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技術 描画パターン検証方法

出願人 日本電気株式会社
発明者 小日向秀夫
出願日 1999年11月12日 (20年3ヶ月経過) 出願番号 1999-323382
公開日 2001年5月25日 (18年9ヶ月経過) 公開番号 2001-143996
状態 特許登録済
技術分野 写真製版における原稿準備・マスク CAD 画像処理 電子ビーム露光 イメージ分析
主要キーワード マスク穴 斜めパターン セルアパーチャ 度変数 接続精度 回避策 最終走査 マスク強度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年5月25日)のものです。
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図面 (14)

課題

同一のアルゴリズムにより、ドーナッツ問題及びリーフ問題生じるパターンを検出することができるステンシルマスク描画パターン検証方法を提供する。

解決手段

描画領域100について、所定の規則に従ってマスク穴以外の領域を区分けし、前記マスク穴は変数{2}、前記区分けしたマスク穴以外の領域は、変数{0}又は{1}として、変数a={1,2,3}を設定する。その後、X軸方向及びY軸方向の両方向の走査をして、変数{1}の部分を複数個に区分けし、区分けされた各部分にそれが欠陥となる蓋然性により決まる変数{0,1}のうち、いずれかの変数を設定した後、変数{1}の部分に対してそれが欠陥となる蓋然性に基づいてその変数を見直す。最終的に変数が{1}であって、その両隣の変数の並び方が{2}→{1}→{2}となればドーナッツ問題が生じる部分、それ以外はリーフ問題が生じる部分として検出する。

概要

背景

半導体集積回路装置の製造工程において、電子ビーム(EB(electron beam):描画)及びイオンビーム等の荷電粒子線集束ビームを利用して集積回路パターンを描画する微細加工技術が実用化されている。例えば、電子ビーム露光装置においては、感電子線レジストを塗布したウエハに電子ビームを照射して集積回路パターンをウエハ上に直接露光するものであり、電子ビームによる描画パターンを得るためにEBマスクを使用している。この電子ビームを使用した電子ビーム描画技術には、マスクパターン縮小投影してメモリセルなどの単位領域一括で描画する部分一括又は全一括露光法がある。これは、通常、2枚のマスクを使用し、1枚目のマスクにより電子ビームを矩形状に整形し、この矩形状の電子ビームを2枚目のマスクに照射する。2枚目のマスクはウエハ上に照射すべき描画パターンの一部を取り出した部分パターンが形成された矩形状の複数のセルアパーチャを有し、このセルアパーチャが電子光学系で数十分の1に縮小されウェハ上に転写されることにより一括露光が行われる。このような部分一括又は全一括露光は、可変成形ビーム方式と比較して、ショット数を減らしてスループットを向上するだけでなく、ショット接続精度斜めパターン画質及びパターンデータの圧縮性が向上し、微細化がより進んでもウェハ描画時間に直接影響を与えない等の点で優れている。

一方、イオンを使用したリソグラフィ装置として、電子ビームリソグラフィと同様に、マスクパターンをイオンビームによりウェハ上に転写するイオン転写露光がある。これは、全チップパターンを一括してイオンビームにより転写する方法であり、イオンビーム露光の高解像度を維持しつつ高スループットを実現することができる。イオン転写露光には、パターンを形成したマスクをウェハ上に近接して配置し、これに大口径のイオンビームを照射し、透過したイオンビームにより等倍で転写する方式と、5乃至10倍の大きさで作製したマスクにイオンビームを照射し、ウェハ上に縮小して露光する縮小投影露光方式がある。

上述の電子ビーム描画技術において、回路パターンを一括してウエハ上に照射する一括露光に使用するマスクには、電子線が通過するための穴を有して回路パターンを描画するステンシルマスクと、電子線を遮蔽する膜を有して回路パターンを描画するメンブレンタイプマスクとの2種類がある。

ステンシルマスクにおいては、その周囲が全てマスク穴により囲まれている領域はこの領域を支える部分がないため、このようなパターンを有するステンシルマスクを作成することはできない(以下、ドーナッツ問題という。)。また、周囲の僅かな部分を残し、その他が全てマスク穴により囲まれる領域が、これを支える部分に対して大きな場合は、マスク作成時にマスク穴が抜かれると、マスク穴に囲まれた内部の前記領域を支える部分の強度が弱くなり、転写マスク作成時に、この内部の領域が反ったり、変形したりしてしまう(以下、リーフ問題という。)。従って、描画用の転写マスク作製時には、このようなドーナッツ問題及びリーフ問題を回避するため、手動による検出又はパターンの導通による検出を行い、検出された領域にはメンブレンタイプのマスクを使用するか又はパターンを分割する等してこのような問題を回避する必要がある。

概要

同一のアルゴリズムにより、ドーナッツ問題及びリーフ問題生じるパターンを検出することができるステンシルマスクの描画パターンの検証方法を提供する。

描画領域100について、所定の規則に従ってマスク穴以外の領域を区分けし、前記マスク穴は変数{2}、前記区分けしたマスク穴以外の領域は、変数{0}又は{1}として、変数a={1,2,3}を設定する。その後、X軸方向及びY軸方向の両方向の走査をして、変数{1}の部分を複数個に区分けし、区分けされた各部分にそれが欠陥となる蓋然性により決まる変数{0,1}のうち、いずれかの変数を設定した後、変数{1}の部分に対してそれが欠陥となる蓋然性に基づいてその変数を見直す。最終的に変数が{1}であって、その両隣の変数の並び方が{2}→{1}→{2}となればドーナッツ問題が生じる部分、それ以外はリーフ問題が生じる部分として検出する。

目的

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、同一のアルゴリズムにより、ドーナッツ問題及びリーフ問題を生じるパターンを検出することができるステンシルマスクの描画パターンの検証方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
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請求項1

電子線露光又はイオン線露光により使用されるステンシルマスクに形成すべき描画パターンを検証する描画パターン検証方法において、デバイスの設計データから前記描画パターンを抽出する工程と、抽出された描画パターンが配置される領域において、マスク穴以外の領域を複数個区分けする工程と、区分けされた各部分にそれが欠陥となる蓋然性により決まる複数種類変数のうちいずれかの変数を設定する工程と、特定の変数の部分に対してそれが欠陥となる蓋然性に基づいてその変数を見直す工程とを有することを特徴とする描画パターン検証方法。

請求項2

前記見直す工程は、前記特定の変数の部分について、更に複数個の部分に区分けする工程と、この部分について再度欠陥となる蓋然性により決まる変数を設定する工程と、を有し、この特定の変数の部分について区分け及び変数設定の工程を1又は複数回繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の描画パターン検証方法。

請求項3

最終的に設定された特定の変数の部分は、周囲全てがマスク穴に囲まれた第1の欠陥部分及び/又は周囲が部分的にマスク穴に囲まれた第2の欠陥部分であることを特徴とする請求項1又は2に記載の描画パターン検証方法。

請求項4

前記変数を設定する工程は、変数a={0,1,2}を法則に従って設定するものであって、前記法則は前記描画パターンが配置される領域の辺に最も近いマスク穴に接して前記領域の辺に平行な直線で囲まれる内部の部分を第3の部分とし、前記第3の部分から外れる部分を変数{0}、マスク穴を変数{2}、残部を変数{1}と設定する第1の法則と、前記領域のX軸方向及びY軸方向の第1の走査をして、両方向の走査において前記変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{2}、{2}→{1}→{0}及び{0}→{1}→{0}からなる群から選択された1種の組み合わせとなるときの前記変数{1}の部分の変数を{0}に設定する第2の法則と、前記領域のX軸方向及びY軸方向の第2の走査をして、X軸方向及びY軸方向のいずれか1方向又は両方向の走査において変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{0}となるときの前記変数{1}の部分の変数を{0}に設定し、その後X軸方向及びY軸方向の第3の走査をして前記第2の走査と同様に変数を設定する第3の法則と、を有し、前記特定の変数が{1}であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の描画パターン検証方法。

請求項5

前記変数を設定する工程は、変数a={0,1,2}を法則に従って設定するものであって、前記描画パターンが配置される領域の辺上を変数{0}、マスク穴を変数{2}、残部を変数{1}と設定する第5の法則と、前記領域のX軸方向及びY軸方向の第1の走査をして、両方向の走査において前記変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{2}、{2}→{1}→{0}及び{0}→{1}→{0}からなる群から選択された1種の組み合わせとなるとき前記変数{1}の部分の変数を{0}に設定する第2の法則と、前記領域のX軸方向及びY軸方向の第2の走査をして、X軸方向及びY軸方向のいずれか1方向又は両方向の走査において変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{0}となるときの前記変数{1}の部分の変数を{0}に設定し、その後X軸方向及びY軸方向の第3の走査をして前記第2の走査と同様に変数を設定する第3の法則と、を有し、前記特定の変数が{1}であることを特徴とする請求1乃至3のいずれか1項に記載の描画パターン検証方法。

請求項6

前記第3の法則の適用後、X軸方向及びY軸方向の最終走査をして、両方向の走査において変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{2}→{1}→{2}となる変数{1}の部分を第1の欠陥部分、変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が、X軸方向及びY軸方向のいずれか一方向の走査において、{2}→{1}→{2}となり、他方向の走査において、{0}→{1}→{2}又は{2}→{1}→{0}となる変数{1}の部分を第2の欠陥部分とし、変数{1}の部分を第1の欠陥部分又は第2の欠陥部分として検出する第4の法則と、を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の描画パターン検証方法。

請求項7

前記第2の欠陥部分のアスペクト比が第1のしきい値より小さいときは、前記第2の欠陥部分の変数aを{1}から{0}に設定することを特徴とする請求項6に記載の描画パターン検証方法。

請求項8

前記第2の欠陥部分のアスペクト比は、前記第2の欠陥部分が変数{0}の部分と接する辺の長さをL1、この辺を通る直線とこの直線に直交する方向に最も離隔した前記第2の欠陥部分と前記変数{2}の部分との接点までの距離をL2としたとき、L2/L1の大きさであることを特徴とする請求項7に記載の描画パターン検証方法。

請求項9

前記第2及び前記第3の法則は、変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が、X軸方向及びY軸方向のいずれか一方向の走査において{0}→{1}→{0}となり、他方向の走査において、{2}→{1}→{2}となる変数{1}の部分が、変数{2}と接する辺をL4、変数{0}と接する辺をL3としたとき、L4/L3が第2のしきい値よりも大きいときは前記変数{1}の部分の変数は{1}のままとし、この変数{1}の部分を第4の欠陥部分として検出することを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載の描画パターン検証方法。

請求項10

前記変数を設定する工程は、変数a={0,1,2}を法則に従って設定するものであって、前記法則は前記描画パターンが配置される領域の辺に最も近いマスク穴に接して前記領域の辺に平行な直線で囲まれる内部の部分を第3の部分とし、前記第3の部分から外れる部分を変数{0}、マスク穴を変数{2}、残部を変数{1}と設定する第1の法則と、前記変数が{0}の部分に接し単数の変数{2}の部分を含む変数{1}の部分を抜き出す第6の法則と、前記変数{2}の部分の辺に接し所定の幅を有する図形を形成してその図形の変数を設定する第7の法則と、抜き出した変数{1}の部分の変数を前記図形により区分けして変数を設定する第8の法則とを有し、前記特定の変数が{1}であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の描画パターン検証方法。

請求項11

第6乃至第8の法則は、変数{2}の部分の数だけ繰り返して使用されることを特徴とする請求項10に記載の描画パターン検証方法。

請求項12

前記第7の法則で形成する図形は、前記変数{2}の部分の辺に接し所定の幅を有して両端が前記変数{0}の部分に接する第1の図形、前記変数{2}の部分の辺に接し所定の幅を有して一端が前記変数{0}の領域に接し他端が前記第1の図形に接する第2の図形、前記変数{2}の部分の辺に接し所定の幅を有して両端が前記第1の図形又は第2の図形に接する第3の図形としたとき、第1の図形、第2の図形、第3の図形の順で優先的に形成されることを特徴とする請求項10又は11に記載の描画パターン検証方法。

請求項13

前記第1乃至第3の図形は、前記変数{2}の部分の辺とコーナ部を有さず接する図形及び前記変数{2}の部分の辺にコーナ部を1箇所有して接する図形のみ形成されるものであって、前記コーナ部を有さず接する図形が優先的に形成されることを特徴とする請求項12に記載の描画パターン検証方法。

請求項14

前記第1乃至第3図形の前記コーナ部の変数{2}の部分と接する角度が270゜未満であることを特徴とする請求項13に記載の描画パターン検証方法。

請求項15

前記第1乃至第3の図形と接しない変数{1}の部分を第5の領域、前記第1乃至第3の図形に接する変数{1}の部分を第6の領域として、変数{1}の部分を第5の部分又は第6の部分として検出する第9の法則を有することを特徴とする請求項9乃至14のいずれか1項に記載の描画パターン検証方法。

請求項16

前記第6の部分のアスペクト比が第3のしきい値より小さいときは、変数を{1}から{0}に設定することを特徴とする請求項15に記載の描画パターン検証方法。

請求項17

前記第6の部分のアスペクト比は、前記第6の部分の第1乃至第3図形に接する辺をL5とし、この辺を通る直線と、この直線と直交する方向に最も離隔した変数{1}の部分と変数{2}の部分との接点との距離をL6としたとき、L6/L5であることを特徴とする請求項16に記載の描画パターン検証方法。

技術分野

0001

本発明は半導体デバイス微細パターン集合として回路パターンを描画するマスク描画パターンを検証する描画パターン検証方法に関し、特に、ステンシルマスクを使用した部分一括又は全一括転写による描画パターン検証方法に関する。

背景技術

0002

半導体集積回路装置の製造工程において、電子ビーム(EB(electron beam):描画)及びイオンビーム等の荷電粒子線集束ビームを利用して集積回路パターンを描画する微細加工技術が実用化されている。例えば、電子ビーム露光装置においては、感電子線レジストを塗布したウエハに電子ビームを照射して集積回路パターンをウエハ上に直接露光するものであり、電子ビームによる描画パターンを得るためにEBマスクを使用している。この電子ビームを使用した電子ビーム描画技術には、マスクパターン縮小投影してメモリセルなどの単位領域を一括で描画する部分一括又は全一括露光法がある。これは、通常、2枚のマスクを使用し、1枚目のマスクにより電子ビームを矩形状に整形し、この矩形状の電子ビームを2枚目のマスクに照射する。2枚目のマスクはウエハ上に照射すべき描画パターンの一部を取り出した部分パターンが形成された矩形状の複数のセルアパーチャを有し、このセルアパーチャが電子光学系で数十分の1に縮小されウェハ上に転写されることにより一括露光が行われる。このような部分一括又は全一括露光は、可変成形ビーム方式と比較して、ショット数を減らしてスループットを向上するだけでなく、ショット接続精度斜めパターン画質及びパターンデータの圧縮性が向上し、微細化がより進んでもウェハ描画時間に直接影響を与えない等の点で優れている。

0003

一方、イオンを使用したリソグラフィ装置として、電子ビームリソグラフィと同様に、マスクパターンをイオンビームによりウェハ上に転写するイオン転写露光がある。これは、全チップパターンを一括してイオンビームにより転写する方法であり、イオンビーム露光の高解像度を維持しつつ高スループットを実現することができる。イオン転写露光には、パターンを形成したマスクをウェハ上に近接して配置し、これに大口径のイオンビームを照射し、透過したイオンビームにより等倍で転写する方式と、5乃至10倍の大きさで作製したマスクにイオンビームを照射し、ウェハ上に縮小して露光する縮小投影露光方式がある。

0004

上述の電子ビーム描画技術において、回路パターンを一括してウエハ上に照射する一括露光に使用するマスクには、電子線が通過するための穴を有して回路パターンを描画するステンシルマスクと、電子線を遮蔽する膜を有して回路パターンを描画するメンブレンタイプマスクとの2種類がある。

0005

ステンシルマスクにおいては、その周囲が全てマスク穴により囲まれている領域はこの領域を支える部分がないため、このようなパターンを有するステンシルマスクを作成することはできない(以下、ドーナッツ問題という。)。また、周囲の僅かな部分を残し、その他が全てマスク穴により囲まれる領域が、これを支える部分に対して大きな場合は、マスク作成時にマスク穴が抜かれると、マスク穴に囲まれた内部の前記領域を支える部分の強度が弱くなり、転写マスク作成時に、この内部の領域が反ったり、変形したりしてしまう(以下、リーフ問題という。)。従って、描画用の転写マスク作製時には、このようなドーナッツ問題及びリーフ問題を回避するため、手動による検出又はパターンの導通による検出を行い、検出された領域にはメンブレンタイプのマスクを使用するか又はパターンを分割する等してこのような問題を回避する必要がある。

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、手動による検出は、オペレータの人的ミスにより大規模パターン欠陥を生じる可能性があるという問題点がある。また、パターンの導通により孤立パターンを求める方法では、ドーナッツ問題の発生領域のみしか検出できず、リーフ問題が発生するプログラムを別に用意する必要があるという問題点がある。

0007

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、同一のアルゴリズムにより、ドーナッツ問題及びリーフ問題を生じるパターンを検出することができるステンシルマスクの描画パターンの検証方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明に係る描画パターン検証方法は、電子線露光又はイオン線露光により使用されるステンシルマスクに形成すべき描画パターンを検証する描画パターン検証方法において、デバイスの設計データから前記描画パターンを抽出する工程と、抽出された描画パターンが配置される領域において、マスク穴以外の領域を複数個区分けする工程と、区分けされた各部分にそれが欠陥となる蓋然性により決まる複数種類変数のうちいずれかの変数を設定する工程と、特定の変数の部分に対してそれが欠陥となる蓋然性に基づいてその変数を見直す工程とを有することを特徴とする。

0009

本発明においては、描画パターンが配置される領域で開口部となるマスク穴以外の領域を複数に区分けし、区分けした部分に対して欠陥となる蓋然性により変数を設定するため、その変数を見直したときに最終的に設定された特定の変数の部分が欠陥となる部分となって、事前にこのパターン欠陥が起こる領域を検出することができる。

0010

また、前記見直す工程は、前記特定の変数の部分について、更に複数個の部分に区分けする工程と、この部分について再度欠陥となる蓋然性により決まる変数を設定する工程と、を有し、この特定の変数の部分について区分け及び変数設定の工程を1又は複数回繰り返してもよい。これにより、特定の変数の部分を見直したときには、パターン欠陥がおこる領域として特定できないときも、再度変数設定を行い、更に複雑な描画パターンを有する場合においても描画パターンを検証することができる。

0011

更にまた、最終的に設定された特定の変数の部分は、周囲全てがマスク穴に囲まれた第1の欠陥部分及び/又は周囲が部分的にマスク穴に囲まれた第2の欠陥部分とすることができる。これにより、同一のアルゴリズムでドーナッツ問題となる第1の欠陥部分及びリーフ問題となる第2の欠陥部分を抽出することができる。

0012

また、前記変数を設定する工程は、変数a={0,1,2}を法則に従って設定するものであって、前記法則は前記描画パターンが配置される領域の辺に最も近いマスク穴に接して前記領域の辺に平行な直線で囲まれる内部の部分を第3の部分とし、前記第3の部分から外れる部分を変数{0}、マスク穴を変数{2}、残部を変数{1}と設定する第1の法則と、前記領域のX軸方向及びY軸方向の第1の走査をして、両方向の走査において前記変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{2}、{2}→{1}→{0}及び{0}→{1}→{0}からなる群から選択された1種の組み合わせとなるときの前記変数{1}の部分の変数を{0}に設定する第2の法則と、前記領域のX軸方向及びY軸方向の第2の走査をして、X軸方向及びY軸方向のいずれか1方向又は両方向の走査において変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{0}となるときの前記変数{1}の部分の変数を{0}に設定し、その後X軸方向及びY軸方向の第3の走査をして前記第2の走査と同様に変数を設定する第3の法則と、を有し、前記特定の変数が{1}とすることができる。

0013

更に、前記変数を設定する工程は、変数a={0,1,2}を法則に従って設定するものであって、前記描画パターンが配置される領域の辺上を変数{0}、マスク穴を変数{2}、残部を変数{1}と設定する第5の法則と、前記領域のX軸方向及びY軸方向の第1の走査をして、両方向の走査において前記変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{2}、{2}→{1}→{0}及び{0}→{1}→{0}からなる群から選択された1種の組み合わせとなるとき前記変数{1}の部分の変数を{0}に設定する第2の法則と、前記領域のX軸方向及びY軸方向の第2の走査をして、X軸方向及びY軸方向のいずれか1方向又は両方向の走査において変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{0}となるときの前記変数{1}の部分の変数を{0}に設定し、その後X軸方向及びY軸方向の第3の走査をして前記第2の走査と同様に変数を設定する第3の法則と、を有し、前記特定の変数が{1}とすることができる。

0014

更にまた、前記第3の法則の適用後、X軸方向及びY軸方向の最終走査をして、両方向の走査において変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{2}→{1}→{2}となる変数{1}の部分を第1の欠陥部分、変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が、X軸方向及びY軸方向のいずれか一方向の走査において、{2}→{1}→{2}となり、他方向の走査において、{0}→{1}→{2}又は{2}→{1}→{0}となる変数{1}の部分を第2の欠陥部分とし、変数{1}の部分を第1の欠陥部分又は第2の欠陥部分として検出する第4の法則と、を有してもよい。これにより、ドーナッツ問題及びリーフ問題が生じる領域だけでなく、向かい合う2辺のみがマスク穴と接する部分であって、マスク穴と接しない他の2辺が短く、この変数{1}の部分を支えることができずにステンシルマスク作成時に欠陥を生じる部分として、抽出することができる。

0015

また、前記第2の欠陥部分のアスペクト比が第1のしきい値より小さいときは、前記第2の欠陥部分の変数aを{1}から{0}に設定してもよい。これにより、リーフ問題が生じる形状が予め明確でない場合にも、第1のしきい値を設けることにより、リーフ問題として抽出するか否かを自在に設定変更できる。

0016

更に、前記第2の欠陥部分のアスペクト比は、前記第2の欠陥部分が変数{0}の部分と接する辺の長さをL1、この辺を通る直線とこの直線に直交する方向に最も離隔した前記第2の欠陥部分と前記変数{2}の部分との接点までの距離をL2としたとき、L2/L1の大きさとすることができる。

0017

更にまた、前記第2及び前記第3の法則は、変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が、X軸方向及びY軸方向のいずれか一方向の走査において{0}→{1}→{0}となり、他方向の走査において、{2}→{1}→{2}となる変数{1}の部分が、変数{2}と接する辺をL4、変数{0}と接する辺をL3としたとき、L4/L3が第2のしきい値よりも大きいときは前記変数{1}の部分の変数は{1}のままとし、この変数{1}の部分を第4の欠陥部分として検出してもよい。

0018

また、前記変数を設定する工程は、変数a={0,1,2}を法則に従って設定するものであって、前記法則は前記描画パターンが配置される領域の辺に最も近いマスク穴に接して前記領域の辺に平行な直線で囲まれる内部の部分を第3の部分とし、前記第3の部分から外れる部分を変数{0}、マスク穴を変数{2}、残部を変数{1}と設定する第1の法則と、前記変数が{0}の部分に接し単数の変数{2}の部分を含む変数{1}の部分を抜き出す第6の法則と、前記変数{2}の部分の辺に接し所定の幅を有する図形を形成してその図形の変数を設定する第7の法則と、抜き出した変数{1}の部分の変数を前記図形により区分けして変数を設定する第8の法則とを有し、前記特定の変数が{1}としてもよい。これにより、マスク穴の辺に沿った図形を形成し、これに変数を設定できるため、描画パターンが配置される領域は通常矩形であり、この辺に対して斜めに配置される等の複雑な描画パターンにおいても、欠陥を生じる部分を検証して抽出することができる。

0019

更に、第6乃至第8の法則は、変数{2}の部分の数だけ繰り返して使用することができる。

0020

更にまた、前記第7の法則で形成する図形は、前記変数{2}の部分の辺に接し所定の幅を有して両端が前記変数{0}の部分に接する第1の図形、前記変数{2}の部分の辺に接し所定の幅を有して一端が前記変数{0}の領域に接し他端が前記第1の図形に接する第2の図形、前記変数{2}の部分の辺に接し所定の幅を有して両端が前記第1の図形又は第2の図形に接する第3の図形としたとき、第1の図形、第2の図形、第3の図形の順で優先的に形成されてもよい。

0021

これら第1内乃至第3図形が、上記の優先順位を有するときは、前記第1乃至第3の図形は、前記変数{2}の部分の辺とコーナ部を有さず接する図形及び前記変数{2}の部分の辺にコーナ部を1箇所有して接する図形のみ形成されるものであって、前記コーナ部を有さず接する図形が優先的に形成されてもよい。

0022

更に、前記第1乃至第3図形の前記コーナ部の変数{2}の部分と接する角度が270゜未満としてもよい。これにより、3角形の2辺をマスク穴に挟まれた領域も欠陥を生じる部分として抽出することができる。

0023

また、前記第1乃至第3の図形と接しない変数{1}の部分を第5の領域、前記第1乃至第3の図形に接する変数{1}の部分を第6の領域として、変数{1}の部分を第5の部分又は第6の部分として検出する第9の法則を有してもよい。

0024

更にまた、前記第6の部分のアスペクト比が第3のしきい値より小さいときは、変数を{1}から{0}に設定してもよい。

0025

また、前記第6の部分のアスペクト比は、前記第6の部分の第1乃至第3図形に接する辺をL5とし、この辺を通る直線と、この直線と直交する方向に最も離隔した変数{1}の部分と変数{2}の部分との接点との距離をL6としたとき、L6/L5とすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0026

以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は、部分一括及び全一括EB露光に使用するステンシルマスクの側面を示す模式的断面図である。図1に示すように、部分一括及び全一括EB露光では、ステンシルマスク1の穴であるマスク穴2により電子ビーム3を照射し、その下方に配置されたシリコン基板等のレジスト上(図示せず)にパターンを形成する。このようなステンシルマスク1は、通常、シリコン基板にシリコン酸化膜等を積層したものにマスク穴形成領域となる領域をエッチングしてマスク穴2を形成して作成される。従って、ステンシルマスク1には、上述したようにドーナッツ問題及びリーフ問題を有するパターン形状のマスク穴は形成することができない。

0027

図2及び図3は、夫々ドーナッツパターン及びリーフパターンを示す模式的上面図である。図2に示すように、ドーナッツパターン10は、長方形の領域11の周囲4辺全てを囲む領域がマスク穴となっている。従って、マスク穴の中央の未露光部分を形成するための領域11を支える部分がないため、ステンシルマスクの作成時には、このようにマスク穴で周辺を完全に囲まれた抜きパターンであるドーナッツパターン10は作成することができないというドーナッツ問題が生じる。また、図3に示すように、リーフパターン15は、長方形の領域16に接する領域のうち、僅かな部分を残してその他の周囲は全てマスク穴となっている。このように、領域16を支える部分が1箇所にしかなく、その他の周囲の領域がマスク穴であって、領域16を支える部分はこれに対する領域16の大きさが大きいと領域16の重みに耐えきれず、この領域16においてステンシルマスクが変形するか又は落下するというリーフ問題が生じる。従って、以下の方法等によりこれらの問題を回避する必要がある。

0028

図4及び図5は、ドーナッツ問題を回避する方法を示すドーナッツパターンの模式的上面図である。図4は、ドーナッツパターンの一部を切断して支柱を設けてハリ入れする方法を示している。図4に示すように、長方形のドーナッツパターン18内部には、長方形のドーナッツ問題を生じる部分19が形成されている。このままでは、ドーナッツパターン18を形成することができないため、ドーナッツパターン18の4辺に夫々垂直な方向に支柱20を設け、ドーナッツパターン18を4つのマスク穴18a乃至18dに分割する。

0029

また、図5は、ドーナッツパターンの相補マスクを形成する方法を示している。図5に示すように、ドーナッツパターン18を、例えば長手方向に垂直な方向に2等分して、ドーナッツパターン18を、相補マスクA及びBに夫々マスク穴18e及び18fとして分割して形成する。このように、別々のマスクA及びマスクBに分割してマスク穴を形成し、両者のパターンを合わせてドーナッツパターン18を描画する特殊処理によりドーナッツ問題を回避することができる。本発明は、領域を走査して領域毎に変数を設定することにより、ハリ入れ又は相補マスクの形成等の特殊処理をして、パターン欠陥回避策を行う必要がある上述したようなドーナッツ問題及びリーフ問題が発生する領域を検出するためのものである。

0030

以下、本発明の実施例に係る描画パターン検証方法を説明する。第1の実施例では、電子線露光又はイオン線露光により使用されるステンシルマスクに形成すべき描画パターンをデバイスの設計データから抽出した後、後述する法則に従って、変数a={0,1,2}を設定することにより、ステンシルマスクを作成する際に問題となる領域を事前に検出する。

0031

以下に、変数の定め方の規則を述べる。図6(a)乃至(d)はステンシルマスクに本実施例の法則を適用する描画パターンを示す模式的上面図である。

0032

図6(a)はステンシルマスクに形成すべき描画パターンをデバイスの設計データから抽出した領域100(以下、抽出領域という。)を示す上面図である。図6(a)に示すように、抽出領域100には、ステンシルマスクの開口部となるマスク穴を形成すべき部分(以下、マスク穴という。)101、102が間隔を隔てて形成されており、その間には、その間隔と同じ幅であって、マスク穴101、102とはY軸方向に間隔を隔てて下方に形成されたマスク穴103及び間隔を隔てて上方に形成されたマスク穴103と同一形状のマスク穴104を有する。マスク穴101及びマスク穴102は、長手方向がY軸方向と平行な長方形で同一形状を有している。

0033

先ず、法則1では、抽出領域の辺に最も近いマスク穴に接して抽出領域の辺に平行な直線により囲まれる内部の領域を第3の部分とし、抽出領域において第3の部分から外れる部分は変数{0}、第3の部分の内部において、マスク穴以外の部分は変数{1}、マスク穴は変数{2}と設定する。

0034

図6に法則1を適用すると、図6(a)に示すように、マスク穴101の左辺及びマスク穴102の右辺を通る直線並びにマスク穴103の下辺及びマスク穴104の上辺を通る直線で囲まれる内部の部分が第3の部分105となる。このため、抽出領域100において、法則1に従い、抽出領域100の内部であって、第3の部分105から外れる部分は変数{0}、マスク穴101乃至104は変数{2}、残部の部分は変数{1}と設定される。

0035

法則2は、抽出領域のX軸方向及びY軸方向について、第1の走査をし、変数{1}の部分の両隣の部分の変数を調べる。このとき、X軸方向及びY軸方向のいずれの走査においても変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{2}、{2}→{1}→{0}及び{0}→{1}→{0}のうちのいずれか1つの組み合わせに該当するとき、変数{1}の部分の変数を{0}に再設定する。なお、走査の順序はどちらを先にしてもよいが、X軸方向及びY軸方向いずれか1方向においてのみ、各部分の変数が上述の組み合わせに該当する場合はその変数を{1}のままとする。

0036

図6に法則2を適用すると、図6(a)に示すように、例えば、マスク穴101上を通過するようにX軸方向に走査すると、変数は、{0}→{2}→{1}→{2}→{0}となり、例えば、マスク穴103上を通過ようにX軸方向に走査すると{0}→{2}→{0}となる。従って、抽出領域100のX軸方向の走査においては、変数{1}の部分のうち、変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{2}→{1}→{2}となっているマスク穴101と102との間隙部分以外の部分は変数{0}となる。また、図6(b)に示すように、Y軸方向を走査して変数の並び方を調べると、マスク穴103とマスク穴104との間隙部分が変数{1}、その他の部分で変数{1}であった部分は変数{0}と設定される。そして、この抽出領域100のX軸方向及びY軸方向の走査により、いずれの走査においても変数が{0}となる部分の変数のみ{0}と設定されるため、マスク穴103とマスク穴104との間隙部分は変数{1}、その他の変数{1}であった部分は{0}に設定される。

0037

法則3は、抽出領域100のX軸方向及びY軸方向について、第2の走査をする。そして、いずれか一方向又は両方向の走査において、変数{1}の部分とその両隣の変数が{0}→{1}→{0}となる変数{1}の部分の変数を{0}に再設定する。その後、この走査を繰り返す。即ち、抽出領域100のX軸方向及びY軸方向について、第3の走査をして、抽出領域100のX軸方向又はY軸方向のいずれか一方向又は両方向において、変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{0}となる変数{1}の部分の変数を{0}に再設定する。

0038

このとき、変数{1}の部分であって、変数{1}の部分及びその両隣の部分の変数の並び方が、X軸方向及びY軸方向いずれか一方向において{0}→{1}→{0}、他方向において{2}→{1}→{2}である変数{1}の部分は、その変数{0}の部分と接する辺の長さをL3、変数{2}と接する辺の長さをL4としたとき、L4/L3に所定の第2のしきい値を設けて、L4/L3が第2のしきい値より大きいときは、変数{1}を{0}に再設定せずに、この変数が{1}の部分を第4の部分として検出する法則10を適用する。

0039

法則4は、抽出領域のX軸方向及びY軸方向に最終の走査をして、変数{1}の部分とその両隣の部分の変数の並び方が、いずれの方向の走査においても、{2}→{1}→{2}となる変数{1}の部分を第1の部分、いずれか一方向の走査においては、{2}→{1}→{2}、他方向の走査においては、{2}→{1}→{0}又は{0}→{1}→{2}となる変数{1}の部分を第2の部分とする。更に、ここで、第2の部分として検出される変数{1}の部分において、アスペクト比を求める。アスペクト比は、変数{1}の部分が変数{0}の部分と接する辺の長さをL1、この辺を通る直線と、この直線と直交してこの直線から最も離隔した変数{1}の部分と変数{2}の部分との接点と、の距離をL2としたとき、L2/L1で求めることができ、このL2/L1の値に所定の第1のしきい値を設け、L2/L1が第1のしきい値より小さいときは、第2の部分の変数{1}を変数{0}として設定する。そして、部分の変数が{1}である第4の部分、第1の部分及び第2の部分を検出する。

0040

ここで、第1のしきい値及び第2のしきい値を有しているのは、マスク強度不足するか否かを判定するためであり、マスクの材質及びマスクに形成するマスク穴の密度等により所定の強度に達するように、任意に設定することができる。

0041

図6(b)に法則3を適用すると、図6(c)示すように、抽出領域100のX軸方向及びY軸方向の第2の走査を行う。なお、第1の走査と同様、どちらの方向を先に走査してもよい。例えば、先ず、Y軸方向の走査すると、変数{1}を有する部分上、即ち、マスク穴103及びマスク穴104上を通るように走査すると、抽出領域100の変数が{0}→{2}→{1}→{2}→{0}となるため、この変数{1}の部分は{1}のままである。次に、X軸方向にマスク穴101上を通るように走査すると、抽出領域100の変数{1}の部分は変数{1}のままであるが、マスク穴101とマスク穴104との間隙を通るようにX軸方向に走査すると、変数{1}の部分とその両隣の部分の変数aの並び方が{0}→{1}→{0}となるため、変数{1}の部分の変数は{0}へ再設定する。次に、抽出領域100のX軸方向及びY軸方向の第3の走査を行う。なお、第3の走査も第1及び第2の走査と同様、どちらの方向から先に走査してもよい。例えば、先ず、マスク穴101とマスク穴102との間隙を通るようにY軸方向の走査をすると、抽出領域100の変数が、{0}→{2}→{0}→{1}→{0}→{2}→{0}となり、次にマスク穴101上を通るようにX軸方向の走査をすると、抽出領域100の変数が{0}→{2}→{1}→{2}→{0}となる。

0042

ここで、マスク穴101とマスク穴102との間隙部分は、X軸方向の走査において、変数が{2}→{1}→{2}となり、Y軸方向の走査において、変数が{0}→{1}→{0}となるため、法則10が適用される。すると、図6(d)に示すように、マスク穴101とマスク穴102との間隙部分の変数{1}の部分において、マスク穴101(又はマスク穴102)の長辺の長さがL4、マスク穴101とマスク穴102との間隙の幅がL3となり、L4/L3が所定の第2のしきい値より小さい場合は、変数{1}を{0}と設定できるが、L4/L3が所定の第2のしきい値より大きな場合は、変数aは{1}のままで、マスク強度が不足する第4の部分として検出する。本実施例の抽出領域100の場合は、L4/L3が所定の第2のしきい値変未満とし、マスク穴101とマスク穴102との間隙部分についても変数が{1}から{0}に再設定される。これにより変数{2}以外、即ちマスク穴101乃至104の部分以外は全て変数{0}に設定される。

0043

この後、法則4を適用すると、抽出領域100には変数{1}の部分がないため、ドーナッツ問題及びリーフ問題を生じる第1の部分及び第2の部分は存在しないことが検証できる。

0044

次に、ドーナッツ問題及びリーフ問題を生じる部分を含む抽出領域について検証する。図7(a)乃至(c)はドーナッツ問題及びリーフ問題を生じる部分を含む抽出領域を示す模式的上面図である。図7(a)は、マスク穴としてドーナッツパターン111を有する抽出領域110を示す図である。図7(a)に示すように、抽出領域110に法則1を適用すると、ドーナッツパターン111及びその内部が第3の部分112となる。そして、抽出領域110内部であって、第3の部分112から外れる部分は変数{0}、ドーナッツパターン111は変数{2}、ドーナッツパターン111の内部の部分113は変数{1}に設定される。次に法則2に従って、X軸方向及びY軸方向の第1の走査をすると、いずれの方向においても部分113及びその両隣の部分の変数の並び方は{2}→{1}→{2}となり、変数は変更されない。次に、第2及び第3の走査を行うが、いすれの部分の変数も変更されない。また、法則10を適用する部分は存在しない。この後、法則4に従って、最終走査を行うと、変数{1}の部分はドーナッツ問題を生じる第1の部分として検出することができる。

0045

図7(b)は、マスク穴としてリーフパターン121を有する抽出領域120を示す図である。図7(b)に示すように、抽出領域120は、X軸方向の下面のみにマスク穴がないリーフパターン121と、リーフパターン121の下方に配置された正方形のマスク穴122とを有している。この抽出領域120に法則1を適用すると、左端、上端及び右端はリーフパターン121に接し、下端はマスク穴122の下辺に接する線に囲まれた部分が第3の部分123となり、法則1に従って変数を設定する。次に、法則2に従って、第1の走査をすると、Y軸方向におけるマスク穴122とリーフパターン121との間隙部分が変数{1}に設定される。次に、法則3に従って、第2の走査をすると、変数{1}の部分のうち、X軸方向の走査によって、X軸方向におけるリーフパターン121とマスク穴122との間隙が変数{0}に設定される。次に、X軸方向及びY軸方向の第3の走査をするが、描画領域120の変数は変更されない。その後、法則4を適用するため、X軸方向及びY軸方向の最終走査をすると、変数{1}の部分とその両隣の部分の変数の並び方が、一方向の走査においては{2}→{1}→{2}、他方向の走査においては{0}→{1}→{2}となる。この、変数{1}の部分については、アスペクト比のL2/L1を求め、この値が所定の第1のしきい値未満であるときは、変数{1}を{0}とし、リーフ問題を生じる部分として検出されないように設定する。これにより、アスペクト比がしきい値を超えるもののみ、リーフ問題を生じる部分が検出される。

0046

図7(c)は2つのリーフパターンを有する抽出領域130を示す模式図である。図7(c)に示すように、抽出領域130は、同一形状で、抽出領域130の上方に配置されたリーフパターン131及び下方に配置されたリーフパターン132を有している。リーフパターン131、132のリーフ問題を生じる部分131a、132aは、X軸方向の下辺部においてマスク穴が形成されていない。この抽出領域130に法則1を適用すると、リーフパターン131の左端、上端及び右端とリーフパターン132の下端を通る直線で囲まれる内部の部分が第3の部分133となり、法則1に従って各部分に変数を設定する。これに法則2を適用するため、X軸方向及びY軸方向の第1の走査をすると、下方のリーフパターン132に囲まれるリーフ問題を生じる部分132aは、Y軸方向の走査においては、変数{1}の部分とその両隣の部分の変数の並び方が{0}→{1}→{2}となるため、変数は{0}となる。また、X軸方向の走査においては、リーフパターン131とリーフパターン132との間隙部分である変数{1}の部分とその両隣の部分の変数の並び方は{0}→{1}→{0}となるので、この間隙部分の変数{1}の部分の変数は{0}となる。しかし、これら一方向の走査において変数が{0}になる部分も、夫々他の方向の走査においては、変数が{1}に設定されるため、第3の部分133において、リーフパターン131及び132以外の部分の変数は全て変数{1}に設定される。即ち、、法則2を適用しても各部分の変数は変更されない。次に、法則3に従って、第2の走査を行うと、X軸方向におけるリーフパターン131とリーフパターン132との間隙部分の変数は{0}に設定され、その後、第3の走査をしても、描画領域130の変数は変更されない。そして、法則4を適用するため、抽出領域130の最終走査を行うと、変数{1}の部分とその両隣の部分の変数の並び方は、X軸方向の走査において、{2}→{1}→{2}、Y軸方向の走査においては{0}→{1}→{2}となり、L2/L1の値から再び変数を設定して第2の部分を検出するか否かを選択する。

0047

第1の実施例においては、法則1、2、3の順に従って、抽出領域の変数a={0,1,2}を設定すると、パターン欠陥が生じない部分は、最終段階において変数が{0}となり、問題が生じる部分は変数が{1}のままとなる。従って、最終的に設定される変数により変数が{1}の部分をパターン欠陥が生じる部分として検出することができる。また、法則4により、変数が{1}のパターン欠陥を生じる部分を更にドーナッツ問題及びリーフ問題を生じる部分の2種類に分類することができ、同一のアルゴリズムにより、2種類の異なる欠陥を生じる部分を区別して検出することができる。

0048

また、第1の実施例の変形例として、抽出領域に法則1乃至法則4を適用する代わりに、法則5と法則2乃至法則4を適用してもよい。法則5は、第3の部分の区分けを行わずに変数を設定する法則であり、抽出領域のマスク穴は変数{2}、それ以外の部分は変数{1}とし、抽出領域の辺上を変数{0}と設定する。この後、第1の実施例と同様に法則2乃至4を適用して、変数を設定する。これにより、第3の部分を区分けする工程を減らすことができる。

0049

次に、本発明の第2の実施例について説明する。マスク穴がマスク部分に対して斜めの辺を有する場合、X軸方向及びY軸方向の走査のみでは、パターン欠陥の生じない部分についても変数が{1}に設定されたり、逆にパターン欠陥が生じる部分の変数が{0}と設定されてしまう場合がある。本実施例では、斜めの辺を有するマスク穴について、一定の幅を有する図形をマスク穴の辺に接するように形成することにより、第1の実施例と同様に変数a={0,1,2}を設定し、変数{1}の部分をパターン欠陥が生じる部分として検出する方法である。なお、マスク穴が斜めの辺を有するか否かは、予め自動検出が可能である。

0050

図8は、斜めの辺を有するマスク穴を含む抽出領域を示す模式的上面図である。抽出領域200は、右斜め上方向に傾斜して3列に配列された平行四辺形のマスク穴(以下、斜めパターンという。)を有する。1列目は、抽出領域200の左上に形成された1つの斜めパターン201、2列目は、3つの斜めパターン202、203、204、3列目は、抽出領域200の右下に形成された2つの斜めパターン205、206である。

0051

先ず、第1の実施例と同様、この抽出領域200に法則1を適用する。図8に示すように、法則1に従って、抽出領域200の辺に最も近い斜めパターンに接して、描画領域200の辺に平行な直線に囲まれた部分を抜き出すと、上端は、斜めパターン204、右端は斜めパターン206、下端は斜めパターン205、左端は斜めパターン202に接し、夫々抽出領域200の辺に平行な直線にかこまれた部分となる。この内部を第3の部分207とし、第3の部分207から外れる部分は変数{0}、第3の部分207内部であって、斜めパターンが形成されない部分は変数{1}、斜めパターン201乃至206は変数{2}と設定する。

0052

次に、第1の実施例では法則2乃至4を適用したが、本実施例では、法則6乃至8を適用する。先ず、法則6は、変数{0}の部分に接し、単数の変数{2}の部分を内に含む変数{1}の部分を抜き出すものである。なお、変数{1}部分は、抽出領域200のどの部分から抜き出してもよい。例えば、左上を起点とし、時計回りに単数の変数{2}を含む部分、即ち、1つの斜めパターンを含む変数{1}の部分を抜き出す。

0053

法則7は、抜き出した変数{1}の部分において、一定の幅を有して変数{2}の部分である斜めパターンの辺に接する図形(以下、外周図形という。)を発生させるものである。このとき、この外周図形の発生は2つの優先順位を有する。第1の優先順位は、外周図形の両端の位置についてであり、両端が変数{0}の部分に接する第1の外周図形、一端が変数{0}の部分に接し、他端が第1の外周図形に接する第2の外周図形、両端が第1の外周図形又は第2の外周図形に接する第3の外周図形の順で発生させる。なお、斜めパターンの辺に接する外周図形のうち、両端部が、変数{0}の部分、第1の外周図形又は第2の外周図形に接しない場合は、その外周図形は発生させることができない。更に、第2の優先順位は、第1乃至第3の外周図形の形状についてであり、発生させる外周図形は、1箇所のみコーナ部を有して変数{2}の部分に接することができるが、コーナ部を有さずに変数{2}の部分に接する外周図形、即ち、四辺形状の外周図形を優先する。例えば、斜めパターンが四角形であれば、2辺に接するものより、1辺に接するものの方を優先する。なお、本実施例においては、第1の優先順位及び第2の優先順位に従って、同時に発生する外周図形は左上を起点とし、時計回りの順に優先的に発生させるものとする。更に、発生させた外周図形の両端が変数{0}の部分に接する場合、その外周図形を全て変数{0}に設定する。

0054

図8において、法則6を適用すると、抽出領域200の左上の斜めパターン201を内に有する変数{1}の部分210が抜き出される。これに、法則7を適用すると、マスクパターン201に接し、一定の幅を有して、両端が変数{0}の部分に接する第1の外周図形を左上の辺を起点として時計回りに発生させる。従って、第1の外周図形として、左上辺に接する外周図形S1を発生させ、その次に、右下辺に接する外周図形S2を発生させる。次に、一端が変数{0}の部分に接し、他端が第1の外周図形に接する第2の外周図形は発生しないため、両端が第1又は第2の外周図形に接する第3の外周図形を左上の辺を起点に時計回りに発生させると、右上の辺に接する外周図形S3が発生し、更に左下の辺に接する外周図形S4が発生する。このようにして、斜めパターン201の全ての辺について一定の幅を有する外周図形を発生させる。そして、これらの外周図形S1乃至S4はこの順に変数を設定すると、外周図形は全て変数{0}に設定される。

0055

次に、法則8について説明する。外周図形を発生させた後、変数{2}の部分の各コーナ部又は第1乃至第3の外周図形の他の外周図形と接するコーナ部を通り、X軸方向又はY軸方向に平行な直線によって変数{1}の部分を区分けする。これにより、区分けした部分は四角形又は3角形の形状となる。そして、これら区分けした部分の内部を走査し、変数を設定する。四角形の場合は、変数{0}の部分と接する辺を検出し、この辺の中点から、これに向かい合う辺の中点まで走査して互いの辺が変数{0}の部分に接する場合は、その四角形の部分内の変数を{0}と設定する。また、3角形の場合は、2辺以上が変数{0}の部分に接する場合に、その三角形の部分内の変数を{0}と設定する。

0056

そして、全ての変数{2}の部分について、夫々法則6乃至8を繰り返し、変数を設定した後、変数が{1}の部分をパターン欠陥が発生する部分として検出する。更に、法則9として、変数{1}の部分を走査して、変数{2}の部分とのみ接する部分をドーナッツ問題を生じる部分の第5の部分として検出する。同時に、第1乃至第3の外周図形である変数{0}の部分に接する変数{1}の部分については、第1の実施例と同様にアスペクト比を求め、アスペクト比の大小によりこの部分の変数を再設定する。即ち、アスペクト比が大きく、所定のしきい値を超える場合は、この部分をリーフ問題を生じる部分の第6の部分として検出する。アスペクト比は、変数{0}と接する辺の長さをL1、その辺を通る直線と、その直線に直交して、その直線から最も離隔した変数{0}の部分と変数{2}の部分との接点と、の距離をL2として、L2/L1で求めることができる。

0057

図8において、法則8を適用すると、図8に示すように、抜き出した変数{1}の部分210が、三角形又は四角形に区分けされ、これら区分けされた部分の変数が全て{0}に設定される。なお、ここでは、Y軸方向にのみ区分けしたが、X軸方向に平行な線分によって区分けしてもよい。

0058

更に、上述したように、この抽出領域200にの全ての斜めパターンについて、法則6乃至8を適用する。例えば、斜めパターン201を起点に時計回りに斜めパターンを含む変数{1}の部分を抜き出すと、法則6に従って、次は、斜めパターン204を含む部分220を抜き出すことができる。この部分220に法則7を適用すると、一定の幅を有し、斜めパターン204の辺に接して両端が変数{0}に接する第1の外周図形で、斜めパターンのコーナー部に接しない外周図形はない。従って、コーナ部を有する第1の外周図形S5を発生させる。次に、一端が変数{0}の部分に接し、他端が第1の外周図形に接する第2の外周図形S6及びS7を発生させる。そして、これらの外周図形S5乃至S7は、この順に変数{0}に設定される。そして、法則8により、変数{1}の部分が全て変数{0}に設定される。このようにして、斜めパターン206、205、202そして斜めパターン203の順に斜めパターンを含む部分を抜き出し、法則6乃至8に従って変数を設定していくと抽出領域200には変数{1}の部分が存在しないため、パターン欠陥を生じる部分がないことが検証できる。

0059

図9及び図10はパターン欠陥を発生する部分を含む斜めパターンが形成された抽出領域230を示す模式的上面図である。抽出領域230には、右斜め上方向に斜めに3列のマスク穴を有し、1列目は、抽出領域230の左上に形成されたリーフパターン231、2列目にはドーナッツパターン232、233及び234、3列目にはリーフパターン235及び236が形成されている。このようなパターンを有する抽出領域230に法則6乃至8を適用して、例えば、先ず、図9に示すように、法則1を適用して、第3の部分237を区分けして、変数を設定する。その後、左上の変数{2}を有する部分であるリーフパターン231を含む変数{1}の部分を抜き出し、第1乃至第3の外周図形を発生させ、変数aを設定する。そして、図10に示すように、全てのマスク穴について、法則6乃至8を適用して、変数を設定する。ここで、変数が{1}の部分は、パターン欠陥であるドーナッツ問題又はリーフ問題を生じる部分となる部分である。

0060

次に、法則9を適用すると、斜めパターン232乃至234の内部の部分は、変数{1}で、変数{2}の部分としか接していないため、ドーナッツ問題を生じる部分として検出される。また、その他の変数{1}の部分は、L2/L1を求める。L2/L1の値を求める際は、リーフ問題を生じる部分である変数{1}の部分が変数{0}の部分と接する辺をX軸方向又はY軸方向に平行になるように回転させてから求めることができる。そして、このL2/L1が所定のしきい値を超えるとき、その部分をリーフ問題を生じる部分として検出する。

0061

図11は、凸字状のパターンを有する抽出領域を示す模式的上面図である。抽出領域には、凸字状のマスク穴241及びマスク穴242が凸字状の底面を右上方向に傾斜させ、横方向に並んで配置されている。図11は、このような抽出領域に法則1を適用して第3の部分240を抜き出した状態を示す模式図である。図11に示すように、凸字状であって、斜めに配置されたマスク穴241及びマスク穴242においても、法則6乃至8を順に適用することにより、マスク穴241及びマスク穴242の辺に接する第1乃至第3の外周図形を発生させ、変数を設定すると、この部分には変数{1}の部分が存在しないため、パターン欠陥が発生する部分がないことが検証できる。

0062

この凸状のマスク穴241及びマスク穴242において、発生させる第1乃至第3の外周図形について説明する。図12は、凸字状のマスク穴を有する抽出領域の第1乃至第3の外周図形を発生させる優先順位を示す模式的上面図である。第3の部分240の左側に形成されたマスク穴241から法則6乃至8を適用する。先ず、マスク穴241を含む変数{1}の部分243を抜き出す。そして、マスク穴241の辺に沿って、その両端が変数{0}の部分に接する第1の外周図形S11及びS12をマスク穴241の辺のうち左上辺から時計回りに優先的に発生させ、次に、一端が変数{0}の部分に接し、他端が第1の外周図形に接する第2の外周図形S13及びS14を同様に左上辺から時計回りに優先的に発生させ、更に、両端が第1又は第2の外周図形に接する第3の外周図形S15及びS16を同様に左上辺から時計回りに優先的にを発生させる。これらの外周図形は、外周図形S11及び外周図形S12が変数{0}に設定されると外周図形S13及び外周図形S14が変数{0}に設定され、更に、外周図形S15及び外周図形S16も変数{0}に設定される。この後、法則8に従うと、変数{1}の部分は変数{0}に設定される。その後、右側のマスク穴242について第1乃至第3の外周図形を発生させると、先ず、両端が変数{0}に接する外周図形S17、S18及びS19を発生させ、次に、一端が変数{0}の部分に接し、他端が外周図形に接する外周図形S20を発生させ、最後に両端が外周図形に接する外周図形S21及びS22を発生させる。そして、これらの外周図形に変数を設定していくと、右側の部分についても変数が設定される。

0063

第2の実施例によれば、斜めの辺を有したマスク穴が形成されるステンシルマスクにおいても、マスク穴の辺に沿って、一定の幅を有する図形を形成し、この図形によって描画領域を区分けすれば、変数aを容易に設定することができ、ドーナッツ問題及びリーフ問題のパターン欠陥が生じる部分を同一のアルゴリズムにより検出することができる。また、第1の実施例と同様、リーフ問題を生じる部分のアスペクト比の値の大小により、この部分をリーフ問題が生じる部分として検出するか否かを選択することができる。

0064

次に、第2の実施例の変形例を説明する。第2の実施例の法則7において、第1乃至第3の外周図形は1つのコーナ部を有することができるが、法則7にて発生させる外周図形を、変数{2}の部分の辺とコーナ部を有さず接する図形及び前記変数{2}の部分の辺にコーナ部を1箇所有して接する図形のみ形成されるものであって、コーナ部の変数{2}の部分と接する角度が270゜未満であるとすると、3角形状のリーフ問題を生じる部分も検出することができる。図13は、3角形状のリーフ問題を生じる描画パターンを示す模式的上面図である。図13に示すように、マスク穴251によって、鋭角θを有する3角形状のリーフ問題を生じる部分252が形成されている。このマスク穴251を含む変数{1}の部分を抜き出した場合、第1乃至第3の外周図形は、1つのコーナ部を有することができるが、そのコーナ部は外周図形がマスク穴251と接する角度が270゜以上となるため、マスク穴251によって形成されている部分252の鋭角θに沿った辺においては外周図形が発生しない。従って、部分252の変数を{0}とすることがなく、三角形状のリーフ問題を生じる部分を検出することができる。

0065

また、第1及び第2の実施例は、電子ビーム露光に使用するステンシルマスクとしたが、イオン投影リソグラフィ用のステンシルマスクマスクにおいても、同様の手法によりドーナッツ問題及びフ問題の発生箇所を検出することができる。

発明の効果

0066

以上詳述したように、本発明によれば、パターンデータのマスク穴以外の部分を区分けし、マスク穴と区分けしたマスク穴以外の部分とに、それが欠陥となる蓋然性により決まる複数種類の変数を設定する工程と、特定の変数に対して、それが欠陥となる蓋然性に基づいて見直す工程とを有するため、最後に設定された特定の変数の部分をドーナッツ問題及びリーフ問題の発生箇所として事前に検出することができるため、このような描画パターンを有するマスクを特殊処理することにより、パターンを安定して形成できる。

0067

また、デバイスパターンは多種類のパターンが混在しており、目視によるドーナッツ問題及びリーフ問題の発生箇所の検出は極めて困難であるが、変数の設定法則の適用により、一つの処理アルゴリズムでドーナッツ問題及びリーフ問題の発生箇所を同時に検出することができると共に、リーフ問題の発生箇所を把握できると共に、しきい値を設定してその値によりリーフ問題が発生するか否かを想定して検出することができる。

図面の簡単な説明

0068

図1部分一括及び全一括EB露光時のマスクを示す模式的断面図である。
図2ドーナッツパターンを示す模式的上面図である。
図3リーフパターンを示す模式的上面図である。
図4ステンシルマスクのドーナッツ問題対象領域を回避する方法を示す模式的上面図である。
図5ステンシルマスクのドーナッツ問題対象領域を回避する方法を示す模式的上面図である。
図6(a)乃至(d)はステンシルマスクに法則1乃至5を適用する方法を説明する模式的上面図ある。
図7(a)乃至(b)はドーナッツ問題及びリーフ問題を生じる部分を含む抽出領域を示す模式的上面図である。
図8斜めの辺を有するマスク穴を含む抽出領域を示す模式的上面図である。
図9パターン欠陥を発生する部分を含む斜めパターンが形成された抽出領域を示す模式的上面図である。
図10パターン欠陥を発生する部分を含む斜めパターンが形成された抽出領域を示す模式的上面図である。
図11凸字状のマスク穴を有する抽出領域を示す模式的上面図である。
図12凸字状のマスク穴を有する抽出領域の第1乃至第3外周図形を発生させる優先順位を示す模式的上面図である。
図133角形状のリーフ問題を生じる部分を含む抽出領域を示す模式的上面図である。

--

0069

1;ステンシルマスク
2、101、102、103、104、122、241、242、251;マスク穴
3;電子ビーム
10、18、111、232、233、234;ドーナッツパターン
15、121、131、132、231、235,236;リーフパターン
19;ドーナッツ問題を生じる部分
20;支柱
100、110、120、130、200、230;抽出領域
105、112、123、133、207、240;第3の部分
131a、132a、252;リーフ問題を生じる部分
201乃至206;斜めパターン
S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S11、S12、S13、S14、S15、S16、S17、S18、S19、S20、S21、S22;外周図形

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