DE10053885A1

DE10053885A1 - Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten für die Einzelaufnahme-Teilbelichtung sowie zugehöriges Belichtungsverfahren

Info

Publication number: DE10053885A1
Application number: DE10053885A
Authority: DE
Inventors: Kenichi Kawakami
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1999-11-02
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2003-05-22
Anticipated expiration: 2020-11-01
Also published as: KR20010051381A; GB0026704D0; TW478052B; DE10053885B4; US6546544B1; GB2363643A; GB2363643B; JP2001133962A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten für die Einzelaufnahme-Teilbelichtung, enthaltend die folgenden Verfahrensschritte: Erzeugen einer Gruppe von Mustern für jede mehrere Basiselemente umfassende Schicht der integrierten Schaltung, Analyse des Grades der Häufigkeit, mit der jedes Basiselement in der integrierten Schaltung vorkommt, und Auswahl mehrerer zu einer Gruppe von Mustern gehörender Blockmuster, wobei durch Festlegung der Anordnung der ausgewählten Muster in der Blockmaske ein Masken-Layout erzeugt und jedes Muster des Masken-Layouts entsprechend den Verfahrensbedingungen umgeformt wird, sowie Erzeugung von die Form mehrerer Blockmuster angebenden Maskendaten aus dem Layoutdaten und gleichzeitige Erzeugung von Zusatzinformationen, die die Anordnung der einzelnen Blockmuster in der Blockmaske angeben. Zudem betrifft die Erfindung ein Belichtungsverfahren zur Einzelaufnahme-Teilbelichtung unter Verwendung einer aufgrund der Maskendaten erzeugten Blockmaske, wobei das Belichtungsverfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt: Erzeugung von Belichtungsdaten zur Auswahl eines Blockmusters entsprechend dem zu belichtenden Muster und von Ablenkdaten zur Ablenkung des geformten Strahls an eine Position, an der er auf das ausgewählte Blockmuster fällt, auf der Grundlage von Entwurfsdaten für die integrierten Schaltungen und von Zusatzinformationen sowie Durchführung der Belichtung entsprechend den Belichtungs- und den ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine bei der Elektronenstrahlbelichtung und ähnlichen Verfahren eingesetzte Einzelaufnahme-Teilbelichtungstechnik, bei der eine Vielzahl (als Blockmuster bezeichneter) kleiner Maskenmuster als Belichtungsmuster vorgesehen und die einzelnen kleinen Muster jeweils durch Auswahl der entsprechenden Masken belichtet werden und durch Verbinden der kleinen Muster eine Belichtung des gesamten Musters erfolgt, wobei sich die Erfindung insbesondere auf ein Verfahren zur Bereitstellung von Masken für die kleinen Muster bezieht.

In den vergangenen Jahren hat sich die Halbleitertechnologie in großem Umfang weiterentwickelt, wobei es zu einer erheblichen Verbesserung des Integrationsniveaus und der Funktionalität integrierter Halbleiterschaltungen (ICs) kam. Es ist nun davon auszugehen, daß die Halbleitertechnologie bei der Entwicklung von Technologien in allen industriellen Bereichen, die die Verwendung von Rechnern bzw. eine Datenübertragungssteuerung miteinschließen, eine wesentliche Rolle spielen wird. Das Integrationsniveau von integrierten Schaltungen ist bisher alle zwei bis drei Jahre um das Vierfache angestiegen, wobei sich beispielsweise die Speicherkapazität bei dynamischen Speichern mit wahlfreiem Zugriff (DRAMs) von 1M auf 4M und weiter auf 16M und 256M und schließlich gar auf 1G erhöht hat. Das hohe Integrationsniveau integrierter Schaltungen wurde dabei zum Großteil durch Fortschritte in der Miniaturisierungstechnik bei der Herstellung von Mustern für die Halbleitertechnologie ermöglicht.

Derzeit werden die Grenzen bei Miniaturisierungsverfahren zur Musterherstellung durch die Musterbelichtungsverfahren (Lithographieverfahren) bestimmt. Bei einem Verfahren zur Musterbelichtung kommt mittlerweile eine als Stepper bezeichnete optische Belichtungsvorrichtung zum Einsatz. Bei der optischen Belichtungsvorrichtung wird die erzielbare minimale Linienbreite eines Musters aufgrund der Diffraktionsphänomene durch die Wellenlänge der verwendeten Belichtungslichtquelle begrenzt. Zur Zeit werden ultraviolette Strahlen aussendende Lichtquellen verwendet, wobei es schwierig ist, Licht mit kürzeren Wellenlängen einzusetzen. Um eine feinere Bearbeitung erfolgreich durchführen zu können, plant man daher den Einsatz neuartiger Belichtungsverfahren, die auf den Einsatz optischer Belichtungsvorrichtungen verzichten.

Die Korpuskularstrahlbelichtung und insbesondere die Elektronenstrahlbelichtung ermöglichen eine Herstellung feiner Muster mit einer Linienbreite von weniger als 0,05 µm bei einer Positioniergenauigkeit von 0,02 µm.

Die Korpuskularstrahlbelichtung bietet jedoch eine geringere Durchsatzleistung als der Stepper und gilt somit bisher für die Massenproduktion von hochintegrierten Schaltungen als ungeeignet. Im folgenden wird ein Elektronenstrahl-Belichtungsverfahren beispielhaft näher erläutert.

Die hohe Durchsatzleistung bei einer optischen Belichtungsvorrichtung läßt sich darauf zurückführen, daß hier eine Fotomaske, die das Muster einer kompletten Schicht der integrierten Schaltung wiedergibt, in einem einzigen Aufnahmevorgang belichtet wird. Durch das hohe Integrationsniveau integrierter Schaltungen ist jedoch die Herstellung entsprechender Fotomasken inzwischen sehr schwierig geworden, wobei sich Probleme aufgrund des entsprechend erhöhten Kosten- und Zeitaufwandes bei der Fotomaskenherstellung ergeben.

Bei Elektronenstrahl-Belichtungsverfahren wurden zur Erhöhung der Durchsatzleistung bereits verschiedene Techniken, beispielsweise Verfahren unter Einsatz von Austastaperturanordnungen (BAAs) sowie Einzelaufnahme- Teilbelichtungsverfahren, vorgeschlagen.

Bei der Elektronenstrahlbelichtung läßt sich das gesamte Muster einer Schicht einer integrierten Schaltung nicht in einem einzigen Aufnahmevorgang belichten, so daß hier ein Einzelaufnahme-Teilbelichtungsverfahren zum Einsatz kommt, bei dem das vollständige Muster in eine Vielzahl kleiner Muster unterteilt und eine Vielzahl von Maskenmustern (Blockmustern) vorgesehen wird, die den kleinen Mustern entsprechen und sich zur Belichtung des gesamten Musters miteinander verbinden lassen. Da die Bereitstellung von Blockmustern für alle kleineren Muster nicht nur schwierig ist, sondern auch zu Effizienzeinbußen führt, stellt man dabei nur für diejenigen kleinen Muster Blockmuster bereit, die wiederholt vorkommen, während die übrigen kleinen Muster durch einen feinen Strahl oder mit Hilfe eines später noch genauer beschriebenen Verfahrens zur Belichtung variabler Rechtecke gescannt und belichtet werden. Das Einzelaufnahme-Teilbelichtungsverfahren wird üblicherweise als Blockbelichtungsverfahren bezeichnet und daher auch in der folgenden Beschreibung so genannt.

Im Vergleich zu einem Einzelaufnahme-Belichtungsverfahren, bei dem das gesamte Muster in einem einzigen Aufnahmevorgang belichtet wird, weist das Blockbelichtungsverfahren nur eine geringe Durchsatzleistung auf, wobei jedoch die Kosten und der Zeitaufwand für die Maskenherstellung bei der Blockbelichtung geringer sind. Die Blockbelichtung wird sowohl bei Korpuskularstrahl-Belichtungsverfahren als auch bei Elektronenstrahl-Belichtungsverfahren eingesetzt und eignet sich auch für die optische Belichtung, wobei in der folgenden Beschreibung beispielhaft auf das Elektronenstrahl- Belichtungsverfahren Bezug genommen wird.

Das Diagramm gemäß Fig. 1 zeigt den grundlegenden Aufbau der Optik einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung für die Blockbelichtung. Wie sich Fig. 1 entnehmen läßt, wird ein von einem Elektronenstrahlerzeuger 11 emittierter Elektronenstrahl in einer ersten rechteckigen Apertur 12 geformt und durch eine elektromagnetische Linse oder ein ähnliches Element in einen parallelen Strahl umgewandelt, woraufhin er auf eine Blockmaske 20 fällt und entsprechend dem Muster der Blockmaske geformt wird. Zum Ausblenden des Strahls ist ein durch ein elektrostatisches Ablenkelement gebildetes Sperrelement 14 vorgesehen, das den Strahl nach Passieren der Blockmaske 20 ablenkt. Wird der Strahl abgelenkt, so wird er durch die letzte Apertur 15 ausgeblendet. Wird er hingegen nicht abgelenkt, so passiert er die Apertur 15 und bleibt eingeschaltet. Ein Strahl, der die letzte Apertur 15 passiert hat, wird durch ein Neben-Ablenkelement 16 und ein Haupt-Ablenkelement 17 derart abgelenkt, daß er auf eine bestimmte Position an einer auf einem Tisch befindlichen Probe (Scheibe) 18 fällt. Gleichzeitig werden die Strahlen durch eine (mit einer Spule 19 und einem nicht dargestellten Polschuh ausgestatteten) elektromagnetische Linse auf die Probe 18 fokussiert, wobei die Form des auf die Probe 18 gelenkten Strahls jeweils dem Muster der Blockmaske entspricht. Die beschriebenen Elemente sind in einem Gehäuse angeordnet, das als optische Säule bezeichnet wird, wobei in dem Teil der optischen Säule, durch den der Elektronenstrahl fällt, der Druck soweit reduziert wird, daß ein Unterdruck entsteht.

Die eigentliche Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung umfaßt nicht dargestellte Elektronen-Steuerschaltungen, beispielsweise eine Belichtungs-Steuerschaltung zur Erzeugung eines Signals, das dazu dient, die Auswahl eines von vielen auf einer Blockmaske 20 angeordneten Blockmustern entsprechend einem Belichtungsmuster zu steuern und ein Ablenksignal zu erzeugen, das dem Neben-Ablenkelement 16 und dem Haupt-Ablenkelement 17 zugeführt wird; zudem enthält die Belichtungsvorrichtung eine Treiberschaltung zur Zuführung der Ausgangssignale der genannten Einheiten zu den verschiedenen Bauteilen und eine Tischsteuerschaltung zur Steuerung der Bewegung des Tisches.

Fig. 2A zeigt ein Diagramm zur Erläuterung des Prinzips der Blockbelichtung, während das Diagramm gemäß Fig. 2B der Erklärung des Systems zur Belichtung variabler Rechtecke dient. Wie sich Fig. 2A entnehmen läßt, weist im Blockbelichtungssystem der Strahl nach Passieren einer beispielsweise quadratischen Öffnung 21 die Form dieser Öffnung 21 auf. Der derart geformte Strahl wird durch ein Ablenkelement 22 so abgelenkt, daß er durch eines von mehreren an der Blockmaske 20 vorgesehenen Blockmuster fällt, wobei die Blockmuster, wie sich der Darstellung entnehmen läßt, unterschiedlich geformte Öffnungen aufweisen.

Wie in Fig. 2B gezeigt ist, besitzt auch bei dem System zur Belichtung variabler Rechtecke der Strahl nach Passieren einer ersten quadratischen Öffnung 31 die Form dieser Öffnung 31, wobei er sodann durch ein Ablenkelement 32 abgelenkt wird und auf eine Basis 33 fällt, die eine zweite quadratische Öffnung enthält. Durch Veränderung des durch das Ablenkelement 32 hervorgerufenen Ablenkumfangs wird der Einfallswinkel gegenüber der die zweite Öffnung aufweisenden Basis 33 derart verändert, daß sich die Form des Strahls durch das Passieren der die zweite Öffnung aufweisenden Basis 33 verändert, wodurch sich der Strahl zu einem wunschgemäßen Rechteck formen läßt. Da man das Muster einer integrierten Schaltung jeweils durch die Kombination von Rechtecken herstellen kann, läßt sich durch das System zur Belichtung variabler Rechtecke jedes beliebige Muster einer integrierten Schaltung belichten.

Wie sich der obigen Beschreibung entnehmen läßt, werden für alle sich wiederholenden kleinen Muster der integrierten Schaltung Blockmuster hergestellt, während die Belichtung aller übrigen kleinen Muster mit Hilfe eines anderen Verfahrens erfolgt. Das Verfahren zur Belichtung variabler Rechtecke läßt sich dabei auch zur Erzielung der größtmöglichen Effizienz bei der Belichtung derartiger verbleibender kleiner Muster einsetzen.

Das Diagramm gemäß Fig. 3 zeigt einen Aufbau der Blockmaske 20 einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung. Wie sich dieser Darstellung entnehmen läßt, umfaßt die Blockmaske 20 zwölf Maskenbereiche 41, wobei in jedem Maskenbereich 41 eine Vielzahl von Blockmustern 42 angeordnet ist. An den vier Ecken jedes Maskenbereichs 41 ist jeweils eine Öffnung 43 zur Belichtung variabler Rechtecke vorgesehen. Vergleicht man Fig. 2A mit Fig. 2B, so zeigt sich, daß der Strahlformmechanismus des Blockbelichtungssystems ganz offensichtlich dem des Systems zur Belichtung variabler Rechtecke entspricht. Bei diesem Beispiel werden daher an der Blockmaske 20 Öffnungen 43 zur Belichtung variabler Rechtecke vorgesehen, durch die sich der Strahl zu einem beliebigen Rechteck umformen läßt. Der Strahl kann dabei zur Umformung an eine beliebige Position innerhalb eines Maskenbereichs 41 gelenkt werden, indem man den Maskenbereich 41 entlang der optischen Achse verschiebt. Soll ein anderer Maskenbereich 41 benutzt werden, so wird die Blockmaske 20 durch einen nicht dargestellten Bewegungsmechanismus so bewegt, daß ein anderer Maskenbereich 41 auf der optischen Achse zu liegen kommt.

Während sich die obige Beschreibung auf den grundlegenden Aufbau der Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung für die Blockbelichtung bezieht, wird im folgenden das herkömmliche Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten erläutert, welche das Blockmuster einer Blockmaske beschreiben. Fig. 4 zeigt den Datenflußplan bei einem herkömmlichen Verfahren zur Erzeugung der Masken- und Belichtungsdaten.

Bei der Entwicklung eines integrierten Schaltungsbauteils werden als Zellen bezeichnete Basiselemente für den Entwurf der Schaltung miteinander kombiniert. Zu diesen Zellen gehören beispielsweise bei einer Logikschaltung ein Inverter, ein UMD-Gatter, ein NAND-Gatter, ein ODER-Gatter, ein NOR-Gatter, ein Exklusiv- ODER-Gatter, ein Exklusiv-NOR-Gatter, ein Flip-Flop und eine (durch einen Multiplexer gebildete) Auswahlschaltung. Hingegen gehören zu den Zellen einer analogen Schaltung ein Verstärker, ein Komparator, ein A/D-Wandler und ein D/A-Wandler. Bei einer Speicherschaltung umfassen die Zellen eine Speicherzelle, einen Leseverstärker und einen Dekodierer und die Zellen einer Zentraleinheits-Bausteinschaltung enthalten ein Register und eine Arithmetik-Logik-Einheit (ALE). Zudem werden auch nicht spezifische Zellen, wie etwa Widerstände und Kondensatoren, vorgesehen. Die Zellen werden mit Hilfe von Zellen-Entwurfsmitteln 51 unter Berücksichtigung von Einschränkungen, die sich im Hinblick auf Designregeln, Strategie, die Bauteil-Leistung und die jeweilige Belichtungseinheit ergeben, vorab entworfen und in einer Zellen-Bibliothek 52 abgespeichert. Mit Hilfe von Bauteil-Entwurfsmitteln 53 wird eine Anordnung der Zellen unter Zuhilfenahme der Zellen-Bibliothek 52 sowie eine Verdrahtung zwischen den Zellen erstellt, wodurch man einen Entwurf des gewünschten Hauteils erhält, der in Form von Layout-Daten 54 abgespeichert wird. Die Zellen-Bibliothek 52 stellt dabei das wichtigste Hilfsmittel dar und wird wiederholt zur Entwicklung mehrerer unterschiedlicher Arten von Bauteil-Layouts herangezogen.

Bei der Herstellung eines in der genannten Weise entworfenen Bauteils besteht der erste Schritt nun in der Erzeugung von EB-Daten, die festlegen, wie die Blockmaske herzustellen ist. Dabei werden in einem EB-Datenerzeugungsvorgang 59 das jeweilige Masken-Layout 60 und die Belichtungsdaten 61 auf der Grundlage unterschiedlicher Informationen erzeugt, die unter anderem die Entwurfseinstellung, die jeweilige Schicht und die Entwurfsänderungen 55 sowie die durch das System vorgegebenen Einschränkungen, die durch die Maske vorgegebenen Einschränkungen 56, und die die Maske betreffenden Verfahrenseinstellungen (mask) 57 sowie die die Belichtung betreffenden Verfahrenseinstellungen (exposure) 58 angeben. Dieser Vorgang ist sehr komplex, so daß im folgenden nur auf die Bereiche eingegangen wird, die die Erfindung direkt betreffen.

Bei der Blockmaske 20 ist die Anzahl der gemäß der Darstellung in Fig. 3 in einem Maskenbereich 41 anzuordnenden Blockmuster 42, die ohne eine Bewegung der Maske ausgewählt werden können, auf etwa 100 beschränkt. Das Problem besteht nun in der Festlegung, welches Blockmuster jeweils verwendet werden soll. Die Layoutdaten 54 für die entworfene integrierte Schaltung geben die Muster für die einzelnen Schichten in einer hierarchischen Struktur wieder. Durch Analyse jeder Schicht wird nun eine Vielzahl sich wiederholender Muster extrahiert und unter diesen Mustern unter Berücksichtigung der Wiederholungshäufigkeit ein Blockmuster 42 ausgewählt, das im Maskenbereich 41 angeordnet werden soll. Zudem wird die Position festgelegt, an der das ausgewählte Blockmuster 42 im Maskenbereich 41 anzuordnen ist, wobei wiederum unter anderem die Häufigkeit berücksichtigt wird. Daraufhin wird unter Berücksichtigung der durch das System vorgegebenen Einschränkungen, der die Maske betreffenden Einschränkungen 56 sowie der die Maske betreffenden Verfahrenseinstellinformationen (mask) 57 die Linienbreite des Blockmusters 42bestimmt, um so das Masken-Layout 60 zu erzeugen. Auf der Grundlage dieses Masken-Layouts 60 wird dann die Blockmaske 20 hergestellt. Für die restlichen Maskenbereiche 41 wird eine im nächsten Belichtungsvorgang zu belichtende Schicht bzw. ein Blockmuster für das nächste zu erzeugende Bauteil herangezogen.

Zudem werden auch Belichtungsdaten 61 erzeugt und gespeichert, die dem Masken-Layout 60 zugeordnet sind und Informationen über die Auswahl des jeweiligen Blockmusters und die zugehörigen Informationen zur Ablenkposition umfassen. Die auf diese Weise hergestellte Blockmaske 20 wird auf einer Belichtungseinheit 63 gehaltert und die Belichtung sodann in Abhängigkeit von den Belichtungsdaten 61 durchgeführt.

Ein Speicher enthält eine Vielzahl regelmäßig angeordneter Speicherzellen, die den größten Teil des Belichtungsbereichs ausmachen, so daß sich hier mit dem Blockbelichtungssystem eine hohe Effizienz erzielen läßt. Dementsprechend wurde das Elektronenstrahl-Belichtungsverfahren mit Blockbelichtung auch hauptsächlich zum Zweck der Belichtung von Speicherbauteilen entwickelt, wodurch sich die Durchsatzleistung bei der Belichtung von Speichern auch tatsächlich erheblich verbessert hat.

Trotz der Tatsache, daß bei der optischen Belichtungsvorrichtung die Herstellung der Fotomasken kostspieliger und zeitaufwendiger ist, bietet der Einsatz dieser Vorrichtung bei Speichern, für die dasselbe Bauteil in großer Stückzahl fabriziert werden muß, im Hinblick auf die anfallenden Kosten allerdings die größeren Vorteile, weshalb es eher unwahrscheinlich ist, daß Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtungen zur Herstellung von Speicherbauteilen zum Einsatz kommen.

In den letzten Jahren werden in unterschiedlichen Bereichen hochintegrierte Systemschaltungen verwendet. Da hochintegrierte Systemschaltungen im Vergleich zu Speicherbauteilen in relativ geringer Stückzahl erzeugt werden, stellt hier der Kosten- und Zeitaufwand für die Herstellung der Maske ein großes Problem dar. Die Effizienz eines Einsatzes des optischen Belichtungsverfahrens ist daher in diesem Fall eher zweifelhaft, so daß für die Massenproduktion hochintegrierter Systemschaltungen, anders als bei den Speicherbauteilen, ein Einsatz des Elektronenstrahl-Belichtungsverfahrens mit Blockbelichtung durchaus denkbar ist.

Allerdings kommt es bei hochintegrierten Systemschaltungen häufig vor, daß kleine Stückzahlen und viele unterschiedliche Modelle mit einer kurzen Verfahrenszeit (TAT) angefertigt werden müssen, so daß ein Belichtungsverfahren benötigt wird, das eine hohe Durchsatzleistung bietet und ohne die Erzeugung einer Maske für jedes einzelne Bauteil auskommt. Nun ist es, wie erwähnt, im Rahmen der Elektronenstrahl-Belichtung zwar möglich, alle Muster mit Hilfe des Belichtungsverfahrens für variable Rechtecke zu belichten, ohne daß hierfür Masken erzeugt werden müßten; dieses Verfahren ist jedoch insofern unbrauchbar, als hier eine Vielzahl von Aufnahmevorgängen zur Belichtung des gesamten Musters nötig sind und somit nur eine geringe Durchsatzleistung erzielt wird.

Eine realistische Lösung dieses Problems besteht in der Elektronenstrahl-Blockbelichtung. Die Herstellung der für die Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung verwendeten Blockmaske ist einfacher, als dies bei der in den modernsten Steppern eingesetzten Fotomaske der Fall ist, weil das Verkleinerungsverhältnis der Blockmase etwa 1/50 beträgt, während es bei der Fotomaske bei etwa 1/5 liegt, so daß die Linienbreite bei der Blockmaske größer ist, als bei der Fotomaske. Somit bietet dieses Verfahren große Vorteile im Hinblick auf Kosten und Vorbereitungszeit (d. h. den Lieferzeitpunkt). Allerdings muß hierbei sowohl das Verhältnis der Herstellungskosten der Blockmaske zu den Gesamtproduktionskosten verringert als auch die Verfahrenszeit verkürzt werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Maskendaten für die Einzelaufnahme-Teilbelichtung (Blockbelichtung) zur Herstellung integrierter Schaltungen, wie etwa hochintegrierter Systemschaltungen, zu beschreiben, durch das die integrierten Schaltungen in geringen Stückzahlen, vielen unterschiedlichen Modellen und mit einer kurzen Verfahrenszeit (TAT) erzeugt werden können und sich gleichzeitig das Verhältnis der Herstellungskosten der Blockmaske zu den Gesamtherstellungskosten verringert und die Verfahrenszeit verkürzt; darüber hinaus ist es Aufgabe der Erfindung, ein Belichtungsverfahren unter Einsatz der Maskendaten zu beschreiben.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der Tatsache, daß Entwürfe für integrierte Schaltungen eine Kombination vorab erzeugter, miteinander verdrahteter und als Zellen bezeichneter Basiselemente umfassen.

Ein Aspekt der vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten für eine Blockmaske, die eine Vielzahl von Maskenmustern für die Einzelaufnahme-Teilbelichtung enthält, bei der wenigstens ein Teil des Musters für einen wenigstens teilweise auf der Kombination einer Vielzahl von Basiselementen beruhenden Entwurf einer integrierten Schaltung von Strahlen passiert wird, die dabei durch ausgewählte Blockmuster geformt werden, wobei die ausgestrahlten und gemäß den Mustern geformten Strahlen zur Belichtung miteinander kombiniert werden und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Erzeugung einer Gruppe von Mustern für jede eine Vielzahl von Basiselementen enthaltende Schicht der integrierten Schaltung;
- Analysieren des Grades der Häufigkeit, mit der jedes Basiselement in der integrierten Schaltung eingesetzt wird;
- Auswahl eines für mehrere Blockmuster zu verwendenden Musters aus der Mustergruppe auf der Grundlage des in der Analyse festgestellten Grades der Einsatzhäufigkeit jedes Basiselements;
- Bestimmung eines Masken-Layouts durch Festlegung der Anordnung des ausgewählten Musters in der Blockmaske; und
- Umformung jedes Musters des Masken-Layouts entsprechend den Verfahrensbedingungen sowie Erzeugung der Maskendaten, die die Form mehrerer Blockmuster angeben, bei gleichzeitiger Erzeugung von Zusatzinformationen, die Informationen über die Anordnung der mehreren Blockmuster in der Blockmaske umfassen.

Wie bereits erwähnt, werden beim Stand der Technik die Layout-Daten des Hauteils Schicht für Schicht analysiert, um eine Vielzahl sich wiederholender Muster zu extrahieren, unter denen unter Berücksichtigung u. a. der Wiederholungshäufigkeit ein Blockmuster ausgewählt wird. Ein sich wiederholendes Muster läßt sich problemlos in einem beispielsweise durch eine Speicherzellenanordnung gebildeten Bereich auffinden, bei dem das Vorhandensein eines sich wiederholenden Musters bereits bekannt ist. In anderen Bauteilen, wie etwa Logikschaltungen, analogen Schaltungen und Zentraleinheits-Bausteinen, ist es hingegen sehr schwierig, ein sich wiederholendes Muster an sich zu extrahieren. Dies trifft mit Ausnahme der Speicherzellenanordnung auch auf andere Teile eines Speicherbauteils zu. Hingegen werden bei der vorliegenden Erfindung die Blockmuster entsprechend den für den Bauteilentwurf eingesetzten Zellen (Basiselementen) angeordnet, so daß der Grad der Häufigkeit, mit der jedes Blockmuster erscheint, sich in sehr einfacher Weise durch den Grad der Häufigkeit, mit der die jeweilige Zelle in den Entwurfsdaten Verwendung findet, bestimmen läßt. Zudem läßt sich die Belichtungsposition des der Zelle entsprechenden Blockmusters leicht festlegen.

Die Zelle ist eine Basiseinheit des Bauteilentwurfs, wobei sich auch eine einzige Zelle in einer Vielzahl von Bauteilen einsetzen läßt, so daß bei der Belichtung unterschiedlicher Bauteile eine gemeinsame Nutzung eines einzigen entsprechenden Musters möglich ist. In einem solchen Fall wird, falls nötig, bei der Analyse der Einsatzhäufigkeit einer Zelle eine Analyse des Grades der Häufigkeit durchgeführt, mit der die Zelle in der Vielzahl von Bauteilentwürfen zum Einsatz kommt. Insbesondere bei hochintegrierten Systemschaltungen werden Basiselemente, wie etwa Zentraleinheits-Bausteine, Logikschaltungen, Speicher und analoge Schaltungen, bei denen sich der Einsatzbereich bzw. die Verdrahtung je nach Entwurf ändert, bereits vorab erzeugt, wobei dann beinahe alle verwendeten Zellen gemeinsam genutzt werden. Bei der erfindungsgemäßen Blockmaske legt man dabei für jedes Bauteil eine Kombination fest, die der jeweiligen Kombination der Blockmuster entspricht. Die Verdrahtung kann sich von Hauteil zu Bauteil erheblich unterscheiden, wobei sich allerdings jeweils dieselbe Durchsatzleistung beibehalten läßt, da die Verdrahtung mit Hilfe des Verfahrens zur Belichtung variabler Rechtecke belichtet wird. Beim Stand der Technik ist es hingegen nötig, für jedes einzelne Bauteil ein gesondertes Blockmuster anzugeben.

Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel wird in dem Fall, in dem die Bauteile in mehrere Gruppen klassifiziert werden und sodann der Grad der Häufigkeit analysiert wird, mit der die Elemente jeder Gruppe zum Einsatz kommen, festgestellt, wie häufig die Bauteile der einzelnen Gruppen zum Einsatz kommen, um sodann mehrere den einzelnen Gruppen entsprechende Blockmasken zu erzeugen. Die Klassifikation basiert dabei beispielsweise auf dem Ergebnis der Analyse des Grades der Häufigkeit, mit der jedes Element in einer integrierten Schaltung eingesetzt wird. Bei einer verschiedene Bauteile umfassenden integrierten Schaltung, beispielsweise einer hochintegrierten Systemschaltung, ergibt sich dabei je nach Anwendung ein unterschiedlicher relativer Häufigkeitsgrad der Verwendung der einzelnen Schaltungsbauteile, wobei dann die Klassifikation in mehrere Gruppen entsprechend der jeweiligen Kombination der Bauteile in der integrierten Schaltung erfolgt.

Werden mehrere Blockmasken hergestellt, so bildet man diese beispielsweise in verschiedenen der in Fig. 3 gezeigten Maskenbereiche 41 aus.

Wird die Belichtung unter Verwendung einer Blockmaske durchgeführt, die entsprechend den in der beschriebenen Weise gewonnenen Maskendaten erzeugt wurde, so werden die Belichtungsdaten zur Auswahl des Blockmusters entsprechend dem zu belichtenden Muster und die Ablenkdaten für die Ablenkung des gemäß dem ausgewählten Blockmuster geformten Strahls an eine bestimmte Strahlposition aus den Entwicklungsdaten der integrierten Schaltung und den Zusatzinformationen erzeugt und die Belichtungsoperation entsprechend diesen Belichtungs- und Ablenkdaten durchgeführt.

Die obige Beschreibung betraf die Herstellung der für eines oder mehrere Bauteile optimalen Blockmaske; alternativ hierzu kann man auch eine Vielzahl unterschiedlicher Blockmuster-Sätze vorsehen, die den einzelnen Zellen entsprechen, und dann einen bereits vorhandenen, für das zu belichtende Muster geeigneten Satz auswählen. Außerdem kann man auch vorab ermitteln, ob der jeweilige Satz eine ausreichende Durchsatzleistung ermöglicht, und, sollte dies nicht der Fall sein, stattdessen eine Blockmaske erzeugen.

Im einzelnen betrifft der zweite Aspekt der Erfindung ein Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten für eine Blockmaske, die eine Vielzahl von Blockmustern für die Einzelaufnahme-Teilbelichtung enthält, bei der wenigstens ein Teil des Musters für einen wenigstens teilweise auf der Kombination einer Vielzahl von Basiselementen beruhenden Entwurf einer integrierten Schaltung von Strahlen passiert wird, die dabei durch ausgewählte Blockmuster geformt werden, wobei die ausgestrahlten und gemäß den Mustern geformten Strahlen zur Belichtung miteinander kombiniert werden und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Anordnen eines aus einer Gruppe von Mustern ausgewählten Musters für jede aus einer Vielzahl von Basiselementen bestehende Schicht und Erzeugen einer Vielzahl von Masken-Schichten, die in ihrer Anordnung wenigstens teilweise von der Anordnung des ausgewählten Musters abweichen;
- Zählen des Grades der Häufigkeit, mit der jedes Basiselement in der zu belichtenden integrierten Schaltung eingesetzt wird;
- Festlegung auf der Grundlage des gezählten Häufigkeitsgrades, mit dem jedes Basiselement verwendet wird, welches von mehreren Masken-Layouts optimal ist; und
- Umformen jedes Musters des optimalen Masken-Layouts entsprechend den Verfahrensbedingungen sowie Erzeugen der Maskendaten, die die Form mehrerer Blockmuster angeben.

Alternativ hierzu wird eine Vielzahl von Blockmasken vorab für eine Vielzahl entsprechender Masken-Layouts vorbereitet und unter diesen Blockmasken eine geeignete Blockmaske ausgewählt, die dann zum Einsatz kommt, wobei in einem solchen Fall beispielsweise eine Vielzahl von Blockmasken in den in Fig. 3 gezeigten unterschiedlichen Maskenbereichen 41 ausgebildet wird.

Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 ein Diagramm eines Beispiels für den Aufbau einer Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung des Blockbelichtungstyps;
Fig. 2A ein Diagramm zur Erläuterung des grundlegenden Aufbaus eines Blockbelichtungssystems;
Fig. 2B ein Diagramm zur Erläuterung des grundlegenden Aufbaus eines Systems zur Belichtung variabler Rechtecke;
Fig. 3 ein Diagramm eines Beispiels für eine Blockmaske;
Fig. 4 einen Datenflußplan für die Erzeugung der Masken- und der Belichtungsdaten bei einer herkömmlichen Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung des Blockbelichtungstyps;
Fig. 5 einen Datenflußplan für die Erzeugung der Masken- und der Belichtungsdaten bei der Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung des Blockbelichtungstyps gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Flußdiagramm für das Verfahren gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 einen Datenflußplan für die Erzeugung der Masken- und der Belichtungsdaten bei der Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung des Blockbelichtungstyps gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Figur B ein Diagramm einer Blockmaske, die in jedem Maskenbereich eine Vielzahl von Blockmustergruppen aufweist;
Fig. 9 ein Flußdiagramm des Verfahrens zur Belichtung eines neu entworfenen Bauteils unter Verwendung einer bereits vorhandenen Blockmaske; und
Fig. 10 ein Flußdiagramm des Verfahrens zur Belichtung eines Bauteils, wobei zur Belichtung einer Schicht eine Vielzahl von Maskenbereichen eingesetzt wird.
Im folgenden werden die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Fig. 5 zeigt einen Datenflußplan, der demjenigen gemäß Fig. 4 ähnelt, aber das Verfahren zur Erzeugung des Masken- und der Belichtungsdaten für eine Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft. Dem Flußdiagramm gemäß Fig. 6 läßt sich das mit der Erzeugung der Masken- und der Belichtungsdaten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verbundene Verfahren entnehmen. Das Verfahren zur Erzeugung der Masken- und Belichtungsdaten gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 näher erläutert.
Im Verfahrensschritt 101 werden die Basiselemente (Zellen) in einem Zellen-Entwurfsvorgang 51 unter Berücksichtigung von Einschränkungen entworfen, die sich im Hinblick auf Designregeln, die Strategie, die Bauteil-Leistung und die Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung ergeben. Die Daten, die die verschiedenen Zelltypen angeben, werden sodann in einer Zellen-Bibliothek 52 abgespeichert.
Im Verfahrensschritt 102 wird in einem Bauteil-Entwurfsvorgang 53 eine Kombination der in der Zellen-Bibliothek 52 gespeicherten Zellen festgelegt, für die dann noch eine Verdrahtung angegeben wird, wodurch man Layout-Daten 54 für die einzelnen Bauteile erhält. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß eine hochintegrierte Systemschaltung entworfen und hergestellt werden soll. Für die hochintegrierte Systemschaltung wird vorab eine Grundanordnung mit einem Zentraleinheits-Baustein, einer Logikschaltung, einem Speicher und einer analogen Schaltung vorbereitet und sodann im Entwurfsvorgang das Anwendungsgebiet der genannten Elemente variiert bzw. für diese Elemente eine unterschiedliche Verdrahtung angegeben, wodurch man unter Verwendung einer einzigen Zellen-Bibliothek 52 Entwürfe für eine Vielzahl unterschiedlicher Bauteile erhält, die dann zur Bildung einer eine Vielzahl von Layout-Daten 54 enthaltenden Gruppe 70 herangezogen werden.
Im Verfahrensschritt 103 werden die vielen Layoutdaten 54 der Gruppe 70 in einem Layout-Analysevorgang 74 analysiert und durch Zählen der Häufigkeit, mit der auf jede Zelle Bezug genommen wird, Informationen (Prioritätsinformationen für die Umsetzung zwischen Zelle und Maske) 75 über die Häufigkeit des Einsatzes der Zelle erzeugt. Diese Informationen zeigen dabei die Abfolge der Priorität an, mit der die Umsetzung von Zellen in Masken erfolgt.
Im Verfahrensschritt 104 werden die Basiselemente (Zellen) in einem Zellen-Blockmuster-Umwandlungsvorgang 73 in Blockmuster umgewandelt. Zuerst wird dabei unter Bezugnahme auf die Informationen 75 über die Häufigkeit des Einsatzes der Zelle sowie die Informationen 72 über die beim System bzw. der Maske zu berücksichtigenden Einschränkungen herangezogen und die Zellen bestimmt, die in Masken umzuwandeln sind, um so ein Masken-Layout A76 herzustellen. Bei diesem Vorgang wird unter Bezug auf Entwurfseinstell-/Zielschicht-/Entwurfsänderungs- Informationen 71, die beispielsweise Informationen über die Zielschicht und Entwurfsänderungwerte enthalten, und auf die System-/Maskeneinschränkungs-Informationen 72, die Informationen enthalten, welche sich hauptsächlich auf die Einschränkungen bei Mustern für Blockmasken beziehen, festgelegt, ob die bei einem Blockmuster zu berücksichtigenden Bedingungen bei dem für eine spezifische Schicht vorzusehenden Muster der in eine Maske umzusetzenden Zelle erfüllt sind. Bei einer komplexen Zelle kann dabei beispielsweise das Muster für die Zelle so groß sein, das es nicht in das Blockmuster paßt. In einem solchen Fall wird das Muster für die Zelle beispielsweise durch einen Segmentierungsvorgang auf mehrere Blockmuster aufgeteilt. Im abschließenden Verfahrensschritt werden zum Masken-Layout A76 noch die Verfahrens-änderungsinformationen sowie Dosierinformationen zur Veränderung der Linienbreite entsprechend dem jeweiligen Verfahren hinzugefügt.
Im Verfahrensschritt 105 wird in einem EB-Datenerzeugungsvorgang 79 ein Masken-Layout B hergestellt, das auf dem im Vorgang 76 erzeugten Masken-Layout A sowie den die Maske betreffenden Verfahrens-Einstellinformationen (mask) 77 und den die Belichtung betreffenden Verfahrens-Einstellinformationen (Exp) 78 basiert. Gleichzeitig erzeugt man Maskenlayout-Referenzinformationen 80, die angeben, an welcher Position jedes Blockmuster an der Blockmaske vorzusehen ist. Auf der Grundlage des Maskenlayouts B wird sodann eine Blockmaske 83 hergestellt.
Im Verfahrensschritt 106 werden die den Layoutdaten 54 entsprechenden Belichtungsdaten 82 unter Bezugnahme auf das Maskenlayout B und die Maskenlayout-Referenzinformationen 80 erzeugt. Die Belichtungsdaten 82 enthalten die Ablenkdaten für die Auswahl eines Blockmusters der Blockmaske und die Ablenkdaten zur Ablenkung des Blockmusters auf die gewünschte Strahlposition. Zudem werden durch eine Abstandswirkungskorrektur die Daten hinzuaddiert, die die Einstellung des Belichtungsumfangs ermöglichen.
Im Schritt 107 wird die hergestellte Blockmaske montiert und sodann die Belichtung entsprechend den Belichtungsdaten 82 durchgeführt.
Wie sich der obigen Beschreibung entnehmen läßt, erfolgt im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine Vielzahl sich wiederholender Muster durch Analyse jeder Schicht der Layoutdaten eines jeden Bauteils extrahiert wird, beim ersten Ausführungsbeispiel die Bestimmung einer für ein gewünschtes Muster benötigten Zelle auf der Grundlage der Häufigkeit, mit der diese Zelle in der die Layoutdaten für mehrere Bauteile bildenden Gruppe vorkommt. Die Durchführung der Bestimmung ist dabei erheblich einfacher und es ist zudem möglich, eine gemeinsame Blockmaske für mehrere Bauteile einzusetzen, was besonders bei der Erzeugung der Masken- und Belichtungsdaten für hochintegrierte Systemschaltungen sehr effektiv ist.
Der Datenflußplan gemäß Fig. 7 ähnelt demjenigen gemäß Fig. 5 und betrifft das Verfahren zur Erzeugung der Masken- und Belichtungsdaten bei der Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.
Bei einem Vergleich mit Fig. 5 wird deutlich, daß sich das zweite Ausführungsbeispiel vom ersten Ausführungsbeispiel darin unterscheidet, daß hier Layoutdaten 54 für mehrere Bauteile in mehrere Gruppen 70-1 bis 70-3 klassifiziert werden, wobei sich für jede Gruppe Referenzinformationen 76-1 bis 76-3 für das Maskenlayout A, jeweils ein Maskenlayout B 81-1 bis 81-3 und Referenzinformationen 80-1 bis 80-3 für dieses Maskenlayout erzeugen lassen, wobei dann entsprechend diesen Informationen eine Vielzahl von Blockmasken 83-1 bis 83-3 hergestellt wird.
Heim ersten Ausführungsbeispiel wird eine Blockmaske für die die Layoutdaten 54 für mehrere Bauteile enthaltende Gruppe 70 erzeugt und diese Blockmaske sodann für die Durchführung der Belichtung bei den Bauteilen dieser Gruppe gemeinsam genutzt. Bei einer integrierten Schaltung, die verschiedene Schaltelemente enthält, etwa bei einer hochintegrierten Systemschaltung, werden allerdings unterschiedliche Schaltbereiche häufiger für unterschiedliche Anwendungszwecke eingesetzt. Die Belichtung läßt sich hier dementsprechend unter Umständen effizienter durchführen, wenn man die Layoutdaten 54 für mehrere Bauteile in mehrere Gruppen klassifiziert und dann eine Blockmaske für jede Gruppe herstellt. Die Klassifizierung in Gruppen erfolgt dabei beispielsweise auf der Grundlage des Ergebnisses der Analyse der Häufigkeit, mit der die Zellen in den einzelnen Hauteilen Verwendung finden. Bei einer verschiedene Schaltelemente umfassenden integrierten Schaltung, beispielswiese einer hochintegrierten Systemschaltung, werden, wie bereits erwähnt, unterschiedliche Schaltbereiche häufiger für unterschiedliche Anwendungszwecke eingesetzt, so daß eine Klassifizierung in mehrere Gruppen gemäß der Kombination der Bauteile in der integrierten Schaltung vorgenommen wird.
Werden mehrere Blockmasken hergestellt, so werden in einer Blockmaske 91 mehrere Maskenbereiche 92 bis 94 angeordnet, wie sich dies beispielsweise Fig. 8 entnehmen läßt, und in jedem der drei Maskenbereiche 92 bis 94 werden die Blockmuster dreier Gruppen erzeugt, wodurch ein Wechsel der verwendeten Gruppe auf einfache Weise möglich ist.
Dem Flußdiagramm gemäß Fig. 9 läßt sich der Vorgang zur Auswahl einer Blockmaske bei der Elektronenstrahl-Belichtungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung entnehmen.
Im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel wird jeweils eine Blockmaske für eine Gruppe des entworfenen Bauteils hergestellt. Beim dritten Ausführungsbeispiel werden hingegen vorab mehrere unterschiedliche Sätze von Blockmustern vorbereitet, die den Zellen entsprechen, und sodann ein für das zu belichtende Muster geeigneter Satz ausgewählt, sofern ein solcher Satz vorhanden ist. Ist kein geeigneter Satz vorhanden, so wird eine neue Blockmaske erzeugt, wobei dieser Fall dann dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht, bei dem eine Blockmaske für die Layoutdaten-Gruppe des entworfenen Hauteils erzeugt wird. Im übrigen wird auch bestimmt, ob es wünschenswert ist, die Belichtung für ein neu entwickeltes Hauteil mit einer bereits vorhandenen Blockmaske durchzuführen. Dabei geht man davon aus, daß die Blockmuster jeder Gruppen in jedem der in Fig. 8 gezeigten Maskenbereiche ausgebildet sind.
Im Verfahrensschritt 201 wird das Bauteil mit Hilfe der Zellen-Bibliothek 52 entworfen. Im Verfahrensschritt 202 wird die Häufigkeit gezählt, mit der die einzelnen Zellen im entworfenen Bauteil vorkommen. Im Verfahrensschritt 203 vergleicht man die ermittelte Häufigkeit, mit der die Zellen verwendet werden, mit den Zellen, für die in der bereits bestehenden Blockmaske Blockmuster ausgebildet sind, und wählt einen Maskenbereich aus, der die größte Anzahl an Blockmustern aufweist, die häufig verwendeten Zellen entsprechen. Im Schritt 204 wird bestimmt, ob eine absolut effiziente Belichtung in dem ausgewählten Maskenbereich möglich ist. Bei dieser Bestimmung wird beispielswiese die Gesamtzahl an Ablichtungsvorgängen berücksichtigt, die zur Belichtung mit den gewählten Blockmustern nötig ist. Sobald festgestellt wurde, daß eine absolut effiziente Belichtung möglich ist, geht man zum Verfahrensschritt 206 über, in dem die Belichtung mit Hilfe der Blockmuster im ausgewählten Maskenbereich durchgeführt wird. Stellt man hingegen fest, daß eine wirklich effiziente Belichtung nicht möglich ist, so folgt der Verfahrensschrittt 205, in dem eine neue Blockmaske erzeugt wird.
Wie sich den Erläuterungen entnehmen läßt, werden beim ersten bis dritten Ausführungsbeispiel jeweils die Blockmuster eines einzigen Maskenbereichs zur Belichtung des Musters einer Schicht verwendet, d. h. daß der Maskenbereich nicht durch eine Bewegung der Blockmaske während der Belichtung einer Schicht gewechselt wird. Bei einer hochintegrierten Systemschaltung oder ähnlichen Elementen, die unterschiedliche Arten von Bauteilen, wie etwa einen Zentraleinheits-Baustein, eine Logikschaltung, eine analoge Schaltung und einen Speicher enthalten, kann es jedoch auch vorkommen, daß die Anzahl der in einem Maskenbereich ausgebildeten Blockmuster zur Durchführung einer effizienten Belichtung nicht ausreicht. Ist dies der Fall, so wechselt man während der Belichtung einer Schicht den Maskenbereich, wodurch eine größere Anzahl verschiedener Blockmustertypen eingesetzt werden kann. Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm, dem sich die erwähnte Vorgehensweise bei Verwendung mehrerer Maskenbereiche während der Belichtung entnehmen läßt. Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird im Verfahrensschritt 301 ein Maskenbereich ausgewählt und im Verfahrensschritt 302 die die Blockmuster dieses Maskenbereichs betreffende Belichtung vollständig durchgeführt. Im Schritt 303 wird sodann bestimmt, ob eine Belichtung aller benötigten Blockmuster durchgeführt wurde. Ist dies nicht der Fall, so wechselt man im Schritt 304 in einen anderen Maskenbereich, wobei das Verfahren sodann mit dem Schritt 302 wieder einsetzt.
Aus der obigen Beschreibung läßt sich entnehmen, daß sich gemäß der vorliegenden Erfindung die Kosten der Maskenherstellung für die Belichtung eines feinen Musters mit Hilfe eines Elektronenstrahls oder eines entsprechenden Strahls erheblich verringern lassen, während sich die Belichtungseffizienz beim Einsatz des Einzelaufnahme-Teilbelichtungsverfahrens beibehalten läßt, wobei zudem die Verfahrenszeit von der Fertigstellung des Entwurfs für eine integrierte Schaltung bis zum Abschluß der Bauteilherstellung verkürzt werden kann.

Claims

1. Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten für eine Blockmaske, die eine Vielzahl von Blockmustern für die Einzelaufnahme-Teilbelichtung enthält, bei der wenigstens ein Teil des Musters für einen wenigstens teilweise auf der Kombination einer Vielzahl von Basiselementen beruhenden Entwurf einer integrierten Schaltung von Strahlen passiert wird, die dabei durch ausgewählte Blockmuster geformt werden, wobei die ausgestrahlten und gemäß den Mustern geformten Strahlen zur Belichtung miteinander kombiniert werden und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Erzeugung einer Gruppe von Mustern für jede eine Vielzahl von Basiselementen enthaltende Schicht der integrierten Schaltung;

- Analysieren des Grades der Häufigkeit, mit der jedes Basiselement in der integrierten Schaltung eingesetzt wird;

- Auswahl eines für mehrere Blockmuster zu verwendenden Musters aus der Mustergruppe auf der Grundlage des in der Analyse festgestellten Grades der Einsatzhäufigkeit jedes Basiselements;

- Bestimmung eines Masken-Layouts durch Festlegung der Anordnung des ausgewählten Musters in der Blockmaske; und

- Umformen jedes Musters des Masken-Layouts entsprechend den Verfahrensbedingungen sowie Erzeugen der Maskendaten, die die Form mehrerer Blockmuster angeben, bei gleichzeitiger Erzeugung von Zusatzinformationen, die Informationen über die Anordnung mehrerer Blockmuster in der Blockmaske umfassen.

2. Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend die folgenden Verfahrensschritte:

- Analysieren des Grades der Häufigkeit, mit der jedes Element in mehreren integrierten Schaltungen vorkommt; und

- Erzeugung einer Blockmaske, die Muster umfaßt, welche für die Belichtung mehrerer integrierter Schaltungen verwendet werden können.

3. Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten nach Anspruch 2, weiterhin enthaltend die folgenden Verfahrensschritte:

- Klassifizieren mehrerer integrierter Schaltungen in mehrere Gruppen;

- Analysieren des Grades der Häufigkeit, mit der jedes Element in jeder Gruppe integrierter Schaltungen vorkommt; und

- Erzeugung mehrerer Blockmasken, die den jeweiligen Gruppen entsprechen.

4. Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten nach Anspruch 3, wobei die Klassifizierung mehrerer integrierter Schaltungen in mehrere Gruppen auf der Grundlage des Ergebnisses der Analyse des Grades der Häufigkeit erfolgt, mit der jedes Element in den integrierten Schaltungen vorkommt.

5. Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten nach Anspruch 3, wobei mehrere integrierte Schaltungen durch integrierte Systemschaltungen gebildet werden, die unterschiedliche Bauteile enthalten, und wobei die Klassifizierung mehrerer dieser integrierter Schaltungen in mehrere Gruppen entsprechend der jeweiligen Kombination der Bauteile in den integrierten Schaltungen erfolgt.

6. Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten nach Anspruch 3, wobei mehrere Blockmasken mit Abstand zueinander auf einem einzigen Substrat ausgebildet werden und die jeweils einzusetzende Blockmaske durch einen Auswahlmechanismus ausgewählt werden kann.

7. Belichtungsverfahren zur Einzelaufnahme-Teilbelichtung unter Verwendung einer Blockmaske, die aufgrund der Maskendaten erzeugt wurde, welche in dem Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten für die Einzelaufnahme-Teilbelichtung gemäß Anspruch 1 gewonnen wurden, wobei das Belichtungsverfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:

- Erzeugung von Belichtungsdaten zur Auswahl eines Blockmusters gemäß dem zu belichtenden Muster und von Ablenkdaten zur Ablenkung des geformten Strahls an eine Position, an der er auf das ausgewählte Blockmuster fällt, aufgrund von Entwurfsdaten für die integrierten Schaltungen sowie von Zusatzinformationen; und

- Durchführung der Belichtung entsprechend den Belichtungsdaten und den Ablenkdaten.

8. Verfahren zur Erzeugung von Maskendaten für eine Blockmaske, die eine Vielzahl von Blockmustern für die Einzelaufnahme-Teilbelichtung enthält, bei der wenigstens ein Teil des Musters für einen wenigstens teilweise auf der Kombination einer Vielzahl von Basiselementen beruhenden Entwurf einer integrierten Schaltung von Strahlen passiert wird, die dabei durch ausgewählte Blockmuster geformt werden, wobei die ausgestrahlten und gemäß den Mustern geformten Strahlen zur Belichtung miteinander kombiniert werden und wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

- Anordnen eines Musters, das aus einer Mustergruppe für jede mehrere Basiselemente umfassende Schicht ausgewählt wurde, und Erzeugen einer Vielzahl von Masken-Schichten, die in ihrer Anordnung wenigstens teilweise von der Anordnung des ausgewählten Musters abweichen;

- Zählen des Grades der Häufigkeit, mit der jedes Basiselement in der zu belichtenden integrierten Schaltung eingesetzt wird;

- Bestimmung des optimalen Masken-Layouts unter mehreren Masken-Layouts auf der Grundlage des gezählten Grades der Einsatzhäufigkeit der einzelnen Basiselemente; und

- Umformen jedes Musters des optimalen Masken- Layouts entsprechend den Verfahrensbedingungen sowie Erzeugen der Maskendaten, die die Form mehrerer entsprechender Blockmuster angeben.

9. Belichtungsverfahren für die Einzelaufnahme-Teilbelichtung zur Belichtung wenigstens eines Musters für einen zumindest teilweise durch eine Kombination einer Vielzahl von Basiselementen gebildeten Entwurf einer integrierten Schaltung, wobei zur Belichtung des Musters die ausgesandten Musterstrahlen, die durch das Passieren von unter einer Vielzahl von Blockmustern einer Blockmaske ausgewählten Blockmustern geformt wurden, kombiniert werden und wobei das Belichtungsverfahren die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:

- Anordnen eines Musters, das aus einer Mustergruppe für jede mehrere Basiselemente umfassenden Schicht ausgewählt wurde, und Ausbilden einer Vielzahl von Blockmasken mit Abstand zueinander auf einem einzigen Substrat entsprechend mehrerer Masken-Layouts, die sich in ihrer Anordnung zumindest teilweise vom gewählten Muster unterscheiden, wobei unter den Blockmasken die jeweils zu belichtende Blockmaske ausgewählt werden kann;

- Zählen des Grades der Häufigkeit, mit der jedes Basiselement in der zu belichtenden integrierten Schaltung vorkommt;

- Bestimmen des optimalen Masken-Layouts unter mehreren Masken-Layouts auf der Grundlage des gezählten Grades der Einsatzhäufigkeit jedes Basiselements;

- Auswahl einer zu verwendenden Blockmaske auf der Grundlage des ermittelten optimalen Masken- Layouts und der Verfahrensbedingungen; und

- Belichten der integrierten Schaltung unter Verwendung der ausgewählten Blockmaske.