(57)【要約】【課題】  光近接効果補正後の設計パターンに対して効率的にリソグラフィールールチェックを行うパターン検査方法を提供する。【解決手段】  予めセルライブラリに登録されているセルのパターンに対して光近接効果補正（ＯＰＣ）を施し、ＯＰＣ後のパターンに対してリソグラフィールールチェック（ＬＲＣ）を行い、ＬＲＣをパスしたパターンを有するセルをデータベースに登録する第１の工程（Ｓ０１〜Ｓ０３）と、データベースを参照して、ＯＰＣ後の設計パターンからデータベースに登録されているセルと等しいセルを特定する第２の工程（Ｓ０５、Ｓ０６）と、特定されたセルの外形に基づいて、ＯＰＣ後の設計パターンからＬＲＣ対象パターンを抽出する第３の工程（Ｓ０７、Ｓ０８）と、ＬＲＣ対象パターンに対してＬＲＣを行う第４の工程（Ｓ０９）とを具備する。【選択図】  図１
2007057849.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光近接効果補正後の設計パターンに対してリソグラフィールールチェックを行うパターン検査方法であって、
予めセルライブラリに登録されているセルのパターンに対して光近接効果補正を施し、前記光近接効果補正後のパターンに対してリソグラフィールールチェックを行い、前記リソグラフィールールチェックをパスしたパターンを有するセルをデータベースに登録する第１の工程と、
前記データベースを参照して、前記光近接効果補正後の設計パターンから前記データベースに登録されているセルと等しいセルを特定する第２の工程と、
前記特定されたセルの外形に基づいて、前記光近接効果補正後の設計パターンからリソグラフィールールチェック対象パターンを抽出する第３の工程と、
前記リソグラフィールールチェック対象パターンに対してリソグラフィールールチェックを行う第４の工程と、
を具備することを特徴とするパターン検査方法。
【請求項２】
前記第３の工程において、前記セルの外形の外側に配置されたパターンと、前記セルの外形の内側に配置され、且つ前記パターンに対して光近接効果の影響範囲にかかるパターンとを、前記リソグラフィールールチェック対象パターンとして抽出することを特徴とする請求項１に記載のパターン検査方法。
【請求項３】
前記第４の工程において、前記リソグラフィールールチェック対象パターンを除いたパターンから、前記リソグラフィールールチェック対象パターンに対して光近接効果の影響範囲にかかるパターンを参照パターンとして、前記リソグラフィールールチェックを行うことを特徴とする請求項１に記載のパターン検査方法。
【請求項４】
光近接効果補正後の設計パターンに対して、
予めセルライブラリに登録されているセルのパターンに対して光近接効果補正を施し、前記光近接効果補正後のパターンに対してリソグラフィールールチェックを行い、前記リソグラフィールールチェックをパスしたパターンを有するセルをデータベースに登録する工程と、
前記データベースを参照して、光近接効果補正後の設計パターンから前記データベースに登録されているセルと等しいセルを特定する工程と、
前記特定されたセルの外形に基づいて、前記光近接効果補正後の設計パターンからリソグラフィールールチェック対象パターンを抽出する工程と、
前記リソグラフィールールチェック対象パターンに対してリソグラフィールールチェックを行う工程と、
を有するパターン検査が施されたマスクパターンが形成されていることを特徴とする露光用マスク。
【請求項５】
光近接効果補正後の設計パターンに対してリソグラフィールールチェックを行うパターン検査プログラムであって、
セルライブラリに登録されているセルのパターンに対して光近接効果補正を施し、前記光近接効果補正後のパターンに対してリソグラフィールールチェックを行い、前記リソグラフィールールチェックをパスしたパターンを有するセルをデータベースに登録する第１の機能と、
前記データベースを参照して、前記光近接効果補正後の設計パターンから前記データベースに登録されているセルと等しいセルを特定する第２の機能と、
前記特定されたセルの外形に基づいて、前記光近接効果補正後の設計パターンからリソグラフィールールチェック対象パターンを抽出する第３の機能と、
前記リソグラフィールールチェック対象パターンに対してリソグラフィールールチェックを行う第４の機能と、
を具備することを特徴とするパターン検査プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン検査方法、露光用マスク、およびパターン検査プログラムに係り、特に効率的にリソグラフィールールチェックを行うのに好適なパターン検査方法、露光用マスク、およびパターン検査プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体製造技術の進歩は非常に目覚しく、例えば最小加工寸法が０．１３μｍの半導体装置が量産されている。  
このような微細化は、マスクプロセス技術、光リソグラフィー技術、エッチング技術等の微細パターン形成技術の飛躍的な進歩により実現されている。
【０００３】
パターンサイズが十分大きい場合には、ウェーハ上に形成したいＬＳＩパターンの平面形状をそのまま設計パターンとして描き、その設計パターンに忠実なマスクパターンを作成し、そのマスクパターンを投影光学系によってウェーハ上に転写し、下地をエッチングすることによってほぼ設計パターン通りのパターンをウェーハ上に形成することが可能である。
【０００４】
しかし、パターンの微細化が進むにつれ、各プロセスでパターンを忠実に形成することが困難になってきており、最終的な仕上がり寸法が設計パターン通りにならない問題が生じてきた。
【０００５】
特に、微細加工を達成するために最も重要なリソグラフィー及びエッチングプロセスにおいては、形成したいパターンの周辺に配置された他のパターンレイアウト環境が、そのパターンの寸法精度に大きく影響する。
【０００６】
そこで、これらの影響を低減させるために、加工後の寸法が所望の寸法となるように、予め設計パターンに補助パターンを付加する光近接効果補正（ＯＰＣ：Optical Proximity Correction）技術等がデバイス製造にとって必須の技術となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１に開示された光近接効果補正方法は、設計パターンデータで特定されるマスクパターンを限定領域Ａ〜Ｃに分割し、参照データベースＲＢに登録されている補正結果を流用することにより、限定領域ＡについてのＯＰＣ付加パターンを生成し、限定領域ＢについてルールベースＯＰＣを適用することにより、限定領域ＢについてのＯＰＣ付加パターンを生成し、これら限定領域Ａ、ＢについてのＯＰＣ付加パターンおよび限定領域Ｃの元のマスクパターンを合成している。
【０００８】
光近接効果補正は露光装置の最も安定した条件で行なわれるが、実際の露光条件には必ずばらつきが存在する。
【０００９】
その結果、得られた光近接効果補正後のパターンにおいて露光条件がばらついた場合でも、加工後のパターン寸法が所望の範囲内に収まっているかについては保証されない。
【００１０】
そのため、別途露光条件を振って光近接効果補正を施し、加工後のパターン寸法が所望の範囲内に収まっているか否かを検証するリソグラフィールールチェック（ＬＲＣ：Lithography Rule Check）を行う必要がある。
【００１１】
然しながら、従来のリソグラフィールールチェックでは、全ての設計パターンに対して露光条件を振って複数回の光近接効果補正を施すために長い検査時間を要するという問題がある。
【特許文献１】特開２００５−４９４０３号公報（７頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、光近接効果補正後の設計パターンに対して効率的にリソグラフィールールチェックを行うパターン検査方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一態様のパターン検査方法は、光近接効果補正後の設計パターンに対してリソグラフィールールチェックを行うパターン検査方法であって、予めセルライブラリに登録されているセルのパターンに対して光近接効果補正を施し、前記光近接効果補正後のパターンに対してリソグラフィールールチェックを行い、前記リソグラフィールールチェックをパスしたパターンを有するセルをデータベースに登録する第１の工程と、前記データベースを参照して、前記光近接効果補正後の設計パターンから前記データベースに登録されているセルと等しいセルを特定する第２の工程と、前記特定されたセルの外形に基づいて、前記光近接効果補正後の設計パターンからリソグラフィールールチェック対象パターンを抽出する第３の工程と、前記リソグラフィールールチェック対象パターンに対してリソグラフィールールチェックを行う第４の工程と、を具備することを特徴としている。
【００１４】
本発明の一態様の露光用マスクは、光近接効果補正後の設計パターンに対して、予めセルライブラリに登録されているセルのパターンに対して光近接効果補正を施し、前記光近接効果補正後のパターンに対してリソグラフィールールチェックを行い、前記リソグラフィールールチェックをパスしたパターンを有するセルをデータベースに登録する工程と、前記データベースを参照して、光近接効果補正後の設計パターンから前記データベースに登録されているセルと等しいセルを特定する工程と、前記特定されたセルの外形に基づいて、前記光近接効果補正後の設計パターンからリソグラフィールールチェック対象パターンを抽出する工程と、前記リソグラフィールールチェック対象パターンに対してリソグラフィールールチェックを行う工程と、を有するパターン検査が施されたマスクパターンが形成されていることを特徴としている。
【００１５】
本発明の一態様のパターン検査プログラムは、光近接効果補正後の設計パターンに対してリソグラフィールールチェックを行うパターン検査プログラムであって、セルライブラリに登録されているセルのパターンに対して光近接効果補正を施し、前記光近接効果補正後のパターンに対してリソグラフィールールチェックを行い、前記リソグラフィールールチェックをパスしたパターンを有するセルをデータベースに登録する第１の機能と、前記データベースを参照して、前記光近接効果補正後の設計パターンから前記データベースに登録されているセルと等しいセルを特定する第２の機能と、前記特定されたセルの外形に基づいて、前記光近接効果補正後の設計パターンからリソグラフィールールチェック対象パターンを抽出する第３の機能と、前記リソグラフィールールチェック対象パターンに対してリソグラフィールールチェックを行う第４の機能と、を具備することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光近接効果補正後の設計パターンに対して効率的にリソグラフィールールチェックを行うパターン検査方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明の実施例に係るパターン検査方法を示すフローチャートである。  
図１に示すように、本実施例のパターン検査方法は予めセルライブラリに登録されているセルのパターンに対して光近接効果補正を施し、光近接効果補正後のパターンに対してリソグラフィールールチェックを行い、リソグラフィールールチェックをパスしたパターンを有するセルをデータベースに登録する第１の工程（ステップＳ０１〜Ｓ０３）を具備している。
【００１９】
更に、データベースを参照して、光近接効果補正後の設計パターンからデータベースに登録されたセルと等しいセルを特定する第２の工程（ステップＳ０５、Ｓ０６）と、特定されたセルの外形に基づいて、光近接効果補正後の設計パターンからリソグラフィールールチェック対象パターンを抽出する第３の工程（ステップＳ０７、Ｓ０８）と、リソグラフィールールチェック対象パターンに対してリソグラフィールールチェックを行う第４の工程（ステップＳ０９）と、を具備している。
【００２０】
即ち、セルライブラリに登録されているセルのパターンデータが読み込まれ、各セルのパターンに対して光近接効果補正が露光装置の最も安定した条件（ベスト条件）にて施される（ステップＳ０１）。
【００２１】
次に、光近接効果補正後のセルのパターンに対して、例えば露光装置の露光量のばらつき範囲内で露光量が最大となる条件（オーバ条件）および露光量が最小となる条件（アンダー条件）で光近接効果補正を施し、露光量がばらついても加工後のパターン寸法が所望の範囲内に収まるか否かを検証するリソグラフィールールチェックが行われる（ステップＳ０２）。
【００２２】
次に、リソグラフィールールチェック結果が判定され（ステップＳ０３）、加工後のパターン寸法が所望の範囲内に収まるセルを認定セルとして、例えば図２に示すようなファイル形式で認定セルデータベースに登録する（ステップＳ０３のＹｅｓ）。  
一方、所望の範囲内に収まらないセルは非認定セルとして非認定セルデータベースに登録する（ステップＳ０３のＮｏ）。
【００２３】
次に、設計パターンに対して光近接効果補正が露光装置の最も安定した条件（ベスト条件）にて施される（ステップＳ０５）。
【００２４】
次に、認定セルデータベースを参照して、光近接効果補正後の設計パターンからデータベースに登録されたセルと等しいセルを特定し、特定されたセルのセル外形を抽出し、セル外形の内側に配置されたパターンを認定セルのパターンとし、セル外形の外側に配置されたパターンを非認定セルのパターンとして抽出する（ステップＳ０６）。
【００２５】
即ち、図３に示すように、例えば光近接効果補正後の設計パターンにデータベースに登録されたセルと等しい３×３個の認定セル１０ａ〜１０ｉが存在する場合に、認定セル１０ａ〜１０ｉの互いに隣接していない辺からなる矩形が認定セルの外形１１として抽出される。
【００２６】
認定セルの外形１１の内側に配置された１７個のパターンが認定セル１０ａ〜１０ｉのパターン１２として抽出され、セル外形１１の外側に配置されたパターンが非認定セル１３のパターン１４として抽出される。パターン１４がリソグラフィールールチェック対象パターンである。
【００２７】
次に、非認定セルのパターンから光近接効果補正の影響範囲にかかるパターンをリソグラフィールールチェック対象パターンとして抽出し、光近接効果補正の影響範囲にかからないパターンを参照パターンとして抽出する（ステップＳ０７）。
【００２８】
即ち、図４に示すように、非認定セル１３のパターン１４から光近接効果補正の影響範囲２０、例えばパターン１４からの距離Ｌが１μｍの範囲にかかる認定セル１０ａのパターン２１および認定セル１０ｂのパターン２２がリソグラフィールールチェック対象パターンとして抽出され、それ以外の認定セル１０ａ〜１０ｉのパターンが参照パターン２３として抽出される。
【００２９】
次に、参照パターン２３から光近接効果補正の影響範囲にかかる参照パターンのみを残存させ、それ以外の参照パターンを削除する（ステップＳ０８）。
【００３０】
即ち、図５に示すように、参照パターン２３から光近接効果補正の影響範囲３０、例えばパターン２１、２２からの距離Ｌが１μｍの範囲にかかる認定セル１０ａのパターン３１、認定セル１０ｂのパターン３２、認定セル１０ｃのパターン３３、３４の４個のパターンのみが参照パターンとして残存し、それ以外の参照パターンは削除される。
【００３１】
次に、リソグラフィールールチェック対象パターンに対して、例えば露光装置の露光量のばらつき範囲内で露光量が最大となる条件（オーバ条件）および露光量が最小となる条件（アンダー条件）で光近接効果補正を施し、露光量がばらついても加工後のパターン寸法が所望の範囲内に収まっているか否かを検証するリソグラフィールールチェックが行われる（ステップＳ０９）。
【００３２】
例えば、非認定セル１３のパターン１４に対してはリソグラフィールールチェック対象パターン２１、２２を参照してリソグラフィールールチェックが行われる。
【００３３】
リソグラフィールールチェック対象パターン２１に対してはリソグラフィールールチェック対象パターン１４、２２および参照パターン３１、３２を参照してリソグラフィールールチェックが行われる。
【００３４】
リソグラフィールールチェック対象パターン２２に対してはリソグラフィールールチェック対象パターン１４、２１および参照パターン３１〜３４を参照してリソグラフィールールチェックが行われる。
【００３５】
そのため、図６に示すように、設計パターン４０に対してリソグラフィールールチェックをパスした光近接効果補正後のパターン４１では、露光条件がベスト条件における加工後のパターン４２と、例えば露光量がオーバ条件における加工後のパターン４３およびアンダー条件における加工後のパターン４４のいずれのパターンでもパターンの許容範囲δ内（例えば５ｎｍ）に収めることができる。
【００３６】
これにより、光近接効果補正後の設計パターンを認定セルと非認定セルとに分別し、非認定セルのパターンと光近接効果補正の影響範囲にかかるリソグラフィールールチェック対象パターンに対してのみリソグラフィールールチェックを行うことが可能である。
【００３７】
図７は本実施例のパターン検査が施されたマスクパターンが形成された露光用膜マスクを示す図である。
【００３８】
図７に示すように、露光用膜マスク５０はマスク基材５１、例えば石英ガラス上に論理回路パターン５２、メモリパターン５３、デコーダパターン５４およびＩ／Ｏパターン５５が形成されている。
【００３９】
論理回路パターン５２、メモリパターン５３、デコーダパターン５４およびＩ／Ｏパターン５５には、それぞれの設計パターンに対して予めセルライブラリに登録されているセルのパターンに対して光近接効果補正を施し、前記光近接効果補正後のパターンに対してリソグラフィールールチェックを行い、前記リソグラフィールールチェックをパスしたパターンを有するセルをデータベースに登録する工程と、前記データベースを参照して、光近接効果補正後の設計パターンから前記データベースに登録されているセルと等しいセルを特定する工程と、前記特定されたセルの外形に基づいて、前記光近接効果補正後の設計パターンからリソグラフィールールチェック対象パターンを抽出する工程と、前記リソグラフィールールチェック対象パターンに対してリソグラフィールールチェックを行う工程を経て、パターン検査が施されている。
【００４０】
図８は本実施例のパターン検査を実現するパターン検査システムの構成を示すブロック図である。
【００４１】
図８に示すように、本実施例のパターン検査システム６０は、汎用的に使用されるセルのパターンを格納したセルライブラリ記憶部６１と、検査する設計パターンが格納された設計パターン記憶部６２と、光近接効果補正演算、リソグラフィールールチェック演算、認定セル、ルールチェック検査対象パターン、参照パターンを抽出するプログラムなどを格納したプログラム格納部６３とを具備している。
【００４２】
更に、リソグラフィールールチェックをパスした認定セルが格納された認定セル記憶部６４と、光近接効果補正後のパターンを格納したＯＰＣ後パターン記憶部６５と、リソグラフィールールチェック対象パターンや参照パターンを格納したＬＲＣ用パターン記憶部６６と、パターン検査に必要な一連の処理を実行するための手段を備えた処理制御部６７とで構成されている。
【００４３】
更に、入出力制御部６８を介して処理結果を出力する出力装置６９と、処理制御部６７への指示等を入力する入力装置７０とで構成されている。
【００４４】
セルライブラリ記憶部６１、設計パターン記憶部６２、プログラム格納部６３、認定セル記憶部６４、ＯＰＣ後パターン記憶部６５、ＬＲＣ用パターン記憶部６６は、一部はコンピュータ内部の主記憶装置で構成しても良いし、このコンピュータに接続された半導体メモリー、磁気ディスク、磁気テープ、光ディスクなどの記憶装置で構成しても構わない。
【００４５】
また、処理制御部６７は、コンピュータシステムの中央演算処理装置の一部を構成しており、集中処理方式または分散処理方式のコンピュータシステムで実行される。
【００４６】
セルライブラリ記憶部６１から汎用的に使用されるセルのパターンデータが処理制御部６７に入力される。
【００４７】
処理制御部６７は、予めリソグラフィールールチェックをパスしたセルのパターンデータを認定セル記憶部６４に登録する認定セル登録部７１と、光近接効果補正処理を実行する光近接効果補正部７２と、リソグラフィールールチェック対象を抽出するＬＲＣ対象パターン抽出部７３と、リソグラフィールールチェックを実行するＬＲＣ部７４と有している。
【００４８】
これらの認定セル登録部７１、光近接効果補正部７２、ＬＲＣ対象パターン抽出部７３、ＬＲＣ部７４は、ソフトウェアとしてプログラム格納部６３に予め格納されており、その手順に従ってコンピュータシステムの中央演算処理装置にて実行されるが、専用のハードウェーアで実行されるものでも構わない。
【００４９】
以上説明したように、本実施例では、光近接効果補正後の設計パターンを認定セルと非認定セルとに分別し、非認定セルのパターンと光近接効果補正の影響範囲にかかるリソグラフィールールチェック対象パターンに対してのみリソグラフィールールチェックを行うことができる。
【００５０】
その結果、光近接効果補正後の設計パターンに対して効率的にリソグラフィールールチェックを行うことができる。従って、リソグラフィールールチェックに要する時間を短縮することができる。
【００５１】
多数の認定セルを有する半導体集積装置ほど効率的にリソグラフィールールチェックを行うことができ、例えば認定セルの占有面積とチップ面積の比が６０％程度の場合に、リソグラフィールールチェックに要する時間は従来の１／２程度に短縮することができた。
【００５２】
ここでは、効率的にリソグラフィールールチェックを行い、リソグラフィールールチェック時間を短縮する場合について説明したが、リソグラフィールールチェック時間を短縮しなくても問題が無い場合には、露光条件をより細かく振ったリソグラフィールールチェックを行っても構わない。これによれば、より精度の高い光近接効果補正を施すことができる利点がある。
【００５３】
更に、３×３個の集合した認定セル１０ａ〜１０ｉにより認定セルのセル外形１１が矩形の場合について説明したが、認定セルの外形が矩形以外でも、また単独の認定セルであっても同様に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例に係るパターン検査方法を示すフローチャート。
【図２】本発明の実施例に係る認定セルを示すファイル。
【図３】本発明の実施例に係る認定セルの外形を示す図。
【図４】本発明の実施例に係るリソグラフィールールチェック対象パターンおよび参照パターンを示す図。
【図５】本発明の実施例に係る参照パターンの絞込み結果を示す図。
【図６】本発明の実施例に係るリソグラフィールールチェック結果を示す図。
【図７】本発明の実施例に係る露光用マスクを模式的に示す図。
【図８】本発明の実施例に係るパターン検査システムの構成を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１０ａ〜１０ｉ  認定セル
１１  認定セルの外形
１２  認定セルの外形内のパターン
１３  非認定セル
１４  非認定セルのパターン（リソグラフィールールチェック対象パターン）
２０、３０  光近接効果補正の影響範囲
２１、２２  認定セルのパターン（リソグラフィールールチェック対象パターン）
２３、３１、３２、３３、３４  参照パターン
４０  設計パターン
４１  光近接効果補正後の設計パターン（マスクパターン）
４２  加工後のパターン（ベスト条件）
４３  加工後のパターン（オーバ条件）
４４  加工後のパターン（アンダー条件）
５０  露光用マスク
５１  マスク基材
５２  論理回路パターン
５３  メモリパターン
５４  デコーダパターン
５５  Ｉ／Ｏパターン
６０  パターン検査システム
６１  セルライブラリ記憶部
６２  設計パターン記憶部
６３  プログラム記憶部
６４  認定セル記憶部
６５  ＯＰＣ後パターン記憶部
６６  ＬＲＣ用パターン記憶部
６７  処理制御部
６８  入出力制御部
６９  出力装置
７０  入力装置
７１  認定セル登録部
７２  光近接効果補正部
７３  ＬＲＣ対象パターン抽出部
７４  ＬＲＣ部
δ  パターンの許容範囲
【図１】
2007057849.tif 000003
【図２】
2007057849.tif 000004
【図３】
2007057849.tif 000005
【図４】
2007057849.tif 000006
【図５】
2007057849.tif 000007
【図６】
2007057849.tif 000008
【図７】
2007057849.tif 000009
【図８】
2007057849.tif 000010