、放射線感受材料層（レジスト）によって少なくとも部分的に被覆された基板上に転写される。この転写段階の前に、基板は、例えばプライミング、レジスト塗布、ソフトベイク等の種々の処理を受ける。露光後、基板は、別の処理、例えば露光後焼き締め（ＰＥＢ）、現像、ハードベイク、転写された形状特徴の測定／検査等を受ける。この一連の手続きは、デバイス、例えば集積回路の個別層にパターン付けする基礎として行われる。パターン付けされた層は、次にエッチング、イオン注入（ドーピング）、金属化、酸化、化学／機械式研磨等の処理を受けるが、これらはすべて、個別層を仕上げるためのものである。数層が必要な場合は、新しい各層について、すべての処理またはその変形が反復される。場合によっては、複数デバイスが基板（ウェーハ）上に配列される。それらのデバイスは、例えばダイシングまたはソーイング等の技術により互いに分離される。その後で、個々のデバイスがキャリア上に取り付けられ、ピンに接続される等の処理を受ける。これらの処理についてのこれ以上の情報は、例えばピーター・ヴァン・ザント著「マイクロチップの製造−半導体加工処理便覧」（Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ  Ｆａｂｌｉｃａｔｉｏｎ：Ａ  Ｐｒａｃｔｉｃａｌ  Ｇｕｉｄｅ  ｔｏ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）（第３版、マグロウヒル出版社１９９７年刊、ＩＳＢＮ  ０−０７−０６７２５０−４）参照のこと。該著作の記載は、ここに引用することにより、本明細書に取り入れられる。
【０００４】
リソグラフィ装置には、２つ以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する種類のものがある。そのような「多ステージ」の装置では、付加テーブルが平行段階で使用されるか、または準備段階が１つ以上のテーブルで行われる一方、１つ以上の他のテーブルで露光が行われる。例えばＵＳ５，９６９，４４１およびＷＯ９８／４０７９１には、２ステージのリソグラフィ装置が記載されており、該明細書は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものとする。
既述のフォトリソグラフィ・マスクは、シリコンウェーハ上に設けられる回路成分に対応する幾何的パターンを含んでいる。該マスクを造るのに使用されるパターンは、キャド（ＣＡＤ−ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｉｄｅｄ  ｄｅｓｉｇｎ）プログラムを使用して生成され、この処理は、しばしばＥＤＡ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｄｅｓｉｇｎ  ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）と呼ばれる。大半のキャドプログラムは、機能マスクを作成するために、１組の予め決められた設計規則に従う。該設計規則により、処理および設計に制限が加えられる。例えば設計規則には、複数回路デバイス（例えばゲート、キャパシタ等）間の空白公差または相互接続線が決められ、それにより、複数の回路デバイスまたは線が、望ましくない相互作用を生じないように保証されている。
【０００５】
もちろん、集積回路製造の目標の１つは、ウェーハ上に（マスクを介して）原回路設計を忠実に転写することである。別の目標は、出来る限り、半導体ウェーハの実状態を使用することである。しかし、集積回路の寸法が小さくなり、その密度が増すにつれて、対応マスクパターンのＣＤ（臨界寸法）が、光学露光装置の解像限界に近づいて行く。露光装置の解像度は、露光装置がウェーハ上に反復露光できる最小形状特徴と定義される。多くの進んだ集積回路設計の臨界寸法は、従来の露光装置の解像度に束縛されることが多い。
更に、マイクロエレクトロニクス構成素子の場合のマイクロプロセッサ速度、メモリパッキング密度、電力消費の低減等にかかわる不断の改善は、半導体デバイスの種々の層にパターンを転写し形成するリソグラフィ技術の能力に直接に関連している。従来の技術の場合、臨界寸法のパターン付けに要する波長は、利用可能な光源の波長を大幅に下回っている。例えば２４８ｎｍの現在の生産波長は、１００ｎｍ以下の臨界寸法でのパターン付けを強いられる。この工業上の傾向は、半導体国際ロードマップ（ＩＴＲＳ  ２０００）に記されているように、今後５〜１０年は続き、恐らくは加速されるだろう。
【０００６】
解像度を改善する一方、許容できる処理の範囲や堅固さを維持することを目指すリソグラフィ方法は、解像度増強技術（ＲＥＴ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ）として分類され、極めて広範囲の用途を有している。例えば光源補正（例えばオフ・アクシス照明）、光の干渉現象を利用した特殊マスクの使用（例えば減衰位相偏移マスク、交番位相偏移マスク、その他）、マスクレイアウト補正（例えば光学式近接補正）。
オフ・アクシス照明形式では、図１に示すように、焦点範囲および像のコントラストの増大が、パターンの空間周波数の１次数の少なくとも１つを捉えることにより達せられる。図１に示すように、通常のオフ・アクシス照明システムは、部分的に、光源１１、マスク１２、レンズ１３、フォトレジストを塗布されたウェーハ１４を含んでいる。ダイポール照明では、理論無限コントラストでの２ビーム結像の条件を造出するために、光源は２極に制限される。図２は、ダイポール式結像の基本原理を示している。図示のように、ダイポール結像システムは、部分的にダイポール開口１６（または他のダイポール発生装置、例えば適当な回折光学素子）、集光レンズ１７、マスク１８、投影系（レンズ）１９、ウェーハ２０を含んでいる。ダイポール開口１６は、種々の形状および配向、例えば「垂直」、「水平」、何らかの所定角度のいずれかの配向を有している。これに関連して本明細書（請求の範囲を含む）を通して使用される「垂直」、「水平」の用語は、例えば局所的な座標系のＹ方向およびＸ方向に沿って得られる、幾何的パターン平面内での１組の直交方向を言う。図３の（ａ）〜（ｈ）には、種々の寸法および形状のダイポール開口１６が示されている。ダイポール式照明概念の詳細な説明は、例えば台湾特許出願第８９１１９１３９号（Ｐ−０１５３．０３０−ＴＷ）に開示されている。
【０００７】
ダイポール式照明が使用される場合、解像度は、極の配向軸に対し直角の配向を有する幾何的パターンに対してのみ強化される。例えば「水平」ダイポールは、サブ解像度の「垂直」線または間隙のパターン付けを可能にする。水平、垂直両方の臨界パターンを含むレイアウト用に、通常、ダイポールを適用するさいは、各露光に１つづつの２つの直交ダイポール光源による２つの露光が必要になる。したがって、一般化された電子設計レイアウトの臨界層のパターニング用にダイポール照明を採用するには、２つのマスクレイアウトの生成が必要であり、その場合、直交する形状特徴が適宜に区分される。しかし、この区分が種々の問題を生じさせる。
より詳しく言えば、ウェーハ上に目標パターンを正確に転写するためには、「交差」区域または「相互結合」区域（例えば、垂直方向に位置する形状特徴が水平方向の形状特徴と交差する区域／箇所）を同定し、補償する必要がある。例えば、プリントされる所与のレイアウトのすべての垂直形状特徴が、「垂直マスク」に含まれ、かつプリントされるすべての水平形状特徴が、「水平マスク」に含まれている場合、垂直形状特徴と水平形状特徴との交差区域は、事実上２度プリントされ、このことにより、おそらく原設計レイアウトからの望ましくないずれが生じる結果になる。
したがって、ウェーハ上に目標パターンを正確に転写するためには、直交形状特徴間の「交差」区域を補償するダイポール照明技術と共に利用できるマスクレイアウト生成方法が必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記必要を解決する努力において、本発明の１つの目的は、互いに接触する形状特徴により生じる「交差」区域を明らかにし補償するダイポール照明技術と共に利用できるマスクレイアウト生成方法を得ることである。
【課題を解決する手段】
より具体的には、本発明の一実施例により、ダイポール式照明処理に使用するための相補的なマスクパターンを生成する方法が得られ、該方法には、
（ａ）  レイアウトを構成する複数の形状特徴から水平の臨界形状特徴と垂直の臨界形状特徴とを同定する段階と、
（ｂ）  相互結合区域を同定する段階とが含まれ、該相互結合区域は、前記水平の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域、および／または前記垂直の臨界形状特徴の１つが前記レイアウトの別の形状特徴と接触する区域を含んでおり、更に、
（ｃ）  前記複数形状特徴相互の近接に基づいて１組の主パラメータを定義する段階と、
（ｄ）  前記主パラメータに基づいて各相互結合区域に対するエッジ補正計画を生成する段階と、
（ｅ）  前記水平の臨界形状特徴と、前記垂直の臨界形状特徴用の第１遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正された水平の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することにより水平マスクパターンを生成する段階とが含まれ、前記第１遮蔽計画が前記主パラメータにより定義され、
（ｆ）  前記垂直の臨界形状特徴と、前記水平の臨界形状特徴用の第２遮蔽計画と、前記エッジ補正計画により補正される垂直の臨界形状特徴を内包する前記相互結合区域とを編集することで垂直マスクパターンを生成する段階が含まれ、前記第２遮蔽計画が前記主パラメータによって定義される。
【０００９】
本明細書では集積回路の製作に本発明を使用する場合について、特に説明するが、本発明は、言うまでもなく、他の用途に使用することも可能である。例えば、集積光学システム、磁区メモリ用の案内パターンおよび検出パターン、液晶表示パネル、薄膜磁気ヘッド、その他に使用できる。当業者には、それらの他の用途との関連では、本明細書での用語「レチクル」、「ウェーハ」、「ダイ」が、より一般的な用語「マスク」、「基板」、「ターゲット部分」に、それぞれ置き換え可能であることが理解されよう。
本明細書では、「放射線」、「ビーム」の用語は、紫外線（例えば３６５、２８４、１９３、１５７、１２６各ｎｍの波長を有する）やＥＶＵ（５〜２０ｎｍの波長を有する極端紫外線）を含むあらゆる種類の電磁放射線を包含する意味で使用されている。
【００１０】
本明細書で使用されるマスクの語は、包括的に、入射ビーム横断面に、基板ターゲット部分に形成されるパターンに対応するパターンを付与するパターニング素子を意味するものと広く解釈されたい。また「ライトバルブ」の語も、それに関連して使用できる。それらの他のパターニング素子の例には、古典的なマスク（透過性または反射性マスク、バイナリマスク、位相偏移マスク、ハイブリッドマスク、その他）に加えて、その他のパターニング素子、すなわちプログラム可能なミラー配列やプログラム可能なＬＣＤ配列が含まれる：
ａ）  プログラム可能なミラー配列。この素子の一例は、粘弾性制御層と反射面とを有するマトリクスアドレス可能な表面である。この種の素子の背後の基本原理は、入射光が、反射面の（例えば）アドレス区域では回折光として反射され、非アドレス区域では、非回折光として反射されることである。適当なフィルタを用いて、前記非回折光は反射ビームから除去し、回折光のみを残すことができる。このようにして、ビームは、マトリクスアドレス可能な表面のアドレスパターンにしたがってパターン付けされる。必要なマトリクスアドレス作業は、適当な電子装置を用いて行うことができる。このミラー配列に関するこれ以上の情報は、例えば米国特許第５，２９６，８９１号および第５，５２３，１９３号から知ることができ、該特許は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものとする。
ｂ）  プログラム可能なＬＣＤ配列。この構成の例は、米国特許第５，２２９，８７２号に記載されており、該特許は、ここに引用することで本明細書に取り入れられるものとする。
【００１１】
本発明の方法は、先行技術にまさる重要な利点を有している。例えば本発明により、ウェーハ上に目標パターンを正確に転写できるように、複数形状特徴間の「交差区域」を自動式に補正するダイポール照明技術を使用して相補的なマスクレイアウトを生成する簡単な方法が得られる。更に、本発明は、マスク設計者にＯＰＣ（光学式近接効果補正）を実施する付加的な装置を与える。
本発明の付加的な利点は、当業者には、本発明の実施例についての以下の詳細な説明により明らかとなろう。
本発明自体は、そのほかの目的および利点と共に、以下の詳細な説明および添付図面を参照することで、より良く理解されよう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
周知のように、従来技術による電子設計レイアウトは、種々の相対配向（例えば水平、垂直、４５度、３０度、その他）で配置された数億から数十億の多角形形状特徴で造られている。実際のダイポールの具体例では、２組の直交ダイポール光源が使用されており、したがって、臨界形状特徴のパターニングは、対応する相補的な配向に制限される。例えば、２組の水平−垂直のダイポールが使用される場合、垂直−水平（それぞれの）臨界パターンのみが実際に転写され、プリントされる。既述のように、図３の（ａ）〜（ｈ）には通常のダイポール光源が示されている。
ダイポール照明光源は、次の４つのパラメータを利用することで完全に特徴づけられる：
１）  極の配向：  水平／垂直
２）  内径：  σin
３）  外径：  σout
４）  極の角度：  θ（または全体の形状に対する極の延び）。
【００１３】
本発明によれば、マスクレイアウトの生成処理の第１段階は、目標設計レイアウトの多角形パターンを、次の３群の１つに分類することである：
（ａ）  水平臨界（ＨＣ）
（ｂ）  垂直臨界（ＶＣ）
（ｃ）  非水平、非垂直臨界（ＮＣ）
水平臨界形状特徴は、何らかの多角形の事実上長方形部分であり、該長方形部分の「高さ」は、最小臨界寸法（ＣＤ）のほぼ２倍以上である。同様に、垂直臨界形状特徴も、何らかの多角形の事実上長方形部分であり、該長方形部分の「幅」は、最小ＣＤのほぼ２倍以上である。ここで使用する「高さ」および「幅」の用語は、前記「垂直」、「水平」それぞれの方向での形状特徴の幾何的な延びを言う。前記寸法が最小ＣＤを上回るのに要する値は可変であり、利用されるリソグラフィ工程と具体的な用途との関数であることに注意する。ＣＤのほぼ２倍以上という前記規定は一般規定である。しかし、本発明を最小ＣＤの２倍を下回る幅と高さを有する垂直形状特徴と寸法形状特徴にそれぞれ適用することで、プリント成績が改善される状況が存在する。臨界形状特徴を定義する別の方法は、縦横比によるものである。例えば、臨界形状特徴を２倍以上の縦横比に対応するものとして定義することは、臨界形状特徴がＣＤの少なくとも２倍の長さを有すると述べることに相応する。
【００１４】
すべてのＨＣ形状特徴とＶＣ形状特徴とを同定した後、すべての残りの形状特徴はＮＣ形状特徴として定義される。図４は、ＨＣ形状特徴２２とＶＣ形状特徴２３とから成る（メモリ様）設計レイアウトの一部を示すものである。ＮＣ形状特徴２４も存在する。
以下の説明では、「クリア−フィールド」マスクと「ダーク−フィールド」マスクとを区別するための標準リソグラフィ慣習が採用される。レイアウトパターンは、クリア−フィールドマスクの不透明（すなわちクロム）部分を形成する一方、ダーク−フィールドマスクの開放（すなわちガラス）部分を形成する。通常、クリア−フィールドマスクは、陽画用レジスト（すなわちＤＵＶ放射線を照射した場合に可溶性になるレジスト）のパターニングに使用される一方、ダーク−フィールドマスクは、陰画用レジスト（すなわちＤＵＶ放射線を照射した場合に不溶性になるレジスト）のパターン付けに使用される。陽画用レジストの場合、ＨＣ形状特徴のパターニング時にはＶＣ形状特徴を保護し、またその逆を行うためには、何らかの「遮蔽」が必要になる。次の方法は、クリア−フィールド、ダーク−フィールド両方のマスクに適用可能である。
【００１５】
前述のように、ダイポール式照明をリソグラフィに使用するには、（その最も一般的な実施例では）相補的な極配向による２マスク露光が必要である。２マスクの生成には、図５の（ａ）および（ｂ）に示すように、ＨＣ形状特徴２２をＶＣ形状特徴２３から分離する必要がある。特に図５の（ａ）は、図４に示した設計からＨＣ形状特徴とＮＣ形状特徴とを除去して、ＶＣ形状特徴２３（すなわちＶマスク）を示したものである。同じように、図５の（ｂ）は、図４に示した設計からＶＣ形状特徴２３とＮＣ形状特徴２４を除去して、ＨＣ形状特徴２２（Ｈマスク）を示している。図４のＮＣ形状特徴は、水平と垂直の形状特徴上に方形形状特徴として現れているが、ＶマスクまたはＨマスクには示されていない。加えて、ＨＣ形状特徴２２、ＶＣ形状特徴２３いずれも、ＮＣ形状特徴２４の箇所で途切れて（つまり不連続になって）はいない。
【００１６】
図４に示したレイアウトで生成されるＶマスクとＨマスク用の相補的な遮蔽の例は、図６の（ａ），（ｂ）に示されている。ＮＣ形状特徴は、用途に応じてどちらかの、または両方のマスクに配置される。図６の（ａ）は、Ｖマスクに対応している。図示のように、Ｖマスク内では、ＨＣ形状特徴２２が遮蔽され、ＶＣ形状特徴２３とＮＣ形状特徴２４とは、両方とも遮蔽されていず、ＶＣとＮＣの形状特徴がプリントされるようになっている。同じように、Ｈマスクに対応する図６の（ｂ）では、ＶＣ形状特徴２３は遮蔽されているが、ＨＣ形状特徴２２は、プリントできるように、遮蔽されてはいない。ＮＣ形状特徴は、またＨマスク内にも存在する。通常、ＮＣ形状特徴は、ＶマスクにもＨマスクにも含めることが可能だが、一方のマスクにだけ含めてもよい。
図４のレイアウト例では、ＶＣ形状特徴２３とＨＣ形状特徴２２とは結合されていない（つまり相互結合されていない）。図７には、一般的な回路のより典型的なレイアウト（例えばプロセッサ論理様の回路）が示されている。図示のように、ＨＣ形状特徴２２とＶＣ形状特徴２３との間には多くの交差部２５または相互結合部があり、それらは、このレイアウトで容易に同定できる。図８の（ａ），（ｂ）は、図７のレイアウトのＶＣ形状特徴２３とＨＣ形状特徴２２とを分離して示したものである。加えて、図９の（ａ），（ｂ）では、図６の（ａ），（ｂ）同様に、それぞれ、Ｖマスク内のＨＣ形状特徴と、Ｈマスク内のＶＣ形状特徴とが遮蔽されている。
【００１７】
図４に示すように、ＶＣ形状特徴とＨＣ形状特徴との相互結合部（または交差部）のないレイアウトの場合、相補的なＶマスクとＨマスクの設計に当たって、必要な遮蔽を決定することは比較的簡単である。しかし、レイアウトがＶＣ、ＨＣの形状特徴間の相互結合部を含む場合、ＶマスクとＨマスクの設計は、著しく複雑になる。なぜなら、ＨＣ、ＶＣの形状特徴が種々の仕方で重なっているため、ＨＣ、ＶＣの形状特徴の正確な範囲を決定する特別な仕方が概して存在しないからである。本発明により、ＨＣ、ＶＣの形状特徴間の相互結合部を有するマスクを含むレイアウトの場合に、ＶマスクとＨマスクを生成する方法が得られる。この新規な方法により、目標レイアウトの再現が改善され、光学的近接効果に対処する別の手段が得られる。
【００１８】
したがって、本発明の方法により、ダイポール式照明と関連して用いられる設計レイアウトのＨ−Ｖ分離が可能になる。より詳しくは以下で説明するが、この方法により、単一の原設計レイアウトから出発して、相補的な２個のマスク（ＶマスクとＨマスク）から成る１組のマスクが生成される。各マスクは、所定配向での臨界形状特徴と、相補的配向に対する適当な遮蔽と、ＶＣとＨＣの形状特徴の交差部（つまり相互結合部）での形状特徴の特定の幾何的形状補正とを含む。また、ＶマスクとＨマスクは、他の種類の光学的近接効果補正（ＯＰＣ）技術および／または解像度増強技術、例えば、散乱バー（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｂａｒｓ）、セリフ、ハンマヘッド、位相シフトその他（これらに限定はされないが）を含むことが許される。
本発明の一実施例を以下で説明する。該方法は以下の段階を含むが、該段階は記載の順序で行う必要はない。第１段階は、ＨＣ臨界形状特徴２２である設計レイアウトの多角形パターンの事実上長方形部分の同定を含んでいる。既述のように、形状特徴がＨＣ形状特徴か否かの決定は、例えば所定リソグラフィ処理／システムによって得られるＣＤ等の予め決められた識別基準、および／または例えば縦横比、閾値の差、幅および高さの絶対値等の幾何的特殊識別基準に基づいて行われる。
【００１９】
前記方法の第２段階は、ＶＣ形状特徴である設計レイアウトの多角形パターンの事実上長方形部分の同定を含んでいる。ＨＣ形状特徴の場合のように、ＶＣ形状特徴の同定は、例えば所定リソグラフィ処理／システムによって得られるＣＤ等の予め決められた識別基準、および／または例えば縦横比、閾値差、幅および高さの絶対値等の幾何的特殊識別基準に基づいて行われる。既述のように、所与の形状特徴がＨＣ形状特徴か否かを決定する規定の一例は、最小ＣＤのほぼ２倍以上の高さを有する多角形は、ＨＣ形状特徴に分類されるということである。同じように、所与の形状特徴がＶＣ形状特徴か否かを決定する規定の一例は、最小ＣＤのほぼ２倍以上の幅を有する多角形は、ＶＣ形状特徴に分類されるということである。既述の最小寸法要求の理由は、本発明の方法により、形状特徴の幅（または高さ）が拡大または減少する結果になった場合に、該方法が有効であるためには、形状特徴が、ＣＤより大きい一定最小幅（または高さ）を有していなければならないからである。
【００２０】
本発明の方法の第３段階は、多角形パターンの相互結合部（ＩＴＣ）の同定（すなわちレイアウトの交差部分でのエッジまたはエッジの部分、または多角形の部分の同定）を含んでいる。通常、ＨＣ形状特徴に接触するＶＣ形状特徴のどこかの部分（またその逆の部分）は、相互接続部（ＩＴＣ）を構成している。また、ＶＣ形状特徴またはＨＣ形状特徴がＮＣ形状特徴に接触する場合、通常、その区域はＩＴＣ部として処理される。ＶＣ形状特徴、ＨＣ形状特徴、ＩＴＣ形状特徴が同定されると、レイアウトの残りの部分は、非臨界（ＮＣ）部分と同定される。本発明の好適実施例では、すべての相互結合部が処理される。しかし、所与の相互結合部の場合、処理をゼロとすることが可能であり、その結果、該相互結合部には何ら変更はなされない。
次に、既に定義したＨＣ、ＶＣ、ＩＴＣ各カテゴリーでの各形状特徴について、リソグラフィ環境または近接環境（近接クラスタＰＥiと呼ばれる）が定義されねばならない。言い換えると、各ＨＣ、ＶＣ、ＩＴＣ形状特徴について、設計レイアウトを分析して、形状特徴が隣接要素に対しどのように位置付けられているかを検出せねばならない。所与の形状特徴に対する近接クラスタを検出する場合に含まれる項目には、例えば線／空隙比、ピッチ、左右隣接空隙、第１／第２最近接エッジ等が含まれる。設計の付加的態様は、所与の形状特徴に対する近接クラスタの検出時に考慮される。
【００２１】
近接クラスタＰＥi（近接環境とも呼ばれる）が各形状特徴について定義されると、方法の次の段階は、各ＩＴＣ形状特徴についてエッジ変更計画を生成する段階である。以下で、より詳細に説明するが、エッジ変更計画は、１２のパラメータに基づく用途固有の規則に従うものである。該パラメータを以下で説明する。要約して言えば、所与のＩＴＣ形状特徴（例えば垂直形状特徴と水平形状特徴との間の）に対するエッジ変更計画とは、所与の相互結合区域に対応する垂直形状特徴のＶマスク部分と、所与の相互結合区域に対応する水平形状特徴のＨマスク部分とを、どのように調整するかを詳述するものである。それによって、結果として得られる相互結合区域は、ＶマスクとＨマスク双方のプリントのさい、原設計レイアウトの正確な再現となる。
【００２２】
次の段階は、ＩＴＣ形状特徴用のエッジ変更計画生成に利用されたものと同じ用途固有の規則に基づいて、ＶＣ形状特徴とＨＣ形状特徴に対する相補的な遮蔽計画を生成する段階である。言い換えると、ＶＣ形状特徴のプリント用Ｖマスクの生成時には、用途固有の規則が、各ＨＣ形状特徴に必要な遮蔽を決定するのに利用される。同様に、ＨＣ形状特徴のプリント用Ｈマスクの生成時には、用途固有の規則が、各ＶＣ形状特徴に必要な遮蔽を決定するのに利用される。
方法の次の段階は、ＶマスクおよびＨマスクの生成である。Ｖマスクは、ＶＣ形状特徴、エッジ変更計画を施されるＩＴＣ形状特徴の垂直部分、遮蔽されたＨＣ形状特徴を組み合わせることにより生成される。同じように、Ｈマスクは、ＨＣ形状特徴、エッジ変更計画を施されるＩＴＣ形状特徴の水平部分、遮蔽されたＶＣ形状特徴を組み合わせることで生成される。
ＶマスクとＨマスクとが生成されると、レイアウトが、Ｖマスクの露光によりウェーハ上にプリントされ、次いで標準ダイポール照明技術によりＨマスクが露光される。
【００２３】
既述のように、エッジ変更計画は、ＶマスクとＨマスク双方のＩＴＣ区域を調整することで、ウェーハ上にプリントされる最終パターンが、原レイアウトの正確な再現となるようにする機能を有しており、該計画の基礎となるのが、所与の実施例の場合、主パラメータ（ＰＰik）と呼ばれる１組の１２の値である。該パラメータは、水平と垂直の形状特徴間の交差区域でのエッジ部分を制御するものである。言い換えると、該主パラメータは、形状特徴の所与のエッジをどのように変更すべきか（例えば左右上下への移動）の詳細を示すものである。以下で説明するように、１２の主パラメータの値は、所与の形状特徴の特定の近接条件に応じて、また所与のリソグラフィ処理条件の変動に応じて変更される。形状特徴の幾何的形状変更のための１２の主パラメータは次のとおりである：
Ｈマスクの変更：
ＷLH：Ｈマスクに対する左側拡張
ＤLH：Ｈマスクに対する左側低減
ＷRH：Ｈマスクに対する右側拡張
ＤRH：Ｈマスクに対する右側低減
ＳLH：Ｈマスクに対する左側遮蔽
ＳRH：Ｈマスクに対する右側遮蔽
Ｖマスクの変更：
ＷLV：Ｖマスクに対する左側拡張
ＤLV：Ｖマスクに対する左側低減
ＷRV：Ｖマスクに対する右側拡張
ＤRV：Ｖマスクに対する右側低減
ＳLV：Ｖマスクに対する左側遮蔽
ＳRV：Ｖマスクに対する右側遮蔽
【００２４】
既述のように前記各パラメータの値は、近接クラスタの各変化や、選択したリソグラフィ処理条件の変動に応じて、変更される。更に、本発明は、前記１２パラメータの部分組を利用して実施できる。言い換えると、１２パラメータの内のいくつかを所与の変更計画に対しゼロの値を有するようにすることができる。所与の近接クラスタに対する主パラメータ値を決定する詳細な方法と、１組の一般的なリソグラフィ処理条件とを以下に示す。一般法則は：
0003645242.tif 000002
である。この式において、ｆｉｋは（一般の場合）独立関数、λは光源の波長（例えば２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ等）、ＮＡは投影レンズの開口数であり、照明は、ダイポール光源のσin，σout，θ（または他の等価の照明パラメータ）に依存し、ＣＤは、ターゲットとされる臨界寸法等であり、ピッチは、対応形状特徴間の距離に対応する。
【００２５】
図１０の（ａ）〜（ｃ）には、「Ｔ」字形のレイアウト形状特徴と、「Ｔ」字形レイアウト形状特徴を本発明の方法によりＶマスクとＨマスクとに分解した場合とが示されている。更に詳しく言えば、図１０の（ａ）は、ＶマスクとＨマスクとが生成される「Ｔ」字形形状特徴３０の例を示している。「Ｔ」字形形状特徴は、水平臨界形状特徴３１と垂直臨界形状特徴３２とを有し、双方が交差してＩＴＣ形状特徴３３を形成している。形状特徴３１，３２双方とも「臨界的」と見なされるが、これは、形状特徴３１の高さと形状特徴３２の幅が双方とも、最小ＣＤの２倍を超えるからである。図１０の（ｂ）は、本発明の方法により生成されたＨマスクを示している。図１０の（ｂ）を見ると、Ｈマスクでは水平形状特徴３１（すなわち「Ｔ」の頭の部分）が臨界的である。臨界的な水平形状特徴の高さは、主パラメータＷLHおよびＷRHの値により調整される。これらのパラメータは、形状特徴３１に関連する近接クラスタと、利用されている所与のフォトリソグラフィシステムとの関数として決定される。パラメータＷLHおよびＷRHの値と他のすべてのパラメータとは、互いに独立しており、必ずしも等しくはない（すなわち、形状特徴の左側に対する調整は、形状特徴の右側に対する調整とは異なる）。Ｈマスクの垂直形状特徴３２は、主パラメータＳLHおよびＳRHによって定義される遮蔽によって保護される。ＳLHおよびＳRHの値は、垂直形状特徴３２の遮蔽の範囲を定義し、前述のように、ＳLHおよびＳRHは、形状特徴３２に関連する近接クラスタと、利用されている所与のフォトリソグラフィシステムとの関数として決定される。最後に、交差区域３３にＤLHとＤRHとにより定義されるノッチが生成される。該ノッチは、図１０の（ｂ）に示されるように、交差区域３３でＨマスクによりプリントされる面積を減少させる。
【００２６】
次に図１０の（ｃ）を見ると、Ｈマスク同様、Ｖマスクでも垂直形状特徴３２（すなわち「Ｔ」の垂直部分）は臨界的である。臨界的な垂直形状特徴幅は、主パラメータＷLVおよびＷRVの値により調整される。該パラメータは、形状特徴３２に関連する近接クラスタと、利用されている所与のフォトリソグラフィシステムとの関数として決定される。またパラメータＷLVおよびＷRVの値と他のすべてのパラメータとは、互いに独立している。Ｖマスクの水平形状特徴３１は、主パラメータＳLVおよびＳRVにより定義される遮蔽により保護される。ＳLVおよびＳRVの値は、水平形状特徴３１の遮蔽範囲を定義し、既述のように、形状特徴３２に関連する近接クラスタと、利用されている所与のフォトリソグラフィシステムとの関数として決定される。最後に、ＤLVおよびＤRVにより定義される別のノッチが、交差区域３３に生成される。図１０の（ｃ）に示されているように、ノッチは、交差区域３３のＶマスクによってプリントされる面積を減少させる。
【００２７】
既述の主パラメータによるＨマスクとＶマスクとの変更の結果、交差区域を含む原レイアウトは、標準ダイポール処理によるＨマスクおよびＶマスク露光時に正確に再現される。
ＨマスクおよびＶマスクの最適変更（すなわち幅拡張、深さ拡張、遮蔽の各値）を定義する主パラメータの値を決定するには、多くの方法がある。その１つの手法は、正規化面積誤差（ＮＡＥ）と呼ばれる係数の決定に関係する。
概して、所与の設計のパターンに対する正確さは、サブ−波長による処理が製作に使用される場合、臨界的となる。ＮＡＥは、事実上、臨界寸法（１次元での計測）のみを測定する従来の手法から２次元領域までの範囲である。
【００２８】
ＮＡＥは、所与の設計面積にわたって「仕様を外れた面積」と定義できる。仕様を外れた面積と考えられるのは、占める範囲の不足をあらわす面積と、占める範囲の過剰をあらわす面積との双方である。異なる形状特徴３５，３６，３７，３８を示す図１１は、「仕様を外れた面積」の意味を理解するのに役立つだろう。例えば、形状特徴３５では、２つのコーナーのところに、占める範囲の過剰部分が見られる。ウェーハ上にプリントされたレイアウトは、原レイアウト設計からはみ出しているからである。形状特徴３８には、占める範囲の不足による、仕様を外れた面積が見られる。ＮＡＥの計算時には、占める範囲の不足と過剰の双方が含まれる。既述のように、
ＮＡＥ＝（仕様を外れた全面積）／（全設計面積）
である。
【００２９】
各組の処理条件がＮＡＥの単一の値を有している。ＮＡＥ計算は、また所与の設計内部の特定区域をターゲットにすることもできる。設計の特定区域へターゲットをしぼったＮＡＥ計算は、本発明によるＶマスクとＨマスクとの変更に使用される主パラメータの計算時に利用される。
より詳しく言えば、本発明の一実施例によれば、交差区域を含む臨界垂直および水平形状特徴の２*α内の区域のみが見本とされ、該区域のＮＡＥが計算される。この場合、αは解像度に対応し、次の標準等式によって定義される：
α＝（ｋ1λ）／ＮＡ
この式において、ｋ1は処理固有の定数、λは光源の波長であり、ＮＡは投影レンズの開口数に等しい。
【００３０】
ＮＡＥ値に関する計算データは、ＣＤデータをいわゆるボッスング・プロット（Ｂｏｓｓｕｎｇ  Ｐｌｏｔｓ）で描かれるのと同様の仕方で、集束露光マトリクス上に配置できる。集束露光マトリクスから導出される情報は、何らかの分解または高度のマスク処理（多重露光、交番位相シフトマスク、減衰位相シフトマスク、ダイポール分解、ピッチ分解）を要する所与のパターン設計のための最適リソグラフィパラメータ組を同定するのに利用される。
図１２は、所与の設計にとって最適の処理条件組と考えられる区域を例示し、かつ最適の線量値および集束値から外れた場合、どのように結像が悪化するかを示したものである。パターンひずみマップである図１２を見ると、最も濃い区域４０が最適の処理条件組を定義する一方、外側区域４１は、事実上結像を生じない処理条件を定義している。区域４０と区域４１との間の区域４２、４３、４４は、区域４０から離れるにつれて次第に悪化する処理条件を定義している。
【００３１】
測定基準（例えば正規化面積誤差ＮＡＥまたは臨界寸法測定ＣＤ）が決まれば、所与の設計分解のための主パラメータ（すなわち拡張、深化、遮蔽）の最適の組み合わせを決定することが問題となる。図１３は、別々の組の瞳孔形状と分解値では、図２のパターンひずみマップが、どのように変化して分解のロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）さを示すかを示したものである。簡単に点検することで、または図１３に示したマップから最大オーバーラップ処理ウインドーを計算することで、拡張、深化、遮蔽の各値の最良の組を推定できる。
図１３を見ると、照明条件（例えば瞳孔形状、線量、集束等）が変化する間に、より「ロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）な分解」によって、濃い区域が維持されている点が注目される。図１３の分解４は、そのようなロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）な分解を示している。これに対し、図１３の分解１は、特定の狭い範囲の条件下では許容できるが、広い範囲の条件下では、最適ではない。したがって、ロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）な分解とは、処理条件が目標／最適値から外れた場合、最小変化量を導入する分解である。
【００３２】
最も「ロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）な分解」を決定するためには、各分解の濃い区域の面積が計算され、どの分解が濃い区域の最大面積を含んでいるかが決定される。この実施例では、濃い区域は、０〜０．１の範囲でのＮＡＥに対応する面積と定義される。所与の分解の濃い区域が大きければ大きいほど、ＮＡＥは小さい。理想は、ＮＡＥをゼロに等しくすることだろう。しかし、それは、処理上の制限のため不可能である。加えて、ＮＡＥは、各集束、露光、瞳孔形状の条件ごとに計算される。この実施例では、各マップがほぼ２００ＮＡＥ計算で作成される。
また、前記手法は、シミュレーションまたは実験に基づいており、その結果は、光学近接環境と実際の処理条件（膜の積層状態、レンズ収差、エッチング処理等）に応じて変化する点が注目される。
以上に述べた方法論に従えば、図１４に示したような表を作成することができる。該表は、ＶマスクとＨマスク双方のＶＣ，ＨＣ，ＩＴＣ各形状特徴の調整に利用される１組の最適近接パラメータを示している。近接パラメータのこれら出発値では、分解内に補助形状特徴がないことが仮定されている。
【００３３】
図１４を見ると、そこに設定されている出発値は、ノッチ型の区切り用に計算されているものである。加えて、調整値は、形状特徴が密、準密、準隔離、隔離いずれかの環境に位置しているか否か、また相互結合部が、２つの臨界形状特徴（Ｃ−Ｃ）間、臨界形状特徴／非臨界形状特徴（Ｃ−ｎＣ）間、２つの非臨界形状特徴（ｎＣ−ｎＣ）間のいずれかにあるかに依存する。更に、図１４の値ＰS，ＰW，ＰDは、所与の形状特徴の遮蔽、拡張、低減を表している。
通常、生産に値する分解を有するためには、更に、ＯＰＣおよびレチクル増強技術を用いて、処理の最終収量を最大化する必要がある。しかし、前記方法を用いることにより可能になる１つのことは、最適値とあまり変わらない、したがってパターン転写の正確さとロバスト（ｒｏｂｕｓｔ）さを保証する初期パターン分解パラメータが導出されることである。
【００３４】
更に、図１４に設定された初期パラメータは、今日利用可能なあらゆる処理用の最適値を意図するものではまったくなく、むしろ、それらは、特定のダイポール分解用の最良の初期パラメータ組を決定するために使用する１処理方法の例である。
図１０の（ｂ），（ｃ）のＨマスクおよびＶマスクの生成で実施された区切り形式は、交差区域周囲に形成されるノッチのため、「ノッチ型」と呼ばれる。しかし、ＷXYおよびＤXYパラメータの適当な調整により、別の区切り形式も、図１５の（ｂ），（ｃ）に示すように生成でき、該形式は、「トレンチ型」と呼ばれる。図１５の（ａ）〜（ｃ）を見ると、（ａ）には、ＨマスクとＶマスクに分解される「Ｔ」字形形状特徴が示されている。しかし、ＤLHおよびＤRHの調整により形成されたノッチを含む図１０の（ｂ）のＨマスクと異なり、図１５の（ｂ）に示すＨマスクでは、交差区域にトレンチが形成されるように、パラメータＤLHおよびＤLRが選択されている。同じように、図１５の（ｃ）に示すＶマスクでは、主パラメータＤLVおよびＤRVの調整によって交差区域にトレンチが形成されている。
【００３５】
既述のように、本発明は、１２の主パラメータを利用することで、事実上どのような交差区域に対しても、ＨマスクおよびＶマスクの調整に使用できる。例えば、図１６の（ａ）〜（ｃ）は、２重結合形状特徴の場合のノッチ型の区切りを示すものである。特に図１６（ａ）は、ＶマスクとＨマスクとに区切られる２重結合形状特徴を示している。結果として生じるＨマスクは、図１６の（ｂ）に示すように、ノッチ５１を有し、Ｖマスクは、図１６の（ｃ）に示すようにノッチ５２を有している。図１７の（ａ）〜（ｃ）は、図１６（ａ）に示したのと等しい２重結合形状特徴の区切りを示しているが、区切り形式がトレンチ型である点だけが異なっている。その結果、生じるＨマスクとＶマスクは、図１７の（ｂ），（ｃ）に示すように、それぞれトレンチ５３を有している。
【００３６】
実際、どのような一般的な設計レイアウトに見られるどのような所与の形状でも、本発明の方法による１２の主パラメータを使用して区切ることができる。図１８の（ａ）〜（ｏ）は、付加的な形状特徴例と、それらに対応するＨマスクおよびＶマスクとを示し、該マスクは、本発明の「ノッチ型」区切りを利用して生成されたものである。特に、図１８の（ａ）、（ｄ）、（ｇ）、（ｊ）、（ｍ）は、区切られる形状特徴を示し、図１８の（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）、（ｋ）、（ｎ）は、それぞれ対応するＨマスクを示し、図１８の（ｃ）、（ｆ）、（ｉ）、（ｌ）、（ｏ）は、それぞれ対応するＶマスクを示している。
また、図１９の（ａ）〜（ｉ）に示すようなハイブリッド型（例えばノッチとトレンチ）の区切り形式を実施することも可能である。特に、図１９（ａ）、（ｄ）、（ｇ）は区切られる形状特徴を示し、図１９の（ｂ）、（ｅ）、（ｈ）は、それぞれ対応するＨマスクを示し、図１９の（Ｃ）、（Ｆ）、（Ｉ）は、それぞれ対応するＶマスクを示している。
【００３７】
これまでは、本発明の方法を、種々の単独の形状特徴を区切ることで説明して来たが、本発明の方法は、また所与の仕方で所与のピッチ比で交差する線や空間にも適用できる。例えば、図２０の（ａ）〜（ｃ）および図２１の（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ７本の線の櫛形パターンのノッチ型とトレンチ型の区切りを示している。
本発明の使用の結果であるパターニングの性能／改善を評価するために、シミュレーション作業も行われた。図２２の（ａ）〜（ｄ）は、非最適近接パラメータを利用して結像面積シミュレーションを示したものである。図示のように、高解像度のパターニングが達せられても、著しいパターンのひずみ６６が生じる。これに対し、個別の主パラメータ組（すなわち拡張、低減、遮蔽）の最適化により、図２３の（ａ）、（ｂ）に示すように、「Ｔ」字形形状特徴や十字形形状特徴の場合に、プリント性やパターン精度が改善される。また、線端の補正や付加的ＯＰＣの技術、例えばバーの散乱（ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｂａｒｓ）が利用でき、かつ該技術は、図２４に示すように、完全に製作可能な解決策を提供するものである。事実、主パラメータの選択は、またＯＰＣを行うのにも利用できる。
【００３８】
本発明のダイポール区切り方法は、キャリバＣＡＤ器具（メンター・グラフィクス社製）を使用して実施できる点が注目される。本発明の方法は、性能程度の異なる（計算速度やデータファイルサイズの観点から）他のどのＣＡＤ器具ででも実施することができる。キャリバ（Ｃａｌｉｂｒｅ）の選択は、完全なプログラミング環境（ＳＶＲＦスクリプト言語）、ＧＤＳＩＩ設計レイアウトデータ用の極高速階層データベース管理、リソグラフィのシミュレーション等々の利用可能性、標準設計検証機能と統合されたＯＰＣおよびＯＲＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｒｕｌｅ  Ｃｈｅｃｋｉｎｇ）の技術によって動機づけられる。現在のところ、キャリバ環境は、総合的な、ダイポール式照明による結像解決策の一部として製造に使用されるダイポールソフトウエアの開発に適している。
【００３９】
図２５は、本発明の目的に沿って設計されたマスクと共に使用するのに適したリソグラフィ投影装置の略示図である。該投影装置は、
放射投影ビームＰＢを供給する放射系Ｅｘ，ＩＬを含んでいる。この特定の事例では、放射系は放射線源ＬＡを含んでいる。前記投影装置は、また、
第１対象テーブル（マスクテーブル）ＭＴと、第２対象テーブル（基板テーブル）ＷＴと、投影系（レンズ）ＰＬとを含み、
前記第１対象テーブルＭＴが、マスクＭＡを保持するマスクホールダを備え、かつアイテムＰＬに対しマスクを精密位置決めするための第１位置決め装置に接続されており、
前記第２対象テーブルＷＴが、基板Ｗ（例えばレジスト塗布シリコンウェーハ）を保持する基板ホールダを備え、かつアイテムＰＬに対し基板を精密位置決めする第２位置決め装置に接続されており、
前記投影系ＰＬ（例えば屈折、反射、反射屈折の各光学系）が、基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１個以上のダイを含む）へ、マスクＭＡの照射部分を結像させる。
【００４０】
図示のように、この投影装置は、透過型である（すなわち透過性マスクを有している）。しかし、概して、投影装置は、例えば反射型（反射性マスクを有する）であってもよい。あるいはまた、投影装置は、別種のパターニング装置をマスクの代わりに採用することもできる。それには、例えばプログラミング可能なミラー配列またはＬＣＤマトリクスが含まれる。
放射線源ＬＡ（例えば水銀灯、エキシマレーザ、プラズマ放電の各線源）は、放射ビームを発生させる。このビームは、直接に、もしくは例えばビームエキスパンダＥｘ等の状態調節装置を通過した後に、照明系（照明器）ＩＬに供給される。照明器ＩＬは、ビームの強度分配の半径方向外方および／または内方の範囲（普通、それぞれσ外方およびσ内方と呼ぶ）を設定する調節装置ＡＭを含んでいる。加えて、照明器は、概して、種々の他の構成部品、例えばインテグレータＩＮや集光器ＣＯを含んでいる。このようにして、マスクＭＡに入射するビームＰＢの横断面には、一様な目標強度分布が与えられる。
【００４１】
図２５に関して留意すべき点は、線源ＬＡはリソグラフィ投影装置のハウジング内に配置できるが（線源ＬＡが、例えば水銀灯の場合に、よくあることだが）、リソグラフィ投影装置から離れたところに配置して、線源から発せられる放射ビームを装置内へ導入するようにすることもできる（例えば適当な指向ミラーによって）点である。この後者の場合は、線源ＬＡがエキシマレーザ（例えばＫｒＦ，ＡｒＦ，Ｆ2による）の場合が多い。本発明は、これらの双方の場合を含んでいる。
ビームＰＢは、マスクテーブルＭＴ上に配置されたマスクＭＡと交差する。マスクＭＡを通過したビームＰＢは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームＰＢを集束させるレンズＰＬを通過する。第２位置決め装置（および干渉測定装置ＩＦ）により、基板テーブルＷＴが精密に移動せしめられ、例えばそれによりビームＰＢの光路内の異なるターゲット部分Ｃに位置決めされる。同じように、第１位置決め装置は、例えば、マスクライブラリからマスクＭＡを機械式に取出した後またはスキャン中に、ビームＰＢの光路に対しマスクＭＡを精密に位置決めするのに使用できる。概して、対象テーブルＭＴ，ＷＴの移動は、長行程モジュール（粗位置決め）と、短行程モジュール（精密位置決め）とにより実現される。該モジュールは、図２５には明示されていない。しかし、ウェーハステッパの場合（ステップ・アンド・スキャン装置とは異なり）、マスクテーブルＭＴは、短行程アクチュエータに接続されるか、または固定される。
【００４２】
図示の装置は次の２つの異なるモードで使用できる：
ステップモード：  このモードでは、マスクテーブルＭＴは、事実上固定的に維持され、１つのターゲット部分Ｃへ全マスク像が一括投影される（すなわち単一「フラッシュ」で）。次いで、基板テーブルＷＴが、ｘ方向および／またはｙ方向へ移動させられ、異なるターゲット部分ＣがビームＰＢで照射される。
スキャンモード：  このモードでも、実質的には同じシナリオが適用されるが、異なる点は、所与のターゲット部分Ｃが単一「フラッシュ」で露光されない点である。その代わり、マスクテーブルＭＴが所定方向（いわゆる「スキャン方向」、例えばｙ方向）に速度νで移動可能であり、それによって、投影ビームＰＢがマスク像にわたりスキャンせしめられる。同時に、基板テーブルＷＴは、速度Ｖ＝Ｍνで等方向または逆方向に移動する。該式において、ＭはレンズＰＬの倍率（通常、Ｍ＝１／４または１／５）である。このように、比較的大きいターゲット部分Ｃが、解像度の関して妥協なしに露光される。
【００４３】
ダイポール照明技術と共に使用するＶマスクやＨマスクを最適化する場合について、本発明の種々の実施例を詳説したが、そのほかの変化形も可能であることは言うまでもない。例えば、主パラメータの最適値を得るためには、多くの異なる方法が可能である。したがって、本発明の範囲は、既述の実施例に限定されるものではない。
既述のように、ダイポール照明技術と共に使用する相補的マスクを本発明により生成する方法は、従来技術に比して著しい利点を有している。最も重要な点は、本発明が、直交する形状特徴間の「交差」区域を自動的に補償するダイポール照明技術と共に使用する相補的マスクレイアウトを生成する簡単な方法を提供し、それにより、ウェーハ上に目標パターンを精密に再現し得る点である。更に、本発明は、ＯＰＣを実施する付加的な手段をマスク設計者に提供する。
本発明の特定実施例が開示されたが、本発明は、本発明の精神または本質的な特徴を逸脱することなしに、別の形式で実施することも可能である。既述の実施例は、したがって、あらゆる点で説明目的のもので、限定目的のものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の請求項に記載されており、したがって、該請求項と等価の意味および範囲内のすべての変更は、前記範囲に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】オフアクシスの原理を示す図。
【図２】ダイポール照明の原理を示す図。
【図３】（ａ）〜（ｈ）は、それぞれ、ダイポール光源の各開口形状の例を示す図。
【図４】水平臨界（ＨＣ）形状特徴と垂直臨界（ＶＣ）形状特徴とを含む設計レイアウトの一部を示す図。
【図５】（ａ）は、図４の設計レイアウトのＶＣ形状特徴を示す図、（ｂ）は、図４のＨＣ形状特徴を示す図。
【図６】（ａ）は、図４の設計レイアウトの垂直形状特徴をプリントするために使用される相補的なＶマスクの図、（ｂ）は、同じくＨマスクの図。
【図７】交差する多くのＨＣ形状特徴とＶＣ形状特徴とを有する一般的な回路レイアウトを示す図。
【図８】（ａ）は、図７のレイアウトからＶＣ形状特徴を切り離して示す図、（ｂ）は、図７のレイアウトからＨＣ形状特徴を切り離して示す図。
【図９】（ａ）は、図７の設計レイアウトの垂直形状特徴をプリントするため使用される相補的なＶマスクの図、（ｂ）は、図７の設計レイアウトの水平形状特徴をプリントするため使用される相補的なＨマスクの図。
【図１０】（ａ）は、「Ｔ」字形レイアウトの形状特徴、（ｂ）は、本発明の方法により「Ｔ」字形形状特徴をＨマスクに分解した図、（ｃ）は、同じくＶマスクに分解した図。
【図１１】「仕様を外れた」面積を有する形状特徴の例を示す図。
【図１２】パターンひずみマップの例を示す図。
【図１３】図１２のパターンひずみマップに影響する瞳孔形状および分解の変化状況を示す図。
【図１４】本発明による主パラメータを決定するさいに使用される１組の処理条件の例を示す図。
【図１５】（ａ）は、「Ｔ」字形レイアウトの形状特徴を示す図、（ｂ）は、「トレンチ」型区切り方式を利用する本発明の方法により、「Ｔ」字形形状特徴をＨマスクに分解して示す図、（ｃ）は、同じくＶマスクに分解して示す図。
【図１６】（ａ）は、２重結合部を有する形状特徴を示す図、（ｂ）は、「ノッチ型」区切り方式を利用して形成したＨマスクを示す図、（ｃ）は、同じように形成されたＶマスクを示す図。
【図１７】（ａ）は、図１６に示したのと等しい２重結合部を有する形状特徴を示す図、（ｂ）は、該形状特徴を「トレンチ型」区切り方式を利用して形成したＨマスクを示す図、（ｃ）は、同じようにして形成されたＶマスクを示す図。
【図１８】（ａ），（ｄ），（ｇ），（ｊ），（ｍ）は、本発明の「ノッチ型」の区切りを利用して生成されるべき形状特徴例を、それぞれ示す図、（ｂ），（ｅ），（ｈ），（ｋ），（ｎ）は、対応するＨマスクをそれぞれ示す図、（ｃ），（ｆ），（ｉ），（ｌ），（ｏ）は、対応するＶマスクをそれぞれ示す図。
【図１９】（ａ），（ｄ），（ｇ）は「Ｔ」字形形状特徴を示す図、（ｂ），（ｅ），（ｈ）は、「ノッチ型」と「トレンチ型」の双方を利用して形成された対応Ｈマスクを示す図、（ｃ），（ｆ），（ｉ）は、同じく、それぞれ対応するＶマスクを示す図。
【図２０】（ａ）は、１：２の線／空隙比を有する７ライン櫛形パターンの図、（ｂ）および（ｃ）は、「ノッチ型」による各対応マスクを示す図。
【図２１】（ａ）は、１：２の線／空隙比を有する７ライン櫛形パターンの図、（ｂ）および（ｃ）は、「トレンチ型」による各対応マスクを示す図。
【図２２】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、「Ｔ」字形形状特徴について、非最適近接パラメータを利用した面積像のシミュレーションを示す図。
【図２３】（ａ）は、「Ｔ」字形形状特徴について、本発明により決定される最適近接パラメータを利用した面積像シミュレーションを示す図、（ｂ）は、「十字形」の形状特徴について、最適近接パラメータを利用した面積像シミュレーションを示す図。
【図２４】付加的なＯＰＣ技術を本発明による方法と共に利用する仕方を示す図。
【図２５】本発明により設計されたマスクと共に使用するのに適したリソグラフィ投影装置の略示図。
【符号の説明】
１１  光源
１２  マスク
１３  レンズ
１４  ウェーハ
１６  ダイポール開口
１７  集光レンズ
１８  マスク
１９  投影系（レンズ）
２０  ウェーハ
２２  ＨＣ（水平臨界）形状特徴
２３  ＶＣ（垂直臨界）形状特徴
２４  ＮＣ（非水平／非垂直臨界）形状特徴
２５  交差部
３０  Ｔ字形形状特徴
３１  ＨＣ形状特徴
３２  ＶＣ形状特徴
３３  ＩＴＣ（相互交差）形状特徴
ＤLH  Ｈ（水平）マスクの場合の左側深化
ＤRH  同右側低減
ＷLH  同左側拡張
ＷRH  同右側拡張
ＳLH  同左側遮蔽
ＳRH  同右側遮蔽
ＳLV  Ｖ（垂直）マスクの場合の左側遮蔽
ＷLV  同左側拡張
ＤLV  同左側低減
ＤRV  同右側低減
ＷRV  同右側拡張
ＳRV  同右側遮蔽
５１，５２  ノッチ
５３  トレンチ
６６  パターンひずみ
ＬＡ  線源
Ｅｘ  ビームエクスパンダ
ＩＬ  照明系
ＡＭ  調節装置
ＩＮ  インテグレータ
ＣＯ  集光器
ＰＢ  ビーム
ＭＡ  マスク
ＭＴ  マスクテーブル
ＰＬ  レンズ
Ｃ  ターゲット部分
Ｗ  基板
ＩＦ  干渉測定装置
ＷＴ  基板テーブル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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