JP2008052221A - パターン生成方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 多大な時間を費やすことなく不良箇所が排除されたパターンを得ることが可能なパターン生成方法を提供する。
【解決手段】 第１のパターン、第１のパターンに対して所定の処理が施された第２のパターン、及び第２のパターンに基づく不良箇所のデータを設定する工程ＳＴ１６と、不良箇所を内包する修正領域を規定する工程Ｓ１７と、不良箇所の種類に応じた修正方法を選択する工程ＳＴ１８と、第１のパターン及び修正領域に基づいて修正対象パターンを生成する工程ＳＴ１９と、第２のパターン及び修正領域に基づいて修正参照パターンを生成する工程ＳＴ１９と、修正対象パターン及び修正参照パターンに基づき、選択された修正方法によって修正対象パターンを修正する工程ＳＴ２１と、修正領域又はその周辺領域に修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在するか否かを判断する工程ＳＴ２３とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、パターン生成方法等に関する。

半導体装置の微細化に伴い、設計パターンに忠実な所望の回路パターンを半導体ウェハ上に形成することが難しくなってきている。そのため、通常は設計パターンに対して光近接効果補正（optical proximity correction：ＯＰＣ）を施すようにしている。

ところが、ＯＰＣを行うことで、パターン寸法やパターン間距離等が所定の条件を満たしていない不良箇所（或いは危険箇所）が生じる可能性がある。このような場合、不良箇所が排除されるまで、パターンの修正及び検証を繰り返す必要がある（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、設計パターン全体に対してパターンの修正及び検証を行うと、不良箇所が排除された最終的なパターンを得るまでに多大な時間を費やすことになる。
特開２００６−５３２４８号公報

本発明は、多大な時間を費やすことなく不良箇所が排除されたパターンを得ることが可能なパターン生成方法等を提供することを目的としている。

本発明の第１の視点に係るパターン生成方法は、第１のパターン、前記第１のパターンに対して所定の処理が施された第２のパターン、及び前記第２のパターンに基づく不良箇所のデータを設定する工程と、前記不良箇所を内包する修正領域を規定する工程と、前記不良箇所の種類に応じた修正方法を選択する工程と、前記第１のパターン及び前記修正領域に基づいて修正対象パターンを生成する工程と、前記第２のパターン及び前記修正領域に基づいて修正参照パターンを生成する工程と、前記修正対象パターン及び前記修正参照パターンに基づき、前記選択された修正方法によって前記修正対象パターンを修正する工程と、前記修正領域又はその周辺領域に前記修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在するか否かを判断する工程と、前記修正領域及びその周辺領域いずれにも前記修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在しないと判断された場合に、前記修正された修正対象パターン及び前記第２のパターンに基づくパターンを生成する工程と、を備える。

本発明の第２の視点に係るプログラムは、第１のパターン、前記第１のパターンに対して所定の処理が施された第２のパターン、及び前記第２のパターンに基づく不良箇所のデータを設定する手順と、前記不良箇所を内包する修正領域を規定する手順と、前記不良箇所の種類に応じた修正方法を選択する手順と、前記第１のパターン及び前記修正領域に基づいて修正対象パターンを生成する手順と、前記第２のパターン及び前記修正領域に基づいて修正参照パターンを生成する手順と、前記修正対象パターン及び前記修正参照パターンに基づき、前記選択された修正方法によって前記修正対象パターンを修正する手順と、前記修正領域又はその周辺領域に前記修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在するか否かを判断する手順と、前記修正領域及びその周辺領域いずれにも前記修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在しないと判断された場合に、前記修正された修正対象パターン及び前記第２のパターンに基づくパターンを生成する手順と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、多大な時間を費やすことなく、不良箇所が排除された適切なパターンを得ることが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態の方法の概要を示したフローチャートである。以下、本フローチャートを参照して本実施形態の説明を行う。

まず、設計パターン（設計データ）に基づく原パターン（第１のパターン）を用意する（ＳＴ１１）。この原パターンは、リソグラフィプロセスにおいて形成されるべきリソグラフィターゲットに対応する。続いて、原パターンに対して光近接効果補正（optical proximity correction：ＯＰＣ）を施す（ＳＴ１２）。これにより、ＯＰＣ処理が施された処理後パターン（第２のパターン）が得られる（ＳＴ１３）。

次に、処理後パターンに対してリソグラフィルールチェック（ＬＲＣ）を施す（ＳＴ１４）。このＬＲＣ処理により不良箇所が抽出される（ＳＴ１５）。ここで言う不良箇所とは、リソグラフィプロセスおける不良発生確率が所定確率よりも高くなる箇所を意味する。リソグラフィプロセスおける不良には、ショート不良（分離されているべきパターンどうしが接触する不良）やオープン不良（接続されているべきパターンどうしが接続されない不良）等が含まれる。この不良箇所は、危険箇所と言う場合もある。

図２は、上述した原パターンＰ１０、処理後パターンＰ２０及び不良箇所Ｆ１０を模式的に示した図である。なお、ＯＰＣ処理が施された処理後パターンＰ２０は、実際には複雑な図形で表されるが、ここでは説明の簡単化のため簡略化して示している。これらの原パターンＰ１０、処理後パターンＰ２０及び不良箇所Ｆ１０のデータは、所定の記憶領域に記憶される（ＳＴ１６）。

次に、図３に示すように、不良箇所Ｆ１０を内包する修正領域Ａ１０を規定する（ＳＴ１７）。この修正領域Ａ１０は、不良箇所Ｆ１０を中心とした一定範囲に設定される。例えば、フォトリソグラフィの際に光学的な影響が及ぶ範囲を、修正領域Ａ１０として規定する。具体的には、光学半径をＲとすると、修正領域Ａ１０の１辺の長さは２Ｒ程度となる。

次に、パターンを修正するための修正方法を選択する（ＳＴ１８）。すなわち、予め複数の修正方法を用意しておき、不良箇所Ｆ１０の種類に応じた適切な修正方法を選択する。具体的には、複数のＯＰＣプログラムを予め用意しておき、不良箇所Ｆ１０の種類に応じた適切なＯＰＣプログラムを選択する。例えば、オープン不良の場合には、オープン不良を修正するために、フォトリソグラフィでのアンダードーズマージンを十分に確保したＯＰＣプログラムを選択する。ショート不良の場合には、ショート不良を修正するために、フォトリソグラフィでのオーバードーズマージンを十分に確保したＯＰＣプログラムを選択する。

次に、原パターンＰ１０及び修正領域Ａ１０に基づいて修正対象パターンを生成する。また、処理後パターンＰ２０及び修正領域Ａ１０に基づいて修正参照パターンを生成する（ＳＴ１９）。ここで、修正対象パターンとは、修正対象となるパターンを意味する。また、修正参照パターンとは、修正対象ではないが、修正対象パターンを修正する際にシミュレーション対象（計算対象）として考慮される領域を意味する。

図４は、修正対象パターンＰ３０及び修正参照パターンＰ４０を示した図である。なお、図４及び図４以降では、説明の簡単化のため、図３に示した横方向に延びたパターン（修正領域Ａ１０を横断するパターン）に対応するパターンは省略して描いている。

図５は、修正対象パターンＰ３０及び修正参照パターンＰ４０の生成方法の一例を示したフローチャートである。修正対象パターンＰ３０は、原パターンＰ１０の修正領域Ａ１０と重なる部分を抽出することによって得られる。すなわち、原パターンＰ１０と修正領域Ａ１０とのＡＮＤ処理によって、修正対象パターンＰ３０は生成される（ＳＴ３１）。修正参照パターンＰ４０は、処理後パターンＰ２０の修正領域Ａ１０内の部分を除外することによって得られる。すなわち、処理後パターンＰ２０の修正領域Ａ１０についてのＮＯＴ処理によって、修正参照パターンＰ４０は生成される（ＳＴ３２）。

なお、修正参照パターンＰ４０が生成される領域（修正参照パターン生成領域）は、修正領域Ａ１０のエッジから一定距離までの範囲とする。例えば、図４に示すように、修正参照パターン生成領域Ａ２０のエッジと修正領域Ａ１０のエッジとの距離が、フォトリソグラフィにおける光学半径Ｒ程度となるようにする。

次に、修正対象パターンＰ３０及び修正参照パターンＰ４０に基づき、ＳＴ１８のステップで選択された修正方法によって修正対象パターンＰ３０を修正する（ＳＴ２１）。すなわち、すでに述べたように、修正対象パターンＰ３０のみならず修正参照パターンＰ４０もシミュレーション対象として考慮して、修正対象パターンＰ３０を修正する。具体的には、不良箇所Ｆ１０が排除されるように、不良箇所Ｆ１０の種類に応じて選択されたＯＰＣプログラムによりＯＰＣ処理を行って、修正対象パターンＰ３０を修正する。

図６は、修正対象パターンＰ３０の修正方法の一例を示したフローチャートである。

まず、図７に示すように、修正対象パターンＰ３０の外周線（エッジ）を複数の線分に分割する（ＳＴ４１）。続いて、各線分上にシミュレーションポイントＳ０〜Ｓ７を設定する（ＳＴ４２）。続いて、シミュレーションポイントＳ０〜Ｓ７の中から、修正対象パターンＰ３０と修正参照パターンＰ４０との境界線上のシミュレーションポイントＳ０を除外する（ＳＴ４３）。

次に、シミュレーションポイントＳ０以外の各シミュレーションポイントＳ１〜Ｓ７についてシミュレーションを実行することで、修正対象パターンＰ３０を修正する（ＳＴ４４）。すなわち、修正対象パターンＰ３０及び修正参照パターンＰ４０をシミュレーション対象として考慮し、ＳＴ１８のステップで選択された修正方法によってシミュレーションを実行する。これにより、図８に示すように、修正された修正対象パターンＰ５０が生成される。

ＳＴ４３のステップでシミュレーションポイントＳ０を除外する理由を説明する。ＳＴ４４のステップでは、各シミュレーションポイントについてシミュレーションを実行することで、各シミュレーションポイントが移動する。すなわち、各シミュレーションポイントが設定された各線分が移動することで、修正された修正対象パターンＰ５０が生成される。このとき、シミュレーションポイントＳ０が移動してしまうと、修正対象パターンＰ３０と修正参照パターンＰ４０との境界線上に設定された線分が移動することとなり、例えば修正されたパターンを合成する際に不都合が生じる。そのため、ＳＴ４３のステップでシミュレーションポイントＳ０を除外している。

ＳＴ４３のステップでシミュレーションポイントＳ０を除外する方法を説明する。第１の除外方法では、まず、修正対象パターンＰ３０と修正参照パターンＰ４０とのＡＮＤ処理により、修正対象パターンＰ３０と修正参照パターンＰ４０との境界線を抽出する。そして、この境界線上のシミュレーションポイントを除外することで、シミュレーションポイントＳ０が除外される。第２の除外方法では、まず、修正参照パターンＰ４０をリサイズして、修正参照パターンＰ４０よりも僅かに大きいリサイズパターンを生成する。そして、このリサイズパターン内に含まれるシミュレーションポイントを除外することで、シミュレーションポイントＳ０が除外される。

次に、ＳＴ２１のステップで生成されたパターンが適正であるか否かを検証する（ＳＴ２２）。そして、修正領域Ａ１０又はその周辺領域に、修正された修正対象パターン５０に基づく不良箇所が存在するか否かを判断する（ＳＴ２３）。

図９は、検証方法の一例を示したフローチャートである。

まず、図１０に示すように、修正領域Ａ１０を拡大して、修正領域Ａ１０を内包する検証領域Ａ３０を規定する（ＳＴ５１）。さらに、修正領域Ａ１０を拡大して、修正領域Ａ１０を内包し且つ検証領域Ａ３０に内包される検証結果抽出領域Ａ４０を規定する（ＳＴ５２）。

次に、検証領域Ａ３０に含まれるパターンを検証する（ＳＴ５３）。具体的には、検証領域Ａ３０内に対してリソグラフィルールチェック（ＬＲＣ）を施し、検証領域Ａ３０内に不良箇所が存在する場合には不良箇所を抽出する。ＳＴ２１のステップでは、不良箇所Ｆ１０が排除されるように修正対象パターンＰ３０を修正するが、修正処理によって新たに不良箇所が生じる場合もある。また、修正対象パターンＰ３０を修正することにより、修正領域Ａ１０の周辺で不良箇所が生じる場合もある。そこで、修正領域Ａ１０を拡大した検証領域Ａ３０内に含まれるパターンに対して検証を行う。

次に、検証結果抽出領域Ａ４０から抽出された検証結果に基づいて、検証結果抽出領域Ａ４０内に不良箇所が存在するか否かを判断する（ＳＴ５４）。このように、不良箇所が存在するか否かを判断する際に、検証領域Ａ３０に内包される検証結果抽出領域Ａ４０を用いる理由を説明する。一般に、ある領域内のパターンを検証する場合、当該領域のエッジ近傍では疑似エラーが生じやすい。したがって、検証領域Ａ３０によって不良箇所が存在するか否かを判断すると、検証領域Ａ３０のエッジ近傍で生じた疑似エラーを誤って不良箇所と見なしてしまうおそれがある。不良箇所が存在するか否かを判断する際に、検証領域Ａ３０に内包される検証結果抽出領域Ａ４０を用いることにより、このような問題を防止することが可能となる。

ＳＴ２３のステップで、修正領域Ａ１０又はその周辺領域に不良箇所が存在すると判断された場合には、ＳＴ１７〜ＳＴ２２のステップを再度実行する。この場合、ＳＴ１８のステップで選択する修正方法の変更等を行う。例えば、ＯＰＣプログラムの種類を変更する、或いはＯＰＣプログラムのパラメータを変更するといった処理を行う。

ＳＴ２３のステップで、修正領域Ａ１０及びその周辺領域いずれにも不良箇所が存在しないと判断された場合には、パターンの合成処理を行い、修正された修正対象パターンＰ５０及び処理後パターンＰ２０に基づくパターンを生成する（ＳＴ２４）。

図１１は、パターンの合成方法の一例を示したフローチャートである。

まず、図１２に示すように、修正領域Ａ１０を縮小して、修正領域Ａ１０に内包される合成領域Ａ５０を規定する（ＳＴ６１）。

次に、修正された修正対象パターンＰ５０の合成領域Ａ５０と重なる部分を抽出することで、最終パターンＰ６０を生成する。すなわち、修正された修正対象パターンＰ５０と合成領域Ａ５０とのＡＮＤ処理によって、最終パターンＰ６０を生成する（ＳＴ６２）。また、処理後パターンＰ２０の合成領域Ａ５０内の部分を除外することによって、最終パターンＰ７０を生成する。すなわち、処理後パターンＰ２０の合成領域Ａ５０についてのＮＯＴ処理によって、最終パターンＰ７０を生成する（ＳＴ６３）。

次に、最終パターンＰ６０と最終パターンＰ７０とを合成することで、最終的な合成パターンＰ８０を生成する。すなわち、最終パターンＰ６０と最終パターンＰ７０とのＯＲ処理によって、合成パターンＰ８０を生成する（ＳＴ６４）。

上記のように、パターンの合成処理を行う際に、修正領域Ａ１０に内包される合成領域Ａ５０を用いることにより、修正された修正対象パターンＰ５０のエッジ（修正領域Ａ１０のエッジ上のエッジ）に起因する問題を回避することができる。その結果、最終パターンＰ６０と最終パターンＰ７０との繋ぎ目が乱れることなく、最終パターンＰ６０と最終パターンＰ７０とを合成することができる。

以上のように、本実施形態によれば、パターン全体ではなく、修正領域Ａ１０及びその周辺領域に対してのみ、パターンの修正、検証及び合成等を行う。そのため、不良箇所が排除された最終的なパターンを得るまでに多大な時間を費やすことなく、不良箇所が排除された適切なパターンを得ることが可能となる。また、不良箇所の種類に応じて選択された修正方法によって修正対象パターンを修正するので、効果的に不良箇所を修正することが可能である。

なお、上述した実施形態では、ＳＴ１９のステップで修正対象パターンＰ３０及び修正参照パターンＰ４０を生成する際に、図５のフローチャートに示したような方法を用いたが、以下のような変更例を採用することも可能である。

図１３は、修正対象パターンＰ３０及び修正参照パターンＰ４０の生成方法の変更例を示したフローチャートである。図１４に示すように、修正対象パターンＰ３０は、修正領域Ａ１０と重なる部分を有する原パターンＰ１０全体を抽出することによって得られる（ＳＴ７１）。また、修正参照パターンＰ４０は、修正領域Ａ１０と重なる部分を有さない処理後パターンＰ２０を抽出することによって得られる（ＳＴ７２）。

上述した変更例の方法では、原パターンＰ１０が修正領域Ａ１０のエッジを跨いでいる場合、修正対象パターンＰ３０全体に対して修正処理が施される。そのため、修正領域Ａ１０内と修正領域Ａ１０外とでパターン幅を均一化することが可能である。したがって、ＭＩＳトランジスタのゲートパターンのように、デバイス特性上の観点からパターン幅を一定にすることが望ましい場合には、上述した変更例の方法は有効である。

なお、上述したパターン生成方法は、半導体装置の製造方法に適用可能である。図１５は、半導体装置の製造方法の概略を示したフローチャートである。

まず、上述した実施形態の方法を用いてパターンを生成する（ＳＴ１０１）。続いて、生成されたパターンに基づき、フォトマスクを作製する（ＳＴ１０２）。続いて、フォトマスクに形成されたマスクパターンを半導体ウェハ上のフォトレジストに転写する（ＳＴ１０３）。続いて、フォトレジストを現像してフォトレジストパターンを形成する（ＳＴ１０４）。さらに、フォトレジストパターンをマスクとしてエッチングを行い、半導体ウェハ上にパターンを形成する（ＳＴ１０５）。

また、上述した実施形態で述べた方法は、該方法の手順が記述されたプログラムによって動作が制御されるコンピュータによって、実現することが可能である。上記プログラムは、磁気ディスク等の記録媒体或いはインターネット等の通信回線（有線回線或いは無線回線）によって提供することが可能である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出され得る。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば発明として抽出され得る。

本発明の実施形態に係るパターン生成方法の概要を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の一部を示した説明図である。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の変更例を示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係るパターン生成方法の変更例を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る半導体装置の製造方法を示したフローチャートである。

符号の説明

Ｐ１０…原パターン Ｐ２０…処理後パターン
Ｐ３０…修正対象パターン Ｐ４０…修正参照パターン
Ｐ５０…修正された修正対象パターン Ｐ６０…最終パターン
Ｐ７０…最終パターン Ｐ８０…合成パターン
Ａ１０…修正領域 Ａ２０…修正参照パターン生成領域
Ａ３０…検証領域 Ａ４０…検証結果抽出領域
Ａ５０…合成領域 Ｆ１０…不良箇所
Ｓ０〜Ｓ７…シミュレーションポイント

Claims (5)

1. 第１のパターン、前記第１のパターンに対して所定の処理が施された第２のパターン、及び前記第２のパターンに基づく不良箇所のデータを設定する工程と、
   前記不良箇所を内包する修正領域を規定する工程と、
   前記不良箇所の種類に応じた修正方法を選択する工程と、
   前記第１のパターン及び前記修正領域に基づいて修正対象パターンを生成する工程と、
   前記第２のパターン及び前記修正領域に基づいて修正参照パターンを生成する工程と、
   前記修正対象パターン及び前記修正参照パターンに基づき、前記選択された修正方法によって前記修正対象パターンを修正する工程と、
   前記修正領域又はその周辺領域に前記修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在するか否かを判断する工程と、
   前記修正領域及びその周辺領域いずれにも前記修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在しないと判断された場合に、前記修正された修正対象パターン及び前記第２のパターンに基づくパターンを生成する工程と、
   を備えたことを特徴とするパターン生成方法。
2. 前記修正対象パターンを生成する工程は、前記第１のパターンの前記修正領域と重なる部分を抽出する工程を含み、
   前記修正参照パターンを生成する工程は、前記第２のパターンの前記修正領域内の部分を除外する工程を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のパターン生成方法。
3. 前記修正対象パターンを修正する工程は、
   前記修正対象パターンの外周線を複数の線分に分割する工程と、
   前記各線分上にシミュレーションポイントを設定する工程と、
   前記シミュレーションポイントの中から前記修正対象パターンと前記修正参照パターンとの境界線上のシミュレーションポイントを除外する工程と、
   前記除外されたシミュレーションポイント以外の各シミュレーションポイントについてシミュレーションを実行することで、前記修正対象パターンを修正する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載のパターン生成方法。
4. 前記修正領域又はその周辺領域に前記修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在するか否かを判断する工程は、
   前記修正領域を内包する検証領域を規定する工程と、
   前記修正領域を内包し且つ前記検証領域に内包される検証結果抽出領域を規定する工程と、
   前記検証領域に含まれるパターンを検証する工程と、
   前記検証結果抽出領域から抽出された検証結果に基づいて、前記修正対象パターンに基づく不良箇所が存在するか否かを判断する工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のパターン生成方法。
5. 第１のパターン、前記第１のパターンに対して所定の処理が施された第２のパターン、及び前記第２のパターンに基づく不良箇所のデータを設定する手順と、
   前記不良箇所を内包する修正領域を規定する手順と、
   前記不良箇所の種類に応じた修正方法を選択する手順と、
   前記第１のパターン及び前記修正領域に基づいて修正対象パターンを生成する手順と、
   前記第２のパターン及び前記修正領域に基づいて修正参照パターンを生成する手順と、
   前記修正対象パターン及び前記修正参照パターンに基づき、前記選択された修正方法によって前記修正対象パターンを修正する手順と、
   前記修正領域又はその周辺領域に前記修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在するか否かを判断する手順と、
   前記修正領域及びその周辺領域いずれにも前記修正された修正対象パターンに基づく不良箇所が存在しないと判断された場合に、前記修正された修正対象パターン及び前記第２のパターンに基づくパターンを生成する手順と、
   をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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