(57)【要約】【課題】パターンの設計値に合わせてパターンを補正するとともに、パターンの補正量を算出するために要する算出時間を低減する。【解決手段】本発明は、補正対象となる補正対象パターンの線幅と、前記補正対象パターンの幅方向に隣接する隣接パターンと前記補正対象パターンとの間のパターン間距離と、前記補正対象パターンを構成する補正対象エッジと前記補正対象エッジとは反対側のエッジ方向に隣接する隣接パターンの遠い側のエッジまでのエッジ間距離とに基づいて補正値を設定することを特徴とする。エッジ間距離をパラメータとして参照して補正値を設定することにより、補正対象となるパターンの周囲に形成されたパターンの影響が考慮されたパターン補正を行うことが可能となる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光近接効果補正により補正値を設定してマスクに形成されたパターンの線幅を補正し、転写されたパターンの線幅を設計値に近づけるパターン補正方法において、
補正対象となる補正対象パターンの線幅と、前記補正対象パターンの幅方向に隣接する隣接パターンと前記補正対象パターンとの間のパターン間距離と、前記補正対象パターンを構成する補正対象エッジと該補正対象エッジとは反対側のエッジ方向に隣接する隣接パターンの遠い側のエッジまでのエッジ間距離とに基づいて補正値を設定すること
を特徴とするパターン補正方法。
【請求項２】
予め前記線幅と、前記パターン間距離と、前記エッジ間距離とをパラメータとする補正テーブルを作成し、該補正テーブルより求められる補正値に基づいて前記補正対象エッジを補正すること
を特徴とする請求項１記載のパターン補正方法。
【請求項３】
前記補正対象エッジを前記幅方向にシフトさせること
を特徴とする請求項２記載のパターン補正方法。
【請求項４】
前記補正対象パターンは、前記マスクに一次元的に配列されるように形成されたパターンのうち端に形成されたパターンであること
を特徴とする請求項１記載のパターン補正方法。
【請求項５】
前記エッジ間距離は、少なくとも前記線幅の２倍と前記パターン間距離とをあわせた寸法より大きいこと
を特徴とする請求項１記載のパターン補正方法。
【請求項６】
前記補正対象パターンの幅方向に隣接する隣接パターンと前記補正対象パターンとの間の領域と、前記補正対象パターンを構成する補正対象エッジと前記補正対象エッジとは反対側のエッジ方向に隣接する隣接パターンの遠い側のエッジまでの領域とが重複しない補正対象エッジを、前記線幅と前記パターン間距離とをパラメータとする補正テーブルに基づいて補正すること
を特徴とする請求項２記載のパターン補正方法。
【請求項７】
前記補正対象パターンの幅方向に隣接する隣接パターンと前記補正対象パターンとの間の領域と、前記補正対象パターンを構成する補正対象エッジと前記補正対象エッジとは反対側のエッジ方向に隣接する隣接パターンの遠い側のエッジまでの領域とが重複する補正対象エッジを、前記線幅と前記パターン間距離とをパラメータとし、前記エッジ間距離に基づいて作成される補正テーブルに基づいて補正すること
を特徴とする請求項２記載のパターン補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置等の製造工程で用いられるマスクに形成されるパターンを転写後の線幅の設計値に合わせて補正することができるパターン補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＳＩの高集積化が進み、ＬＳＩに作り込む素子サイズが微小化するに伴い、リソグラフィ工程におけるパターン転写の忠実度が問題となっている。具体的には、設計上で９０度のはずのコーナーが丸くなる、ラインの幅が太る或いは細る等の現象が生じる（光近接効果）。パターンの微細化に伴い許容寸法誤差の絶対値が小さくなると、光近接効果の影響で許容寸法誤差を越えてしまう場合もある。
【０００３】
光近接効果は、本来は転写時の光による効果を意味していたが、最近では光学的効果に加え、レジスト現象やエッチングなどのウェハプロセス全体を通じて生ずる様々な効果を含めて用いられている。
【０００４】
光近接効果の原因としては、露光における光学的要因（隣り合ったパターン間の透過光の干渉）、レジストプロセス（ベーク温度、時間、現像時間他）、基板の反射や凹凸、エッチングの影響等が挙げられる。具体的には、転写においては光の回折、干渉等の光学的要因に起因する効果、そしてレジスト現像時におけるレジスト溶解速度のパターン依存性、またレジストをエッチングする際のマイクロローディング効果、エッチング速度のパターン依存性の効果など種々の原因が考えられる。
【０００５】
半導体装置の製造に用いられるマスクを作成するに際して、ウェハ製造余裕度等を目的として、光近接効果補正を代表とするパターン形状変化を伴う補正処理を行うことが多い。例えば、ルールベースの１次元光近接効果補正（Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ　ｅｆｆｅｃｔ　Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：以下、ＯＰＣ）の場合、補正対象となるパターンの線幅それぞれについて、隣接パターンまでのパターン間距離との関係により線幅の補正量を決定している。パターンの線幅と、隣接するパターンまでのパターン間距離との２つのパラメータにより線幅のエッジの補正量を決める線幅補正ＯＰＣは汎用とされ、例えば矩形状のパターンを補正するに際しては、左右のエッジのうち、左エッジなら左方向、右エッジなら右方向への隣接するパターンまでのパターン間距離を求め、予め決められた補正量だけそれぞれのエッジをシフトさせることにより補正する。このとき、例えば、図８に示すようにマスク８０に形成され、周囲にパターンが形成されない孤立したパターン８１のエッジ８１ａ、８１ｂそれぞれに対する補正量Ａ、Ｂと、図９に示すようにマスク９０に１次元的に配列されたパターン９１のエッジ９１ａに対する補正量Ｃとは等しい値とされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、補正の対象となる補正対象エッジの周囲に形成されるパターンの配置が異なる場合、補正対象となるパターンの周囲に形成されたパターンを通過する光の干渉の如き光学的な原因や、最終的にパターンを転写先の基板に定着させるプロセス的な原因により、図８に示す孤立したパターン８０のエッジ８１ａ、８１ｂの補正量であるＡ及びＢと、図９に示す複数のパターンが１次元的に配列されたパターン９１のエッジ９１ａの補正量であるＣとが異なる場合があり、周囲に配置されたパターンの影響を考慮した上で、補正対象エッジの補正量を設定することが重要となる。
【０００７】
例えば、設計値に合わせてパターンを転写するために、パターンの線幅とパターン間距離との２つのパラメータのみに基づいて全てのパターンのエッジを補正することは困難であり、補正対象となるパターンの周囲に形成されるパターンを考慮することにより補正量のずれを修正し、パターンを転写した際に設計値に合わせたパターンが転写されるようにパターンを補正することができる技術が求められている。
【０００８】
また、補正対象エッジの補正量を算出するためには、例えば、特開平１１−１０２０６２号公報によれば、パターンの一次元的配置情報を抽出し、補正対象エッジの補正値であるシフト量を厳密に求める技術も開示されているが、補正の精度を高めることができる反面、補正値を算出するために必要な算出時間の増大を招き、パターンの設計効率を低下させる。パターンの設計効率が低下することにより、これらパターンが形成されたマスクを用いた半導体製造工程においては、製造効率の低下に繋がる。
【０００９】
さらに、特開２０００−０２０５６４号公報に開示された技術によれば、マスクに形成された補正対象辺の中心を中心とする領域内に形成されるパターンの面積密度を厳密に計算することにより精度良くパターンを補正することができるが、特開平１１−１０２０６２号公報に開示された技術と同様に、面積密度などの算出時間の増大を招き、半導体装置の製造効率の低下に繋がる。
【００１０】
よって、本発明は、パターンの設計値に合わせてパターンを補正することができ、且つパターンの補正量を算出するために要する算出時間の増大を招くことがないパターン補正方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターン補正方法は、光近接効果補正により補正値を設定してマスクに形成されたパターンの線幅を補正し、転写されたパターンの線幅を設計値に近づけるパターン補正方法において、補正対象となる補正対象パターンの線幅と、前記補正対象パターンの幅方向に隣接する隣接パターンと前記補正対象パターンとの間のパターン間距離と、前記補正対象パターンを構成する補正対象エッジと前記補正対象エッジとは反対側のエッジ方向に隣接する隣接パターンの遠い側のエッジまでのエッジ間距離とに基づいて補正値を設定することを特徴とする。補正対象エッジの周辺に配置されるパターンを考慮するためのパラメータとして補正対象パターンのエッジに対して、隣接するパターンの遠い側のエッジとの距離であるエッジ間距離を参照することにより、パターンに関するデータを個別に計算して補正量を算出する場合に比べ、補正対象エッジの補正量を算出するための算出時間の増大を招くことがなく、高い精度の補正量を算出することができ、設計値に合わせたパターンが転写されるようにパターンを補正することが可能となる。
【００１２】
また、エッジ間距離に合わせて、補正対象とされるパターンの線幅とパターン間距離と、エッジ間距離とをパラメータとする補正テーブルを作成し、この補正テーブルより求められる補正値に基づいて補正対象エッジを補正することにより、補正対象パターンの補正量に誤差を生じさせるパターンの影響を考慮した補正を行うことができる。
【００１３】
特に、マスクに一次元的に配列されたパターンのうち端に配置されるパターンに対しては、他のパターンに比べて周囲に形成されたパターンの配置の違いを考慮した補正を行うことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパターン補正方法を、図１を参照しながら説明する。尚、各工程の説明に関しては、図２乃至図７に示すように周囲にパターンが形成されていない孤立したパターンと、一次元的に配列されたパターンとを比較しながら順次説明する。
【００１５】
図１は本発明のパターン補正方法を示すフローチャートであり、図２は周囲に他のパターンが形成されていない孤立したパターン２１が形成されたマスク２０の平面図、図３は複数のパターン３１が一次元的に配列されたマスク３０の平面図である。本例では、図２及び図３に示すように、孤立したパターン２１及び一次元的に配列されたパターン３１は矩形状を有しており、図３に示すパターン３１は各パターンの幅方向に一次元的に配列されるように形成されている。
【００１６】
図２及び図３に示すように、孤立した矩形状の孤立パターン２１と、矩形状のパターン３１が一次元的に配置されたパターンとは、パターンの線幅が全て等しい。また、孤立したパターン２１は、パターン２１の長手方向に沿うエッジ２１ａに対して垂直な幅方向に関して、パターン２１の両側ともに他のパターンが形成されていない両側疎の状態とされる。また、矩形状のパターンの片側に矩形状のパターンが一次元的に形成されていることにより、一次元的に配列されたパターンのうち端に形成されたパターン３１の片側の領域ではパターン密度が高い片側密の状態とされ、反対側はパターンが形成されていない片側疎の状態とされる。
【００１７】
パターンを補正するに際しては、先ず、パターンの設計値に関するデータを記憶装置に予め記憶させておく（Ｓ１）。パターンの設計値は、最終的に転写されるパターンのデータであり、実際に転写されるパターンと、パターンの設計値との間に生じる誤差は含まれていない。また、パターンの設計値に関するデータには、パターンを補正するに際して参照される補正テーブルに関するデータが含まれており、この補正テーブルは、補正対象となるパターンの線幅と、補正対象となるパターンとこれに隣接するパターンとの距離であるパターン間距離とをパラメータとし、線幅とパターン間距離との組み合わせにより定められる補正値から構成されている。例えば、補正テーブルは、パターン間距離Ｗ１と補正対象パターンの線幅Ｗ２との組み合わせにより定められる補正値がマトリクス状に配列され、表１に示すような行列形式で作成される。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
また、補正テーブルを構成するパラメータについて図３を参照しながら定義すると、パターン間距離Ｗ１は、補正対象エッジ３１ａに対して、パターン３１の幅方向であってエッジ３１ａの外側に向かう方向であるエッジ方向に隣接するパターンとの距離であり、線幅Ｗ２は、補正対象となるパターン３１の線幅である。但し、本例のように補正対象パターン３１が、一次元的に配列されたパターンのうち最も端に形成されている場合は、パターン間距離Ｗ１は無限遠とされる。補正対象パターン３１の補正対象エッジ３１ａの補正量に殆ど寄与しない程度にパターン間距離Ｗ１が大きい場合にもパターン間距離Ｗ１を無限遠とすることができる。また、補正対象エッジ３１ａに対して反対側のエッジ方向に隣接するパターンのエッジのうち補正対象エッジ３１ａから遠い側のエッジ３２ａと、補正対象エッジ３１ａとの距離をエッジ間距離Ｗ３とする。
【００２０】
さらに、補正対象パターン３１に対して補正対象エッジ３１ａと反対側に形成されるパターンの配置を考慮して、パターン間距離Ｗ１と補正対象パターンの線幅Ｗ２とをパラメータとし、補正対象エッジに対する補正量を修正した補正量から構成される補正テーブルを作成しておく。具体的には、エッジ間距離Ｗ３をパラメータとし、パターン間距離Ｗ１と線幅Ｗ２とにより設定される補正量がエッジ間距離Ｗ３ごとに修正された補正量を作成することになる。エッジ間距離Ｗ３ごとに作成された補正テーブルに基づいて補正対象エッジ３１ａを補正することにより、補正対象パターン３１の周囲のパターン密度の状況が考慮された補正量に基づいたパターン補正を行うことができる。
【００２１】
続いて、上述のように予め作成された補正テーブルに基づいて補正量を選択するためのパラメータを取得手順について説明する。補正対象エッジから線幅に含まれるエッジを抽出する（Ｓ２）と、同一線幅Ｗ２を有する各パターンのエッジを全て補正対象エッジとして抽出することができる。
【００２２】
次に、パターン間距離Ｗ１を抽出する（Ｓ３）。パターン間距離Ｗ１は、マスクに形成されたパターンのうち隣り合うパターンの間の距離であり、抽出されたエッジそれぞれをパターン間距離Ｗ１に応じて分類する。例えば、図４に示すように、孤立パターン２１に対しては左右両側に隣り合うパターンが形成されていないことから、孤立パターン２１のエッジ２１ａ、２１ｂから隣接パターンまでの距離であるパターン間距離Ｗ１を無限遠として分類する。また、図５に示すように、一次元的に配置されたパターンのうち最も端に形成されたパターン３１の右側の補正対象エッジ３１ａから隣接するパターンまでの距離であるパターン間距離Ｗ１を無限遠として分類し、それ以外のパターン間距離を全て等しいものとして分類する。ここで、パターン間距離Ｗ１以外のパターン間距離は、隣接するパターン間の距離である最小間隔とされる。
【００２３】
次に、上述の補正対象パターンの線幅Ｗ２以上のエッジ間距離Ｗ３を有するエッジを抽出する（Ｓ４）。最小間隔レンジに分類されたエッジを抽出した場合と異なり、エッジに対して陰線処理を行わない。通常、パターン間の領域についてはパターンの形状に関するデータが存在せず、この領域を含む幅を線幅と認識させないよう処理されるが、パターンの線幅を形成する各パターンのエッジを抽出した場合と異なり、隣接するパターンのパターン間距離を含み、異なるパターンのそれぞれのエッジ同士の距離を線幅として定義することにより、パターン間の領域を含む線幅としてのエッジ間距離Ｗ３を形成するエッジを抽出する。
【００２４】
ここで、陰線処理とは一次元的に配列されたパターンの線幅を抽出するに際してのエッジの選択方法に関する処理である。例えば、抽出対象とされる一のエッジに対し、エッジをインエッジ及びアウトエッジの如き２種類のエッジとして定義する。インエッジは、その法線ベクトルがパターンの図形内に向くエッジとされ、アウトエッジはその法線ベクトルがパターンの図形外に向くエッジとされる。つまり、パターンが矩形状である場合には、線幅Ｗ２はパターンの長手方向に沿ったエッジのそれぞれのインエッジ間の距離として定義されることになる。
【００２５】
また、マスクに形成された別のパターンのインエッジとの間の距離がエッジ間距離Ｗ３とされ、一のパターンの線幅Ｗ２は、インエッジとインエッジとの間の距離のうち一のパターンが有するインエッジ間の距離と定義されることになる。
【００２６】
例えば、孤立したパターンの場合にインエッジとインエッジとの距離はそのパターンの線幅Ｗ２に相当するが、一次元的にパターンが配列された場合には、異なるパターン間のインエッジとインエッジとの間の距離であるエッジ間距離Ｗ３は、これらパターンの線幅Ｗ２より大きい寸法となる。よって、線幅Ｗ１、パターン間距離Ｗ２及びエッジ間距離Ｗ３の３つのパラメータを設定する場合には、一のエッジをインエッジ及びアウトエッジの２種類で定義することになる。
【００２７】
さらに図６及び図７に示すように、エッジ間距離Ｗ３がパターン３１の線幅Ｗ２より大きいという条件を付けることにより、図６に示す孤立パターン２１の線幅Ｗ２のエッジ２１ａ、２１ｂは補正の対象外とされる。このとき、線幅Ｗ２以上の間隔を形成するエッジ間距離Ｗ３の寸法は、少なくとも、「補正対象パターンの線幅Ｗ２＋パターン間距離Ｗ１＋補正対象パターンの線幅Ｗ２」の寸法以上とする。ここで、パターン間距離Ｗ１の寸法は、隣接するパターンの間に関するパターン間距離である。従って、補正対象パターン線幅Ｗ２以上のエッジ間距離を形成するエッジを抽出することにより、図７に示すように右から２番目のエッジ３１ｂ以外の全てのエッジを抽出することになる。
【００２８】
次に、線幅Ｗ２以上のエッジ間距離Ｗ３を有するエッジ間の領域どうしが重複するか否かを判定する（Ｓ５）。重複しない場合には、パターンの線幅と、隣接するパターン間距離とにより決められる補正量だけ補正対象エッジを補正する（Ｓ６）。このとき補正値を取得するために参照される補正テーブルは、パターンの線幅と、隣接するパターン間の距離との組み合わせのみにより作成された補正テーブルである。
【００２９】
重複する場合には、補正対象パターン３１に対して補正対象エッジ３１ａと反対側の領域に他のパターンが形成されていることになり、補正対象パターン３１の片側に他のパターンが形成された片側密の状態であることを確認することができるとともに、補正対象エッジ３１ａに対して反対方向に他のパターンが配置された密状態であることが示される。従って、パターンの設計値に対して、設計値とのずれが生じる原因となるパターンが周囲に存在することを確認することができ、これら周囲に配置されたパターンの光学的或いはプロセス的な影響に応じた補正量が考慮された補正テーブルに基づいて、補正対象パターンのエッジ、つまり線幅を補正する（Ｓ７）。エッジ間の領域が重複する補正対象エッジに対しては、エッジ間距離ごとに作成され、パターンの線幅と隣接するパターン間のパターン間距離とによりマトリクス状に設定される片側密状態用の補正量に基づいて補正対象エッジを補正する。このとき、補正量を設定するに際しては、線幅と隣接パターン間の間隔とで決まる補正量からなる補正テーブルと、重複する領域に基づいて補正量が決まる補正テーブルとを参照して補正対象エッジ３１ａを補正する。最後に、これら補正量に関するデータは補正処理を行う処理装置と装備される記憶装置に保存される（Ｓ８）。
【００３０】
以上を説明したパターン補正を全てのパターンの線幅について行うことによりマスクに形成されたパターンの全てを補正することができる。また、線幅、パターン間距離及びエッジ間距離をパラメータとして補正量を設定することにより、マスクに形成された全てのパターンについて形状などのデータを取得することなく、簡便に補正量を設定することができ、正確且つ迅速にパターンを補正することが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】
補正対象エッジのエッジ方向のパターン間距離、パターンの線幅、及びエッジ反対方向の隣接パターンの遠い側のエッジとの距離であるエッジ間距離とをパラメータとして補正対象となる補正対象パターンのエッジの補正量を設定することにより、光学的或いはプロセス的に補正対象パターンの補正量にずれを生じさせるパターンの影響を考慮した補正を行うことができ、高い精度で補正を行うことができる。特に、主に補正対象エッジとその反対側エッジにおいて補正対象パターンを除いたほかのパターンの密度差が大きい場合に有効である。
【００３２】
さらに、補正対象エッジの反対方向に隣接するパターンの反対側エッジとの距離とすることにより汎用ＤＲＣ（Ｄｅｓｉｇｎ　Ｒｕｌｅ　Ｃｈｅｃｋ）ツールによるインプリメントが可能となり、簡便且つ高速なパターン補正を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のパターン補正方法を示すフローチャートである。
【図２】孤立パターンが形成されたマスクの一例を示す平面図である。
【図３】一次元的に配置されたパターンが形成されたマスクの一例を示す平面図である。
【図４】孤立パターンが形成されたマスクの一例を示す平面図である。
【図５】一次元的に配置されたパターンが形成されたマスクの一例を示す平面図である。
【図６】孤立パターンが形成されたマスクの一例を示す平面図である。
【図７】一次元的に配置されたパターンが形成されたマスクの一例を示す平面図である。
【図８】従来のパターン補正方法により補正される孤立したパターンが形成されたマスクを示す平面図である。
【図９】従来のパターン補正方法により補正される一次元的に配置されたパターンが形成されたマスクを示す平面図である。
【符号の説明】
２０，マスク、　２１ａ，エッジ、　２１，３１　パターン、　３１ａ，補正対象エッジ
【図１】
2004078115.tif 000004
【図２】
2004078115.tif 000005
【図３】
2004078115.tif 000006
【図４】
2004078115.tif 000007
【図５】
2004078115.tif 000008
【図６】
2004078115.tif 000009
【図７】
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【図８】
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【図９】
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