(57)【要約】【課題】  設計データのフラット化によるプロセス近接効果補正データの増加を抑制するマスクデータ作成装置、マスクデータ作成方法、露光マスク、半導体装置の製造方法及びマスクデータ作成プログラムを提供する。【解決手段】  チップ領域を複数の区画領域に分割し、その区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を複数の区画領域から抽出する抽出部１３０と、プロセス近接効果補正を行って、広域補正データを作成する広域補正部１５０と、広域補正データを広域補正領域に適用してマスクデータを作成するマスクデータ作成部１６０とを備える。【選択図】      図１
2006171113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チップ領域を複数の区画領域に分割し、該区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を前記複数の区画領域から抽出する抽出部と、
前記プロセス近接効果補正を行って、広域補正データを作成する広域補正部と、
前記広域補正データを前記広域補正領域に適用してマスクデータを作成するマスクデータ作成部
とを備えることを特徴とするマスクデータ作成装置。  
【請求項２】
抽出部が、チップ領域を複数の区画領域に分割し、該区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を前記複数の区画領域から抽出して、抽出領域記憶部に格納するステップと、
広域補正部が、前記プロセス近接効果補正を行って、広域補正データを作成するステップと、
マスクデータ作成部が、前記広域補正データを前記広域補正領域に適用してマスクデータを作成するステップ
とを含むことを特徴とするマスクデータ作成方法。  
【請求項３】
前記パラメータが、マスクパターン被覆率、光学的被覆率及びウェハパターン被覆率のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載のマスクデータ作成方法。
【請求項４】
前記パラメータが、パターン被覆率による重み付けがされていることを特徴とする請求項３に記載のマスクデータ作成方法。
【請求項５】
前記広域補正データを作成するステップは、プロセス近接効果の及ぶ範囲に基づいて設定された広域参照領域における、プロセス近接効果を考慮した広域マスクパターン補正データを参照して行うことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のマスクデータ作成方法。
【請求項６】
前記広域参照領域が、調査用マスクデータを用いてウェハ上に製造された調査用パターンと、前記調査用マスクデータの所望の形状との差に基づいて、設定されることを特徴とする請求項５に記載のマスクデータ作成方法。
【請求項７】
前記広域参照領域を複数設定することを特徴とする請求項６に記載のマスクデータ作成方法。  
【請求項８】
前記広域マスクパターン補正データは、更に前記マスクデータを用いてウェハ上に製造されたパターンの測定値に基づいて、算出されることを特徴とする請求項５に記載のマスクデータ作成方法。
【請求項９】
基本領域設定部が、光学的に互いに影響を及ぼす複数のパターンが含まれるように基本参照領域を設定するステップと、
基本補正部が、前記基本参照領域におけるプロセス近接効果を考慮した基本マスクパターン補正データを参照して、前記プロセス近接効果補正を行い、基本補正データを作成するステップ
とを更に含むことを特徴とする請求項２乃至８のいずれか１項に記載のマスクデータ作成方法。
【請求項１０】
前記基本参照領域が、前記マスクデータを使用して作製される露光マスクを装着する露光装置の光学条件に基づき設定されることを特徴とする請求項９に記載のマスクデータ作成方法。    
【請求項１１】
前記光学条件が露光波長、露光装置の投影光学系の開口数（ＮＡ）及びコヒーレンスファクタを含むことを特徴とする請求項１０に記載のマスクデータ作成方法。  
【請求項１２】
前記マスクデータを作成するステップは、前記プロセス近接効果補正を行って前記広域補正データを作成した前記広域補正領域と配置が重なる領域の、前記基本補正データを、前記広域補正データと置き換えながら行うことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のマスクデータ作成方法。
【請求項１３】
前記マスクデータを作成するステップは、前記プロセス近接効果補正を行って前記広域補正データを作成した前記広域補正領域と配置が重なる領域の、前記基本補正データをすべて前記広域補正データに置き換えた合成補正データを作成して行うことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のマスクデータ作成方法。
【請求項１４】
チップ領域を複数の区画領域に分割し、
該区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を前記複数の区画領域から抽出し、
前記プロセス近接効果補正を行って広域補正データを作成し、
該広域補正データを前記広域補正領域に適用
して作成されたマスクデータにより作製されたことを特徴とする露光マスク。
【請求項１５】
チップ領域を複数の区画領域に分割し、該区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を前記複数の区画領域から抽出し、前記プロセス近接効果補正を行って広域補正データを作成し、該広域補正データを前記広域補正領域に適用してマスクデータを作成するステップと、
前記マスクデータを使用して露光マスクを作製するステップと、
前記露光マスクを用いたフォトリソグラフィ工程により半導体基板の表面を加工するステップ
とを含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
マスクデータ作成装置において、
抽出部に、チップ領域を複数の区画領域に分割させ、該区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を前記複数の区画領域から抽出させ、抽出領域記憶部に格納させる命令と、
広域補正部に、前記プロセス近接効果補正を行わせ、広域補正データを作成させる命令と、
マスクデータ作成部に、前記広域補正データを前記広域補正領域に適用してマスクデータを作成させる命令
とを実行させるためのマスクデータ作成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクデータの作成技術に係り、特に設計データに光近接効果の補正を行ってマスクデータを作成するマスクデータ作成装置、マスクデータ作成方法、露光マスク、半導体装置の製造方法及びマスクデータ作成プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路（ＬＳＩ）の微細化に伴い、ＬＳＩの最小線幅として、露光装置の光源波長の１／２以下の形成が必要となってきている。このようなＬＳＩの微細化により、ウェハ上に投影されるマスクパターンの像が隣接するパターンの影響を受けて、ウェハ上に所望の形状のパターンが転写できなくなる現象（以下において「光近接効果」という。）が顕在化している。以下において、実際にウェハ上に製造されるパターンの、所望のパターンからの形状の変動量を「パターン変動量」という。
【０００３】
近年、フォトリソグラフィ工程での光近接効果を考慮してマスクパターンの補正を行う光近接効果補正や、エッチング工程等での近接効果を更に考慮してマスクパターンの補正を行うプロセス近接効果補正が行われている。例えば、適当なマスクパターンを使用して半導体装置を製造するために使用されるプロセスを適用してウェハ上にパターンを形成し、得られたパターン形状や寸法を測定してパターン変動量を考慮した予測モデルを作成する。その予測モデルによって半導体装置を構成する回路パターンの出来上がり形状を予測してマスクパターン補正データを作成する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
予測モデルを作成する上で、予測対象となるパターンの寸法あるいは形状に対して影響を及ぼしあう領域がどの程度大きさであるかを設定する必要がある。またその領域の大きさを参照領域としてその予測モデルを元にマスクパターンを補正することが行われている。ここに述べる「参照領域」は、ある注目パターンの注目個所を中心としてプロセス近接効果補正を行う上で適用する補正量を決定するために、その注目個所を中心としてマスクパターン補正データを参照する領域である。一般的には、参照領域は、互いに光学的に影響を及ぼす複数のパターンが含まれるように設定される。その値は従来２ミクロン以内に設定されていることが多い。
【０００５】
しかし、最近、周囲のパターン被覆率の影響によって、プロセス近接効果補正を行う領域のパターン変動量が異なる現象が観測されることが多い。本現象は、例えば使用する露光装置の光学系の光学部材等の不均一性や理想形状からのずれにより発生する迷光（Stray light）、あるいはフレア（flare）と呼ばれたり、レジスト現像工程やエッチング工程にて発生するローディング効果（loading effects）などと呼ばれたりすることが多いが、ここでは、総称として“フレア“現象として以下に記載することとした。「パターン被覆率」とは、任意の領域のパターンの占有面積をその領域の面積で除算した値である。又、マスクパターンにおけるパターン被覆率を「マスクパターン被覆率」という。特許文献１で提案された方法では、パターン変動量に影響を及ぼすフレア現象の原因である周囲の領域を含めて参照領域を設定して、予測モデルを作成する必要がある。そのため、フレア現象を考慮した参照領域の面積は広くなる。
【０００６】
ところで、ＲＡＭ等のメモリ系のＬＳＩでは、同一設計パターンの繰り返しが多く、同一設計パターンの図形情報と配置情報とに分けて設計データが圧縮されて階層構造になっている場合が多い。参照領域の面積を広くした場合、メモリ系のＬＳＩ等で、一つの参照領域にＲＡＭ等の設計データがすべて含まれる場合がある。その場合、同一のメモリセルパターンであっても、メモリセルアレイの中心部にあるメモリセルパターンと、メモリセルアレイの周辺部にあるメモリセルパターンでは、それぞれの周辺のパターン被覆率に違いが有り、プロセス近接効果の影響が異なる場合がある。そのため、すべてのメモリセルパターンに同一の補正量を適用することができず、設計データの階層構造を展開（以下において、「設計データのフラット化」という。）して、メモリセルパターン毎にプロセス近接効果補正を行う必要がある。したがって、フレア現象を考慮して参照領域の面積を広く設定し、広範囲のプロセス近接効果補正を行うと、設計データのフラット化によりプロセス近接効果補正後のマスクデータ量が増大して、プロセス近接効果補正に必要な時間が増加する場合がある。
【０００７】
設計データのフラット化に伴う問題を考慮した広範囲のプロセス近接効果補正の方法として、先ず狭い参照領域でプロセス近接効果補正を行う。その後、電子ビーム露光工程において、電子ビーム近接効果補正と併せて、プロセス近接効果補正を追加する方法がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
しかし、特許文献２で提案された方法では、電子ビーム装置内で実行される電子ビーム照射量補正と併せてプロセス近接効果補正を行っているため、製造された半導体装置に適用されたプロセス近接効果補正量を検証することが困難である。ここでいう検証とは、適用された補正量あるいは補正形状によって作成されたマスクパターンを用いて製造される半導体装置の回路パターンが所望どおりにできているかどうか、また所定の寸法変動量範囲内で形成可能かどうか、ある想定されるプロセス変動（ex  露光量変動、フォーカス変動、マスクパターン寸法変動、レジスト感度変動、現像時間、温度変動、エッチング条件変動等々）下においてなお所定の寸法変動量範囲内で形成可能かどうかを、設計データ、補正後マスクパターンデータと予測モデルとを用いて行う行為をさすものである。
【０００９】
又、電子ビーム照射量補正の補正対象領域と、追加のプロセス近接効果補正の参照領域の面積とが一致しない場合があるため、十分な精度のプロセス近接効果補正が行われない場合が生じる。典型的な電子ビーム照射補正対象領域はマスク上寸法で数１０ミクロン程度の領域であるのに対して、プロセス近接効果補正の参照領域は数ミクロン〜数１００ミクロンの範囲に渡って補正が必要な場合があることが知られている。
【特許文献１】特開平１１−１０２０６２号公報
【特許文献２】特開２０００−１９７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、設計データのフラット化によるプロセス近接効果補正データの増加を抑制するマスクデータ作成装置、マスクデータ作成方法、露光マスク、半導体装置の製造方法及びマスクデータ作成プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の特徴は、（イ）チップ領域を複数の区画領域に分割し、その区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を複数の区画領域から抽出する抽出部と、（ロ）プロセス近接効果補正を行って、広域補正データを作成する広域補正部と、（ハ）広域補正データを広域補正領域に適用してマスクデータを作成するマスクデータ作成部とを備えるマスクデータ作成装置であることを要旨とする。  
第２の特徴は、（イ）抽出部が、チップ領域を複数の区画領域に分割し、その区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を複数の区画領域から抽出して、抽出領域記憶部に格納するステップと、（ロ）広域補正部が、プロセス近接効果補正を行って、広域補正データを作成するステップと、（ハ）マスクデータ作成部が、広域補正データを広域補正領域に適用してマスクデータを作成するステップとを含むマスクデータ作成方法であることを要旨とする。  
第３の特徴は、（イ）チップ領域を複数の区画領域に分割し、（ロ）その区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を複数の区画領域から抽出し、（ハ）プロセス近接効果補正を行って広域補正データを作成し、（ニ）その広域補正データを広域補正領域に適用して作成されたマスクデータにより作製された露光マスクであることを要旨とする。
【００１２】
第４の特徴は、（イ）チップ領域を複数の区画領域に分割し、その区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を複数の区画領域から抽出し、プロセス近接効果補正を行って広域補正データを作成し、その広域補正データを広域補正領域に適用してマスクデータを作成するステップと、（ロ）マスクデータを使用して露光マスクを作製するステップと、（ハ）露光マスクを用いたフォトリソグラフィ工程により半導体基板の表面を加工するステップとを含む半導体装置の製造方法であることを要旨とする。
【００１３】
第５の特徴は、マスクデータ作成装置において、（イ）抽出部に、チップ領域を複数の区画領域に分割させ、その区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を複数の区画領域から抽出させ、抽出領域記憶部に格納させる命令と、（ロ）広域補正部に、プロセス近接効果補正を行わせ、広域補正データを作成させる命令と、（ハ）マスクデータ作成部に、広域補正データを広域補正領域に適用してマスクデータを作成させる命令とを実行させるためのマスクデータ作成プログラムであることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、設計データのフラット化によるプロセス近接効果補正データの増加を抑制するマスクデータ作成装置、マスクデータ作成方法、露光マスク、半導体装置の製造方法及びマスクデータ作成プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。又図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１６】
又、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１７】
本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成装置は、図１に示すように、処理装置１０、記憶装置２０、入力装置３０、及び出力装置４０を備える。処理装置１０は、チップ領域を複数の区画領域に分割し、その区画領域中のそれぞれのマスクパターンがなすパラメータを基準にしてプロセス近接効果補正の必要な広域補正領域を複数の区画領域から抽出する抽出部１３０と、プロセス近接効果補正を行って、広域補正データを作成する広域補正部１５０と、広域補正データを広域補正領域に適用してマスクデータを作成するマスクデータ作成部１６０とを備える。
【００１８】
更に、処理装置１０は、光学的に互いに影響を及ぼす複数のパターンが含まれるように基本参照領域を設定する基本領域設定部１１０と、基本参照領域におけるプロセス近接効果を考慮して算出される基本マスクパターン補正データを参照して、マスクデータ作成対象の設計データのプロセス近接効果補正を行い、基本補正データを作成する基本補正部１４０と、プロセス近接効果の影響の及ぶ範囲が基本参照領域より広い広範囲プロセス近接効果を考慮して、広域参照領域を設定する広域領域設定部１２０とを備える。設計データのマスクパターン被覆率等が原因で、基本参照領域よりプロセス近接効果の影響の及ぶ範囲が広いプロセス近接効果を「広範囲プロセス近接効果」という。又、広範囲プロセス近接効果の影響を考慮して広範囲プロセス近接効果補正を行う必要のある領域として設計データから抽出される領域を「広域補正領域」という。
【００１９】
更に、抽出部１３０は、設計データを複数の区画領域に分割する区画領域設定部１３１、区画領域のパラメータの値を計算するパラメータ処理部１３２及び、パラメータ値に基づいて区画領域を抽出する区画選択部１３３を備える。
【００２０】
記憶装置２０は、マスクデータ作成対象の設計データを格納する設計データ記憶部２０１、参照領域を設定する基準値が格納される設定条件記憶部２０２、広域補正領域を抽出する条件が格納される抽出条件記憶部２０３、露光装置の情報が格納される露光装置情報記憶部２０４を備える。更に、記憶装置２０は、設定された基本参照領域の情報が格納される基本参照領域記憶部２１１、設定された広域参照領域の情報が格納される広域参照領域記憶部２１２、測定データが記憶される測定データ記憶部２１３、パターン変動量が格納される変動量記憶部２１４、区画領域の情報が格納される区画領域データ記憶部２１５、区画領域のパラメータが格納されるパラメータ記憶部２１６、抽出部１３０によって抽出される広域補正領域の情報が格納される抽出領域記憶部２１７を備える。又、記憶装置２０は、基本補正データが格納される基本補正データ記憶部２２１、広域補正データが格納される広域補正データ記憶部２２２、マスクデータ作成部１６０によって作成されるマスクデータが格納されるマスクデータ記憶部２３０を備える。
【００２１】
入力装置３０はキーボード、マウス、ライトペン又はフレキシブルディスク装置などで構成される。入力装置３０よりマスクデータ作成者は、入力する設計データや抽出条件を指定したり、設定することできる。又、出力装置４０としては、マスクデータ作成結果を表示するディスプレイやプリンタ、或いはコンピュータ読取り可能な記録媒体に保存する記録装置等が使用可能である。ここで、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのプログラムを記録することができるような媒体などを意味する。具体的には、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯディスク、カセットテープ、オープンリールテープ等が「コンピュータ読取り可能な記録媒体」に含まれる。
【００２２】
［基本参照領域設定方法］
図２に示す基本参照領域１１は、チップ領域２上に配置されるパターン２１とパターン２２が光学的に互いに影響を及ぼす場合、パターン２１とパターン２２が含まれるように、基本参照領域１１は設定される。一方、既に述べたように、基本参照領域１１の面積を大きくした場合、設計データのフラット化によってマスクデータ量が増大する可能性がある。そのため、基本参照領域１１の面積はできるだけ小さく設定される。
【００２３】
ところで、光学的に互いに影響を及ぼすパターン間の距離、即ち光近接効果が及ぶ距離は、マスクパターン作成対象の設計データに基づき半導体装置を製造する場合に適用される露光及び加工等のプロセス条件に依存する。したがって、図２に示す基本参照領域１１の中心から基本参照領域１１の外周までの最小距離（以下において、「基本参照距離」という。）ｒ１が、プロセス条件によって決まる光近接効果が及ばない最小距離以上になるように、基本参照領域１１が設定される。特に、近接したパターン間の近接効果が及ぶ範囲は、露光マスク面上の空間コヒーレンス値（degree of spatial coherence）に関係がある。一般に、空間上の異なる点ｉと点ｊからの光強度の相互強度関数として、空間コヒーレンス値γijは式（１）のように示される：
γij＝Γｉｊ／（Γｉｉ＋Γｊｊ）        ・・・・・  （１）
ここで、Γｉｊは空間上の点ｉと点ｊとの相互強度（mutual intensity）であり、式（２）のように示される：
Γｉｊ＝∫Ｅｉ（ｔ）Ｅ＊ｊ（ｔ）ｄｔ                    ・・・・・  （２）
式（２）において、Ｅｉは点ｉの光の振幅、Ｅ＊ｊは点ｊの光の振幅の複素共役、∫ｄｔは時間積分を表す。空間コヒーレンス値γijが十分小さい場合は、露光マスク面上の点ｉ、ｊに対応するチップ領域上の２点間では光近接効果が生じない。
【００２４】
したがって、基本参照領域１１を、例えば空間コヒーレンス値γijが小さく、光近接効果が発生しない距離として設定することができる。空間コヒーレンス値γijは露光装置の光学条件に依存するため、図３に示す露光装置６について説明する。
【００２５】
図３に示す露光装置６の露光光源６０には、水銀ランプのｉ線（中心波長３６５ｎｍ）、弗化クリプトン（ＫｒＦ）エキシマレーザ光（中心波長２４８ｎｍ）、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）エキシマレーザ光（中心波長１９３ｎｍ）等が使用可能である。露光光源６０から発せられた光は光源空間分布均一化素子６１及び第１レンズ６２を経たのち、σ絞り６３により成形される。絞り形状として、円形開口、リング開口、４つ目形状等が、転写パターンサイズ等に応じて選択される。σ絞り６３により成形された光は、有効光源として、第２レンズ６４を通過し、露光マスク６５上のマスクパターンを、第３レンズ６６１、ＮＡ絞り６６２及び第４レンズ６６３を有する投影光学系６６を介してウェハ７に投影する。ウェハ７には図示を省略するフォトレジスト膜が塗布されている。例えばポジ型フォトレジスト膜の場合、感光した部分が可溶となる。可溶となった部分のフォトレジスト膜が現像工程で除去される。そして、現像工程後のフォトレジスト膜をマスクとして、ウェハ７上の図示を省略する被加工膜のエッチング工程や、被加工膜へのホウ素（Ｂ）や燐（Ｐ）等のイオン注入工程等を経て半導体装置が製造される。一般に、開口数の大きさを１とした時のＮＡ絞り６６２に位置する瞳上に投射される有効光源の大きさを「コヒーレンスファクタ」という。
【００２６】
次に、露光装置６を用いて半導体装置を製造する場合の、図２に示した基本参照距離ｒ１を設定する方法の例を説明する。以下では、図１に示すマスクデータ作成装置１により、式（１）に示した空間コヒーレンス値γijによって、基本参照距離ｒ１を設定する方法を、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００２７】
（イ）先ず、図４に示すステップＳ１１において、図１に示した入力装置３０を介して、図３に示した露光装置６の露光光源６０の中心波長λ、投影光学系６６の開口数ＮＡ、コヒーレンスファクタσ等の情報が、露光装置情報記憶部２０４に格納される。なお、露光装置６の情報は予め露光装置情報記憶部２０４に格納されていてもよい。
【００２８】
（ロ）次に、ステップＳ１２において、基本領域設定部１１０が、露光装置情報記憶部２０４に格納された露光装置６の情報を読み出す。そして、基本領域設定部１１０は、露光装置６の情報を参照して、露光マスク面上での空間コヒーレンス値γijを計算する。空間コヒーレンス値γijは、ファンシッター・ゼルニケ（van Cittert-Zernike）の定理から、光源強度分布のフーリエ変換で表される。そのため、空間コヒーレンス値γijは以下に示す式（３）により求められる：
γij＝２×Ｊ1（２πｒσＮＡ／λ）／｛２π（σｒＮＡ／λ）｝・・・・・（３）
式（３）において、ｒは露光マスク面上の２点ｉ、ｊ間の距離である。又、Ｊ1は第１種ベッセル関数である。図５に式（２）を用いて計算した空間コヒーレンス値γijの例を示す。
【００２９】
（ハ）次に、ステップＳ１３において、基本領域設定部１１０が、空間コヒーレンス値γijによって、基本参照距離ｒ１を設定する。露光装置６の投影倍率Ｍとすると、投影光学系６６の光源形状はσ／Ｍになるが、空間コヒーレンス値γijの計算においては、マスク面上のパターン寸法とウェハ上のパターン寸法が１：１の光学系としてコヒーレンスファクタσをそのまま使用できる。そして、露光マスク面上の２点ｉ、ｊ間の距離ｒが基本参照距離ｒ１以上であれば、露光マスク面上の２点ｉ、ｊから到達する光がウェハ上で互いに影響を及ぼさないとできる。図５に示す空間コヒーレンス値γijが０でほぼ安定する点として、例えば第５零点までの距離ｒを基本参照距離ｒ１として設定できる。その場合、コヒーレンスファクタσが０．８５の場合は、基本参照距離ｒ１は０．８μｍ程度に設定できる。又、コヒーレンスファクタσが０．４５の場合は、基本参照距離ｒ１は１．５μｍ程度に設定できる。設定された基本参照距離ｒ１及び基本参照距離ｒ１で規定される基本参照領域１１の情報は、基本参照領域記憶部２１１に格納される。
【００３０】
［広域参照領域設定方法］
次に、広域参照領域の設定について説明する。例えば、図６（ａ）に示す幅Ｗ１の５つのマスクパターンを配置したマスクパターン領域Ａ１、図６（ｂ）に示す幅Ｗ２の３つのマスクパターンを配置したマスクパターン領域Ａ２、図６（ｃ）に示す幅Ｗ３の３つのマスクパターンを配置したマスクパターン領域Ａ３、図６（ｄ）に示す幅Ｗ４の１つのマスクパターンを配置したマスクパターン領域Ａ４におけるパターン変動量を考える。マスクパターン領域Ａ１〜Ａ４の外形は、図２に示す基本参照領域１１と同一形状である。図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、マスクパターン領域Ａ１〜Ａ４は、マスクパターン被覆率がそれぞれｂ１〜ｂ３であるマスクパターン領域Ｂ１〜Ｂ３の中心に配置される。マスクパターン被覆率ｂ１〜ｂ３は、ｂ１＜ｂ２＜ｂ３である。図８に示すように、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４であるマスクパターンのそれぞれのパターン変動量は、マスクパターン領域Ａ１〜Ａ４の周囲のマスクパターン被覆率ｂ１〜ｂ３に依存し、マスクパターン領域Ａ１〜Ａ４の周囲のマスクパターン被覆率が高いほどパターン変動量が大きい。なお、図８では、マスクパターン被覆率ｂ２での幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４であるマスクパターンのパターン変動量を０として、パターン変動量を示している。
【００３１】
したがって、マスクパターン領域Ａ１〜Ａ４の周囲のマスクパターン被覆率の影響を考慮して、幅Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４であるマスクパターンのプロセス近接効果補正を行う必要がある。マスクパターン領域Ａ１〜Ａ４は基本参照領域１１と同一形状であるため、基本参照領域１１より面積の広い広域参照領域１２を設定してプロセス近接効果補正を行う必要がある。マスクパターン被覆率の影響する距離は、半導体装置を製造する露光装置の光学的条件及びプロセス条件に依存する。広域参照領域１２を設定するため、例えば以下の方法が可能である。先ずマスクパターン被覆率を変化させた露光マスクを作製する。次いで、作製した露光マスクを用いて製造された半導体装置の形状データを取得する。取得された形状データから計算されるパターン変動量とマスクパターン被覆率の関係に基づいて、広範囲プロセス近接効果を考慮した広域参照領域１２を設定することができる。
【００３２】
以下に、図１に示すマスクデータ作成装置１により、例えば図６（ａ）に示したマスクパターン領域Ａ１及び図１１（ａ）〜（ｆ）にそれぞれ示す設計データＤ１〜Ｄ６を用いて広域参照距離を設定する方法を説明する。先ず、設計データＤ１〜Ｄ６を説明する。
【００３３】
設計データＤ１〜Ｄ６では、それぞれマスクパターン領域Ａ１が中心に配置される。設計データＤ１においては、設計データＤ１の中心に配置したマスクパターン領域Ａ１の周囲に斜線で示した矩形の領域のマスクパターン被覆率はｄ１である。マスクパターン被覆率ｄ１の設計データＤ１の領域の形状は、マスクパターン領域Ａ１と相似である。更に、設計データＤ１において、マスクパターン被覆率ｄ１の領域の周囲の矩形の領域のマスクパターン被覆率はｄ２である。マスクパターン被覆率ｄ１、ｄ２は、ｄ１＜ｄ２である。設計データＤ１の中心から、マスクパターン被覆率ｄ１からマスクパターン被覆率ｄ２に変化する位置までの最小距離はＲｄ１である。設計データＤ１の中心からマスクパターン被覆率ｄ２である領域の外周までの最小距離はＲｄ３である。
【００３４】
設計データＤ２においては、設計データＤ２の中心に配置したマスクパターン領域Ａ１の周囲に斜線で示した矩形の領域のマスクパターン被覆率はｄ１である。マスクパターン被覆率ｄ１の設計データＤ２の領域の形状は、マスクパターン領域Ａ１と相似である。更に、設計データＤ２において、マスクパターン被覆率ｄ１の領域の周囲の矩形の領域のマスクパターン被覆率はｄ２である。設計データＤ２の中心から、マスクパターン被覆率ｄ１からマスクパターン被覆率ｄ２に変化する位置までの最小距離はＲｄ２である。距離Ｒｄ１、Ｒｄ２の関係は、Ｒｄ１＜Ｒｄ２である。設計データＤ２の中心からマスクパターン被覆率ｄ２である領域の外周までの最小距離はＲｄ３である。
【００３５】
設計データＤ３においては、設計データＤ３の中心に配置したマスクパターン領域Ａ１の周囲に斜線で示した矩形の領域のマスクパターン被覆率はｄ１である。設計データＤ３の中心から設計データＤ３の外周までの最小距離はＲｄ３である。
【００３６】
設計データＤ４は、設計データＤ１におけるマスクパターン被覆率ｄ１の領域とマスクパターン被覆率ｄ２の領域を入れ替えた設計データである。即ち、設計データＤ４においては、設計データＤ４の中心に配置したマスクパターン領域Ａ１の周囲のマスクパターン被覆率はｄ２である。マスクパターン被覆率ｄ２の設計データＤ４の領域の形状は、マスクパターン領域Ａ１と相似である。そして、設計データＤ４の中心からマスクパターン被覆率ｄ２である領域の外周までの最小距離はＲｄ１である。更に、設計データＤ４において、マスクパターン被覆率ｄ２の領域の周囲の斜線で示した矩形の領域のマスクパターン被覆率はｄ１である。設計データＤ４の中心からマスクパターン被覆率ｄ１の領域の外周までの最小距離はＲｄ３である。
【００３７】
設計データＤ５は、設計データＤ２におけるマスクパターン被覆率ｄ１の領域とマスクパターン被覆率ｄ２の領域を入れ替えた設計データである。即ち、設計データＤ５においては、設計データＤ５の中心に配置したマスクパターン領域Ａ１の周囲のマスクパターン被覆率はｄ２である。マスクパターン被覆率ｄ２の設計データＤ５の領域の形状は、マスクパターン領域Ａ１と相似である。そして、設計データＤ５の中心からマスクパターン被覆率ｄ２である領域の外周までの最小距離はＲｄ２である。更に、設計データＤ５において、マスクパターン被覆率ｄ２の領域の周囲の斜線で示した矩形の領域のマスクパターン被覆率はｄ１である。設計データＤ５の中心からマスクパターン被覆率ｄ１の領域の外周までの最小距離はＲｄ３である。
【００３８】
設計データＤ６においては、設計データＤ６の中心に配置したマスクパターン領域Ａ１の周囲の矩形の領域のマスクパターン被覆率はｄ２である。設計データＤ６の中心から設計データＤ６の外周までの最小距離はＲｄ３である。
【００３９】
次に、広域参照領域１２を設定する方法の例を、図９を用いて説明する。
【００４０】
（イ）先ず、図９のステップＳ２１において、図１に示した入力装置３０を介して図１１（ａ）〜（ｆ）に示した設計データＤ１〜Ｄ６の情報、及び設計データＤ１〜Ｄ６に基づきウェハ上に形成したい所望の形状パターンの情報が、設計データ記憶部２０１に格納される。又、変動量基準値ＣＤstdが入力装置３０を介して設定条件記憶部２０２に格納される。
【００４１】
（ロ）次に、ステップＳ２２において、マスクデータ作成部１６０が設計データ記憶部２０１から読み出す設計データに基づき、設計データＤ１〜Ｄ６のマスクデータを作成する。作成されたマスクデータはマスクデータ記憶部２３０に格納される。
【００４２】
（ハ）次に、ステップＳ２３において、図示を省略するマスク作製装置が、マスクデータ記憶部２３０に格納されたマスクデータを出力装置４０を介して読み出し、例えば図３に示す露光装置に装着する露光マスク６５を作製する。そして、図９に示すステップＳ２４において、ステップＳ２３で作製された露光マスク６５上のマスクパターンを、露光装置６によってウェハ７上に投影して半導体装置が製造される。即ち、図９のステップＳ２４１において、ステップＳ２３で作製された露光マスク６５が装着された露光装置６によって、ウェハ７上の図示を省略するフォトレジスト膜が露光される。次いで、ステップＳ２４２において、露光されたフォトレジスト膜が現像され、エッチング用マスクが形成される。そして、ステップＳ２４３において、ステップＳ２４２で形成されたエッチング用マスクを使用してエッチング処理が行われ、幅Ｗ１で設計されたパターンがウェハ７上に形成される。
【００４３】
（ニ）次に、図９に示すステップＳ２５において、図示を省略するパターン測定装置によって、幅Ｗ１で設計されたパターンの、ウェハ上に形成されたパターン形状を測定する。測定データは、図１に示すマスクデータ作成装置１の入力装置３０を介して測定データ記憶部２１３に格納される。
【００４４】
（ホ）ステップＳ２６において、広域領域設定部１２０が、測定データ記憶部２１３に格納された測定データと、設計データ記憶部２０１に格納された所望の形状パターンの情報を読み出す。そして、広域領域設定部１２０は、測定データと所望の形状パターンから、パターン変動量を取得する。取得されたパターン変動量及びマスクパターン領域Ａ１の中心からの距離Ｒの情報が、変動量記憶部２１４に格納される。距離Ｒとパターン変動量との関係の例を図１２に示す。図１２の（ａ）〜（ｃ）に示すように、マスクパターン領域Ａ１の中心と、マスクパターン被覆率がｄ１からｄ２に増大する領域までの距離Ｒが近いほどパターン変動量が大きい。又、図１２の（ｄ）〜（ｆ）に示すように、マスクパターン領域Ａ１の中心と、マスクパターン被覆率がｄ２からｄ１に現象する領域までの距離Ｒが近いほどパターン変動量が小さい。
【００４５】
（ヘ）次に、図９に示すステップＳ２７において、図１に示す広域領域設定部１２０が、変動量記憶部２１４に格納された距離Ｒとパターン変動量の情報を読み出す。そして、広域領域設定部１２０は、パターン変動量が設定条件記憶部２０２から読み出される変動量基準値ＣＤstdより小さくなるマスクパターン領域Ａ１の中心からの距離Ｒを、広域参照距離ｒ２として設定する。図２に示すように、広域参照領域１２の中心から外周までの最小距離を広域参照距離ｒ２として、広域参照領域１２を規定する。広域参照距離ｒ２及び広域参照領域１２の情報は、広域参照領域記憶部２１２に格納される。
【００４６】
上記の説明では、図１に示すマスクデータ作成装置１の広域領域設定部１２０が、パターン変動量を取得する例を示した。しかし、他の装置によってパターン変動量を取得した後、マスクデータ作成装置１の入力装置３０を介してパターン変動量を変動量記憶部２１４に格納してもよい。
【００４７】
以上の説明では、説明を分かりやすくするために広域参照領域１２の数が１つである場合を説明した。しかし、必要に応じて互いに面積の異なる複数の広域参照領域１２を設定してもよい。そして、広域補正領域の形状等に応じて、複数の広域参照領域１２から適切な広域参照領域１２が選択され、選択された広域参照領域１２を参照してプロセス近接効果補正が行われる。
【００４８】
プロセス近接効果補正は、基本参照領域１１におけるプロセス近接効果を考慮して算出される基本マスクパターン補正データ、及び広域参照領域１２におけるプロセス近接効果を考慮して算出される広域マスクパターン補正データを参照して行われる。基本参照領域１１と広域参照領域１２では、プロセス近接効果補正対象のパターンにプロセス近接効果の影響を与える周囲のパターンが異なるため、一般には、基本マスクパターン補正データと広域マスクパターン補正データは異なる。ただし、基本マスクパターン補正データと広域マスクパターン補正データは、同様な方法で求めることができる。例えば図９で説明した方法等によって半導体装置を製造して、基本マスクパターン補正データと広域マスクパターン補正データを算出する方法がある。先ず、プロセス近接効果補正を行うマスクパターンを使用して露光マスクを作製する。次に、作製した露光マスクを使用して、リソグラフィ工程、エッチング工程等を実施して半導体装置を製造する。製造された半導体装置のパターンを測定して形状データを取得する。次いで、測定された形状データと所望の形状パターンの形状の差から、所望の形状パターンを得るために必要な基本マスクパターン補正データ及び広域マスクパターン補正データをそれぞれ算出する。例えば、図１０（ａ）に破線で示した所望の幅Ｗｄのパターンを、幅Ｗｄのマスクパターンを用いて製造する場合を考える。製造されたウェハ上のパターンが、図１０（ａ）に実線で示したように、幅Ｗｄより細い幅Ｗｆのパターンとして形成されるとする。この場合、幅Ｗｄと幅Ｗｆとの形状の差である幅ΔＷをマスクパターンの補正データとする。そして、プロセス近接効果補正として、図１０（ｂ）に破線で示した所望のパターンの幅Ｗｄより幅ΔＷだけ広い、実線で示した幅Ｗｍのマスクデータを作成する。図１０（ｂ）に斜線で示した部分が補正データである。幅Ｗｍのマスクデータを用いることにより、ウェハ上に幅Ｗｄの所望のパターンを形成することができる。
【００４９】
補正データを算出する他の方法としては、基本マスクパターン補正データ及び広域マスクパターン補正データをデータベース化しておき、同様なマスクデータを作成する際に使用することも可能である。又、近接効果の影響をプロセスシミュレータを用いて予測し、基本マスクパターン補正データと広域マスクパターン補正データを算出してもよい。
【００５０】
［広域補正領域の抽出方法］
次に、図１に示すマスクデータ作成装置１により、広範囲プロセス近接効果を考慮してプロセス近接効果補正を行う必要のある広域補正領域を、設計データから抽出する方法の例を、図１３のフローチャートと図１４及び図１５を用いて説明する。
【００５１】
（イ）先ず、図１３に示すステップＳ３１において、図１に示した入力装置３０を介して設計データが設計データ記憶部２０１に格納される。又、広域補正領域を抽出するための抽出条件が、入力装置３０を介して抽出条件記憶部２０３に格納される。なお、抽出条件は予め抽出条件記憶部２０３に格納されていてもよい。
【００５２】
（ロ）次に、ステップＳ３２において、区画領域設定部１３１が、例えば図１４に示すように、設計データを仮想的なチップ領域上の複数の区画領域Ｕ11〜Ｕmnに分割する。図１４は、設計データを一辺の長さがｕの正方形であるｍ×ｎ個の区画領域Ｕ11〜Ｕmnに分割した例である（ｍ、ｎ：２以上の整数。）。したがって、区画領域Ｕ11〜Ｕmnのそれぞれの面積Ｓｕはｕ×ｕである。ただし、区画領域Ｕ11〜Ｕmnの大きさが基本参照領域１１より大きく、且つ広域参照領域１２より小さくなるように分割される。基本参照領域１１は、例えば図４で説明した方法によって設定される。広域参照領域１２は、例えば図９で説明した方法によって設定される。区画領域Ｕ11〜Ｕmnの位置や設計データ等の情報は、区画領域データ記憶部２１５に格納される。
【００５３】
（ハ）次に、ステップＳ３３において、パラメータ処理部１３２が区画領域データ記憶部２１５から区画領域Ｕ11〜Ｕmnの情報を読み出し、区画領域Ｕ11〜Ｕmnのそれぞれのパラメータの値を計算する。計算されるパラメータは、例えば、区画領域Ｕ11〜Ｕmnのウェハ上にそれぞれ形成されるパターンの総面積を区画領域Ｕ11〜Ｕmnの面積Ｓｕで除算したウェハパターン被覆率α11〜αmn、区画領域Ｕ11〜Ｕmnのそれぞれのマスクパターンの総面積を面積Ｓｕで除算したマスクパターン被覆率β11〜βmn、区画領域Ｕ11〜Ｕmnにおける平均像強度で定義される光学的被覆率ε11〜εmn、区画領域Ｕ11〜Ｕmnのそれぞれのマスクパターン周囲長δ11〜δmn等である。計算されたパラメータ値は、例えば図１５に示す表の形式で、区画領域データ記憶部２１５に格納される。
【００５４】
（ニ）ステップＳ３４において、パラメータ処理部１３２が、区画領域データ記憶部２１５に格納された区画領域Ｕ11〜Ｕmnのパラメータ値を読み出し、ウェハパターン被覆率α11〜αmnの平均値αavr、マスクパターン被覆率β11〜βmnの平均値βavr、光学的被覆率ε11〜εmnの平均値εavr、マスクパターン周囲長δ11〜δmnの平均値δavr等を計算する。計算された各パラメータの平均値αavr、βavr、εavr、δavr等はパラメータ記憶部２１６に格納される。
【００５５】
（ホ）次に、ステップＳ３５において、区画選択部１３３が、区画領域データ記憶部２１５から区画領域Ｕ11〜Ｕmnのパラメータ値、パラメータ記憶部２１６から各パラメータの平均値αavr、βavr、εavr、δavr等をそれぞれ読み出す。そして、区画選択部１３３は、抽出条件記憶部２０３から読み出す抽出条件を基準にして、区画領域Ｕ11〜Ｕmnのパラメータ値と各パラメータの平均値αavr、βavr、εavr、δavr等の差が抽出条件より大きい区画領域を、広域補正領域として抽出する。なお、抽出に使用するパラメータは、ウェハパターン被覆率α11〜αmn、マスクパターン被覆率β11〜βmn、光学的被覆率ε11〜εmn、マスクパターン周囲長δ11〜δmn等のいずれでもよい。又、複数のパラメータを使用して抽出してもよい。抽出された広域補正領域の情報は抽出領域記憶部２１７に格納される。
【００５６】
広域補正領域は、設計データを仮想的なチップ領域上の区画領域Ｕ11〜Ｕmnに分割し、区画領域Ｕ11〜Ｕmnのパラメータに基づいて設計データから抽出される。上記の説明では、区画領域Ｕ11〜Ｕmnにおいて計算されたパラメータ値とそれぞれのパラメータの平均値αavr、βavr、εavr、δavr等との差を基準にして、広域補正領域を抽出する例を説明した。広域補正領域を抽出する他の方法として、パラメータの変化率を基準にしてもよい。
【００５７】
更に、区画領域Ｕ11〜Ｕmnのパラメータ値に、周囲の区画領域のパターン被覆率の影響を考慮した製造後のパターン形状を模擬する重み付けを行って、広域補正領域を抽出してもよい。図１６に、設計データを区画領域Ｕ11〜Ｕ55に分割し、区画領域Ｕ11〜Ｕ55のマスクパターン被覆率β11〜β55を計算した例を示す。図１６に示す中央の区画領域Ｕ33のマスクパターン被覆率β33は０．４である。区画領域Ｕ33に対する周囲の区画領域のマスクパターン被覆率が及ぼすプロセス近接効果の影響は、区画領域Ｕ33に近い区画領域ほど影響が大きく、区画領域Ｕ33から離れた区画領域ほど影響が小さい。そのため、周囲の区画領域のマスクパターン被覆率の影響を考慮した区画領域Ｕ33の重み付きマスクパターン被覆率βＣ33は、例えば区画領域Ｕ11〜Ｕ55のマスクパターン被覆率に対して図１７に示すガウス分布関数の畳み込み積分を行って求めることができる。図１７（ｂ）は、チップ領域のマスクパターン被覆率が区画領域Ｕ33に及ぼすプロセス近接効果の影響を示すガウス分布関数であり、チップ領域の中心ほど影響が大きく、周辺部ほど影響が小さいことを示している。図１７（ａ）に、図１７（ｂ）に示したガウス分布関数に基づき、図１６に示した区画領域Ｕ11〜Ｕ55に対応したチップ領域の各領域におけるガウス分布関数値として設定した値を示す。例えば、区画領域Ｕ33の重み付きマスクパターン被覆率βＣ33を、図１６に示す区画領域Ｕ11〜Ｕ55のマスクパターン被覆率β11〜β55と図１７（ａ）に示すガウス分布関数値の畳み込み積分を行って計算すると、重み付きマスクパターン被覆率βＣ33は０．４９７である。
【００５８】
区画領域Ｕ11〜Ｕmnの重み付きマスクパターン被覆率βＣ11〜βＣmnは、図１に示すパラメータ処理部１３２によって計算され、区画領域データ記憶部２１５に格納される。そして、区画選択部１３３が、区画領域Ｕ11〜Ｕmnの重み付きマスクパターン被覆率βＣ11〜βＣmnを、抽出条件と比較して広域補正領域を抽出する。  
又、区画領域Ｕ11〜Ｕmnのパラメータ値の変化率にガウス関数等によって重み付けを行って、広域補正領域を抽出してもよい。
【００５９】
ここで、区画領域Ｕ11〜Ｕmnの一辺の長さｕを設定する方法の例を図１８を用いて説明する。図１８の横軸は、ガウス分布関数の畳み込み積分を設計データに行った任意の点での重み付きマスクパターン被覆率である。図１８の縦軸はパターン変動量である。図１８に示した重み付きマスクパターン被覆率Ｃonv1は、解析的に求めた重み付きマスクパターン被覆率である。一方、重み付きマスクパターン被覆率Ｃonv2は、一辺の長さｕで分割した区画領域Ｕ11〜Ｕmnに対応したガウス分布関数値で畳み込み積分を行った場合の重み付きマスクパターン被覆率である。
【００６０】
図１８に示すように、区画領域Ｕ11〜Ｕmnに対応したガウス分布関数値を用いることによって生じる重み付きマスクパターン被覆率Ｃonv1とＣonv2の差はΔＣonvである。そして、重み付きマスクパターン被覆率に対するパターン変動量の勾配の最大値を、重み付きマスクパターン被覆率差ΔＣonvに乗じた値が、設計データを一辺の長さｕの区画領域Ｕ11〜Ｕmnで分割したことによるパターン変動量の誤差ΔＣＤとなる。
【００６１】
したがって、誤差ΔＣＤの許容値を予め設定しておき、その許容値を満足する区画領域Ｕ11〜Ｕmnの一辺の長さｕを設定すればよい。なお、長さｕを小さくすれば重み付きマスクパターン被覆率差ΔＣonvが小さくなる。しかし、長さｕを小さくした場合、区画領域Ｕ11〜Ｕmnの数が増加するため、広域参照領域１２の抽出時間短縮の効果からは長さｕが大きいことが望ましい。
【００６２】
［マスクデータ作成方法］
次に、図１に示すマスクデータ作成装置１により、マスクデータを作成する方法の例を、図１９のフローチャートを用いて説明する。
【００６３】
（イ）先ず、図１９に示すステップＳ４１において、図１に示す入力装置３０を介して、設計データが設計データ記憶部２０１に格納される。又、抽出条件が抽出条件記憶部２０３に格納され、広域参照距離ｒ２を設定する変動量基準値が設定条件記憶部２０２に格納される。
【００６４】
（ロ）次に、ステップＳ４２において、図４で説明した方法等を使用して、基本領域設定部１１０が基本参照領域１１を設定する。更に、既述した方法等により、基本参照領域１１におけるプロセス近接効果を考慮して基本マスクパターン補正データが算出される。設定された基本参照領域１１の情報及び算出された基本マスクパターン補正データは、基本参照領域記憶部２１１に格納される。
【００６５】
（ハ）次いで、ステップＳ４３において、図９で説明した方法等を使用して、広域領域設定部１２０が広域参照領域１２を設定する。更に、既述した方法等により、広域参照領域１２におけるプロセス近接効果を考慮して広域マスクパターン補正データが算出される。即ち、図９のＳ２４で説明したように、設計データに基づき、露光・エッチング等のプロセス工程を経てウェハ上にパターンを形成する。そして、形成されたパターンの測定値及び所望の形状パターンを用いて、広域参照領域１２が設定され、広域マスクパターン補正データが算出される。設定された広域参照領域１２及び算出された広域マスクパターン補正データの情報は、広域参照領域記憶部２１２に格納される。
【００６６】
（ニ）ステップＳ４４において、例えば図１３で説明したように、抽出部１３０が設計データを仮想的なチップ領域上の複数の区画領域Ｕ11〜Ｕmnに分割し、区画領域Ｕ11〜Ｕmn。のパラメータに基づいて広域補正領域を抽出する。抽出された領域の情報は、抽出領域記憶部２１７に格納される。
【００６７】
（ホ）次に、ステップＳ４５において、基本補正部１４０が、設計データ記憶部２０１から設計データを読み出し、更に基本参照領域記憶部２１１から基本マスクパターン補正データを読み出す。そして、基本補正部１４０は、基本マスクパターン補正データを参照して、設計データ全体のプロセス近接効果補正を行い、設計データに適用する基本補正データを作成する。作成された基本補正データは、基本補正データ記憶部２２１に格納される。
【００６８】
（ヘ）ステップＳ４６において、広域補正部１５０が、抽出領域記憶部２１７から広域補正領域を読み出し、広域参照領域記憶部２１２から広域マスクパターン補正データを読み出す。そして、広域補正部１５０は、広域マスクパターン補正データを参照して、広域補正領域の設計データのプロセス近接効果補正を行い、広域補正領域の設計データに適用する広域補正データを作成する。この際、１つの広域補正領域に階層構造のデータ全体が含まれる場合には、設計データのフラット化を行ってから、その広域補正領域の設計データのプロセス近接効果補正を行う。階層構造のデータ全体が含まれない場合には、設計データのフラット化を行わずにプロセス近接効果補正を行う。作成された広域補正データは、広域補正データ記憶部２２２に格納される。
【００６９】
（ト）次に、ステップＳ４７において、マスクデータ作成部１６０が、設計データ記憶部２０１から読み出す設計データに、基本補正データ記憶部２２１から読み出す基本補正データ、及び広域補正データ記憶部２２２から読み出す広域補正データを適用して、マスクデータを作成する。マスクデータを作成する方法としては、例えば、設計データから抽出され、プロセス近接効果補正を行って広域補正データを作成した広域補正領域と配置が重なる領域の、基本補正データを広域補正データと置き換えながら設計データに適用してマスクデータを作成する方法等が採用可能である。作成されたマスクデータはマスクデータ記憶部２３０に格納される。マスクデータは出力装置４０から電子ファイル等の形式で出力が可能であり、露光装置用の露光マスクの作製等に使用できる。
【００７０】
上記の説明では、ステップＳ４５で設計データ全体のプロセス近接効果補正を行い、ステップＳ４６で広域補正領域の設計データのプロセス近接効果補正を行う例を示したが、ステップＳ４５とステップＳ４６の順番を入れ替えてもよい。
【００７１】
又、ステップＳ４７において、設計データから抽出され、プロセス近接効果補正を行って広域補正データを作成した広域補正領域と配置が重なる領域の、基本補正データをすべて広域補正データと置き換えた合成補正データを作成した後、合成補正データを適用してマスクデータを作成してもよい。
【００７２】
本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成方法によれば、設計データから広域補正領域を抽出し、広域補正領域に階層構造の設計データが含まれる場合には、広域補正領域だけについて設計データのフラット化を行い、プロセス近接効果補正を行う。したがって、広域マスクパターン補正データを参照して設計データ全体のプロセス近接効果補正を行う場合に比べて、設計データのフラット化によるプロセス近接効果補正の処理時間の増大及びプロセス近接効果補正データの増加を抑制できる。
【００７３】
又、電子ビーム照射量補正と併せてプロセス近接効果補正を行う方法と異なり、プロセス近接効果補正後の補正データ検証が可能である。補正データ検証は、基本補正データと広域補正データをそれぞれ検証してもよいし、広域補正データを作成した領域と配置が重なる領域の基本補正データをすべて広域補正データと置き換えた後に検証してもよい。
【００７４】
図１９に示した一連のマスクデータ作成操作は、図１９と等価なアルゴリズムのプログラムにより、図１に示したマスクデータ作成装置１を制御して実行できる。このプログラムは、図１に示したマスクデータ作成装置１を構成する記憶装置２０に記憶させればよい。又、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒体を図１に示した記憶装置２０に読み込ませることにより、本発明の一連のマスクデータ作成操作を実行することができる。
【００７５】
又、例えば図２０に示すように、図１に示すマスクデータ作成装置１により作成されたマスクデータに基づき作製される露光マスク６５は、第１マスク領域６５１と第２マスク領域６５２を有する。第１マスク領域６５１は、基本マスクパターン補正データを参照してプロセス近接効果補正を行って作成された基本補正データが適用されたマスクパターン６５３が配置される。第２マスク領域６５２は、広域マスクパターン補正データを参照してプロセス近接効果補正を行って作成された広域補正データが適用されたマスクパターン６５４が配置される。既に述べたように、広域マスクパターン補正データを参照したプロセス近接効果補正は、広範囲プロセス近接効果の影響を考慮して、マスクパターン被覆率等に基づいて設計データから抽出された広域補正領域について行われる。そのため、図２０に示す露光マスク６５においては、マスクパターン被覆率等の異なる第１マスク領域６５１と第２マスク領域６５２で、設計データが同一であっても、異なるプロセス近接効果補正データが適用されたマスクパターンがそれぞれ配置される可能性がある。
【００７６】
更に、図１に示すマスクデータ作成装置１により作成されたマスクデータを使用することにより、図２１に示すような、上述したプロセス近接効果補正を行った半導体装置を製造することができる。
【００７７】
図２１に示す半導体装置は、基本マスクパターン補正データを参照してプロセス近接効果補正を行った第１マスク領域６５１のマスクパターンが転写された第１領域３０１と、広域マスクパターン補正データを参照してプロセス近接効果補正を行った第２マスク領域６５２のマスクパターンが転写された第２領域３０２を有する。即ち、第１領域３０１には、設計データに基本補正データが適用されたマスクパターン６５３が転写されて形成された第１配線３３１が配置されている。そして、第２領域３０２には、設計データに広域補正データが適用されたマスクパターン６５４が転写されて形成された第２配線３３２が配置されている。図２２は、図２１のＩ−Ｉ方向に沿った断面図である。図２２に示すように、半導体装置は、半導体基板３１０と、半導体基板３１０上に配置された絶縁層３２０と、絶縁層３２０上に配置された第１配線３３１及び第２配線３３２を備える。第１配線３３１及び第２配線３３２は、導電層３３０をパターニングして形成される。
【００７８】
図２３〜図２６を用いて、半導体装置の製造方法を説明する。なお、以下に述べる半導体装置の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。
【００７９】
（イ）先ず、図１３で説明した方法等により、導電層３３０の設計データをチップ領域上の複数の区画領域に分割し、その区画領域のパラメータを基準にしてプロセス近接効果の影響を考慮する必要のある広域補正領域を抽出する。そして、図１９で説明した方法等により、広域補正領域に導電層３３０の階層構造のデータが含まれる場合は、その階層構造のデータのみを展開した後、広域補正領域の設計データのプロセス近接効果補正を行って広域補正データを作成し、その広域補正データを広域補正領域に適用して導電層３３０のマスクデータを作成する。
【００８０】
（ロ）次に、作成した導電層３３０のマスクデータを使用して、導電層３３０の露光マスクを作成する。
【００８１】
（ハ）半導体基板３１０の内部に図示を省略した素子分離領域及びこの素子分離領域で囲まれた活性領域の内部に拡散領域等を形成し、トランジスタ等の活性素子を集積化する。これらの活性素子が配置された半導体基板３１０上に、絶縁層３２０を化学気相成長法（ＣＶＤ法）等の技術により全面に形成し、化学的機械研磨（ＣＭＰ）法等により平坦化する。続いて、図示はしていないが、活性素子の所定の電極上にフォトリソグラフィ技術やエッチング技術を用いてコンタクトホールを開孔する。その後、絶縁層３２０上に銅等の金属膜をメッキ蒸着等により全面に堆積させて、図示を省略する各電極上のコンタクトホールを埋め込むようにＣＭＰ法等により平坦化して導電層３３０を形成し、図２３に示す構造断面図を得る。
【００８２】
（ニ）図２４に示すように、フォトレジスト膜３４０を導電層３３０上に全面に塗布する。次いで、図９のステップＳ２４で説明した方法等により、導電層３３０のパターニングを行う。即ち、導電層３３０の露光マスクを、例えば図３に示す露光装置６に装着して、導電層３３０の露光マスク上のパターンを透過した光でフォトレジスト膜３４０を露光する。露光されたフォトレジスト膜３４０を現像して開口部３５０ａ〜３５０ｃを形成し、図２５に示すように導電層３３０の表面の一部を露出させる。次いで、フォトレジスト膜３４０をマスクとして導電層３３０を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等を用いて選択的にエッチング除去して、導電層３３０のパターニングを行い、図２６に示す第１配線３３１及び第２配線３３２を形成する。
【００８３】
（ホ）その後、フォトレジスト膜３４０を除去して、図２２に示す半導体装置が完成する。
【００８４】
以上の説明では、導電層３３０をパターニングする工程に、マスクデータ作成装置１により作成されたマスクデータから作製される露光マスクを使用する例を示した。しかし、その他のフォトリソグラフィ技術を使用する工程において、プロセス近接効果補正を行った露光マスクを使用することができることは勿論である。
【００８５】
以上に説明した半導体装置の製造方法によれば、設計データのフラット化によるプロセス近接効果補正の処理時間の増大及びプロセス近接効果補正データの増加を招くことなく、所望の形状のパターンを有する半導体装置を提供することができる。
【００８６】
（変形例）
本発明の実施の形態に係わるマスクデータ作成装置１による、マスクデータ作成方法の変形例を図２７に示す。図２７に示すマスクデータ作成方法では、先ず、基本マスクパターン補正データを参照して、設計データ全体のプロセス近接効果補正を行う。そして、設計データ全体に行ったプロセス近接効果補正後のデータを用いて、広域補正領域を抽出する点が、図１９に示したマスクデータ作成方法と異なる。
【００８７】
（イ）図２７に示すステップＳ５４において、基本マスクパターン補正データを参照して、基本補正部１４０が設計データ記憶部２０１から読み出す設計データのプロセス近接効果補正を行う。プロセス近接効果補正を実行して作成された基本補正データは、基本補正データ記憶部２２１に格納される。
【００８８】
（ロ）ステップＳ５５において、区画領域設定部１３１が、例えば図１４に示すように、基本補正データを適用してプロセス近接効果補正された設計データを区画領域Ｕ11〜Ｕmnに分割する。そして、パラメータ処理部１３２が区画領域Ｕ11〜Ｕmnそれぞれのパラメータの値を計算する。計算されるパラメータは、例えばプロセス近接効果補正後の平均光強度等である。そして、計算された区画領域Ｕ11〜Ｕmnのパラメータ値と、抽出条件記憶部２０３から読み出す抽出条件に基づき、抽出部１３０が広域補正領域を抽出する。抽出された領域は、抽出領域記憶部２１７に格納される。他は、図１９に示したマスクデータ作成方法と同様である。
【００８９】
（その他の実施の形態）  
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００９０】
既に述べた実施の形態の説明においては、図９で説明した広域参照距離ｒ２を設定する方法では、ステップＳ２５において、外部の装置によって幅Ｗ１で設計されたパターンに基づきウェハ上に形成されたパターンの形状を測定する例を説明した。しかし、例えば図２８に示すような、パターン測定装置を更に備えたマスクデータ作成装置１Ａによって、ウェハ上に形成されたパターンの形状の測定を行ってもよい。
【００９１】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成装置の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成装置によって設定される参照領域を説明するためのチップ領域の上面図である。
【図３】半導体装置の製造に使用される露光装置の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成装置による基本参照領域を設定する方法を示すフローチャートである。
【図５】半導体装置の製造に使用される露光装置の空間コヒーレンス値を示すグラフである。
【図６】マスクパターン被覆率とパターン変動量を説明するための、パターン幅が異なるマスクパターンの例を示す模式図であり、図６（ａ）は幅Ｗ１のパターンを配置したマスクパターン、図６（ｂ）は幅Ｗ２のパターンを配置したマスクパターン、図６（ｃ）は幅Ｗ３のパターンを配置したマスクパターン、図６（ｄ）は幅Ｗ４のパターンを配置したマスクパターンである。
【図７】マスクパターン被覆率とパターン変動量を説明するための、マスクパターン被覆率が異なる領域の例を示す模式図であり、図７（ａ）はマスクパターン被覆率がｂ１の領域、図７（ｂ）はマスクパターン被覆率がｂ２の領域、図７（ｃ）はマスクパターン被覆率がｂ３の領域である。
【図８】マスクパターン被覆率とパターン変動量の関係を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成装置による広域参照領域を設定する方法を示すフローチャートである。
【図１０】プロセス近接効果補正を行う際に参照されるマスクパターン補正データを説明するための図であり、図１０（ａ）は所望のパターンと製造後のパターンの上面図であり、図１０（ｂ）は所望のパターンとプロセス近接効果補正を行ったパターンの上面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成装置による、広域参照領域を設定するための設計データの例である。
【図１２】マスクパターン被覆率の変化する距離とパターン変動量の関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成装置による、広域補正領域を設定する方法を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成装置による、広域補正領域を設定する方法を説明するための、設計データを区画領域に分割した上面図である。
【図１５】図１４に示す区画領域のパラメータの例を示す表である。
【図１６】図１４に示す区画領域のマスクパターン被覆率の分布の例を示す表である。
【図１７】本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成装置による、広域補正領域を設定する方法を説明するためのガウス関数分布を示す模式図であり、図１７（ａ）は図１４に示す区画領域に対応するガウス分布関数値であり、図１７（ｂ）はガウス関数分布を示すグラフである。
【図１８】重み付きマスクパターン被覆率とパターン変動量の関係を示すグラフである。
【図１９】本発明の実施の形態に係るマスクデータ作成方法を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の形態に係る露光マスクの模式的な構成図である。
【図２１】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法によって製造される半導体装置の上面図である。
【図２２】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法によって製造される半導体装置の断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である（その１）。
【図２４】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である（その２）。
【図２５】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である（その３）。
【図２６】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための工程断面図である（その４）。
【図２７】本発明の実施の形態の変形例に係るマスクデータ作成方法を示すフローチャートである。
【図２８】本発明のその他の実施の形態に係るマスクデータ作成装置の構成を示す模式的な構成図である。
【符号の説明】
【００９３】
１…マスクデータ作成装置
１１…基本参照領域
１２…広域参照領域
１１０…基本領域設定部
１２０…広域領域設定部
１３０…抽出部
１４０…基本補正部
１５０…広域補正部
１６０…マスクデータ作成部
２０１…設計データ記憶部
２０２…設定条件記憶部
２０３…抽出条件記憶部
２０４…露光装置情報記憶部
２１１…基本参照領域記憶部
２１２…広域参照領域記憶部
２１３…測定データ記憶部
２１４…変動量記憶部
２１５…区画領域データ記憶部
２１６…パラメータ記憶部
２１７…抽出領域記憶部
２２１…基本補正データ記憶部
２２２…広域補正データ記憶部
２３０…マスクデータ記憶部
【図１】
2006171113.tif 000003
【図２】
2006171113.tif 000004
【図３】
2006171113.tif 000005
【図４】
2006171113.tif 000006
【図５】
2006171113.tif 000007
【図６】
2006171113.tif 000008
【図７】
2006171113.tif 000009
【図８】
2006171113.tif 000010
【図９】
2006171113.tif 000011
【図１０】
2006171113.tif 000012
【図１１】
2006171113.tif 000013
【図１２】
2006171113.tif 000014
【図１３】
2006171113.tif 000015
【図１４】
2006171113.tif 000016
【図１５】
2006171113.tif 000017
【図１６】
2006171113.tif 000018
【図１７】
2006171113.tif 000019
【図１８】
2006171113.tif 000020
【図１９】
2006171113.tif 000021
【図２０】
2006171113.tif 000022
【図２１】
2006171113.tif 000023
【図２２】
2006171113.tif 000024
【図２３】
2006171113.tif 000025
【図２４】
2006171113.tif 000026
【図２５】
2006171113.tif 000027
【図２６】
2006171113.tif 000028
【図２７】
2006171113.tif 000029
【図２８】
2006171113.tif 000030