(57)【要約】【課題】容易に短時間でマスクデータの圧縮を行うことができるマスクの製造方法と、これを用いた半導体装置の製造方法を提供する。【解決手段】被転写領域内の被転写パターンの互いに異なる一部である相補分割パターンを複数の相補マスクに振り分けて、相補データを作成し、これを描画データに変換し、各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成してマスクを形成する。相補データを作成する際に、分割対象パターン１０を相補分割し、分割したパターン１０ａ〜１０ｈおよび非分割対象パターンのうちの１つと同一の形状のパターンを分割したパターン１０ａ〜１０ｈおよび非分割対象パターンから選択された一部において検索し、同一の形状を有するパターンの組について、１つのパターン１０ａについての全データと他のパターン１０ｂ〜１０ｈについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。【選択図】    図２
2004342944.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被転写領域内の被転写パターンの互いに異なる一部である相補分割パターンを複数の相補マスクに振り分けて、相補データを作成する工程と、前記相補データを描画データに変換する工程と、前記描画データから前記各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成する工程を有するマスクの製造方法であって、
前記相補データを作成する工程が、
前記被転写パターンの少なくとも一部を相補分割する工程と、
前記相補分割したパターンおよび非分割対象パターンのうちの少なくとも１つについて、これと同一の形状のパターンを前記相補分割したパターンおよび前記非分割対象パターンから選択された一部において検索する工程と、
前記検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する工程と
を含むマスクの製造方法。
【請求項２】
前記相補分割したパターンおよび非分割対象パターンの少なくとも１つと同一の形状のパターンを検索する工程において、前記相補分割したパターンの少なくとも１つと同一の形状のパターンを、全ての前記相補分割したパターンにおいて検索する
請求項１に記載のマスクの製造方法。
【請求項３】
前記相補分割したパターンおよび非分割対象パターンの少なくとも１つと同一の形状のパターンを検索する工程の前に、前記非分割対象パターンを面積の大きさの順に並べ替えて同一の面積を有するパターン群に分類する工程をさらに有し、
前記相補分割したパターンおよび非分割対象パターンの少なくとも１つと同一の形状のパターンを検索する工程において、前記非分割対象パターンの少なくとも１つと同一の形状のパターンを、前記１つの前記非分割対象パターンと同一の面積を有する非分割対象パターンの群内において検索する
請求項１に記載のマスクの製造方法。
【請求項４】
前記データを圧縮する工程の後、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを各相補マスクに振り分ける工程を有する
請求項１に記載のマスクの製造方法。
【請求項５】
前記相補分割したパターンおよび非分割対象パターンの少なくとも１つと同一の形状のパターンを検索する工程の前に、前記相補分割したパターンおよび前記非分割対象パターンから選択された一部についての全データを各相補マスクに振り分ける工程を有し、
前記相補分割したパターンおよび非分割対象パターンの少なくとも１つと同一の形状のパターンを検索する工程においては、前記各相補マスク毎に検索し、
前記データを圧縮する工程においては、前記各相補マスク毎にデータを圧縮する
請求項１に記載のマスクの製造方法。
【請求項６】
被転写領域内の被転写パターンの少なくとも一部を相補分割する工程と、
前記相補分割したパターンおよび非分割対象パターンの少なくとも１つについて、これと同一の形状のパターンを前記相補分割したパターンおよび前記非分割対象パターンから選択された一部において検索する工程と、
前記検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する工程と、
前記被転写パターンの互いに異なる一部である相補分割パターンを複数の相補マスクに振り分けて相補データを作成する工程と、
前記相補データを描画データに変換する工程と、
前記描画データから前記各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成して相補マスクである第１のマスクおよび第２のマスクを形成する工程と、
前記相補マスクのうちの１枚である第１のマスクを介して感光面に荷電粒子線を照射して第１の露光を行い、前記感光面に前記第１のマスクの前記相補分割パターンを転写する工程と、
前記相補マスクのうちの他の１枚である第２のマスクを介して前記感光面に荷電粒子線を照射して第２の露光を行い、前記感光面に前記第２のマスクの前記相補分割パターンを重ねて転写する工程と
を有する半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置の製造に用いられるマスクの製造方法と、半導体装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子の微細化に伴い、光学系の解像度限界を超えるために、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子線を用いて回路パターンを描画する微細加工技術が開発されている。
しかし、従来のいわゆる直描方式の電子線露光方式は、ＬＳＩの集積度が高くなるほどデータ規模が大きくなり、描画時間がかかり、結果的に生産性が低くなるという欠点があった。
【０００３】
そこで、所定のパターンを有する転写マスクに電子線／イオンビームを照射してウェハ上にパターンを形成する電子線／イオンビーム露光装置が提案されている。
これらの技術として、電子線リソグラフィ（ＥＰＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）が例えば非特許文献１に、低加速電子線リソグラフィ（ＬＥＥＰＬ：ｌｏｗ  ｅｎｅｒｇｙ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｂｅａｍ  ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ）が例えば特許文献１および特許文献２に、またイオンビーム転写リソグラフィ（ＩＰＬ：ｉｏｎ−ｂｅａｍ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ）が例えば非特許文献２参照などに開示されている。
【０００４】
上記の電子線／イオンビーム露光装置に用いられるマスクには、ステンシルマスクとメンブレンマスクがある。
ステンシルマスクは、厚さ１００ｎｍから１０μｍ程度の薄膜（メンブレン）に開口パターンが形成されたものであり、孔部分を電子線またはイオンビームが透過する。一方、メンブレンマスクは電子線またはイオンビームが透過するメンブレン上に、所定のパターンで重金属層等が形成されたものである。電子線またはイオンビームは重金属層で散乱され、重金属層以外の部分のメンブレンを透過する。
【０００５】
ステンシルマスクを用いる場合、例えばドーナッツ状のパターンでは、中央の連続していない箇所がマスクに支持されず、１枚のマスクでパターンを転写できない。また、リーフパターンと呼ばれるパターンでは片持ち梁構造となり、１枚のマスクでは不安定となってしまう。
そこで、形成するのが不可能であったり困難であるパターンを幾何学的に分割し、複数のパターンをウェハ上で多重露光により重ね合わせて、目的とするパターンをウェハ上に形成する相補分割と呼ばれる方法が用いられる。
【０００６】
相補分割されたパターンを複数の相補マスクに振り分ける方法が特許文献３に開示されている。
ここで、ステンシルマスクでは、メンブレン自体に孔が形成されるため、パターンに応じてメンブレンの内部応力や機械的強度等が変化する。
このため、相補分割においては、２つ以上のマスクにパターンを均等に振り分けることがマスクの歪みの観点から重要となっているが、特許文献３に開示された方法では、孔の形状や大きさ、あるいは孔の配置に応じたメンブレン内部応力の変化や、それに基づく孔の位置ずれや歪みについては考慮されていない。
【０００７】
【特許文献１】
米国特許第５８３１２７２号明細書
【特許文献２】
特開平１１−１３５４２３号公報
【特許文献３】
特開２００１−５７３３１号公報
【非特許文献１】
Ｈ．Ｃ．ファイファー（Ｐｆｅｉｆｆｅｒ），ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジックス（Ｊｐｎ．  Ｊ．  Ａｐｐｌ．  Ｐｈｙｓ．），３４，６６５８（１９９５）
【非特許文献２】
Ｈ．ロエシュナー（Ｌｏｅｓｃｈｎｅｒ）ら，ジャーナル・オブ・バキューム・サイエンス・テクノロジー（Ｊ．  Ｖａｃ．  Ｓｃｉ．  Ｔｅｃｈｎｏｌ．），Ｂ１９，２５２０（２００１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような相補分割されたパターンを複数の相補マスクに振り分ける方法において、半導体素子の微細化に伴うレイアウトパターンのデータ量の増加に加え、相補分割によるパターンの分割などにより、マスクデータ処理におけるデータ量の増大は深刻な問題となっており、データを圧縮することが必要となっている。
相補分割結果はマスク作製のための描画データに変換され、この描画データ変換の工程の中で出力フォーマットに応じたデータ圧縮が実行されるが、このデータ圧縮においては、圧縮可能なパターンの検索を全データについて逐一行っているので、データ圧縮にかかる時間が長くなってしまうという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、したがって本発明は、容易に短時間でマスクデータの圧縮を行うことができるマスクの製造方法と、これを用いた半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のマスクの製造方法は、被転写領域内の被転写パターンの互いに異なる一部である相補分割パターンを複数の相補マスクに振り分けて、相補データを作成する工程と、前記相補データを描画データに変換する工程と、前記描画データから前記各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成する工程を有するマスクの製造方法であって、前記相補データを作成する工程が、前記被転写パターンの少なくとも一部を相補分割する工程と、前記相補分割したパターンおよび非分割対象パターンのうちの少なくとも１つについて、これと同一の形状のパターンを前記相補分割したパターンおよび前記非分割対象パターンから選択された一部において検索する工程と、前記検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する工程とを含む。
【００１１】
上記の本発明のマスクの製造方法は、まず、被転写領域内の被転写パターンの互いに異なる一部である相補分割パターンを複数の相補マスクに振り分けて、相補データを作成する。
ここで、相補データを作成する際に、被転写パターンの少なくとも一部を相補分割し、相補分割したパターンおよび非分割対象パターンのうちの少なくとも１つについて、これと同一の形状のパターンを相補分割したパターンおよび非分割対象パターンから選択された一部において検索し、この検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
次に、相補データを描画データに変換し、描画データから各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成し、以上のようにしてマスクを製造する。
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明の半導体装置の製造方法は、被転写領域内の被転写パターンの少なくとも一部を相補分割する工程と、前記相補分割したパターンおよび非分割対象パターンの少なくとも１つについて、これと同一の形状のパターンを前記相補分割したパターンおよび前記非分割対象パターンから選択された一部において検索する工程と、前記検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する工程と、前記被転写パターンの互いに異なる一部である相補分割パターンを複数の相補マスクに振り分けて相補データを作成する工程と、前記相補データを描画データに変換する工程と、前記描画データから前記各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成して相補マスクである第１のマスクおよび第２のマスクを形成する工程と、前記相補マスクのうちの１枚である第１のマスクを介して感光面に荷電粒子線を照射して第１の露光を行い、前記感光面に前記第１のマスクの前記相補分割パターンを転写する工程と、前記相補マスクのうちの他の１枚である第２のマスクを介して前記感光面に荷電粒子線を照射して第２の露光を行い、前記感光面に前記第２のマスクの前記相補分割パターンを重ねて転写する工程とを有する。
【００１３】
上記の本発明の半導体装置の製造方法は、まず、被転写領域内の被転写パターンの少なくとも一部を相補分割する。
次に、相補分割したパターンおよび非分割対象パターンの少なくとも１つについて、これと同一の形状のパターンを相補分割したパターンおよび非分割対象パターンから選択された一部において検索する。
次に、検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
上記の検索とデータの圧縮の工程と前後して、被転写パターンの互いに異なる一部である相補分割パターンを複数の相補マスクに振り分け、相補データを作成する。
次に、相補データを描画データに変換する。
次に、描画データから各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成して相補マスクである第１のマスクおよび第２のマスクを形成する。
上記のようにして形成した相補マスクのうちの１枚である第１のマスクを介して感光面に荷電粒子線を照射して第１の露光を行い、感光面に第１のマスクの相補分割パターンを転写し、さらに、相補マスクのうちの他の１枚である第２のマスクを介して感光面に荷電粒子線を照射して第２の露光を行い、感光面に第２のマスクの相補分割パターンを重ねて転写する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のマスクの製造方法と半導体装置の製造方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１５】
第１実施形態
本実施形態のマスクは、荷電粒子線転写型リソグラフィの一つであるＬＥＥＰＬに用いられるステンシルマスクであって、相補分割パターンが１対の相補マスクの薄膜（メンブレン）にそれぞれ形成されたものである。
ここで、本実施形態のマスクは、好ましくは相補マスク間および各相補マスク内でパターン密度が均等になるように、相補分割パターンが配置されている。
【００１６】
次に、本実施形態に係るマスクの製造方法について説明する。
本実施形態においては、相補分割の分割パターン振り分けの際に生成される途中の情報をもとに同一パターンの検索を行い、相補分割後のデータに関して圧縮を行う。
基本的な圧縮のアルゴリズムとしては、相補分割したパターンおよび非分割対象パターンのうちの少なくとも１つについて、これと同一の形状のパターンを相補分割したパターンおよび非分割対象パターンから選択された一部において検索してデータ内から同一形状のパターンを抜き出し、検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除することでデータの圧縮を行う。
【００１７】
本実施形態に係るマスクの製造方法において、相補パターンのデータを圧縮する方法は、次の２つの場合がある。
一つは、相補分割後のパターンが第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  に分かれているが、描画データ上においては第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の２つのデータが１つのデータＭとしてまとめられ、同一データ上で別の場所に置かれている場合である。
図１（ａ）はこの場合における相補分割の工程を説明する模式図である。
相補分割前のレイアウトデータＤはパターン１〜６を含んで構成されているが、相補分割により第１のマスクＭ１  にパターン１，３，５が振り分けられ、第２のマスクＭ２  にパターン２，４，６が振り分けられる。
ここで、第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の２つのデータが１つのデータＭ上にまとめられ、描画データとなっている。
【００１８】
もう一つは、相補分割後のパターンが第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  に完全に分かれていて、それぞれ独立したデータとして描画データが構成されている場合である。
図１（ｂ）はこの場合における相補分割の工程を説明する模式図である。
相補分割前のレイアウトデータＤはパターン１〜６を含んで構成されているが、相補分割により第１のマスクＭ１  にパターン１，３，５が振り分けられ、第２のマスクＭ２  にパターン２，４，６が振り分けられる。
ここで、第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の２つのデータは完全に別れている。
【００１９】
以下、本実施形態においては、上記の図１（ａ）に示す場合について、相補分割の対象パターンに関するデータを圧縮するマスクの製造方法について説明する。上記の図１（ｂ）に示す場合については、第２実施形態において説明する。
例えば、レイアウトデータＤとして、図２（ａ）に示す相補分割の対象パターン１０を想定する。
上記のレイアウトデータＤに関して、図２（ｂ）に示すようにパターン１０に分割線を入れて相補分割する。ここでは、例えば８つのパターン１０ａ〜１０ｈに均等に分割する。
【００２０】
次に、上記で相補分割したパターンの１つと同一の形状のパターンを、全ての相補分割した８つのパターン１０ａ〜１０ｈにおいて検索する。
ここでは、８つに均等に分割したので８つのパターン１０ａ〜１０ｈの全てが同一の形状を有するパターンの組となる。
次に、検索の結果見いだされた同一の形状を有する８つのパターン１０ａ〜１０ｈの組について、パターン１０ａについての全データと他のパターン１０ｂ〜１０ｈについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。パターン１０ｂ〜１０ｈについての形状に関するデータは、パターン１０ａの形状に関するデータと同じであるので、以後はこれを利用するものとして、削除される。図面上、点線で示したパターンは形状に関するデータが削除されて位置データのみとなっていることを示している。
【００２１】
次に、図２（ｄ）に示すように、上記の同一の形状を有するパターンの組について、パターン１０ａについての全データと他のパターン１０ｂ〜１０ｈについての位置データを相補マスクである第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の各マスク座標系へ振り分ける。第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の２つのデータは１つのデータＭ上の別の場所に置かれているものである。
上記の相補分割パターンの振り分けにより、相補データを形成した後は、相補データを描画データに変換し、得られた描画データから各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成し、マスクを形成する。
【００２２】
続いて、上記の図１（ａ）に示す場合について、分割対象となっていないパターンを含む場合のデータについての圧縮方法について説明する。
相補分割後のパターンはマスク上で面積密度が均等になるように振り分けることが好ましい。これは、パターンの形成によるプレイスメントエラーへの影響を可能な限り均一にするためであり、本願発明者らによる他の出願（特願２００１−３４４８７５号）に詳細に記載されている。
パターンの振り分け方法として、分割対象外のパターンを面積の大きい順に並び替え（以下、面積の降順にソートするとも称する）、既に配置されているパターンの総面積の小さいメンブレンにパターン順に配置していく。
【００２３】
このときの処理の過程でパターンは面積順にソートされている。パターンの面積が同一と言うことはパターン形状が同一であるための必要条件である。このためデータ圧縮するための同一形状パターン検索は、面積が同一のパターンのみに絞って検索すればよい。
【００２４】
分割対象となっていないパターンを含む場合のデータについての圧縮方法について、図３および図４に沿って詳しく説明する。
例えば、相補分割前のレイアウトデータＤとして、図３（ａ）に示すパターンを想定する。これは、相補分割の対象パターン２０，２１と、非分割対象パターン２２ａ〜２２ｆ，２３ａ〜２３ｌを含んでいる。
【００２５】
まず、図３（ｂ）に示すように、相補分割の対象パターン２０，２１について、分割線を入れてパターン２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃに均等に相補分割し、検索により６つのパターン２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃは全てが同一の形状を有するパターンの組と見いだし、パターン２０ａについての全データと他のパターン２０ｂ，２０ｃ，２１ａ〜２１ｃについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮して、パターン２０ａについての全データと他のパターン２０ｂ，２０ｃ，２１ａ〜２１ｃについての位置データを相補マスクである第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の各マスク座標系へ振り分ける。ここでは、各マスク相補上で面積密度が均等になるように、第１のマスクＭ１にパターン２０ａ，２０ｃ，２１ｂを振り分け、第２のマスクＭ２  にパターン２０ｂ，２１ａ，２１ｃを振り分ける。第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２の２つのデータは１つのデータＭ上の別の場所に置かれているものである。
【００２６】
次に、図４（ａ）に示すように、相補分割の対象とならないパターン２２ａ〜２２ｆ，２３ａ〜２３ｌについて、面積の降順にソートし、同一の面積を有する２つのパターン群２２ａ〜２２ｆとパターン群２３ａ〜２３ｌに分類する。
次に、上記の２つのパターン群２２ａ〜２２ｆとパターン群２３ａ〜２３ｌについて、そのうちパターンの１つと同一の形状のパターンを、そのパターンの群内において検索する。ここでは、パターン群２２ａ〜２２ｆのそれぞれが同一の形状であり、パターン群２３ａ〜２３ｌのそれぞれが同一の形状であることが見いだされる。パターン群２２ａ〜２２ｆについて、パターン２２ａの全データと他のパターン２２ｂ〜２２ｆについての位置データを残してパターンデータを削除し、さらにパターン群２３ａ〜２３ｌについて、パターン２３ａの全データと他のパターン２３ｂ〜２３ｌについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
【００２７】
次に、図４（ｂ）に示すように、パターン２２ａの全データと他のパターン２２ｂ〜２２ｆについての位置データを相補マスクである第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の各マスク座標系へ振り分け、さらにパターン２３ａの全データと他のパターン２３ｂ〜２３ｌについての位置データを第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の各マスク座標系へ振り分ける。
ここでは、各マスク相補上で面積密度が均等になるように、第１のマスクＭ１にパターン２２ａの全データとパターン２２ｃ，２２ｅの位置データを振り分け、第２のマスクＭ２  にパターン２２ｂ，２２ｄ，２２ｆの位置データを振り分ける。また、第１のマスクＭ１  にパターン２３ａの全データとパターン２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｉ，２３ｊの位置データを振り分け、第２のマスクＭ２  にパターン２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｋ，２３ｌの位置データを振り分ける。
上記の相補分割パターンの振り分けにより、相補データを形成した後は、相補データを描画データに変換し、得られた描画データから各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成し、マスクを形成する。
【００２８】
図５は上記の図１（ａ）に示す場合において、パターンレイアウトデータから相補分割を行ってパターンを振り分け、相補データを形成する工程の詳細を示すフローチャートである。
【００２９】
ステップ１（ＳＴ１１）
相補分割パターンの振り分けを開始する。
ステップ２（ＳＴ１２）
相補分割の対象パターンを抽出する。
ステップ３（ＳＴ１３）
ステップ２で抽出された相補分割対象パターンに、相補分割の分割線を入れて分割する。
【００３０】
ステップ４（ＳＴ１４）
ステップ３において相補分割したパターンの１つと同一の形状のパターンを、全ての相補分割したパターンにおいて検索する。
ステップ５（ＳＴ１５）
ステップ４の検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくと２も１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
ステップ６（ＳＴ１６）
ステップ５においてデータを圧縮した上記の同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを各相補マスクに振り分ける。
【００３１】
ステップ７（ＳＴ１７）
分割対象パターンの有無を判定する。分割対象パターンがまだ存在すればステップ２以降の処理を行う。分割対象パターンがなければ、ステップ８へ進む。
ステップ８（ＳＴ１８）
非分割対象パターンについて、面積の大きい順に並び替える（非分割対象パターンについて面積の降順にソートする）。
ステップ９（ＳＴ１９）
ステップ８におけるソートの結果から、非分割対象パターンを面積の大きさの順に並べ替えて、同一の面積を有するパターン群に分類する。
【００３２】
ステップ１０（ＳＴ２０）
ステップ９において分類した非分割対象パターンと同一面積を有するパターンの各群について、そのうちパターンの１つと同一の形状のパターンを、この１つの非分割対象パターンと同一の面積を有する非分割対象パターンの群内において検索する。
ステップ１１（ＳＴ２１）
ステップ１０の検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
ステップ１２（ＳＴ２２）
ステップ１１においてデータを圧縮した上記の同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを各相補マスクに振り分ける。
ステップ１３（ＳＴ２３）
相補分割パターンの振り分けを終了する。
【００３３】
上記の相補分割パターンの振り分けにより、相補データを形成した後は、相補データを描画データに変換し、得られた描画データから各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成し、マスクを形成する。
上記の図１（ａ）に示す場合においては、以上のようにしてマスクを形成する。
【００３４】
第２実施形態
第１実施形態においては、図１（ａ）に示すように第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の２つのデータが１つのデータＭとしてまとめられ、描画データとなっている場合について説明しているが、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、相補分割後のパターンが第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  に完全に分かれていて、それぞれ独立したデータとして描画データが構成されている場合に該当し、これについて以下に説明する。
【００３５】
上記の図１（ｂ）に示す場合について、相補分割の対象パターンに関するデータを圧縮するマスクの製造方法について説明する。
例えば、レイアウトデータＤとして、図６（ａ）に示す相補分割の対象パターン１０を想定し、図６（ｂ）に示すようにパターン１０に分割線を入れて、例えば８つのパターン１０ａ〜１０ｈに均等に相補分割する。
【００３６】
次に、図６（ｃ）に示すように、上記の８つのパターン１０ａ〜１０ｈの全データについて、相補マスクである第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の各マスク座標系へ振り分ける。第２１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の２つのデータは１つのデータＭ上の別の場所に置かれているものである。
【００３７】
次に、図６（ｄ）に示すように、第１のマスクＭ１  に振り分けされたパターン１０ａ，１０ｃ，１０ｅ，１０ｇについて、そのうちの１つと同一の形状のパターンを、全ての相補分割した４つのパターン１０ａ，１０ｃ，１０ｅ，１０ｇにおいて検索し、４つのパターン１０ａ，１０ｃ，１０ｅ，１０ｇの全てが同一の形状を有するパターンの組として見いだし、パターン１０ａについての全データと他のパターン１０ｃ，１０ｅ，１０ｇについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
【００３８】
一方、第２のマスクＭ２  に振り分けされたパターン１０ｂ，１０ｄ，１０ｆ，１０ｈについて、そのうちの１つと同一の形状のパターンを、全ての相補分割した４つのパターン１０ｂ，１０ｄ，１０ｆ，１０ｈにおいて検索し、４つのパターン１０ｂ，１０ｄ，１０ｆ，１０ｈの全てが同一の形状を有するパターンの組として見いだし、パターン１０ｂについての全データと他のパターン１０ｄ，１０ｆ，１０ｈについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
上記のようにして相補データを形成した後は、相補データを描画データに変換し、得られた描画データから各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成し、マスクを形成する。
【００３９】
続いて、上記の図１（ｂ）に示す場合について、分割対象となっていないパターンを含む場合のデータについての圧縮方法について、図７および図８に沿って詳しく説明する。
例えば、相補分割前のレイアウトデータＤとして、図７（ａ）に示すパターンを想定する。これは、相補分割の対象パターン２０，２１と、非分割対象パターン２２ａ〜２２ｆ，２３ａ〜２３ｌを含んでいる。
【００４０】
まず、図７（ｂ）に示すように、相補分割の対象パターン２０，２１について、分割線を入れてパターン２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃに均等に相補分割し、パターン２０ａ〜２０ｃ，２１ａ〜２１ｃについての全データを相補マスクである第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の各マスク座標系へ振り分ける。ここでは、各マスク相補上で面積密度が均等になるように、第１のマスクＭ１  にパターン２０ａ，２０ｃ，２１ｂを振り分け、第２のマスクＭ２  にパターン２０ｂ，２１ａ，２１ｃを振り分ける。第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  に完全に分かれていて、それぞれ独立しているものである。次に、第１のマスクＭ１  に振り分けられたパターン２０ａ，２０ｃ，２１ｂについて、検索によりこれらが全てが同一の形状を有するパターンの組と見いだし、パターン２０ａについての全データと他のパターン２０ｃ，２１ｂについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。一方、第２のマスクＭ２  に振り分けられたパターン２０ｂ，２１ａ，２１ｃについて、検索によりこれらが全てが同一の形状を有するパターンの組と見いだし、パターン２０ｂについての全データと他のパターン２１ａ，２１ｃについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
【００４１】
次に、図８（ａ）に示すように、パターン２２ａ〜２２ｆの全データを相補マスクである第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の各マスク座標系へ振り分け、さらにパターン２３ａ〜２３ｌの全データを第１のマスクＭ１  および第２のマスクＭ２  の各マスク座標系へ振り分ける。
ここでは、各マスク相補上で面積密度が均等になるように、第１のマスクＭ１にパターン２２ａ，２２ｃ，２２ｅの全データを振り分け、第２のマスクＭ２  にパターン２２ｂ，２２ｄ，２２ｆの全データを振り分ける。また、第１のマスクＭ１  にパターン２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｉ，２３ｊの全データを振り分け、第２のマスクＭ２  にパターン２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｋ，２３ｌの全データを振り分ける。
【００４２】
次に、図８（ｂ）に示すように、第１のマスクＭ１  に振り分けられたパターン２２ａ，２２ｃ，２２ｅとパターン２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｉ，２３ｊについて、面積の降順にソートし、同一の面積を有する２つのパターン群２２ａ，２２ｃ，２２ｅとパターン群２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｉ，２３ｊに分類する。
一方、第２のマスクＭ２  に振り分けられたパターン２２ｂ，２２ｄ，２２ｆとパターン２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｋ，２３ｌについて、面積の降順にソートし、同一の面積を有する２つのパターン群２２ｂ，２２ｄ，２２ｆとパターン群２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｋ，２３ｌに分類する。
【００４３】
次に、同じく図８（ｂ）に示すように、第１のマスクＭ１  に振り分けられた上記の２つのパターン群２２ａ，２２ｃ，２２ｅとパターン群２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｉ，２３ｊについて、そのうちパターンの１つと同一の形状のパターンを、そのパターンの群内において検索する。ここでは、パターン群２２ａ，２２ｃ，２２ｅのそれぞれが同一の形状であり、パターン群２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｉ，２３ｊのそれぞれが同一の形状であることが見いだされる。パターン群２２ａ，２２ｃ，２２ｅについて、パターン２２ａの全データと他のパターン２２ｃ，２２ｅについての位置データを残してパターンデータを削除し、さらにパターン群２３ａ，２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｉ，２３ｊについて、パターン２３ａの全データと他のパターン２３ｂ，２３ｅ，２３ｆ，２３ｉ，２３ｊについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
【００４４】
一方、第２のマスクＭ２  に振り分けられた上記の２つのパターン群２２ｂ，２２ｄ，２２ｆとパターン群２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｋ，２３ｌについて、そのうちパターンの１つと同一の形状のパターンを、そのパターンの群内において検索する。ここでは、パターン群２２ｂ，２２ｄ，２２ｆのそれぞれが同一の形状であり、パターン群２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｋ，２３ｌのそれぞれが同一の形状であることが見いだされる。パターン群２２ｂ，２２ｄ，２２ｆについて、パターン２２ｂの全データと他のパターン２２ｄ，２２ｆについての位置データを残してパターンデータを削除し、さらにパターン群２３ｃ，２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｋ，２３ｌについて、パターン２３ｃの全データと他のパターン２３ｄ，２３ｇ，２３ｈ，２３ｋ，２３ｌについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
【００４５】
上記の相補分割パターンの振り分けにより、相補データを形成した後は、相補データを描画データに変換し、得られた描画データから各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成し、マスクを形成する。
【００４６】
図９は上記の図１（ｂ）に示す場合において、パターンレイアウトデータから相補分割を行ってパターンを振り分け、相補データを形成する工程の詳細を示すフローチャートである。
【００４７】
ステップ１（ＳＴ３１）
相補分割パターンの振り分けを開始する。
ステップ２（ＳＴ３２）
相補分割の対象パターンを抽出する。
ステップ３（ＳＴ３３）
ステップ２で抽出された相補分割対象パターンに、相補分割の分割線を入れて分割する。
【００４８】
ステップ４（ＳＴ３４）
ステップ３において相補分割したパターンの全データを各相補マスクに振り分ける。
ステップ５（ＳＴ３５）
ステップ４において各相補マスクに振り分けたパターンの１つと同一の形状のパターンを、各相補マスク毎に、全ての相補分割したパターンにおいて検索する。
ステップ６（ＳＴ３６）
ステップ５の検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
【００４９】
ステップ７（ＳＴ３７）
分割対象パターンの有無を判定する。分割対象パターンがまだ存在すればステップ２以降の処理を行う。分割対象パターンがなければ、ステップ８へ進む。
ステップ８（ＳＴ３８）
非分割対象パターンについて、面積の大きい順に並び替える（非分割対象パターンについて面積の降順にソートする）。
ステップ９（ＳＴ３９）
ステップ８におけるソートの結果から、非分割対象パターンを面積の大きさの順に並べ替えて、同一の面積を有するパターン群に分類する。
【００５０】
ステップ１０（ＳＴ４０）
ステップ９において同一の面積を有するパターン群に分類したパターンの全データを各相補マスクに振り分ける。
ステップ１１（ＳＴ４１）
ステップ１０において各相補マスクに振り分けた非分割対象パターンの１つと同一の形状のパターンを、各相補マスク毎に、同一の面積を有する非分割対象パターンの群内において検索する。
ステップ１２（ＳＴ４２）
ステップ１１の検索の結果見いだされた同一の形状を有するパターンの組について、少なくとも１つのパターンについての全データと他のパターンについての位置データを残してパターンデータを削除し、データを圧縮する。
ステップ１３（ＳＴ４３）
相補分割パターンの振り分けを終了する。
【００５１】
上記の相補分割パターンの振り分けにより、相補データを形成した後は、相補データを描画データに変換し、得られた描画データから各相補マスクの薄膜に各相補分割パターンで孔を形成し、マスクを形成する。
上記の図１（ｂ）に示す場合においては、以上のようにしてマスクを形成する。
【００５２】
上記のマスクの製造方法においては、各相補マスク毎に振り分けたパターンにのみ絞ってデータ圧縮のためのパターン検索を行うので、検索および圧縮を行った後にパターンの振り分けをする方法よりも高速な検索が可能である。
【００５３】
上記の実施形態において、パターンの面積順のソートは必ずしも降順である必要は無く、昇順にソートをしても面積が同一のパターン同士でグルーピングできるので問題はない。
【００５４】
本実施形態に係るマスクの製造方法によれば、以下のような効果を得ることができる。
１．相補分割機能の中にデータの圧縮機能を組み込むことで、相補分割処理時の情報を利用し、データ圧縮のためのパターン検索箇所を絞り込むことができ、相補分割とデータ圧縮を完全に独立させた場合に比べて処理速度が向上する。
２．相補分割機能にデータ圧縮機能を組み込むことで、相補分割後のデータ容量増大を軽減することができる。
【００５５】
本実施形態の半導体装置の製造方法は、本実施形態のマスクを用いて電子線転写型リソグラフィを行う工程を含む。この工程は、一方の相補マスクを用いて露光を行った後、他方の相補マスクを用いて多重露光を行う。これにより、微細パターンを高精度に転写できる。
【００５６】
本発明のマスクの製造方法と半導体装置の製造方法の実施形態は、上記の説明に限定されない。
例えば、本発明のマスクおよびその製造方法を、電子線転写型リソグラフィ以外のリソグラフィ、例えばイオンビームリソグラフィ用のマスクおよびその製造方法に適用することもできる。あるいは、本発明のマスクを例えばイオン注入といった、荷電粒子線を用いるリソグラフィ以外の半導体装置製造プロセスに用いることもできる。
【００５７】
また、本発明のマスクを３枚以上の相補マスクから構成されるマスクとしてもよい。この場合、各ブロックについて相補マスクの枚数と同数の相補ブロックを想定し、相補ブロック間でパターン密度が均等になるように相補分割パターンを振り分けた後、相補マスク間でパターンの総面積が均等になるように各相補ブロックを振り分ければよい。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
【００５８】
【発明の効果】
本発明のマスクの製造方法によれば、容易に短時間でマスクデータの圧縮を行ってマスクを製造することができる。
【００５９】
本発明の半導体装置の製造方法によれば、容易に短時間でマスクデータの圧縮を行って製造したマスクを用いて、半導体装置を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）は本実施形態における相補分割の工程を説明する模式図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、相補分割の対象パターンに関するデータを圧縮するマスクの製造方法について説明する模式図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は、分割対象となっていないパターンを含む場合にデータを圧縮するマスクの製造方法について説明する模式図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は、分割対象となっていないパターンを含む場合にデータを圧縮するマスクの製造方法について説明する模式図である。
【図５】図５は上記の図１（ａ）に示す場合において、パターンレイアウトデータから相補分割を行ってパターンを振り分け、相補データを形成する工程の詳細を示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、相補分割の対象パターンに関するデータを圧縮するマスクの製造方法について説明する模式図である。
【図７】図７（ａ）および図７（ｂ）は、分割対象となっていないパターンを含む場合にデータを圧縮するマスクの製造方法について説明する模式図である。
【図８】図８（ａ）および図８（ｂ）は、分割対象となっていないパターンを含む場合にデータを圧縮するマスクの製造方法について説明する模式図である。
【図９】図９は上記の図１（ｂ）に示す場合において、パターンレイアウトデータから相補分割を行ってパターンを振り分け、相補データを形成する工程の詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１〜６…パターン、１０…相補分割の対象パターン、１０ａ〜１０ｈ…相補分割されたパターン、２０，２１…相補分割の対象パターン、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…相補分割されたパターン、２２ａ〜２２ｆ，２３ａ〜２３ｌ…非分割対象パターン、Ｄ…レイアウトデータ、Ｍ１  …第１のマスク、Ｍ２  …第２のマスク、Ｍ…まとめられたマスクデータ、Ｓｔｅｐ１１〜Ｓｔｅｐ２３，Ｓｔｅｐ３１〜Ｓｔｅｐ４３…ステップ。
【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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