(57)【要約】【課題】非解像補助パターンを解像パターンであるデバイスパターンに配置する場合、デバイスパターンを基準として補助パターンを配置していた。このため、補助パターンの重複等の問題が生じた場合、マージン等の低下は避けられなかった。【解決手段】デバイスパターンに連結する形でダミーパターンを配置し、当該ダミーパターンを基準として補助パターンを配置するマスク作成方法及び作成装置が得られる。【選択図】図６
2014224938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク上に形成されるべきデバイスパターンに関するデバイスパターンデータを生成すると共に、
該デバイスパターンの外部的に連結した位置に配置されるべきダミーパターンに関するダミーパターンデータを生成し、
該ダミーパターンデータを基準にして、前記デバイスパターンの周辺に配置されるべき補助パターンに関する補助パターンデータを得、
前記デバイスパターンデータ及び前記補助パターンデータからマスクデータを生成することを特徴とするコンピュータを用いたマスクの設計方法。
【請求項２】
請求項１において、更に、前記デバイスパターンに関連したＯＰＣ（Optical Proximity Correction）パターンに関するOPCパターンデータを生成することを特徴とするマスクの設計方法。
【請求項３】
請求項２において、前記マスクデータは、前記OPCパターンデータと前記補助パターンデータだけを含んでいることを特徴とするマスクの設計方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記ダミーパターンデータは、前記デバイスパターンの所定方向に連結された位置に配置されたダミーパターンをあらわしていることを特徴とするマスクの設計方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記補助パターンデータは、前記ダミーパターンに対して、所定の方向に所定の間隔を置いて配置された補助パターンをあらわしていることを特徴とするマスクの設計方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項において、前記デバイスパターンデータを生成する際、互いに隣接する複数のデバイスパターンに関する複数デバイスパターンデータを生成し、
前記ダミーパターンデータを生成する際、前記複数のデバイスパターンのそれぞれに連結して配置される複数のダミーパターンをあらわす第１ダミーパターンデータを生成すると共に、
前記補助パターンを配置する場合、所定方向に対する前記複数のダミーパターン間の間隔が規定値以上かどうかを判定し、前記規定値が保たれている場合に、前記補助パターンをあらわす第１補助パターンデータを生成することを特徴とするマスクの設計方法。
【請求項７】
請求項６において、前記複数のダミーパターンが重複している場合、重複しているダミーパターンに関する第１ダミーパターンデータのみを消去し、前記複数のデバイスパーンに連結して配置される単一の第２ダミーパターンを表す第２ダミーパターンデータを生成し、
前記補助パターンを生成する際、前記第２ダミーパターンを基準にして生成された第２補助パターンをあらわす第２補助パターンデータを生成することを特徴とするマスクの設計方法。
【請求項８】
請求項６において、前記補助パターンを配置する際、所定方向に対する前記複数のダミーパターン間の間隔が規定値以下の場合、前記複数のダミーパターン間の間隔位置に配置される単一の第３補助パターンをあらわす第３補助パターンデータを生成することを特徴とするマスクの設計方法。
【請求項９】
請求項８において、前記第３補助パターンの配置の際、前記複数のダミーパターン間のスペースの中間点を設定し、当該中間点を基準にして前記第３補助パターンをあらわす前記第３補助パターンデータを生成することを特徴とするマスクの設計方法。
【請求項１０】
請求項１〜５のいずれか一項において、前記補助パターンは前記ダミーパターンの中心点を基準にして生成されることを特徴とするマスクの設計方法。
【請求項１１】
コンピュータを、デバイスパターンデータを生成させる手段、該デバイスパターンの外部に連結した位置に配置されるダミーパターンに関するダミーパターンデータを生成させる手段、該ダミーパターンデータを基準にして、補助パターンデータを生成させる手段、及び
前記デバイスパターンデータ及び前記補助パターンデータからマスクデータを生成させる手段として動作させることを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項１２】
マスク上に配置されるべきデバイスパターンをあらわすデバイスパターンデータを格納する手段、該デバイスパターンの外部に連結した位置に配置されるダミーパターンをあらわすダミーパターンデータを格納する手段、該ダミーパターンデータを基準にして生成される補助パターンをあらわす補助パターンデータを格納する手段、及び、処理部を備え、
前記処理部は、前記ダミーパターンデータを基準にして前記補助パターンデータを処理し、前記デバイスパターン近傍に前記補助パターンを配置するように構成されたプログラムにしたがって、前記デバイスパターンデータ、前記ダミーパターンデータ、及び前記補助パターンデータを処理し、マスクデータを得ることを特徴とするマスク作成装置。
【請求項１３】
請求項１〜５のいずれか一項に記載されたマスクの設計方法によって作成されたレチクル。
【請求項１４】
請求項１３によって得られたレチクルを用いて作成された半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置、液晶パネル等、各種デバイスの製造に使用されるマスクの設計方法及びマスク作成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置を製造する際に用いられるリソグラフィ技術が特許文献１に記載されている。特許文献１には、高解像度で露光される所望のパターン（デバイスパターンと呼ぶ）と、露光の際に解像されない非解像補助パターン（以下、単に補助パターンと呼ぶ）とをマスク上に配列したマスクが開示されている。特許文献１は、所望デバイスパターンの中心に交点を持つ仮想格子上の交点とは異なる位置に補助パターンを設けることにより、所望デバイスパターンを高解像度で露光できることを記載している。また、補助パターンを最適な位置に配置するためには、照明の形状を工夫する必要があることも、特許文献１は記載している。
【０００３】
特許文献２は、特定方向における解像力が極端に低下するのを回避できるダイポール照明用フォトマスクを開示している。ここでは、単一のデバイスパターンの中心点から例えば、４５°及び１３５°をなす方向に４つの補助パターンを配置したフォトマスクが提案されている。
【０００４】
また、特許文献３は、主パターンの角部を４５°切り欠いたダミーパターンを用い、略正８角形のダミーパターンの８つの辺に対応して、補助パターンを配置することを開示している。この場合、補助パターンに対しても、特許文献３では、主パターンと同様な補助ダミーデータを生成している。
【０００５】
更に、特許文献４は、隣接するデバイスパターンデータに対してそれぞれ配置される補助パターンデータが所定の間隔以下で近接しているか否かを判断し、所定の間隔以下で近接する場合或いは重なる場合、近接する補助パターンデータの間隔を所定の間隔よりも広げるように、近接する補助パターンデータの少なくとも一方を移動させるか、或いは、少なくとも一方のサイズを縮小するマスクパターンデータ作成方法を開示している。
【０００６】
また、特許文献４は、補助パターンを初期設定位置から移動させることによってマージンが低下することを指摘している。マージンの低下を軽減するために、特許文献４は、補助パターンをデバイスパターンに近付けて、隣接補助パターンとの重なりを回避し、更に、補助パターンのサイズを初期設定サイズよりも大きくすることによって、マージンの低下を補うことを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７２２２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２４０８６５号公報
【特許文献３】特開２００８−１９１３６４号公報
【特許文献４】特開２０１０−１５１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように、特許文献１及び２は、デバイスパターンを基準として補助パターンを配置することを記載している。しかし、複数のデバイスパターンに対して補助パターンを配置した場合に生じる課題について、特許文献１及び２は何等考慮していない。
【０００９】
更に、特許文献３は、デバイスパターン及び補助パターンを個別に多角形のダミーデータであらわし、デバイスパターン及び補助パターンの配置を決定している。したがって、特許文献３も、デバイスパターンを基準として補助パターンの配置及び方向を決定しており、補助パターンが重なる場合等について考慮していないことは、特許文献１及び２と同様である。
【００１０】
また、特許文献４は複数のデバイスパターンに対して、個別に配置された補助パターンの重なりを回避するために、重なりが生じる補助パターンの位置を移動させ、補助パターンのサイズを変更することを開示している。
【００１１】
特許文献４のように、補助パターンの位置、サイズを変更した場合、マージンが低下することは、特許文献４でも指摘されている通りである（段落００５０）。
【００１２】
本発明は、複数のデバイスパターンに対して、個別に複数の補助パターンを配置した場合に生じる問題点を指摘し、この問題点の少なくとも一つを解決することを企図している。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一実施態様によれば、マスク上に形成されるべきデバイスパターンに関するデバイスパターンデータを生成すると共に、該デバイスパターンの外部的に連結した位置に配置されるべきダミーパターンに関するダミーパターンデータを生成し、該ダミーパターンデータを基準にして、前記デバイスパターンの周辺に配置されるべき補助パターンに関する補助パターンデータを得、前記デバイスパターンデータ及び前記補助パターンデータからマスクデータを生成することを特徴とするコンピュータを用いたマスクの設計方法が得られる。
【００１４】
本発明の他の実施態様によれば、コンピュータを、デバイスパターンデータを生成させる手段、該デバイスパターンの外部に連結した位置に配置されるダミーパターンに関するダミーパターンデータを生成させる手段、該ダミーパターンデータを基準にして、補助パターンデータを生成させる手段、及び前記デバイスパターンデータ及び前記補助パターンデータからマスクデータを生成させる手段として動作させることを特徴とするコンピュータで読み取り可能な記録媒体又はプログラムが得られる。
【００１５】
本発明の更に別の態様によれば、マスク上に配置されるべきデバイスパターンをあらわすデバイスパターンデータを格納する手段、該デバイスパターンの外部に連結した位置に配置されるダミーパターンをあらわすダミーパターンデータを格納する手段、該ダミーパターンデータを基準にして生成される補助パターンをあらわす補助パターンデータを格納する手段、及び、処理部を備え、
前記処理部は、前記ダミーパターンデータを基準にして前記補助パターンデータを処理し、前記デバイスパターン近傍に前記補助パターンを配置するように構成されたプログラムにしたがって、前記デバイスパターンデータ、前記ダミーパターンデータ、及び前記補助パターンデータを処理し、マスクデータを得ることを特徴とするマスク作成装置が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、デバイスパターンに連結するように発生されたダミーパターンを基準にして、補助パターンを生成しているため、補助パターンの移動、サイズの変更等を要しないと言う利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明によるフォトマスクを搭載した露光装置の概略構成図である。
【図２】図１に示された開口絞り板２０２の平面図である。
【図３】（ａ）は図１に示されたフォトマスク２０７の部分拡大平面図、（ｂ）は図１に示されたフォトマスク２０７の部分拡大断面図、（ｃ）は図１に示されたウェハ２０８並びにウェハステージ２０６の部分拡大断面図、（ｄ）は図３（ａ）のＡ-Ａ’領域における露光時の光強度を示したグラフである。
【図４】（ａ）は本発明の一実施形態に係るレチクルを示す平面図、（ｂ）は図７のＣ−Ｃ’線に沿う相対光強度を示すグラフであり、レチクルに補助パターンを配置した場合と、補助パターンを配置しない場合における相対光強度が示されている。
【図５】本発明の一実施形態に係る補助パターンの配置手順を示す一連の工程フロー図である。
【図６】図５における第３ステップの詳細手順を示す工程フロー図である。
【図７】図５に示された第３ステップを構成するサブステップにおける動作を説明する図である。
【図８】図６に示された第３ステップにおいて、隣接するダミーパターンに重複が生じた場合を示す図である。
【図９】図８に示されたダミーパターンに重複が生じた場合における処理動作を説明する図である。
【図１０】隣接するダミーパターンに、図８とは異なる形式で重複が生じた場合を示す図である。
【図１１】隣接するダミーパターン間の間隔が間隔規定値の下限値より小さい場合における補助パターンの配置を説明する図である。
【図１２】隣接するダミーパターン間の間隔が間隔規定値の上限値より大きい場合における補助パターンの配置を説明する図である。
【図１３】隣接するダミーパターン間の間隔が間隔規定値内にある場合における補助パターンの配置を説明する図である。
【図１４】ダミーパターンを基準として配置されたデバイスパターンに、ＯＰＣパターンを形成した場合を示す図である。
【図１５】（ａ）はデバイスパターン１の完成予想寸法チェックを実施するレチクルの平面を示す図、（ｂ）は補助パターンの形成マージンを説明するフォトレジストの断面を示す図、（ｃ）はレチクルを用いたリソグラフィシミュレーションによる光強度グラフを示す図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係るマスク作成装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明に係るフォトマスクを搭載した露光装置２０の概略構成図、図２は、図１に示された開口絞り板２０２の平面図、図３（ａ）は、図１に示されたフォトマスク２０７の部分拡大平面図、図３（ｂ）は、図１に示されたフォトマスク２０７の部分拡大断面図、図３（ｃ）は、図１に示されたウェハ２０８並びにウェハステージ２０６の部分拡大断面図、図３（ｄ）は、図３のＡ-Ａ’領域における露光時の光強度を示したグラフである。
【００１９】
最初に、図１を参照する。露光装置２０は、光源２０１、開口絞り板２０２、リレーレンズ２０３、コンデンサレンズ２０４、光学系２０５、ウェハステージ２０６を備えている。露光時に装着されるフォトマスク２０７は、コンデンサレンズ２０４と光学系２０５の間に配置されており、フォトレジストを塗布されたウェハ２０８は、ウェハステージ２０６の上面に配置されている。ここで、光源２０１には、ＡｒＦエキシマレーザー（波長λ：１９３ｎｍ）が備えられており、開口絞り板２０２には、クロスポール照明用の開口部が備えられている。なお露光装置２０は、ＡｒＦエキシマレーザーを備えた液浸露光装置（開口数ＮＡ：１.３５）としてもよい。以後、フォトマスク２０７は、縮小投影露光で用いるレチクルとして呼称する。
【００２０】
次に、図２を参照して、図１に示された開口絞り板２０２を説明する。図示された開口絞り板２０２には、４つの開口部２０２Ａが設けられており、夫々の開口部２０２Ａは、開口絞り板２０２の端部に均等間隔で配置されている。また、夫々の開口部の中心線Ｘ−Ｘ’と中心線Ｙ−Ｙ’の交差角度θは９０°となっており、このような配置とすることで、開口部２０２Ａを透過した光源光をホールパターンの露光に有利な照明条件とすることができる。以後、開口絞り板２０２を用いた照明をクロスポール照明と称する場合がある。なお、開口絞り板２０２として、DOE(Diffractive Optical Element:回折光学素子)を用いても良い。
【００２１】
次に、図３（ａ）〜図３（ｄ）を参照して、フォトマスク２０７を用いたパターン形成工程を説明する。ここで、図示されたレチクル２０７はバイナリーマスクであり、ウェハ２０８に塗布されたフォトレジストはポジ型であるものとして説明する。まず、本実施形態における補助パターンに関連した解像パターンと非解像パターンについて説明する。
【００２２】
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、レチクル２０７を構成しているガラス基板２０９の下面には、例えば、クロム（Ｃｒ）によって形成された第１遮光膜２１０Ａと第２  遮光膜２１０Ｂが設けられている。図３（ｄ）は、露光時の光強度分布をグラフにしており、グラフのＸ軸は、図３（ａ）のＡ−Ａ’部における位置（Ｘ位置）、Ｙ軸は夫々のＸ位置における光強度である。このようなレチクル２０７を用いて露光されたフォトレジスト内部の光強度は、図３（ｄ）に示すように、第２遮光膜２１０ＢのＸ位置に相当する領域から第１遮光膜２１０Ａに相当する領域にかけて徐々に低下しており、第１遮光膜２１０Ａの直下に相当する領域において最低となっている。
【００２３】
このような光強度分布が得られると、フォトレジストの解像可否の境界となるしきい値（図３（ｄ）ではＳ１）よりも低い光強度領域Ｘｓのフォトレジストは現像後に残留（図３（ｄ）のフォトレジスト２１１に相当）するが、しきい値Ｓ１よりも高い光強度領域のフォトレジストは溶解して除去されることになる。
【００２４】
このように、レチクル２０７において、残留したフォトレジスト２１１の加工マスクとなった第１遮光膜２１０Ａを解像パターンと称し、フォトレジストが残留しない加工マスクである第２遮光膜２１０Ｂを非解像パターンと称する。なお、解像パターンとなる第１遮光膜２１０Ａの寸法（Ｘａ、Ｙａ）と、非解像パターンとなる第２遮光膜２１０Ｂの寸法（Ｘｂ、Ｙｂ）は、回折光の散乱並びに重複によって光強度が複雑に変動するので、一概に設定することはできず仮寸法での光強度シミュレーション結果に基づいて決定している。なお、本明細書では以後、光強度シミュレーションをリソグラフィシミュレーションと呼称する。
【００２５】
図４（ａ）を参照すると、本発明の一実施形態に係るレチクル１００の平面図が示されている。図４（ａ）に示されたレチクル１００は、解像パターンであるデバイスパターン１、非解像パターンである補助パターン２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）、及び、デバイスパターン１を配置基準として設けられたＯＰＣ（Optical Proximity Correction:光近接補正）パターン３を備えている。更に、図示されたレチクル１００は、補助パターン２の配置基準となるダミーパターン４を備えており、当該ダミーパターン４は、デバイスパターン１の外側に当該デバイスパターン１に連結するように設けられている。
【００２６】
図４（ａ）では、理解を容易にするために、レチクル１００上に配置されたデバイスパターン１、補助パターン２、及びダミーパターン４が示されているが、当該レチクル１００を設計し製作する場合、これらパターン１、２、及び４は実際にはパターンデータによって表され、これらパターンデータは、本発明に係るプログラムにしたがって、コンピュータ等の情報処理装置で処理され、作製されたレチクル１００のマスクデータとして出力される。
【００２７】
更に、マスクデータの出力までは、ＯＰＣパターン３とデバイスパターン１のデータが重なって図示されているが、マスクを外部の外注先に外注する段階では、デバイスパターン１のデバイスパターンデータはダミーパターンデータと共に消去され、ＯＰＣパターン３と補助パターン２のデータだけが外注先に送られることになる。しかしながら、ＯＰＣパターン３及び補助パターン２を有するレチクル１００が実際に作成されても良い。この場合、ＯＰＣパターン３と補助パターン２との間には、仮想的にダミーパターンが配置できるスペースが残されている。
【００２８】
ここで、図４（ａ）に示されたデバイスパターン１、ＯＰＣパターン３、補助パターン２、及びダミーパターン４の各寸法の一例は、以下の通りである。
【００２９】
（１）デバイスパターン１の寸法：Ｘ１＝Ｙ１＝７０ｎｍ
（２）ＯＰＣパターン３の寸法：Ｘ２＝Ｙ２＝８７ｎｍ
（３）補助パターン２の寸法：Ｘ３＝Ｙ３＝６０ｎｍ
（４）ダミーパターン４の寸法：Ｘ４＝１５０ｎｍ、Ｙ１＝Ｙ４＝７０ｎｍ
【００３０】
次に、上記した寸法のデバイスパターン１に対するダミーパターン４、及び補助パターン２の配置方法について説明する。
【００３１】
まず、例えば、事前に指定したデバイスパターン１がレチクル１００を構成する基板上に配置される。ここでは、上記（１）に示した寸法（Ｘ１，Ｙ１）のデバイスパターン１が配置される。続いて、ダミーパターン４が、デバイスパターン１の一方向（Ｘ方向或いはＹ方向）の側面だけに配置される。ここでは、（４）に示した寸法（Ｘ４，Ｙ４）のダミーパターン４がデバイスパターン１の一部に連結する形で、デバイスパターン１の外側に配置される。この際、ダミーパターン４とデバイスパターン１における中心線は、図４（ａ）に示すように、同一中心線Ａ-Ａ’上で重複している。これ以降、説明の都合上、デバイスパターン１のX方向側面に配置したダミーパターン４を第１ダミーパターン４と称する場合がある。図示された例では、第１ダミーパターン４がデバイスパターン１のＸ方向両側に配置されており、この関係で、図示された第１ダミーパターン４は２つのダミーパターン４Ａと４Ｂとを含んでいる。
【００３２】
続いて、補助パターン２がダミーパターン４を基準として配置される。ここでは、（３）に示した寸法（Ｘ３，Ｙ３）の補助パターン２がダミーパターン４を基準として配置される。図４（ａ）の例では、デバイスパターン１とダミーパターン４との連結点からＸ方向への距離がＸ５、また、ダミーパターン４からＹ方向への距離がＹ４の位置に、補助パターン２が４つ配置される場合が示されている。この例の場合、Ｘ５＝７５ｎｍ、Ｙ４＝４５ｎｍである。４つの補助パターン２は２Ａ乃至２Ｄによって示されている。
【００３３】
図示された補助パターン２は、第１ダミーパターン４の指定箇所（Ｘ５の終点となるＰ１）を起点にして、距離Ｙ４だけ離して配置されている。この際、２つの補助パターン２（２Ａと２Ｂ 並びに ２Ｃと２Ｄ）における中心線は、同一中心線Ｂ-Ｂ’上で重複している。
【００３４】
これ以降、説明の都合から、第１ダミーパターン４を起点にして配置した補助パターン２を第１補助パターン２と称する場合がある。
【００３５】
図４（ｂ）を参照すると、図４（ａ）に示されたレチクル１００を用いた場合におけるリソグラフィシミュレーションによる光強度グラフが示されている。
【００３６】
図４（ｂ）における露光条件の一例は、以下の通りであるが、露光条件はデバイスパターンの配置に応じて変更できることは言うまでもない。
【００３７】
露光には、ＡｒＦ液浸露光（波長λ：１９３ｎｍ）が使用された。この場合、
（１）開口数ＮＡ＝１.２２、
（２）コヒーレントファクター（σ）：σout=0.82、σin=0.68のクロスポール照明、
（３）レチクルはバイナリーマスク、
（４）フォトレジストはポジ型であった。
【００３８】
図４（ｂ）に示した光強度グラフの縦軸は、リソグラフィシミュレーションで得られた図４（ｂ）のエリアにおける光強度の最大値を１.０とした相対光強度であり、横軸は、図４（ａ）の直線Ｃ−Ｃ’上におけるデバイスパターン１と補助パターン２（２Ａ、２Ｃ）の位置を示している。なお、光強度１.０となる地点は、直線Ｃ-Ｃ’上に存在せず、図中の光強度の最大値は０.２８である。
【００３９】
上記した露光条件では、相対光強度が０.２以上の範囲におけるフォトレジストにホールパターンが形成されるものとする。この場合におけるホールパターンの予想形状が、図４（ａ）にシミュレーションパターン（以降、Ｓパターンと称する）５として示されている。
【００４０】
次に、図４（ｂ）を参照して、デフォーカス条件におけるシミュレーション結果を用いて、補助パターン２の配置による効果が説明される。
【００４１】
図４（ａ）に示すように補助パターン２を配置した場合、図４（ｂ）に実線で示されたように相対光強度特性が得られた。図４（ｂ）の実線からも明らかな通り、相対光強度が０.２以上のＸ座標幅Ｘ６（図７におけるＳパターン５の直径に相当）は、６２.３ｎｍである。
【００４２】
一方、図４（ａ）に示された補助パターン２が配置されない場合、図４（ｂ）に破線で示されたような相対光強度特性が得られた。破線からも明らかな通り、相対光強度が０.２以上のＸ座標幅Ｘ７は、５５ｎｍである。
【００４３】
上記したことから、補助パターン２を配置することにより、デバイスパターン１のＸ１寸法（７０ｎｍ）からのシフト量（Ｘ６とＸ７の差分値）が減少（補助パターン有：７.７ｎｍ、無：１５ｎｍ）していることが分る。
【００４４】
図５を参照すると、本発明の一実施形態に係る補助パターン２の配置手順を示す一連の工程フロー図が示されている。ここでは、レチクル１００における補助パターン２の配置手順が示されており、主に９ステップ（ステップＳ１乃至Ｓ９）で構成され、ここでは、コンピュータ等の情報処理装置の記憶装置に格納されたプログラムにしたがって各ステップが実行されるものとする。
【００４５】
図５において、レイアウト設計後に行なわれる第１ステップＳ１では、補助パターン２のレイアウトシステムに対する初期設定が実施される。ここでは、半導体デバイスにおける補助パターン２の配置可能領域を考慮して、補助パターン２の種類を「非解像パターン」と指定する。同様に、補助パターン２の配置方法を決定するために、補助パターン２の配置位置を「Ｘ５＝７５ｎｍとしたダミーパターン４の指定箇所Ｐ１を起点に、ダミーパターン４の配置方向に対して垂直な方向へ距離Ｙ４＝４５ｎｍとした場所に配置」と指定する。
【００４６】
また、補助パターン２を配置するデバイスパターン１の寸法として、Ｘ１とＹ１をいずれも「７０ｎｍ」に設定する。さらに、第１ダミーパターン４の配置方向を「デバイスパターン１のＸ方向における側面」と指定し、Ｙ方向で隣接した第１ダミーパターン４の間隔規定値ＹＬを「１００ｎｍ以上から２１０ｎｍ未満」に設定している。即ち、第１ダミーパターン４の間隔規定値ＹＬは下限値から上限値に亘る範囲を示している。なお、第１ダミーパターン４の配置方向を「デバイスパターン１のＹ方向における側面」と指定した場合、第１ダミーパターン４の間隔規定値ＹＬは、Ｘ方向における間隔を定める規定値となる。
【００４７】
また、第１ステップＳ１ではＳパターン５の配置状況を確認するリソグラフィシミュレーションシステムに対する初期設定を実施する。ここでは、照明パラメータとして、露光波長λを「１９３ｎｍ」、開口数ＮＡを「１.２２」、コヒーレントファクターσを「σout=０.８２、σin=０.６８」、開口絞り板を「クロスポール照明」に設定し、「ポジ型のフォトレジスト」に基づいたデータベースを用いるものとする。
【００４８】
次に、第２ステップＳ２では、補助パターン２の寸法を仮決めするために、長さＸ３を「６０ｎｍ」、幅Ｙ３を「６０ｎｍ」として指定する。さらに、第１ダミーパターン４の寸法を仮決めするために、長さＸ４を「１５０ｎｍ」、幅Ｙ１を「７０ｎｍ」として指定する。
【００４９】
第３ステップＳ３において、レイアウトシステムによる補正パターン２の配置を行ってから、後続の第４ステップＳ４において、配置した補助パターン２のレイアウトルールチェックを実施する。第４ステップＳ４は後述するが、ここで許容範囲外と判定された場合は、第２ステップＳ２に戻って補助パターン２と第１ダミーパターン４の寸法を再設定する。今後、このように「第２ステップＳ２へ戻って、補助パターン２と第１ダミーパターンの寸法を再設定する。」処置を「再設定処置」と称する。
【００５０】
第４ステップＳ４で許容範囲内と判定された場合は、第５ステップＳ５でダミーパターン４の消去とＯＰＣパターン３の配置を行い、第６ステップＳ６において、配置したＯＰＣパターン３のマスクルールチェックを実施する。第６ステップＳ６は、後述するが、このとき許容範囲外と判定された場合は、再設定処置を実施する。
【００５１】
第６ステップＳ６で許容範囲内と判定された場合は、第７ステップＳ７でリソグラフィシミュレーションによる露光時の光強度分布が算出される。この後、第８ステップＳ８において、デバイスパターン１の完成予想寸法と形成マージンがＳパターン５の位置並びに寸法としてチェックされる。第８ステップＳ８は、後述するが、このとき、許容範囲外と判定された場合は、再設定処置を実施する。第８ステップＳ８で許容範囲内と判定された場合は、第９ステップＳ９において、補助パターン２の形成マージンが光強度分布のばらつきとしてチェックされる。第９ステップＳ９は後述するが、第９ステップＳ９において、許容範囲外と判定された場合は、再設定処置を実施する。第９ステップＳ９で許容範囲内と判定された場合は、補助パターン２の作成を完了して、マスクデータ出力へ移行する。
【００５２】
図６を参照すると、図５に示された第３ステップＳ３の詳細手順が示されており、図示された第３ステップＳ３は、第１〜第１０サブステップＳ３ａ〜Ｓ３ｋによって構成されている。第１〜第１０サブステップＳ３ａ〜Ｓ３ｋも、記憶装置に格納された本発明に係るプログラムにしたがって、情報処理装置によって実行されることは言うまでもない。図７〜図９は、図５をサポートするレチクル２００の平面図である。なお、ここでは、隣接した２つのデバイスパターン１（１Ａ、１Ｂ）の夫々に補助パターン２を配置する場合が示されている。
【００５３】
図７〜１３では、理解を容易にするために、デバイスパターン１、ダミーパターン４、及び補助パターン２がレチクル２００上に配置されている場合が図示されているが、実際には、デバイスパターン１、ダミーパターン４、及び補助パターン２はそれぞれデバイスパターンデータ、ダミーパターンデータ、及び補助パターンデータによってあらわされ、図示されているように実際にレチクル２００上に表示される訳ではないことは、先に述べた通りである。
【００５４】
図６に示された第１サブステップＳ３ａでは、第１ステップＳ１の設定に基づいて、第１ダミーパターンが配置される。図７に示された例では、２つのデバイスパターン１Ａ及び１ＢのＸ方向の側面に第１ダミーパターンが配置される場合が示されている。具体的に言えば、図７では、デバイスパターン１ＡのＸ方向側面の両側に、２つの第１ダミーパターン４Ａ及び４Ｂが配置され、デバイスパターン１ＢのＸ方向側面の両側にも、２つの第１ダミーパターン４Ｃ及び４Ｄが配置され、合計４個の第１ダミーパターン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄが配置される場合が示されている。
【００５５】
図６に示された第２サブステップＳ３ｂでは、第１ダミーパターン４のＸ方向における配置状況が確認される。図７を参照して確認内容を説明する。図７に示すように、隣接した２つの第１ダミーパターン４（４Ｂ、４Ｃ）がＸ方向で離れている場合（即ち、スペースＸ８が存在する場合）、図６の第２サブステップＳ３ｂは第３サブステップＳ３ｃへ移行する。
【００５６】
第３サブステップＳ３ｃでは、各第１ダミーパターン４Ａ〜４ＤのＰ１を起点にした８つの第１補助パターン２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ）が配置される。ここで、起点Ｐ１は各第１ダミーパターン４Ａ〜４ＤのＸ方向中心位置に設定されている。
【００５７】
図６の第２サブステップＳ３ｂにおいて、スペースＸ８が存在しないことが判明した場合（Ｓ３ｂ：ＮＧ）、第２サブステップＳ３ｂは第４サブステップＳ３ｄへ移行する。
【００５８】
第４サブステップＳ３ｄでは、各第１ダミーパターン４Ａ〜４Ｄの重複状況が確認される。第４サブステップＳ３ｄにおける重複状況確認は以下の手順で行なわれる。
【００５９】
図８に示すように、隣接した２つのデバイスパターン１Ａ及び１Ｂに、それぞれ第１ダミーパターン４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、及び４Ｄが配置された場合、隣接した２つの第１ダミーパターン（４Ｂ、４Ｃ）がＸ方向で重なって重複部１０Ｘが形成されていることが判明したとする。この場合、第４サブステップＳ３ｄは第５サブステップＳ３ｅへ移行する。第５サブステップＳ３ｅでは、図９に示すように、重複部１０Ｘを形成している図８の第１ダミーパターン４Ｂと４Ｃだけを消去し、代わりに、第２ダミーパターン４Ｘが配置される。ここで、図９に示された第２ダミーパターン４Ｘは、デバイスパターン１の幅Ｙ１と同じ幅Ｙ５を持ち、隣接するデバイスパターン１Ａと１ＢのX方向側面に接触している。即ち、第２ダミーパターン４Ｘは２つのデバイスパターン１Ａ及び１Ｂと連結されている。
【００６０】
第２ダミーパターン４Ｘの配置後、第５サブステップＳ３ｅは第６サブステップＳ３ｆへ移行する。第６サブステップＳ３ｆでは、消去することなく残留させた第１ダミーパターン４（４Ａ、４Ｄ）のＰ１を起点にした４つの第１補助パターン２（２Ａ、２Ｂ、２Ｇ、２Ｈ）と、新たに配置された第２ダミーパターン４ＸのＰ２を起点にした２つの第２補助パターン２（２Ｊ、２Ｋ）が配置される。
【００６１】
ここで、第２ダミーパターン４Ｘの起点Ｐ２は第２ダミーパターン４Ｘの延在方向の中点（すなわち、Ｘ９＝Ｘ１０）としており、第２補助パターン２の寸法は第１補助パターン２の寸法と同じに設定されている。
【００６２】
第４サブステップＳ３ｄにおいて、隣接した２つのダミーパターンがＹ方向で重なっていることが判明したものとする。例えば、Ｙ方向にずれて配置された２つのデバイスパターン１Ａ及び１Ｂに対して、それぞれ第１ダミーパターン４Ａ，４Ｂ：４Ｃ，４Ｄが配置された場合、図１０に示すように、隣接した２つの第１ダミーパターン（４Ｂ、４Ｃ）がＹ方向で重なって重複部１０Ｙが形成されたものとする。
【００６３】
この場合、第４サブステップＳ３ｄは第５サブステップＳ３ｅへ移行して、図１０に示すように、重複部１０Ｙを形成している第１ダミーパターン４Ｂと４Ｃだけを消去（図１０では位置関係を明確にするため、破線で表示）して、第２ダミーパターン４Ｙが配置される。ここで、第２ダミーパターン４Ｙは、デバイスパターン１Ａ、１Ｂの幅Ｙ１と同じ幅Ｙ６を有し、第１デバイスパターン１Ａと１Ｂに接触させる。ここで、第２ダミーパターン４Ｙの中心線Ｄ-Ｄ’は、重複部１０Ｙの中心線と重なる位置に配置される。
【００６４】
第５サブステップＳ３ｅで第２ダミーパターン４Ｙが配置されると、第５サブステップＳ３ｅは第６サブステップＳ３ｆへ移行する。第６サブステップＳ３ｆでは、残留させた第１ダミーパターン４（４Ａ、４Ｄ）のＰ１を起点にした４つの第１補助パターン２（２Ａ、２Ｂ、２Ｇ、２Ｈ）と、第２ダミーパターン４ＹのＰ２を起点にした２つの第２補助パターン２（２Ｊ、２Ｋ）が配置される。
【００６５】
第４サブステップＳ３ｄにおいて、重複部が存在しないことが判明すると、第４サブステップＳ３ｄは第７サブステップＳ３ｇへ移行する。
【００６６】
第７サブステップＳ３ｇでは、第１ダミーパターン４のＹ方向における配置状況が以下の手順で確認される。
【００６７】
（１)まず、図１１に示すように、隣接した第１ダミーパターン４（４Ｂ、４Ｃ）が、Ｙ方向の間隔規定値ＹＬの下限値に達しない程度、即ち、下限値に達しない程度しか離れていない場合(即ち、間隔規定値外の場合)（この例では、１００ｎｍ未満）、第７サブステップＳ３ｇは、第８サブステップＳ３ｈに移行する。第８サブステップＳ３ｈでは、夫々の第１ダミーパターン４Ａ〜４ＤのＰ１を起点にした６つの第１補助パターン２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｅ、２Ｇ、２Ｈ）が配置される。即ち、間隔規定値ＹＬの下限値に達しない程度に離れ、互いに対峙している第１ダミーパターン４（４Ｂ、４Ｃ）の起点Ｐ１Ｙからは第１補助パターンは配置されない。
【００６８】
（２）一方、図１２に示すように、隣接した第１ダミーパターン４（４Ｂ、４Ｃ）が、間隔規定値ＹＬの上限値以上に離れている場合（この場合、２１０ｎｍ以上）、第７サブステップＳ３ｇは第８サブステップＳ３ｈに移行して、夫々の第１ダミーパターンのＰ１を起点にした８つの第１補助パターン２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ、２Ｆ、２Ｇ、２Ｈ）を配置が配置される。即ち、間隔規定値ＹＬの上限以上で離れている場合、第１ダミーパターン４Ｂ，４Ｃにも、第１補助バターン２Ｄ、２Ｆが配置される。
【００６９】
（３）更に、隣接した第１ダミーパターン４（４Ｂ、４Ｃ）が、間隔規定値ＹＬの範囲内で離れている場合（この場合、１００ｎｍ以上から２１０ｎｍ未満）、第７サブステップＳ３ｇは第９サブステップＳ３ｊへ移行する。
【００７０】
第９サブステップＳ３ｊでは、間隔規定値ＹＬ以内となった第１補助パターンのみを消去し、スペースの中間点が設定され、第１０サブステップＳ３ｋに移行する。具体的に言えば、第１０サブステップＳ３ｋでは、図１３に示すように、７つの補助パターン２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｅ、２Ｇ、２Ｈ、２Ｌ）が配置される。即ち、隣接した第１ダミーパターン４Ｂ、４Ｃの間にも、補助パターン（ここでは、第３補助パターンと呼ぶ）２Ｌが配置される。このとき、６つの第１補助パターン２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｅ、２Ｇ、２Ｈ）は、夫々の第１ダミーパターンのＰ１を起点に配置され、他方、第３補助パターン２Ｌは、中心線Ｅ-Ｅ’と中心線Ｆ-Ｆ’の交点に配置される。ここで、中心線Ｅ-Ｅ’は、Ｙ方向におけるデバイスパターン１Ａと１Ｂの隙間の中心線であり、中心線Ｆ-Ｆ’は、Ｘ方向におけるデバイスパターン１Ａと１Ｂの隙間の中心線である。
【００７１】
以上で、補助パターン２の仮配置が完了して第３ステップは終了し、図５に示された第４ステップＳ４へ移行する。
【００７２】
第４ステップＳ４では、隣接した補助パターン２（２Ｄ、２Ｆ）の間隔Ｄ１（図１２参照）を確認し、許容値以内であれば第５ステップＳ５へ移行する。許容値以外であれば、再設定処理が実行される。
【００７３】
図１４を参照して、図５に示された第５ステップＳ５を説明する。第５ステップＳ５では、配置したダミーパターン４を全て消去した後に、デバイスパターン１（１Ａ，１Ｂ）にＯＰＣパターン３を配置して、第６ステップＳ６へ移行する。図１４に示された例では、図１２に示されたデバイスパターン１Ａ，１Ｂ及び補助パターン２Ａ〜２Ｆが配置されている。
【００７４】
第６ステップＳ６では、補助パターン２とＯＰＣパターン３の間隔Ｄ２が確認され、間隔Ｄ２が許容値以内であれば第７ステップＳ７へ移行する。許容値以外であれば（Ｓ６：ＮＧ）、第２ステップＳ２に戻って再設定処理が実施される。
【００７５】
図１４に示されたＯＰＣパターン３は外枠線の内側領域である。このため、図示された例では、ＯＰＣパターン３の中心部がデバイスパターン１（１Ａ，１Ｂ）と重複している。従って、前述した外注時には、デバイスパターン１は消去され、外枠であるＯＰＣパターン３と補助パターン２だけが残された形で外注される。
【００７６】
第７ステップＳ７では、リソグラフィシミュレーションによる露光時の光強度分布が算出され、第８ステップＳ８に移行する。
【００７７】
図１５（ａ）〜図１５（ｂ）を参照して、第８及び第９ステップＳ８、Ｓ９を説明する。図１５（ａ）には、デバイスパターン１の完成予想寸法チェックを実施するレチクル１００の平面図が示されている。また、図１５（ｂ）には、第９ステップＳ９において実行される補助パターン２の形成マージンを説明するために、フォトレジストの断面形状が示されている。また、図１５（ｂ）では、理想条件（条件１）でホールパターン１１が形成された場合におけるウェハ２０８上のフォトレジストの状態が２１２で示されており、補助パターン２の形成マージンが不足している条件（条件３）でホールパターンが形成された場合におけるフォトレジストの状態が２１３で示されている。
【００７８】
更に、図１５（ｃ）は、レチクル１００を用いたリソグラフィシミュレーションによる光強度グラフが示されている。図１５（ｃ）において、実線が理想条件時（条件１）、点線がデフォーカス条件時（条件２）、及び、破線が補助パターン２の形成マージン不足時（条件３）における光強度グラフである。即ち、図１５（ｃ）における実線は図１５（ｂ）のフォトレジスト２１２に対応した光強度グラフであり、図１５（ｃ）における破線は図１５（ｂ）におけるフォトレジスト２１３に対応した光強度グラフである。
【００７９】
第８ステップＳ８において、図１５（ｃ）の相対光強度を０．２とした場合におけるＳパターン５の寸法は、条件１の場合（Ｘ１１）で６９.４ｎｍ、条件２の場合（Ｘ１２）で６２.３ｎｍである。このように、形成条件を変えた場合において、Ｘ１１とＸ１２の差分値が許容値以内の場合は、第８ステップは第９ステップＳ９へ移行する。許容値以外の場合は、第８ステップＳ８は第２ステップＳ２に戻って再設定処理が実施される。
【００８０】
一方、図１５（ｃ）の条件３におけるフォトレジスト２１３は、補助パターン２が大きく形成されすぎた結果、補助パターン２がフォトレジスト２１３上に転写される場合を示している。このため、条件３におけるフォトレジスト２１３は条件１におけるフォトレジスト２１２に比較して、補助パターン２に対応した部分で薄く形成され、ホールパターン１１における形成マージンが不足すると共に、補助パターン２に対応した部分にフォトレジスト２１３に膜減りが生じている。このような形成マージン不足を解消するため、第９ステップＳ９では、フォトレジストが残留する領域における相対光強度が０.１以下であることを確認される。残留する領域のフォトレジストが０.１以上であれば、第９ステップＳ９は第２ステップＳ２に戻って再設定処理が実施される。
【００８１】
上記した実施形態では、ホールパターンへの適用について説明したが、本発明はスリットパターンについても同様に適用することができる。
【００８２】
図１６を参照すると、本発明の一実施形態に係るマスクデータ作成装置が示されており、図１６に示されたマスクデータ作成装置は図５及び図６に示す手順により、マスクデータを作成する。図示されたマスクデータ作成装置は、キーボード、ディスプレイ装置等の入出力装置30と、処理部（即ち、コンピュータ）４０を備えている。処理部４０は、通信インターフェース４１、中央処理装置（ＣＰＵ）４３、及び記憶装置４５によって構成されている。記憶装置４５、オペレーティングシステム（ＯＳ）を格納したＯＳ格納部４５１、図５及び図６に示された動作を実行するプログラムを格納したプログラム格納部４５２、及びデータ格納部４５３を含んでいる。
【００８３】
データ格納部４５３は、入出力装置３０から入力された各種データを格納する。図示されたデータ格納部４５３は、デバイスパターンデータ記憶部４５４、補助パターンデータ記憶部４５５、ダミーパターンデータ記憶部４５６、及びマスクデータ記憶部４５７を備えている。ＣＰＵ４３は、プログラム格納部４５２に格納されたプログラムに従って、データ格納部４５３からのデバイスパターンデータ、補助パターンデータ、及び、ダミーパターンデータを図５及び図６に示された手順で処理し、処理の結果得られたマスクデータをマスクデータ記憶部４５７に格納する。
【００８４】
マスクデータ記憶部４５７に格納されたマスクデータは、入出力装置３０からの命令にしたがって、通信インターフェース４１を介して、適宜、外部に読み出される。また、プログラム格納部４５２は、図５及び６に示された動作を実行するプログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体であることは言うまでもない。更に、本発明は、上記した方法で作成されたマスクデータを用いて作成されたレチクル、及び、当該マスクを使用して作成された半導体装置にも及ぶ。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は、半導体集積回路の形成に適用できるだけでなく、液晶パネル等の表示素子のような他のデバイスの形成に適用できる。
【符号の説明】
【００８６】
２０                  露光装置
２０１                光源
２０２                開口絞り板
２０３                リレーレンズ
２０４                  コンデンサレンズ
２０５                  光学系
２０６                  ウェハステージ
２０７                  フォトマスク
２０８                  ウェハ
２０９                  ガラス基板
２１０Ａ，２１０Ｂ      第１及び第２の遮光膜
２１１、２１２、２１３  フォトレジスト
１００、２００          レチクル
１Ａ，１Ｂ              デバイスパターン
２、２Ａ〜２Ｌ          補助パターン
３                      ＯＰＣパターン
４Ａ〜４Ｄ、４Ｘ，４Ｙ  ダミーパターン
１０Ｘ，１０Ｙ          重複部
ＹＬ                    間隔規定値
３０                    入出力装置
４０                    処理部（コンピュータ）
４１                    通信インターフェース
４３                    ＣＰＵ
４５                    記憶装置
４５１                  ＯＳ格納部
４５２                  プログラム格納部
４５３                  データ格納部
４５４                  デバイスパターンデータ記憶部
４５５                  補助パターンデータ記憶部
４５６                  ダミーパターンデータ記憶部
４５７                  マスクデータ記憶部
【図１】
2014224938.tif 000003
【図２】
2014224938.tif 000004
【図３】
2014224938.tif 000005
【図４】
2014224938.tif 000006
【図５】
2014224938.tif 000007
【図６】
2014224938.tif 000008
【図７】
2014224938.tif 000009
【図８】
2014224938.tif 000010
【図９】
2014224938.tif 000011
【図１０】
2014224938.tif 000012
【図１１】
2014224938.tif 000013
【図１２】
2014224938.tif 000014
【図１３】
2014224938.tif 000015
【図１４】
2014224938.tif 000016
【図１５】
2014224938.tif 000017
【図１６】
2014224938.tif 000018