(57)【要約】【課題】ＥＢ露光において薄膜層に転写されるパターンの危険箇所の検出に要する労力と時間を削減可能な近接効果の計算方法を提供する。【解決手段】電子ビーム露光において薄膜層に転写される描画層パターン及び薄膜層の下地層に転写される下地層パターンを、複数の単位領域でそれぞれ分割するステップ（Ｓ１１）と、描画層パターン及び下地層パターンのそれぞれに応じた代表図形を単位領域毎にそれぞれ設定するステップ（Ｓ１２）と、代表図形に基づいて、描画層パターンの任意の領域の近接効果の影響を計算するステップ（Ｓ１３）とを含む。【選択図】      図１５
2007053202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビーム露光において薄膜層に転写される描画層パターン及び前記薄膜層の下地層に転写される下地層パターンを、複数の単位領域でそれぞれ分割するステップと、
前記描画層パターン及び前記下地層パターンのそれぞれに応じた代表図形を前記単位領域毎にそれぞれ設定するステップと、
前記代表図形に基づいて、前記描画層パターンの任意の領域の近接効果の影響を計算するステップ
とを含むことを特徴とする近接効果の計算方法。
【請求項２】
前記近接効果の影響を計算するステップは、前記描画層パターンに応じた代表図形に、前記下地層パターンに応じた代表図形を重み付け加算し、
前記重み付け加算された前記代表図形に基づいて、前記描画層パターンの任意の領域の近接効果の影響を計算することを特徴とする請求項１に記載の近接効果の計算方法。
【請求項３】
前記近接効果の影響を計算するステップは、前記下地層パターンに応じて、後方散乱距離を設定し、
前記描画層パターンの任意の領域の近接効果の影響を計算することを特徴とする請求項１又は２に記載の近接効果の計算方法。
【請求項４】
電子ビーム露光において薄膜層に転写される描画層パターン及び前記薄膜層の下地層に転写される下地層パターンを、複数の単位領域でそれぞれ分割する分割部と、
前記描画層パターン及び前記下地層パターンのそれぞれに応じた代表図形を前記単位領域毎にそれぞれ設定する代表図形設定部と、
前記代表図形に基づいて、前記描画層パターンの前記単位領域が危険領域か判断する危険領域判断部と、
前記危険領域と判断された前記単位領域内の前記描画層パターンの転写パターンの形状を予測する形状予測部と、
前記転写パターンの形状に基づいて前記転写パターンの危険箇所を検出する危険箇所検出部
とを備えることを特徴とする危険箇所検出装置。
【請求項５】
設計データ記憶部から、電子ビーム描画装置により薄膜層に転写される描画層パターン及び前記薄膜層の下地層に転写される下地層パターンを読み出して、前記描画層パターン及び前記下地層パターンを、複数の単位領域でそれぞれ分割する命令と、
前記描画層パターン及び前記下地層パターンのそれぞれに応じた代表図形を前記単位領域毎にそれぞれ設定する命令と、
前記代表図形に基づいて、前記描画層パターンの前記単位領域が危険領域か判断する命令と、
前記危険領域と判断された前記単位領域内の前記描画層パターンの転写パターンの形状を予測する命令と、
前記転写パターンの形状に基づいて前記転写パターンの危険箇所を検出する命令
とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム（ＥＢ）露光技術に関し、特にＥＢ露光における危険箇所検出方法、危険箇所検出装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＢ露光において、ＥＢを基板上のレジストに照射すると、電子はレジスト中で散乱しながらレジストを感光させた後、基板と衝突して弾性散乱を起こし、反射する。この反射を「後方散乱」、反射した電子を「後方散乱電子」という。この後方散乱電子のために、ＥＢを照射したレジストの位置の周囲の領域も露光されてしまう。その結果、周辺のパターン面積密度に依存して、レジスト中の蓄積エネルギーに変動が生じ、現像後のレジストパターン寸法、及びレジストパターンをマスクとして加工した薄膜層（描画層）のパターンの仕上がり寸法に変動が生じる場合がある。この後方散乱電子による現象を「近接効果」といい、近接効果の影響を補正する近接効果補正の手法が検討されている。
【０００３】
近接効果補正では、微細化の影響により、最近では描画層の構造のみならず、描画層の下に存在する下地層の構造を考慮する必要がある。しかしながら、下地層の構造を考慮した近接効果補正は多大な労力と時間が必要であった。
【特許文献１】特開２００４−３１８３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、ＥＢ露光において薄膜層に転写されるパターンの危険箇所の検出に要する労力と時間を削減可能な近接効果の計算方法、危険箇所検出装置及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願発明の一態様によれば、（イ）電子ビーム露光において薄膜層に転写される描画層パターン及び薄膜層の下地層に転写される下地層パターンを、複数の単位領域でそれぞれ分割するステップと、（ロ）描画層パターン及び下地層パターンのそれぞれに応じた代表図形を単位領域毎にそれぞれ設定するステップと、（ハ）代表図形に基づいて、描画層パターンの任意の領域の近接効果の影響を計算するステップとを含む近接効果の計算方法が提供される。
【０００６】
本願発明の他の態様によれば、（イ）電子ビーム露光において薄膜層に転写される描画層パターン及び薄膜層の下地層に転写される下地層パターンを、複数の単位領域でそれぞれ分割する分割部と、（ロ）描画層パターン及び下地層パターンのそれぞれに応じた代表図形を単位領域毎にそれぞれ設定する代表図形設定部と、（ハ）代表図形に基づいて、描画層パターンの単位領域が危険領域か判断する危険領域判断部と、（ニ）危険領域と判断された単位領域内の描画層パターンの転写パターンの形状を予測する形状予測部と、（ホ）転写パターンの形状に基づいて転写パターンの危険箇所を検出する危険箇所検出部とを備える危険箇所検出装置が提供される。
【０００７】
本願発明の他の態様によれば、（イ）設計データ記憶部から、電子ビーム描画装置により薄膜層に転写される描画層パターン及び薄膜層の下地層に転写される下地層パターンを読み出して、描画層パターン及び下地層パターンを、複数の単位領域でそれぞれ分割する命令と、（ロ）描画層パターン及び下地層パターンのそれぞれに応じた代表図形を単位領域毎にそれぞれ設定する命令と、（ハ）代表図形に基づいて、描画層パターンの単位領域が危険領域か判断する命令と、（ニ）危険領域と判断された単位領域内の描画層パターンの転写パターンの形状を予測する命令と、（ホ）転写パターンの形状に基づいて転写パターンの危険箇所を検出する命令とをコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＥＢ露光において薄膜層に転写されるパターンの危険箇所の検出に要する労力と時間を削減可能な近接効果の計算方法、危険箇所検出装置及びプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１０】
本発明の実施の形態に係る危険箇所検出装置は、図１に示すように、中央処理装置（ＣＰＵ）１、データ記憶装置２、描画装置３、検査装置４、入力装置５、出力装置６及び主記憶装置７を備える。ＣＰＵ１は、データ選択部１００、分割部１０１、代表図形設定部１０２、危険領域判断部１０３、形状予測部１０４、危険箇所検出部１０５、補正部１０６、変換部１０７、及び検査箇所データ作成部１０８を備える。
【００１１】
データ選択部１００は、入力装置５から入力された指示に基づいて、データ記憶装置２の設計データ記憶部２０に記憶された各層の設計データのうち、図２に示すような複数の描画層パターン４１が描かれた描画層データ３１、図３に示すような複数の下地層パターン４２が描かれた第１の下地層データ３２、及び図４に示すような複数の下地層パターン４３が描かれた第２の下地層データ３３を選択する。なお、図２〜図３は模式的に示しており、現実には多数の種類・形状の描画層パターン４１、下地層パターン４２，４３が描かれているのは勿論である。
【００１２】
描画層データ３１の描画層パターン４１、第１及び第２の下地層データ３２，３３の下地層パターン４２，４３は、図５に示すように、描画対象となる薄膜層（描画層）６１、描画層６１下に形成される下地層６２、及び下地層６２下に形成される下地層６３にそれぞれ転写される。ＥＢの後方電子散乱電子は、照射箇所Ｐから等方的に広がり近接効果を引き起こす。近接効果を補正するために、描画層６１に転写される転写パターンを予測して、危険箇所を検出することが重要である。
【００１３】
図１に示した分割部１０１は、図６に示すように、描画層データ３１を２０×２０μｍ2のサイズの単位領域Ｓ11〜Ｓ19に分割する。なお、単位領域Ｓ11〜Ｓ19は、後方散乱距離の最大値よりも小さく、且つ描画可能な最小パターン寸法よりも大きく設定する。更に、分割部１０１は、図７に示すように第１の下地層データ３２を単位領域Ｓ21〜Ｓ29に分割し、図８に示すように第２の下地層データ３３を単位領域Ｓ31〜Ｓ39に分割する。
【００１４】
図１に示した代表図形設定部１０２は、代表図形法を用いて、図６に示した描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19毎に、単位領域Ｓ11〜Ｓ19内の描画層パターン４１の面積をすべて加算したひとつの矩形パターンを代表図形５１としてそれぞれ図９に示すように設定する。代表図形５１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19内での位置は、図６に示した単位領域Ｓ11〜Ｓ19内のすべての描画層パターン４１の重心位置に設定しているが、単位領域Ｓ11〜Ｓ19のそれぞれの中心位置に設定しても良い。
【００１５】
更に、代表図形設定部１０２は、図７に示した第１の下地層データ３２の単位領域Ｓ21〜Ｓ29毎に、単位領域Ｓ21〜Ｓ29内の下地層パターン４２の面積を加算した代表図形５２をそれぞれ図１０に示すように設定する。更に、代表図形設定部１０２は、図８に示した第２の下地層データ３３の単位領域Ｓ31〜Ｓ39毎に、単位領域Ｓ31〜Ｓ39内の下地層パターン４３の面積を加算して代表図形５３をそれぞれ図１１に示すように設定する。
【００１６】
図１に示した危険領域判断部１０３は、描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19毎に、描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19内の代表図形５１の面積に、第１の下地層データ３２の対応する座標の単位領域Ｓ21〜Ｓ29内の代表図形５２の面積、及び第２の下地層データ３３の対応する座標の単位領域Ｓ31〜Ｓ39内の代表図形５３の面積をそれぞれ重み付け加算する：
η＝Σai*Ｓij  …（１）
ここで、ａｉは層毎の重み係数、Ｓij（i＝１〜３，j＝１〜９）は描画層データ３１、下地層データ３２，３３の単位領域Ｓ11〜Ｓ19，Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39の代表図形５１，５２，５３の面積である。例えば、下地層パターン４２，４３として重金属を使用している場合には、重み係数ａｉの値を大きくする。この重み係数ａｉに、各層の近接効果補正係数を用いてもよい。近接効果の影響度は、パターン面積密度に依存する。このため、図１２に示すように描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19のそれぞれの重み付けされた代表図形５ｍの面積ηが、近接効果の影響度を段階的に示す「危険度」として算出される。
【００１７】
更に、危険領域判断部１０３は、危険度閾値記憶部２２から判断基準となる危険度閾値を読み出して、危険度閾値と単位領域Ｓ11〜Ｓ19の危険度ηをそれぞれ比較することにより、単位領域Ｓ11〜Ｓ19のそれぞれに対して危険領域か判断する。「危険領域」とは、所望のスペックが得られないパターン寸法又はパターン間隔である危険箇所を含む可能性が高い単位領域を意味する。例えば単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19の危険度ηが危険度閾値を越える場合、単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19を危険領域と判断する。この結果、危険領域と判断された単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19を記述した「危険領域リスト」が生成される。
【００１８】
図１に示した形状予測部１０４は、危険領域リストに記述された単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19に対してモンテカルロシミュレーションを実施し、図２に示した単位領域Ｓ11〜Ｓ19内の描画層パターン４１の蓄積エネルギー分布をそれぞれ計算する。更に、形状予測部１０４は、単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19の蓄積エネルギー分布に基づいて、単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19毎に、描画層パターン４１が描画層に転写される転写パターン形状をそれぞれ予測する。例えば、単位領域Ｓ15の描画層パターン４１に対応する図１３に示すような転写パターン４１１，４１２，４１３の線幅Ｗl1，Ｗl2，Ｗl3やパターン間寸法Ｗs1，Ｗs2等の形状を予測する。この結果、予測されたパターンの形状を記述した「形状予測データ」が生成される。
【００１９】
図１に示した危険箇所検出部１０５は、寸法条件記憶部２２から最小線幅や最小間寸法等の寸法条件を読み出す。危険箇所検出部１０５は、形状予測データに記述されている転写パターン４１１，４１２，４１３の寸法Ｗl1，Ｗl2，Ｗl3や転写パターン４１１，４１２，４１３間寸法Ｗs1，Ｗs2と寸法条件を比較して、寸法条件を越えた箇所を危険箇所として検出する。この結果、図１４に示すような単位領域内の危険箇所位置等の危険箇所に関する情報を記述した「危険箇所リスト」が生成される。危険箇所リストには、危険箇所を含む単位領域のチップ内位置、単位領域内の危険箇所数、パターン寸法エラーやパターン間寸法エラー等のモード、設定値からの誤差寸法等の各モードの詳細等も記述可能である。
【００２０】
図１に示した補正部１０６は、設計データ記憶部２０に格納された設計データに対して危険箇所を解消するように描画層データ３１や下地層データ３２，３３のパターンを設計変更・補正したり、ＥＢ露光のときの照射量を補正・最適化する。変換部１０７は、危険箇所を解消するように補正する等した設計データを描画データに変換する。変換された描画データは、描画データ記憶部２４に格納される。検査箇所データ作成部１０８は、危険箇所リスト記憶部２３に格納された危険箇所リストに基づいて、検査工程において検査すべき、危険箇所に対応する検査箇所が記述された「検査箇所データ」を作成する。検査箇所データは、検査箇所データ記憶部２５に格納される。
【００２１】
更に、ＣＰＵ１は、図示を省略した入出力制御装置（インターフェース）、露光制御部及び記憶装置管理手段を更に備える。入出力制御装置（インターフェース）は、ＣＰＵ１、描画制御部、入力装置５及び出力装置６間の信号等の入出力を制御する。露光制御部は、描画データ記憶部２４から描画データを読み出して、描画装置３におけるＥＢを用いた描画を制御する。記憶装置管理手段は、データ記憶装置２、主記憶装置７との入出力を管理する。
【００２２】
描画装置３は、変換部１０７により設計データから変換された描画データを用いて、最適化した照射量でＥＢを照射し、描画層上に形成されたレジストパターンを描画する。
【００２３】
検査装置４は、検査箇所データ作成部１０８により作成された検査箇所データに基づいて、描画装置３で描画された転写パターンのうち、危険箇所と判断された描画層パターンに対応する転写パターンの寸法を検査する。
【００２４】
入力装置５としては、例えばキーボード、マウス、ＯＣＲ等の認識装置、イメージスキャナ等の図形入力装置、音声入力装置等の特殊入力装置が使用可能である。入力装置５は、使用者からの描画対象となる描画層データの指示、描画層データの下の考慮すべき下地層数の指示、設計データを入力する。
【００２５】
出力装置６としては、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置や、インクジェットプリンタ、レーザプリンタ等の印刷装置等を用いることができる。出力装置６は、危険箇所検出部１０５により検出された危険箇所に関する危険箇所リストを出力する。
【００２６】
データ記憶装置２は、描画層データ３１や第１及び第２の下地層データ３２，３３等の各層の設計データを記憶する設計データ記憶部２０、危険領域の判断基準となる危険度閾値を記憶する危険度閾値記憶部２１、転写パターンの最小線幅や最小間寸法等の寸法条件を記憶する寸法条件記憶部２２、危険箇所検出部１０５により検出された危険箇所が記述された危険箇所リストを記憶する危険箇所リスト記憶部２３、変換部１０７により設計データから変換された描画データを記憶する描画データ記憶部２４、検査箇所データ作成部１０８により作成された検査箇所データを記憶する検査箇所データ記憶部２５を備える。
【００２７】
主記憶装置７は、ＣＰＵ１におけるプログラム実行処理中に利用されるデータ等を一時的に格納したり、作業領域として利用される一時的なデータメモリ等として機能する。主記憶装置７としては、例えば半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスクや磁気テープ等が採用可能である。
【００２８】
次に、図１に示した危険箇所検出装置を用いた本発明の実施の形態に係る危険箇所検出方法を含むＥＢ露光方法を、図１５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００２９】
（イ）ステップＳ１０において、図１に示したデータ選択部１００は、入力装置５からの指示情報に基づいて、データ記憶装置２の設計データ記憶部２０から、図２、図３及び図４にそれぞれ示すような描画層データ３１、第１及び第２の下地層データ３２，３３を選択する。ステップＳ１１において、図１に示した分割部１０１は、図６、図７及び図８にそれぞれ示すように、描画層データ３１、第１及び第２の下地層データ３２，３３を単位領域Ｓ11〜Ｓ19，Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39にそれぞれ分割する。
【００３０】
（ロ）ステップＳ１２において、図１に示した代表図形設定部１０２は、図９に示すように、描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19毎に、単位領域Ｓ11〜Ｓ19内の描画層パターン４１の面積をすべて加算した代表図形５１をそれぞれ設定する。更に、代表図形設定部１０２は、図１０に示すように、第１の下地層データ３２の単位領域Ｓ21〜Ｓ29毎に、単位領域Ｓ21〜Ｓ29内の下地層パターン４２の面積を加算して代表図形５２をそれぞれ設定する。更に、代表図形設定部１０２は、図１１に示すように、第２の下地層データ３３の単位領域Ｓ31〜Ｓ39毎に、単位領域Ｓ31〜Ｓ39内の下地層パターン４３の面積を加算して代表図形５３をそれぞれ設定する。
【００３１】
（ハ）ステップＳ１３において、図１に示した危険領域判断部１０３は、（１）式を用いて、描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19内の代表図形５１の面積に、第１の下地層データ３２の単位領域Ｓ21〜Ｓ29内の代表図形５２の面積、及び第２の下地層データ３３の単位領域Ｓ31〜Ｓ39内の代表図形５３の面積をそれぞれ重み付け加算する。この結果、図１２に示した代表図形５ｍの面積ηが、描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19のそれぞれの危険度として算出される。更に、危険領域判断部１０３は、寸法条件記憶部２２から危険度閾値を読み出して、寸法条件と単位領域Ｓ11〜Ｓ19の危険度ηをそれぞれ比較する。そして、危険度ηが寸法条件を越えた例えば単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19を危険領域と判断し、危険領域リストを生成する。
【００３２】
（ニ）ステップＳ１４において、図１に示した形状予測部１０４は、危険領域リストに記述された単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19に対してモンテカルロシミュレーションを実施し、図２に示した単位領域Ｓ11〜Ｓ19内の描画層パターン４１の蓄積エネルギー分布をそれぞれ計算する。更に、形状予測部１０４は、単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19の蓄積エネルギー分布に基づいて、単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19毎に、例えば図１３に示すように、描画層パターン４１がレジストに転写される転写パターン４１１，４１２，４１３の形状をそれぞれ予測し、形状予測データを生成する。
【００３３】
（ホ）ステップＳ１５において、図１に示した危険箇所検出部１０５は、寸法条件記憶部２２から寸法条件を読み出す。危険箇所検出部１０５は、形状予測データに記述されている転写パターン４１１，４１２，４１３の寸法Ｗl1，Ｗl2，Ｗl3や転写パターン４１１，４１２，４１３間寸法Ｗs1，Ｗs2と寸法条件である最小線幅や最小間寸法と比較する。そして、ステップＳ１６において、寸法条件を越えた箇所を危険箇所として検出し、危険箇所リストを生成する。
【００３４】
（ヘ）ステップＳ１７において、図１に示した補正部１０６は、設計データ記憶部２０に格納された設計データに対して危険箇所を解消するように描画層データ３１や下地層データ３２，３３のパターンを設計変更・補正する。このとき、ＥＢ露光の照射量を補正・最適化しても良い。ステップＳ１６において危険箇所がなければ、ステップＳ１８に進む。
【００３５】
（ト）ステップＳ１８において、図１に示した変換部１０７は、補正部１０６により補正された設計データを描画データに変換する。変換された描画データは、描画データ記憶部２４に格納される。描画装置３は、変換部１０７により設計データから変換された描画データを用いて、最適化した照射量でＥＢを照射し、レジストに描画する。その後、レジストが現像されレジストパターンが形成される。レジストパターンをマスクとして用いて下地層を加工し、転写パターンが形成される。
【００３６】
（チ）ステップＳ１９において、図１に示した検査箇所データ作成部１０８は、危険箇所リスト記憶部２３に格納された危険箇所リストに基づいて、検査工程において検査すべき、危険箇所に対応する検査箇所が記述された検査箇所データを作成する。検査箇所データは、検査箇所データ記憶部２５に格納される。検査装置４は、検査箇所データ作成部１０８により作成された検査箇所データに基づいて、転写パターンのうち、危険箇所検出の時点で危険箇所と判断された転写パターンの寸法を検査する。
【００３７】
本発明の実施の形態によれば、危険領域と判断された単位領域Ｓ11，Ｓ16，Ｓ19内の描画層パターン４１に対応する転写パターン形状を予測するので、すべての単位領域Ｓ11〜Ｓ19内のパターンの形状を予測する場合に比べて、予測精度を劣化させることなく、予測箇所を大幅に軽減することができ、高速に危険箇所の判断可能である。したがって、ＥＢ露光における生産性を向上することが可能となる。
【００３８】
図１５に示した一連の手順は、図１５と等価なアルゴリズムのプログラム（危険箇所検出プログラム）により、図１に示した危険箇所検出装置を制御して実行出来る。プログラムは、（イ）設計データ記憶部から、電子ビーム描画装置により薄膜層に転写される描画層パターン及び薄膜層の下地層に転写される下地層パターンを読み出して、描画層パターン及び下地層パターンを、複数の単位領域でそれぞれ分割する命令；（ロ）描画層パターン及び下地層パターンのそれぞれに応じた代表図形を単位領域毎にそれぞれ設定する命令；（ハ）代表図形に基づいて、描画層パターンの単位領域が危険領域か判断する命令；（ニ）危険領域と判断された単位領域内の描画層パターンの転写パターンの形状を予測する命令；（ホ）転写パターンの形状に基づいて転写パターンの危険箇所を検出する命令を含む。このプログラムは、データ記憶装置２等に記憶させればよい。また、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に保存し、この記録媒体をデータ記憶装置２に読み込ませることにより、本発明の一連の手順を実行することができる。
【００３９】
ここで、「コンピュータ読取り可能な記録媒体」とは、例えばコンピュータの外部メモリ装置、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのプログラムを記録することができるような媒体などを意味する。具体的には、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ，ＭＯディスクなどが「コンピュータ読取り可能な記録媒体」に含まれる。例えば、データ記憶装置２の本体は、フレキシブルディスク装置（フレキシブルディスクドライブ）および光ディスク装置（光ディスクドライブ）を内蔵若しくは外部接続するように構成できる。フレキシブルディスクドライブに対してはフレキシブルディスクを、また光ディスクドライブに対してはＣＤ−ＲＯＭをその挿入口から挿入し、所定の読み出し操作を行うことにより、これらの記録媒体に格納されたプログラムを描画装置３を構成するデータ記憶装置２にインストールすることができる。また、所定のドライブ装置を接続することにより、ＲＯＭや磁気テープ装置を用いることもできる。更に、インターネット等の情報処理ネットワークを介して、このプログラムをデータ記憶装置２に格納することが可能である。
【００４０】
次に、図１に示した危険箇所検出装置を用いた本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法を、図１６のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４１】
（イ）まず、ステップＳ２００において、プロセス・マスクシミュレーションが実施される。プロセス・マスクシミュレーションの結果と各電極に入力される電流や電圧の各値から、デバイスシミュレーションがなされる。デバイスシミュレーションにより得られた電気的特性を用いてＬＳＩの回路シミュレーションが行われ、描画層データ３１、第１及び第２の下地層データ３２，３３を含む各層の設計データを作成する。ここで、図１５に示したステップＳ１０〜Ｓ１７の手順と同様に、描画層データ３１、第１及び第２の下地層データ３２，３３を用いて危険箇所を検出し、危険箇所リストを出力する。危険箇所リストに基づいて、設計データを補正する。補正された設計データをそれぞれ変換して、図１に示した描画装置３で用いる直接描画用の描画データを作成する。
【００４２】
（ロ）次に、ステップＳ３０２におけるフロントエンド工程（基板工程）では、ステップＳ３１０における酸化工程、ステップＳ３１１におけるレジスト塗布工程、ステップＳ３１２における直接描画方式によるリソグラフィ工程、ステップＳ３１３におけるイオン注入工程及びステップＳ３１４における熱処理工程等が繰り返して実施される。・・・・・一連の工程が終了すると、ステップＳ３０３へ進む。
【００４３】
（ハ）次に、ステップＳ３０３において、基板表面に対して配線処理が施されるバックエンド工程（表面配線工程）が行われる。バックエンド工程では、ステップＳ３１５における化学気相成長（ＣＶＤ）工程、ステップＳ３１６におけるレジスト塗布工程、ステップＳ３１７における直接描画方式によるリソグラフィ工程、ステップＳ３１８におけるエッチング工程、ステップＳ３１９における金属堆積工程等が繰り返し実施される。ステップＳ３１５〜Ｓ３１８においては、ＣＶＤ法、リソグラフィ技術やエッチング技術等を用いて、半導体ウェハ上に、第１及び第２の下地層パターン４２，４３に対応する下地層パターンが形成される。更に、Ｓ３１５において、ＣＶＤ法等により描画層パターン４１の転写対象となる薄膜層を堆積する。ステップＳ３１６においてこの薄膜層上に感光膜（レジスト膜）が塗布される。ステップＳ３１７において、図１に示した描画装置３の露光ステージに半導体ウェハを搭載し、ステップＳ２００で補正された描画データを用いて描画装置３により描画層パターン４１をレジスト膜に描画する。その後、レジスト膜が現像されてレジストパターンが形成される。ステップＳ３１８においてレジストパターンをマスクとして反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法等により薄膜層を加工し、描画層パターン４１が転写される。更に、図１に示した検査装置４により、検査箇所データに基づいて、危険箇所と判断された転写パターンを検査しても良い。・・・・・一連の工程が終了したら、ステップＳ３２０へ進む。
【００４４】
（ニ）多層配線構造が完成し、前工程が完了すれば、ステップＳ３２０において、ダイヤモンドブレード等のダイシング装置により、所定のチップサイズに分割される。そして、金属若しくはセラミックス等のパッケージング材料にマウントされ、チップ上の電極パッドとリードフレームのリードを金線で接続された後、樹脂封止などの所要のパッケージ組み立ての工程が実施される。
【００４５】
（ホ）ステップＳ４００において、半導体装置の性能・機能に関する特性検査、リード形状・寸法状態、信頼性試験などの所定の検査を経て、半導体装置が完成される。ここで、図１に示した検査装置４により、検査箇所データに基づいて、危険箇所と判断された転写パターンを検査される。ステップＳ５００において、以上の工程をクリアした半導体装置は、水分、静電気などから保護するための包装を施され、出荷される。
【００４６】
以上のように、本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法によれば、Ｓ２００において設計データに対する危険箇所検出に要する時間と労力が削減できる。したがって、半導体製造工程全体としても、スループットを向上することが可能となる。
【００４７】
なお、図１に示した描画装置３を、露光用マスクの作製に利用しても良い。その場合、ステップＳ１００の設計工程で設計されたレイアウト等の表面パターンをもとにＣＡＤシステムを用いて、半導体チップの各層や内部構造にそれぞれ対応するマスクのパターンデータ（描画マスクデータ）がそれぞれ決定される。この描画マスクデータに対して、図１５に示したステップＳ１１〜Ｓ１７の手順で危険箇所を検出し、近接効果を補正する。図１に示した描画装置３（パターンジェネレータ）を用いて、石英ガラスなどのマスク基板上に各段階に対応した各層の露光用マスクをそれぞれ作製し、マスクのセットが用意される。この場合、ステップＳ３１２，Ｓ３１７においては、例えば露光装置（アライナー）を用いて、対応する層の露光用マスクのパターンが半導体ウェハ上の感光膜にステップ・アンド・リピート方式で露光され現像されてレジストパターン（エッチングマスク）が作製される。
【００４８】
本発明の実施の形態によれば、ステップＳ１００の手順等において高速に危険箇所の判断可能である。更に、ステップＳ３１７のリソグラフィ工程等において、検出された危険箇所を補正した描画データを用いて描画を行うので、不良を抑制できる。更に、ステップＳ４００検査工程において、危険箇所を的確に検査することが可能になる。このため、半導体製造工程全体としても、歩留まりを向上することができ、生産性を向上可能となる。
【００４９】
（第１の変形例）
本発明の実施の形態の第１の変形例では、描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19の危険度の設定方法の他の一例を説明する。図１に示した危険領域判断部１０３は、図９に示した描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19のうち例えば単位領域Ｓ15を選択する。更に、危険領域判断部１０３は、図１７に示すように、描画層データ３１の単位領域Ｓ15内の代表図形５１に対する周辺の単位領域Ｓ11〜Ｓ14，Ｓ16〜Ｓ19内の代表図形５１からの近接効果の影響（後方散乱電子量）を計算する。
【００５０】
更に、危険領域判断部１０３は、図１８及び図１９にそれぞれ示すように、描画層データ３１の単位領域Ｓ15内の代表図形５１に対して、第１及び第２の下地層データ３２，３３の単位領域Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39内のそれぞれの代表図形５２，５３からの近接効果の影響（後方散乱電子量）をそれぞれ計算する。更に、危険領域判断部１０３は、計算された近接効果の影響（後方散乱電子量）を計算する。危険領域判断部１０３は、計算された描画層データ３１の単位領域Ｓ15内の代表図形５１に対する周辺の単位領域Ｓ11〜Ｓ14，Ｓ16〜Ｓ19内の代表図形５１からの近接効果の影響（後方散乱電子量）、及び第１及び第２の下地層データ３２，３３の単位領域Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39内のそれぞれの代表図形５２，５３からの近接効果の影響（後方散乱電子量）を加算して、単位領域Ｓ15の危険度として設定する。
【００５１】
なお、描画層データ３１の単位領域Ｓ15と同様に、単位領域Ｓ11〜Ｓ14，Ｓ16〜Ｓ19に対しても危険度が設定される。他の構成は、図１に示した危険箇所検出装置と実質的に同様であるので、重複した説明を省略する。
【００５２】
本発明の実施の形態の第１の変形例によれば、単位領域Ｓ11〜Ｓ19に対する各層における周辺の単位領域Ｓ11〜Ｓ19，Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39内の代表図形５１，５２，５３からの近接効果の影響（後方散乱電子量）を考慮して、危険度を設定することも可能となる。
【００５３】
（第２の変形例）
本発明の実施の形態の第２の変形例では、描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19の危険度の設定方法の更に他の一例を説明する。図１に示した危険領域判断部１０３は、式（１）を用いて、図９に示した描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19の代表図形５１の面積に、図１０及び図１１にそれぞれ示した下地層データ３２，３３の対応する単位領域Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39のそれぞれの代表図形５２，５３の面積を図１２に示すように重み付け加算する。
【００５４】
更に、危険領域判断部１０３は、図１２に示した重み付け加算された描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19に対して、周辺の単位領域Ｓ11〜Ｓ19の代表図形５ｍからの近接効果の影響（後方散乱電子量）を計算する。例えば単位領域Ｓ15を選択し、図２０に示すように周辺の単位領域Ｓ11〜Ｓ14，Ｓ16〜Ｓ19の代表図形５ｍからの近接効果の影響（後方散乱電子量）を、単位領域Ｓ15の危険度として計算する。なお、単位領域Ｓ15と同様に、単位領域Ｓ11〜Ｓ14，Ｓ16〜Ｓ19に対しても同様に近接効果の影響（後方散乱電子量）を計算する。
【００５５】
本発明の実施の形態の第２の変形例によれば、重み付けされた描画層データ３１において周辺の単位領域Ｓ11〜Ｓ19の代表図形５ｍからの近接効果の影響（後方散乱電子量）を計算して危険度を設定することも可能となる。
【００５６】
（第３の変形例）
本発明の実施の形態の第３の変形例では、描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19の危険度の設定方法の更に他の一例を説明する。微細化によりチップ内のパターン数が増加しており、描画層６１内での近接効果の影響の計算だけでも十数時間を要する。このため、下地層６２，６３の構造まで考慮にいれると、近接効果補正に要する計算時間が考慮する下地層数に比例して増大してしまう。ここで、図５に示すように、後方散乱電子は等方的に広がり、下地層６２，６３にいくほど描画層６１に届きにくくなる。このため、近接効果の影響を計算する際は、描画層６１から下地層６２，６３にいくほど、後方散乱距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を小さく設定することができる。
【００５７】
図１に示した危険領域判断部１０３は、入力装置５からの入力された指示や実験データ等に基づいて、描画層データ３１、第１及び第２の下地層データ３２，３３毎に、後方散乱電子距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の値を順に小さく設定する。例えば、後方散乱距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３のそれぞれを３０μｍ、１５μｍ、５μｍと設定する。
【００５８】
更に、危険領域判断部１０３は、図９に示した描画層データ３１の例えば単位領域Ｓ15を選択する。選択した単位領域Ｓ15の周辺から後方散乱距離Ｄ１（＝３０ｕｍ）の範囲にある単位領域Ｓ11〜Ｓ19の代表図形５１を選択する。ここでは、図１７に示すようにすべての単位領域Ｓ11〜Ｓ19が後方散乱距離Ｄ１（＝３０ｕｍ）内としている。選択した単位領域Ｓ11〜Ｓ19からの近接効果の影響を計算する。
【００５９】
更に、危険領域判断部１０３は、描画層データ３１の単位領域Ｓ15の代表領域５１の座標に対応する図１０に示した第１の下地層データ３２の箇所から、予め設定した後方散乱距離Ｄ２（＝１５ｕｍ）の範囲にある単位領域Ｓ22，Ｓ23，Ｓ24，Ｓ25，Ｓ26，Ｓ28，Ｓ29の代表図形５２を選択する。図２１に示すように、選択した単位領域Ｓ22，Ｓ23，Ｓ24，Ｓ25，Ｓ26，Ｓ28，Ｓ29の代表図形５２からの近接効果の影響を計算する。
【００６０】
更に、危険領域判断部１０３は、描画層データ３１の単位領域Ｓ15の代表領域５１の座標に対応する図１１に示した第２の下地層データ３３の箇所から、予め設定した後方散乱距離Ｄ３（＝５ｕｍ）の範囲にある単位領域Ｓ32，Ｓ33，Ｓ35，Ｓ36内の代表図形５１を選択する。図２２に示すように、選択した単位領域Ｓ32，Ｓ33，Ｓ35，Ｓ36からの近接効果の影響を計算する。更に、危険領域判断部１０３は、計算した近接効果の影響に基づいて、危険度を設定する。
【００６１】
本発明の実施の形態の第３の変形例によれば、後方散乱距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を、描画層データ３１、第１及び第２の下地層データ３２，３３毎に設定することにより、相対的に有効な代表図形からの近接効果を考慮しつつ、層間近接効果を計算する際に考慮する周辺の代表図形数を低減することができる。このため、近接効果補正精度が劣化することなく、計算速度の向上させることが可能になる。
【００６２】
（第４の変形例）
本発明の実施の形態の第４の変形例においては、描画層データ３１の単位領域Ｓ11〜Ｓ19の危険度の設定方法の更に他の一例を説明する。
【００６３】
図１に示した分割部１０１は、図２３に示すように、描画層データ３１を単位領域Ｓ11〜Ｓ19よりも細かい例えば１０×１０μｍ2のサイズの設定領域Ｓxに分割する。なお、設定領域Ｓxのサイズを１０×１０μｍ2としたが、特に限定されず、例えば１×１μｍ2であっても良い。また、単位領域Ｓ11〜Ｓ19のサイズを考慮して、単位領域Ｓ11〜Ｓ19を等分割するように設定領域Ｓxのサイズを調整しても良い。
【００６４】
図１に示した危険領域判断部１０３は、図２４に示すように、設定領域Ｓx毎に、設定領域Ｓxに対する単位領域Ｓ11〜Ｓ19内の代表図形５１からの近接効果の影響を計算する。更に、危険領域判断部１０３は、図２５に示すように、設定領域Ｓx毎に、設定領域Ｓxに対する単位領域Ｓ21〜Ｓ29内の代表図形５２からの近接効果の影響を計算する。更に、危険領域判断部１０３は、図２６に示すように、設定領域Ｓx毎に、設定領域Ｓxに対する単位領域Ｓ31〜Ｓ39内の代表図形５３からの近接効果の影響を計算する。
【００６５】
更に、危険領域判断部１０３は、図２５に示すように、設定領域Ｓx毎に、設定領域Ｓxに対する単位領域Ｓ21〜Ｓ29内の代表図形５２、及び単位領域Ｓ31〜Ｓ39内の代表図形５３からの近接効果の影響を計算する。更に、危険領域判断部１０３は、設定領域Ｓx毎に計算された近接効果の影響にを、設定領域Ｓxのそれぞれの危険度を設定する。
【００６６】
図１に示した形状予測部１０４は、危険領域と判断された設定領域Ｓx毎に、設定領域Ｓx単位でパターン形状を予測する。
【００６７】
本発明の実施の形態の第４の変形例によれば、単位領域Ｓ11〜Ｓ19よりも細かい設定領域Ｓxに分割することで、単位領域Ｓ11〜Ｓ19に分割する場合に比べてより精密に危険箇所を検出することができる。
【００６８】
なお、図１２に示した重み付けした描画層データ３１を、図２７に示すように設定領域Ｓxに分割し、図２８に示すように近接効果の影響を計算して危険度として設定しても良い。
【００６９】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００７０】
例えば、図１に示した代表図形設定部１０２は、単位領域Ｓ11〜Ｓ19，Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39内のそれぞれの描画層パターン４１、下地層パターン４２，４３の総面積を加算して代表図形５１，５２，５３を設定したが、総面積の他にも、パターン数、ショット数、累計照射時間、各ショットの面積と照射量をかけ合わせた総照射時間のうち少なくともいずれかの特性に応じた代表図形５１，５２，５３を、単位領域Ｓ11〜Ｓ19，Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39毎に設定すればよい。
【００７１】
また、図２に示した描画層パターン４１毎に、描画層パターン４１に対する、図９、図１０及び図１１に示した単位領域Ｓ11〜Ｓ19，Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39内の代表図形５１，５２，５３からの近接効果の影響（後方散乱電子量）を計算して、危険度として設定しても良い。このようにすれば、描画層パターン４１に即して近接効果の影響を計算することができる。
【００７２】
また、図１に示す危険領域判断部１０３の出力結果に基づいて、図１に示した補正部１０６が、近接効果補正計算を実施してもよい。例えば、実施例４で述べたように、描画層データ３１を単位領域Ｓ11〜Ｓ19よりも細かい例えば１×１μｍ2のサイズの設定領域Ｓxに分割し、さらに、実施例２で述べた方法により、下地層データの単位領域Ｓ21〜Ｓ29，Ｓ31〜Ｓ39のそれぞれの代表図形の面積を図１２に示すように重み付け加算し、設定領域Ｓxに対する近接効果の影響を計算し、その結果に基づいて、補正部１０６が、近接効果補正計算を実施することもできる。また、実施例３で述べた方法を用いて、設定領域Ｓxに対する近接効果の影響を計算し、その結果に基づいて、補正部１０６が、近接効果補正計算を実施してもよい。さらに、図１に示す危険領域判断部１０３の出力結果に基づいて、実施例４に示す設定領域Ｓxの大きさを変化させてもよい。具体的には、危険度の大きな領域に対しては、設定領域Ｓxの大きさを小さくし、危険度の小さな領域に対しては、設定領域Ｓxの大きさを大きくする。このようにすれば、危険度の大きな領域に対しては、細かな補正（照射量やパターン寸法補正）が可能となり、描画精度が向上する。
【００７３】
また、図１に示す危険領域判断部１０３の出力結果に基づいて、危険箇所検出部１０５が危険箇所リストを生成してもよい。さらに、図１に示した検査箇所データ作成部１０８は、危険領域判断部１０３の出力結果に基づいて生成された危険箇所リストに基づいて、検査工程において検査すべき、危険箇所に対応する検査箇所が記述された検査箇所データを作成することもできる。
【００７４】
なお、設計データを入力データとしたが、他の形式のデータを用いてもよい。例えば、描画装置３の露光データを用いてもよい。また、図１に示した計算機（ＣＰＵ）を用いて処理を実施したが、他の装置を用いてもよい。代表図形５１の作成には描画装置３を使用してもよい。このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の実施の形態に係る危険箇所検出装置の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る描画層データの一例を示す概略図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る第１の下地層データの一例を示す概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る第２の下地層データの一例を示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る後方散乱を説明するための描画層及び下地層の概略図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る単位領域に分割された描画層データの一例を示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る単位領域に分割された第１の下地層データの一例を示す概略図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る単位領域に分割された第２の下地層データの一例を示す概略図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る代表図形が設定された描画層データの一例を示す概略図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る代表図形が設定された第１の下地層データの一例を示す概略図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る代表図形が設定された第２の下地層データの一例を示す概略図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る重み付け加算した描画層データの一例を示す概略図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係る予測された転写パターンの一例を示す概略図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係る危険領域リストの一例を示す概略図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る危険箇所検出方法を含む描画方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態に係る半導体装置の製造方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の形態の第１の変形例に係る危険度設定方法を説明するための描画層データの概略図である。
【図１８】本発明の実施の形態の第１の変形例に係る危険度設定方法を説明するための第１の下地層データの概略図である。
【図１９】本発明の実施の形態の第１の変形例に係る危険度設定方法を説明するための第２の下地層データの概略図である。
【図２０】本発明の実施の形態の第２の変形例に係る危険度設定方法を説明するための重み付けされた描画層データの概略図である。
【図２１】本発明の実施の形態の第３の変形例に係る危険度設定方法を説明するための第１の下地層データの概略図である。
【図２２】本発明の実施の形態の第３の変形例に係る危険度設定方法を説明するための第２の下地層データの概略図である。
【図２３】本発明の実施の形態の第４の変形例に係る危険度設定方法を説明するための描画層データの概略図である。
【図２４】本発明の実施の形態の第４の変形例に係る危険度設定方法を説明するための描画層データの他の概略図である。
【図２５】本発明の実施の形態の第４の変形例に係る危険度設定方法を説明するための第１の下地層データの概略図である。
【図２６】本発明の実施の形態の第４の変形例に係る危険度設定方法を説明するための第２の下地層データの近接効果の影響を説明するための概略図である。
【図２７】本発明の実施の形態の第４の変形例に係る危険度設定方法を説明するための重み付けされた描画層データの一例を示す概略図である。
【図２８】本発明の実施の形態の第４の変形例に係る危険度設定方法を説明するための設定領域に分割された描画層データの一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７６】
１…中央処理装置（ＣＰＵ）
２…データ記憶装置
３…描画装置
４…検査装置
５…入力装置
６…出力装置
７…主記憶装置
２０…設計データ記憶部
２１…危険度閾値記憶部
２２…危険度閾値記憶部
２２…寸法条件記憶部
２３…危険箇所リスト記憶部
２４…描画データ記憶部
２５…検査箇所データ記憶部
３１…描画層データ
３２…第１の下地層データ
３３…第２の下地層データ
４１…描画層パターン
４２，４３…下地層パターン
５１，５２，５３…代表領域
６１…描画層
６２，６３…下地層
１００…データ選択部
１０１…分割部
１０２…代表図形設定部
１０３…危険領域判断部
１０４…形状予測部
１０５…危険箇所検出部
１０６…補正部
１０７…変換部
１０８…検査箇所データ作成部
４１１，４１２，４１３…転写パターン
【図１】
2007053202.tif 000003
【図２】
2007053202.tif 000004
【図３】
2007053202.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007053202.tif 000007
【図６】
2007053202.tif 000008
【図７】
2007053202.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2007053202.tif 000012
【図１１】
2007053202.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2007053202.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
2007053202.tif 000020
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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