(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接効果補正を行って荷電粒子ビームにより可変長細線ブロック露光または部分一括露光を行う荷電粒子ビーム露光方法において、
露光強度分布関数または装置・マスク製造上の要求から求められた露光データ寸法を既存のマスクデータと照合し、その照合結果に基づいて前記露光データ寸法を補正して補正露光データ寸法を決定し、
決定された前記補正露光データ寸法を用いて露光強度分布関数より得られる前方散乱強度分布の幅が設計寸法と一致する露光強度である設計寸法強度を計算し、
面積密度法によって後方散乱強度を計算し、
前記設計寸法強度と前記後方散乱強度との合計露光強度に応じて補正露光量を計算し、
露光強度分布関数または装置・マスク製造上の要求から求められた前記露光データ寸法を前記既存のマスクデータと照合し、その照合結果に基づいて前記露光データ寸法を補正して前記補正露光データ寸法を決定する際には、
前記既存のマスクデータのマスクパターンが露光されたときのパターン寸法のうち、前記露光データ寸法に最も近いパターン寸法を抽出し、
抽出された前記パターン寸法と前記露光データ寸法との差が一定値以内である場合には、前記パターン寸法を前記補正露光データ寸法とし、抽出された前記パターン寸法と前記露光データ寸法との差が前記一定値を超える場合には、前記露光データ寸法を前記補正露光データ寸法とすることを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項２】
前記設計寸法強度と前記後方散乱強度との前記合計露光強度に応じて前記補正露光量を計算する際には、
部分一括露光を行う場合には、
一括露光されるパターン群に含まれているパターンごとに前記設計寸法強度を計算して最大値若しくは最小値若しくは平均値若しくは最も精度が要求されるパターンについての値を代表設計寸法強度とし、
前記代表設計寸法強度と前記後方散乱強度との合計露光強度に応じて前記補正露光量を計算することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項３】
前記既存のマスクデータには、一括露光されるパターン群についてパターン寸法の異なる複数のマスクパターンに関するデータが含まれていることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【請求項４】
前記既存のマスクデータには、一定のピッチで寸法を変化させたマスクパターンに関するデータが含まれていることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は荷電粒子ビーム露光方法に関し、特に近接効果補正を行って荷電粒子ビームにより露光する荷電粒子ビーム露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体装置の集積度の向上に伴って要求されるパターンルールが微細化され、従来の光露光方法では解像が困難になりつつある。そこで、荷電粒子ビーム、特に電子ビームを用いた露光方法が使用されるようになってきている。
【０００３】
電子ビームは、そのビームサイズを非常に細く絞ることができること、偏向を電気的に制御可能であること、などの特徴を有しており、微細パターンの形成に好適に用いることができる。
【０００４】
電子ビームを用いた露光においては、スループットや精度の向上のため、種々の露光方法が提案されている。スループットを向上させるための方法としては、例えば、可変矩形露光用マスクを用いた可変矩形露光方法や、繰り返しパターンなどの規則的なパターンを透過口として持つブロックマスクを用いた部分一括露光方法が提案されている。また、特開平５−１９８４８３号公報では、精度向上のため、マスク上に細長いスリットを透過口として形成し、その一部を照射することで様々な長さの微細パターンを描画する可変長細線ブロック露光方法も提案されている。
【０００５】
ところで、電子ビーム露光では、近接効果の影響により、露光パターンの粗密などによって解像幅が異なることが知られている。電子ビームがレジストの座標（ｘ，ｙ）の位置に与えるエネルギーは、経験的に次の式（１）で表される露光強度分布（Exposure Intensity Distribution，ＥＩＤ）関数f(x,y)で与えられる。
【０００６】
【数１】
0003883905.tif 000002
【０００７】
式（１）は、前方散乱波長βf、後方散乱波長βb、前方・後方散乱比率ηをパラメータとし、前方散乱項（第１項）と後方散乱項（第２項）との和で表される。これらのパラメータβf，βb，ηは、レジストプロセスごとに、レジストの種類や膜厚また基板によって変化する。
【０００８】
従来、近接効果補正は、式（１）で表されるＥＩＤ関数に基づき、レジストに形成されるべき各露光パターンの露光量を自己整合計算し、最終的に各露光パターンが、例えば一定の現像レベルなど、同じ吸収エネルギーを得るように露光量を決定していた。さらに、露光マージンを広げるため、出来上がり寸法となるべき設計データの設計寸法に対し、実際にレジストに対して露光を行うときの寸法である露光データ寸法を小さく設定しておくなどの図形変更を併せて行う手法も採られていた。
【０００９】
このような近接効果補正を、前述の可変矩形露光方法や部分一括露光方法、あるいは可変長細線ブロック露光方法に適用する場合には、例えば次のような手順が採られていた。
【００１０】
図６は従来の近接効果補正処理のフローを示す図である。
可変長細線ブロック露光方法および部分一括露光方法を併用する場合、まず、設計データを用い（ステップＳ５０）、その中から、マスク上の可変長細線ブロックで露光しようとする露光パターンのパターン寸法を抽出し、これを可変長細線ブロックサイズとして指定する（ステップＳ５１）。
【００１１】
次いで、設計データの中から、繰り返し数が多く一括露光が可能なパターンまたはブロックであって、それらを抽出することでショット数削減効果が大きいものを、部分一括露光データとして抽出する（ステップＳ５２）。このとき、可変長細線ブロックマスクで使用されるブロック数を考慮し、トータルのブロック数が装置の許容するブロック数に収まる数だけ抽出するようにする。
【００１２】
そして、指定した可変長細線ブロックサイズおよび部分一括露光データ、さらに転写時の縮小倍率を基に、マスク上に形成する各マスクパターンの位置、形状、大きさなどのデータを含んだマスクデータを作成する（ステップＳ５３）。
【００１３】
一方、可変長細線ブロックサイズの指定および部分一括露光データの抽出後は、設計データに対して近接効果補正が行われていない未補正露光データを用い（ステップＳ５４）、前方散乱の影響のみかつ着目パターンのみ考慮する自己補正を行う。この自己補正では、まず、形成すべき各露光パターンについて、ＥＩＤ関数における前方散乱項に基づいて前方散乱強度を計算する（ステップＳ５５）。そして、得られた前方散乱強度分布の所定パーセントにおける幅が、設計データの設計寸法に等しくなるように、レジストパターン上での図形変更量を計算し（ステップＳ５６）、露光データ寸法を求める。
【００１４】
この自己補正の後、後方散乱の影響を考慮する露光量補正を行う。この露光量補正では、図形変更量計算の後、まず、露光データ寸法を用いて求めた前方散乱強度分布の幅が、設計寸法に等しくなる前方散乱強度である設計寸法強度を計算する（ステップＳ５７）。
【００１５】
次いで、マスクパターンの形成面を所定の大きさでメッシュ状に分割し、各メッシュ内で開口されているパターンの面積に基づいて、各メッシュにおける面積密度を計算し（ステップＳ５８）、面積密度マップを作成する。
【００１６】
そして、着目しているメッシュに対して与えられる後方散乱の影響を求めるため、面積密度マップの平滑化が行われる（ステップＳ５９）。これは、着目しているメッシュに対して後方散乱の影響を与えることのある他のメッシの各面積密度を、着目しているメッシュとの距離の重み付きですべて足し合わせ、その結果に応じ、着目しているメッシュについての実効的な後方散乱強度を求めるものである。
【００１７】
その後、各露光パターンの強度が現像レベルですべて一致するように、先に求めた設計寸法強度と後方散乱強度の合計強度に、現像レベルに不足する強度分を考慮し、各露光パターンの形成に必要となる補正露光量を計算する（ステップＳ６０）。
【００１８】
この露光量補正の後、補助露光発生の有無について検討する。この補助露光発生においては、部分一括照射領域の境界など、補正露光量だけでは露光量が不足するパターンに補助露光を発生させるようにし（ステップＳ６１）、その補助露光に必要となる補助露光量を計算する（ステップＳ６２）。
【００１９】
この露光量補正、補助露光発生の結果、後方散乱の影響は再び変化してくるため、補助露光量計算の後、ステップＳ５７へ戻り、以降の処理を繰り返すようにすることで、より精度の良い近接効果補正が可能になる。
【００２０】
その後、あらかじめ指定した可変長細線ブロックサイズが、補正後にどのような寸法となったかを計算し、その寸法に対応するパターン寸法のマスクパターンを可変長細線ブロックパターンとして抽出し（ステップＳ６３）、補正済み露光データを取得する（ステップＳ６４）。
【００２１】
また、ステップＳ５３で作成したマスクデータは、ステップＳ５６で得られる図形変更後の露光データ寸法に合わせて変更し（ステップＳ６５）、最終マスクデータを取得する（ステップＳ６６）。ここで取得された最終マスクデータを用いてマスクが形成される（ステップＳ６７）。
【００２２】
このように、従来の電子ビーム露光では、まず、可変長細線ブロックサイズを指定しておき、部分一括露光データの抽出後、縮小倍率を考慮してマスクデータを作成する。そして、その後、図形変更後の露光データ寸法を用いて最終マスクデータを得て、レジストプロセスで露光に使用するマスクの形成を行っていた。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の電子ビーム露光において、近接効果補正に用いるＥＩＤ関数のパラメータ（式（１）のβf，βb，η）は、レジストプロセスの変更、すなわちレジストの種類や膜厚あるいは基板の変更によって変化するため、半導体装置開発の過程でレジストプロセスが変更された場合には、ＥＩＤパラメータの変化に応じてマスクを作り直さなければならないという問題点があった。
【００２４】
このようなレジストプロセスの変更は、開発段階では稀なことではなく、変更のたびにマスクを作り直すのでは、コストがかかるとともに、開発期間の長期化を招くことになる。
【００２５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、電子ビームなどの荷電粒子ビームを用いた露光において近接効果補正を効率的に行うことのできる荷電粒子ビーム露光方法を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すフローによって実現可能な荷電粒子ビーム露光方法が提供される。本発明の荷電粒子ビーム露光方法は、近接効果補正を行って荷電粒子ビームにより可変長細線ブロック露光または部分一括露光を行う荷電粒子ビーム露光方法において、露光強度分布関数または装置・マスク製造上の要求から求められた露光データ寸法を既存のマスクデータと照合し、その照合結果に基づいて前記露光データ寸法を補正して補正露光データ寸法を決定し、決定された前記補正露光データ寸法を用いて露光強度分布関数より得られる前方散乱強度分布の幅が設計寸法と一致する露光強度である設計寸法強度を計算し、面積密度法によって後方散乱強度を計算し、前記設計寸法強度と前記後方散乱強度との合計露光強度に応じて補正露光量を計算し、露光強度分布関数または装置・マスク製造上の要求から求められた前記露光データ寸法を前記既存のマスクデータと照合し、その照合結果に基づいて前記露光データ寸法を補正して前記補正露光データ寸法を決定する際には、前記既存のマスクデータのマスクパターンが露光されたときのパターン寸法のうち、前記露光データ寸法に最も近いパターン寸法を抽出し、抽出された前記パターン寸法と前記露光データ寸法との差が一定値以内である場合には、前記パターン寸法を前記補正露光データ寸法とし、抽出された前記パターン寸法と前記露光データ寸法との差が前記一定値を超える場合には、前記露光データ寸法を前記補正露光データ寸法とすることを特徴とする。
【００２７】
このような荷電粒子ビーム露光方法によれば、補正露光データ寸法が、露光強度分布関数または装置やマスク製造上の要求により求められた露光データ寸法と（ステップＳ３）、既存のマスクデータとの照合の結果に基づいて決定される（ステップＳ４）。そして、このように決定された補正露光データ寸法を用いて、設計寸法強度の計算（ステップＳ５）、および面積密度法による後方散乱強度の計算（ステップＳ６，Ｓ７）が行われ、補正露光量が計算される（ステップＳ８）。このような荷電粒子ビーム露光方法では、補正露光データ寸法の決定に既存のマスクデータを用いるため、レジストプロセスの変更に対してもマスクの作り直しが不要になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、第１の実施の形態について説明する。第１の実施の形態では、可変長細線ブロック露光を行う場合について説明する。
【００２９】
図１は第１の実施の形態に係る近接効果補正処理のフローを示す図である。また、図２は設計寸法強度の説明図であって、（ａ）は露光パターン、（ｂ）は前方散乱強度分布をそれぞれ示している。
【００３０】
可変長細線ブロック露光における近接効果補正処理は、大きく、着目する露光パターンについて前方散乱の影響を考慮する自己補正、後方散乱の影響を考慮する露光量補正、および露光量が不足する領域に対する補助露光発生の各工程からなる。
【００３１】
まず、近接効果補正処理における自己補正について述べる。この自己補正では、設計データについて近接効果補正がされていない状態の未補正露光データを用い（ステップＳ１）、ＥＩＤ関数の前方散乱項に基づき、前方散乱強度分布を計算する（ステップＳ２）。
【００３２】
次いで、この前方散乱強度分布の所定パーセントにおける幅が、設計データのパターン寸法である設計寸法Ｗ0に等しくなるように、設計寸法Ｗ0からの寸法シフト量、すなわち、図形変更量を計算する（ステップＳ３）。この図形変更により、レジストに露光を行う際の寸法である露光データ寸法Ｗが求まる。
【００３３】
そして、この露光データ寸法Ｗを補正して最終的な露光データ寸法（以下「補正露光データ寸法」という）を決定する（ステップＳ４）。このステップＳ４における補正露光データ寸法の決定に当たっては、まず、ステップＳ３で得られた露光データ寸法Ｗと、装置が安定して照射することのできるビームサイズの最小径またはマスクに形成できる最小開口寸法（以下「最小露光データ寸法」という）とを比較する。露光データ寸法Ｗが最小露光データ寸法より大きい場合には、この露光データ寸法Ｗを暫定的な露光データ寸法（以下「暫定露光データ寸法」という）として設定する。一方、露光データ寸法Ｗが最小露光データ寸法より小さい場合には、この最小露光データ寸法を暫定露光データ寸法とする。
【００３４】
次いで、この暫定露光データ寸法を、既存マスク上のマスクパターンが所定倍率で縮小して転写されたときに形成される露光パターンのパターン寸法と照合する。そして、既存のマスクデータの中から、暫定露光データ寸法に最も近いパターン寸法となるマスクデータを抽出する。さらに、この抽出したマスクデータが示すパターン寸法と暫定露光データ寸法との差が一定値以内であれば、このパターン寸法を補正露光データ寸法とする。一方、抽出したマスクデータのパターン寸法と暫定露光データ寸法との差が一定値を超える場合には、暫定露光データ寸法を補正露光データ寸法とする。
【００３５】
このように、自己補正では、図形変更後の露光データ寸法Ｗと最小露光データ寸法との関係、およびその大小関係から決定される暫定露光データ寸法と既存のマスクデータから得られるパターン寸法との関係を検討する。そして、露光データ寸法Ｗおよびパターン寸法を上記のように照合した結果に基づき、補正露光データ寸法を決定するようにする。
【００３６】
次に、露光量補正について述べる。この露光量補正では、まず、設計寸法強度の計算を行う（ステップＳ５）。この計算は、補正露光データ寸法およびＥＩＤ関数から、図２（ｂ）に示すような前方散乱強度分布を計算し、分布の幅が、図２（ａ）に示した設計寸法Ｗ0と等しくなる強度である設計寸法強度εを計算する。この設計寸法強度εは、次の式（２）に基づいて計算する。
【００３７】
【数２】
0003883905.tif 000003
【００３８】
ここで、誤差関数erf(x)は、次の式（３）で定義される。
【００３９】
【数３】
0003883905.tif 000004
【００４０】
次いで、マスクパターンの形成面を、補正計算を行うためのメッシュ（以下「補正計算メッシュ」という）に分割し、補正計算メッシュごとに、パターン部分、すなわち開口部が占めている面積の割合である面積密度を計算する（ステップＳ６）。
【００４１】
さらに、着目している補正計算メッシュに対する他の補正計算メッシュからの後方散乱の影響を考慮して、補正計算メッシュごとの実効的な後方散乱強度を求める、面積密度マップの平滑化を行う（ステップＳ７）。このステップＳ７における面積密度マップの平滑化は、例えば、まず、着目している補正計算メッシュに対して後方散乱の影響を与えることのある他の補正計算メッシの各面積密度を、着目している補正計算メッシュとの距離の重み付きですべて足し合わせる。そして、その結果に応じ、着目している補正計算メッシュについての実効的な後方散乱強度を求める。
【００４２】
このように面積密度マップの平滑化を行うことで、形成する各露光パターンについての設計寸法強度および後方散乱強度が求まることになる。そして、各露光パターンの強度が、例えば現像レベルなど、一定レベルですべて一致するように、各露光パターンの露光に必要となる補正露光量を計算する（ステップＳ８）。
【００４３】
次に、補助露光発生について述べる。上記の補正露光量の計算では、パターンや一括露光されるパターン群ごとに露光量を変化させて合計強度の均一化を図っているが、そのままでは、露光量を変化させたパターンや一括露光される領域の境界の露光量がいわゆるノコギリ波状になって不連続となる。そこで、このような不連続性を補償するために、補正露光量計算に用いた後方散乱強度より小さな後方散乱強度を持つ補正計算メッシュに対し、補助露光ショットを発生させるようにし（ステップＳ９）、この補助露光ショットに必要な補助露光量を計算する（ステップＳ１０）。
【００４４】
このように露光量を補正し、補助露光ショットを発生させた場合、そのために、露光パターンについての後方散乱の影響が変化することになる。そのため、この補助露光量計算の後、ステップＳ６に戻り、補正計算メッシュの面積密度計算以降の処理を繰り返し行うことにより、補正精度の向上が可能になる。
【００４５】
その後、既存マスクに形成されている可変長細線ブロックと同じパターン寸法を持つマスクパターンを、可変長細線ブロックパターンとして抽出し（ステップＳ１１）、補正済み露光データを取得する（ステップＳ１２）。
【００４６】
このような近接効果補正処理では、補正露光データ寸法を既存のマスクデータを用いて決定するので、パラメータの変更を伴うレジストプロセスの変更が発生した場合であっても、マスクを作成し直す必要がない。これにより、レジストプロセスの変更によりマスクを作成し直す従来の近接効果補正処理に比べ、コスト削減および開発期間の短縮が図られる。
【００４７】
さらに、補正露光データ寸法と既存のマスクデータから得られるパターン寸法との差が一定値以下となるマスクパターンがすべて可変長細線ブロックパターンとして抽出されるようになる。これにより、既存マスクを利用しつつ、高精度な可変長細線ブロック露光を行うことが可能になる。
【００４８】
また、ここでは、既存マスクを使用するために、通常の補正計算で得た露光データ寸法Ｗとは異なる補正露光データ寸法で露光することになる。しかし、その分を、露光量補正および補助露光発生により補正するようにしているため、補正精度が低下することはない。
【００４９】
なお、ステップＳ４の補正露光データ寸法の決定においては、暫定露光データ寸法と既存のマスクデータから得られるパターン寸法とを照合する際に、暫定露光データ寸法よりも細いパターン寸法となるマスクパターンのみを照合の対象とするようにしてもよい。これは、一般的に、露光データ寸法が小さいほど、露光マージンが向上するからである。
【００５０】
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、部分一括露光を行う場合について説明する。
図３は第２の実施の形態に係る近接効果補正処理のフローを示す図である。また、図４は部分一括露光の説明図であって、（ａ）は一括露光されるパターン、（ｂ）は前方散乱強度分布、（ｃ）は露光量補正後の強度分布をそれぞれ示している。
【００５１】
第２の実施の形態における近接効果補正処理は、第１の実施の形態と同様、大きく、自己補正、露光量補正および補助露光発生の各工程からなる。
まず、自己補正では、設計データについての未補正露光データを用い（ステップＳ２０）、ＥＩＤ関数の前方散乱項に基づいて前方散乱強度分布を計算する（ステップＳ２１）。
【００５２】
ここで、一括露光されるパターン群については、ステップＳ２１の前方散乱強度分布を計算することなく、露光データ寸法を既存のマスクデータから得られるパターン寸法と一致するように変更し、変更したものを補正露光データ寸法として決定する（ステップＳ２３）。これは、通常、部分一括露光パターンが、１枚のマスクに１種類の寸法でのみしか形成されていないためである。
【００５３】
この部分一括露光パターンのほか、可変長細線ブロックパターンが存在する場合には、上記第１の実施の形態に従って処理することができる。また、その他の可変矩形露光パターンが存在する場合には、第１の実施の形態と同様、図形変更量を計算し（ステップＳ２２）、ここで得られる露光データ寸法Ｗから補正露光データ寸法を決定する（ステップＳ２３）。
【００５４】
次に、露光量補正について述べる。補正露光データ寸法の決定後、設計寸法強度計算を行う（ステップＳ２４）。ここでは、図４（ｂ）に示すように、一括露光されるパターン群に含まれているパターンＡ，Ｂのそれぞれについて設計寸法強度εＡ，εＢを計算する。
【００５５】
次いで、第１の実施の形態と同様、面積密度計算（ステップＳ２５）、面積密度マップの平滑化（ステップＳ２６）、および補正露光量の計算を行う（ステップＳ２７）。
【００５６】
このステップＳ２７における補正露光量の計算においては、補正露光量を、一括露光されるパターン群ごとに計算するので、一括露光されるパターンＡ，Ｂについて求めた設計寸法強度εＡ，εＢのうちこれらを代表する値、ここでは最大値εＡを、このパターン群を代表する設計寸法強度（以下「代表設計寸法強度」という）とする。
【００５７】
可変矩形露光パターンでは、図４（ｃ）に示すように、各パターンの後方散乱と設計寸法強度の和が一致するように露光量補正される。一方、部分一括露光パターンについては、パターンＡ，Ｂを含むパターン群の代表設計寸法強度と後方散乱強度との合計強度が、このパターン群以外の他のパターンまたはパターン群と一致するように補正露光量を計算する。
【００５８】
ここで、補正露光量はひとつのパターン群に対して設定されるので、一括露光されるパターンＡ，Ｂのうち、設計寸法強度εＢが代表設計寸法強度、すなわち最大値εＡに満たないパターンＢについては、その露光量が不足状態となる。そこで、露光量不足の状態にあるパターンＢに対しては、補助露光ショットを発生させるようにし（ステップＳ２８）、パターンＢに必要な露光量がパターンＡに必要な露光量と一致するように補助露光量を計算する（ステップＳ２９）。
【００５９】
以降の処理は、第１の実施の形態と同様に、ステップＳ２５からステップＳ２９までの処理を繰り返し、最終的に補正済み露光データを得る（ステップＳ３０）。
【００６０】
なお、この第２の実施の形態では、部分一括露光パターンについて、露光データ寸法Ｗを既存のマスクデータから得られるパターン寸法と一致するように変更し、変更したものを補正露光データ寸法として決定するようにした。この方法のほか、あらかじめＥＩＤ関数を用いて露光データ寸法Ｗを計算し、既存のマスクデータの中から、その露光データ寸法Ｗと最も近いパターン寸法を示すものを選択し、このパターン寸法を補正露光データ寸法としてもよい。
【００６１】
次に、第３の実施の形態について説明する。ここでは、第２の実施の形態と同様、部分一括露光を行う場合について、図３，図４を参照して説明する。
この第３の実施の形態においては、図３に示したステップＳ２３までは第２の実施の形態と同様である。
【００６２】
その後、一括露光されるパターンＡ，Ｂのそれぞれについて設計寸法強度εＡ，εＢを求め（ステップＳ２４）、面積密度計算（ステップＳ２５）、面積密度マップの平滑化（ステップＳ２６）を行う。そして、プロセス上、パターンＡ，Ｂを露光したときに若干の寸法ずれが許容される場合には、続くステップＳ２７の補正露光量の計算において、設計寸法強度εＡ，εＢの平均値（以下「平均設計寸法強度」という）を代表設計寸法強度とする。そして、この平均設計寸法強度と後方散乱強度との合計強度が、このパターン群以外の他のパターンまたはパターン群と一致するように補正露光量を計算する（ステップＳ２７）。
【００６３】
この後の補助露光発生時には、一括露光されるパターンＡ，Ｂの設計寸法強度εとして平均設計寸法強度を設定しておけば、続くステップＳ２８，Ｓ２９の補助露光発生で、パターン群内の各設計寸法強度εＡ，εＢの差に起因する補助露光ショットは発生しなくなる。
【００６４】
このとき、平均設計寸法強度を用いることで、パターン群内で、設計寸法強度εが最大および最小となるパターンの精度が低下する場合がある。これを回避するためには、設計寸法強度εを、最大値若しくは最小値若しくはデバイス設計上最も精度が要求されるパターンの設計寸法強度εに合わせて補正露光量を計算するようにする。そして、続く補助露光発生では、その代表設計寸法強度に合わせた補助露光量を与えるようにする。
【００６５】
この第３の実施の形態の部分一括露光によれば、平均設計寸法強度を設定して一括露光するので、各設計寸法強度εＡ，εＢの差に起因するパターン群内の補助露光ショットが必要なくなり、補助露光ショット数を減少させ、スループットを向上させることが可能になる。
【００６６】
次に第４の実施の形態について説明する。
近接効果補正に用いるＥＩＤ関数のパラメータについて、大きな変更があった場合、以前のパラメータに合わせて作成した既存のマスクデータを用いると、極端に精度が低下してしまう可能性がある。レジストプロセスが確定しておらず、パラメータの大幅な変更が有り得る状態においては、簡便にかつ効率的に精度低下を防止する必要がある。
【００６７】
精度やスループットの向上の観点から、多くの場合、あるパターンについて、これだけは可変長細線ブロック露光または部分一括露光をする必要がある、といったパターンが存在する。こういったパターンをあらかじめ抽出しておき、パラメータを大雑把に変化させた複数のマスクパターンを、マスク上に並べて形成しておき、このマスクデータを、上記の第１，第２，第３の実施の形態で述べた既存のマスクデータとして補正露光データ寸法の決定に用いるようにする。
【００６８】
なお、パラメータを数多く変化させてできた多くのマスクパターンをマスク上に並べてしまうと、部分一括露光パターンとして抽出できるパターン数が減少し、却ってスループットが低下する場合がある。マスク形成に当たっては、パラメータが変わったときにもマスクが使用できるメリットと、トータルのスループットとの兼ね合いで、マスクデータを作成するようにする。
【００６９】
この第４の実施の形態における実際の近接効果補正において、自己補正は、第１，第２，第３の実施の形態で述べたのと同様に行われる。すなわち、第１の実施の形態を例にとれば、図１に示したように、ＥＩＤ関数の前方散乱項に基づいて前方散乱強度分布を計算し（ステップＳ２）、その所定パーセントでの分布幅が設計寸法Ｗ0に等しくなるように図形変更量を計算する（ステップＳ３）。そして、計算によって得られた露光データ寸法Ｗと既存のマスクデータから得られるパターン寸法とを照合し、最も近いパターン寸法を補正露光データ寸法とする（ステップＳ４）。
【００７０】
また、この第４の実施の形態においては、部分一括露光データについても、いくつかのパラメータを変化させたマスクパターンを存在させておくことが可能である。したがって、その中から最も近いパターン寸法を補正露光データ寸法とすることができる。
【００７１】
そして、自己補正に続く露光量補正および補助露光発生の各工程では、部分一括露光パターン以外のパターンについては、第１の実施の形態と同様、パターンごとに設計寸法強度εを計算する（ステップＳ５）。さらに、この設計寸法強度εと面積密度法（ステップＳ６，Ｓ７）で計算した後方散乱強度との合計強度が、このパターン群以外の他のパターンまたはパターン群と一致するように補正露光量を計算する（ステップＳ８）。最後に、部分的に露光量不足となった部分に補助露光を発生させる（ステップＳ９，Ｓ１０）。一方、部分一括露光パターンは、第２，第３の実施の形態で述べたいずれかの方法を用いて、露光量補正および補助露光発生の各工程を行う。
【００７２】
最後に、既存マスクに形成されている可変長細線ブロックと同じパターン寸法を持つマスクパターンを、可変長細線ブロックパターンとして抽出し（ステップＳ１１）、補正済み露光データを取得する（ステップＳ１２）。
【００７３】
また、この露光量補正および補助露光発生の各工程で、部分一括露光データの場合には、第２，第３の実施の形態で述べたのと同様の処理を行い、最終的に補正済み露光データを取得する。
【００７４】
次に、第５の実施の形態について説明する。
可変長細線ブロック露光の場合については、ある範囲内で、一定のピッチで寸法を変化させたマスクパターンをあらかじめ形成しておくのも有効である。
【００７５】
図５は設計寸法と露光データ寸法との関係を示す図である。図５では、３種類の異なるレジストプロセス１，２，３について、設計寸法Ｗ0について露光強度分布関数から求められる露光データ寸法Ｗを曲線でそれぞれ示している。さらに、図５には、各レジストプロセス１，２，３について、所定の設計寸法Ｗ0を実現可能な露光データ寸法Ｗが示されている。この露光データ寸法Ｗは、実際のマスク形成ではピッチを連続的に変化させることはできないため、各レジストプロセス１，２，３にそれぞれ近似した階段状に、すなわち一定のピッチで、変化する。
【００７６】
一定のピッチで寸法を変化させたマスクパターンとしては、例えば、幅１００ｎｍ以下のパターンを高精度に描画したい場合、例えばマスクに開口できる最小寸法が３０ｎｍであれば、３０ｎｍから１００ｎｍまでピッチ１０ｎｍでマスクを形成しておく。
【００７７】
レジストプロセス１，２，３の変更に伴ってパラメータが変更され、同じ設計寸法Ｗ0でも露光データ寸法Ｗが変化する場合、この変化後の露光データ寸法Ｗに最も近いパターン寸法が得られるマスクパターンを選択することで、理想的な露光データ寸法Ｗとの差を、例えば５ｎｍ以下といったように、小さく抑えたマスクが使用されるようになる。
【００７８】
さらに、この手法を用いれば、レジストプロセスの変更だけでなく、同一レジストプロセスでの設計データの変更にも１枚のマスクで対応することができる。また、可変長細線ブロック露光の場合には、異なる層についてレジストパターンを形成するときでも、同一マスクを用いて可変長細線ブロック露光が可能になる。
【００７９】
なお、第１の実施の形態と同様、補正露光データ寸法の決定においては、計算により得られた暫定露光データ寸法と既存のマスクデータから得られるパターン寸法とを照合する際に、暫定露光データ寸法よりも細いパターン寸法となるマスクパターンのみを照合の対象とすることもできる。
【００８０】
以上説明したように、本発明では、補正露光データ寸法の決定に当たり、既存のマスクデータを用いるようにする。これにより、レジストプロセスが変更された場合であっても、マスクを作り直す必要がなく、コスト削減および開発期間の短縮が図られるようになる。
【００８１】
この場合、通常の補正計算で得られる露光データ寸法Ｗとは異なる補正露光データ寸法を用いることになるが、その後、露光量補正および補助露光発生により補正するため、近接効果補正の精度低下はない。特に、部分一括露光での露光量補正では、そのパターン群内での最大値若しくは最小値若しくは最も精度が要求されるパターンの設計寸法強度εに合わせて補正露光量を計算することで、補助露光ショット数を減らし、スループットが向上するようになる。
【００８２】
また、既存のマスクデータとして用いられるマスク上に、ＥＩＤ関数のパラメータを変化させた場合のマスクパターン、あるいは一定のピッチで寸法を変化させたマスクパターンを、複数形成しておくことで、レジストプロセスの変更に柔軟に対応することができるようになる。
【００８３】
なお、以上の説明では、主に、可変長細線ブロック露光および部分一括露光について述べたが、これらの近接効果補正処理において一定条件を満たさないときには、露光方法を可変矩形露光に変更するように構成することもできる。
【００８４】
この場合、例えば、計算により得られる補正露光データ寸法を、既存のマスクデータから得られるパターン寸法と照合した際、大きく一定値を超えてしまうようなときには、可変矩形露光に変更するようにする。また、逆に、可変矩形露光の近接効果補正処理において、補正露光データ寸法と既存のマスクデータから得られるパターン寸法との差が一定値以下であるときには、可変長細線ブロック露光または部分一括露光に変更するようにすることも可能である。これにより、各パターンに対して最適な露光方法の選択が可能になり、より高精度で露光パターンを形成することができるようになる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、露光強度分布関数または装置・マスク製造上の要求から求められた露光データ寸法と既存のマスクデータとを照合し、その照合結果に基づいて補正露光データ寸法を決定し、この補正露光データ寸法を用いて設計寸法強度および後方散乱強度の計算を行い、補正露光量を計算する構成とした。これにより、レジストプロセスの変更に対してもマスクの作り直しが不要になるので、コスト削減および開発期間の短縮を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る近接効果補正処理のフローを示す図である。
【図２】設計寸法強度の説明図であって、（ａ）は露光パターン、（ｂ）は前方散乱強度分布をそれぞれ示している。
【図３】第２の実施の形態に係る近接効果補正処理のフローを示す図である。
【図４】部分一括露光の説明図であって、（ａ）は一括露光されるパターン、（ｂ）は前方散乱強度分布、（ｃ）は露光量補正後の強度分布をそれぞれ示している。
【図５】設計寸法と露光データ寸法との関係を示す図である。
【図６】従来の近接効果補正処理のフローを示す図である。
【符号の説明】
１，２，３  レジストプロセス
Ａ，Ｂ  パターン
Ｗ0  設計寸法
Ｗ  露光データ寸法
ε，εＡ，εＢ  設計寸法強度
【図１】
0003883905.tif 000005
【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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