(57)【要約】【課題】  パターン寸法の偏差量に関する基準データに基づいてホトマスクの図形を補正し、デバイス特性に大きな影響を与えるパターン寸法のばらつきを小さくする。【解決手段】  ホトマスクを用いて転写された半導体ウェハの実際の転写パターンのパターン寸法から半導体ウェハの被加工層における設計パターンのパターン寸法を差し引いた値をパターン寸法の偏差量としたときに、設計パターンとその幅方向の両側の隣接パターンとの間のパターン間隔とパターン寸法の偏差量との関係を実測して基準データを取得する。基準データを用いてパターン寸法の偏差量が上限値ＦＨ以上又は下限値ＦＬ以下になるか否かを判定し、なると判定された領域についてホトマスクの図形データを補正する。補正された図形データに基づいてホトマスクのパターンを形成し、このホトマスクを用いて半導体集積回路装置の被加工層にパターンを形成する。【選択図】        図２  
2005115110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホトマスクを用いて転写された半導体ウェハの実際の転写パターンのパターン寸法から前記半導体ウェハの設計パターン寸法を差し引いた値をパターン寸法の偏差量としたときに、前記設計パターンとその幅方向の両側の隣接パターンとの間のパターン間隔と前記パターン寸法の偏差量との関係を実測によって取得した基準データを用いてホトマスクの図形を補正する方法であって、
〔１Ａ〕  前記基準データを用いて、補正対象のホトマスクの図形について、パターン寸法の偏差量が所定の上限値以上又は所定の下限値以下になるか否かを判定するステップと、
〔１Ｂ〕  前記ステップ〔１Ａ〕においてパターン寸法の偏差量が前記上限値以上又は前記下限値以下になると判定された領域について、前記ホトマスクの図形を補正するステップと
を有することを特徴とするホトマスクの図形補正方法。
【請求項２】
前記ステップ〔１Ｂ〕において補正されたホトマスクの図形を再度補正対象として、前記ステップ〔１Ａ〕及び〔１Ｂ〕の処理を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のホトマスクの図形補正方法。
【請求項３】
前記ステップ〔１Ａ〕においてパターン寸法の偏差量が所定の上限値以上になると判定された領域については、前記ステップ〔１Ｂ〕においてパターン寸法の偏差量を所定の第１の値だけ減少させるように前記ホトマスクの図形を補正し、
前記ステップ〔１Ａ〕においてパターン寸法の偏差量が所定の下限値以下になると判定された領域については、前記ステップ〔１Ｂ〕においてパターン寸法の偏差量を所定の第２の値だけ増加させるように前記ホトマスクの図形を補正する
ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のホトマスクの図形補正方法。
【請求項４】
前記基準データに基づいて、前記一方のパターン間隔を横軸とし前記他方のパターン間隔を縦軸とした直交座標系に、パターン寸法の偏差量が同じ値になる等高線を複数本プロットした場合に、前記等高線の一つを境界とする前記上限値以上の領域及び前記等高線の他の一つを境界とする前記下限値以下の領域を、横軸に平行な辺と縦軸に平行な辺を持つ四角形を複数個組み合わせた領域で近似し、
前記ステップ〔１Ａ〕において、前記パターン間隔の組み合わせが、前記複数個の四角形の組み合わせの領域内に含まれるときに、パターン寸法の偏差量が所定の上限値以上又は所定の下限値以下になるとみなす
ことを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のホトマスクの図形補正方法。
【請求項５】
ホトマスクを用いて転写された半導体ウェハの実際の転写パターンのパターン寸法から前記半導体ウェハの設計パターン寸法を差し引いた値をパターン寸法の偏差量としたときに、前記設計パターンとその幅方向の両側の隣接パターンとの間のパターン間隔と前記パターン寸法の偏差量との関係を実測によって取得した基準データを用いてホトマスクの図形を補正する方法であって、
〔５Ａ〕  前記設計パターンとその両側の隣接パターンとの間のパターン間隔をｄ１及びｄ２とした非対称パターンのパターン寸法の偏差量をＦ（ｄ０）とし、前記設計パターンとその両側の隣接パターンとの間のパターン間隔をいずれもｄ１とした対称パターンのパターン寸法の偏差量をＦ（ｄ１）とし、前記設計パターンとその両側の隣接パターンとの間のパターン間隔をいずれもｄ２とした対称パターンのパターン寸法の偏差量をＦ（ｄ２）としたときに、前記基準データからパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１）及びＦ（ｄ２）を呼び出し、非対称パターンのパターン寸法の偏差量をＦ（ｄ０）＝Ｆ（ｄ１）／２＋Ｆ（ｄ２）／２によって近似し、補正対象のホトマスクの図形について、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）が所定の上限値以上又は所定の下限値以下になるか否かを判定するステップと、
〔５Ｂ〕  前記ステップ〔５Ａ〕においてパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）が前記上限値以上又は前記下限値以下になると判定された領域について、前記ホトマスクの図形を補正するステップと
を有することを特徴とするホトマスクの図形補正方法。
【請求項６】
前記ステップ〔５Ｂ〕において補正されたホトマスクの図形を再度補正対象として、前記ステップ〔５Ａ〕及び〔５Ｂ〕の処理を繰り返すことを特徴とする請求項５に記載のホトマスクの図形補正方法。
【請求項７】
前記ステップ〔５Ａ〕おいてパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）が所定の上限値以上になると判定された領域については、前記ステップ〔５Ｂ〕おいてパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）を所定の第１の値だけ減少させるように前記ホトマスクの図形を補正し、
前記ステップ〔５Ａ〕おいてパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）が所定の下限値以下になると判定された領域については、前記ステップ〔５Ｂ〕おいてパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）を所定の第２の値だけ増加させるように前記ホトマスクの図形を補正する
ことを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載のホトマスクの図形補正方法。
【請求項８】
前記第１の値及び前記第２の値が、ホトマスクのマスクパターン形成時における最小描画寸法に等しく、
前記上限値及び前記下限値の絶対値がそれぞれ、前記第１の値及び前記第２の値の１／２以上である
ことを特徴とする請求項３又は７のいずれかに記載のホトマスクの図形補正方法。
【請求項９】
前記請求項１から８までのいずれかに記載の図形補正方法を用いたホトマスクの図形補正処理をコンピュータに実行させるためのホトマスクの図形補正プログラム。
【請求項１０】
前記請求項１から８までのいずれかに記載の図形補正方法を用いたホトマスクの図形補正処理をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体。
【請求項１１】
前記請求項１から８までのいずれかに記載の図形補正方法を用いてホトマスクの図形を補正し、
前記補正されたホトマスクの図形に基づいてマスクパターンを形成する
ことを特徴とするホトマスクのパターン形成装置。
【請求項１２】
前記請求項１から８までのいずれかに記載の図形補正方法を用いてホトマスクの図形を補正するステップと、
前記補正されたホトマスクの図形に基づいてマスクパターンを形成するステップと
を有することを特徴とするホトマスクのパターン形成方法。
【請求項１３】
前記請求項１から８までのいずれかに記載のホトマスクの図形補正方法を用いて補正された図形に基づいた形状を有することを特徴とするホトマスク。
【請求項１４】
前記請求項１から８までのいずれかに記載の図形補正方法を用いてホトマスクの図形を補正するステップと、
前記補正された図形を用いてマスクパターンを形成するステップと、
前記マスクパターンを持つホトマスクを用いたリソグラフィ工程によって半導体ウェハの被加工層上にレジストパターンを形成するステップと、
前記レジストパターンを用いたエッチング工程によって前記半導体ウェハの被加工層にパターンを形成するステップと
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路装置（ＬＳＩ）の製造におけるリソグラフィ工程において用いられるホトマスク、ホトマスクの図形補正方法、ホトマスクの図形補正プログラム、このプログラムを記録した記録媒体、ホトマスクのパターン形成装置、ホトマスクのパターン形成方法、及び半導体集積回路装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＬＳＩの製造に際しては、半導体集積回路基板（半導体ウェハ）上にレジストを塗布し、リソグラフィ工程によってホトマスクの転写像であるレジストパターンを形成し、エッチング工程によって半導体ウェハの被加工層の不要部分を除去するプロセスが実行される。このような各プロセスにおいては、マスクパターン、レジストパターン、及び被加工層のエッチングパターンの形状は、意図的に形状に変化を与える場合を除いて、厳密に一致していることが望ましい。しかし、実際には、各プロセスにおける転写特性に起因した形状変化が生じ、特に、リソグラフィ工程で用いられる露光波長を下回るような微細なパターン形成においては、好ましくない形状変化が生じる（即ち、被加工層のパターンが、本来の設計位置とは異なる位置になる。）（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この形状変化を低減させるための手法の一つに、ルールベースＰＰＣ（Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：プロセス近接効果補正）がある。この手法は、数十から数百の基準パターンを実測することによって他の類似パターンの形状を予測し、マスクパターンを補正する手法である。具体的には、ホトマスクを用いて転写された半導体ウェハの実際のパターンのエッジ位置と設計パターンの設計エッジ位置との差異をエッジ位置の偏差量としたときに、設計パターンとその幅方向の両側の隣接パターンとの間のパターン間隔とエッジ位置の偏差量との関係を実測によって取得した基準データを用いて、補正対象のホトマスクの図形について、パターンのエッジ位置の偏差量を判定し、補正が必要であると判定された領域について、ホトマスクの図形を補正する。
【０００４】
図８は、従来のホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。図８において、横軸はパターン間隔（μｍ）を示し、縦軸はエッジ位置の偏差量（ｎｍ）を示し、実線１１１はＰＰＣ処理前のエッジ位置の偏差量（ｎｍ）を示し、破線１１２はＰＰＣ処理後のエッジ位置の偏差量（ｎｍ）を示す。ＰＰＣ処理は、次のように実行される。図８に実線１１１で示されるように、エッジ位置の偏差量が上限値（＋５ｎｍ）以上になると判定された領域（パターン間隔がｄ３１以下の領域）について、図８に破線１１２で示されるように、エッジ位置の偏差量を所定の値（ホトマスクのパターン形成時における最小描画寸法（最小補正単位）であり、例えば、１０ｎｍである。）だけ減少させるようにホトマスクのパターンのエッジ位置を変更し、また、エッジ位置の偏差量が下限値（−５ｎｍ）以下になると判定された領域について（図示せず）、エッジ位置の偏差量を所定の値だけ増加させるようにホトマスクのパターンのエッジ位置を変更する。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３２１４５０号公報（段落０００２〜０００４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記した従来のホトマスクの図形補正方法においては、ホトマスクの図形の補正を行うか否かの判断は、エッジ位置の偏差量に基づいて行っていたので、半導体集積回路装置の特性に大きな影響を与えるホトマスクのパターン寸法（パターン幅）は最適な値に補正されていなかった。
【０００７】
また、図８に破線１１２で示されるように、エッジ位置の偏差量をパターンの片側について−５ｎｍから＋５ｎｍまでの範囲内に補正したとしても、パターン寸法の偏差量は、図９に破線１２２で示されるように−１０ｎｍから＋１０ｎｍまでの範囲になり、パターン寸法ばらつきは最大２０ｎｍになり、ホトマスクのパターン形成に際しての最小補正単位（例えば、１０ｎｍ）よりも大きな値になっていた。このように、エッジ位置の偏差量に基づいて行うホトマスクの図形補正方法は、半導体集積回路装置の性能を大きく左右するパターン寸法の精度の点から見れば、適切な補正方法ではなかった。
【０００８】
そこで、本発明は上記したような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、半導体集積回路装置の特性に大きな影響を与える半導体ウェハの転写パターンのパターン寸法のばらつきを小さくすることができるホトマスクの図形補正方法、ホトマスクの図形補正プログラム、このプログラムを記録した記録媒体、ホトマスクのパターン形成装置、ホトマスクのパターン形成方法、ホトマスク、及び半導体集積回路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】
【０００９】
本発明に係るホトマスクの図形補正方法の一態様は、ホトマスクを用いて転写された半導体ウェハの実際の転写パターンのパターン寸法から前記半導体ウェハの設計パターン寸法を差し引いた値をパターン寸法の偏差量としたときに、前記設計パターンとその幅方向の両側の隣接パターンとの間のパターン間隔と前記パターン寸法の偏差量との関係を実測によって取得した基準データを用いてホトマスクの図形を補正する方法であって、
〔１Ａ〕  前記基準データを用いて、補正対象のホトマスクの図形について、パターン寸法の偏差量が所定の上限値以上又は所定の下限値以下になるか否かを判定するステップと、
〔１Ｂ〕  前記ステップ〔１Ａ〕においてパターン寸法の偏差量が前記上限値以上又は前記下限値以下になると判定された領域について、前記ホトマスクの図形を補正するステップとを有するものである。
【００１０】
また、本発明に係るホトマスクの図形補正方法の他の態様は、ホトマスクを用いて転写された半導体ウェハの実際の転写パターンのパターン寸法から前記半導体ウェハの設計パターン寸法を差し引いた値をパターン寸法の偏差量としたときに、前記設計パターンとその幅方向の両側の隣接パターンとの間のパターン間隔と前記パターン寸法の偏差量との関係を実測によって取得した基準データを用いてホトマスクの図形を補正する方法であって、
〔５Ａ〕  前記設計パターンとその両側の隣接パターンとの間のパターン間隔をｄ１及びｄ２とした非対称パターンのパターン寸法の偏差量をＦ（ｄ０）とし、前記設計パターンとその両側の隣接パターンとの間のパターン間隔をいずれもｄ１とした対称パターンのパターン寸法の偏差量をＦ（ｄ１）とし、前記設計パターンとその両側の隣接パターンとの間のパターン間隔をいずれもｄ２とした対称パターンのパターン寸法の偏差量をＦ（ｄ２）としたときに、前記基準データからパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１）及びＦ（ｄ２）を呼び出し、非対称パターンのパターン寸法の偏差量をＦ（ｄ０）＝Ｆ（ｄ１）／２＋Ｆ（ｄ２）／２によって近似し、補正対象のホトマスクの図形について、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）が所定の上限値以上又は所定の下限値以下になるか否かを判定するステップと、
〔５Ｂ〕  前記ステップ〔５Ａ〕においてパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）が前記上限値以上又は前記下限値以下になると判定された領域について、前記ホトマスクの図形を補正するステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、半導体集積回路装置の特性に大きな影響を与える半導体ウェハの転写パターンのパターン寸法のばらつきを小さくすることができ、半導体集積回路装置に所望の特性を持たせることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明に係るホトマスクの図形補正方法（この方法をコンピュータに実行させるための図形補正プログラム、及びこのプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体）、ホトマスクのパターン形成方法（この方法を実施するパターン形成装置、及びパターンが形成されたホトマスク）、及び半導体集積回路装置の製造方法を概略的に示すフローチャートである。
【００１３】
本発明に係るホトマスクの図形補正方法は、ルールベースＰＰＣ（プロセス近接効果補正）に属する。本発明に係るホトマスクの図形補正方法においては、ホトマスクの図形補正方法を実施する際に使用される基準データを予め取得しておく（図１のステップＳＴ１１）。基準データは、パターン間隔とパターン寸法の偏差量との関係を基準パターンについて実測することによって、取得される。ここで、パターン間隔とは、設計パターン（ラインパターン）とその幅方向の両側の隣接パターンとの間の距離のことである。また、パターン寸法の偏差量とは、光近接効果等の影響によって生じる偏差量であって、ホトマスクを用いて転写された半導体ウェハの実際の転写パターンのパターン寸法から半導体ウェハの設計パターン寸法を差し引いた値である。
【００１４】
本発明に係るホトマスクの図形補正方法を実施する際には、予め取得された基準データを用いて、補正対象となるホトマスクの図形（即ち、図形データ）について（図１のステップＳＴ２１）、パターン寸法の偏差量を判定し、補正が必要であると判定された領域について、ホトマスクの図形を補正する（図１のステップＳＴ２２）。これらの処理は、本発明に係るホトマスクのパターン形成装置の一部を構成するコンピュータ（計算機）によって実行される。また、これらの処理をコンピュータに実行させるためのプログラム、及び、このプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体（例えば、ＣＤ−ＲＯＭ）も本発明に含まれる。
【００１５】
また、本発明に係るホトマスクのパターン形成方法を実施する際には、マスク形成用の層（例えば、クロム膜）を備えた基板を用意し（図１のステップＳＴ３１）、補正されたホトマスクの図形データに基づいて、ホトマスクのパターン形成装置（パターン描画装置）によって、ホトマスクを加工してマスクパターンを形成する（図１のステップＳＴ３２）。
【００１６】
さらに、本発明に係る半導体集積回路装置の製造方法を実施する際には、半導体ウェハの被加工層上にレジストを塗布し（図１のステップＳＴ４１）、上記方法により形成されたパターンを持つホトマスクを用いたリソグラフィ工程によってレジストパターンを形成し（図１のステップＳＴ４２）、レジストパターンをエッチング阻止部としたエッチング工程によって被加工層の不要部分を除去して被加工層のパターンを形成する（図１のステップＳＴ４３）。
【００１７】
＜第１の実施形態＞
図２は、本発明の第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。図２において、横軸はパターン間隔（μｍ）を示し、０μｍから４０μｍまでの範囲を示している。また、縦軸はパターン寸法の偏差量（ｎｍ）を示し、−１５ｎｍから＋２０ｎｍまでの範囲を示している。図２においては、パターン寸法の偏差量を、ホトマスクを用いて転写された半導体ウェハの被加工層の実際の転写パターンのパターン寸法から半導体ウェハの設計パターン寸法を差し引いた値としている。図２において、実線１０１は、ホトマスクの図形補正処理が実行される前のパターン寸法の偏差量の変化を示し、破線１０２は、第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正処理が実行された後のパターン寸法の偏差量の変化を示す。ただし、実線１０１及び破線１０２は、第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を説明するために、パターン寸法の偏差量及び図形の補正内容の一例を示すものであり、パターン寸法の偏差量及び図形の補正内容は、図示のものに限定されない。
【００１８】
図２の実線１０１からわかるように、パターン間隔がｄ１３のときにパターン寸法の偏差量が０になり、パターン間隔がｄ１３より狭いときにはパターン寸法の偏差量が正の値になり、パターン間隔がｄ１３より広いときにはパターン寸法の偏差量が負の値になる。これは、パターン間隔が狭いときには被加工層の転写パターンの幅が広がり、パターン間隔が広いときには被加工層の転写パターンの幅が狭くなることを示している。
【００１９】
第１の実施形態においては、予め測定された基準データを用いて、補正対象のホトマスクの図形について、パターン寸法の偏差量が所定の上限値ＦＨ以上又は所定の下限値ＦＬ以下になるか否かを判定する。そして、パターン寸法の偏差量が上限値ＦＨ以上又は下限値ＦＬ以下になると判定された領域について、ホトマスクの図形を補正する。
【００２０】
次に、第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を具体的に説明する。第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法は、例えば、ホトマスクのパターン形成装置によって実行される。図３は、ホトマスクのパターン形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。図３に示されるように、ホトマスクのパターン形成装置２００は、中央演算部２０１と、記憶部２０２と、記録媒体２０４の情報を読取る媒体読取り部２０３と、マスクパターンを電子線等により形成（描画）する描画部２０５と、操作部２０６とを有している。ホトマスクのパターン形成装置２００には、第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を実施するためのプログラム（例えば、記録媒体２０４に記録されたプログラム）がインストールされている。また、ホトマスクのパターン形成装置２００の記憶部２０２には、第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を実施する際に使用される基準データが予め記憶されている。ホトマスクのラインパターンの図形データについての補正の要否の判定処理及びホトマスクの図形データに対する補正処理は、中央演算部２０１が行う。描画部２０５は、中央演算部２０１によって補正された図形データに基づいて、マスクパターンを形成する。
【００２１】
図４は、第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。第１の実施形態において、基準データの取得は次のように行われる。図４に示されるように、設計パターン３０１とその幅方向の両側の隣接パターン３０２，３０３とのパターン間隔をｄ１及びｄ２とし、設計パターン３０１の幅をＷｍとし、設計パターン３０１に対応する被加工層の実際の転写パターン４０１のパターン幅をｄ１及びｄ２の関数Ｗｅ（ｄ１，ｄ２）とし、パターン寸法の偏差量をｄ１及びｄ２の関数Ｆ（ｄ１，ｄ２）＝Ｗｅ（ｄ１，ｄ２）−Ｗｍとしたときに、パターン間隔ｄ１及びｄ２とパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１，ｄ２）との関係を実測して基準データを取得する。ここで、設計パターンがホトマスクのパターンに厳密に一致している場合には、設計パターン３０１の幅Ｗｍは、ホトマスクの対応するラインパターンの幅に一致する。
【００２２】
次に、基準データを用いて、判定対象であるホトマスクの図形データについて、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１，ｄ２）が所定の上限値（図２のＦＨ＝＋５ｎｍ）以上又は所定の下限値（図２のＦＬ＝−５ｎｍ）以下になるか否かを判定する。
【００２３】
次に、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１，ｄ２）が上限値ＦＨ以上又は下限値ＦＬ以下になると判定された領域について、ホトマスクの図形データを補正する。図形データの補正は、図２のパターン間隔がｄ１２以下の領域に破線１０２で示されるように、パターン寸法の偏差量が上限値ＦＨ以上になると判定された領域について、パターン寸法の偏差量を所定の値ＦＡだけ減少させるように実行される。また、補正されたホトマスクの図形を再度補正対象として、再度判定を行い、図１のパターン間隔がｄ１１以下の領域に破線１０２で示されるように、パターン寸法の偏差量が上限値ＦＨ以上になると判定された領域について、パターン寸法の偏差量を再度所定の値ＦＡだけ減少させるように、図形の補正を繰り返す。さらに、図形データの補正は、図２のパターン間隔がｄ１４以上ｄ１５以下の領域に破線１０２で示されるように、パターン寸法の偏差量が下限値ＦＬ以下になると判定された領域について、パターン寸法の偏差量を所定の値ＦＡだけ増加させるように実行される。
【００２４】
なお、図２においては、所定の値ＦＡは、上限値ＦＨと下限値ＦＬとの差異に等しい１０ｎｍとしている。この値ＦＡは、ホトマスクにパターンを形成する際に補正可能な最小描画寸法（最小補正単位）に設定されている。なお、必ずしも上限値ＦＨと下限値ＦＬとの差異を最小描画寸法と等しくする必要はない。例えば、微細パターンにおけるマスク寸法の敏感度が大きいこと（例えば、マスクサイズの寸法変更値以上の寸法変動がウェハ上のパターンに生じること）を考慮して、上限値ＦＨ及び下限値ＦＬの絶対値のそれぞれを、最小描画寸法の１／２以上になるようにすることが多い。また、ホトマスクの図形の補正を行うエッジは、ホトマスクのラインパターンの両側のエッジのいずれでもよい。図２のｄ１１及びｄ１２に示されるように、多段の補正を行う場合には、一段目は右側のエッジを変更（パターン間隔を広くするように又は狭くするように）し、二段目は左側のエッジを変更（パターン間隔を広くするように又は狭くするように）するというように、両側のエッジで補正（ラインパターンのエッジ位置の変更）を交互に振り分けてもよい。
【００２５】
図８に示されるように、従来のホトマスクの図形補正方法においては、ホトマスクのパターンの図形補正を行うか否かの判断は、エッジ位置の偏差量が−５ｎｍから＋５ｎｍまでの範囲の外にあるか否かによって行っていた。そのため、補正後におけるパターン寸法の偏差量には、図９に示されるように、−１０ｎｍから＋１０ｎｍまで範囲内の誤差（最大２０ｎｍの誤差）があった。これに対し、第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法においては、ホトマスクの図形補正を行うか否かの判断を、パターン寸法の偏差量に基づいて行うので、図形補正後のパターン寸法の偏差量は、図２に示されるように、−５ｎｍから＋５ｎｍまでの１０ｎｍの範囲内とすることができる。このように、第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を用いることにより、半導体ウェハの被加工層の転写パターンの寸法精度（設計パターン寸法からの差異）を従来の手法の２倍に向上させることができる。
【００２６】
＜第２の実施形態＞
上記第１の実施形態において説明したように、設計パターンとその幅方向の両側の隣接パターンとのパターン間隔をｄ１及びｄ２とし、設計パターンの幅をＷｍとし、設計パターンに対応する半導体ウェハの被加工層の転写パターンの幅をＷｅ（ｄ１，ｄ２）としたときに、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１，ｄ２）は、Ｆ（ｄ１，ｄ２）＝Ｗｅ（ｄ１，ｄ２）−Ｗｍによって計算できる。しかし、この計算を行うためには、パターン間隔ｄ１及びｄ２のあらゆる組み合わせに対してパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１，ｄ２）を把握する必要があった。このため、非常に多くの基準データを取得しておく必要があった。そこで、第２の実施形態においては、パターン寸法の偏差量の計算式として近似式を用いることによって、取得しなければならない基準データを減らす（ｄ１＝ｄ２の対称パターンについてのみ把握すればよい）ことを可能にしている。
【００２７】
第２の実施形態において、基準データの取得は次のように行われる。図６（ａ）及び（ｂ）に示されるように、設計パターン５１１又は５２１とその幅方向の両側の隣接パターン５１２，５１３又は５２２，５２３とのパターン間隔をそれぞれｄ（＝ｄ１又はｄ２）とし、設計パターン５１１又は５２１の設計パターンの幅をＷｍとし、設計パターン５１１又は５２１に対応する被加工層の実際の転写パターン６１１又は６２１のパターン幅をＷｅ（ｄ）とし、パターン寸法の偏差量をＦ（ｄ）＝Ｗｅ（ｄ）−Ｗｍによって計算されるＦ（ｄ）としたときに、パターン間隔ｄとパターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ）との関係を実測して基準データを取得する。基準データの数は、寸法パターンの偏差量として許容される誤差やホトマスクの図形補正を行う装置の処理能力等の各種要因に基づいて決定すればよい。
【００２８】
図５は、本発明の第２の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。図５において、設計パターン５０１とその幅方向の両側の隣接パターン５０２，５０３とのパターン間隔をｄ１及びｄ２とし、設計パターン５０１のパターン幅をＷｍとし、設計パターン５０１に対応する被加工層の実際の転写パターン６０１の幅をＷｅ（ｄ０）とし、パターン寸法の偏差量をＦ（ｄ０）とした。第２の実施形態においては、パターン寸法の偏差量をＦ（ｄ０）を以下の近似式によって計算する。
Ｆ（ｄ０）＝Ｆ（ｄ１）／２＋Ｆ（ｄ２）／２
ここで、Ｆ（ｄ１）及びＦ（ｄ２）は、図６（ａ）及び（ｂ）に示される、対称パターンのパターン寸法の偏差量であり、基準データとして記憶されているデータである。したがって、図５に示されるような非対称パターン（ｄ１≠ｄ２）のパターン寸法の偏差量を上記式によって近似計算できる。なお、図５に示されるような非対称パターン５０１の左側エッジの偏差量Ｄ５０１は、図６（ａ）に示される対称パターン５１１の左側エッジの偏差量Ｄ５１１と、厳密には一致しないことがプロセスの特性上から知られている。しかし、その誤差量の大きさがＰＰＣ処理で想定している精度に比べて十分に小さい場合には、それらが等しいと扱って、上記近似式を用いても、実用上の不具合はないと考えられる。
【００２９】
ホトマスクの図形について、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）が上限値ＦＨ以上又は下限値ＦＬ以下になるか否かを判定する。そして、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ０）が上限値ＦＨ以上又は下限値ＦＬ以下になると判定された領域について、ホトマスクの図形を補正する。
【００３０】
上記第１の実施形態を達成するには、パターン間隔ｄ１，ｄ２のあらゆる組み合わせ（非対称パターン）に対するパターン寸法の偏差量を基準データとして事前に取得する必要があった。しかし、そのためには、非常に多くのパターン種の測定を行い、その特性の解析・把握を行わなければならず、非常に多くの時間と労力を要し、本発明を実際に適用する上での障壁となっていた。これに対し、第２の実施形態に係るマスクパターンの図形補正方法によれば、非対称パターンの寸法偏差量を対称パターンの寸法偏差量の基準データを用いて近似することができる。このため、第２の実施形態に係るマスクパターンの図形補正方法によれば、第１の実施形態を達成する上での障壁であった、非対称パターンの寸法偏差量の把握が容易になる。なお、第２の実施形態において、上記以外の点は、上記第１の実施形態と同様である。
【００３１】
＜第３の実施形態＞
図７は、本発明の第３の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。図７に示される直交座標系において、横軸と縦軸のそれぞれは、設計パターン（ラインパターン）の幅方向の両側のパターン間隔ｄ１及びｄ２を示している。図７には、横軸方向に０μｍから４０μｍまでの範囲のパターン間隔が示されており、縦軸方向に０μｍから４０μｍまでの範囲のパターン間隔が示されている。また、図７には、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１，ｄ２）が同じ値になる等高線（円弧状の曲線）が複数本プロットされている。各等高線に付された数値−９ｎｍから＋１２ｎｍまでは、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１，ｄ２）を示している。
【００３２】
上記第１の実施形態の場合には、パターン寸法の偏差量Ｆ（ｄ１，ｄ２）が、等高線の一つを境界とする上限値（＋５ｎｍ）以上の領域７０１（図７の左下のハッチング領域）又は等高線の他の一つを境界とする下限値（−５ｎｍ）以下の領域７０２（図７の右上のハッチング領域）にある場合には、ホトマスクの図形を補正する。このため、領域７０１及び７０２の範囲を計算機に明示することが必要であった。しかし、このように境界を曲線とした領域を計算機において正確に示すことは非常に困難であり、また、仮に達成できたとしても後の計算が非常に複雑なものとなり、処理時間の大幅な増大を招き、実用的ではなかった。
【００３３】
そこで、第３の実施形態においては、領域７０１及び７０２の範囲を大小さまざまな大きさの複数の四角形によって切り出している。ここで、四角形は、図７における横軸に平行な辺と縦軸に平行な辺を持つ。このように、曲線の境界を持つ領域７０１及び７０２の範囲を、複数の四角形の組み合わせで近似しているので、計算機に与える条件は、パターン間隔ｄ１，ｄ２の上限値と下限値のみでよく、四角形の個数分だけ、上限値及び下限値を準備すればよい。
【００３４】
図７には、切り出し誤差量を±１ｎｍとした場合の例が示されている。つまり、図７の領域７０１の境界線（即ち、＋５ｎｍの等高線）の誤差＋１ｎｍ（即ち、＋６ｎｍの等高線）時から誤差−１ｎｍ（即ち、＋４ｎｍの等高線）時までの間に四角形の境界線が位置する例が示されている。この場合には、領域７０１は５個の四角形（点線で示す）によって近似できる。同様に、図７の領域７０２の境界線（即ち、−５ｎｍの等高線）の誤差＋１ｎｍ（即ち、−４ｎｍの等高線）時から誤差−１ｎｍ（即ち、−６ｎｍの等高線）までの間に四角形の境界線が位置する例が示されている。この場合には、領域７０２は３個の四角形（点線で示す）によって近似できる。
【００３５】
上記第１の実施形態においては、曲線によって構成された領域を計算機に明示する必要があり、処理時間の増大を招いたが、第３の実施形態を用いることにより、計算機への負荷を低減させることが可能となり、処理時間の大幅な低減が図れる。これにより、第１の実施形態の達成が容易なものとなる。なお、第３の実施形態において、上記以外の点は、上記第１の実施形態と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るホトマスクの図形補正方法、ホトマスクのパターン形成方法、及び半導体集積回路装置の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。
【図３】第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を実施するホトマスクのパターン形成装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、第２の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を実施する際に用いる基準データを説明するための図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。
【図８】従来のホトマスクの図形補正方法を説明するための図である。
【図９】従来のホトマスクの図形補正方法の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３７】
３０１，５０１，５１１，５２１  設計パターン、  ４０１，６０１，６１１，６２１  半導体ウェハの被加工層の転写パターン、  ３０２，３０３，５０２，５０３，５１２，５１３，５２２，５２３  設計パターンの隣接パターン。
【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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