CN1054839A - 制作互补图形以使用自持式掩模给半导体芯片曝光 - Google Patents

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Abstract

使用离子束的微图印刷技术来制作半导体芯片， 必须使用自持式掩摸，不能用一个掩模制作例如环形 结构图形。这种所谓掩模型版问题通过用两个互补 掩模给芯片曝光来解决。本申请涉及一种自动地将 一个布图分割成两个互补图形用了所说的两个掩模 的方法。此方法确定出所说布图的延伸入所说掩模 的窗孔表示区域的所有角。对所说的角执行一稳定 性标准，其结果是仅不稳定的角被用以将所说的窗孔 表示区域切割为许多区。其后将所说的许多区交替 地配置到所说的两个图形上。

Description

本发明涉及一种将电路布图分解为两个互补图形的方法，所说的图形用在自持式掩模给半导体芯片曝光。
为制作增加了电气元件数量的半导体芯片，必须使元件尺寸更小。例如，一种64兆位的存储芯片要求其线宽约0.5微米。为满足这些要求，使用X射、电子束和离子束发展了微图印刷技术。
例如，1982年出版的“IBM  Journal  of  Research  and  Development”第26卷第五册中披露一种电子束接近式印刷机，该印刷机将自持式透光掩模的图形投射在芯片上。
所说的自持式透光掩模在透明区有有形窗孔，由于这种结构不能支承其中心区，因而要想仅用一个掩模加工成环形结构是不可能的。这种所谓掩模型版问题，如上文和仅在内部使用的“IBM  Technical  Report，TR28，120  of  Feb.1981”中所述，通过用两个互补掩模给芯片曝光来解决。
此解决办法是：将半导体芯片的布图分割为许多区，这些区共用所说的两个掩模，然后连续地用此两个掩模给芯片曝光。
由于使用上述办法要分割成许多区，这显然太复杂，人工加工它也太费时间，而且所说的两个互补掩模经常不能满足使用要求，例如在掩模的机械牢固性方面。
为此，本发明的任务是建立一种把电路布图分割为两个互补图形的方法，该方法可自动进行，并考虑了所说掩模的实用要求。
此任务可按照将电路布图分割为两个互补图形的方法来完成，该方法为：
所说的图形用于给半导体芯片曝光的自持式掩模。
所说的布图包括许多边和角，这些边和角在所说的掩模中包围许多有窗孔或无窗孔的区域，
所说方法的特征在于如下步骤：
确定所说布图的延伸入所说的窗孔表示区域的所有的角作为内角，所说布图的延伸入非窗孔相应区域的所有其它角是外角。
赋给一稳定性数值给每个所说的内角，该数值是所说内角的相邻边的长度的函数，
使每个所说的稳定性数值同稳定性极限函数比较，该函数取决于所说掩模的物理特性，
通过提供从这些所说内角的任一个引出到所说的一个边的切割线把每个所说的窗孔表示区域分割为许多区，所说内角是其赋给的稳定性数值低于所说的稳定性极限函数的内角，
通过交替地配置所说的各区，建立所说的两个图形。
所说的诸多方法中首先是测定此布图的所有角，这些角延伸入所说掩模的窗孔表示区域，然后求得这些角的稳定性基准，因而仅不稳定角被用以将所说的窗孔表示区域切割为许多区，随后这许多区被交替地分布在所说的两个掩模上。
这种方法可借助计算机分步自动地进行。而且这种方法要考虑到互补掩模必须是机械上稳定的。对这些掩模的实际使用来说，这是非常重要的要求。因此，本方法不用所有的角，而只用不稳定的角将窗孔表示区域切割为许多区，当使用计算机时，就取得了减少计算时间，特别是减少存储容量的作用。
本发明还提供一种怎样为延伸入窗孔表示区域的任何一种角求得稳定性基准的方便的方法。
其特征在于，
其中所说的赋给所说的每个内角一稳定性数值的步骤对以任意序列排列成一行列的许多内和外角来说包括：
确定所说行列的排列在其两个方向并邻近所说行列的最后内角的两个外角，
从所说两个外角的一个到另一个并包括所有所说的以前行列的外角建立一新的角的行列，所说的新的行列的所说的角用外部边相联接，
重复所说的确定所说两个外角和建立所说的新的角的行列的步骤，直到所说的新的行列不含内角，和
所说的外部边和所说的新阵列的所说的角分别是给定的稳定性数值的主要成分。
其特征在于：
其中所说的给所说的每个内角以一稳定性数值的步骤，对在两个外角之间的一个或多个被一个接着一个地排成一行列的内角来说包括：
如果在所说的两外角之间仅排列一个内角则将所说内角的两相邻边的长度相加求其和，或者，如果在所说的两外角之间有许多内角一个接一个地排成一行列，则将所说内角的所有邻近边的所有长度相加求其和，
确定出所说的两外角的距离，和
用所说的和除所说的距离。
其特征在于：
当所说的两外角的距离增加时，所说的稳定性极限函数增加。
本发明还提供一种如何将所说的窗孔表示区域切割为许多区而不形成在实用中有害的交叉切割线的方便的方法。
其特征在于：
其中分割每个所说的窗孔表示区域为许多区的步骤包括：
从所说的内角任意一个到所说的一个边分别绘制出相互成直角的切割线对，
组配一个或多个分别包括所说的每个切割线对中的一条切割线并互不相交的切割线组，和
选择其所有切割线加起来总长度最短的那组切割线。
本发明也提供一种将实用中有害的大区分割成许多子区的方便的方法。
其特征在于：
其中分割每个所说的窗孔表示区域为许多区的步骤包括：
确定其表面积超过一给定数值的所有各区，和
通过在所说各区的所说两条切割线之间提供不与任意其他切割线相交的附加切割线，而将每个所说的区分割为子区。
为有助于掩模定位的所说的每一条切割线提供一种交叠。
其中分割每个所说的窗孔表示区域为许多区的步骤包括：
为每条所说的切割线提供一重叠部分，所说的重叠部分从所说各区中的一个邻近所说的切割线部分延伸进所说的另一个邻近区。
其中所说的提供一重叠部分的步骤包括：
确定所说的重叠部分的宽度作为伴生的切割线的长度的函数。
本发明所说的方法，其特征还在于：
其中所说的建立所说的两个图形的步骤包括：
确定所有各区的数量或环绕窗孔的各区的数量，
检查所说的数量是否能被2除尽，和
如果所说的数量不能被2除尽，提供一奇数的附加切割线。
本发明的上述的和其他的优点将在下面参照附图进行说明，其中：
图1是具有多边形布图的常规掩模的顶视图;
图2a～2c示出将图1所示布图分割为许多区的步骤;
图3a和3b是包括有图2c的各区并与图1所示的常规掩模相应的两互补掩模的顶视图;
图4是掩模的延伸入窗孔表示区域的六个不同角的顶视图;
图5是表示稳定度极限值T和短的切割长度L之间相关关系图;
图6a和6b示出图1所示的布图分割为与图2c不同的许多区的步骤;
图7a和7b是包括有图6b各区并与图1所示的常规掩模相应的两互补掩模的顶视图。
图8是具有包括一种舌条形图饰的多边形布图的常规掩模的顶视图;
图9a～9c示出图8所示的布图分割成许多部分的步骤;
图10a和10b是包括有图9c的各区并与图8所示的常规掩模相应的两互补掩模的顶视图;
图11是具有包括一种曲折图饰的多边形布图的常规掩模的顶视图;
图12a～12d示出图11所示布图分割为许多区的步骤;
图13a和13b是包括图12b的各部分并与图11的常规掩模相应的两互补掩模的顶视图;
图14是具有包括一非支承内部区域的多边形布图的常规掩模的顶视图;
图15a和15b示出与布图分为许多区有关的检查图14的布图的步骤;
图16a和16b是包括按照图15b所述各区并与图14的常规掩模相应的两互补掩模的顶视图。
图17是具有包括一大窗孔表示区域的多边形布图的常规掩模的顶视图;
图18a和18b是与图17的常规掩模相应的并有一大区的两互补掩模的顶视图;
图19和图21示出图17的布图被分割成许多小区的步骤;
图20a、20b和22a、22b分别是两互补掩模的顶视图，它们包括图19和21的许多小区，这些小区与图17的常规掩模相应并且设有大区。
图23a、23b和图24a～24c以及图25a、25b分别显示出重叠两互补掩模的一些区的不同方法。
图1示出一种用来曝光半导体芯片的常规掩模。所谓“常规”意思是它不是利用按照本发明的分割的方法制作的。与此相比较图3a和3b示出的是利用所说的分割方法加工出的两个掩模。图3a和3b两块掩模一起“相应”于图1所示的掩模，这意味着用图3a和3b的掩模接连给芯片曝光和用图1的掩模曝光芯片，其结果是一样的。
图1所示的掩模和图3a及3b所示的掩模都是用硅制成。例如，厚度约3微米的硅。图1中所示的掩模有一包括多边形100的布图，该多边形围出一个用H表示的有形窗孔。由图1中的多边形100所环围出的窗孔表示区域H在图3a和图3b所示的掩模中被分割成几个窗孔表示区。将利用图2a～2c讨论此分割方法。
图2a示出多边形100。它由许多角和边组成。一些角延伸入图1中用H标示的窗孔表示区域。这些角称做内角，在图2a中用数字102 103、104和105标出。多边形100中所有其它未延伸入窗孔表示区域H的角04做外角。
分割方法的第一步是确定图2a中多边形100的所有内角102、103、104和105。此步骤示于图2a中。
在图2a所示的下一个步骤中，成对的切割线107、108、109和110被设计分别从所说的内角102、103、104和105引到所说的一个边。从所说的角102、103、104和105中的每个角都引出两条相互正交的切割线。所有这些切割线107、108、109和110在多边形100的窗孔相应区域H内有许多交叉点。
然后，组合成可能的切割线组，每一组分别包含每个成对的切割线107、108、109和110中的一条切割线并且是互不相交的。选出包括在这些切割线组中切割线总长最短的一组。具有所说的最短长度的切割线组示于图2c中，其所包括的切割线用数码112、113、114和115表示。
利用切割线112、113、114和115将窗孔表示区域H分割成几个区。在下一个步骤中，这些区被分配给图3a和3b中所示的两个掩模，并将所说的这些区用数码117、118、119、120和121标示。117区由多边形100的一部分和所说的切割线112来形成，118区也由多边形100的一部分和切割线112、114和115来形成，如此等等。117、118、119、120和121各区交错地分配给所说的图3a和3b的两个掩模，其意思是指相邻区分配给不同的掩模，117分配给图3a所示的掩模，118区分配给图3b所示的掩模。
图3a和3b中所示掩模的所有的117、118、119、120和121各区都用H1来标注。这是用以强调所说的所有各区在所说的两个掩模中都表示有形窗孔。把所有这些图3a和3b中的窗孔表示区域H1加起来就是图1中的窗孔表示区域H。因此，图3a和3b所示的两个掩模就相当于图1所示的掩模。
为便于理解，在上述例子中未考虑机械稳定性。此问题现在参照图4～7来讨论。
图4中示出掩模的可能的内角130、132、134、136、137、139、140、142和143的一些例子。由于所有这些内角都延伸入有形窗孔范围中，其每一个都有一机械稳定性。这就意味着包括所说内角的部分或多或少同掩模的其余部分保持平面。通常，掩模的所说的内角延伸入窗孔相应区域越多，其环绕部分象掩模的其余部分那样是在同样的平面就越少。
按照本发明，对任一所说的内角来说，稳定性数值S是已知的。此稳定性数值S是短切割长度L和周长U的商：S＝L/U。
如图4所示，短切割长度是在内角的两边上的最靠近的相邻外角之间的长度。内角130和132两边上的短切割长度用虚线示出。在一些情况下，当内角以斜的方式延伸入窗孔表示区域时，内角设有机械稳定性，也就与稳定性数值S无关，无需测量短切割长度L和周长U。这种情况与在图4中所示的内角134的情况一样。当在一阵列中有两个或更多内角时，短切割线长度L用在所说的阵列的两边上的紧相邻的两外角之间的距离来度量。这种情况在图4中用虚线示出的就是内角136、137、139、140和142、143的短切割长度。
也如图4所示，周长U是从在所说内角一边上的紧邻的外角到在所说内角另一边上的紧邻外角的长度。短切割长度L和周长S之间的差别是：短切割长度L是所说的两邻近的外角之间的最短的长度，并且与任何边无关，而周长U是沿所说的两外角之间的边的最长的长度。
对于内角130、132和134来说，周长U如图4所示由两边的长度组成。对于内角136、137、139、140和142、143来说，它们总是两个内角排列在一排中，这时周长S也如图4所示，分别由三条边的长度组成。
图5示出稳定性极限函数T的曲线图。此稳定性极限函数T取决于短切割长度L：T＝f（l）。图5所示的直角坐标的一个方向设定为所说的稳定性数值T，另一方向为所说的短切割长度L。由此曲线图可见，在短切割长度O＜L＜L0（L0＝50微米），稳定性极限函数T为一常数，且S0＝0.3。S0＝0.3，L0＝50微米这两数值已证明是有益的经验数值。短切割长度值大于L0＝50微米时，稳定性极限函数T的数值增加。
所有的其稳定数值S低于所说的稳定性极限函数T的内角都没有机械稳定性，而所有的其稳定数值S高于所说的稳定性极限函数T的内角在机械上都是稳定的。这就意味着所有在所有稳定数值低于所说的函数T的S（S＜T）都属于不稳定内角，所有在所有稳定数值高于所说的函数TS（S＜T），都属于稳定的内角。
按照本发明，不是所有内角都用来绘制和建立切割线，而仅用那些所说的不稳定的内角。所有的有机械稳定性的内角都不考虑。这可通过所说的内角的稳定数值S与稳定性极限函数T的比较来确定。
例如，如果图1和2a所示的掩模的内角103和104是稳定的，则仅用另外的不稳定内角102和105来建立切割线。
如图6a所示，所说的另外的不稳定内角用数码150和151标注。对这些内角150和151进行已在图2a、2b和2c中讨论过的相同的步骤。首先，为所说的内角150、151的每一个提供一对切割线，然后绘制出互不相齐的切割线组，并最终选择一组所有切割线总长中最短长度的切割线组。所选择的那组切割线示于图6b中，其中的切割线用数码153和154标注。
此后，将所说的切割线153和154所形成的各区交替地配置在两个掩模上。此两掩模示于图7a和7b中，其中所说的各区用数码156、157和158标注。此外，这些区156、157和158表示所说的掩模中的有形窗孔，它们都用H11标注。将图7a和7b中所示这些窗孔表示区域H11加起来就得到图1所示的窗孔表示区域H。因此，图7a和7b中所示的两个掩模相当于所示的掩模。
现在将参照图8～13讨论掩模内角的机械稳定性测定的其它的附加步骤。
图8示出带有环绕着窗孔表示区域H的多边形200的常规掩模。由于多边形200的形状使舌准202延伸入窗孔表示区域H，此舌准202无机械稳定性，其意思是舌准202与图8所示掩模其余部分不在一个平面。
如上所述，为把所说的常规掩模分解为两个相应的掩模，第一步先要确定所有的内角。这些内角在图9a中用数码204、205、206和207标注。然后将所有内角204、205、206和207的稳定性数值S分别同稳定性极限函数T进行比较。如果此稳定性数值S比稳定性极限函数T大，则相应的所说的内角应是机械稳定的，反之，该内角不会稳定。
为便于说明，假定图9a中所示的所有内角204、205、206和207都是稳定的。
尤其是按照上述与图6a和6b有关的方法，仅不稳定的内角提供切割线。这将带来这样的后果，即在所假定的图9a中所有内角都是稳定的情况下，将不必形成任何切割线。结果，不稳定的舌准202不会被排除。
按照本发明，这可在附加步骤中借助外部封闭折线来克服。
在所说的附加步骤中，确定所有的邻近多边形内角的外角。在图9b中这些外角用数码211、212、213和214标注。然后将这些外角用线相互连接大体上构成外部封闭折线。在图9b中表示外部封闭折线的线用数码209标注。现在，构成舌准202的多边形200的那个部分用外部封闭折线209代替。这被用虚线示于图9b中。
其后，多边形200与外部封闭折线209一起按上述方法测定。在此检测期间，以前的外角212和213，因为它们从外部封闭折线延伸入窗孔表示区域而成为内角。其效果是，这些以前的外角212和213的稳定性数值S可与稳定性极限函数T比较，据此比较结果建立附加的切割线。
在这种情况下，假定所说的以前的外角212和213是不稳定的。
现在，这些不稳定的以前的外角的所有邻近的内角都被确定。在本情况下，它们是内角204、205、206和207。从这些内角中选出有最低稳定性数值S的内角，在本情况下假定内角205和206有比内角204和207更低的稳定性数值S。此后，按照上述方法，根据上述所选择的内角205和206绘制和建立切割线。这些切割线在图9c中用数码216和217标注。最后，如上所述，由切割线216和217所建立的各区被交替地配置在所说的两个掩模上。
此两个掩模示于图10a和10b中，其中所说的各区用数码219、220和221标注。所说的各区代表所说的掩模中的有形窗孔。将图10a和10b的所说掩模中的这些有形窗孔加起来就得到图8所示的相应掩模的窗孔表示区域。
图11示出一种带有多边形300的常规掩模，此多边形300环绕出窗孔表示区域H。由于此多边形300的形状，用延伸入孔表示区域H的内部部分302形成的一曲折。此内部部分302没有机械稳定性，那就意味着它与图11中所示掩模的其余部分不是一平面。
如上所述，为把所说的常规掩模分解为两个相应掩模，第一步先要确定所有的内角。这些内角形成行列，并在图12a中用数码304、305和306标注。然后将内角304、305和306的所说的行列的稳定性数值S与稳定性极限函数T比较，如果稳定性数值S比稳定性极限函数T大，则所说的内角行列就是机械稳定的，反之，所说的行列就是不稳定的。
为便于说明，假定图12a中所示的内角304、305和306的所说的行列是不稳定的。
按照上述方法，其结果是，如果对所有所说内角就它们的稳定性数值来说这是必须的，则所有这些不稳定内角304、305和306分别被提供切割线而无须校对。业已发现，经常在带有所说内角行列情况下，无须为所说行列的所说的每个内角提供切割线。有时只需一条或两条切割线就足够了。
按照本发明进行所说的附加步骤，该附加步骤涉及特别是在对图9a、9b和9c讨论时所说的外部封闭折线。
第一步，通过连接邻近所说内角的所有外角建立外部封闭折线。在此情况下，内角304、305和306形成一仅有两个相邻外角的行列。此两外角在图12b中用数码312和311标注。连接所说的外角310和311并形成外部封闭折线的线，在图12b中用数码308标注。图12b中的虚线强调现在不考虑多边形300的内部部分302，多边形300包括所说的内角行列并用所说的外部封闭折线308来代替。
下一步，按照其内角的机械稳定性来检查多边形300以及所说的外部封闭折线。在此过程中，以前的外角311现在是一内角，其结果是将其稳定性数值S与稳定性极限函数T进行比较。
对此例来说，假定先前的外角311是不稳定的。
由于此不稳定性，再次重复形成外部封闭折线的步骤，如图12a所示。在此，邻近所说的以前的外角（现在是一内角）311的外角被确定。这些外角在图12c中用数码308和315标注。用线相连接所说的两外角308和315与形成新的外部封闭折线并在图12c中用数码313标注。
第三步，用图12c中的虚线示出现在未考虑的以前的外部封闭折线。这部分用新的外部封闭折线313代替。
再一步，检查新的外部封闭折线的稳定性。这可用上述已讨论过的方法进行，并假定以前的外角308（现在是一内角）是稳定的，形成一新的外部封闭折线的步骤就不再重复。然后，从所确定的内角中选出不稳定内角。在此情况下，这是以前的外角311，此外角311如图12b中所示与第一外部封闭折线有关被确定为不稳定的。
现在，如已在图9c中所述，确定那个内角是邻近所说的不稳定的以前的外角311的内角。在情况下是内角306。此后，按照已讨论过的方法，从所说的内角306绘制和建立切割线。此切割线在图12d中用数码317标注。最后，如上所述，由切割线317所分割出的各区，分别交替地配置在所说的两个掩模上。
此两个掩模示于图13a和13b，其中所说的各区用数码319和320标注，它们分别表示所说掩模中的有形窗孔。把图13a和13b所示的在所说掩模中的这些窗孔加起来就得到图11中所示的相应掩模窗孔表示区域。
参照图14～16讨论所谓内多边形的分割。
图14示出一带有内多边形350的常规掩模。此内多边形环绕出一中心部分，此中心部分被物理窗孔H与掩模的其余部分分开并且由此原因而不与所说掩模的所说的其余部分连接。结果，所说的中心部分未被掩模支承。
所说的内多边形350再次示于图15a中。第一步先确定延伸入窗孔表示区域H中的所有内角。所说的内角在图15a中用数码352、353、354、355、356、357和358标注。第二步象在图2a、2b和2c中所述那样，建立切割线对，并选出最适合的一组切割线。这示于图15b中。所说的最适合的切割线组分割出许多区，这许多区交替地配置在二个掩模上。
此两个掩模示于图16a和16b中，其中所说的各区用数码360、361、362、363、364、365、366和367标注。所有这些区表示所说掩模中的物理窗孔，这些窗孔相加就相应于图14所示掩模的窗孔表示区域H。
尤其是与所说的所谓内多边形有关，也与任意其它的多边形有关，用所讨论过的方法建立起来的各区不能被交替地配到所说的两个掩模上是可能的，因为所有各区的数量或环绕窗孔的各区的数量是单数，这就使两相邻区不能被配置到不同的掩模上。
按照本发明，这可借助附加步骤来检测，此附加步骤能确定所有各区的数量或者环绕窗孔的各区的数量是否能被2除尽。如果所说的数量是双数，所说的各区就能交替地配置到所说的两个掩模上，但如果所说的数量是单数，就要建立一附加的切割线。此切割线可添加在任何能将一个区分成两个区而不和切割线产生任何交叉的地方。
下面将按照图17～22讨论用以将掩模的一个大区分割为许多小区的附加步骤。
图17中示出一具有多边形400和窗孔表示区域H的常规掩模。此掩模相应于图18a和18b中所示的用已讨论过的方法建立起来的两个掩模。图18a中所示的掩模有一个大区402，图18b所示的掩模有403、404和405区。
例如，由于热伸缩不同，在掩模中有大的物理窗孔区是不利的，特别是当所说的各区的每个表面积超过给定的数值时是如此。此问题可用本发明的附加步骤来解决，此附加步骤可把所说的大区分割成许多较小的区。
在图19中建立一些水平的附加切割线。为此，给所有的水平边提供一影线。如图19所示，给边410提供影线411，给边416提供影线417。然后，也给所有用上述方法建立起来的垂直切割线提供另外的影线。在图19中给切割线413提供的影线是414。所有这些影线在图19中用虚线表示，并且表示允许该区域没有用以分割所说的大区的附加水平切割线。
现在，所建立的水平切割线不与所说的影线411、414和417的任一相接触。这些附加的水平切割线在图19中用数码419、420和421标注。切割线421建立在影线414和417之间。其它两条切割线相互间有予定的距离。用此距离关系可能在所说的两影线414和419之间建立仅一条或多于两条的切割线。
所说的分割结果示于图20a和20b中。图20a所示的掩模配置有423、425、427和428等区，其中423和427区相应于图18b中的403和404区。图20b所示的掩模配置有424 426和429等区，其中429部分相应于图18b中的405区。其结果是图20a和20b所示掩模的424、425、426和428区加在一起相应于图18a所示掩模的大区402。总之，图20a和20b中所示掩模的所有的所说的区相应于图17所示掩模的窗孔表示区域H。
在图21中已建立垂直附加切割线。为此，给所有的垂直边和所有的用上述方法建立的水平切割线提供影线。在图21中给边440和446提供的影线是441和447，给切割线443和449提供的影线是444和450。在图21中所有影线都用虚线示出。在这些影线之间建立所说的垂直附加切割线，它们在图21中用数码452、453和454标注。
所述的分割结果示于图22a和22b中，其中示出两掩模配置有用数码456、457、458、459、460、461和462标注的各区，图18a所示的大区402被分割成图22a和22b中所示掩模的456、457、459和461区。所有的所说456～462各区加起来相应于图17所示掩模的窗孔表示区域H。
为用按上述方法建立起的所说的两个掩模取代所说的常规掩模，其基本要求是用所说的掩模连续地给芯片曝光时能够准确地对准所说的两个掩模位于同一个位置处。为此，往往需要提供昂贵的调整工具和方法。
按照本发明，如图23～25所示，利用重叠T分。这就可以避免。在所有这些图23～25中，第一掩模的物理窗孔用实线表示并用H1标注，第二掩模的其它物理窗孔用虚线表示并用H2标注。窗孔H1和窗孔H2相重叠区域绘有阴影线并用0标注。此最后所述的区域称作重叠区域。
在图23a中，两掩模的窗孔H1和H2沿线500互相接触，不存在重叠区。如上所述，如果两掩模没有准确地定位，在曝光之后将留下一有缺陷的小桥。
在图23b中，窗孔H2延伸入窗孔H1中，其作用是建立重叠区0。由于存在此重叠区O，不准确的定位就不会引起任何差错。
当两窗孔H1和H2如图23a所示，仅有公共边而无公共角时，将具有较短边的窗孔延长以便延伸进另一个窗孔。这示于图23b中，其中窗孔H2被延长并延伸入窗孔H1中。
在所有的其它情况下，尤其是当两个窗孔有公共角时，应考虑所建立的内角的数量要尽可能的少。用以建立所说的重叠区的另一种情况是，必要的切割线要尽可能的简单。这示于图24a、24b和24c的一些例子中。
图24a示出原来有一个公共边510和两个公共角512和513的两个窗孔H1和H2。重叠区O加到窗孔H1并延伸入窗孔H2。这也可用相反方法来做。此重叠区O需要二个附加边并建立两个稍微延伸进窗孔H1的附加内角。
在图24b中，窗孔H1改变了。此重叠区O仍然加到窗孔H1。在这种情况下，它仅能通过建立一对角切割线加到窗孔H2，而此对角切割线是无益的。在两种情况下都形成一附加内角。
图24c示出将窗孔H2加以改变的例子。重叠区O加到窗孔H2的增加部分要产生一急剧延伸入窗孔H2的附加内角。
按照本发明的另一特点，重叠区的宽度根据公共边的长度的关系来确定。这示于图25a和25b中。
在图25a中，公共边的长度用原有的公共切割线来确定，该公共切割线在图25a中用数码520标注并且是原先的窗孔H2的伴生边。由于这切割线520是短的，原先的窗孔H2延伸入窗孔H1很多。
与此相反，在图25b中所示的用数码522标注的原先的公共切割线是长的，因此，原先的窗孔H2延伸进窗孔H1较小。

Claims (9)

1、一种将电路布图分割为两个互补图形的方法，
所说的图形用于给半导体芯片曝光的自持掩模，
所说的布图包括许多边和角，这些边和角在所说的掩模中包围许多有窗孔或无窗孔的区域，
所说方法的特征在于如下步骤：
确定所说布图的延伸入所说的窗孔表示区域的所有的角作为内角，所说布图的延伸入非窗孔相应区域的所有其它角是外角，
赋给一稳定性数值给每个所说的内角，该数值是所说内角的相邻边的长度的函数，
使每个所说的稳定性数值同稳定性极限函数比较该函数取决于所说内掩模的物理特性，
通过提供从这些所说内角的任一个引出到所说的一个边的切割线把每个所说的窗孔表示区域分割为许多区，所说内角是赋给的稳定性数值低于所说的稳定性极限函数的内角，
通过交替地配置所说的各区，建立所说的两个图形。
2、按照权利要求1所说的方法，其特征在于：
其中所说的赋给所说的每个内角一稳定性数值的步骤对以任意序列排列成一行列的许多内和外角来说包括：
确定所说行列的排列在其两个方向并邻近所说行列的最后内角的两个外角，
从所说两个外角的一个到另一个并包括所有所说的以前行列的外角建立一新的角的行列，
重复所说的确定所说两个外角和建立所说的新的角的行列的步骤，直到所说的新的行列不含内角，和
所说的外部边和所说的新阵列的所说的角主要是赋给相应的稳定性数值。
3、按照权利要求1或2所说的方法，其特征在于：
其中所说的给所说的每个内角以一稳定性数值的步骤，对在两个外角之间的一个或多个被一个接着一个地排成一行列的内角来说包括：
如果在所说的两外角之间仅排列一个内角则将所说内角的两相邻边的长度相加求其和，或者，如果在所说的两外角之间有许多内角一个接一个地排成一行列，则将所说内角的所有邻近边的所有长度相加求其和，
确定出所说的两外角的距离，和
用所说的和除所说的距离。
4、按照权利要求3所说的方法，其特征在于：
当所说的两外角的距离增加时，所说的稳定性极限函数增加。
5、按照权利要求1～4中任一项所说的方法，其特征在于：
其中分割每个所说的窗孔表示区域为许多区的步骤包括：
从所说的内角任意一个到所说的一个边分别绘制出相互成直角的切割线对，
组配一个或多个分别包括所说的每个切割线对中的一条切割线并互不相交的切割线组，和
选择其所有切割线加起来总长度最短的那组切割线。
6、按照权利要求1～5中任一项权利要求所说的方法，其特征在于：
其中分割每个所说的窗孔表示区域为许多区的步骤包括：
确定其表面积超过一给定数值的所有各区，和
通过在所说各区的所说两条切割线之间提供不与任意其他切割线相交的附加切割线，而将每个所说的区分割为子区。
7、按照权利要求1～6中任一权利要求所说的方法，其特征在于：
其中分割每个所说的窗孔表示区域为许多区的步骤包括：
为每条所说的切割线提供一重叠部分，所说的重叠部分从所说各区中的一个邻近所说的切割线部分延伸进所说的另一个邻近区。
8、按照权利要求7所说的方法，其特征在于：
其中所说的提供一重叠部分的步骤包括：
确定所说的重叠部分的宽度作为伴生的切割线的长度的函数。
9、按照权利要求1～8中任一权利要求所说的方法，其特征在于：
其中所说的建立所说的两个图形的步骤包括：
确定所有各区的数量或环绕窗孔的各区的数量，
检查所说的数量是否能被2除尽，和
如果所说的数量不能被2除尽，提供一奇数的附加切割线。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1096625C (zh) * 1995-06-15 2002-12-18 现代电子产业株式会社 光掩模的图形结构
CN104157550B (zh) * 2014-07-28 2016-08-31 京东方科技集团股份有限公司 薄膜图形化方法及掩膜板

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5364716A (en) * 1991-09-27 1994-11-15 Fujitsu Limited Pattern exposing method using phase shift and mask used therefor
US5452224A (en) * 1992-08-07 1995-09-19 Hughes Aircraft Company Method of computing multi-conductor parasitic capacitances for VLSI circuits
JP3940824B2 (ja) * 1995-08-14 2007-07-04 株式会社ニコン 荷電粒子線によるパターン転写方法および転写装置
JP3045114B2 (ja) * 1997-08-19 2000-05-29 日本電気株式会社 荷電粒子線描画用データ作成方法並びに描画用パターンデータ作成プログラムを記録した記録媒体
US6383847B1 (en) * 2000-10-30 2002-05-07 International Business Machines Corporation Partitioned mask layout
JP4746753B2 (ja) * 2001-03-05 2011-08-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 荷電粒子線露光用マスクの形成方法および荷電粒子線用マスクを形成するためのパターンデータの処理プログラム
JP4504622B2 (ja) * 2001-05-18 2010-07-14 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ デバイスを製造するリソグラフィック方法
US6830852B2 (en) * 2001-07-19 2004-12-14 Nikon Corporation Stencil reticles for use in charged-particle-beam microlithography, and pattern-determination methods for such reticles
JP2003045786A (ja) * 2001-08-01 2003-02-14 Seiko Instruments Inc ステンシルマスクのレイアウト図形データ分割処理装置、ステンシルマスクのレイアウト図形データ分割処理方法、コンピュータにステンシルマスクのレイアウト図形データ分割処理を行わせるためのプログラム
JP2006261422A (ja) * 2005-03-17 2006-09-28 Nec Electronics Corp 半導体装置製造用マスクおよびそのマスクで製造された半導体装置
US7642532B2 (en) * 2006-01-26 2010-01-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Aperture design for improving critical dimension accuracy and electron beam lithography throughput

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4109029A (en) * 1977-01-24 1978-08-22 Hughes Aircraft Company High resolution electron beam microfabrication process for fabricating small geometry semiconductor devices
US4132898A (en) * 1977-11-01 1979-01-02 Fujitsu Limited Overlapping boundary electron exposure system method and apparatus
US4520269A (en) * 1982-11-03 1985-05-28 International Business Machines Corporation Electron beam lithography proximity correction method
US4717644A (en) * 1982-12-20 1988-01-05 International Business Machines Corporation Hybrid electron beam and optical lithography method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1096625C (zh) * 1995-06-15 2002-12-18 现代电子产业株式会社 光掩模的图形结构
CN104157550B (zh) * 2014-07-28 2016-08-31 京东方科技集团股份有限公司 薄膜图形化方法及掩膜板

Also Published As

Publication number Publication date
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EP0433467B1 (en) 1995-08-16
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