(57)【要約】【課題】荷電粒子ビーム露光における近接効果補正の計算時間、描画時間、計算に用いるハードウエアのメモリ必要量の増大をまねくこと無く効率よくマスク描画データを作成する方法を提供する。【解決手段】リソグラフィ及びエッチングにおける近接効果の影響でウエハに転写すべきパターンに変換差を生じるのを防止するために、マスク上のパターンに予め適切な補正を加えた（以下光近接効果補正と称する）フォトマスクを荷電ビーム描画で作製するに際し、荷電ビーム描画に先立って行う荷電ビームによる近接効果補正のための追加照射用のデータ作成において、光近接効果補正を行わないデータを入力データとして追加照射用のデータを作成する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィ及びエッチングにおける近接効果の影響でウエハに転写すべきパターンに変換差を生じるのを防止するために、マスク上のパターンに予め適切な補正を加えた（以下光近接効果補正と称する）フォトマスクを荷電ビーム描画で作製するに際し、荷電ビーム描画に先立って行う荷電ビームによる近接効果補正のための追加照射用のデータ作成において、光近接効果補正を行わないデータを入力データとして追加照射用のデータを作成することを特徴とするフォトマスク描画データ作成方法。
【請求項２】
請求項１において、光近接効果補正を行っていないデータを一律サイジングして入力データとし、追加照射用のデータを作製することを特徴とするマスク描画データ作成方法。
【請求項３】
光近接効果補正を施したフォトマスクを荷電ビーム描画で作製するに際し、荷電ビーム描画に先立って行う荷電ビームによる近接効果補正を目的とする照射量設定において、光近接効果補正を行わないデータを入力データとして照射量設定のための計算を行うことを特徴とするマスク描画データ作成方法。
【請求項４】
請求項３において、光近接効果補正を行っていないデータを一律サイジングして入力データとし、照射量設定のための計算を行うことを特徴とするマスク描画データ作成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体製造工程及びそこで用いられるフォトマスクに関わり、特に微細パターン形成に適した半導体製造工程に用いるマスク描画データ作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩ高集積化に伴い、パターンサイズの縮小、設計データの増加が進んでいる。特に近年盛んに適用が検討されている光近接効果補正技術を適用すると、フォトマスクのデータや、フォトマスクに含まれるごく微小のパターンの数は一層増大する。光近接効果補正（ＯＰＣ）とは、光の回折やレジスト現像、エッチング等の影響でパターンが所望通りに仕上がらない光近接効果を補正するために、予め近接効果を見越してマスクパターンを変形しておく補正方法のことである。
【０００３】
ＯＰＣを行う場合の問題点として、微小図形が生成する以外にパターンデータ量が増大する。補正前と補正後で比較したデータ量の増大は、線幅補正のみを行ういわゆる１次元補正で２倍前後、コーナー丸めを補正するためのセリフ等を付けたいわゆる２次元補正で４〜７倍程度と言われている。補正データ量が増大することにより、マスクデータ処理の時間が増大する、マスク描画時間が増大する（ベクタースキャンのマスク描画装置の場合）、電子ビーム描画における近接効果の補正処理時間が増大するといった問題点が生じる。
【０００４】
この内、マスクデータ処理はオフラインで行えるため、プロセス全体を律速することはないが、マスク描画時間、また描画と並行して近接効果補正処理が行われる場合は、これらの処理時間の増大が、そのままプロセス全体のターンアラウンドタイムを増大させる。
【０００５】
一方、電子ビームの後方散乱に起因する近接効果の補正方法については様々な方法が提案されているが、現在主流となっている手法としては以下のようなものがある。
【０００６】
第一の手法としては、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　ｖｏｌ．　５４，　ｐ３５７（１９８３）でＧ．Ｏｗｅｎ　らによって述べられているＧｈｏｓｔ法と呼ばれる手法がある。本補正方法では、目的のパターンを通常のビームを絞った状態で描画し、そのあと後方散乱の広がり程度にビームをぼかし、このビームで白黒反転させたパターンを追加する。この追加露光によりバックグラウンドを全ての場所で一定にすることが可能になる。
【０００７】
第二の手法としては、Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｖａｃｕｕｍ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｖｏｌ．　１５，　ｐ９３１（１９７８）でＭ．　Ｐａｒｉｋｈ　らによって述べられている照射量補正という方法がある。本補正方法では、電子ビームで描画される要素図形のドーズを変化させることにより、露光されたレジスト各ポイントでのエネルギー密度が一定になるようにする。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、ＯＰＣを施したマスクをＧｈｏｓｔ法に基づき近接効果補正する場合には、ＯＰＣ後のパターンを白黒反転して追加露光用のデータを作成するが、ＯＰＣ後の複雑なパターンの反転データは、ＯＰＣ補正前の反転データと比較して複雑であり、データ量が増加している。したがって、追加露光のショット数が増え、マスク描画時間が増大する。
【０００９】
また、光近接効果補正を施したマスクデータを第二の手法（照射量補正）に基づき近接効果補正をして作成する場合には、マスクデータに基づき各ショットの最適ドーズ量を計算する。マスクデータが光近接効果補正によって複雑になると、照射量補正計算の入力データ量が増大し、計算時間も増大する。
【００１０】
本発明は、上記の事情を考慮して成されたもので、その目的とする所は、光近接効果補正によって微細なパターンが生じても、マスク描画精度に悪影響を与えないようなマスク描画データを作成するためのデータ処理方法を提供することにある。
【００１１】
また、荷電粒子ビーム露光における近接効果補正の計算時間、描画時間、計算に用いるハードウエアのメモリ必要量の増大をまねくこと無く効率よくマスク描画データを作成する方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、次のような構成を採用している。
（１）リソグラフィ及びエッチングにおける近接効果の影響でウエハに転写すべきパターンに変換差を生じるのを防止するために、マスク上のパターンに予め適切な補正を加えた（以下光近接効果補正と称する）フォトマスクを荷電ビーム描画で作製するに際し、荷電ビーム描画に先立って行う荷電ビームによる近接効果補正のための追加照射用のデータ作成において、光近接効果補正を行わないデータを入力データとして追加照射用のデータを作成することを特徴とする。
【００１３】
（１―１）光近接効果補正を行っていないデータを一律サイジングして入力データとし、追加照射用のデータを作製すること。
【００１４】
（２）光近接効果補正を施したフォトマスクを荷電ビーム描画で作製するに際し、荷電ビーム描画に先立って行う荷電ビームによる近接効果補正を目的とする照射量設定において、光近接効果補正を行わないデータを入力データとして照射量設定のための計算を行うことを特徴とする。
【００１５】
（２―１）光近接効果補正を行っていないデータを一律サイジングして入力データとし、照射量設定のための計算を行うこと。
【００１６】
本発明によれば、マスク描画装置の解像限界を超えた微細なテクスチャを持つパターンが単純化されるため、マスク作成の精度を劣化させることなく、データ量を削減することが可能になる。特に可変成形の電子ビーム露光装置を使用する場合には、微小ショットを低減することが出来、微小ショットに起因する寸法精度の悪化を防ぐことが出来る。
【００１７】
本発明によれば、ＧＨＯＳＴ法に適用した場合には、光近接効果補正によりレイアウトが複雑化しデ−タ量が増大していても、それに影響されること無く、追加照射を行うことが出来、描画時間を短縮することが可能である。
【００１８】
一方、本発明を照射量補正に適用した場合には、光近接効果補正によりレイアウトが複雑化しデ−タ量が増大していても、それに影響されること無く、照射量計算を行うことが出来、計算時間を短縮し、計算に用いるハードウエア資源を節約することが可能である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
【００２０】
（第一の実施例）
図１は、本発明の第一の実施形態に係わるフォトマスク作製方法を説明するためのフローチャートである。本発明をＧＨＯＳＴ法に適用する場合を示している。マスク描画データを作成した後、荷電粒子ビーム描画装置を使用して、まず光近接効果補正を行ったパターン部分を描画する。続いて、追加照射用として、光近接効果未補正データの反転パターンを描画する。
【００２１】
図２はマスク描画データ作成のステップを詳しく説明したフローチャートであり、設計パターンが図３（ａ）である場合を例に説明する。この設計パターンはＤＲＡＭのビット線のレイアウトの一部で、ダマシンプロセスで形成するため、パターンのある部分のレジストが除去される。
【００２２】
設計データ（Ｓ１）を入力し、いわゆるマスクデータ処理を行う（Ｓ２）。マスクデータ処理には、白黒反転、層間演算、太め／細めサイジング、スケーリング等が含まれる。本実施例ではマスク描画、ウエハプロセス共ポジレジストを使用することにし、図３（ａ）は抜きパターンであるので描画データでの反転は必要無い。従ってこの場合、設計データ（Ｓ１）とマスクデータ０（Ｓ３）は同一である。続いてマスクデータ０に対し光近接効果補正を行い（Ｓ４）、マスクデータ１（Ｓ５）を作成する。図３（ｂ）には図３（ａ）を光近接効果補正を行った結果を示す。続いてマスクデータ１（Ｓ５）に対し、マスクプロセス分のサイジング処理を行い（Ｓ６）、パターン部分の描画データ（Ｓ７）を作成する。Ｓ６は、マスクプロセスで生ずる変換差を補正するために行う。例えばマスクウエットエッチングの段階でウエハ上に換算して２５ｎｍの太りが生じるプロセスを適用した場合には、Ｓ６において予め一律２５ｎｍ細らせておく。図３（ｂ）にマスクプロセス分のサイジングを行った結果が図３（ｃ）となる。
【００２３】
一方、追加照射用のデータは次のような手順で作成する。まず、光近接効果未補正のデータをマスクプロセス分サイジングしてマスクデータ０‘を作成する（Ｓ６’）。この結果を図３（ｄ）に示す。続いてマスクデータ０’を白黒反転して（Ｓ９）、追加照射用のパターン描画データ（Ｓ１０）を作成する。図３（ｄ）を白黒反転した結果を図３（ｅ）に示す。図３（ｅ）の分割線は可変成形ビームのショット分割線に相当し、この領域での追加照射用のショット数はおおよそ１１３で、従来法と比較して１／６程度に減少する。従って追加照射に要する時間もおおよそ１／６に短縮される。
【００２４】
描画パターンの精度に関しては以下のように考察される。図３（ｃ）において線幅の最大補正量の箇所では、補正量が１８．７５ｎｍになっている。単純化のため、０．１５μｍのラインアンドスペースで、ラインのそれぞれのエッジに１８．７５ｎｍの補正が行われた場合を想定する。この場合、本方法による面積の誤差の割合は、大きく見積もっても単位面積当たり１８．７５／１５０程度である。追加照射は１度めの照射の約１／３のドーズで行われるため、０．１５μｍラインに与えられる照射量の誤差の割合は全体の照射量の約（１８．７５／１５０）＊（１／３）＝１／２４になる。図４は加速電圧５０ｋｅＶの場合の、照射量と線幅誤差（４倍体マスク上）の関係を表している。仕上がり線幅のねらい目は６００ｎｍ、これに相当する照射量は２６．３μＣ　／ｃｍ２　であるが、ここから照射量が２６．３＊１／２４すなわち約１．１μＣ　／ｃｍ２　ずれた場合の線幅変動は１２ｎｍ（マスク上）で、ウエハ上では３ｎｍとなる。この線幅誤差は０．１５μｍデザインルールのパターンを描画する上では無視できるものである。
【００２５】
ウエハに適用するプロセスによっては、エッチングのバイアス量が片側数１０ｎｍ（ウエハ上）と非常に大きい場合もある。このような場合には、光近接効果補正を行なっていないデータをエッチングのバイアス分一律サイジングしてから、前述したフォトマスク作製方法を行なっても良い。
【００２６】
本実施例では、可変成形ビームの描画装置を使用する場合を例に説明したが、丸ビームの描画装置についても同様の処理を行うことが可能である。
【００２７】
また、本実施例では説明しなかったが、本発明と請求項１から１１のいずれかを組み合わせて行ってもよい。すなわち図２のＳ１〜Ｓ１０の間で、図形の単純化処理を行うことが可能である。
【００２８】
（第二の実施例）
図５は、本発明の第二の実施形態に係わるフォトマスク作製方法を説明するためのフローチャートである。本発明を照射量補正法に適用する場合を示している。照射量補正に際しては、特開平４−２１２４０７で示される代表図形法を取り入れることにする。
【００２９】
マスク描画データを作成し、各々のショットに与える照射量を計算する。この時、光近接効果未補正データを入力として照射量の計算を行う。マスク描画に際しては、各々のショットに対し計算された照射量で照射する。
【００３０】
図６はマスク描画データ作成と照射量計算のステップを詳しく説明したフローチャートであり、設計パターンが図７（ａ）である場合を例に説明する。この設計パターンはＤＲＡＭのビット線のレイアウトの一部で、ダマシンプロセスで形成するため、パターンのある部分のレジストが除去される。
【００３１】
設計データ（Ｓ１）を入力し、いわゆるマスクデータ処理を行う（Ｓ２）。マスクデータ処理には、白黒反転、層間演算、サイジング、スケーリング等が含まれる。本実施例ではマスク描画、ウエハプロセス共ポジレストを使用することにし、図７（ａ）は抜きパターンであるので描画データでの反転は必要無い。従って設計データ（Ｓ１）とマスクデータ０（Ｓ３）は同一である。続いてマスクデータ０に対し光近接効果補正を行い（Ｓ４）、マスクデータ１（Ｓ５）を作成する。図７（ｂ）には図７（ａ）に対して光近接効果補正を行った結果を示す。続いてマスクデータ１（Ｓ５）に対し、マスクプロセス分のサイジング処理を行い（Ｓ６）、パターン部分の描画データ（Ｓ７）を作成する。Ｓ６はマスクプロセスで生ずる変換さを補正するために行う。例えばマスクウエットエッチングの段階でウエハ上に換算して２５ｎｍの太りが生じるプロセスを適用した場合には、Ｓ６において予め一律２５ｎｍ細らせておく。図７（ｂ）にマスクプロセス分のサイジングを行った結果が図７（ｃ）となる。
【００３２】
一方、照射量の計算は以下の手順で行う。光近接効果未補正のマスクデータ０をマスクプロセス分サイジングし（Ｓ６‘）、マスクデータ０’（Ｓ８）を作成する。この結果を図７（ｄ）に示す。このマスクデータ０‘を照射量計算（代表図形法）に入力して代表図形法により照射量を計算する（Ｓ９）。図７（ｅ）には、光近接効果未補正のマスクデータ０’を入力し、電子線の後方散乱の広がりよりも小さく且つ、描画可能な最小図形よりも大きい小領域に分割した結果を示す。加速電圧５０ＫＶの場合小領域のサイズは２μｍＸ２μｍ取れば充分である。続いて、各小領域の内部に１個の代表図形をそれぞれ設定する。代表図形を設定する際には、光近接効果未補正のマスクデータを入力し、各小領域において、代表図形の面積及び重心位置は、描画すべきパターン全体の面積及び重心位置と一致するようにする。このようにして求めた小領域の代表図形を図７（ｆ）に示した。これらの代表図形には照射量を算出する。パターン部描画に際しては、パターン部描画データ（Ｓ７）の小領域内の各図形に対してＳ９で計算した代表図形の照射量を適用して描画する（Ｓ１１）。
【００３３】
従来は、光近接効果補正を行ってデータ量が増大したデータにおいて代表図形を計算していたが、本実施例方法のように光近接効果未補正のデータを入力することによって、代表図形計算に必要なハードウエアのメモリと計算時間を削減することが可能になる。
【００３４】
本発明によって生じる従来法と比較した場合の誤差の見積もりは実施例一に準ずる。
【００３５】
ウエハに適用するプロセスによっては、エッチングのバイアス量が片側数１０ｎｍ（ウエハ上）と非常に大きい場合もある。このような場合には、請求項４に基づき、光近接効果補正を行なっていないデータをエッチングのバイアス分一律サイジングしてから、前述したフォトマスク作製方法を行なっても良い。
【００３６】
また、本実施例では説明しなかったが、本発明と請求項１から１１のいずれかを組み合わせて行ってもよい。すなわち図６のＳ１〜Ｓ１１の間で図形の単純化処理を行うことが可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、本発明をＧＨＯＳＴ法に適用した場合には、光近接効果補正によりレイアウトが複雑化しデ−タ量が増大していても、それに影響されること無く、追加照射を行うことが出来、描画時間を短縮することが可能になる。
【００３８】
一方、本発明を照射量補正に適用した場合には、光近接効果補正によりレイアウトが複雑化しデ−タ量が増大していても、それに影響されること無く、照射量計算を行うことが出来、計算時間を短縮し、計算に用いるハードウエア資源を節約することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例を説明するためのフローチャートである。
【図２】マスク描画データ作成のステップを詳しく説明したフローチャートである。
【図３】第一の実施例を説明するための設計パターン図である。
【図４】本発明によって生じる誤差を検討するため、照射量と仕上がり寸法の関係を表した図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係わるフォトマスク作製方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】マスク描画データ作成のステップを詳しく説明したフローチャートである。
【図７】第二の実施形態を説明するための設計パターン図である。
【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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