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JP5341399B2 - パターン検証方法、パターン検証装置、プログラム、及び半導体装置の製造方法 - Google Patents

パターン検証方法、パターン検証装置、プログラム、及び半導体装置の製造方法 Download PDF

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JP5341399B2 JP2008145681A JP2008145681A JP5341399B2 JP 5341399 B2 JP5341399 B2 JP 5341399B2 JP 2008145681 A JP2008145681 A JP 2008145681A JP 2008145681 A JP2008145681 A JP 2008145681A JP 5341399 B2 JP5341399 B2 JP 5341399B2
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Description

本発明は、ダブルパターニング法に用いられるパターンを検証するパターン検証方法、パターン検証装置、及びプログラム、並びに半導体装置の製造方法に関する。
近年、半導体装置の微細化が進んでいる。リソグラフィの解像限界を超える微細化を実現する技術として、ダブルパターニング法が有望視されている。ダブルパターニング法は、例えば特許文献1に記載するように、一つの層に属するパターンを2つのパターンに分割して、分割後のパターンそれぞれに対して露光及び現像を行う方法である。
また、半導体装置の微細化を実現する別の技術として、レベンソン型位相シフトマスクを用いるものがある。この技術は、開口部の形状及び位相差が互いに異なる2枚のマスクを使ってウェハ上に最終的なパターンを得るものである。2枚のマスクによって形成される2つのパターンは解像度が互いに異なる。特許文献2に記載の技術は、レベンソン型位相シフトマスクのプロセスシミュレーションを行う場合において、2つのマスクに対してそれぞれ個別に許容誤差を設定し、少なくとも一方のマスクのパターンを用いてプロセスシミュレーションを行い、シミュレーション結果と許容誤差とを比較するものである。
特開2007−27742号公報 特開2007−310085号公報
上記したようにダブルパターニング法は、一つの層に属するパターンを2つのパターンに分割して、分割後のパターンそれぞれに対して露光及び現像を行う方法である。このため、分割後のパターンの重ね合わせ誤差が生じたとき、本来なら接続すべき部分が分離する可能性、及び本来なら分割すべき部分が接続する可能性がでてくる。このため、ダブルパターニング法を用いるときは、予め重ね合わせ誤差を考慮してパターンを検証するのが望ましい。しかし、上記した特許文献に記載の技術では、重ね合わせ誤差を考慮してパターンを検証することはできなかった。
本発明によれば、被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証方法であって、
前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する工程と、
重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
を備えるパターン検証方法が提供される。
本発明によれば、重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出し、前記相対距離が基準を満たすか否かを判断している。従って、重ね合わせ誤差を考慮してパターンを検証することができる。
本発明によれば、被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証装置であって、
前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する誤差反映手段と、
重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する相対距離算出手段と、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する判断手段と、
を備えるパターン検証装置が提供される。
本発明によれば、コンピュータを、被加工膜に第1のパターン及び第2のパターンをこの順に形成するダブルパターニング法における前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証装置として機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
前記第1のパターンに対する前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に反映する機能と、
重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する機能と、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する機能と、
を持たせるプログラムが提供される。
本発明によれば、被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、
前記第1のパターン及び前記第2のパターンを検証する工程と、
前記第1のパターンを形成するための第1のレチクルを形成し、かつ前記第2のパターンを形成するための第2のレチクルを形成する工程と、
前記第1のレチクルを用いて前記被加工膜に第1のパターンを形成する工程と、
前記第2のレチクルを用いて前記被加工膜に第2のパターンを形成する工程と、
を備え、
前記第1のパターン及び前記第2のパターンを検証する工程は、
前記第1のパターンに対する前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に反映する工程と、
重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
を有する半導体装置の製造方法が提供される。
本発明によれば、被加工膜に第1のパターンを形成してから被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法において、第1のパターンと第2のパターンの重ね合わせ誤差を考慮してパターンを検証することができる。
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。
図1は、第1の実施形態にかかるパターン検証方法を示すフローチャートである。このバターン検証方法は、被加工膜に第1のパターンを形成してから被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、第1のパターンと第2のパターンを検証する方法であり、以下の工程を有する。まず、第1のパターンに対する第2のパターンの重ね合わせ誤差を、第1のパターン及び第2のパターンの少なくとも一方に、反映する(S50)。次いで、重ね合わせ誤差を反映した後の第1のパターンと第2のパターンの相対距離を算出する(S60)。次いで、相対距離が基準を満たすか否かを判断する(S70)。このため、重ね合わせ誤差を考慮してパターンを検証することができる。以下、このパターン検証方法に用いるパターン検証装置の構成を説明した後、図1を詳細に説明する。
図2は、図1のパターン検証方法に用いるパターン検証装置の構成を示すブロック図である。このバターン検証装置は、機能部として入力部310、パターン分割部320、プロセスシミュレーション部330、パターン補正部340、誤差反映部350、相対距離算出部360、判断部370、及びパターン補正部380を備えており、記憶部としてフルパターン記憶部390、分割後パターン記憶部400、及び基準記憶部410を備えている。
入力部310は、ユーザーがパターン検証装置に各種入力を行う部分である。パターン分割部320、プロセスシミュレーション部330、パターン補正部340、誤差反映部350、相対距離算出部360、判断部370及びパターン補正部380が行う処理の詳細は、フローチャートを用いて後述する。
フルパターン記憶部390は、半導体装置の各レイヤーの分割前のパターン(以下フルパターンと記載)を記憶している。フルパターン記憶部390は、パターン検証装置が現在処理しているレイヤーより下のレイヤーについては、既にパターン検証装置による検証が済んでいるフルパターンを記憶している。
分割後パターン記憶部400は、フルパターンを2つに分割することにより生成した第1のパターン及び第2のパターンを記憶している。分割後パターン記憶部400は、パターン検証装置が現在処理しているレイヤーより下のレイヤーについては、既にパターン検証装置による検証が済んでいる第1のパターン及び第2のパターンを記憶している。また分割後パターン記憶部400は、バターン検証装置が現在処理しているレイヤーについては、最新の補正を反映した第1のパターン及び第2のパターンを記憶している。
基準記憶部410は、第1のパターン及び第2のパターンが満たすべき各種基準を記憶している。基準記憶部410は、例えば重ね合わせ誤差を反映した後の第1のパターンと第2のパターンの相対距離が満たすべき条件である第1の基準条件を記憶している。第1の基準条件は、例えば第1のパターンと第2のパターンが分離すべき部分においては、一定距離以上離れているという条件であり、例えば第1のパターンと第2のパターンが重なるべき部分においては、一定幅以上重なっているという条件である。また基準記憶部410は、プロセスシミュレーション後のパターンのエッジが満たすべき基準を示す第2の基準条件を記憶している。
なお、図2に示したパターン検証装置の各構成要素は、ハードウエア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。パターン検証装置の各構成要素は、任意のコンピュータのCPU、メモリ、メモリにロードされた本図の構成要素を実現するプログラム、そのプログラムを格納するハードディスクなどの記憶ユニット、ネットワーク接続用インタフェースを中心にハードウエアとソフトウエアの任意の組合せによって実現される。そして、その実現方法、装置には様々な変形例があることは、当業者には理解されるところである。
次に、図1を詳細に説明する。まずパターン検証装置のユーザーは、対象レイヤーのフルパターンを作成し、作成したフルパターンをデザインルールチェックする(S10)。この処理は、パターン作成装置を用いて行われる。パターン作成装置は、パターン検証装置と同一のコンピュータであっても良い。デザインルールチェックを通ったフルパターンは、パターン検証装置のフルパターン記憶部390に記憶される。
次いでユーザーは、パターン検証装置の入力部310に、S10で作成したフルパターンを第1のパターンと第2のパターンに分割する旨の命令を入力する。入力部310は、入力された命令をパターン分割部320に出力する。パターン分割部320は、フルパターン記憶部390から、S10で作成したフルパターンを読み出し、このフルパターンを第1のパターンと第2のパターンに分割する(S20)。第1のパターンは、互いに離間している2つのサブパターンを有しており、第2のサブパターンは、2つのサブパターンの間に位置するパターンを有している。このときパターン分割部320は、必要に応じて第1のパターン及び第2のパターンに対して補助パターンを反映する等の処理を行う。
パターン分割部320は、生成した第1のパターンと第2のパターンを分割後パターン記憶部400に記憶させる。そしてパターン分割部320は、第1のパターン及び第2のパターンを生成した旨を示す信号をプロセスシミュレーション部330に出力する。
プロセスシミュレーション部330は、パターン分割部320から信号が入力されると、S20で生成された第1のパターン及び第2のパターンを分割後パターン記憶部400から読み出す。次いでプロセスシミュレーション部330及びパターン補正部340は、第1のパターンのプロセスシミュレーション及び補正を行い(S30)、かつ第2のパターンのプロセスシミュレーション及び補正を行う(S40)。このときパターン補正部340は、分割後パターン記憶部400が記憶している第1のパターン及び第2のパターンを、補正を行った後のパターンに更新する。そしてパターン補正部340は、補正が終了した旨を示す信号を誤差反映部350に出力する。
誤差反映部350は、分割後パターン記憶部400から第1のパターン及び第2のパターンを読み出し、第1のパターン又は第2のパターンに重ね合わせ誤差を反映する処理を行い(S50)、重ね合わせ誤差を反映した後の第1のパターン及び第2のパターンを相対距離算出部360に出力する。重ね合わせ誤差の大きさは、例えば露光装置及び現像装置の特性、下地膜のばらつきを考慮して定められる。例えば露光装置に起因した誤差は、露光量のばらつき及びフォーカスのばらつきに起因する。具体的には、重ね合わせ誤差の大きさは、例えば5nm以上50nm以下、又は最小パターン幅の1/4である。なお、重ね合わせ誤差の反映処理の詳細については、図を用いて後述する。
次いで相対距離算出部360は、誤差反映部350から入力された第1のパターン及び第2のパターンの相対距離を算出する(S60)。詳細には、相対距離算出部360は、第1のパターンのエッジをすべて抽出して、抽出したエッジそれぞれと第2のパターンの最短距離を算出する。また相対距離算出部360は、第2のパターンのエッジをすべて抽出して、抽出したエッジそれぞれと第1のパターンの最短距離を算出する。抽出したエッジが他のパターンと重なっている場合、相対距離算出部360は重なっている部分の幅を相対距離として算出する。そして相対距離算出部360は、抽出したエッジの位置を示すすべてのエッジ位置情報を、そのエッジに対応する相対距離に対応付けて判断部370に出力する。
次いで判断部370は、フルパターン記憶部390からフルパターンを読み出し、相対距離算出部360から入力されたエッジ位置情報を用いて、フルパターン内におけるエッジの位置を特定する。そして判断部370は、特定されたエッジが、他のパターンと離間すべき部分か接続すべき部分かを判断する。
次いで判断部370は、基準記憶部410から相対距離が満たすべき第1の基準条件を読み出す。第1の基準条件は、エッジが他のパターンと離間すべき部分か接続すべき部分かによって変わる。エッジが他のパターンと離間すべき部分である場合、第1の基準条件は相対距離が基準値以上離れていることであり、エッジが他のパターンと重なるべき部分である場合、第1の基準条件は、相対距離が基準値以上重なっていることである。
次いで判断部370は、相対距離算出部360から入力された相対距離が第1の基準条件を満たすか否かを判断する(S70)。すべてのエッジにおいて相対距離が第1の基準条件を満たしている場合(S70:Yes)、パターン検証装置は動作を終了する。いずれかのエッジにおいて相対距離が第1の基準条件を満たしていない場合、(S70:No)判断部370は、第1の基準条件を満たしていないエッジの位置情報、及びそのエッジをどのように補正すべきかを示す補正情報を、パターン補正部380に出力する。補正情報は、例えばエッジが他のパターンと離間すべき部分である場合は、その部分を離間させる方向にエッジを移動させる旨を示しており、またエッジが他のパターンと重なるべき部分である場合は、その部分を重ねる方向にエッジを移動させる旨を示している。
パターン補正部380は、分割後パターン記憶部400から第1のパターン及び第2のパターンを読み出す。そしてパターン補正部380は、判断部370から入力された位置情報に基づいて、基準条件を満たしていないエッジを特定し、そのエッジの形状を補正情報に基づいて補正する(S80)。そしてパターン補正部380は、分割後パターン記憶部400が記憶している第1のパターン及び第2のパターンを、補正後の第1のパターン及び第2のパターンに更新する。
次いでパターン補正部380は、プロセスシミュレーション部330に、第1のパターン及び第2のパターンを補正した旨を示す情報を出力する。その後、パターン検証装置は、S30〜S70に示した処理を繰り返す。このようにして、第1のパターン及び第2のパターンの検証及び補正が行われる。
図3は、図1のS30及びS40に示した処理の詳細を示すフローチャートである。S30及びS40に示した処理は、処理対象となるパターンが異なる点を除いて互いに同一である。
まずプロセスシミュレーション部330は、第1のパターン又は第2のパターンのエッジを選択する(S210)。次いでプロセスシミュレーション部330は、選択したエッジに対してプロセスシミュレーションを行い、そのエッジのシミュレーションパターンを生成する(S220)。ここで行われるプロセスシミュレーションは、例えば露光により投影されるパターンをシミュレーションにより算出するものであり、パラメータとしてレーザ光の波長、照明の形状、レンズの設定値及び特性値などがある。また必要に応じて、プロセスシミュレーションにはエッチング時の形状シミュレーションも含まれる。そしてプロセスシミュレーション部330は、選択したエッジのシミュレーションパターン及びそのエッジの位置を示す情報をパターン補正部340に出力する。
パターン補正部340は、基準記憶部410から第2の基準条件を読み出し、入力されたシミュレーションパターンが第2の基準条件を満たすか否かを判断する(S230)。シミュレーションパターンが基準を満たさない場合(S230:No)、パターン補正部340はパターンを補正し、分割後パターン記憶部400が記憶しているパターンを補正後のパターンに更新する(S240)。この補正は、例えば光近接効果補正(Optical Proximity Effect Correction:以下OPCと記載)である。OPCは、補正テーブルを用いたルールベースOPCであってもよいし、計算により補正を行うモデルベースOPCであってもよい。その後プロセスシミュレーション部330及びパターン補正部340は、シミュレーションパターンが基準を満たすまで、S220〜S240の処理を繰り返す。そしてプロセスシミュレーション部330及びパターン補正部340は、すべてのエッジを選択するまで、S210〜S240に示した処理を繰り返す(S250)。
図4は、パターン分割部320が行うフルパターンの分割処理の具体例を示す図である。図4(a)は分割前のフルパターン100を示す図である。本図に示すフルパターン100は、上下に延伸する複数の線状のパターンを有しているが、これらパターンの相互間隔Sは、例えばその半導体装置の最小デザインルールで規定される間隔であり、リソグラフィの解像限界より小さい。また互いに隣り合う線状パターンは、一部で繋がっている。
図4(b)は、図4(a)のフルパターン100を第1のパターン120と第2のパターン140に分割した状態を示す図である。第1のパターン120及び第2のパターン140は、上下に延伸する複数のサブパターンを有している。第1のパターン120のサブパターンと第2のパターン140のサブパターンは交互に位置している。そして第1のパターン120と第2のパターン140は、互いに接続すべき部分Aと互いに分離すべき部分Bを有している。
図5は、誤差反映部350が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第1例を示す図である。この例において誤差反映部350は、第1のパターン120及び第2のパターン140の少なくとも一方を全周にわたって重ね合わせ誤差分太らせる。図5において誤差反映部350は、第1のパターン120を全周にわたって重ねあわせ誤差分太らせている。
この例において判断部370は、互いに分離すべき部分Bにおいて、第1のパターン120と第2のパターン140が基準値以上離れているか否かを判断する。
図6は、誤差反映部350が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第2例を示す図である。この例において誤差反映部350は、第1のパターン120を、フルパターン100の延伸方向に直交する方向(具体的には図中右側)に重ね合わせ誤差分移動させている。これにより、第1のパターン120及び第2のパターン140は、互いに接続すべき部分Aが互いに離れる方向に、重ね合わせ誤差ほど相対的に移動する。なおこの例では、第1のパターン120の移動方向は、互いに分離すべき部分Bが互いに近づく方向にもなっている。
この例において判断部370は、第1のパターン120と第2のパターン140が重なるべき部分において、第1のパターンと第2のパターンが基準幅以上重なっているか否かを判断する。また判断部370は、第1のパターン120と第2のパターン140が離れるべき部分Bにおいて、第1のパターン120と第2のパターン140が基準値以上離れているか否かを判断する。
図7は、誤差反映部350が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第3例を示す図である。この例において誤差反映部350は、第1のパターン120及び第2のパターン140の少なくとも一方を、全周にわたって重ね合わせ誤差分細らせる。本図に示す例において誤差反映部350は、第1のパターン120を全周にわたって重ねあわせ分細らせる。
この例において判断部370は、互いに重なるべき部分Aにおいて、第1のパターン120と第2のパターン140が基準幅以上重なっているか否かを判断する。
そして図5及び図6に示す例において、パターン補正部340は、第1のパターン120と第2のパターン140が離れるべき部分Bにおいて相対距離が基準値以上離れていなかったとき、部分Bにおいて第1のパターン120と第2のパターン140が基準値以上離れるように、第1のパターン120と第2のパターン140の少なくとも一方を補正する。この補正は、例えば図4及び図5に示す例では、第1のパターン120のうち部分Bに面しているエッジを、第2のパターン140から離れる方向(図中左側)に移動させる処理である。
また図6及び図7に示す例において、パターン補正部340は、第1のパターン120と第2のパターン140が重なるべき部分Aにおいて重なり幅が基準値以下であったとき、部分Aにおいて第1のパターン120と第2のパターン140が基準幅以上重なるように、第1のパターン120と第2のパターン140の少なくとも一方を補正する。この補正は、例えば図6に示す例では、第1のパターン120のうち部分Aに面しているエッジを第2のパターン140に近づく方向(図中左側)移動させる処理、又は第2のパターン140のうち部分Aに面しているエッジを第1のパターン120に近づく方向(図中右側)移動させる処理である。
図8は、誤差反映部350が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第4例を示す図である。この例において誤差反映部350は、第1のパターン120を、フルパターン100の延伸方向に直交する方向(具体的には図中左側)に重ね合わせ誤差分移動させている。
図9(a)は、誤差反映部350が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第5例を示す図である。この例において誤差反映部350は、第1のパターン120を、フルパターン100の延伸方向(具体的には図中上側)に重ね合わせ誤差分移動させている。
図9(b)は、誤差反映部350が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第6例を示す図である。この例において誤差反映部350は、第1のパターン120をフルパターン100の延伸方向(具体的には図中下側)に重ね合わせ誤差分移動させている。
図10は、図1に示したパターン検証方法を用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。この半導体装置の製造方法では、まず図1に示したパターン検証方法を用いて半導体装置の第1のパターン及び第2のパターンを設計する(S210)。次いで、第1のパターンに対応する第1のレチクル及び第2のレチクルを作製する(S220)。次いで、第1のレチクルを用いて被加工膜に第1のパターンを形成し(S230)、その後第2のレチクルを用いて被加工膜に第2のパターンを形成する(S240)。被加工膜は、半導体装置を構成するパターンであっても良いし、半導体装置を構成するパターンを形成するためのハードマスクであっても良い。後者の場合、S240の後に、ハードマスクを用いたエッチングを行い、半導体装置を構成するパターンを形成する工程が行われる。
次に、本発明の作用効果について説明する。まず第1のパターンと第2のパターンの少なくとも一方に、第1のパターンに対する第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映している。そして、重ね合わせ誤差を反映した後の第1のパターンと第2のパターンの相対距離が、基準を満たすか否かを判断している。このため、第1のパターンと第2のパターンの重ね合わせ誤差を考慮してパターンを検証することができる。
従って、半導体装置を製造するときに、第1のパターンと第2のパターンの重ね合わせ誤差に起因して半導体装置の歩留まりが低下することを抑制できる。特に、第1のパターンが互いに離間している2つのサブバターンを有しており、第2のパターンが2つのサブパターンの間に位置する場合、この効果は顕著になる。
また、第1のパターン及び第2のパターンの少なくとも一方に重ね合わせ誤差を反映する工程は、第1のパターン及び第2のパターンの少なくとも一方を重ねあわせ誤差分太らせたり細らせたりする工程、または第1のパターン及び第2のパターンを重ね合わせ誤差分移動させる工程である。従って、重ね合わせ誤差を反映する工程におけるパターン検証装置の演算量は少なくて済む。
また、重ね合わせ誤差を反映した後の第1のパターンと第2のパターンの相対距離が第1の基準条件を満たしていなかったとき、パターン補正部380が第1のパターン及び第2のパターンの少なくとも一方を補正して、この相対距離が基準を満たすようにする。従って、パターンの補正にかかる労力は小さくなる。
図11は、第2の実施形態にかかるパターン検証装置の構成を示すブロック図である。このパターン検証装置は、重ねあわせ誤差を検証するときに、第1のパターン及び第2のパターンに対してプロセスシミュレーションを行う装置であり、プロセスシミュレーション部355を有する点を除いて、第1の実施形態にかかるパターン検証装置と同様の構成である。プロセスシミュレーション部355が行う動作の詳細は、フローチャートを用いて後述する。
図12は、図11に示したパターン検証装置を用いたパターン検証方法を示すフローチャートである。このパターン検証方法において、S10〜S40に示す処理は、第1の実施形態と同様であるため省略する。パターン補正部340は、補正を終了した(S30及びS40)後、補正が終了した旨を示す信号をプロセスシミュレーション部355に出力する。
プロセスシミュレーション部355は、補正が終了した旨を示す信号が入力されると、分割後パターン記憶部400から第1のパターン及び第2のパターンを読み出し、第1のパターン及び第2のパターンにプロセスシミュレーションを行って第1のシミュレーションパターン及び第2のシミュレーションパターンを生成する(S52)。ここで行うプロセスシミュレーションは、プロセスシミュレーション部330が行う処理と同様である。そしてプロセスシミュレーション部355は、第1のシミュレーションパターン及び第2のシミュレーションパターンを誤差反映部350に出力する。
誤差反映部350は、第1のシミュレーションパターン及び第2のシミュレーションパターンの少なくとも一方に重ねあわせ誤差を反映する(S54)。この処理は、第1のパターン及び第2のパターンの代わりに第1のシミュレーションパターン及び第2のシミュレーションパターンを用いる点を除いて、図1のS50と同様である。
次いで相対距離算出部360は、重ね合わせ誤差反映後の第1のシミュレーションパターン及び第2のシミュレーションパターンの相対距離を算出する(S65)。この処理は、第1のパターン及び第2のパターンの代わりに第1のシミュレーションパターン及び第2のシミュレーションパターンを用いる点を除いて、図1のS60と同様である。
その後の処理(S70及びS80)は第1の実施形態と同様のため、説明を省略する。また、このパターン検証方法により第1のパターン及び第2のパターンを検証した後、図10のS220〜S240に示した方法で半導体装置が製造される。
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、重ね合わせ誤差を検証する処理において、第1のシミュレーションパターン及び第2のシミュレーションパターンを使用しているため、重ね合わせ誤差の検証精度が高くなる。
図13は、第3の実施形態にかかるパターン検証方法の一例を示すフローチャートである。第3の実施形態にかかるパターン検証方法に用いられるパターン検証装置は、第1の実施形態又は第2の実施形態に示したパターン検証装置と同様である。本実施形態にかかるパターン検証方法は、第1の実施形態に示した処理又は第2の実施形態に示した処理を行った後、以下の処理を行うものである。なお、図13は第1の実施形態に示した処理を行った場合を例示している。
第1のパターンと第2のパターンの相対距離が基準を満たした場合(S70:Yes)、判断部370は、フルパターン記憶部390から、現在処理しているパターンの一つ下のレイヤーのフルパターンを読み出す(S90)。そして判断部370は、第1のパターン及び第2のパターンと読み出したフルパターンの相対位置が基準を満たしているか否かを判断する(S100)。この基準は、基準記憶部410に記憶されている。すべての部分で相対位置が基準を満たしている場合(S100:Yes)、パターン検証装置は動作を終了する。いずれかの部分で相対位置が基準を満たしていない場合(S100:No)、判断部370は、第1のパターン及び第2のパターンをどのように補正すべきかを示す補正情報を、パターン補正部380に出力する。
例えば第1のパターン及び第2のパターンが配線パターンの場合、その一つ下のレイヤーは、ビア又はコンタクトのレイアウトになる。第1のパターン及び第2のパターンをS10〜S80に従って処理した場合、第1のパターン及び第2のパターンがビア又はコンタクトと重ならないときが出てくる。補正情報は、例えば第1のパターン及び第2のパターンがビア又はコンタクトに対してどの方向にどの距離だけずれているかを示す情報になる。
パターン補正部380は、分割後パターン記憶部400から第1のパターン及び第2のパターンを読み出す。そしてパターン補正部380は、判断部370から入力された補正情報に基づいて、第1のパターン及び第2のパターンを補正する(S110)。この補正は、例えば第1のパターンと第2のパターンを互いに同一方向に同じ距離移動させる処理である。そしてパターン補正部380は、分割後パターン記憶部400が記憶している第1のパターン及び第2のパターンを、補正後の第1のパターン及び第2のパターンに更新する。
このパターン検証方法により第1のパターン及び第2のパターンを検証した後、図10に示した方法で半導体装置が製造される。
本実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、第1のパターンと第2のパターンの重ね合わせ誤差を検証した後、さらに第1のパターン及び第2のパターンとその下のレイヤーのパターンの重ね合わせ誤差を検証している。従って、第1のパターンと第2のパターンの重ね合わせ誤差を解消するための補正によって、第1のパターン及び第2のパターンがその下のレイヤーのパターンに対して位置がずれることを防止できる。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。例えば、本発明は、以下の構成を適用することも可能である。
(1)
被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証方法であって、
前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する工程と、
重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
を備えるパターン検証方法。
(2)
(1)に記載のパターン検証方法において、
前記重ね合わせ誤差を反映する工程の前に、
前記第1のパターンにプロセスシミュレーションを行って第1のシミュレーションパターンを生成する工程と、
前記第2のパターンにプロセスシミュレーションを行って第2のシミュレーションパターンを生成する工程と、
を備え、
前記重ね合わせ誤差を反映する工程、及び前記相対距離を算出する工程において、前記第1のパターンの代わりに前記第1のシミュレーションパターンを用い、かつ前記第2のパターンの代わりに前記第2のシミュレーションパターンを用いるパターン検証方法。
(3)
(1)又は(2)に記載のパターン検証方法において、
前記第1のパターンは、互いに離間している2つのサブパターンを有しており、
前記第2のパターンは、前記2つのサブパターンの間に位置するパターン検証方法。
(4)
(1)〜(3)のいずれか一つに記載のパターン検証方法において、
前記重ね合わせ誤差を反映する工程は、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方を、全周にわたって重ね合わせ誤差分太らせる工程であり、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンが離れるべき部分において、前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準値以上離れているか否かを判断する工程を有するパターン検証方法。
(5)
(1)〜(3)のいずれか一つに記載のパターン検証方法において、
前記重ね合わせ誤差を反映する工程は、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの相対距離を重ね合わせ誤差分近づける工程であり、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンが離れるべき部分において、前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準値以上離れているか否かを判断する工程を有するパターン検証方法。
(6)
(4)又は(5)に記載のパターン検証方法において、前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程の後に、
前記相対距離が基準を満たしていなかったときに、前記第1のパターンと前記第2のパターンが離れるべき部分において前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準値以上離れるように、前記第1のパターンと前記第2のパターンの少なくとも一方を補正する工程を備えるパターン検証方法。
(7)
(1)〜(3)のいずれか一つに記載のパターン検証方法において、
前記重ね合わせ誤差を反映する工程は、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方を、全周にわたって重ね合わせ誤差分細らせる工程であり、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンが重なるべき部分において、前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準幅以上重なっているか否かを判断する工程を有するパターン検証方法。
(8)
(1)〜(3)のいずれか一つに記載のパターン検証方法において、
前記重ね合わせ誤差を反映する工程は、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの相対距離を、重ね合わせ誤差分離す工程であり、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンが重なるべき部分において、前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準幅以上重なっているか否かを判断する工程を有するパターン検証方法。
(9)
(7)又は(8)に記載のパターン検証方法において、前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程の後に、
前記相対距離が基準を満たしていなかったときに、前記第1のパターンと前記第2のパターンが重なるべき部分において前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準幅以上重なるように、前記第1のパターンと前記第2のパターンの少なくとも一方を補正する工程を備えるパターン検証方法。
(10)
(6)又は(9)に記載のパターン検証方法において、
前記第1のパターンと前記第2のパターンの少なくとも一方を補正する工程の後に、
前記被加工膜の下に位置する下層パターンと前記第1のパターン及び前記第2のパターンの相対位置が基準を満たしているか否かを判断する工程と、
前記下層パターンと前記第1のパターン及び前記第2のパターンの相対位置が基準を満たしていないときに、前記第1のパターン及び前記第2のパターンを補正する工程と、
を備えるパターン検証方法。
(11)
(10)に記載のパターン検証方法において、
前記第1のパターン及び前記第2のパターンを補正する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンを互いに同一方向に同じ距離移動させるパターン検証方法。
(12)
被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証装置であって、
前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する誤差反映手段と、
重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する相対距離算出手段と、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する判断手段と、
を備えるパターン検証装置。
(13)
コンピュータを、被加工膜に第1のパターン及び第2のパターンをこの順に形成するダブルパターニング法における前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証装置として機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
前記第1のパターンに対する前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に反映する機能と、
重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する機能と、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する機能と、
を持たせるプログラム。
(14)
被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、
前記第1のパターン及び前記第2のパターンを検証する工程と、
前記第1のパターンを形成するための第1のレチクルを形成し、かつ前記第2のパターンを形成するための第2のレチクルを形成する工程と、
前記第1のレチクルを用いて前記被加工膜に第1のパターンを形成する工程と、
前記第2のレチクルを用いて前記被加工膜に第2のパターンを形成する工程と、
を備え、
前記第1のパターン及び前記第2のパターンを検証する工程は、
前記第1のパターンに対する前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に反映する工程と、
重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
を有する半導体装置の製造方法。
(15)
(14)に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1のパターンは、互いに離間している2つのサブパターンを有しており、
前記第2のパターンは、前記2つのサブパターンの間に位置する半導体装置の製造方法。
第1の実施形態にかかるパターン検証方法を示すフローチャートである。 図1のパターン検証方法に用いるパターン検証装置の構成を示すブロック図である。 図1のS20及びS30に示した処理の詳細を示すフローチャートである。 (a)は分割前のフルパターンを示す図であり、(b)はフルパターンを第1のパターンと第2のパターンに分割した状態を示す図である。 誤差反映部が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第1例を示す図である。 誤差反映部が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第2例を示す図である。 誤差反映部が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第3例を示す図である。 誤差反映部が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第4例を示す図である。 (a)は誤差反映部が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第5例を示す図であり、(b)は誤差反映部が行う重ね合わせ誤差の反映処理の第6例を示す図である。 図1に示したパターン検証方法を用いた半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。 第2の実施形態にかかるパターン検証装置の構成を示すブロック図である。 図11に示したパターン検証装置を用いたパターン検証方法を示すフローチャートである。 第3の実施形態にかかるパターン検証方法の一例を示すフローチャートである。
符号の説明
100 フルパターン
120 パターン
140 パターン
310 入力部
320 パターン分割部
330 プロセスシミュレーション部
340 パターン補正部
350 誤差反映部
355 プロセスシミュレーション部
360 相対距離算出部
370 判断部
380 パターン補正部
390 フルパターン記憶部
400 分割後パターン記憶部
410 基準記憶部

Claims (14)

  1. 被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証方法であって、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する工程と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
    前記重ね合わせ誤差を反映する工程の前に、
    前記第1のパターンにプロセスシミュレーションを行って第1のシミュレーションパターンを生成する工程と、
    前記第2のパターンにプロセスシミュレーションを行って第2のシミュレーションパターンを生成する工程と、
    を備え、
    前記重ね合わせ誤差を反映する工程、及び前記相対距離を算出する工程において、前記第1のパターンの代わりに前記第1のシミュレーションパターンを用い、かつ前記第2のパターンの代わりに前記第2のシミュレーションパターンを用いるパターン検証方法。
  2. 被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証方法であって、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する工程と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
    を備え、
    前記第1のパターンは、互いに離間している2つのサブターンを有しており、
    前記第2のパターンは、前記2つのサブパターンの間に位置するパターン検証方法。
  3. 被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証方法であって、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する工程と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
    を備え、
    前記重ね合わせ誤差を反映する工程は、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方を、全周にわたって重ね合わせ誤差分太らせる工程であり、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンが離れるべき部分において、前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準値以上離れているか否かを判断する工程を有するパターン検証方法。
  4. 被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証方法であって、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する工程と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
    を備え、
    前記重ね合わせ誤差を反映する工程は、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの相対距離を重ね合わせ誤差分近づける工程であり、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンが離れるべき部分において、前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準値以上離れているか否かを判断する工程を有するパターン検証方法。
  5. 請求項3又は4に記載のパターン検証方法において、前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程の後に、
    前記相対距離が基準を満たしていなかったときに、前記第1のパターンと前記第2のパターンが離れるべき部分において前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準値以上離れるように、前記第1のパターンと前記第2のパターンの少なくとも一方を補正する工程を備えるパターン検証方法。
  6. 被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証方法であって、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する工程と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
    を備え、
    前記重ね合わせ誤差を反映する工程は、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方を、全周にわたって重ね合わせ誤差分細らせる工程であり、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンが重なるべき部分において、前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準幅以上重なっているか否かを判断する工程を有するパターン検証方法。
  7. 被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証方法であって、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する工程と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
    を備え、
    前記重ね合わせ誤差を反映する工程は、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの相対距離を、重ね合わせ誤差分離す工程であり、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンが重なるべき部分において、前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準幅以上重なっているか否かを判断する工程を有するパターン検証方法。
  8. 請求項6又は7に記載のパターン検証方法において、前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程の後に、
    前記相対距離が基準を満たしていなかったときに、前記第1のパターンと前記第2のパターンが重なるべき部分において前記第1のパターンと前記第2のパターンが基準幅以上重なるように、前記第1のパターンと前記第2のパターンの少なくとも一方を補正する工程を備えるパターン検証方法。
  9. 請求項5又は8に記載のパターン検証方法において、
    前記第1のパターンと前記第2のパターンの少なくとも一方を補正する工程の後に、
    前記被加工膜の下に位置する下層パターンと前記第1のパターン及び前記第2のパターンの相対位置が基準を満たしているか否かを判断する工程と、
    前記下層パターンと前記第1のパターン及び前記第2のパターンの相対位置が基準を満たしていないときに、前記第1のパターン及び前記第2のパターンを補正する工程と、
    を備えるパターン検証方法。
  10. 請求項に記載のパターン検証方法において、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンを補正する工程は、前記第1のパターンと前記第2のパターンを互いに同一方向に同じ距離移動させるパターン検証方法。
  11. 被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成するダブルパターニング法に用いられ、前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証装置であって、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に、前記第1のパターンと前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を反映する誤差反映手段と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する相対距離算出手段と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する判断手段と、
    前記第1のパターンにプロセスシミュレーションを行って第1のシミュレーションパターンを生成し、かつ前記第2のパターンにプロセスシミュレーションを行って第2のシミュレーションパターンを生成するプロセスシミュレーション手段と、
    を備え、
    前記誤差反映手段、及び前記相対距離算出手段は、前記第1のパターンの代わりに前記第1のシミュレーションパターンを用い、かつ前記第2のパターンの代わりに前記第2のシミュレーションパターンを用いるパターン検証装置。
  12. コンピュータを、被加工膜に第1のパターン及び第2のパターンをこの順に形成するダブルパターニング法における前記第1のパターンと前記第2のパターンを検証するパターン検証装置として機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
    前記第1のパターンに対する前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に反映する機能と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する機能と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する機能と、
    前記第1のパターンにプロセスシミュレーションを行って第1のシミュレーションパターンを生成する機能と、
    前記第2のパターンにプロセスシミュレーションを行って第2のシミュレーションパターンを生成する機能と、
    を持たせ、
    前記重ね合わせ誤差を反映する機能、及び前記相対距離を算出する機能は、前記第1のパターンの代わりに前記第1のシミュレーションパターンを用い、かつ前記第2のパターンの代わりに前記第2のシミュレーションパターンを用いるプログラム。
  13. 被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンを検証する工程と、
    前記第1のパターンを形成するための第1のレチクルを形成し、かつ前記第2のパターンを形成するための第2のレチクルを形成する工程と、
    前記第1のレチクルを用いて前記被加工膜に第1のパターンを形成する工程と、
    前記第2のレチクルを用いて前記被加工膜に第2のパターンを形成する工程と、
    を備え、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンを検証する工程は、
    前記第1のパターンに対する前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に反映する工程と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
    前記重ね合わせ誤差を反映する工程の前に、
    前記第1のパターンにプロセスシミュレーションを行って第1のシミュレーションパターンを生成する工程と、
    前記第2のパターンにプロセスシミュレーションを行って第2のシミュレーションパターンを生成する工程と、
    を有し、
    前記重ね合わせ誤差を反映する工程、及び前記相対距離を算出する工程において、前記第1のパターンの代わりに前記第1のシミュレーションパターンを用い、かつ前記第2のパターンの代わりに前記第2のシミュレーションパターンを用いる半導体装置の製造方法。
  14. 被加工膜に第1のパターンを形成してから前記被加工膜に第2のパターンを形成する半導体装置の製造方法であって、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンを検証する工程と、
    前記第1のパターンを形成するための第1のレチクルを形成し、かつ前記第2のパターンを形成するための第2のレチクルを形成する工程と、
    前記第1のレチクルを用いて前記被加工膜に第1のパターンを形成する工程と、
    前記第2のレチクルを用いて前記被加工膜に第2のパターンを形成する工程と、
    を備え、
    前記第1のパターン及び前記第2のパターンを検証する工程は、
    前記第1のパターンに対する前記第2のパターンの重ね合わせ誤差を、前記第1のパターン及び前記第2のパターンの少なくとも一方に反映する工程と、
    重ね合わせ誤差を反映した後の前記第1のパターンと前記第2のパターンの相対距離を算出する工程と、
    前記相対距離が基準を満たすか否かを判断する工程と、
    を有し、
    前記第1のパターンは、互いに離間している2つのサブターンを有しており、
    前記第2のパターンは、前記2つのサブパターンの間に位置する半導体装置の製造方法。
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