(57)【要約】【課題】光近接効果補正のためのマスクパターン・ライン幅を算出する前提となるレジストパターン・ライン幅を算出する方法を提供する。【解決手段】レジストパターン・ライン幅の算出方法は、（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、（Ｂ）マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅曲線を得た後、（Ｃ）所望のラインピッチＰi及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求める工程から成る。【選択図】  図１
2006156864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、
（Ｂ）ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得た後、
（Ｃ）所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求める、
工程から成ることを特徴とするレジストパターン・ライン幅の算出方法。
【請求項２】
前記工程（Ｂ）において、最小自乗法に基づき、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めることを特徴とする請求項１に記載のレジストパターン・ライン幅の算出方法。
【請求項３】
前記工程（Ｃ）に引き続き、マスクパターン・ライン幅を固定して、ラインピッチを独立変数、レジストパターン・ライン幅計算値を従属変数としたＮ本の光近接効果補正曲線を求めることを特徴とする請求項１に記載のレジストパターン・ライン幅の算出方法。
【請求項４】
（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、
（Ｂ）ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得た後、
（Ｃ）所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求め、
（Ｄ）レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う、
工程を具備することを特徴とするマスクパターン・ライン幅の補正方法。
【請求項５】
前記工程（Ｂ）において、最小自乗法に基づき、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めることを特徴とする請求項４に記載のマスクパターン・ライン幅の補正方法。
【請求項６】
前記工程（Ｃ）に引き続き、マスクパターン・ライン幅を固定して、ラインピッチを独立変数、レジストパターン・ライン幅計算値を従属変数としたＮ本の光近接効果補正曲線を求めることを特徴とする請求項４に記載のマスクパターン・ライン幅の補正方法。
【請求項７】
複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対する光近接効果補正方法であって、
（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、
（Ｂ）ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得た後、
（Ｃ）所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求め、
（Ｄ）レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う、
工程が含まれることを特徴とする光近接効果補正方法。
【請求項８】
複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づきマスクブランクス上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行った後、該電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングする工程から成る露光用マスクの作製方法であって、
前記設計パターンデータに対する光近接効果補正には、
（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、
（Ｂ）ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得た後、
（Ｃ）所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求め、
（Ｄ）レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う、
工程が含まれることを特徴とする露光用マスクの作製方法。
【請求項９】
複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づき基体上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行う電子線描画方法であって、
前記設計パターンデータに対する光近接効果補正には、
（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、
（Ｂ）ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得た後、
（Ｃ）所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求め、
（Ｄ）レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う、
工程が含まれることを特徴とする露光用マスクを作製するための電子線描画方法。
【請求項１０】
複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づきマスクブランクス上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行った後、該電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングすることで作製された露光用マスクを使用し、該露光用マスクに露光光を照射し、露光用マスクに形成されたマスクパターンを基体上に形成されたフォトレジストに転写する露光方法であって、
前記設計パターンデータに対する光近接効果補正には、
（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、
（Ｂ）ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得た後、
（Ｃ）所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求め、
（Ｄ）レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う、
工程が含まれることを特徴とする露光方法。
【請求項１１】
複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づきマスクブランクス上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行った後、該電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングすることで作製された露光用マスクを使用し、該露光用マスクに露光光を照射し、露光用マスクに形成されたマスクパターンを基体上に形成されたフォトレジストに転写し、該フォトレジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いて基体をエッチングする工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記設計パターンデータに対する光近接効果補正には、
（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、
（Ｂ）ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得た後、
（Ｃ）所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求め、
（Ｄ）レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う、
工程が含まれることを特徴と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、半導体装置の製造過程におけるフォトリソグラフィ工程において用いられる露光用マスクを介して形成されるレジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅の算出方法、係るレジストパターン・ライン幅の算出方法を適用した、マスクパターン・ライン幅の補正方法、光近接効果補正方法、露光用マスクの作製方法、露光用マスクを作製するための電子線描画方法、露光方法、及び、半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造過程におけるフォトリソグラフィ工程に用いられる露光用マスクは、露光光に対して透明なガラス基板等の基板上にパターニングされた遮光用薄層若しくは半遮光用薄層が設けられた構造を有する。そして、半導体装置の製造においては、露光用マスクに形成されたマスクパターンを、例えば半導体基板上に形成されたフォトレジストに転写する。尚、以下、露光用マスクに形成されたパターンをマスクパターンと呼び、複数の設計パターンがデータ化されたものを設計パターンデータと呼び、電子線描画用パターンデータを描画用パターンデータと呼び、レジストに形成されたパターンをレジストパターンと呼ぶ場合がある。例えば露光用マスクを作製するための設計パターンデータは、例えば、設計パターンが多角形で表現されたＧＤＳＩＩ／Ｓｔｒｅａｍとも呼ばれるストリームフォーマット、あるいは又、矩形と台形のみで表現された描画フォーマットにて構成されている。
【０００３】
ところで、露光用マスクに露光光を照射することによって例えば半導体基板上に形成されたフォトレジストにマスクパターンを転写する際、光近接効果が生じ、フォトレジストに形成されたパターンの形状が設計パターンの形状と相違するといった問題が生じる。即ち、半導体装置の製造過程におけるフォトリソグラフィ工程において、露光光の波長程度の大きさを有するマスクパターンをフォトレジストに転写する場合、露光光の干渉現象が顕著となり、フォトレジストに形成されたパターンの寸法と設計パターンの寸法との間に差異が生じる光近接効果が問題となっている。光近接効果は、孤立パターン（例えば、孤立ライン）の線幅減少や孤立パターン（例えば、孤立ライン）終端部の縮み等の現象として現れ、ゲート線幅制御性の劣化や合わせマージンの減少をもたらす。その結果、トランジスタ特性のばらつきが増大し、最終的にはチップ生産歩留りが低下し、半導体装置の生産効率に対して著しい悪影響を与える。この問題は、繰り返しパターンを多数有する高集積性が要求されるメモリセルにおいて特に致命的になることから、より一層微細なデザインルールのメモリセルに対応した光強度シミュレーションベースの高度な自動光近接効果補正（Optical Proximity Effect Correction;ＯＰＣ）システムが開発されている。
【０００４】
以上に説明した光近接効果を補正するためには、設計パターンに対する最適ドーズ量を求め、あるいは又、設計パターンの形状を補正する必要がある。より具体的には、例えば半導体装置の設計パターンデータから電子線描画用パターンデータを作成する場合、設計パターンデータに対して光近接効果の補正を行う必要がある。
【０００５】
そして、そのためには、各種の条件下、露光用マスクに設けられたマスクパターンにおけるマスクパターン・ライン幅とラインピッチ、及び、係るマスクパターンをレジスト材料層に転写したときに得られるレジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅の関係（以下、便宜上、マスクパターン／レジストパターンにおけるライン幅の関係と呼ぶ場合がある）を、予め求めておく必要がある。
【０００６】
ところで、実際の計測システムで観測されたレジストパターン・ライン幅の測定値には、露光用マスク、トラック（塗布／現像）、露光装置、材料（レジスト材料／反射防止膜）、寸法計測のそれぞれの誤差要素・誤差要因が含まれており、真値との間に差異が生じる。ここで、露光用マスクにおける誤差要素・誤差要因として、露光用マスクにおけるマスクパターン加工の際に生じる誤差、露光用マスクの撓み等を挙げることができる。また、トラック（塗布／現像）における誤差要素・誤差要因として、レジスト材料の塗布ばらつき、現像ばらつき、ＰＥＢ（Post Exposure Bake）板の温度分布を例示することができる。更には、露光装置における誤差要素・誤差要因として、フォーカス誤差や露光量誤差、露光装置それ自体の有する誤差を挙げることができる。また、材料（レジスト材料／反射防止膜）における誤差要素・誤差要因として、材料の製造時のばらつきを挙げることができる。更には、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅は、通常、ＣＤ−ＳＥＭ（Critical Dimension Scanning Electron Microscope）等の寸法測定器で計測されるが、寸法計測における誤差要素・誤差要因として、計測器に起因した誤差や操作者に起因した誤差、変動を例示することができる。
【０００７】
従って、マスクパターン／レジストパターンにおけるライン幅の関係に関するデータの信頼性を高めるためには、同一のマスクパターン・ライン幅とラインピッチを有する多数のマスクパターンをレジスト材料層に転写して、多数のレジストパターン・ライン幅の測定を行い、得られた測定値の平均を代表値とする必要がある。しかしながら、通常、多数のマスクパターン／レジストパターンにおけるライン幅の関係が要求されるので、このような作業には多大な労力と工数が必要とされる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２４４２１０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
半導体素子の不純物分布をモデル化して計算するシミュレーションにおいて、特に温度や時間などの製造条件に依存するモデルのパラメータを最適化するプロセスシミュレーション用モデルパラメータ決定方法、即ち、計算時間が短く、且つ、精度良く半導体プロセスシミュレーションのモデルパラメータフィッテングを行うことができるプロセスシミュレーション用モデルパラメータ決定方法が、特開２００１ −２４４２１０から周知である。
【００１０】
しかしながら、この特許公開公報には、マスクパターン／レジストパターンにおけるライン幅の関係を求める具体的な手法、あるいは、光近接効果に起因して変化するレジストパターン・ライン幅の算出方法、光近接効果補正方法に関しては、何ら記載されていない。
【００１１】
従って、本発明の目的は、露光用マスクに設けられたマスクパターンにおけるマスクパターン・ライン幅とラインピッチ、及び、係るマスクパターンをレジスト材料層に転写したときに得られるレジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅の関係（マスクパターン／レジストパターンにおけるライン幅の関係）を高い精度で求めることで、光近接効果補正のためのマスクパターン・ライン幅を算出する前提となるレジストパターン・ライン幅の算出方法、係るレジストパターン・ライン幅の算出方法を適用した、マスクパターン・ライン幅の補正方法、光近接効果補正方法、露光用マスクの作製方法、露光用マスクを作製するための電子線描画方法、露光方法、及び、半導体装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明のレジストパターン・ライン幅の算出方法は、
（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、
（Ｂ）ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得た後、
（Ｃ）所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求める、
工程から成ることを特徴とする。
【００１３】
ここで、上述の（Ａ）にて記載した工程である、「露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求める」工程を、便宜上、工程（Ａ）と呼ぶ。
【００１４】
また、上述の（Ｂ）にて記載した工程である、「ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得る」工程を、便宜上、工程（Ｂ）と呼ぶ。
【００１５】
更には、上述の（Ｃ）にて記載した工程である、「所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求める」工程を、便宜上、工程（Ｃ）と呼ぶ。
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明のマスクパターン・ライン幅の補正方法は、工程（Ａ）を実行した後、工程（Ｂ）を実行し、次いで、工程（Ｃ）を実行し、その後、
（Ｄ）レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う、
工程を具備することを特徴とする。
【００１７】
尚、上述の（Ｄ）にて記載した工程である、「レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う」工程を、便宜上、工程（Ｄ）と呼ぶ。
【００１８】
上記の目的を達成するための本発明の光近接効果補正方法は、複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対する光近接効果補正方法であって、工程（Ａ）を実行した後、工程（Ｂ）を実行し、次いで、工程（Ｃ）を実行し、その後、工程（Ｄ）を実行する各工程を具備することを特徴とする。
【００１９】
上記の目的を達成するための本発明の露光用マスクの作製方法は、複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づきマスクブランクス上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行った後、該電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングする工程から成る露光用マスクの作製方法であって、
前記設計パターンデータに対する光近接効果補正には、工程（Ａ）を実行した後、工程（Ｂ）を実行し、次いで、工程（Ｃ）を実行し、その後、工程（Ｄ）を実行する各工程が含まれることを特徴とする。
【００２０】
上記の目的を達成するための本発明の露光用マスクを作製するための電子線描画方法は、複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づき基体上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行う電子線描画方法であって、
前記設計パターンデータに対する光近接効果補正には、工程（Ａ）を実行した後、工程（Ｂ）を実行し、次いで、工程（Ｃ）を実行し、その後、工程（Ｄ）を実行する各工程が含まれることを特徴とする。
【００２１】
上記の目的を達成するための本発明の露光方法は、複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づきマスクブランクス上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行った後、該電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングすることで作製された露光用マスクを使用し、該露光用マスクに露光光を照射し、露光用マスクに形成されたマスクパターンを基体上に形成されたフォトレジストに転写する露光方法であって、
前記設計パターンデータに対する光近接効果補正には、工程（Ａ）を実行した後、工程（Ｂ）を実行し、次いで、工程（Ｃ）を実行し、その後、工程（Ｄ）を実行する各工程が含まれることを特徴とする。
【００２２】
上記の目的を達成するための本発明の半導体装置の製造方法は、複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づきマスクブランクス上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行った後、該電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングすることで作製された露光用マスクを使用し、該露光用マスクに露光光を照射し、露光用マスクに形成されたマスクパターンを基体上に形成されたフォトレジストに転写し、該フォトレジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いて基体をエッチングする工程を含む半導体装置の製造方法であって、
前記設計パターンデータに対する光近接効果補正には、工程（Ａ）を実行した後、工程（Ｂ）を実行し、次いで、工程（Ｃ）を実行し、その後、工程（Ｄ）を実行する各工程が含まれることを特徴とする。
【００２３】
本発明のレジストパターン・ライン幅の算出方法、本発明のマスクパターン・ライン幅の補正方法、本発明の光近接効果補正方法、本発明の露光用マスクの作製方法、本発明の露光用マスクを作製するための電子線描画方法、本発明の露光方法、あるいは、本発明の半導体装置の製造方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ）にあっては、前記工程（Ｂ）において、最小自乗法に基づき、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めることが好ましい。あるいは又、この好ましい形態を含む本発明にあっては、前記工程（Ｃ）に引き続き、マスクパターン・ライン幅を固定して、ラインピッチを独立変数、レジストパターン・ライン幅計算値を従属変数としたＮ本の光近接効果補正曲線を求めることが好ましい。
【００２４】
光近接効果補正を行う具体的な方法として、例えば、Ｋｅｒｎｅｌ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎの手法に基づくモデルベースによる光近接効果補正（例えば、Nicolas B. Cobb, "Fast Optical and Process Proximity Correction Algorithms for Integrated Circuit Manufacturing" 参照）、ルールベース（図形演算）に基づく光近接効果補正、モデルベースとルールベースの組合せに基づく光近接効果補正を挙げることができる。
【００２５】
露光用マスクは、例えば、露光光に対して透明なソーダライムガラス、低膨張ガラス、合成石英ガラスといったガラス基板に、金属あるいは金属酸化物から成る遮光用薄層あるいは半遮光用薄層（これらの薄層は単層であってもよいし多層であってもよい）が形成されて成る。本発明において、露光用マスクとして、遮光用薄層から成るマスクパターンが形成された通常の露光用マスク、位相シフトマスク、半遮光用薄層から成るマスクパターンが形成されたハーフトーン方式位相シフトマスクを例示することができる。尚、露光用マスクは、電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングすることで作製された露光用マスク（即ち、マスタマスク）と同一のものであってもよいし、マスタマスクからコピーされたワーキングマスクであってもよい。
【００２６】
電子線描画方法における基体として、露光光に対して透明なソーダライムガラス、低膨張ガラス、合成石英ガラスといったガラス基板に、金属あるいは金属酸化物から成る遮光用薄層あるいは半遮光用薄層（これらの薄層は単層であってもよいし多層であってもよい）が形成されたマスクブランクスを例示することができる。
【００２７】
あるいは又、電子線描画方法、露光方法、あるいは、半導体装置の製造方法における基体として、半導体基板、半絶縁性基板や絶縁性基板、若しくはこれらの基板上に形成された被処理層を例示することができる。被処理層としては、具体的には、不純物がドーピングされた多結晶シリコン層；アルミニウム系合金、タングステン、銅、銀等の金属層：タングステンシリサイドやチタンシリサイド等の金属化合物層；不純物がドーピングされた多結晶シリコン層とタングステンシリサイドやチタンシリサイド等の金属化合物層の積層構造、不純物がドーピングされた多結晶シリコン層とタングステンシリサイドやチタンシリサイド等の金属化合物層と絶縁膜の積層構造；絶縁層を例示することができる。ここで、絶縁膜や絶縁層として、ＳｉＯ2、ＢＰＳＧ、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＡｓＳＧ、ＳｂＳＧ、ＮＳＧ、ＳＯＧ、ＬＴＯ（Low Temperature Oxide、低温ＣＶＤ−ＳｉＯ2）、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の公知の絶縁材料、あるいはこれらの絶縁材料を積層したもの挙げることができる。
【００２８】
本発明の実行に適したパターンデータ補正装置（配置・配線ツールを含む）は、複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行うためのパターンデータ補正装置であって、
（ａ）設計パターンデータを入力するための入力手段、
（ｂ）補正手段、及び、
（ｃ）補正後の設計パターンデータを出力するための出力手段、
から構成され、
補正手段は、
（Ａ）露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求め、
（Ｂ）ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得た後、
（Ｃ）所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求め、
（Ｄ）レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う、
ことを特徴とする。
【００２９】
このパターンデータ補正装置は、設計パターンデータを作成する装置、あるいは又、電子線描画装置に組み込まれていてもよいし、これらの装置とは独立した装置としてもよい。
【００３０】
ここで、入力手段は、マスクパターン・ライン幅やレジストパターン・ライン幅実測値、設計パターンデータ等をパターンデータ補正装置に対して指定あるいは入力できる手段であれば、如何なる手段であってもよく、例えばキーボードやタッチパネルを例示することができる。あるいは又、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された設計パターンデータをパターンデータ補正装置に入力する場合や、他のデータ処理装置に記録された設計パターンデータをパターンデータ補正装置に入力する場合には、入力手段は、これらの設計パターンデータを受け取りそして記憶するハードディスクや、通信回線、ＬＡＮ、ＷＡＮ等とすることもできる。更には、設計パターンデータが電気信号の形態で入力される場合には、入力手段は入力端子とすることができる。
【００３１】
出力手段は、光近接効果補正が施された設計パターンデータを出力するための出力端子とすることができる。あるいは又、出力手段は、補正が施された設計パターンデータに基づき、補正された設計パターンを紙、フィルム等に記録することができるプリンタやＸＹプロッターとすることもできる。
【００３２】
補正手段によって、本発明のレジストパターン・ライン幅の算出方法、本発明のマスクパターン・ライン幅の補正方法、あるいは、本発明の光近接効果補正方法等が実行される。補正手段は、ＲＡＭやＲＯＭ、光記憶媒体等の記憶手段とＣＰＵから構成することができる。この記憶手段には、各種の作成プログラム、処理プログラム、レジストパターン・ライン幅の算出方法、マスクパターン・ライン幅の補正方法や光近接効果補正方法の処理プログラムや、各種テーブル、ルールが記憶されている。また、パターンデータ補正装置には、更に、入力された設計パターンデータを記憶するための設計パターンデータ記憶手段、及び、補正後の設計パターンデータを記憶する補正後設計パターンデータ記憶手段が備えられていてもよい。これらの設計パターンデータ記憶手段、及び、補正後の設計パターンデータを記憶する記憶手段は、例えばＲＡＭ等のメモリやハードディスク等から構成することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明にあっては、マスクパターンをレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅（実測値）を求めるが、このレジストパターン・ライン幅（実測値）には、従来の技術で説明した各種の誤差要素・誤差要因が含まれているので、真値との間に差異が存在する。しかしながら、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、レジストパターン・ライン幅関数を求めるので、マスクパターン・ライン幅及びラインピッチが決まれば、レジストパターン・ライン幅関数からレジストパターン・ライン幅計算値を高い精度で求めることができる。即ち、マスクパターン・ライン幅を基準として、レジスト材料層に形成されるレジストパターン・ライン幅が、光近接効果によって、どの程度、変化するか、高い精度で評価することができる。言い換えれば、実験値を基礎に理論を展開していかなければならない場合、高精度の測定値の取得が必要とされるが、本発明にあっては、高い精度で光近接効果補正のモデリングを行うことができるので、高い精度で光近接効果補正を行うことが可能となる。しかも、このようなレジストパターン・ライン幅計算値を求めるための基礎データであるレジストパターン・ライン幅関数（曲線）は、複数の（マスクパターン・ライン幅，レジストパターン・ライン幅実測値）の組に基づき求められるので、レジストパターン・ライン幅関数（曲線）それ自体に含まれる誤差を少なくすることができるし、露光用マスク、トラック（塗布／現像）、露光装置、材料（レジスト材料／反射防止膜）、寸法計測といったプロセスのそれぞれの誤差要素・誤差要因が緩和されたレジストパターン・ライン幅関数（曲線）を得ることができる。しかも、測定値の範囲であれば、測定点数以上のデータ（レジストパターン・ライン幅計算値）を取得することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。
【実施例１】
【００３５】
実施例１は、本発明のレジストパターン・ライン幅の算出方法、本発明のマスクパターン・ライン幅の補正方法、及び、光近接効果補正方法に関する。以下、実施例１のレジストパターン・ライン幅の算出方法、マスクパターン・ライン幅の補正方法、及び、光近接効果補正方法を、図１〜図９を参照して、具体的に説明する。尚、以下の実施例にあっては、先に説明したパターンデータ補正装置（配置・配線ツールを含む）を使用する。
【００３６】
また、半導体基板上に形成されたレジスト材料層に対して露光光によりマスクパターンを形成するとき、縮小投影に使用されるものをレティクル、一対一投影に使用されるものをマスクと称したり、あるいは原盤に相当するものをレティクル、それを複製したものをマスクと称したりすることがあるが、本明細書においては、このような種々の意味におけるレティクルやマスクを、特に断らない限り、総称して露光用マスクと呼ぶ。また、以下の実施例においては、５倍の露光用マスク、即ち、レジストパターンの設計サイズを１とした場合、露光用マスクに形成されるマスクパターンの設計サイズが５である露光用マスクを用いる。尚、以下の記載において、パターンに関連する長さや大きさは、特に断りの無い限り、レジストパターン（転写パターン）上に換算した長さや大きさである。露光用マスクに形成されたマスクパターンの長さや大きさを求める場合には、レジストパターン（転写パターン）上に換算した長さや大きさを、例えば５倍すればよい。更には、特に断りの無い限り、長さや幅の単位は「ｎｍ」である。
【００３７】
［工程−１００］
先ず、露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求めた。
【００３８】
具体的には、露光用マスクをレベンソン型位相シフトマスクとした。そして、ラインピッチＰmを、以下の表１のとおりとした。
【００３９】
［表１］
ｎ      Ｐn（ｎｍ）
１      ２２０
２      ２６０
３      ３００
４      ４００
５      ５００
６      ７００
７      ９５０
８    １２００
【００４０】
また、ラインピッチＰmにおける最小幅をＭＬ(m,1)、最大幅をＭＬ(m,N)としたとき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)等は、
ＭＬ(m,n)＝ＭＬ(m,1)＋１０×（ｎ−１）
ＭＬ(m,N)＝ＭＬ(m,1)＋１０×（Ｎ−１）
の関係にある。更には、マスクパターン・ライン長を８００ｎｍとし、各ラインピッチＰmにおいて、図２に模式的に示すように、８本のマスクパターン・ラインを設けた。尚、図２中、「０度」及び「１８０度」は、各マスクパターンを通過する露光光の位相を意味する。
【００４１】
そして、このような露光用マスクを用いて、露光用マスクに設けられたマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に実際のプロセスにおいて転写し（露光し）、レジスト材料層を通常の方法で現像まで行い、得られたレジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を、実測値として求めた。尚、マスクパターン・ラインの長さ方向中央部においてレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を測定した。尚、この実測値であるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)には、光近接効果の影響が含まれ、更には、従来の技術で説明した各種の誤差要素・誤差要因が含まれており、真値との間に差異が存在する。
【００４２】
併せて、レジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)の検証のために、市販のリソグラフィ・シミュレーターである  Ｐｒｏｌｉｔｈ（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ）を使用して、シミュレーションにて、レジストパターン・ライン幅を求めた。尚、シミュレーションモデルとして、集約（レジスト）パラメータモデル（ＬＰＭ）を使用した。
【００４３】
ここで、露光条件、使用レジスト材料層の仕様を、以下の表２のとおりとした。
【００４４】
［表２］
光源波長                    ：１９３ｎｍ
レンズ開口数（ＮＡ）        ：０．７０
コヒーレンスファクター（σ）：０．３０
照明形状                    ：通常照明
レジスト材料層膜厚          ：２５０ｎｍ
レジストコントラスト        ：１２
レジスト材料の吸収係数      ：０．８μｍ-1
レジスト材料の拡散長        ：１０ｎｍ
【００４５】
ここで、レジストコントラストとは、或る光量に対してどの程度レジスト材料が感光するかの指標であり、レジスト材料の拡散長は、レジスト材料が露光、現像されたとき、露光によって生成したプロトンが移動する距離を示しており、レジスト材料層に形成されたパターン像のボケの状態を示す指標である。
【００４６】
Ｐm（ｍ＝１，２・・・８）のそれぞれにおける、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を実測して求めた結果を、図３の（Ａ）、（Ｂ）、図４の（Ａ）、（Ｂ）、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図６の（Ａ）、（Ｂ）のグラフに黒菱形印で示す。
【００４７】
［工程−１１０］
次に、ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数（曲線）を得た。このようなレジストパターン・ライン幅関数を、図３の（Ａ）、（Ｂ）、図４の（Ａ）、（Ｂ）、図５の（Ａ）、（Ｂ）、図６の（Ａ）、（Ｂ）のグラフにおいて、２次関数の曲線で示す。ここで、最小自乗法に基づき、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めた。また、一般的なレジストパターン・ライン幅関数ＤＲを図７に示す。尚、露光用マスクがレベンソン型位相シフトマスクである場合、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲは、マスクパターン・ライン幅をＭＬとしたとき、２次関数、
ＤＲ（ＭＬ）＝ａ0＋ａ1・ＭＬ＋ａ2・ＭＬ2
で表現できることが、経験的に知られている。ここで、ａ0，ａ1，ａ2は係数である。
【００４８】
［工程−１２０］
次いで、所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求めた。
【００４９】
具体的には、例えば、ラインピッチＰ3＝３００ｎｍ、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(3,5)＝１１０ｎｍに対して、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲ3（図４の（Ａ）参照）にマスクパターン・ライン幅ＭＬ(3,5)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(3,5)を求めることができる。
【００５０】
［工程−１３０］
その後、マスクパターン・ライン幅を固定して、ラインピッチを独立変数、レジストパターン・ライン幅計算値を従属変数としたＮ本の光近接効果補正曲線（その内の１本を図８に示す）を求めた。
【００５１】
［工程−１４０］
次に、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行った。具体的には、例えば、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ’が所望の値となるときのマスクパターン・ライン幅ＭＬ’を光近接効果補正曲線に基づき逆算して求めることで、マスクパターン・ライン幅の補正を行うことができる。即ち、逆算して求められたマスクパターン・ライン幅ＭＬ’を有するマスクパターンを露光用マスクに形成すれば、係るマスクパターンを基体上に形成されたレジスト材料層に転写したとき、レジストパターンにおいてレジストパターン・ライン幅（＝ＣＲＬ’）を得ることができる。その後、マスクパターンに対して、周知の光近接効果補正を実行する。
【００５２】
［工程−１５０］
そして、補正後の設計パターンデータから電子線描画用パターンデータを作成する。電子線描画用パターンデータの作成方法は、ラスタ走査方式あるいはベクタ走査方式といった如何なる電子線描画装置を用いるかに依存するが、公知の方法にて行うことができる。即ち、例えば、補正後の描画フォーマットの設計パターンデータを電子線描画装置にて電子線偏向用データ（電子線描画用パターンデータに相当する）に変換し、アパーチャーを変動させることで設計パターンデータと同形状の電子線照射を行う。
【００５３】
尚、設計パターンデータがストリームフォーマットである場合の描画用パターンデータの作成にあっては、例えば、設計パターンデータをビットマップ化し、次いで、係るビットマップ化されたデータに基づき本発明の光近接効果補正方法を実行してマスクパターンの補正を行い、マスクパターンの補正がなされた設計パターンデータを得ることができる。尚、得られた設計パターンデータはストリームフォーマットであり、係るフォーマットの設計パターンデータを、例えば描画フォーマットに既知の方法で変換する。そして、補正後の描画フォーマットの設計パターンデータから描画用パターンデータを作成する。
【００５４】
尚、こうして求められたＮ本の光近接効果補正曲線に、マスクパターン・ライン幅ＭＬ＝１１０ｎｍを代入したときのレジストパターン・ライン幅計算値、及び、［工程−１００］において得られたレジストパターン・ライン幅の実測値、更には、シミュレーションにて求めたレジストパターン・ライン幅（シミュレーション値）を、以下の表３に示し、更には、図９に示す。
【００５５】
2006156864.tif 000003
【００５６】
レジストパターン・ライン幅計算値とレジストパターン・ライン幅の実測値とを比較すると、ラインピッチが３００ｎｍ及び４００ｎｍにおいて、３ｎｍ程度の差異が生じていることが判るが、この差異は、特に、寸法計測を始めとした従来の技術で説明した各種の誤差要素・誤差要因に起因していると考えられる。
【００５７】
このように、光近接効果補正曲線を求めておくことで、マスクパターン・ライン幅ＭＬn及びラインピッチ（図８では、「Ａ」で示す）が決まれば、レジストパターン・ライン幅計算値が求まり、マスクパターン・ライン幅を基準として、レジスト材料層に形成されるレジストパターン・ライン幅が、光近接効果によって、どの程度、変化するか、高い精度で求めることができる。言い換えれば、高い精度で光近接効果補正を行うことが可能となる。しかも、このような光近接効果補正曲線を求めるための基礎データであるレジストパターン・ライン幅関数は、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき求められるので、より具体的には、最小自乗法にて求められるので、レジストパターン・ライン幅関数それ自体に含まれる誤差を少なくすることができるし、露光用マスク、トラック（塗布／現像）、露光装置、材料（レジスト材料／反射防止膜）、寸法計測のそれぞれの誤差要素・誤差要因が緩和されたレジストパターン・ライン幅関数を得ることができる。
【００５８】
また、実測値には、従来の技術において説明したように、様々な誤差要因が含まれるが、実施例１にあっては、近似、補間されたレジストパターン・ライン幅関数に基づきレジストパターン・ライン幅計算値を得ているため、実測１点当たりの誤差を統計的に小さく抑えることができる。これにより、所謂、飛びデータ（レジストパターン・ライン幅関数を基準としたとき、レジストパターン・ライン幅関数から異常に逸脱したデータ）を光近接効果補正の基礎データとして使用することがなくなるので、光近接効果補正におけるＯＰＣモデル精度の向上を図ることができる。ここで、ＯＰＣモデルとは、モデルベースＯＰＣの際に使用するモデルであり、誤差の少ない実験値（測長値）でのモデリングがＯＰＣの高精度化には不可欠になっている。図９に示したように、ラインピッチが３００ｎｍ及び４００ｎｍにおいて、３ｎｍの差異が生じているが、シミュレーション値とも突き合わせて考えると、実測測定値に誤差が含まれていると考えるのが妥当である。そして、レジストパターン・ライン幅関数に、マスクパターン・ライン幅を代入することで得られたレジストパターン・ライン幅計算値を、光近接効果補正の基礎データとして使用するので、光近接効果補正におけるＯＰＣモデル精度の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００５９】
実施例２は、実施例１の変形である。実施例１にあっては、露光用マスクをレベンソン型位相シフトマスクとした。一方、実施例２にあっては、露光用マスクを、遮光領域と光透過領域から構成された、所謂バイナリーマスク、及び、ハーフトーン型位相シフトマスクとした。
【００６０】
［工程−２００］
実施例１の［工程−１００］と同様にして、先ず、露光用マスクにおける、ラインピッチＰm（ここで、ｍ＝１，２，３・・・，Ｍ）、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎ）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求める。ラインピッチＰmを、表１のとおりとし、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)、マスクパターン・ライン長、各ラインピッチにおけるマスクパターン・ラインの本数、レジストパターン・ライン幅の測定箇所、レジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求める具体的な方法を、実施例１と同様とした。
【００６１】
ここで、露光条件、使用レジスト材料層の仕様を、以下の表４のとおりとした。
【００６２】
［表４］
光源波長                    ：１９３ｎｍ
レンズ開口数（ＮＡ）        ：０．７５
コヒーレンスファクター（σ）：０．８５
照明形状                    ：２／３輪帯照明
レジスト材料層膜厚          ：２５０ｎｍ
レジストコントラスト        ：１２
レジスト材料の吸収係数      ：０．８μｍ-1
レジスト材料の拡散長        ：２５ｎｍ
【００６３】
［工程−２１０］
次に、［工程−１１０］と同様にして、ラインピッチＰmを固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第ｍ番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求めるといった操作を、ｍ＝１からｎ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得る。
【００６４】
一例として、ラインピッチＰ3＝３００ｎｍにおける、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(3,n)（ここで、ｎ＝１，２，３・・・，Ｎであり、Ｎ＝１８）を有するマスクパターンを、基体上に形成されたレジスト材料層に転写して、レジストパターンにおけるレジストパターン・ライン幅ＲＬ(3,n)を実測した結果を、図１０及び図１１のグラフに黒菱形印で示す。ここで、図１０は、露光用マスクをバイナリーマスクとした場合を示し、図１１は、露光用マスクをハーフトーン型位相シフトマスクとした場合を示す。尚、ＭＬ(m,1)＝８０ｎｍ、ＭＬ(m,N)＝１７０ｎｍである。
【００６５】
例えば、ラインピッチＰmをｍ＝３、即ち、Ｐ3＝３００ｎｍに固定したときの、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(3,n)とレジストパターン・ライン幅ＲＬ(3,n)との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数とした、第３番目のレジストパターン・ライン幅関数ＤＲ3を求めた結果を、図１０及び図１１の曲線に示す。ここで、露光用マスクがバイナリーマスクあるいはハーフトーン型位相シフトマスクであるの場合、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲは、マスクパターン・ライン幅をＭＬとしたとき、３次関数、
ＤＲ（ＭＬ）＝ａ0＋ａ1・ＭＬ＋ａ2・ＭＬ2＋ａ3・ＭＬ3
で表現できることが、経験的に知られている。ここで、ａ0，ａ1，ａ2，ａ3は係数である。
【００６６】
尚、このようなレジストパターン・ライン幅関数ＤＲを、各ラインピッチＰmにおいて作成する。即ち、ｍ＝１からｍ＝Ｍまで、Ｍ回、行い、Ｍ本のレジストパターン・ライン幅関数を得る。ここで、最小自乗法に基づき、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを求める。
【００６７】
［工程−２２０］
次いで、［工程−１２０］と同様にして、所望のラインピッチＰi（但し、ｉは１乃至Ｍのいずれか一の整数）及びマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)（但し、ｊは１乃至Ｎのいずれか一の整数）において、レジストパターン・ライン幅関数ＤＲiにマスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)を代入することで、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)を求める。
【００６８】
［工程−２３０］
その後、マスクパターン・ライン幅を固定して、ラインピッチを独立変数、レジストパターン・ライン幅計算値を従属変数としたＮ本の光近接効果補正曲線を求める。
【００６９】
［工程−２４０］
次に、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行う。具体的には、例えば、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ’が所望の値となるときのマスクパターン・ライン幅ＭＬ’を逆算して求めることで、マスクパターン・ライン幅の補正を行うことができる。即ち、逆算して求められたマスクパターン・ライン幅ＭＬ’を有するマスクパターンを露光用マスクに形成すれば、係るマスクパターンを基体上に形成されたレジスト材料層に転写したとき、レジストパターンにおいてレジストパターン・ライン幅（＝ＣＲＬ’）を得ることができる。その後、マスクパターンに対して、周知の光近接効果補正を実行し、更に、実施例１の［工程−１５０］と同様の工程を実行する。
【実施例３】
【００７０】
実施例３も、実施例１の変形である。実施例３にあっても、露光用マスクをレベンソン型位相シフトマスクとしたが、ラインピッチＰmを、以下の表５のとおりとした。
【００７１】
［表５］
ｎ        Ｐn（ｎｍ）
１        ２００
２        ２２０
３        ２４０
４        ２６０
５        ３００
６        ４００
７        ５００
８        ７００
９        ９５０
１０      １２００
【００７２】
また、マスクパターン・ライン長を、４８０ｎｍ、６００ｎｍ、６８０ｎｍ、８００ｎｍ、１０００ｎｍ、及び、１４００ｎｍとした。更には、ラインピッチＰmにおける最小幅をＭＬ(m,1)、最大幅をＭＬ(m,N)としたとき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(m,n)等は、
ＭＬ(m,n)＝ＭＬ(m,1)＋１０×（ｎ−１）
ＭＬ(m,N)＝ＭＬ(m,1)＋１０×（Ｎ−１）
の関係にある。各ラインピッチＰmにおいて、図２に模式的に示したと同様に、８本のマスクパターン・ラインを設けるものとし、実施例１と同じ方法に基づき、マスクパターン・ラインの長さ方向中央部において、レジストパターン・ライン幅ＲＬ(m,n)を求めた。また、露光条件、使用レジスト材料層の仕様は、表２と同様とした。
【００７３】
そして、実施例１の［工程−１００］〜［工程−１４０］と同様の工程を実行し、マスクパターン・ライン幅ＭＬnを固定したときの、ラインピッチを独立変数、レジストパターン・ライン幅計算値を従属変数とした、レジストパターン・ライン幅に関するＮ本の光近接効果補正曲線を求め、更には、レジストパターン・ライン幅計算値ＣＲＬ(i,j)に基づき、マスクパターン・ライン幅ＭＬ(i,j)の補正を行った。
【００７４】
更には、こうして得られたマスクパターン／レジストパターンにおけるライン幅の関係に基づき、Ｋｅｒｎｅｌ  Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎの手法に基づくモデルベースにより得られたレジストパターン・ライン幅と、実施例１の［工程−１００］と同様の工程を実行して得られたレジストパターン・ライン幅実測値との差分を求めた。その結果を、図１２に示す。
【００７５】
全てのパターンでモデリングより算出された値と実測値の差分が±８ｎｍ以下に押さえられれば精度の良いモデルとされているが、実施例３にあっては、誤差を抑えた値をモデリング対象データとしているため、差分を±６ｎｍ以下に押さえることができた。
【実施例４】
【００７６】
実施例４は、本発明の電子線描画方法、並びに、本発明の露光用マスクの作製方法に関する。
【００７７】
即ち、実施例４における電子線描画方法に関しては、例えば半導体装置を製造するための複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づき基体上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行う。実施例４における基体はマスクブランクスである。そして、露光用マスク及びその作製方法に関しては、その後、電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングする。尚、設計パターンデータの設計パターンデータに対する光近接効果補正は、実施例１あるいは実施例２にて説明した本発明のマスクパターンの補正方法に基づき行う。
【００７８】
実施例４においては、具体的には、図１３の（Ａ）に模式的な一部断面図を示すように、基体として、露光光に対して透明なガラス基板１０の表面に金属から成る遮光用薄層１１を形成したマスクブランクスを用いたが、このような構成のマスクブランクスに限定するものではない。そして、遮光用薄層１１の上に、例えばポジ型の電子線レジスト１２を塗布し、実施例１と同様の方法にて作成された電子線描画用パターンデータに基づき、電子線レジスト１２に対して電子線描画を行う。この状態を図１３の（Ｂ）に示すが、斜線を付した電子線レジスト１２の部分は電子ビームにて描画された部分である。
【００７９】
次いで、電子線レジスト１２を現像した後（図１３の（Ｃ）参照）、パターニングされた電子線レジスト１２をエッチング用マスクとして、マスクブランクス、より具体的には遮光用薄層１１をエッチングする。こうして、図１３の（Ｄ）に示す構造を有する露光用マスク（マスタマスク）を作製することができる。
【実施例５】
【００８０】
実施例５も本発明の電子線描画方法に関し、より詳しくは、半導体基板等の基体上に形成された電子線レジストへ電子ビームを直接描画する電子線描画方法に関する。実施例５においては、図１４の（Ａ）に模式的な一部断面図を示すように、基体は、半導体基板２０の上方に形成されたアルミニウム系合金から成る金属層２２から構成されているが、このような構造に限定するものではない。尚、参照番号２１は半導体基板２０上に形成された層間絶縁層である。そして、実施例５における電子線描画方法に関しては、例えば半導体装置を製造するための複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータを補正し、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づき基体である金属層２２上に形成された電子線レジスト２３に対して電子線描画を行う。この状態を図１４の（Ｂ）に示すが、斜線を付した電子線レジスト２３の部分は電子ビームにて描画された部分である。尚、設計パターンデータの補正は、実施例１にて説明した本発明の光近接効果補正方法に基づき行う。
【００８１】
次いで、電子線レジスト２３を現像した後（図１４の（Ｃ）参照）、パターニングされた電子線レジスト２３をエッチング用マスクとして、基体、より具体的には金属層２２をエッチングする。こうして、図１４の（Ｄ）に示す構造を作製することができる。
【実施例６】
【００８２】
実施例６は、本発明の露光方法、並びに、本発明の半導体装置の製造方法に関する。即ち、露光方法に関しては、例えば複数の設計パターンをデータ化した設計パターンデータに対して光近接効果補正を行い、得られた補正後の設計パターンデータから作成された電子線描画用パターンデータに基づきマスクブランクス上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行う。その後、この電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングすることで作製された露光用マスクを使用する。そして、この露光用マスクに露光光を照射し、露光用マスクに形成されたマスクパターンを基体上に形成されたフォトレジストに転写する。半導体装置の製造方法に関しては、露光用マスクに形成されたマスクパターンを基体上に形成されたフォトレジストに転写した後、このフォトレジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いて基体をエッチングする。尚、設計パターンデータの光近接効果補正は、実施例１にて説明した本発明の光近接効果補正方法に基づき行う。
【００８３】
実施例６においては、具体的には、図１５の（Ａ）に模式的な一部断面図を示すように、基体は、半導体基板３０の上方に形成されたアルミニウム系合金から成る金属層３２から構成されているが、これに限定するものではない。尚、参照番号３１は半導体基板３０上に形成された層間絶縁層である。そして、金属層３２の上に、例えばポジ型のフォトレジスト３３を塗布する。尚、実施例１と同様の方法にて作成された電子線描画用パターンデータに基づき、マスクブランクス上に形成された電子線レジストに対して電子線描画を行った後、電子線レジストを現像して得られたエッチング用マスクを用いてマスクブランクスをエッチングすることで作製された露光用マスク３４を使用する。そして、露光用マスク３４に露光光を照射し、露光用マスク３４に形成されたマスクパターンを基体である金属層３２上に形成されたフォトレジスト３３に転写する。この状態を図１５の（Ｂ）に示すが、斜線を付したフォトレジスト３３の部分がパターン転写部分である。
【００８４】
次いで、フォトレジスト３３を現像した後、パターニングされたフォトレジスト３３をエッチング用マスクとして、基体、より具体的には金属層３２をエッチングする。こうして、図１５の（Ｃ）に示す構造を有する半導体装置を製造することができる。
【００８５】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて使用した材料や各種条件は例示であり、適宜変更することができる。また、実施例１や実施例２にて説明した光近接効果補正方法等における各工程も変更することが可能である。場合によっては、設計パターンデータを補正しながら、係る補正された設計パターンデータから直ちに電子線描画用パターンデータを作成し、この電子線描画用パターンデータに基づき電子線描画を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】図１は、実施例１のレジストパターン・ライン幅の算出方法を説明するための流れ図である。
【図２】図２は、実施例１において用いられたマスクパターン・ラインを模式的に示す図である。
【図３】図３の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１において、ラインピッチを２２０ｎｍ及び２６０ｎｍに固定したときの、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値、及び、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数としたレジストパターン・ライン幅関数を求めた結果を示すグラフである。
【図４】図４の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１において、ラインピッチを３００ｎｍ及び４００ｎｍに固定したときの、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値、及び、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数としたレジストパターン・ライン幅関数を求めた結果を示すグラフである。
【図５】図５の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１において、ラインピッチを５００ｎｍ及び７００ｎｍに固定したときの、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値、及び、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数としたレジストパターン・ライン幅関数を求めた結果を示すグラフである。
【図６】図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、実施例１において、ラインピッチを９５０ｎｍ及び１２００ｎｍに固定したときの、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値、及び、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数としたレジストパターン・ライン幅関数を求めた結果を示すグラフである。
【図７】図７は、一般的なレジストパターン・ライン幅関数ＤＲmを示すグラフである。
【図８】図８は、光近接効果補正曲線を模式的に表すグラフである。
【図９】図９は、実施例１において求められた光近接効果補正曲線に、マスクパターン・ライン幅ＭＬ＝１１０ｎｍを代入したときのレジストパターン・ライン幅計算値、及び、レジストパターン・ライン幅の実測値、更には、シミュレーションにて求めたレジストパターン・ライン幅（シミュレーション値）を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実施例２において、露光用マスクをバイナリーマスクとし、ラインピッチ３００ｎｍに固定したときの、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数としたレジストパターン・ライン幅関数を求めた結果を示すグラフである。
【図１１】図１１は、実施例２において、露光用マスクをハーフトーン型位相シフトマスクとし、ラインピッチ３００ｎｍに固定したときの、マスクパターン・ライン幅とレジストパターン・ライン幅実測値との関係に基づき、マスクパターン・ライン幅を独立変数、レジストパターン・ライン幅を従属変数としたレジストパターン・ライン幅関数を求めた結果を示すグラフである。
【図１２】図１２は、モデルベースによる光近接効果補正を行い、更には、リソグラフィ・シミュレーターを用いて得られたレジストパターン・ライン幅と、レジストパターン・ライン幅実測値との差分を求めた結果を示すグラフである。
【図１３】図１３の（Ａ）〜（Ｄ）は、実施例４を説明するための、マスクブランクス等の模式的な一部断面図である。
【図１４】図１４の（Ａ）〜（Ｄ）は、実施例５を説明するための、半導体基板等の模式的な一部断面図である。
【図１５】図１５の（Ａ）〜（Ｃ）は、実施例６を説明するための、半導体基板等の模式的な一部断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１０・・・ガラス基板、１１・・・遮光用薄層、１２・・・電子線レジスト、２０，３０・・・半導体基板、２１，３１・・・層間絶縁層、２２，３２・・・金属層、２３・・・電子線レジスト、３３・・・フォトレジスト
【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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