JP2008176303A - マスク生成方法、マスク形成方法、パターン形成方法および半導体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】設計データに基づいて領域分けを行ってＯＰＣ処理を行った場合に、領域ごとに処理が行われてしまう。ＯＰＣ精度が必要な領域と必要ではない領域が隣接していた場合には、精度の低い領域の影響が及んで、精度が必要な領域で所望の形状が得られない場合があった。
【解決手段】ＯＰＣ精度が必要な領域と必要ではない領域の境界部分で精度が必要な領域を精度の高い領域に適した領域分拡張し、精度が必要ではない領域は精度の高い領域に適した領域分縮小する領域調整を行って、調整された領域データに基づいてＯＰＣ対象パターンの計算精度を決めてＯＰＣ付加計算を行ってマスクデータを生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体素子を製造する際の光学近接効果補正方法に関する。

近年の半導体製造技術の進歩によって、最小加工寸法６５ｎｍサイズ以下の半導体集積回路が製造されている。このような微細化はマスクプロセス技術、光リソグラフィ技術、およびエッチング技術等の微細パターン形成技術の高度化によって可能となった。露光機がｉ線・ｇ線を使い、パターンサイズが光の波長より十分大きい時代には、ウェハ上に形成したいＬＳＩパターンの平面形状をそのまま露光用マスク上に転写し、出来上がったマスクパターンを投影光学系によってウェハ上に更に転写し、マスクパターンの下にあるパターンを形成したい層（例えば、半導体基板、半導体膜、絶縁膜、導電膜）をエッチングすることによってほぼ部位ごとに設計寸法を満たすＬＳＩパターンをウェハ上に形成できた。しかしパターンの微細化が進むにつれて、各プロセスでパターンを忠実に転写・形成することが困難になってきており、最終的な仕上り寸法（ＣＤ：Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）が元のＬＳＩパターンの寸法（ＣＤ）を再現できない問題が生じてきた。

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およ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によって、目的とするパターンの寸法精度（ＣＤ精度）が大きく変動するようになった。そこでこれらの変動を抑制するために、加工後の寸法が所望の値となるように、予め、この変動が顕著であるマスクパターンのエッジやコーナー部分を変形する光近接効果補正（ＯＰＣ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）技術が用いられるようになった。

現在においては、光近接効果補正（ＯＰＣ）技術の複雑化に伴い、設計者が作成したＬＳＩパターンと、露光時に使用されるマスクパターンとが大きく異なるため、ウェハ上での仕上がりパターン形状を容易に予測することができなくなっている。このため、次の手順でＯＰＣをマスクパターンに適用している。

先ず、経験的シミュレーションを用いて、サンプルのマスクパターンでの測定値（測定ＣＤ）と計算値（計算ＣＤ）を合わせ込んだ、シミュレーションモデルを作成する。前記シミュレーションモデルは、原理上、前記サンプルのマスクパターンと同じ露光条件・エッチング条件である限り、任意のＬＳＩパターンのウェハ上での仕上がりパターン形状を予測できるため、選択したＯＰＣ手法の適用後のウェハ上での仕上がりパターン形状を計算することで、そのＯＰＣが適切であるかを確認できる。そこで、幾つかの条件に基づいて、元のパターンをエッジの集合に変えて、その個別のエッジの位置を僅かにずらせて、ＯＰＣを施す手法（ルールベース・ＯＰＣ）では、この経験的シミュレーションを用いて形状を検証して、短絡・断線・細りすぎ・太りすぎ等の問題がないことを確認してマスクを作成する。

更に進んで、シミュレーションモデルに基づいて、元のパターンをエッジの集合に変えて、その個別のエッジの位置を僅かにずらせて、再度、仕上がりパターン形状を見て、所望の形状、或いは所望ＣＤを機械的に得られるよう、トライアンドエラーを繰り返す手法（モデルベース・ＯＰＣ）がある。これは、シミュレーションモデルの精度が高く、ウェハ上での仕上がりパターンを正確に予測できるなら、完全にＣＤを制御できることを意味する。

モデルベース・ＯＰＣにおいて、ＯＰＣ精度に関わるものは二つある。一つは、シミュレーションモデルの精度で、もう一つは、トライアンドエラーの繰り返し回数である。シミュレーションモデルの精度向上はほぼ計算時間の増大に繋がる。また、ＯＰＣ付加計算を行っても１回で望むべき部分サイズは得られないため、再度ＯＰＣ計算を行い、所望ＣＤになるまでトライアンドエラーを繰り返す必要がある。これも当然、繰り返し回数に比例して計算時間が増大する。パターンにＯＰＣ付加を行う計算に要する時間は、高速計算機を用いても時には数日を要し、精度追求を行うと計算時間の増大を招き、マスクの設計効率を落とすことになる。

そこで、計算時間の短縮のため、様々な手法が考案された。特許文献１には設計データで規定される複数のパターンを、レイアウトや形状に分けた上で補正を行う方法が開示されている。また、特許文献２には設計レイアウトデータに基づき、ＯＰＣを行う領域と行わない領域に分けてＯＰＣ処理を行う方法が開示されている。特許文献３には、ＯＰＣを行う領域と行わない領域のサイズを調整するＯＰＣ処理が開示されている。

特開２００２−３４１５１４ 特開２００２−０５５４３１ ＷＯ２００５／０２４５１９

設計データに基づいて領域分けを行ってＯＰＣ処理を行った場合に、領域ごとに処理が行われてしまう。ＯＰＣ精度が必要な領域と必要ではない領域が隣接していた場合には、精度の低い領域の影響が及んで、精度が必要な領域で所望の形状が得られない場合があった。

露光用マスクに関わる設計データをパターンレイアウトデータと領域レイアウトデータに分ける工程と、領域レイアウトデータを精度に応じて分類する工程と、領域レイアウトデータの精度の境界部分において精度の高い領域を精度の低い領域へ精度の高い領域に適した領域分拡大し、精度の低い領域では前記精度の高い領域に適した領域分縮小することによって領域レイアウトデータの調整を行う領域調整工程と、パターンレイアウトデータを分割し、シミュレーション対象の分割単位を設定する工程と、領域調整工程で調整された調整後領域レイアウトデータに基づいて分割単位を精度分けする工程と、精度分けされた複数の分割単位をそれぞれの属する領域の精度に基づく補正パラメータを用いて補正を行って複数の補正された分割単位を形成する工程と、複数の補正された分割単位を合成する工程とを有することを特徴とする。ここで、精度の高い領域に適した領域分の拡大および縮小は精度の高い領域の境界部分での近接効果の補正量に応じて決定する。

領域レイアウトデータの高精度領域と低精度領域の境界付近に存在するパターンを形成する場合に、高精度領域と低精度領域の境界付近の高精度領域にあるパターンを精度良く形成することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。

（第１の実施形態）図１は本発明の実施形態１に関わるマスク生成フローを示す図である。具体的には回路設計データの準備からＯＰＣパターン出力までの工程を示している。

まず、回路設計により露光用マスクのためのチップレイアウトデータが生成される（ステップ１：Ｓ１）。このデータには図１７に示す最終的な出来上がりチップでの機能に基づく領域レイアウトデータと、それぞれの機能を形成するプロセスに基づく各層ごとのパターンを含んだパターンレイアウトデータ（図１９） を含んでいる。ここで領域レイアウトデータは図１７では領域１の一時レイアウト２１０（高精度要求領域）、領域２の一時レイアウト２２０（ある程度の精度が要求される領域）、領域３の一時レイアウト２３０（精度不要の領域）が示されており、これらは例えばチップ上のトランジスタ領域（Ｔｒ領域）、デカップリングキャパシタ領域（ＤＣ領域）、ダミー領域（Ｄｕｍｍｙ領域）に相当する。これら領域は必ず３つの領域に分けられるとは限られず、精度や機能に応じて適切な数の領域で設定される。また、パターンレイアウトデータには拡散層、ゲート層、コンタクト層などの層ごとのパターンが含まれる。

チップレイアウトデータのうちパターンレイアウトデータ１００と領域レイアウトデータ２００を分離する（図１：ステップ２：Ｓ２）。

パターンレイアウトデータに対して計算領域設定を行う（ステップ３：Ｓ３）。この計算領域設定とはパターンレイアウト１００に対してＸＹ方向の座標１３０の設定により分割を行って計算対象となる領域を設定することである（図１１）。通常この分割単位１２０はＡｍｂｉｔ等と呼び、設計ルールに依存し、例えば９０ｎｍルールでは１μｍ程度の正方形の領域とする。ＯＰＣは前述の通り光学近接効果補正で、近接効果が働く距離があり、それは前述のＡｍｂｉｔである。つまり、今ＯＰＣを行う箇所からＡｍｂｉｔ１つ分離れたところのＯＰＣは、今のＯＰＣを行う箇所には影響を与えない特性を持つ。

ステップ２で分離された領域レイアウトデータに対して領域調整ステップ２００（Ｓ２００）を行う。領域調整ステップとは一時レイアウトの領域の調整を行ってレイアウトの境界を適切に設定し、調整後領域レイアウトデータを求めるステップである。ここで、実パターンに基づいて領域調整ステップ２００をまず説明する。

図１２は本発明を適用して精度の異なる領域レイアウト２１０、２２０の境界上にゲートパターン１０を形成する方法を説明する図である。領域調整ステップ２００では例えば図１２（ａ）に示すように領域１の一時レイアウト２１０に相当するトランジスタ領域と領域２の一時レイアウト２２０に相当するデカップリングキャパシタ領域の境界では一時トランジスタ領域２１０の外周部を所定の領域分拡大する。ここで、所定の領域分とは最小スペース幅、セル寸法、ピッチなどの領域調整幅４０に基づいて外周を拡大・縮小した領域となる。領域調整幅は設計ルールによって決まる値であり、この整数倍、例えば１〜５倍の値で設定されるがＡｍｂｉｔサイズには至らず、その数分の一となる。なぜなら、９０ｎｍルールでは、Ａｍｂｉｔの中に、直線形状では２〜２．５本、コンタクトやドットでは８〜９個が収まるからである。

領域調整幅の設定は本実施形態で作成されるマスクを露光に用いる際の露光条件およびそれぞれの領域レイアウトデータの精度によって設定されるが、直線が幾つも並ぶような形状では、２ピッチ以内で例えば１ピッチ程度、図１５に示すようなコンタクトホールの並ぶものなら２ピッチ以内で１〜２個、図１６に示すような解像度限界に近いドットのような図形なら２ピッチ以内で１〜２パターン程度と、光近接効果の影響範囲の最大値の大きさに至らない所定のサイズで領域を広げれば良い。特にこれは拡大領域の最外部分、本来精度の要らない部分が、内部の精度を要求される部分と外部との緩衝領域となって、二つの領域を連続的に繋げるためである。

例えばトランジスタ領域に該当する領域レイアウトは最低限１ピッチ、所要の精度に達しない場合、２ピッチ拡大し、その分デカップリングキャパシタ領域を縮小し、次にデカップリングキャパシタ領域の拡大は最小スペース幅分拡大し、ダミー領域を縮小することができる。一方、領域１の一時レイアウト２１０の拡大に伴って、隣接する領域２の一時レイアウト２２０は拡大された所定の領域分縮小される。このようにして調整後領域１のレイアウト４１０および調整後領域２のレイアウト４２０の領域調整が行われる（図１２（ｂ））。ここでピッチとは図１５や図１６に示されるとおりあるパターンの左端から次のパターンの右端である。

領域調整ステップ２００について図２を用いてフローを説明する。領域レイアウトデータ２００は精度および機能に応じて例えば領域１の一時レイアウトデータ２１０、領域２の一時レイアウトデータ２２０、領域３の一時レイアウトデータ２３０に分類される（ステップ２０：Ｓ２０）。領域１の一時レイアウトデータ２１０は所定の領域分拡大されて（ステップ２１：Ｓ２１）調整後領域１のレイアウトデータ４１０となる。領域１の一時レイアウト２１０の領域拡大に伴って領域２および領域３の一時レイアウトは縮小される（ステップ２２：Ｓ２２）。次に、領域２の一時レイアウトデータについて所定の領域分拡大されて（ステップ２３：Ｓ２３）調整後領域２のレイアウトデータ４２０となり、領域３の一時レイアウトデータは所定の領域分縮小されて調整後領域３のレイアウトデータ４３０となる。３以上の領域が存在する場合にも同様にして精度の高い領域を拡大し、隣接する精度の低い領域が縮小される領域調整が繰り返されることとなる。拡大縮小を行う所定の領域はすべて同じ幅である必要はなく精度に応じて設定される。

次にステップ３で分割された分割単位を領域調整ステップ２００で調整された調整後領域レイアウトデータ４００に基づき精度分けを行うステップ５について説明する。ここで再び図１２を用いて説明を行う。領域調整ステップ２００を行うことにより図１２（ｂ）に示される調整後領域レイアウトデータ４１０と調整後領域レイアウトデータ４２０が得られる。このときにゲートパターン１０はステップ３の計算領域設定ステップで例えば、計算の処理単位である１Ｐｉｘｅｌ（１Ａｍｂｉｔの或る整数Ｎ分の１：Ｎは５〜２０で）角に分割され分割番号が付されている。本ステップではこの分割単位が領域調整後の領域上でどの領域に存在するかを分ける。これは領域調整前に図１２（ａ）でゲートパターン１０のうちの直線領域１３が領域２の一時レイアウト２２０に存在していたが、領域調整後には領域１の一時レイアウト４１０に存在するようにすることを意味する。ステップ５の精度分け後には後述するとおり領域ごとに適した補正パターン形成ステップを行うため、直線領域１３にはより高精度の補正が行われることになる。

図１のフローの説明に戻る。ステップ３にてパターンレイアウトデータ１００は図１１に示されるように全領域にわたって分割番号が付され、これら分割単位が順番にステップ５にて精度分けが行われて領域に応じたシミュレーションモデルが設定され（ステップ６：Ｓ６）、シミュレーションの繰り返し回数が設定されて（ステップ７：Ｓ７）、ＯＰＣ付加計算が行われる（ステップ８：Ｓ８）。

ステップ８の分割番号１の分割単位についてＯＰＣの付加計算の終了後、計算対象となる分割単位が残っているかどうかの判定が行なわれる（ステップ９：Ｓ９）。分割番号１の分割単位の計算の後には計算対象が残っているので分割番号２、３、４・・・の分割単位が計算領域設定で計算対象として設定され、ステップ５〜８が行われ、各領域精度にあったＯＰＣ計算が行われる。計算された分割単位の結果は順次もとの分割単位のあった位置に反映される。

ステップ９（Ｓ９）で計算対象となるパターンが無くなったと判定されるとＯＰＣパターンが出力される（ステップ１２：Ｓ１２）。出力されたＯＰＣパターンによりマスクデータが作成され、これに基づいてマスク基板上にパターンが作成され露光用マスクが作成される。次にトランジスタなどの素子形成用基板上にレジスト膜を塗布し、このレジスト膜を、作成した露光用マスクを用いて露光することによりレジストパターンを形成し、このマスクを用いてエッチングを行うことによりパターンが形成される。

この実施例の効果を図１２−１４を用いて説明する。図１３、図１４は図１２のゲートパターン１０の直線領域１１から１４にそれぞれ該当する、素子および半導体基板上に形成されたパターンを示している。図１４は具体的には素子分離（不図示）が形成された基板上にゲート絶縁膜とゲート電極膜を形成しゲートパターンを作成し、拡散層領域を形成した半導体装置内の最小ピッチの領域を示している。図１３はゲートパターンと領域の素子の機能による関係を示した図である。ゲートパターン１０がトランジスタ領域に存在する場合にはゲートパターンの直線領域が実際にトランジスタのゲートになっており、デカップリングキャパシタ領域に存在する場合にはゲートパターンの直線領域が実際はデカップリングキャパシタの電極として動作することになる。このような場合にデカップリングキャパシタ部分に当たるゲートパターンの直線領域１３および１４はトランジスタほどの精度を求められない。

従来例公報ではこのような領域を考慮した補正を行なう方法を開示している。しかし、実際は境界部分でそのままきり分けを行ってしまうと例えば図１４（ｂ）に示すようにゲートパターンの直線領域１２のような高精度が要求される部分での影響が無視できない。ここで本実施例を適用すると、図１４（ａ）で示されるように高精度部分で低精度部分から影響を受けていた箇所も短時間で高精度を得ることができるようになった。これにより、電気特性としてより精度の求められるトランジスタを、より精度の要らないデカップリングキャパシタ領域からの影響を受けないように形成することが可能となった。よって、図１４（ａ）に示されるとおり、精度の求められるトランジスタ領域ではその端までゲート電極であるパターンが略均一な加工精度で形成される。逆に、精度の低くても良いデカップリングキャパシタ領域ではトランジスタ領域のパターンに比べて領域の境界付近では加工精度がやや低くなりデカップリングキャパシタ領域内部では精度の悪いパターンとしてデカップリングキャパシタが形成された半導体装置が形成される。ここで、加工精度のやや低い部分は領域調整を行った領域に該当する。

また、従来例公報３では光近接効果の影響範囲の最大値の大きさ（本願発明で言うところのＡｍｂｉｔ）の拡大処理を行っている。ＯＰＣ処理が一度で済む場合は、大まかに拡大した領域も含めても問題ないが、ＯＰＣの精度を追求しようとすると、ＯＰＣ処理を行い、現像シミュレーションを行い、それに基づいてＯＰＣ処理を変更して再度現像シミュレーションを行う、という繰り返しになり、精度の不要な領域もいたずらにＯＰＣを掛けて計算時間を長大化するという問題が生じる。拡大領域を様々に調整して試行した結果、このような繰り返し計算を二回以上行う領域は、“光近接効果の影響範囲の最大値”の大きさ（本願発明で言うところのＡｍｂｉｔ）領域まで広げる必要は無いことが分かった。このため、幾つかのパターンで本実施形態の方法を試したところ、“光近接効果の影響範囲の最大値”の大きさ（本願発明で言うところのＡｍｂｉｔ）領域まで広げた場合の計算時間に対して、前述の所定の領域分で広げた場合の計算時間は最大で４０％の短縮が出来た。計算は数日に渡る場合もあるので、この差は多大である。

（第２の実施形態）領域レイアウトデータ図１７は実際には図１８で示されるような繰り返し領域１の一時レイアウト２１５、繰り返し領域２の一時レイアウト２２５、繰り返し領域３の一時レイアウト２３５を含む繰り返し領域１４０と非繰り返し領域１の一時レイアウト２１８、非繰り返し領域２の一時レイアウト２２８、非繰り返し領域３の一時レイアウト２３８を含む非繰り返し領域１５０が存在する。繰り返し領域とは例えば特定のトランジスタやデカップリングキャパシタ、ダミーパターンが繰り返される領域である。繰り返し領域１４０中には単位セルが複数あるような部分であり、それ以外の領域は非繰り返し領域１５０である。また、パターンレイアウトデータにもトランジスタ、デカップリングキャパシタ、ダミー領域の繰り返し、非繰り返しデータを例えばセル単位で含んでいる。

第２の実施形態では図３に基づいて説明を行う。図３では繰り返し単位セルを３種類としているが、実際は複数のトランジスタ繰り返し、複数のデカップリングキャパシタ繰り返し、複数のダミーと３種類以上存在する。これらの繰り返し部分は例えば図９のような配置であるため、単位セルに対して計算を行えば、計算後のセルを並べるだけでよいため、計算時間の大幅な短縮が可能となる。第２の実施形態ではこの繰り返しセルを考慮した計算方法について実施例１と異なる部分を中心に図３を用いて説明する。

この実施の形態２ではすべてのパターンレイアウトの分割単位に対する順次のシミュレーションは（繰り返し）行わない。そのために、パターンレイアウト中で繰り返しセルは、単位セルの配列表現で管理するようになっているので、チップレイアウトの段階で、前記の単位セルの配列表現で管理する領域を、繰り返し領域のレイアウトとして、領域レイアウトデータに含ませ、一方、パターンレイアウトから、前記の単位セルを抽出し、繰り返しパターンＯＰＣ計算ステップ５１０（図５：Ｓ５１０）をステップ３の計算領域設定の前に行う。

繰り返しパターンＯＰＣ計算ステップ５１０では繰り返し単位セル１を中心のＯＰＣ計算が外周の影響を受けない程度に敷き詰めて（ステップ５１（Ｓ５１）：アレイ展開）、繰り返し単位セル１をアレイ展開した領域の精度に対応したシミュレーションモデルと繰り返し回数を設定し（ステップ５２〜５３：Ｓ５２−５３）、ＯＰＣ付加計算を行い（ステップ５４：Ｓ５４）、中心セルを抽出し（ステップ５５：Ｓ５５）、ＯＰＣ付繰り返し単位セル１（ステップ５６：Ｓ５６）とする。ここで決定されたＯＰＣは非繰り返し部のＯＰＣが計算終了した後の未計算領域のセルに入れ替えられる（図３のステップ１１）。この計算は繰り返し単位セルの種類に応じて繰り返し単位セル２、３・・・と同様に行われる。ここで、繰り返し単位セル１、繰り返し単位セル２、繰り返し単位セル３は例えばトランジスタ繰り返し単位セル、デカップリングキャパシタ単位セル、ダミー繰り返し単位セルである。この場合シミュレーションモデルは繰り返し単位セルがトランジスタセルであればトランジスタセルが展開された領域の、繰り返し単位セルがデカップリングキャパシタセルであればデカップリングキャパシタセルが展開された領域のシミュレーションモデルが採用される。

実施形態２の領域調整ステップは繰り返し領域１４０を考慮した領域調整ステップ３００となる。領域調整ステップ３００（Ｓ３００）のフローを図４に示す。領域調整ステップ３００では繰り返し領域についてはトランジスタ領域、デカップリングキャパシタ領域、ダミー領域などにあたる繰り返しの領域一時レイアウト２１５、２２５、２３５それぞれの外周部を繰り返し領域と非繰り返し領域の境界上で所定の領域分縮小する。これら縮小分を非繰り返し領域のそれぞれ対応する精度領域に対して加算した上で、非繰り返し領域に対して領域調整ステップ２００と同様に精度に応じた領域分で高精度領域の外周部を拡大し、低精度領域を縮小する領域調整を行う。ここで、繰り返し、非繰り返し領域間の領域調整における所定の領域とは単位セルの大きさによって決まる領域でありこの整数倍の値、たとえば１〜５倍の値で設定される。また、この整数倍の値は本実施形態で作成されるマスクを露光に用いる際の露光条件および計算対象のセルによる領域の精度によって設定されることが望ましい。非繰り返し領域の領域調整ステップでは実施形態１と同様に行われる。領域調整ステップ３００により、繰り返しの調整後領域レイアウトデータ４４０および非繰り返しの調整後領域レイアウトデータ４５０からなる領域レイアウトデータ４００が生成する。

ステップ３の計算領域設定が実施形態１と同様に行われる。次に領域調整ステップ３００で得られた調整後領域データ４００を参照して分割単位が繰り返し領域レイアウトデータ４４０に存在するものか判定される（ステップ４）。ここで、分割番号１（図１１）の分割単位がステップ４で繰り返しの調整後領域レイアウトデータ４４０に存在するものではない（ＮＯ）と判定されると、非繰り返しの調整後領域レイアウトデータ４５０を参照して領域による精度分けステップで精度分けが行われる（ステップ５）。続いて精度分けに基づいてＯＰＣ付加計算が行われる（ステップ６〜８）。一方、分割番号３６の分割単位が繰り返し領域１４０に存在し、領域調整後ステップ３００を行った後にも繰り返しの調整後領域レイアウトデータ４４０に存在するとする。この場合、ステップ４の繰り返し領域判定でＹＥＳとなり計算が行われないためＯＰＣが新たに付加されないパターンデータのままとなる。このようにして、実施形態２のステップ４からステップ１０は領域調整ステップ３００で非繰り返しの調整後領域レイアウトデータに存在すると判定されたもののみＯＰＣが新たに付加され、繰り返し領域は未計算領域部として残るというフローが分割単位に対して順番に行われる。

未計算領域部をステップ５１０で作った単位セルの配列を展開して入れ替えることで、全領域のＯＰＣパターン出力が終了する（ステップ１１：Ｓ１１）。この入れ替えは繰り返しの調整後領域レイアウトデータ４４０を参照して行われる。

実施形態２の意義について説明する。繰り返し領域の内部はどの単位セルでもおなじＯＰＣが掛けられるが、境界付近では周囲の影響を受けて、内部とは異なるＯＰＣとなる。そのため、そのまま繰り返し領域の外周部でも、内部と同じＯＰＣとすれば、境界部で不連続なＯＰＣとなる。そこで、繰り返し領域の外周部を、繰り返し領域と見なさず、繰り返し領域外部のＯＰＣ計算をさせることで、境界部で連続なＯＰＣとすることが可能となる。

（第２の実施形態の変形例）
実施形態２の変形例を図６に示す。この変形例では繰り返しパターンＯＰＣ計算ステップ５１０（Ｓ５１０）による計算結果を全体のＯＰＣをかける前にステップ５２０（Ｓ５２０）で予め置き換える点が実施形態２と異なっている。この場合は、繰り返し、非繰り返しパターンが領域の境界で不連続に繋がる度合いが小さくなる。これはＯＰＣを掛ける場合、その周辺の露光条件がＯＰＣに影響するため、境界で、その周辺となる部分にＯＰＣ後の単位セルがあった場合、このセル自体はＯＰＣ計算が掛からないことになるが、ＯＰＣを施す部位に近接するため、このような効果が生じる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態に対して異なる部分を中心に説明する。第３の実施形態では領域調整ステップ２００で得られた調整後領域レイアウトデータをレイアウトデータ単独で保管するのではなく、パターンレイアウトデータに保管する。図８にこの保管方法を図示する。これは領域レイアウトが、パターンレイアウトデータの形式で扱えることにより、パターンレイアウトデータの空きレイヤーに収めることにしたものである。

第３の実施形態での利点は、設計変更に伴う領域レイアウトの変更の管理が容易であり、演算の際に別ファイルを読み込む必要が無いことである。マスク形成のフローとしては第１の実施形態と同じであるが、このような構成による効果は以下の通りである。人間がＯＰＣの出来栄えを検証する際、例えばＯＰＣ精度の変化を確認する際に、そこが例えばトランジスタの領域で、その必要なＯＰＣ精度が与えられていることを、二つのレイヤーを重ねて見ることで用意に判断できる。また、領域レイアウトをパターンレイアウトと別々のファイルに分けた場合、ＯＰＣの精度やモデルを変えたために生じたヴァージョンがあれば、ヴァージョンの同一でない、領域レイアウトとパターンレイアウトでＯＰＣを掛けるというミスを生じる恐れがあるが、一つのファイルにまとめれば、そういったミスは生じない。

この第３の実施形態は第１の実施形態への適用だけではなく、第２の実施形態およびその変形例にも適用できる。第２の実施形態およびその変形例に適用した場合にはパターンレイアウトデータ内に領域調整ステップ３００で得られた調整後レイアウトデータ４００を保管する形態となる。

以上、本発明の構成について説明したが、これらの構成を任意に組み合わせたものも本発明の態様として有効である。

実施形態１のマスク生成方法の流れを示す図 実施形態１のマスク生成方法の流れの一部を示す図 実施形態２のマスク生成方法の流れを示す図 実施形態２のマスク生成方法の流れの一部を示す図 実施形態２のマスク生成方法の流れの一部を示す図 実施形態２の変形例のマスク生成方法の流れを示す図 実施形態３のマスク生成方法の流れを示す図 実施形態３のデータ保管法を示す図 パターンレイアウトの繰り返し部の説明図 繰り返し、非繰り返し領域の説明図 計算領域設定の説明図 本発明のパターンとレイアウトの関係を示す図 本発明のパターンとレイアウトの関係を示す図 本発明のパターンとレイアウトの関係を示す図 コンタクトホールへの適用例 ドットパターンへの適用例 領域レイアウトの説明図 繰り返し領域レイアウトの説明図 パターンレイアウトデータの説明図

符号の説明

１０−１４ ゲートパターン
２２ 拡散層
４０ 領域調整幅
ｃ 単位セル
１００ パターンレイアウトデータ
１２０ 分割単位
１３０ 座標
１４０ 繰り返し領域
１５０ 非繰り返し領域
２１０ 領域１の一時レイアウト
２２０ 領域２の一時レイアウト
２３０ 領域３の一時レイアウト
４１０ 調整後領域１のレイアウト
４２０ 調整後領域２のレイアウト
２１５ 繰り返し領域１の一時レイアウト
２２５ 繰り返し領域２の一時レイアウト
２３５ 繰り返し領域３の一時レイアウト
２１８ 非繰り返し領域１の一時レイアウト
２２８ 非繰り返し領域２の一時レイアウト
２３８ 非繰り返し領域３の一時レイアウト

Claims (18)

1. 露光用マスクに関わる設計データを
   パターンレイアウトデータと領域レイアウトデータに分ける工程と、
   第１の領域レイアウトデータを近接効果の影響範囲の最大値より小さい範囲で所定の領域分拡大し第１の調整後領域レイアウトデータを生成し、第２の領域レイアウトデータは前記第１の領域レイアウトデータとの境界部分で前記所定の領域分縮小され第２の調整後領域レイアウトデータが生成する領域調整工程と、
   前記第１の調整後領域レイアウトデータに含まれるパターンレイアウトデータに第１の光近接光学補正を行なう工程と、
   前記第２の調整後領域レイアウトデータに含まれるパターンレイアウトデータに第２の光近接光学補正を行なう工程とを含むことを特徴とするマスクデータ生成方法。
2. 前記第１の領域レイアウトデータで要求されるＯＰＣ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）精度は前記第２の領域レイアウトデータで要求されるＯＰＣ精度よりも高いことを特徴とする請求項１に記載のマスクデータ生成方法。
3. 前記光近接光学補正を行なう工程は
   前記パターンレイアウトデータを分割し、シミュレーション対象の分割単位を設定する工程と、
   前記領域調整工程で調整された調整後領域レイアウトデータに基づいて前記分割単位を分類する工程と、
   前記分類された複数の分割単位をそれぞれの属する領域に基づく補正パラメータを用いて補正を行って複数の補正された分割単位を形成する工程と、
   前記複数の補正された分割単位を合成する工程とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のマスクデータ生成方法。
4. 露光用マスクに関わる設計データを
   パターンレイアウトデータと領域レイアウトデータに分ける工程と、
   前記領域レイアウトデータを繰り返し領域レイアウトデータと非繰り返し領域レイアウトデータにおいてＯＰＣ精度に応じて分類する工程と、
   ＯＰＣ精度ごとに前記繰り返し領域レイアウトデータと前記非繰り返し領域レイアウトデータの境界部分において、前記繰り返し領域レイアウトデータをそのＯＰＣ精度に適した領域分縮小して繰り返し領域の調整後領域レイアウトデータとし、前記非繰り返し領域レイアウトデータに前記領域分加算し、前記領域分加算された複数の非繰り返し領域レイアウトデータのＯＰＣ精度の境界部分において非繰り返し領域のＯＰＣ精度の高い領域を非繰り返し領域のＯＰＣ精度の低い領域へ近接効果の影響範囲の最大値より小さい範囲でＯＰＣ精度の高い領域に適した領域分拡大し、前記非繰り返し領域のＯＰＣ精度の低い領域では記ＯＰＣ精度の高い領域に適した領域分縮小することによって前記領域レイアウトデータの調整を行って非繰り返し領域の調整後領域レイアウトデータを得る領域調整工程と、
   前記パターンレイアウトデータから繰り返し単位セルを抽出する工程と、
   前記抽出した単位セルをアレイ展開し、アレイ展開した領域に応じた補正パラメータを用いて補正を行って補正された単位セルを抽出する工程と、
   前記パターンレイアウトデータのうち前記非繰り返し領域の調整後領域のＯＰＣ精度に基づいた光近接光学補正を行なう工程と、
   前記補正された単位セルを繰り返しの前記調整後領域レイアウトデータを参照して入れ替える工程とを有することを特徴とするマスクデータ生成方法。
5. 前記補正された単位セルを前記非繰り返し領域の光近接光学補正を行った後で入れ替えることを特徴とする請求項４に記載のマスクデータ生成方法。
6. 前記補正された単位セルを前記非繰り返し領域の光近接光学補正を行う前に入れ替えることを特徴とする請求項４に記載のマスクデータ生成方法。
7. 前記光近接光学補正を行なう工程は
   前記パターンレイアウトデータを分割し、分割単位を設定する工程と、
   繰り返し領域の前記調整後レイアウトデータに基づいて前記分割単位が繰り返し領域に存在するデータであるかを判定する工程と、
   前記判定工程で繰り返し領域に存在するデータではないと判定された前記分割単位を非繰り返し領域の前記調整後レイアウトデータに基づいてＯＰＣ精度分けする工程と、
   前記ＯＰＣ精度分けされた複数の分割単位をそれぞれの属する領域のＯＰＣ精度に基づく補正パラメータを用いて補正を行って複数の補正された分割単位を形成する工程と、
   前記複数の補正された分割単位を合成する工程とを含むことを特徴とする請求項４−６のいずれか１つに記載のマスクデータ生成方法。
8. 前記領域レイアウトデータがトランジスタ領域データ、デカップリングキャパシタ領域データ、ダミー領域データの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１−７のいずれか１つに記載のマスクデータ生成方法。
9. 前記調整後領域レイアウトデータをパターンレイアウトデータの空きレイヤーに保管することを特徴とする請求項１−８のいずれか１つに記載のマスクデータ生成方法。
10. 前記ＯＰＣ精度の高い領域およびＯＰＣ精度の低い領域に含まれる光近接効果補正対象のパターンがラインパターンであることを特徴とする請求項２−９のいずれか１つに記載のマスクデータ生成方法。
11. 前記ＯＰＣ精度の高い領域に適した領域分の拡大および縮小を２ピッチ以内で行うことを特徴とする請求項１０に記載のマスクデータ生成方法。
12. 前記ＯＰＣ精度の高い領域およびＯＰＣ精度の低い領域に含まれる光近接効果補正対象のパターンがホールパターンであることを特徴とする請求項２−９のいずれか１つに記載のマスクデータ生成方法。
13. 前記ＯＰＣ精度の高い領域に適した領域分の拡大および縮小を２ピッチ以内で行うことを特徴とする請求項１２に記載のマスクデータ生成方法。
14. 前記ＯＰＣ精度の高い領域およびＯＰＣ精度の低い領域に含まれる光近接効果補正対象のパターンがドットパターンであることを特徴とする請求項２−９のいずれか１つに記載のマスクデータ生成方法。
15. 前記ＯＰＣ精度の高い領域に適した領域分の拡大および縮小を２ピッチ以内で行うことを特徴とする請求項１４に記載のマスクデータ生成方法。
16. 請求項１−１５のいずれか１つのマスク生成方法により得られたマスクデータを取得して、前記マスクデータに基づいて、マスク基板上にパターンを形成することを特徴とするマスク形成方法。
17. 基板上にレジスト膜を形成し、
    請求項１６に記載のマスク形成方法により形成されたマスクを用いて、
    前記レジスト膜を露光することによってレジストパターンを形成し、
    前記レジストパターンをマスクにしてエッチングを行う工程を有するパターン形成方法。
18. トランジスタ領域と
    前記トランジスタ領域のゲート電極を電極として用いるデカップリングキャパシタを有するデカップリングキャパシタ領域を有する半導体装置であって、
    前記トランジスタ領域側では領域内の前記ゲート電極が略均一な加工精度を有し、
    前記デカップリングキャパシタ領域側では前記トランジスタ領域との境界付近の前記電極の加工精度が前記ゲート電極の加工精度より低く、前記デカップリングキャパシタ領域内部の前記加工精度はさらに低くなっていることを特徴とする半導体装置。

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