(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
階層構造を有する露光マスク用設計データの所望設計パターンに対して、ウェハ上に形成される転写パターンを忠実に仕上げる目的で該設計パターンを補正する方法であって、
リソグラフィー工程においてマスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合に、
階層構造を有する入力データ中で、回転配置又はミラー反転配置されているセルについて、回転及びミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換する処理を施した後に補正処理を行うことを特徴とする設計パターン補正方法。
【請求項２】
前記露光手段として、露光装置の光源形状が照明光学系或いは投影光学系の光軸を中心とした任意角での回転対称性を有さないものを用いたことを特徴とする請求項１記載のパターン補正方法。
【請求項３】
前記露光手段として、露光装置の光源形状が２回回転対称であって４回回転対称でない形状を有するものを用い、この場合の条件として、ｘ軸とｙ軸を入れ替えるような回転をしているセルについてのみ、回転を使用しないセル又はパターンに変換する処理を施すことを特徴とする請求項１記載のパターン補正方法。
【請求項４】
階層構造を有する露光マスク用データに対して、ウェハ上に形成される転写パターンを転写シミュレーションし、設計データ上の所望パターンと比較することで該マスクデータが妥当かどうかを判断するためのパターン検証方法であって、
リソグラフィー工程においてマスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合に、
階層構造を有する入力データ中で、回転配置又はミラー反転配置されているセルについて、回転及びミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換する処理を施した後に転写シミュレーションを行うことを特徴とするパターン検証方法。
【請求項５】
前記露光手段として、露光装置の光源形状が照明光学系或いは投影光学系の光軸を中心とした任意角での回転対称性を有さないものを用いたことを特徴とする請求項４記載のパターン検証方法。
【請求項６】
前記露光手段として、露光装置の光源形状が２回回転対称であって４回回転対称でない形状を有するものを用い、この場合の条件として、ｘ軸とｙ軸を入れ替えるような回転をしているセルについてのみ、回転を使用しないセル又はパターンに変換する処理を施すことを特徴とする請求項４記載のパターン検証方法。
【請求項７】
階層構造を有する露光マスク用設計データの所望設計パターンに対して、ウェハ上に形成される転写パターンを忠実に仕上げる目的で該設計パターンを補正する設計パターン補正装置であって、
マスクパターンの配置方向によって転写特性が異なる露光手段と、
前記設計データの中で、回転配置又はミラー反転配置されているセルについて、回転及びミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換するデータ変換手段と、
前記回転及びミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換されたデータに対して所定の補正処理を行う補正手段と、
を具備してなることを特徴とする設計パターン補正装置。
【請求項８】
階層構造を有する露光マスク用データに対して、ウェハ上に形成される転写パターンを転写シミュレーションし、設計データ上の所望パターンと比較することで該マスクデータが妥当かどうかを判断するためのパターン検証装置であって、
マスクパターンの配置方向によって転写特性の異なる露光手段と、
前記設計データの中で、回転配置又はミラー反転配置されているセルについて、回転及びミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換するデータ変換手段と、
前記回転やミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換されたデータに対して転写シミュレーションを行うシミュレーション手段と、
を具備してなることを特徴とするパターン検証装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造用フォトマスクの設計技術に係わり、特に光近接効果の影響の低減を図るための設計パターン補正方法及びパターン検証方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光近接効果の影響の低減を図るための技術として、次のような文献（Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng(USA)vo1.2440 pp.192-206(1995)における、Eytan Barouchらによる“OPTIMASK:An OPC Algorithm for Chrome and Phase-Shiftig Mask Design”）が知られている。この文献においては、設計パターンに関して露光シミュレーションを行い、次にシミュレーション像と設計パターンとの相違が設定したしきい値よりも大きいエッジ部分（以下エラーエッジと称する）を抽出し、シミュレーションから算出される補正値の分だけエラーエッジを動かすことにより近接効果の補正を行う自動光近接効果補正方法が論じられている。
【０００３】
ところで、照明光学系或いは投影光学系の光軸を中心とした任意角での回転対称性を有さない形状を持つ照明では、対称性のあるパターンが対称に転写されない問題がある。また、階層構造を持つデータでは、回転配置やミラー反転などの変換パラメータが設定されてセルが配置されている場合が多々あり、上記のような照明条件の下で単純に階層処理で光近接効果補正（Optical Proximity Correction：ＯＰＣ）や転写シミュレーションを行うと、回転やミラー反転が考慮されておらず、必ずしも実際のマスク上で見た方向と一致しない場合がある。この場合、正しいＯＰＣ若しくは転写シミュレーションができず、それによって作成されたマスクによってウェハ生産の歩留まりを大幅に低下させる。
【０００４】
また、先に述べた文献では、階層構造を有しないフラットの設計データであれば、方向依存を考える必要がなくその補正は可能である。しかし、階層構造を有する設計データについては、階層処理についての記述がなく、階層構造を持つデータにおいては補正不可能か、ウェハ面上における方向で正しい補正ができる保証がない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来、照明光学系或いは投影光学系の光軸を中心とした任意角での回転対称性を有さない形状を持つ照明のように、対称性のあるパターンが対称に転写されない場合、階層構造を持つデータでは正しい方向でＯＰＣや転写シミュレーションを行うことができず、これが原因で半導体の生産の歩留まりが低下する問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮して成されたもので、その目的とするところは、マスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合であっても、階層構造を持つデータに対するパターンの補正やシミュレーションを精度良く行うことができ、半導体の生産の歩留まりの向上に寄与し得るパターン補正方法及びパターン検証方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（構成）
上記課題を解決するために本発明は次のような構成を採用している。
【０００８】
即ち本発明は、階層構造を有する露光マスク用設計データの所望設計パターンに対して、ウェハ上に形成される転写パターンを忠実に仕上げる目的で該設計パターンを補正する設計パターン補正方法であって、リソグラフィー工程においてマスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合に、階層構造を有する入力データ中で、回転配置又はミラー反転配置されているセルについて、回転及びミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換する処理を施した後に補正処理を行うことを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、階層構造を有する露光マスク用データに対して、ウェハ上に形成される転写パターンを転写シミュレーションし、設計データ上の所望パターンと比較することで該マスクデータが妥当かどうかを判断するためのパターン検証方法であって、リソグラフィー工程においてマスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合に、階層構造を有する入力データ中で、回転配置やミラー反転配置されているセルについて、回転やミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換する処理を施した後に転写シミュレーションを行うことを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、階層構造を有する露光マスク用設計データの所望設計パターンに対して、ウェハ上に形成される転写パターンを忠実に仕上げる目的で該設計パターンを補正する設計パターン補正装置であって、マスクパターンの配置方向によって転写特性が異なる露光手段と、前記設計データの中で、回転配置又はミラー反転配置されているセルについて、回転及びミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換するデータ変換手段と、前記回転及びミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換されたデータに対して所定の補正処理を行う補正手段とを具備してなることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、階層構造を有する露光マスク用データに対して、ウェハ上に形成される転写パターンを転写シミュレーションし、設計データ上の所望パターンと比較することで該マスクデータが妥当かどうかを判断するためのパターン検証装置であって、マスクパターンの配置方向によって転写特性の異なる露光手段と、前記設計データの中で、回転配置又はミラー反転配置されているセルについて、回転及びミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換するデータ変換手段と、前記回転やミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換されたデータに対して転写シミュレーションを行うシミュレーション手段とを具備してなることを特徴とする。
【００１２】
ここで、本発明の望ましい実施態様としては次のものが挙げられる。
【００１３】
(1) 露光手段として、露光装置の光源形状が照明光学系或いは投影光学系の光軸を中心とした任意角での回転対称性を有さないものを用いたこと。
【００１４】
(2) 露光手段として、露光装置の光源形状が２回回転対称であって４回回転対称でない形状を有するものを用い、この場合の条件として、ｘ軸とｙ軸を入れ替えるような回転をしているセルについてのみ、回転を使用しないセル又はパターンに変換する処理を施すこと。
【００１５】
（作用）
本発明によれば、マスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合であっても、設計パターンの光近接効果補正処理に際して、階層構造を有する入力データ中で回転配置やミラー反転配置されているセルについて、回転やミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換する処理を施した後に補正処理を行うことにより、階層処理の途中で回転やミラー反転が含まれることがなくなり、マスクパターン配置方向に依存なく補正が可能となる。
【００１６】
また本発明では、マスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合であっても、転写シミュレーションを用いるパターン検証に際して、階層構造を有する入力データ中で回転配置やミラー反転配置されているセルについて、回転やミラー反転を使用しないセル又はパターンに変換する処理を施した後に転写シミュレーション処理を行うことにより、階層処理の途中で回転やミラー反転が含まれることがなくなり、マスクパターン配置方向に依存なく転写シミュレーションができ正しいパターン検証が可能となる。
【００１７】
また、２回回転対称であって４回回転対称でない形状を有する照明を用いる場合の条件において、ｘ軸とｙ軸を入れ替えるような回転をしているセルについてのみ、回転を使用しないセル又はパターンに変換することにより、ミラー反転や１８０度，３６０度回転といったｘ軸とｙ軸を入れ替えない回転において変換処理の必要がなく、この照明の条件の下で効率良く変換可能である。
【００１８】
このようにして本発明では、マスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合であっても、階層構造を持つデータに対するパターンの補正やシミュレーションを精度良く行うことができ、半導体の生産の歩留まりの向上に寄与することが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図示の実施形態によって説明する。
【００２０】
本発明は、設計パターンの補正方法と検証方法の二つのカテゴリを有するものであるが、これらは最終的なターゲットがＯＰＣであるか転写シミュレーションであるかの違いであり、手順としては同じ説明で可能であるため、ここでは二つの発明についての実施形態をまとめて説明する。
【００２１】
またこの手法は、マスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合に有効であるが、この転写特性が異なる露光手段としては、露光装置の光源形状が照明光学系或いは投影光学系の光軸を中心とした任意角での回転対称性を有さないものを用いることを想定している。但し、転写特性が異なる露光手段としては、必ずしもこれに限られるものではなく、その他、エッチングによる影響やウェハ表面の凹凸による影響といったものも含まれる。
【００２２】
図１に示すように、トップセル１０よりセルＡが２つ配置されており、１つ（２１）はセル本来の向きで配置されており、もう片方（２２）は２７０度回転がかかったセルになっている。また、２１及び２２が参照する２３のセルＡには１つのラインパターン３１と３２のセルＢが本来の向きで配置されている。その構成を、ツリー形式として図２に示す。処理としては様々あるが、ＯＰＣやシミュレーションの直前で所望の統一された方向に配置された状態に変換されていれば良く、本実施形態ではその一例にしか過ぎない。
【００２３】
本実施形態では、ＯＰＣ若しくは転写シミュレーションをする前に入力データを回転やミラー反転が含まれないデータに変換してから、ＯＰＣや転写シミュレーションする方法について述べる。それ以外の方法としては、階層処理にてＯＰＣや転写シミュレーションする際にリアルタイム（処理単位毎において、実際にＯＰＣやシミュレーション処理をする直前に変換する）で回転やミラー反転をする方式などがある。
【００２４】
また、回転とミラー反転の両者を変換することに限定されず、ミラー反転は残しても回転のみ除去する変換や回転はそのままでミラー反転のみ除去する方法、さらには特定の回転角度以外のみ回転変換するなどの方法も、変換処理任せであるため、用途に応じて必要な変換処理が適用される。
【００２５】
但し、２回回転対称であって４回回転対称でない照明を用いる場合においては、ｘ値とｙ値を入れ替えるような回転、つまりπ×ｎ＋π／２ラジアン（ｎは整数）の回転となるセルについてのみ、回転がπ×ｎラジアン角になるようにセルの中身を回転（変換）させる処理を行えば良く、ミラー反転を除去するような変換処理は特に必要ない。
【００２６】
更には、２回回転対称であっても４回回転対称でない照明を用いる場合、ｘ値とｙ値を入れ替えない回転を持つセル、つまりπ×ｎラジアン角の場合のセルの場合、π×ｎ＋π／２ラジアン角になるように回転処理を行うことでも、全体としてｘとｙが入れ替わるのみのため、処理時に照明形状をｘ軸とｙ軸を入れ替えるように回転させれば、同様に正しい方向でＯＰＣ若しくは転写シミュレーションが可能である。また、上記照明形状に限られるものではなく、照明形状と方向と、転写パターンの方向が同一になるようなセル若しくは図形の回転やミラー反転処理を施すことでも、正しいＯＰＣ若しくは転写シミュレーションが可能である。
【００２７】
入力データに対して回転やミラー反転を除去して新たなデータを作成するフローを、図３に示す。最初にトップセル名を与えると、指定されたトップセルからトップダウンで参照するセルを辿り、次に説明する回転やミラー反転などの変換を行う関数Ｔを再帰呼び出しを用いて処理する。
【００２８】
まず、現在の処理対象のセルについて、参照するセルがあるか否かを判定し、参照するセルを１つずつ抽出する。そして、抽出されたセル毎に回転やミラー反転して配置されているか否かを判定し、回転やミラー反転などの変換情報が付加されているものについて、回転やミラー反転などの処理を解除する変換処理を行う。その方法として、参照するセル中のパターンを回転やミラー反転をしないでそのまま配置できるように、新規にセルを作成し回転やミラー反転をキャンセルするため、回転及びミラー反転変換処理をしたパターンや参照するセルを登録し、注目するセルを該新規作成したセルに繋ぎかえる。
【００２９】
具体的に図を用いて説明すると、図１及び図２に示すトップセル１０には、回転やミラー反転配置されていない２１のセルＡと、２７０度回転で配置されている２２のセルＡの二つがある。
【００３０】
まず、流れとして２１のセルＡについて処理するが、これは回転やミラー反転が含まれていないため、そのセルＡについて何も変換処理しないでセルＡをトップセルとして次の処理に移る。このセルＡにはラインパターン３１がーつとセルＡから見て回転やミラー反転されていない３２のセルＢが配置されている。さらに、セルＡから参照されるセルＢをトップセルとして次の処理に移るが、セルＢには、参照するセルが含まれないためセルＢの処理はここで完了し、セルＡの処理に戻る。セルＡに含まれるセルについてはこの時点で終わっているため、トップセル１０に戻る。
【００３１】
そして、トップセル１０ではもう一つ２７０度回転で配置されている２２のセルＡが残っており、次にそのセルＡについて処理を行う。このセルＡは回転配置されているため、セルＡの中にあるパターンとセルを２７０度回転（若しくはマイナス９０度回転）変換処理し新規セルＡ’に保存する。そして、回転したセルＡの換わりとして、該変換されたセルＡ’に置き換えて回転を除去する。そして、セルＡ’をトップセルとして次の処理に進む。
【００３２】
本来のセルＡ中に置かれたセルＢは回転やミラー反転などされていないが、セルＡ自体が回転変換されセルＡ’になった時点でセルＢは、２７０度（若しくは−９０度）回転されたセルとして配置される。従って、セルＢを２７０度（若しくは−９０度）回転変換してセルＢ’を作成し、セルのリンクをセルＢからセルＢ’に繋ぎ変える。
【００３３】
以上の処理の結果、図４、図５のようなセル構造となる。即ち、トップセル１０には、セル本来の向きで配置された２１のセルＡと、セルＡの中にあるパターンとセルを２７０度回転変換処理した２２’の新規セルＡ’が配置される。２１のセルＡには、１つのラインパターン３１と３２のセルＢが本来の向きで配置さる。そして、２２’の新規セルＡ’には、１つのラインパターン３３とセルＢを２７０度（若しくは−９０度）回転変換処理した３４の新規セルＢ’が配置される。
【００３４】
以上の処理により、セル配置に対する回転やミラー反転の情報が除去された新しい階層構造を持つパターンデータが出来上がる。そして最後に、該処理後のデータについて、階層処理によりＯＰＣ又は転写シミュレーションを行う。
【００３５】
このように本実施形態によれば、照明光学系或いは投影光学系の光軸を中心とした任意角での回転対称性を有さない形状を持つ照明のように、対称性のあるパターンが対称に転写されない場合の階層処理による光近接効果補正或いは転写シミュレーションを、正しい方向で補正或いはシミュレーション処理することができる。その結果、半導体の生産の歩留まりを大幅に向上させることができる。
【００３６】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、パターン補正方法又はパターン検証方法において、リソグラフィー工程においてマスクパターン配置方向によって転写特性の異なる露光手段を用いる場合にも、階層処理による光近接効果補正或いは転写シミュレーションを、正しい方向で補正或いはシミュレーション処理することができる。即ち、階層構造を持つデータにおいても、パターンの補正やシミュレーションを精度良く行うことができ、半導体の生産の歩留まりの向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態において用いたセルレイアウト構成を示す図。
【図２】同実施形態において用いたレイアウトの階層構成を示す図。
【図３】同実施形態において本発明を適用したときの処理フローを示す図。
【図４】同実施形態における本発明適用後のセルレイアウト構成を示す図。
【図５】同実施形態における本発明適用後のレイアウトの階層構成を示す図。
【符号の説明】
１０…トップセル
２１，２２…セルＡ
２２’…セルＡ’
３１，３３…ラインパターン
３２…セルＢ
３４…セルＢ’
【図１】
0003762209.tif 000002
【図２】
0003762209.tif 000003
【図３】
0003762209.tif 000004
【図４】
0003762209.tif 000005
【図５】
0003762209.tif 000006