(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子ビームまたは光子ビーム（２１）を用いた直接描画によって、基本形状に分解された図形分割化されたパターン（２１０、３１０）を基板（１０）上に転写するための方法であって、成形粒子ビームまたは成形光子ビームの複数のショットであって、それぞれが基本形状に対応している複数のショットに前記基板を露光させて、前記基板の表面上に転写されたパターンを得るステップを含む露光ステップを含む方法において、
前記露光ステップの前に、
−  除去可能な基本形状と呼ばれる、前記図形分割化されたパターンの少なくとも１つの基本形状（２０００、３０００）であって、除去により、前記転写されたパターンの修正が設定許容差内に導かれる基本形状（２０００、３０００）を識別するステップと、
−  前記図形分割化されたパターンから前記除去可能な一つの形状または複数の形状を除去して、修正後の図形分割化されたパターンを得るステップと、
を含むとともに、
前記露光ステップ時に、それぞれのショットが、前記修正後の図形分割化されたパターンの基本形状に対応し、
少なくとも１つの除去可能な基本形状を識別する前記ステップが、前記図形分割化されたパターンの基本形状のリストにルールのセットを適用するステップを含み、
基本形状が、以下の基準、すなわち、
−  前記基本形状の最大高さが、設定値よりも小さいか、または設定値以下である
−  最大ジョグ長さが、設定値よりも小さいか、または設定値以下である
−  前記基本形状が位置している前記パターンの前記領域の最小幅「ｄ」が、設定値よりも大きいか、または設定値以上である
−  すでに「除去可能」であるとして認識されている、前記閉じた基本形状の距離が、設定値よりも大きいか、または設定値以上である、
の少なくともすべてが満たされている場合にのみ、除去可能であるとして識別される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
パターン（２００）を基本形状に分解することによって、前記図形分割化されたパターン（２１０、３１０）を生成する準備ステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記基板上に転写された前記パターンに及ぼす、前記除去可能な形状の前記除去の影響を補償するために、前記または１つの前記除去可能な形状に隣接した前記図形分割化されたパターンの少なくとも１つの基本形状（２００１）を修正するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記図形分割化されたパターンの少なくとも１つの基本形状を修正する前記ステップが、前記図形分割化されたパターンのエッジの少なくとも１つの位置を変えて、前記基本形状が、前記除去可能な形状の除去によって残された空隙（２１００）と部分的に、または全体的に重なり合うようにするステップを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
粒子露光線量または光子露光線量が、前記図形分割化されたパターンの各基本形状に関連している方法であって、前記転写されたパターンに及ぼす、前記除去可能な形状の前記除去の影響を補償するために、前記または１つの前記除去可能な形状に隣接した少なくとも１つの基本形状の前記露光線量を修正するステップをさらに含む、請求項３または４に記載の方法。
【請求項６】
基本形状が、前記パターンのクリティカル領域に属していない場合にのみ、前記基本形状が除去可能であるとして識別される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの除去可能な基本形状を識別する前記ステップが、
−  候補基本形状（３０００）のセットを識別するステップと、
−  各候補基本形状に対して、前記図形分割化されたパターンから除去された前記候補基本形状を考慮することによって、前記露光ステップの局所的数値シミュレーションを実行するとともに、前記シミュレーションの結果と、基準となるパターンとの間の局所的比較を実行し、かつ、前記候補基本形状を除去可能であるとして、または、前記比較の結果に依存しないものとして、ラベル分類するステップと、を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
請求項３〜５のいずれか１項に従属する場合、請求項７に記載の方法であって、
前記基板上に転写された前記パターンに及ぼす、前記候補形状の前記除去の影響を補償するために、前記局所的数値シミュレーションが、前記候補形状に隣接した少なくとも１つの基本形状を修正することによって、実行される方法。
【請求項９】
前記図形分割化されたパターンから前記候補基本形状を除去せずに、前記露光ステップの局所的数値シミュレーションを実行することによって、各候補基本形状に対して前記基準となるパターンを得るステップをさらに含む、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記シミュレーションの結果と、基準となるパターンとの間の前記比較が、前記図形分割化されたパターンから前記候補基本形状を除去することにより得られた、シミュレート後の転写されたパターンの輪郭（３６０）が、前記図形分割化されたパターンからではない前記候補基本形状を除去せずに得られた、シミュレート後の転写されたパターンの対応する輪郭（３４０）のあたりに規定された許容範囲（３５０）内にあることをチェックするステップを含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記シミュレーションの結果と、基準となるパターンとの間の前記比較が、前記図形分割化されたパターンから前記候補基本形状を除去することにより得られた、シミュレート後の転写されたパターン内の線量分布が、設定閾値未満に低下しないことをチェックするステップを含む、請求項７〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
候補基本形状のセットを識別する前記ステップが、前記図形分割化されたパターンの基本形状のリストにルールのセットを適用するステップを含む、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ビームが、電子ビームである、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
−  前記露光ステップの前に、基板（１１）上にレジスト層（１２）を堆積させるステップと、
−  前記露光ステップの後に、前記レジスト層を現像するステップと、
をさらに含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
コンピュータプログラム製品であって、コンピュータ（４０）に、少なくとも
−  少なくとも１つの除去可能な基本形状を識別する前記ステップと、
−  請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法の前記除去可能な一つの形状または複数の形状を除去する前記ステップと、
を実行させるための、コンピュータで実行可能なコードを備えるコンピュータプログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ製造およびナノ製造分野に関し、特に、電子ビームリソグラフィ（ＥＢＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｂｅａｍ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）などの直接描画（すなわち「マスクレス」）リソグラフィの分野に関する。より正確には、本発明は、成形粒子ビームまたは成形光子ビームを用いた直接描画によってパターンを基板上に転写するための方法に関し、さらにまた、そのような方法を行うためのコンピュータプログラム製品にも関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ビームリソグラフィは、直接描画リソグラフィ、すなわちマスクレスリソグラフィを実行するために最も一般に用いられている技法である。この技法により、数十ナノメートル以下の空間解像度が達成可能になり、特に、フォトリソグラフィマスクの製造に最適である。
【０００３】
図１は、従来技術から既知の電子ビームリソグラフィ装置の概略図である。この図では、参照番号１１は、例えばシリコンウェーハ、またはガラス、またはシリカプレートなどの基板に相当し、この基板の上に、直接描画リソグラフィによってパターンが転写されなければならない。参照番号１２は、前記基板の表面上に堆積されたレジスト層に相当する（「基板」という用語は、むき出しの基板１１、またはレジスト層を含む集合体１０を区別せずに指すように使用されるものとする）。参照番号２０は、電子ビーム源に相当し、参照番号２１は、前記ビーム源によって生成され、レジスト層１２に当たっている電子ビームに相当する。参照番号３０は、電子ビーム２１に対して基板１０を平行移動させるための作動ステージに相当する。参照番号４０は、電子ビーム源２０および作動ステージ３０を駆動するコンピュータまたはプロセッサに相当する。参照番号４１は、前記コンピュータまたはプロセッサ４０によって実行されるプログラムを格納するコンピュータメモリデバイスに相当する。電子ビーム源２０および作動ステージ３０は、所定のパターンに従って、協働して基板の特定の区域が電子ビームに選択的に露光されるようにする。だが実際には、基板上に堆積されたエネルギーの空間分布（「線量」）は、所定パターンと正確に一致していない。これは、主に、電子ビームの幅に限りがあること、ならびに、電子と、レジストおよび基板との相互作用の結果生じる前方散乱および後方散乱（「近接効果」）が原因である。
【０００４】
次に、いわゆる現像ステップの間に、（ポジ型レジストに対する）露光領域または（ネガ型レジストに対する）非露光領域が選択的に取り除かれることにより、残ったレジストが、所定のパターンまたはその相補的なパターンを基板の表面上にほぼ再現するようになっている。その後、レジストによって覆われていない基板の表面の部分はエッチングされ、次に、残ったレジストを取り除くことができる。様々な実施形態では、エッチングは、ドーパントの注入、物質の堆積などで置き換えてもよい。
【０００５】
電子ビーム２１は、細い円形ビームであってもよい。その場合には、パターンは、ラスタ走査またはベクトル走査を用いて、レジストポイントごとに投影される。しかしながら、産業用途では、もっと大きな、典型的には矩形または三角形の区画を有する「成形ビーム」の使用が好まれる場合が多い。この場合、転写される前に、パターンは「図形分割化（ｆｒａｃｔｕｒｅｄ）」、すなわち、１つのショットで転写することが可能な複数の基本形状に分解され、これにより処理が大幅に速くなる。
【０００６】
成形ビームが使用される場合、ショットの数、したがってパターンを画定する基本形状の数は、描画時間、したがって処理のコストを決定する主たる要因である。あいにく、図形分割化されたパターンは、かなりの数の基本形状を備えており、描画作業が長時間、かつ、高価になってしまう場合が多い。さらに、これらの基本形状には、直接描画処理の解像度よりも小さいものがあり、したがって、正確に再現することが不可能である場合がある。これは、光学的近接効果補正（ＯＰＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）処理を伴う結果として、パターンが極めて断片化されてしまう、高度なフォトリソグラフィマスクの描画に特にあてはまる。成形粒子ビームまたは成形光子ビームを用いた直接描画の際に、ショットの数を低減させるために、いくつかの技法が開発されており、それらは、論文“Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ａｎｄ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ  ｆｏｒ  ｍａｓｋ  ｗｒｉｔｅ  ｔｉｍｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ”，Ａ．Ｅｌａｙａｔ，Ｔ．Ｌｉｎ，Ｓ．Ｆ．Ｓｃｈｕｌｚｅ，Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．８１６６，８１６６３４−１−８１６６３４−１３によって概説されている。
【０００７】
第１に実行可能であるのは、パターンを修正せずに、図形分割化ステップを最適化することであるが、これは、限られたショット計数を低減させるにすぎない。
【０００８】
より良い結果が得られる場合もあるが、ショットの重なり合い、および非接触に対処することにより、すなわち、図形分割化されたパターンが図形分割化されていないパターンにぴったり一致しないことに対処することにより、計算処理コストが非常に大きくなる（モデルに基づいた、マスクデータ準備（Ｍｏｄｅｌ−Ｂａｓｅｄ  Ｍａｓｋ  Ｄａｔａ  ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎすなわちＭＢ−ＭＤＰ、特に、Ｇ．Ｓ．Ｃｈｕａ  ｅｔ  ａｌ．“Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍａｓｋ  ｓｈｏｔ  ｃｏｕｎｔ  ｕｓｉｎｇ  ＭＢ−ＭＤＰ  ａｎｄ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ”，Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．８１６６，８１６６３２−１−８１６６３２−１１を参照されたい）。このアプローチは、実施が複雑であり、したがって時間がかかり、しかも高価である。
【０００９】
「ジョグの位置整合」は、ショット計数を低減させる別の技法であり、それは、図形分割化の前に、パターンを修正して位置整合不良のジョグを除去することである。ジョグは、通常ＯＰＣによって生じるわずかな（数ナノメートルの）、パターンのエッジの突き出た部分または後退した部分である。位置整合不良のジョグは、特徴部分の対向エッジに出現しているが、直接互いに対向していないジョグである。前記位置整合不良のジョグがあると、図形分割化時に、基本形状は、小さな、サブ解像度の外観になり、無駄にショットの数を増やすことになる。例えば、米国特許出願公開第２００９／００７０７３２号明細書を参照されたい。これは、結果としてかなり大幅に計数を低減させるかもしれないが、無害に除去し得るサブ解像度の特徴部分のうちの何分の１かが、このように削除することができるにすぎない。
【００１０】
さらに、Ｌ字形ショットおよびマルチ解像度描画の使用（前掲のＡ．Ｅｌａｙａｔらによる論文を参照）もまた、ショット計数の低減に有効である。しかしながら、Ｌ字形ショットは、直接描画ハードウェアの修正が必要で、マルチ解像度描画は、描画処理の修正が必要である。
【００１１】
米国特許出願公開第２０１４／２４５２４０号明細書は、第１の図形分割化を実行し、この図形分割化されたパターンが、寸法がクリティカルである場合には、第２の図形分割化もまた実行する方法を開示している。
【００１２】
米国特許出願公開第２０１２／０８４７４０号明細書は、可変線量、様々なビーム形状を用い、かつ、ショットの重なり合いに対処することによって、基本形状の数を低減させる図形分割化方法を開示している。
【００１３】
米国特許出願公開第２０１２／３２９２８９号明細書もまた、ショットの重なり合いに対処することによって、基本形状の数を低減させる方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００７０７３２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１４／２４５２４０号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１２／０８４７４０号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１２／３２９２８９号明細書
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】“Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ  ａｎｄ  ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ  ｏｆ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ  ａｐｐｒｏａｃｈｅｓ  ｆｏｒ  ｍａｓｋ  ｗｒｉｔｅ  ｔｉｍｅ  ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ”，Ａ．Ｅｌａｙａｔ，Ｔ．Ｌｉｎ，Ｓ．Ｆ．Ｓｃｈｕｌｚｅ，Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．８１６６，８１６６３４−１−８１６６３４−１３
【非特許文献２】Ｇ．Ｓ．Ｃｈｕａ  ｅｔ  ａｌ．“Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｍａｓｋ  ｓｈｏｔ  ｃｏｕｎｔ  ｕｓｉｎｇ  ＭＢ−ＭＤＰ  ａｎｄ  ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ  ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ”，Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ．８１６６，８１６６３２−１−８１６６３２−１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、既知の技法よりも高精度で、適切、かつ／または実施が簡単な、ショット計数を低減させる新たな技法を提供することを目標とする。このような技法は、従来技術のショット計数低減技法と置き換えてもよいし、あるいは、従来技術の補完的なものとすることが好ましい。本発明によれば、基本形状をいくつか削除するステップを導入することにより、この結果が得られる。削除する基本形状は、削除の結果生じる、転写されたパターンの変化が所与の許容範囲内にとどまるように選択される。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目標の達成を可能にする本発明の目的は、粒子ビームまたは光子ビームを用いた直接描画によって、基本形状に分解された図形分割化されたパターンを基板上に転写するための方法であって、成形粒子ビームまたは成形光子ビームの複数のショットであって、それぞれが基本形状に対応している複数のショットに基板を露光させて、前記基板の表面上に転写されたパターンを得るステップを含む露光ステップを含む方法において、前記露光ステップの前に、
−  除去可能な基本形状と呼ばれる、図形分割化されたパターンの少なくとも１つの基本形状であって、除去により転写されたパターンの修正が設定許容差内に導かれる基本形状を識別するステップと、
−  図形分割化されたパターンから前記除去可能な形状を除去して、修正後の図形分割化されたパターンを得るステップと、を含むとともに、
前記露光ステップ時に、それぞれのショットが、前記修正後の図形分割化されたパターンの基本形状に対応することを特徴とする方法である。
【００１８】
本発明の様々な実施形態によれば、
−  方法は、パターンを基本形状に分解することによって、前記図形分割化されたパターンを生成する準備ステップをさらに含んでもよい。
−  方法は、基板上に転写されたパターンに及ぼす、前記除去可能な形状の除去の影響を補償するために、前記または１つの前記除去可能な形状に隣接した図形分割化されたパターンの少なくとも１つの基本形状を修正するステップをさらに含んでもよい。
−  図形分割化されたパターンの少なくとも１つの基本形状を修正する前記ステップは、図形分割化されたパターンのエッジの少なくとも１つの位置を変えて、前記基本形状が、前記除去可能な形状の除去によって残された空隙と部分的に、または全体的に重なり合うようにするステップを含んでもよい。
−  粒子露光線量または光子露光線量が、図形分割化されたパターンの各基本形状に関連していてもよい。また、方法は、転写されたパターンに及ぼす、前記除去可能な形状の除去の影響を補償するために、前記または１つの前記除去可能な形状に隣接した少なくとも１つの基本形状の露光線量を修正するステップをさらに含んでもよい。
−  少なくとも１つの除去可能な基本形状を識別する前記ステップは、図形分割化されたパターンの基本形状のリストにルールのセットを適用するステップを含んでもよい。
−  少なくとも１つの除去可能な基本形状を識別する前記ステップは、候補基本形状のセットを識別するステップと、各候補基本形状に対して、図形分割化されたパターンから除去された候補基本形状を考慮することによって、前記露光ステップの局所的数値シミュレーションを実行するとともに、前記シミュレーションの結果と、基準となるパターンとの間の局所的比較を実行し、かつ、候補基本形状を除去可能であるとして、または、前記比較の結果に依存しないものとして、ラベル分類するステップと、を含んでもよい。
−  基板上に転写されたパターンに及ぼす、前記候補形状の除去の影響を補償するために、前記局所的数値シミュレーションは、前記候補形状に隣接した少なくとも１つの基本形状を修正することによって、実行されてもよい。
−  方法は、図形分割化されたパターンから候補基本形状を除去せずに前記露光ステップの局所的数値シミュレーションを実行することによって、各候補基本形状に対して前記基準となるパターンを得るステップをさらに含んでもよい。
−  前記シミュレーションの結果と、基準となるパターンとの間の前記比較は、図形分割化されたパターンから候補基本形状を除去することにより得られた、シミュレート後の転写されたパターンの輪郭が、図形分割化されたパターンからではない候補基本形状を除去せずに得られた、シミュレート後の転写されたパターンの対応する輪郭のあたりに規定された許容範囲内にあることをチェックするステップを含んでもよい。
−  前記シミュレーションの結果と、基準となるパターンとの間の前記比較は、図形分割化されたパターンから候補基本形状を除去することにより得られた、シミュレート後の転写されたパターン内の線量分布が、設定閾値未満に低下しないことをチェックするステップを含んでもよい。
−  前記候補基本形状のセットを識別するステップが、図形分割化されたパターンの基本形状のリストにルールのセットを適用するステップを含んでもよい。
−  前記ビームは、電子ビームであってもよい。
−  方法は、適宜、前記露光ステップの前に、基板上にレジスト層を堆積させるステップと、前記露光ステップの後に、レジスト層を現像するステップと、をさらに含んでもよい。
【００１９】
本発明の別の目的は、コンピュータプログラム製品であって、場合によっては、コンピュータ読み取り可能な非一時的媒体に格納されているコンピュータで実行可能なコードであって、コンピュータに、少なくとも１つの除去可能な基本形状を識別するステップと、そのような方法の前記除去可能な形状を除去するステップと、を少なくとも実行させるための、コンピュータで実行可能なコードを備えるコンピュータプログラム製品である。
【００２０】
コンピュータプログラムは、本発明による方法の露光ステップを行うために、コンピュータに粒子ビーム源または光子ビーム源を駆動させるための、コンピュータで実行可能な、そして場合によっては、コンピュータ読み取り可能な非一時的媒体に格納されているコードをさらに備えてもよい。
【００２１】
本発明の追加的な特徴および利点が、添付の図面に関連して行う以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術から既知の電子ビームリソグラフィ方法および電子ビームリソグラフィ装置の概略図である。
【図２】本発明の第１の実施形態による方法を図示する。
【図３】図２の方法の識別ステップを図示する。
【図４】本発明の第２の実施形態による方法を図示する。
【図５ａ】図４の方法の局所的比較（すなわち「整合性チェック」）ステップを実行する方法を図示する。
【図５ｂ】図４の方法の局所的比較（すなわち「整合性チェック」）ステップを実行する方法を図示する。
【図６ａ】図４の方法の局所的比較（すなわち「整合性チェック」）ステップを実行する方法を図示する。
【図６ｂ】図４の方法の局所的比較（すなわち「整合性チェック」）ステップを実行する方法を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図２に図示された、本発明の第１の実施形態によれば、基板１０の上に転写されるパターン２００は、典型的には、適切なフォーマットのコンピュータファイル形式で提供され、従来技術から既知の図形分割化アルゴリズムを用いて図形分割化される。次に、適切なルールパラメータを用いた、ルールに基づいた選択が、（やはりコンピュータファイル形式の）図形分割化されたパターン２１０に適用され、除去可能な基本形状を識別する。特に記述のない限り、図形分割化されたパターン２１０の基本形状２０００がそれぞれ試験され、所定のルールのセットの少なくとも１つに準拠しているかどうかがチェックされる。準拠している場合には、基本形状は除去される。そうでなければ、基本形状は残される（除去することをデフォルト選択として採用し、補完的なルールのセットを用いて残すべき基本形状を識別することもまた可能である）。基準２２０は、基本形状２０００を除去することによって修正された図形分割化されたパターンを識別し、そこには「空隙」２１００が残っている。次に、任意選択で、除去された形状２０００に隣接した、少なくとも１つの基本形状２００１は、空隙２１００の全部または一部を埋めることによって、基本形状２０００の除去を補償するように修正される。図２の例では、これは、形状２００１を右方向にずらして、形状２００１の右側のエッジの位置を変えることにより達成される。このように、わずかに拡張された形状２００１’が、空隙２１００と（そして付随的に図形分割化されたパターンの他の基本形状と）部分的に重なり合う。形状２００１の線量を増やすことで、近接効果により形状２００１が広くなれば、除去の補償を実行することも可能であろう。
【００２４】
従来技術から既知のショット計数低減方法は、図形分割化ステップの前に実施されるのに対し、本発明の方法は、すでに図形分割化されたパターンを単純化することに留意することが重要である。この際立った特徴により、妥当性および精度がさらに高められる。さらに、本発明は、例えばジョグの位置の再整合（リアライメント）方法として、パターンの輪郭だけでなく、ショット自体もまた考慮する。したがって、本発明は、直接描画の物理学とさらに密接に関連している。これにより、本発明の妥当性がさらに高められる。また、本発明の方法を従来技術と組み合わせることは容易である。実際、ジョグの位置の再整合といったような既知の技法を図形分割化ステップの前に適用し、本発明の技法を図形分割化ステップの後に適用することができる。
【００２５】
図３は、除去可能な形状を識別するために使用し得る、いくつかの実行可能なルールを図示する。
１．最大高さ「ａ」が、設定値ａ０、例えば５ｎｍよりも小さい（かまたは設定値以下）である。
２．最大ジョグ長さ「ｂ」が、設定値「ｂ０」、例えば１０００ｎｍよりも小さい（かまたは設定値以下）である。
３．パターンエッジからの距離「ｃ」が、設定値「ｃ０」、例えば２α、よりも大きい（かまたは設定値以上）である。ここでαは、光子ビームまたは粒子ビームの短距離点広がり関数（ＰＳＦ：ｐｏｉｎｔ−ｓｐｒｅａｄ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）、すなわち、そのＰＳＦに対する前方散乱の寄与である。電子ビームリソグラフィでは、αは通常、３０ｎｍ程度であり、したがって、ｃ０は、約６０ｎｍの値を有してもよい。図３の例では、ｃ０＝０であり、これにより、パターンエッジ上の形状を除去することが可能になる。この例では、さらに、ｃ＝ｃ０＝０であり、パラメータ「ｃ」は表されていない。
４．パターンのエッジに属する形状の周囲の小部分「ｐ」が、設定値「ｐ０」、例えば２０％よりも小さい（かまたは設定値以下）である。
５．外縁部をなす基本形状の、最も近い近傍のパターンからの距離「ｈ」が、設定値「ｈ０」、例えば、典型的には２００ｎｍである限界寸法程度よりも大きい（かまたは設定値以上）である。
６．基本形状が位置しているパターンの領域の最小幅「ｄ」が、設定値「ｄ０」、例えば２００ｎｍよりも大きい（かまたは設定値以上）である。それよりも狭い領域は、通常ＯＰＣアルゴリズムによって生成されるが、それらは修正してはいけない。
７．基本形状の表面「ｆ」が、設定値「ｆ０」、例えば１０００ｎｍ２よりも小さいか、または設定値以下である。
８．除去を補償するために必要な、隣接した基本形状のエッジの平行移動の最大長さ「ｇ」が、設定値「ｇ０」、例えばａ０／１．５よりも小さいか、または設定値以下である。
９．すでに「除去可能」であるとして認識されている、閉じた基本形状の距離「ｅ」が、設定値「ｅ０」、例えば３α（典型的には約９０ｎｍ）よりも大きい（かまたは設定値以上）である。距離が「ｅ０」よりも小さい２つの形状が、その他のルールを適用することにより除去可能であるとして識別されれば、２つのうちの１つだけが除去されることになる。その選択は、パラメータａ、ｂなどに基づいて、除去しても転写されたパターンに及ぼす影響が最も小さいと思われる形状を識別することにより行われることが好ましい。
１０．基本形状が、パターンのクリティカル領域（ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｒｅｇｉｏｎ）に属していない。基本形状が、クリティカルであるとして規定された領域に属しているのであれば、たとえその他のすべての適用可能なルールの必要条件を満たしていても、その基本形状は除去することができない。
【００２６】
ルール１、２、６、９および１０が、特に重要である。例えば、本発明の一実施形態によれば、基本形状は、ルール１および２が満たされる場合に、除去可能であるとして識別されてもよい。別の、好適な実施形態によれば、基本形状は、ルール１、２、６および９が満たされる場合に、除去可能であるとして識別される。さらに好適な実施形態では、基本形状は、ルール１、２、６、９および１０が満たされる場合にのみ、除去可能であるとして識別される。
【００２７】
他のルールは、基本形状の、パターン領域の「クリティカリティ（ｃｒｉｔｉｃａｌｉｔｙ）」などの方向付けを伴っていてもよい。これらのルールのほとんどは、幾何学的パラメータを要するが、必ずしもその全部がそうであるとは限らない（「クリティカリティ」の事例を参照されたい）。
【００２８】
上記の単純なルールは、論理演算子「ＡＮＤ（論理積）」、「ＯＲ（論理和）」、「ＥＸＣＬＵＳＩＶＥ  ＯＲ（排他的論理和）」、「ＮＯＴ（論理否定）」などを用いたさらに複雑なルールから独立して、またはそれらと組み合わせて用いてもよい。基本ルール１、２、７およびクリティカル領域の排除を組み合わせている複雑なルールの例としては、「［（ａ＜ａ０  ＯＲ  ｂ＞ｂ０）  ＡＮＤ  （ｆ＜ｆ０）  ＡＮＤ  ＮＯＴ  （パターンのクリティカル領域に属する形状）］である基本形状をすべて除去する」をあげることができよう。
【００２９】
ルールの最適なセット、および、数値またはルールパラメータａ０、ｂ０．．．は、直接描画技術によって決まり、経験および／または数値シミュレーションに基づいて、実験的に決定されてもよい。
【００３０】
除去可能な形状の多くは、「細長い小片」、すなわち少なくとも１つの寸法が、直接描画技術の限界寸法（または解像限界）と同等である基本形状であることが理解されよう。しかしながら、基本形状によっては、「細長い小片」としての資格がなくても、除去可能である場合がある。したがって、本発明の方法は、例えば、細長い小片の特定のサブセットの形成だけを防ぐジョグの位置整合よりも大きなショット計数の低減に導くことができる。
【００３１】
図４は、直接描画処理の数値モデリングに基づいた、本発明の代替的な実施形態を図示する。前述した実施形態におけるように、パターン３００が図形分割化され、次に、結果として生じた図形分割化されたパターン３１０の基本形状３０００が、１つずつ調べられる。各「候補」基本形状３０００に対して、上述したように、図形分割化されたパターン３１０から基本形状３０００を除去することにより、そして任意選択でこの除去を補償することにより、修正後のパターン３２０が得られる（候補基本形状が削除された際に残された空隙は、基準３１００によって識別され、補償は図示されていない）。次に、電子ビーム伝播、電子−基板間の相互作用、レジスト反応などの適切な数値モデルを用いて、直接描画処理の、すなわち、修正後のパターン３２０の基板上への転写の「局所的」数値シミュレーションを実行する。シミュレーションは、「局所的」としての資格がある。なぜなら、必ずしも図形分割化されたパターン全体を含んでいるとは限らず、候補形状３０００を中心とした、近接効果の範囲によって決まる領域にわたり延在している領域だけに関係していてもよいからである（少なくとも理論上は、１回の全体的シミュレーションを複数回の局所的シミュレーションに置き換えることも可能であろうが、そのようなアプローチには莫大な計算機能力が必要になろう）。シミュレーション結果は、転写されたパターンの数値表現３３０であり、そこから、従来の画像処理アルゴリズムを用いて輪郭３６０を抽出することができる。
【００３２】
同様の局所的シミュレーションが、もとの図形分割化されたパターンおよび同一の数値モデルを用いて実行されることで、「基準となる」パターンが得られ、そこから「標的」輪郭３４０が抽出される。ユーザが規定した許容差により、前記目標輪郭のあたりの「許容範囲」３５０を辿ることが可能になる。次に、修正後の図形分割化されたパターンに対応する輪郭３６０が、この許容範囲３５０内に包含されているかどうかがチェックされ（「整合性チェック」）、肯定の場合にのみ、候補形状３０００は、除去可能であるとしてラベル分類される。
【００３３】
許容範囲の広さは、事前に決められておらず、しかもパターン全体にわたって一律ではないが、以下のようなパラメータの関数として局所的に算出されるので有利である。すなわち、
−  エッジ配置誤差（ＥＰＥ：Ｅｄｇｅ  Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｅｒｒｏｒ）、すなわち以前にレジスト上に転写されたエッジパターンのずれ、
−  線量の変化に対するパターンの感応性を示すエネルギー寛容度（ＥＬ：Ｅｎｅｒｇｙ  Ｌａｔｉｔｕｄｅ）、
−  ラインエッジラフネス（ＬＥＲ：Ｌｉｎｅ  Ｅｄｇｅ  Ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）、すなわち露光ステップ後の理想線からのエッジの逸脱である。ＬＥＲの単純な１つの手段は、最良適合直線からのエッジの２乗平均平方根（ＲＭＳ：ｒｏｏｔ  ｍｅａｎ  ｓｑｕａｒｅ）偏差である。それは、例えば、線量およびＥＬを入力として採用する「ＬＥＲモデル」を用いて、シミュレートすることができる。
【００３４】
図５Ａの左側の区画は、候補形状３０００と、対応する転写されたパターンの輪郭３４０と、関連する許容範囲３５０と、を備える図形分割化されたパターン３１０の一部分を示す。図の右側の区画は、候補形状３０００を除去することにより得られた、修正後の図形分割化されたパターン３２０、および対応する転写されたパターンの輪郭３６０を示す。修正後の輪郭３６０が、許容範囲３５０内にとどまっていることがわかる。候補形状３０００は、このとき、除去可能であると見なされる。
【００３５】
図５Ｂの左側の区画は、図５Ａの候補形状３０００よりも大きい候補形状３００１と、対応する転写されたパターンの輪郭３４１と、関連する許容範囲３５１と、を備える、わずかに異なる図形分割化されたパターン３１１の一部分を示す。図の右側の区画は、候補形状３００１を除去することにより得られた、修正後の図形分割化されたパターン３２１、および対応する転写されたパターンの輪郭３６１を示す。修正後の輪郭３６１が、許容範囲３５１内に完全にはとどまっていないことがわかる。候補形状３００１は、このとき、除去可能ではないと見なされる。
【００３６】
輪郭を考慮するだけでは、基本形状の除去、特に、パターンの奥深くに位置している基本形状の除去の可否を評価するのに十分でない場合がある。修正後の転写されたパターンと、基準となる転写されたパターンとの間の、より納得のいく局所的比較が、数値モデルを用いて算出され得る線量の空間分布もまた考慮に入れて、特に、線量の空間分布が修正後のパターン全体にわたってレジスト閾値を超過していることを確認する。これは、図６Ａおよび図６Ｂに図示されている。図６Ａの左側の区画は、１０個の細長い小片および８個のそれよりも大きい基本形状を備える、図形分割化されたパターンの一部分を示す。右側の区画は、線ＡＡ’にわたる線量分布を示す。線量は、ほぼ一定で、レジスト閾値ＴＨを十分上回っている。図６Ｂの左側の区画は、１０個の細長い小片を除去することにより得られた、修正後の図形分割化されたパターンの対応する部分を示す。右側の区画は、関連する分布を示す。分布は、図６Ａの事例ほどには一律ではないが、依然として閾値を十分に上回っており、細長い小片が確かに除去可能であることを示唆している。
【００３７】
ルールに基づいた実施形態（図２および図３）では、整合性チェックがない。その代わりに、事例の大部分において、選択された基本形状を除去することにより、転写されたパターンの修正が設定許容差内に導かれることになるように、ルールが選択される。
【００３８】
図２〜図３および図４の実施形態は、相互に排他的でなく、有利に組み合わせることができる。例えば、ルールに基づいたアプローチ（図２参照）を用いて、候補形状を事前に選択してもよい。これらの候補形状の除去の可否は、精度は高いが、極めて大量の計算処理を要する、モデルに基づいたアプローチ（図４参照）を用いてチェックされる。より単純な実施態様では、事前に選択するステップは、パターンの特に感応性の高い区域に属する基本形状だけを除外する。
【００３９】
本発明の方法は、典型的には、コンピュータで適切なプログラムを実行することにより実施される。前記コンピュータは、直接ＥＢＬ装置を駆動してもよい（図１のコンピュータまたはプロセッサ４０を参照）し、あるいはまた、単に、ＥＢＬ装置に提供されるデータを生成するだけであってもよい。プログラムは、入力パターンを図形分割化する（または、すでに図形分割化されているパターンをその入力として受信する）とともに、上述した方法のうちの１つを用いて除去可能である基本形状を識別し、かつ、除去可能であるとして識別された基本形状を除去することにより得られた、修正後の図形分割化されたパターンを出力するための命令コードを備える。プログラムは、ＥＢＬ装置を相応に駆動するための命令コードを備えてもまたよい。
【００４０】
プログラム自体、パターンを表すファイル、（図２および図３の実施形態に対する）ルールパラメータ、（図４の実施形態に対する）モデルおよび許容差データは、同一の、または異なる、また場合によっては遠隔した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されてもよい。例えば、上記で言及したプログラムおよびファイルは、図１のプロセッサのメモリデバイス４１に格納されてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０  基板
１１  基板
１２  レジスト層
２０  電子ビーム源
２１  電子ビーム
３０  作動ステージ
４０  コンピュータまたはプロセッサ
４１  プロセッサのメモリデバイス
２００  パターン
２１０  図形分割化されたパターン
２２０  基準
３００  パターン
３１０  図形分割化されたパターン
３１１  図形分割化されたパターン
３２０  修正後の図形分割化されたパターン
３２１  修正後の図形分割化されたパターン
３３０  数値表現
３４０  輪郭
３４１  輪郭
３５０  許容範囲
３５１  許容範囲
３６０  輪郭
３６１  輪郭
２０００  基本形状
２００１  基本形状
２００１’  形状
２１００  空隙
３０００  候補形状
３００１  候補形状
３１００  基準
ａ  最大高さ
ａ０  設定値
ｂ  最大ジョグ長さ
ｂ０  設定値
ｃ  距離
ｃ０  設定値
ｄ  最小幅
ｄ０  設定値
ｅ  距離
ｅ０  設定値
ｆ  表面
ｆ０  設定値
ｇ  最大長さ
ｇ０  設定値
ｈ  距離
ｈ０  設定値
ｐ  小部分
ｐ０  設定値
ＡＡ’  線
ＴＨ  レジスト閾値
α  短距離点広がり関数
【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５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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