DE102009004392A1

DE102009004392A1 - Datenerzeugungsverfahren für Halbleitervorrichtung und Elektronenstrahlbelichtungssystem

Info

Publication number: DE102009004392A1
Application number: DE102009004392A
Authority: DE
Inventors: Kozo Kawasaki-shi Ogino; Hiromi Kawasaki-shi Hoshino
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-01-18
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2029-01-09
Also published as: DE102009004392B9; DE102009004392B4; TW200935498A; TWI398906B; US20090187878A1; JP2009170743A; US8429573B2; JP5205983B2

Abstract

Ein Verfahren enthält: das Erzeugen von Elektronenstrahlbelichtungsdaten, die zur Elektronenstrahlbelichtung verwendet werden, von Konstruktionsdaten einer Halbleitervorrichtung; das Extrahieren von Differentialinformationen, die eine Differenz angeben in der Form zwischen einem Elektronenstrahlbelichtungsmuster, das durch Elektronenstrahlbelichtung auf der Basis der Elektronenstrahlbelichtungsdaten auf einem Substrat gebildet wird, und einem Photobelichtungsmuster, das durch Photobelichtung auf der Basis der Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung auf dem Substrat gebildet wird; das Bestimmen, ob die Größe der Differenz in der Form zwischen dem Elektronenstrahlbelichtungsmuster und dem Photobelichtungsmuster innerhalb eines vorbestimmten Referenzwertes liegt; das Erfassen von formveränderten Belichtungsdaten durch Verändern der Form des Musters der Elektronenstrahlbelichtungsdaten gemäß den Differentialinformationen und Aktualisieren der Elektronenstrahlbelichtungsdaten; und das Wiederholen der Differentialextraktion, der Bestimmung und der Aktualisierung, wenn die Größe der Differenz außerhalb des vorbestimmten Referenzwertes liegt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2008-8709 , eingereicht am 18. Januar 2008, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme inkorporiert ist, und beansprucht deren Priorität.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die hierin erörterten Ausführungsformen beziehen sich auf eine Datenerzeugungstechnik zur Elektronenstrahlmusterung.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Bei einem Lithographieprozess wird bei einem Massenproduktionsprozess, bei dem eine große Menge an Halbleitervorrichtungen produziert wird, im Allgemeinen eine Photobelichtungstechnik eingesetzt. In den letzten Jahren hat sich jedoch durch die Miniaturisierung und das sehr funktionsbedingte Merkmal von Halbleitervorrichtungen die Anzahl von Elementen erhöht, die auf eine einzelne Halbleitervorrichtung montiert werden, und als Resultat wird die Herstellung eines Retikels, das zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen erforderlich ist, immer schwieriger. Zunehmende Kosten und zunehmende Zeit zum Herstellen eines Retikels sind große Hindernisse für den Erfolg im Halbleitervorrichtungsgeschäft. Wenn allerdings eine hochproduktive Photobelichtungstechnik für die Massenproduktion verwendet wird und eine Elektronenstrahlbelichtungstechnik, die kein kostspieliges Retikel erfordert, für die Produktion im kleinen Umfang wie etwa für ein Entwicklungsprobestück (ES) zum Einsatz kommt, kann eine Arbeitsbelastung beim Herstellen eines Retikels vermieden werden.
Wenn jedoch verschiedene Belichtungstechniken verwendet werden, koinzidieren resultierende Formen von Resistmustern auf Grund einer Differenz in der physischen Erscheinung nicht miteinander. Dies erfordert eine Veränderung von Bedingungen und/oder Parametern bei Prozessen, die dem Lithographieprozess folgen, und zusätzlich ist das Problem vorhanden, dass Halbleitervorrichtungen verschiedene Charakteristiken haben, oder dergleichen. Aus diesem Grund wird selbst für Produkte im kleinen Umfang zum Herstellen von Halbleitervorrichtungen oft eine Photobelichtungstechnik eingesetzt, die ein hergestelltes Retikel benötigt.
Im Hinblick auf das obige Problem ist es denkbar, im Voraus eine Konstruktionsdatenbibliothek zur Elektronenstrahlbelichtung vorzubereiten, in der eine durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Form mit einer durch Photobelichtung verarbeiteten Form koinzidiert, einen Posten der Elektronenstrahldaten entsprechend den eingegebenen Konstruktionsdaten von der Konstruktionsdatenbibliothek zur Elektronenstrahlbelichtung zu selektieren und die eingegebenen Konstruktionsdaten durch die entsprechenden Elektronenstrahldaten zu ersetzen, um dadurch Elektronenstrahlbelichtungsdaten zu erzeugen. Falls jedoch solch eine Prozedur zum Einsatz kommt, wird die Musterform von Konstruktionsdaten zur Elektronenstrahlbelichtung komplex, und deshalb kann möglicherweise die Arbeit zum Erzeugen von Belichtungsdaten zunehmen. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Technik zum Erzeugen von Elektronenstrahlbelichtungsdaten vorzusehen, durch die eine Zunahme der Arbeitsbelastung zum Erzeu gen von Belichtungsdaten unterdrückt wird und die durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Form an die durch Photobelichtung verarbeitete Form mit einer kleineren Rechenbelastung angenähert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist es daher eine Aufgabe, ein Datenerzeugungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung vorzusehen. Gemäß einem Aspekt der Ausführungsformen ist ein Datenerzeugungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung vorgesehen. Das Datenerzeugungsverfahren enthält: einen Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsschritt zum Erzeugen von Elektronenstrahlbelichtungsdaten, die zur Elektronenstrahlbelichtung verwendet werden, von Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung; einen Differentialextraktionsschritt zum Extrahieren von Differentialinformationen, die eine Differenz angeben zwischen der Form eines Elektronenstrahlbelichtungsmusters, das durch Elektronenstrahlbelichtung auf der Basis der Elektronenstrahlbelichtungsdaten auf einem Substrat gebildet wird, und der Form eines Photobelichtungsmusters, das durch Photobelichtung auf der Basis der Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung auf dem Substrat gebildet wird; einen Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob die Größe der Differenz zwischen der Form des Elektronenstrahlbelichtungsmusters und der Form des Photobelichtungsmusters innerhalb eines vorbestimmten Referenzwertes liegt; einen Aktualisierungsschritt zum Erfassen von formveränderten Belichtungsdaten durch das Verändern der Form des Musters der Elektronenstrahlbelichtungsdaten gemäß den Differentialinformationen, um die Elektronenstrahlbelichtungsdaten zu aktualisieren; und einen Steuerschritt zum Wiederholen des Differentialextraktionsschrittes, des Bestimmungsschrittes und des Aktualisierungsschrittes, wenn die Größe der Differenz außerhalb des vorbestimmten Referenzwertes liegt.
Das Ziel und die zustande kommenden Ausführungsformen werden durch die Elemente und Kombinationen realisiert und erreicht, die in den Ansprüchen besonders angegeben sind.
Es versteht sich, dass sowohl die obige allgemeine Beschreibung als auch die folgende eingehende Beschreibung als Beispiel und Erläuterung dienen und die Ausführungsformen, wie beansprucht, nicht beschränken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Ansicht, die ein erstes Verfahren zum Erzeugen von Elektronenstrahlbelichtungsdaten schematisch zeigt.
2 ist eine Ansicht, die die Systemkonfiguration eines Belichtungssystems zeigt.
3 ist eine Ansicht, die einen Ablauf der Erzeugung von Elektronenstrahlbelichtungsdaten gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
4A sind Beispiele für Muster, die durch Konstruktionsdaten, einen Lichtintensitätssimulator und einen Elektronenstrahlbelichtungssimulator erhalten werden.
4B ist ein Beispiel für eine Form, die durch eine SUB-Operation erhalten wird, durch die das durch Photobelichtung gebildete Muster von dem durch Elektronenstrahlbelichtung gebildeten Muster subtrahiert wird.
4C ist ein Beispiel für eine Form, die durch eine SUB-Operation erhalten wird, durch die das durch Elektronen strahlbelichtung gebildete Muster von dem durch Photobelichtung gebildeten Muster subtrahiert wird.
5 ist ein Beispiel für ein Differentialmuster.
6 ist eine Ansicht, die die Datenstruktur einer Differentialmusterspeichertabelle zeigt, die ein Differentialmuster speichert.
7 ist ein Flussdiagramm, das die Einzelheiten eines Elektronenstrahlbelichtungsdatenkorrekturprozesses zeigt.
8A–8D sind Ansichten, die Veränderungen im Muster zeigen, die aus dem Elektronenstrahlbelichtungsdatenkorrekturprozess resultieren.
9 ist ein Datenbeispiel für eine Differentialkorrekturtabelle.
10A ist eine Ansicht, die das Konzept eines Prozesses zeigt, der an Minus-Bewegungsseiten ausgeführt wird.
10B ist eine Ansicht, die das Konzept eines Prozesses zeigt, der an Plus-Bewegungsseiten ausgeführt wird.
10C ist eine Ansicht, die das Resultat der Bewegung der Seiten beim ersten Mal zeigt.
10D ist eine Ansicht, die das Resultat der Bewegung der Seiten beim zweiten Mal zeigt.
11 ist eine Ansicht, die den Prozessablauf zeigt, bei dem Elektronenstrahlbelichtungsdaten mit einem begrenzten Korrekturziel korrigiert werden.
12 ist ein Beispiel für Korrekturzielinformationen.
13 ist ein Datenbeispiel für eine Korrekturzielspezifikationstabelle.
14 ist eine Ansicht, die den Ablauf eines Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsprozesses gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine Datenerzeugungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform (die im Folgenden als Ausführungsform bezeichnet ist) der Erfindung beschrieben. Die Konfigurationen der folgenden Ausführungsform dienen der Erläuterung, und die Aspekte der Erfindung sind nicht auf die Konfigurationen der Ausführungsformen beschränkt.
Prozessüberblick
Die Datenerzeugungsvorrichtung erzeugt Elektronenstrahlbelichtungsdaten, die verwendet werden, wenn ein Muster auf dem Substrat einer Halbleitervorrichtung verarbeitet wird. Die Datenerzeugungsvorrichtung erzeugt jedoch die Elektronenstrahlbelichtungsdaten, wodurch die Form eines durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Musters an die Form eines durch Photobelichtung verarbeiteten Musters angenähert wird.
Erstes Verfahren
1 zeigt schematisch ein erstes Verfahren zum Erzeugen solcher Elektronenstrahlbelichtungsdaten. Hier werden die Konstruktionsdaten so verarbeitet, dass die Form eines durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Musters an die Form eines durch Photobelichtung verarbeiteten Musters angenähert wird. Daher kopiert die Datenerzeugungsvorrichtung zuerst die Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung, um eine Konstruktionsdatenbibliotheksdatei für die Elektronenstrahlbelichtung zu erstellen (S1). Die Konstruktionsdaten enthalten Zellenbibliotheksdaten, Verdrahtungsdaten für Verdrahtungsschichten und Durchgangslochdaten.
Die Zellenbibliotheksdaten sind zum Beispiel ein Satz von polygonalen Mustern, die Elemente wie beispielsweise Transistoren darstellen. Die Verdrahtungsdaten sind meistens auch als polygonale Muster definiert. Zusätzlich sind die Durchgangslochdaten zum Beispiel Muster, die als Rechteck definiert sind. Diese Zellenbibliotheksdaten, Verdrahtungsdaten und Durchgangslochdaten sind jeweilig Identifikationsinformationen zugeordnet, die als Hierarchiename oder Verdrahtungsinformation bezeichnet werden. Die Identifikationsinformationen werden auch Zellenname genannt.
Der Hierarchiename oder die Verdrahtungsinformation ist in einer Datendatei, die die Konstruktionsdaten darstellt, eindeutig definiert. Somit ist es möglich, ein Muster durch Bezugnahme auf den Hierarchienamen oder die Verdrahtungsinformation anzuordnen. Zusätzlich kann eine neue Komponente durch Bezugnahme auf den Hierarchienamen oder die Verdrahtungsinformation definiert werden. Das Layoutmuster der Halbleitervorrichtung kann durch eine Kombination jener Komponenten konfiguriert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird beim Kopieren der Präfix "E" zu diesen Hierarchienamen hinzugefügt, so dass die erhaltenen Daten von den ursprünglichen Daten unterschieden werden können und den ursprünglichen Daten entsprechen können.
Als Nächstes führt die Datenerzeugungsvorrichtung zwei Typen eines Belichtungsdatenerzeugungsprozesses an einer Belichtungszielschicht in den Konstruktionsdaten aus. Ein Prozess ist die Eingabe der Konstruktionsdaten zum Erzeugen von Photobelichtungsdaten (S2). Dieser Prozess ist zum Beispiel derselbe wie der Belichtungsdatenerzeugungsprozess zum Herstellen eines Retikels. Durch den obigen Prozess werden die Photobelichtungsdaten in einer Photobelichtungsdatenspeichereinheit 1 der Datenerzeugungsvorrichtung gespeichert.
Der andere Prozess ist das Ersetzen eines Abschnittes der Konstruktionsdaten durch Elektronenstrahlbelichtungskonstruktionsdaten, um Elektronenstrahlbelichtungsdaten zu erzeugen (S3). Durch den obigen Prozess werden die Elektronenstrahlbelichtungsdaten in einer Elektronenstrahlbelichtungsdatenspeichereinheit 2 der Datenerzeugungsvorrichtung gespeichert.
Bei den Prozessen von S2 und S3 führt die Datenerzeugungsvorrichtung eine Blindmustererzeugung zur Planarisierung auf einer Belichtungsschicht aus, die die Blindmustererzeugung erfordert. Ferner führt die Datenerzeugungsvorrichtung bei dem Photobelichtungsdatenerzeugungsprozess bei S2 eine Datenverarbeitung aus, die zum Erzeugen von Belichtungsdaten zum Herstellen eines Retikels erforderlich ist, wie etwa eine optische Proximity-Korrektur, eine lokale Streulichtkorrektur (engl.: local flare correction) oder eine Microloading-Effekt-Korrektur zum Berücksichtigen des Einflusses des Ätzens.
Zusätzlich führt die Datenerzeugungsvorrichtung bei dem Prozess zum Erzeugen der Elektronenstrahlbelichtungsdaten bei S3 eine Proximity-Korrektur, eine Stitching-Korrektur, eine Microloading-Effekt-Korrektur zum Berücksichtigen des Einflusses des Ätzens oder dergleichen durch.
Als Nächstes setzt die Datenerzeugungsvorrichtung Belichtungsintensitätssimulationen durch Photobelichtung und durch Elektronenstrahlbelichtung an den jeweilig erzeugten Posten von Belichtungsdaten ein und gibt dann die jeweiligen Formen auf dem Halbleitersubstrat als Musterdaten aus (S4 und S5).
Als Resultat des Prozesses bei S4 werden Waferformdaten 1A erzeugt, die durch Photobelichtung verarbeitet werden. Die Waferformdaten 1A, die durch Photobelichtung verarbeitet werden, sind Daten, die die Form simulieren, die durch Photobelichtung gebildet wird. Bei der Photobelichtung wird ein Retikel von den Photobelichtungsdaten hergestellt, und wenn das Muster auf dem Retikel auf das Halbleitersubstrat unter Verwendung von Licht übertragen wird, wird ein Muster in einem Resist gebildet, das auf das Halbleitersubstrat aufgetragen wurde. Eine Speichereinheit, die die Waferformdaten 1A speichert, die durch Photobelichtung verarbeitet werden, entspricht einer Photobelichtungsmusterspeichereinheit gemäß den Aspekten der Erfindung. Die Speichereinheit ist zum Beispiel auf einer Festplatte gebildet.
Zusätzlich werden als Resultat des Prozesses bei S5 Waferformdaten 2A erzeugt, die durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitet werden. Eine Speichereinheit, die die Waferformdaten 2A speichert, die durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitet werden, entspricht einer Elektronenstrahlbelichtungsmusterspeichereinheit gemäß den Aspekten der Erfindung. Die Waferformdaten 2A, die durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitet werden, sind Daten, die die Form simulieren, die durch Elektronenstrahlbelichtung gebildet wird. Bei der Elektronenstrahlbelichtung wird, wenn ein Elektronenstrahl auf das Halbleitersubstrat gemäß den Elek tronenstrahlbelichtungsdaten eingestrahlt wird, ein Muster in einem Resist gebildet, das auf das Halbleitersubstrat aufgetragen wurde. Die Speichereinheit ist zum Beispiel auch auf einer Festplatte gebildet.
Hier wird ein Lichtintensitätssimulator für die Photobelichtungsdaten verwendet. Die Datenerzeugungsvorrichtung ermittelt das Fouriersche Integral einer Rechenmodellformel (Yeungsches Modell) eines optischen Bildes auf der Basis der Theorie einer teilkohärenten Bilderzeugung bezüglich einer Brennweite auf einer Pupillenebene und einer komplexen Amplitudentransmissionsgradverteilung und quadriert dann den ermittelten Wert, um dadurch das optische Bild auf dem Halbleitersubstrat zu erfassen. Ferner berechnet die Datenerzeugungsvorrichtung eine Lichtintensitätsverteilung auf dem Halbleitersubstrat von einer Intensitätsverteilung im Resist (Macksches Modell), wobei Reflexionen auf einem Resistfilm und einem Basissubstrat berücksichtigt werden. Dann berechnet die Datenerzeugungsvorrichtung eine Resistform, die belichtet und entwickelt wird, durch das Zeichnen von Konturen der Lichtintensitätsverteilung. Die Verarbeitung des Lichtintensitätssimulators ist wohlbekannt, und daher werden deren Einzelheiten weggelassen.
Ferner berechnet die Datenerzeugungsvorrichtung eine Absorptionsenergieverteilung durch Simulation mit dem Elektronenstrahlbelichtungssimulator für die Elektronenstrahlbelichtungsdaten. Dann gibt die Datenerzeugungsvorrichtung die Formdaten auf dem Halbleitersubstrat aus, wofür die Konturen der Absorptionsenergieintensität gemustert werden. Hier berechnet die Datenerzeugungsvorrichtung die Stellen eintretender Elektronen innerhalb eines Probestücks durch das Monte-Carlo-Verfahren, Streuwinkel der Elektronen durch die geschirmte Rutherfordsche Streuformel (engl.: screened Rutherford scattering formula) und einen Energieverlust durch die Bethesche Stopping-Power-Formel. Des Weiteren erhält die Datenerzeugungsvorrichtung, als Funktion der Position, die Absorptionsenergieverteilung pro Einheitsbereich in dem Resist. Dann konvertiert die Datenerzeugungsvorrichtung die Absorptionsenergieverteilung in eine Lösungsratenverteilung bezüglich einer Entwicklungslösung, um schließlich die Resistform zu berechnen, die belichtet und entwickelt wird. Der Elektronenstrahlbelichtungssimulator ist wohlbekannt, und daher werden seine Einzelheiten weggelassen.
Dann vergleicht die Datenerzeugungsvorrichtung die jeweiligen Posten von Formdaten miteinander, um dadurch ein Differentialmuster zu extrahieren (S6). Ein Vergleichsverfahren kann eine SUB-Operation bei der graphischen Operation zwischen den durch Photobelichtung verarbeiteten Formdaten und den durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Formdaten ausführen.
Es sei erwähnt, dass in der obigen Beschreibung derselbe Prozess wie der Belichtungsdatenerzeugungsprozess zum Herstellen eines Retikels bei dem Prozess bei S2 ausgeführt wird. Der Prozess bei S2 ist jedoch nicht auf den Belichtungsdatenerzeugungsprozess zum Herstellen eines Retikels beschränkt. Es ist lediglich notwendig, dass der Prozess die Konstruktionsdaten in Daten in einem Schnittstellenformat konvertiert, die dem Photobelichtungssimulator zuschreibbar sind. Ferner wird der Prozess zum Erzeugen der Elektronenstrahlbelichtungsdaten als Prozess bei S3 ausgeführt. Der Prozess bei S3 ist jedoch nicht auf den Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsprozess beschränkt. Es ist lediglich notwendig, dass der Prozess die Konstruktionsdaten in Daten in einem Schnittstellenformat konvertiert, die dem Elektronenstrahlbelichtungssimulator zuschreibbar sind.
Als Nächstes bestimmt die Datenerzeugungsvorrichtung, ob das Differential einen zulässigen Wert überschreitet (S7). Das heißt, die Datenerzeugungsvorrichtung hält den zulässigen Wert (Grenzwert) in Bezug auf die Bestimmung, ob es sich um das Differential handelt, und bestimmt, falls das Differential den zulässigen Wert überschreitet, dass ein Differential vorhanden ist. Ein Wert, der einen Bereich repräsentiert, in dem eine Formdifferenz des Resistmusters innerhalb von zulässigen Prozessabweichungen liegt, und ein Wert, der einen Bereich repräsentiert, der eine charakteristische Differenz nicht beeinflusst, werden extern als zulässiger Wert spezifiziert. Es dürfte reichen, einen empirischen Wert, der durch den tatsächlichen Halbleiterprozess erhalten wird, oder einen experimentellen Wert als zulässigen Wert festzulegen.
Falls als Resultat des Vergleichs kein Differential erkannt wird (JA bei S7), registriert die Datenerzeugungsvorrichtung eine Konstruktionsdatenbibliotheksdatei für die Elektronenstrahlbelichtung in der Konstruktionsdatenbibliothek für die Elektronenstrahlbelichtung und erstellt eine Hierarchiename/Verdrahtungsinformation-Verwaltungstabelle für die Elektronenstrahlbelichtung, für die der Hierarchiename aus den Konstruktionsdaten für die Elektronenstrahlbelichtung extrahiert wird (S9). In diesem Fall werden die Differentialdaten nicht verwendet. Die Hierarchiename/Verdrahtungsinformation-Verwaltungstabelle für die Elektronenstrahlbelichtung hat drei Elemente, die durch den Hierar chienamen/die Verdrahtungsinformation, eine Adresse und eine Datengröße spezifiziert sind. Der Hierarchiename/die Verdrahtungsinformation ist ein eindeutiger Name innerhalb der Konstruktionsdaten zum Identifizieren einer Hierarchie oder Verdrahtungsinformation. Die Adresse ist eine Adresse in einer Datei, die die Konstruktionsdaten speichert. Die Datengröße ist eine Datengröße der Musterdaten, die das Muster einer Schicht oder Verdrahtung definieren. Daher greift die Datenerzeugungsvorrichtung, wenn der Hierarchiename gegeben ist, auf die Hierarchiename/Verdrahtungsinformation-Verwaltungstabelle für die Elektronenstrahlbelichtung zu, um dadurch eine Kopfadresse und Datengröße der Musterdaten erfassen zu können, die das Muster definieren, das dem Hierarchienamen zugeordnet ist, und das entsprechende Muster lesen zu können.
Die Konstruktionsdatenbibliothek für die Elektronenstrahlbelichtung wird, wie oben beschrieben, genauso verwaltet, unter der Bedingung, dass die Konstruktionsdatenbibliothek zum Beispiel nach Technologieknoten oder nach Leistungsmerkmalen der Vorrichtungen korrigiert und verwaltet wird. Das heißt, dass es lediglich erforderlich ist, die Konstruktionsdatenbibliothek für die Elektronenstrahlbelichtung für jeden Technologieknoten oder jedes Leistungsmerkmal der Vorrichtung separat vorzubereiten.
Falls das Differential erkannt wird (NEIN bei S7), korrigiert die Datenerzeugungsvorrichtung die Konstruktionsdaten für die Elektronenstrahlbelichtung gemäß den Differentialdaten (S8).
Darüber hinaus aktualisiert die Datenerzeugungsvorrichtung die Konstruktionsdaten für die Elektronenstrahlbelichtung mit den korrigierten Konstruktionsdaten und erzeugt die Elektronenstrahlbelichtungsdaten wieder unter Verwendung der aktualisierten Konstruktionsdaten. Dann wiederholt die Datenerzeugungsvorrichtung die Prozesse bei S3 und S5 bis S8, bis das Differential eliminiert ist.
Zweites Verfahren
Bei dem ersten Verfahren werden die Konstruktionsdaten für die Elektronenstrahlbelichtung unter Verwendung der Differentialdaten zwischen den durch Photobelichtung verarbeiteten Waferformdaten 1A und den durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Waferformdaten 2A aktualisiert. Das heißt, die Konstruktionsdaten werden unter Verwendung der Differentialdaten aktualisiert. Als Resultat wird wieder der Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsprozess (Prozess bei S3) ausgeführt.
Jedoch ist die Musterform der mit den Differentialdaten aktualisierten Konstruktionsdaten komplexer als bei den ursprünglichen Konstruktionsdaten. Somit tendieren die Elektronenstrahlbelichtungsdaten 2, die von den aktualisierten Konstruktionsdaten erzeugt werden, zu einer umfangreicheren Datengröße. Zusätzlich ist eine Last auf einem Computer, der den Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsprozess (Prozess bei S3) ausführt, wahrscheinlich schwer.
Also werden bei dem zweiten Verfahren die Elektronenstrahlbelichtungsdaten 2 unter Verwendung der Differentialdaten zwischen den durch Photobelichtung verarbeiteten Waferformdaten 1A und den durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Waferformdaten 2A direkt korrigiert. In diesem Fall wird nur der Abschnitt der Elektronenstrahlbelichtungsdaten 2, der mit den Differentialdaten benachbart ist, ein Korrekturziel bilden.
Da die Elektronenstrahlbelichtungsdaten direkt korrigiert werden, ist es zusätzlich nicht erforderlich, verschiedenartige Typen der Korrektur für die Elektronenstrahlbelichtung, das heißt zum Beispiel verschiedenartige Korrekturprozesse, die bei der Elektronenstrahlbelichtung erforderlich sind, einschließlich eines Dosiskorrekturprozesses, auf dem Wafer wieder auszuführen. Das heißt, da verschiedenartige Typen des Korrekturprozesses ausgeführt werden, bevor das Muster in eine komplexe Form korrigiert wird, wird eine Last bei diesen Korrekturprozessen im Vergleich zu dem obigen ersten Verfahren reduziert.
Da gemäß dem zweiten Verfahren der Dosiskorrekturprozess für die Elektronenstrahlbelichtungsdaten nicht wieder ausgeführt wird, muss jedoch eine Abweichung in der Verteilung der Dosis vor und nach der Korrektur so weit wie möglich reduziert werden. Wenn eine Verteilung in der Dosis abweicht, schwankt der Einfluss der Rückstreuung, bei der ein Elektronenstrahl, der in das Resist eintritt, auf dem Substrat reflektiert wird und sich innerhalb eines Bereiches mit einem Radius von mehreren zehn Mikrometern ausbreitet. Als Ergebnis schwankt eine resultierende Dimension des umliegenden Musters. Dadurch sind auch Korrekturen an dem umliegenden Muster erforderlich, und die Datenverarbeitungszeit nimmt zu. Also ist in der Datenerzeugungsvorrichtung die korrigierte Dosis, die bei dem Dosiskorrekturprozess festgelegt wird, feststehend, und es wird nur die Form verändert. Eine Zielform zwischen der Elektronenstrahlbelichtung und der Photobelichtung ist ursprünglich dieselbe, so dass auch dann, wenn die Form des Elektronenstrahlbelichtungsmusters verändert wird, um der resultierenden Form zu entsprechen, die durch Photobelichtung gebildet wird, der Bereich des Musters nicht groß abweicht. Durch Verändern der Form derart, um Schwankungen im Bereich auf das kleinstmögliche Maß zu reduzieren, ist es jedoch möglich, die Nebenwirkung auf die Umgebung zu verringern.
Das heißt, das zweite Verfahren reduziert den Einfluss auf eine Verteilung der Dosis und korrigiert die Elektronenstrahlbelichtungsdaten partiell, so dass die Form des Musters nach der Elektronenstrahlbelichtung an die der Photobelichtung maximal angenähert ist, ohne den Dosiskorrekturprozess an den Elektronenstrahlbelichtungsdaten wieder auszuführen. Dadurch wird eine Last auf dem Computer reduziert, während das erste Korrekturresultat für die Elektronenstrahlbelichtungsdaten effektiv gewahrt wird, und die Elektronenstrahlbelichtung wird in der Form des Musters implementiert, das jenem der Photobelichtung nahe kommt.
Erste Ausführungsform
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine Ausführungsform des zweiten Verfahrens beschrieben.
Hardwarekonfiguration
2 ist eine Ansicht, die die Systemkonfiguration des Belichtungssystems zeigt. Das Belichtungssystem enthält, wie in 2 gezeigt, eine Datenerzeugungsvorrichtung 11 und eine Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung 12. Die Datenerzeugungsvorrichtung 11 erzeugt Elektronenstrahlbelichtungsdaten von Daten einer elektronischen Vorrichtung, die in einer LSI-CAD 10 erzeugt werden. Die Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung 12 führt eine Elektronenstrahl belichtung gemäß den erzeugten Elektronenstrahlbelichtungsdaten aus.
Die Datenerzeugungsvorrichtung wird auf solch eine Weise implementiert, dass ein Datenerzeugungsprogramm auf einem typischen Computer wie etwa einem Personalcomputer oder einem Server ausgeführt wird. Die Computer dieses Typs haben jeweils eine CPU, einen Speicher, eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle, eine Anzeigevorrichtung, eine Festplatte, eine Kommunikationsschnittstelle mit einem Netz, ein Laufwerk für ein lösbares tragbares Speichermedium und dergleichen. Komponenten und Operationen solcher Computer sind weit und breit bekannt, und daher wird deren Beschreibung weggelassen.
Die Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung, die durch die Datenerzeugungsvorrichtung verarbeitet werden, können auf demselben Computer wie dem der Datenerzeugungsvorrichtung verwaltet und gespeichert werden. Ferner kann die Datenerzeugungsvorrichtung ein Computersystem durch Verknüpfung mit einem anderen Computer konfigurieren. Das kann zum Beispiel ein anderer Computer sein, der die Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung erzeugt und verwaltet. Es ist lediglich erforderlich, dass die Datenerzeugungsvorrichtung auf die Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung, die durch solch einen anderen Computer verwaltet werden, zum Beispiel über ein Netz zugreifen kann. Zusätzlich kann die Datenerzeugungsvorrichtung an der Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung installiert sein. Die Datenerzeugungsvorrichtung kann zum Beispiel ein Computer sein, der mit einem Steuercomputer integriert ist, der die Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung steuert.
Verschiedenartige Korrekturprozesse
Die Datenerzeugungsvorrichtung erhält die Formen der Resistmuster durch Photobelichtungssimulation und Elektronenstrahlbelichtungssimulation. In diesem Fall werden verschiedenartige Typen der Korrektur, die gegenwärtig allgemein ausgeführt werden, an einem Retikelmuster vorgenommen, das bei der Photobelichtungssimulation verwendet wird. Diese Korrekturen werden speziell an den Elektronenstrahlbelichtungsdaten zum Herstellen eines Retikels ausgeführt. Diese Korrekturen enthalten eine Blindmustererzeugung zur Planarisierung, eine optische Proximity-Korrektur, eine lokale Streulichtkorrektur, eine Microloading-Effekt-Korrektur zur Berücksichtigung des Einflusses des Ätzens. Wenn das Photobelichtungsmuster nicht durch Simulation sondern von einem REM-Bild berechnet wird, sei erwähnt, dass die obigen Korrekturen ähnlich an den Photobelichtungsdaten zum Herstellen eines Retikels ausgeführt werden, das für die Photobelichtung verwendet wird.
Ferner werden verschiedenartige Typen der Korrektur, die gegenwärtig allgemein ausgeführt werden, an den Elektronenstrahlbelichtungsdaten vorgenommen, die bei der Elektronenstrahlbelichtungssimulation verwendet werden. Diese Korrekturen enthalten die Blindmustererzeugung zur Planarisierung, eine Proximity-Korrektur, eine Stitching-Korrektur, die Microloading-Effekt-Korrektur für das Ätzen und dergleichen. Wenn das Elektronenstrahlbelichtungsmuster nicht durch Simulation sondern von einem REM-Bild berechnet wird, sei erwähnt, dass die obigen Korrekturen ähnlich an den Elektronenstrahlbelichtungsdaten ausgeführt werden, die für die Elektronenstrahlbelichtung verwendet werden.
Im Folgenden werden Grundzüge dieser Korrekturen beschrieben. Es sei erwähnt, dass diese Korrekturen gemäß einer Konstruktionsregel ausgeführt werden, die einer Technik entspricht, das heißt gemäß einer minimalen Linienbreite, einem minimalen Musterintervall und einer Musterdichte, die für jede Technik spezifiziert sind. Daher können die korrigierten Konstruktionsdaten nach Techniken verwaltet werden.
(1) Blindmustererzeugung zur Planarisierung
Die Blindmustererzeugung zur Planarisierung ist ein Prozess zum Ausgleichen der Dichte eines Musterbereiches für eine Gate-Schicht und eine Metallschicht (die auch als Verdrahtungsschicht oder Metallverdrahtungsschicht bezeichnet wird). Das heißt, ein Datenbereich, der der Oberfläche des Halbleitersubstrats entspricht, wird in kleine Bereiche geteilt, die jeweils eine vorbestimmte Größe haben, ein Musterbereich in jedem kleinen Bereich des Eingangsmusters wird erhalten, und dann wird die Dichte eines Bereiches von jedem kleinen Bereich berechnet. Dann wird ein Blindmuster, das eine vordefinierte Konfiguration hat, zu einem Abschnitt von kleinen Bereichen, die eine Referenzbereichsdichte nicht erreichen, unter den kleinen Bereichen hinzugefügt, wobei kein Einfluss des Blindmusters hinsichtlich der Operation des Elementes vorhanden ist, so dass die Referenzbereichsdichte erreicht wird.
(2) Optische Proximity-Korrektur (OPC)
Die optische Proximity-Korrektur (OPC) ist ein Prozess zum Vorhersagen eines optischen Proximity-Effektes (OPE) durch Simulation auf der Basis von physischen Modellen zur Belichtung und Entwicklung, dann zum Berechnen eines Maskenmusterkorrekturbetrages auf der Basis des vorhergesagten Wertes und zum Bewegen der Seiten des Musters an den Daten zum Herstellen eines Retikels oder Verändern der Musterform. Die obige Korrektur an den Daten reduziert das Auftreten solch einer Erscheinung, dass die auf dem Halbleitersubstrat gebildete Musterform von der Konstruktionsform abweicht. Diese Erscheinung tritt zum Beispiel dadurch auf, wenn ein Muster mit einer Dimension gebildet wird, die der Wellenlänge des zur Belichtung verwendeten Lichtes ungefähr gleich ist oder kleiner als diese ist.
Bei der optischen Proximity-Korrektur werden eine auf Regeln basierende OPC, bei der das Konstruktionsmuster auf der Basis einer Korrekturregel (OPC-Regel) korrigiert wird, die im Voraus erfasst wird, und eine auf Modellen basierende OPC, bei der das Konstruktionsmuster durch Simulation korrigiert wird, die eine Erscheinung bei dem Lithographieprozess modelliert, in Abhängigkeit von einer Zielschicht selektiv verwendet.
Als Mittel der auf Regeln basierenden OPC wird zuerst eine Korrekturregel, die durch das Kombinieren verschiedenartiger Typen von graphischen Prozessen begründet ist, experimentell aufgestellt, oder dergleichen. Speziell ist diese Korrekturregel eine Regel bezüglich einer Abweichung, durch die eine Linienbreite auf der Basis der Linienbreite oder einer benachbarten Raumdimension für ein Paar von Linienmustern schmaler oder breiter gemacht wird. Die Linienkorrektur wird auf der Basis der obigen Regel ausgeführt. Eine Hammerkopfkorrektur, bei der ein rechteckiges Muster zu einem vorderen Ende des Linienmusters hinzugefügt wird, wird ausgeführt, um zu verhindern, dass das vordere Ende des Linienmusters in einem schmalen Zustand übertragen (gemustert) wird. Des Weiteren wird eine Serifenkorrektur, bei der ein Rechteck zu einem vorstehenden Eckabschnitt des quadratischen Musters hinzugefügt wird, ausgeführt, um zu verhindern, dass der Eckabschnitt des quadratischen Musters in einem vertieften Zustand gemustert wird. Ferner gibt es eine Einsatzkorrektur (engl.: inset correction), bei der eine vertiefte Ecke eines L-förmigen Musters ausgeschnitten wird, um zu verhindern, dass die vertiefte Ecke in einem geschwollenen Zustand gemustert wird.
Die auf Modellen basierende OPC berechnet eine Differenz zwischen dem Maskenmuster und dem übertragenen Muster, das auf dem Halbleitersubstrat durch Simulation auf der Basis der ursprünglichen Konstruktionsdaten gebildet wurde, und bewegt dann Seiten der Musterdaten, um die Form zu erhalten, die durch die Konstruktionsdaten spezifiziert ist.
(3) Lokale Streulichtkorrektur
Bei der lokalen Streulichtkorrektur wird ein Aperturverhältnis des konstruierten Musters für jeden konstanten Bereich eines Blitzes berechnet. Dann wird die Streulichtmenge des Maskenmusters entsprechend dem übertragenen Muster mit einer Punktspreizfunktion (point spread function), bei der die doppelte Gauß-Funktion zum Einsatz kommt, für jeden einzelnen Blitzbereich geschätzt. Dann wird die Dimension einer Maske zum Erhalten eines Musters mit einer vorbestimmten Dimension auf der Basis des Layouts von Blitzen berechnet, das auf das Halbleitersubstrat zu übertragen ist, und dann werden die Seiten der Musterdaten so bewegt, um jene Dimension zu erhalten.
(4) Microloading-Effekt-Korrektur
Bei der Microloading-Effekt-Korrektur wird eine Erscheinung, dass sich eine Ätzrate und eine Ätzform gemäß der Dimension des Musters verändern, im Voraus experimentell erhalten. Dann wird eine Linienbreitenschwankung (X) in einer Tabelle festgehalten, die eine Kombination aus der Dimension eines Musters und einer Distanz zwischen benachbarten Mustern enthält. Die Distanz zwischen den benachbarten Mustern wird für jede der Seiten des Musters erhalten, das der Datenerzeugungsvorrichtung eingegeben wird, und die Linienbreitenschwankung (X) wird aus der Tabelle erhalten, die im Voraus experimentell aufgestellt wird. Dann wird bei der Microloading-Effekt-Korrektur die Position einer Seite um –X/2 in einer auswärtigen Richtung des Musters (zu der Seite des benachbarten Musters) bezüglich der Linienbreitenschwankung (X) bewegt. Hier bedeutet "–" (negatives Vorzeichen), dass eine Bewegung in einer Richtung erfolgt, die zu der Linienbreitenschwankung (X) durch den Microloading-Effekt entgegengesetzt ist.
(5) Proximity-Korrektur
Ein Proximity-Effekt ist eine Erscheinung, dass eine Belichtungsintensitätsverteilung gemäß einer Musterdichte, einer Musterdimension und einem Musterintervall auf Grund eines gestreuten Elektronenstrahls auf dem Halbleitersubstrat schwankt. Die Proximity-Korrektur legt eine Elektronenstrahldosis Muster für Muster fest und korrigiert eine Schwankung der Absorptionsenergie des Resists auf Grund der obigen Erscheinung. Das heißt, die Dosis für jedes Belichtungsmuster wird auf der Basis einer Belichtungsintensitätsverteilungs-(exposure intensity distribution: EID)-Funktion berechnet, die im Voraus experimentell erhalten wird. Dann wird eine Selbstausrichtungsberechnung ausgeführt, während die Dosis für jedes Belichtungsmuster verändert wird, so dass jedes Belichtungsmuster schließlich dieselbe Absorpti onsenergie erhält, und am Ende wird die Dosis für jedes Muster erfasst.
(6) Stitching-Korrektur
Bei einem Muster, das aus Blitzen gebildet wird, die vor und nach dem Bewegen der Bühne der Belichtungsvorrichtung gestitcht werden, verlängert die Stitching-Korrektur einen Musterrand des gestitchten Abschnittes oder erzeugt ein zusätzliches Muster mit der um etwa die Hälfte verringerten Dosis an einer Position, an der der gestitchte Abschnitt bedeckt ist. Mit der obigen Korrektur wird, auch wenn die Bühne zwischen sukzessiven Blitzen bewegt wird, der gestitchte Abschnitt geglättet.
Prozessablauf
Unter Bezugnahme auf einen Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsablauf, der in 3 gezeigt ist, wird nun die Prozessprozedur der vorliegenden Ausführungsform beispielhaft erläutert.
Die Datenerzeugungsvorrichtung gibt die Konstruktionsdaten einer Belichtungszielschicht einer Halbleitervorrichtung ein und führt dann zwei Typen eines Belichtungsdatenerzeugungsprozesses aus. Ein Prozess ist der Prozess zum Erzeugen von Photobelichtungsdaten, das heißt ein Belichtungsdatenerzeugungsprozess zum Herstellen eines Retikels (S2: entsprechend einem Photobelichtungsdatenerzeugungsschritt), und der andere Prozess ist ein Prozess zum Erzeugen von Elektronenstrahlbelichtungsdaten (S3: entsprechend einem Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsschritt). Für eine Belichtungsschicht, die eine Blindmustererzeugung zur Planarisierung verlangt, wird die Blindmustererzeugung an den Konstruktionsdaten ausgeführt. Außerdem wird bei dem Belichtungsdatenerzeugungsprozess zum Herstellen eines Retikels die Datenverarbeitung ausgeführt, die zum Erzeugen von Belichtungsdaten zum Herstellen eines Retikels erforderlich ist, wie etwa eine Microloading-Effekt-Korrektur zum Berücksichtigen des Einflusses des Ätzens, eine optische Proximity-Korrektur oder eine lokale Streulichtkorrektur. Bei dem Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsprozess wird die Datenverarbeitung ausgeführt, die zur Waferbelichtung erforderlich ist, wie etwa eine Microloading-Effekt-Korrektur zum Berücksichtigen des Einflusses des Ätzens, eine Proximity-Korrektur (einschließlich einer Dosiskorrektur) oder eine Stitching-Korrektur. Die Datenerzeugungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform führt diese Belichtungsdatenerzeugungsprozesse einmal aus.
Belichtungssimulationen werden jeweilig an den betreffenden Posten der erzeugten Belichtungsdaten ausgeführt, und Resistmusterformen werden in Form von Musterdaten ausgegeben (S4: entsprechend einem Photobelichtungssimulationsschritt) (S5: entsprechend einem Elektronenstrahlbelichtungssimulationsschritt). Ein Lichtintensitätssimulator wird für die Photobelichtungsdaten verwendet, und ein Elektronenstrahlbelichtungssimulator wird für die Elektronenstrahlbelichtungsdaten verwendet. Waferformdaten, die die gemusterten Konturen der Belichtungsintensitätsverteilung enthalten, die durch Simulation erhalten wird, werden ausgegeben.
4A zeigt Beispiele für Muster, die durch die Konstruktionsdaten, den Lichtintensitätssimulator und den Elektronenstrahlbelichtungssimulator erhalten werden. In 4A zeigt ein Muster 100, das durch eine punktierte Linie gekennzeichnet ist, ein Muster, das dieselben Dimensionen und dieselbe Form wie die Konstruktionsdaten hat, zum Vergleich. Ferner zeigt ein Muster 101, das durch eine durchgehende Linie gekennzeichnet ist, eine Resistform auf dem Halbleitersubstrat, die durch den Lichtintensitätssimulator berechnet wurde. Weiterhin zeigt ein Muster 102, das mit schrägen Linien schraffiert ist, eine Resistform auf dem Halbleitersubstrat, die durch den Elektronenstrahlbelichtungssimulator berechnet wurde.
Als Nächstes werden die jeweiligen Posten von Formdaten miteinander verglichen, um dadurch ein Differential zu erhalten (S6: entsprechend einem Differentialextraktionsschritt). Das Plus-Differentialmuster (+) resultiert aus dem Subtrahieren der durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Formdaten von den durch Photobelichtung verarbeiteten Formdaten bei einer graphischen Operation, und das Minus-Differentialmuster (–) resultiert aus dem Subtrahieren der durch Photobelichtung verarbeiteten Formdaten von den durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Formdaten. Die Datenerzeugungsvorrichtung klassifiziert die erhaltenen Differentialdaten in das folgende Plus-Differentialmuster (+) und Minus-Differentialmuster (–), wie es unten beschrieben ist. Speziell wird das durch Photobelichtung verarbeitete Formmuster, das außerhalb des durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Formmusters angeordnet ist, als Plus-Differentialmuster (+) bezeichnet. Das Plus-Differentialmuster (+) kann durch eine SUB-Operation in solch einer Weise erhalten werden, dass die durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Formdaten von den durch Photobelichtung verarbeiteten Formdaten bei der graphischen Operation subtrahiert werden.
Ein Muster 104 in 4C zeigt eine Form, die durch Ausführen einer SUB-Operation erhalten wird, bei der das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Muster 102 von dem durch Photobelichtung verarbeiteten Muster 101 subtrahiert wird. 4C zeigt ein Beispiel für das Plus-Differentialmuster (+). Die Datenerzeugungsvorrichtung setzt bei dem Plus-Differentialmuster (+) ein Flag zum Kennzeichnen einer benachbarten Seite, die an das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Muster 102 in der Musterkontur angrenzt, und speichert so die Differentialdaten.
Das heißt, die Datenerzeugungsvorrichtung setzt, wenn sie eine SUB-Operation ausführt, bei der das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Muster 102 von dem durch Photobelichtung verarbeiteten Muster 101 subtrahiert wird, ein Flag auf der benachbarten Seite des verbleibenden Musters, die an das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Muster 102 angrenzt. Hier ist die benachbarte Seite, die an das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Muster 102 angrenzt, eine Seite, die mit den Konstruktionsdaten 100 benachbart ist, wie in 4C gezeigt.
Daher wird das Flag so gesetzt, dass die Seite, auf der das Plus-Differentialmuster (+) mit dem Muster der Formveränderungszieldaten, das heißt der Konstruktionsdaten zur Elektronenstrahlbelichtung, die nicht korrigiert worden sind, benachbart ist, identifiziert werden kann. Das Flag wird als benachbartes Flag bezeichnet.
Weiterhin wird das Formmuster, das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitet wird und außerhalb des Formmusters angeordnet ist, das durch Photobelichtung verarbeitet wird, als Minus-Differentialmuster (–) bezeichnet. Das Minus-Differentialmuster (–) kann durch eine SUB-Operation in solch einer Weise erhalten werden, dass die durch Photobelichtung verarbeiteten Formdaten von den durch Elektronen strahlbelichtung verarbeiteten Formdaten bei der graphischen Operation subtrahiert werden.
Das Muster 103 in 4B zeigt eine Form, die durch die SUB-Operation erhalten wird, bei der das durch Photobelichtung verarbeitete Muster 101 von dem durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Muster 102 subtrahiert wird. 4B zeigt ein Beispiel für das Minus-Differentialmuster (–). Die Datenerzeugungsvorrichtung erkennt bei dem Minus-Differentialmuster (–) eine Seite, die mit dem durch Photobelichtung verarbeiteten Formmuster innerhalb der Musterkontur benachbart ist, setzt ein Flag auf der nichtbenachbarten Seite und speichert so die Differentialdaten.
Das heißt, die Datenerzeugungsvorrichtung setzt beim Ausführen der SUB-Operation, bei der das durch Photobelichtung verarbeitete Muster 101 von dem durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Muster 102 subtrahiert wird, ein Flag, als nichtbenachbarte Seite, auf den Seiten des verbleibenden Musters, die nicht die Seite sind, die an das durch Photobelichtung verarbeitete Muster 101 angrenzt.
Hier ist die Seite, die nicht mit dem durch Photobelichtung verarbeiteten Muster innerhalb der Kontur des Minus-Differentialmusters (–) benachbart ist, eine Seite, die mit den Konstruktionsdaten 100 benachbart ist, wie in 4B zu sehen ist. Daher wird das Flag so gesetzt, dass die Seite, auf der das Plus-Differentialmuster (–) mit dem Muster der Formveränderungszieldaten, das heißt der Elektronenstrahlbelichtungsdaten, die nicht korrigiert worden sind, benachbart ist, identifiziert werden kann. Das Flag wird auch als Nachbarflag bezeichnet.
5 zeigt ein Beispiel für das so erzeugte Differentialmuster. Das Differentialmuster wird durch Polygondaten dargestellt, die durch Scheitelpunkte definiert sind.
6 zeigt eine Datenstruktur einer Differentialmusterspeichertabelle zum Speichern des Differentialmusters. Die Differentialmusterspeichertabelle enthält Differentialmusterverwaltungsinformationen und einen Tabellenkörper. Die Differentialmusterverwaltungsinformationen enthalten ein Differentialflag und eine Scheitelpunktanzahl. Das Differentialflag ist eine Information, die angibt, um was für ein Muster es sich handelt, nämlich das Plus-Differentialmuster (+) oder das Minus-Differentialmuster (–). Die Scheitelpunktanzahl ist die Anzahl von Scheitelpunkten eines Polygons, welches das Differentialmuster bildet. Ferner enthält der Tabellenkörper Elementinformationen (X, Y, A) mit einer Kombination aus Scheitelpunktkoordinaten und einem Nachbarflag.
Die Datenerzeugungsvorrichtung stellt einen zulässigen Wert (Vergleichsgrenzwert) für die Bestimmung dessen ein, ob es sich um ein Differential handelt, und bestimmt nur die Abschnitte, die den Grenzwert überschreiten, als Differential. Der Prozess unter Verwendung des Grenzwertes bei S6 entspricht einem Unterdrückungsschritt. Ein Wert, der einen Bereich repräsentiert, in dem eine Formdifferenz des Resistmusters innerhalb von zulässigen Prozessabweichungen liegt, und ein Wert, der einen Bereich repräsentiert, der eine charakteristische Differenz nicht beeinflusst, werden extern als Vergleichsgrenzwert spezifiziert. Falls als Resultat des Vergleichs kein Differential erkannt wird, werden die Elektronenstrahlbelichtungsdaten, die für die Elektronenstrahlbelichtungssimulation eingegeben worden sind, als endgültige Elektronenstrahlbelichtungsdaten ausgegeben.
Falls die Differenz erkannt wird, korrigiert die Datenerzeugungsvorrichtung die Elektronenstrahlbelichtungsdaten gemäß den Differentialdaten (S10). Die Datenerzeugungsvorrichtung aktualisiert die Elektronenstrahlbelichtungsdaten mit den korrigierten Elektronenstrahlbelichtungsdaten und stellt dann die Daten als Eingangsdaten für die Elektronenstrahlbelichtungssimulation ein (siehe "Überschreiben" in 3, was einem Aktualisierungsschritt entspricht). Diese Prozesse werden wiederholt, bis das Differential eliminiert ist. Die obige Steuerung (in 6 die Prozesse ab der Bestimmung bei S7 über S8 bis zu S3) entspricht einem Steuerschritt.
Ein Verfahren zum Korrigieren der Elektronenstrahlbelichtungsdaten wird unter Bezugnahme auf 7 bis 11 beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das die Einzelheiten eines Elektronenstrahlbelichtungsdatenkorrekturprozesses zeigt (S10 in 3). 8A–8D sind Ansichten, die Veränderungen im Muster zeigen, die aus dem Elektronenstrahlbelichtungsdatenkorrekturprozess resultieren.
Bei dem obigen Prozess erfasst die Datenerzeugungsvorrichtung die Differentialdaten und die Differentialkorrekturtabelle und klassifiziert die Differentialmuster nach der Größe des Differentials (S101). 8A zeigt ein Beispiel für Differentialdaten. Die durch EB gekennzeichnete Kurve ist ein Beispiel für ein Muster, das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitet wird. Zusätzlich ist die durch PHOTO gekennzeichnete Kurve ein Beispiel für ein Muster, das durch Photobelichtung verarbeitet wird. Die schraffierten Abschnitte sind Differentialdatenabschnitte zwischen dem durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeiteten Muster und dem durch Photobelichtung verarbeiteten Muster. Diese Posten von Differentialdaten werden in der in 6 gezeigten Differentialmusterspeichertabelle gehalten.
9 zeigt ein Datenbeispiel der Differentialkorrekturtabelle. Jede Zeile der Differentialkorrekturtabelle speichert ein Paar von einem Differentialbetrag d(k) (k = 1, 2, ..., n) und einem Seitenbewegungsbetrag s(k) (k = 1, 2, ..., n). Der Differentialbetrag ist bei dem Plus-Differentialmuster (+) die Breite des Musters und bei dem Minus-Differentialmuster (–) ein Wert, der durch Entfernen des Vorzeichens der Breite des Musters erhalten wird. Die k-te Zeile der Differentialkorrekturtabelle hält einen Seitenbewegungsbetrag s(k) bezüglich eines Differentialbetrages d, der in den Bereich von d(k) ≤ d < d(k + 1) fällt (k = 1, n). Hier bedeutet d(k) ≤ d < d(k + 1), dass der Differentialbetrag d, wenn d(n + 1) einer unendlichen Distanz gleich ist, in den Bereich von d(k) ≤ d < d(k + 1) fällt (k = 1, ..., n). Ein Abschnitt der Differentialdaten, wo der Differentialbetrag für jedes k in den Bereich von d(k) ≤ d < d(k + 1) fällt, wird extrahiert, und die Differentialmuster werden klassifiziert. 8B zeigt ein Beispiel, bei dem die Differentialdaten gemäß 9 klassifiziert sind. Hier werden klassifizierte Differentialdatenabschnitte anhand verschiedener Schraffiertypen unterschieden.
Es sei erwähnt, dass der Differentialbetrag bei jedem Differentialmuster (dem in 5 und 6 gezeigten Polygon) separat bestimmt werden kann. Zusätzlich gilt auch, dass das in 5 gezeigte Polygon weiter in kleine Muster segmentiert wird und dann der Differentialbetrag für jeden segmentierten Abschnitt bestimmt wird. Durch Segmentieren des Polygons in kleine Muster ist es möglich, eine noch detailliertere Korrektur an dem Muster auszuführen.
Als Nächstes extrahiert die Datenerzeugungsvorrichtung für die klassifizierten Differentialmuster, die jeweilige Differentialbeträge haben, eine(n) Seitenabschnitt) eines Belichtungsmusters, die (der) mit der Seite benachbart ist, für die das Nachbarflag gesetzt ist (S102). 8C zeigt ein Beispiel für die extrahierten Seiten, die mit den Differentialmustern benachbart sind, die gemäß den Differentialbeträgen klassifiziert sind. Hier ist das Resultat der Klassifizierung der extrahierten Seiten unter Verwendung von Linienarten dargestellt.
Weiterhin bestimmt die Datenerzeugungsvorrichtung Bewegungsbeträge gemäß entsprechenden Seitenbewegungsbeträgen in der Differentialkorrekturtabelle (was einem Bestimmungsschritt entspricht), und die Seiten werden bewegt (S103). 8D zeigt ein Beispiel für ein Muster, nachdem die Seiten bewegt worden sind. In diesem Fall wird ein Seitenbewegungsbetrag für einen Differentialbetrag in der Differentialkorrekturtabelle möglichst auf die Hälfte des Differentialbetrages oder darunter eingestellt. Jeder Bewegungsbetrag einer Seite wird reduziert, und die Form wird nach und nach von der ursprünglichen Form verändert, so dass die Differenz in der Resistmusterform zwischen der Elektronenstrahlbelichtung und der Photobelichtung bei minimaler Abweichung von der ursprünglichen Form (oder dem ursprünglichen Bereich) unter einem zulässigen Wert liegen kann.
10A bis 10D sind Ansichten, die das Konzept von Prozessen zeigen, die an Bewegungsseiten des Musters von Elektronenstrahlmusterungsdaten ausgeführt werden. 10A ist eine Ansicht, die einen Prozess schematisch zeigt, der auf Minus-Bewegungsseiten ausgeführt wird. In 10A ist ein Rechteck 112 ein Beispiel für ein Rechteck, das zum Beispiel die Elektronenstrahlbelichtungsdaten darstellt.
Die Datenerzeugungsvorrichtung sucht eine Seite, die der durch das Nachbarflag spezifizierten Seite innerhalb des Minus-Differentialmusters (–) am nächsten ist, von Seiten heraus, die in dem Rechteck 112 in den Elektronenstrahlbelichtungsdaten enthalten sind, und setzt dann die am nächsten gelegene Seite auf eine Korrekturzielbewegungsseite. Bei dem Beispiel von 10A wird die obere Seite des Rechtecks 112 als Bewegungsseite herausgesucht. Ferner wird die obere Seite des Rechtecks in drei Abschnitte klassifiziert, das heißt E01, E02 und E03. Diese Klassifizierung erfolgt gemäß der Differentialkorrekturtabelle. E11 bis E13 werden durch das Bewegen der drei Abschnitte E01, E02 und E03 der Seite um Bewegungsbeträge A1, A2 und A3 gemäß der Korrekturklassifizierungstabelle erhalten. Für eine Minus-Bewegungsseite wird das Muster in einer Richtung bewegt, um den Bereich zu reduzieren.
10B ist eine Ansicht, die einen Prozess schematisch zeigt, der an Plus-Bewegungsseiten ausgeführt wird. Auch in diesem Fall sucht die Datenerzeugungsvorrichtung eine Seite, die der durch das Nachbarflag spezifizierten Seite innerhalb des Plus-Differentialmusters (+) am nächsten ist, von Seiten heraus, die in dem Rechteck 112 in den Elektronenstrahlbelichtungsdaten enthalten sind, und setzt dann die am nächsten gelegene Seite auf eine Korrekturzielbewegungsseite. Bei dem Beispiel von 10B wird die rechte Seite des Rechtecks 112 als Bewegungsseite herausge sucht. Ferner wird innerhalb der rechten Seite des Rechtecks 112 ein Bewegungsbetrag A4 für einen Abschnitt E04 spezifiziert. Dann wird der Abschnitt E04 der rechten Seite des Rechtecks 112 in eine Richtung bewegt, in der der Bereich des Musters um den Bewegungsbetrag A4 vergrößert wird, und eine neue Seite E14 wird gebildet. Es sei erwähnt, dass gemäß der Bewegung der Plus-Bewegungsseite neue Seiten E24 und E34, die den Stellen beider Enden der Bewegungsseite entsprechen, hinzugefügt werden.
10C ist eine Ansicht, die das Resultat der Bewegung der Seiten beim ersten Mal zeigt. Das in 10A und 10B gezeigte Rechteck 112 verändert sich in ein Muster, das gemäß der Bewegung der Seiten eine komplexe Form hat. Jedoch wird in der Datenerzeugungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform der Bewegungsbetrag einer Seite auf eine Distanz gesetzt, die die Hälfte der Dimension des Differentialmusters (die einer Zielformabweichung entspricht) oder weniger beträgt. Daher ist es höchstwahrscheinlich schwierig, das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Muster an das durch Photobelichtung verarbeitete Muster durch einmalige Bewegung der Seiten genügend anzunähern. Das heißt, dass das Differential durch die einmalige Korrektur der Elektronenstrahlbelichtungsdaten (Prozess von S10 in 11) bei der Bestimmung von S7 in der nächsten Schleife höchstwahrscheinlich nicht eliminiert wird. Dann wiederholt die Datenerzeugungsvorrichtung die Prozesse von S5 bis S10 mehrere Male.
10D ist eine Ansicht, die das Resultat der Bewegung der Seiten beim zweiten Mal zeigt. In 10D kennzeichnet die durchgehende Linie das Resultat der Bewegung der Seiten beim zweiten Mal. Zusätzlich kennzeichnet die punktierte Linie das Resultat der Bewegung der Seiten beim ersten Mal, wobei sie dieselbe Form wie in 10C hat.
Auf diese Weise wird, wenn bei der Bestimmung von S7 in der nächsten Schleife bestimmt wird, dass kein Differential vorhanden ist, die Korrektur der Elektronenstrahlbelichtungsdaten vollendet sein. Das so korrigierte Muster wird wieder in Rechtecke geteilt, und den jeweiligen Rechtecken werden Parameter zugeordnet, die eine Dosis spezifizieren, womit die veränderten Abschnitte der Elektronenstrahlbelichtungsdaten gebildet werden.
Gemäß der Datenerzeugungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform werden, wie oben beschrieben, Formvorhersagedaten, die durch einen Photobelichtungssimulator erzeugt werden, und Formvorhersagedaten, die durch einen Elektronenstrahlbelichtungssimulator erzeugt werden, erhalten, und dann werden die Differentialdaten zwischen den zwei Posten von Formvorhersagedaten erzeugt. Dann wird gemäß der in 9 gezeigten Differentialkorrekturtabelle die Dimension (der Differentialbetrag) der Differentialdaten klassifiziert, und der Bewegungsbetrag einer Seite wird den Klassifizierungen nach erhalten. Dabei wird der Bewegungsbetrag einer Seite auf ungefähr die Hälfte der Dimension der Differentialdaten oder weniger gesetzt. Als Resultat ist es höchstwahrscheinlich schwierig, das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Muster an das durch Photobelichtung verarbeitete Muster durch die einmalige Bewegung der Seiten genügend anzunähern. Der Bewegungsbetrag wird jedoch auf die Hälfte des geschätzten Bewegungsbetrages, der normalerweise erforderlich ist, herabgedrückt, und dann wird die Korrektur der Elektronenstrahlbelichtungsdaten (S10), die in 3 gezeigt ist, wiederholt ausgeführt, so dass es möglich ist, das durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitete Muster an das durch Photobelichtung verarbeitete Muster in feinen Schritten anzunähern. Als Resultat ist es möglich, Schwankungen im Musterbereich gemäß der Bewegung von Seiten des Musters der Elektronenstrahlbelichtungsdaten zu unterdrücken. Somit brauchen gemäß der Bewegung von Seiten des Musters keine neuen Elektronenstrahlbelichtungsdaten von den ersten erzeugt zu werden, und es ist lediglich erforderlich, das Muster bezüglich der bewegten Abschnitte der Seiten zu korrigieren und die Korrekturen dann in den Elektronenstrahlbelichtungsdaten widerzuspiegeln. Da in diesem Fall Schwankungen im Bereich des Musters unterdrückt werden, ist es nicht erforderlich, die Dosis (oder den Parameter, der die Dosis identifiziert) für das Muster der Elektronenstrahlbelichtungsdaten zurückzusetzen. Das heißt, es ist möglich, die Elektronenstrahlbelichtungsdaten einfach durch Bewegen der Seiten des Musters zu korrigieren.
Erstes Alternativbeispiel
In der obigen ersten Ausführungsform werden bei allen Abschnitten der Konstruktionsdaten die Waferformdaten 1A, die durch Photobelichtung verarbeitet werden, und die Formdaten 2A, die durch Elektronenstrahlbelichtung verarbeitet werden, verglichen, werden die Differentialdaten extrahiert und werden, falls ein Differential vorhanden ist, die Elektronenstrahlbelichtungsdaten korrigiert. Anstelle des obigen Prozesses können die Elektronenstrahlbelichtungsdaten jedoch auch nur an Abschnitten korrigiert werden, wo angenommen wird, dass sie die Charakteristiken der Halbleitervorrichtung höchstwahrscheinlich beeinflussen.
Zum Beispiel ist es machbar, die Form eines Musters, das in einem Abschnitt enthalten ist, der durch den Nutzer extern spezifiziert wird, zu verändern und dann die korrigierten Elektronenstrahlbelichtungsdaten zu erzeugen. Ein Korrekturzielmuster, das durch den Nutzer extern selektiv spezifiziert wird, sind zum Beispiel Abschnitte, die die Charakteristiken der Halbleitervorrichtung beeinflussen, wie beispielsweise ein Gate-Muster, das einen Transistor bildet.
Das heißt, die Datenerzeugungsvorrichtung akzeptiert die Spezifikation von Abschnitten, die die Charakteristiken der Halbleitervorrichtung beeinflussen, wie etwa eines Gate-Musters, das einen Transistor bildet. Dann extrahiert die Datenerzeugungsvorrichtung das in den spezifizierten Abschnitten enthaltene Muster separat von den anderen Abschnitten. Danach erzeugt die Datenerzeugungsvorrichtung Daten, in denen die Musterform genauso korrigiert ist, wie es oben beschrieben ist, für das extrahierte partielle Muster. Dann ersetzt die Datenerzeugungsvorrichtung den Abschnitt des Musters entsprechend dem spezifizierten Abschnitt durch das korrigierte Muster. Danach führt die Datenerzeugungsvorrichtung das Ersetzen aus, ohne die Korrekturdosis jenes Musterabschnittes zu verändern, wodurch die endgültigen Elektronenstrahlbelichtungsdaten erzeugt werden. Auf diese Weise korrigiert die Datenerzeugungsvorrichtung die Elektronenstrahlbelichtungsdaten partiell, die durch Ausführung verschiedenartiger Typen von Korrekturprozessen, einschließlich eines Dosiskorrekturprozesses, erzeugt werden, die für die Elektronenstrahlbelichtung auf dem Wafer erforderlich sind.
11 ist eine Ansicht, die den Prozessablauf zeigt, bei dem die Elektronenstrahlbelichtungsdaten mit einem eingeschränkten Korrekturziel korrigiert werden. In 11 wird im Vergleich zu dem in 3 gezeigten Prozess bei dem Prozess S4 und dem Prozess S5 auf die Korrekturzielspezifikationstabelle 5 Bezug genommen. Die Korrekturzielspezifikationstabelle 5 hält Korrekturzielinformationen. Ein Abschnitt von Belichtungsdaten, an dem die Prozesse S4 bis 10 ausgeführt werden sollten, wird in den Korrekturzielinformationen spezifiziert.
12 ist ein Beispiel für die Korrekturzielinformationen. Bei dem Beispiel sind die Korrekturzielinformationen Informationen, die rechteckige Bereiche definieren. Ein rechteckiger Bereich ist zum Beispiel durch den unteren linken Punkt und den oberen rechten Punkt des Rechtecks definiert, wie (x1, Y1) (x2, y2). Mehrere rechteckige Bereiche können spezifiziert werden. Ein rechteckiger Bereich kann eine Vielzahl von Figuren enthalten, die durch eine geschlossene Schleife definiert sind, oder kann einen Abschnitt einer Figur enthalten, der durch eine geschlossene Schleife definiert ist. Eine Gruppe von Figuren innerhalb desselben rechteckigen Bereiches wird als ein Muster angesehen, und die Prozesse von S4 bis S10, die in 3 gezeigt sind, werden an ihnen ausgeführt.
13 ist ein Beispiel für Daten der Korrekturzielspezifikationstabelle 5. Die Korrekturzielspezifikationstabelle spezifiziert einen rechteckigen Bereich mit einer unteren linken X-Koordinate, einer unteren linken Y-Koordinate, einer oberen rechten X-Koordinate und einer oberen rechten Y-Koordinate für jeden Bereich. Diese Koordinaten können zum Beispiel mit einem Koordinatensystem spezifiziert werden, das denselben Ursprung wie der Chip hat.
Die Datenerzeugungsvorrichtung extrahiert die Elektronenstrahlbelichtungsdaten der Korrekturzielabschnitte auf der Basis der durch den Nutzer festgelegten Korrekturzielinformationen. Der obige Prozess kann zum Beispiel durch Ausführen einer UND-Operation zwischen den oben beschriebenen rechteckigen Bereichen und den Elektronenstrahlbelichtungsdaten vorgenommen werden. Dann ist es lediglich erforderlich, dass die Prozesse von S4 bis S10 auf der Basis der Korrekturzielinformationen an eingeschränkten Abschnitten ausgeführt werden, die von den Elektronenstrahlbelichtungsdaten extrahiert werden. Als Resultat ist es möglich, die Erzeugung von Differentialdaten und ein Korrekturzielmuster auf der Basis der Differentialdaten auf einen spezifischen Abschnitt zu beschränken. Hier sind die Korrekturzielinformationen so konfiguriert, um einen rechteckigen Bereich zu definieren; stattdessen können sie so konfiguriert sein, um einen polygonalen Bereich zu definieren.
Wie in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 2003-151885 beschrieben ist, werden Belichtungsdaten im Allgemeinen durch. Simulation korrigiert. Um jedoch nur den Abschnitt des Musters nach dem Dosiskorrekturprozess zu korrigieren, wird eine Beschränkung auferlegt, die bei dem existierenden Verfahren nicht vorgesehen ist. Das heißt, es ist erforderlich, eine Abweichung der Dosisverteilung vor und nach der Korrektur weitestgehend zu reduzieren. Wenn eine Verteilung der Dosis abweicht, weicht der Einfluss der Rückstreuung ab, bei der ein Elektronenstrahl, der in das Resist eintritt, auf dem Substrat reflektiert wird und sich innerhalb des Bereiches mit einem Radius von mehreren zehn Mikrometern ausbreitet. Als Resultat weichen resultierende Dimensionen der umliegenden Muster ab. Dies erfordert auch eine Korrektur an den umliegenden Mustern, und die Datenverarbeitungszeit nimmt zu.
Dann ist in der Datenerzeugungsvorrichtung die Korrekturdosis, die bei dem Dosiskorrekturprozess festgelegt wird, im Wesentlichen feststehend, und nur die Form wird verändert. Eine Zielform ist zwischen der Elektronenstrahlbelichtung und der Photobelichtung ursprünglich dieselbe, so dass auch dann, wenn die Form des Elektronenstrahlbelichtungsmusters verändert wird, um der resultierenden, durch Photobelichtung verarbeiteten Form zu entsprechen, der Bereich des Musters nicht groß schwankt. Durch Verändern der Form, um die Schwankung in dem Bereich zu reduzieren, so wenig wie möglich, kann jedoch die Nebenwirkung auf die Umgebung verringert werden.
Zweites Alternativbeispiel
In der obigen Ausführungsform wird eine Belichtungssimulation eingesetzt, um die Form eines Resistmusters zu erhalten; stattdessen können die Elektronenstrahlbelichtungsdaten auf der Basis eines tatsächlich gebildeten Musters korrigiert werden. Zum Beispiel können Differentialdaten erhalten werden, indem die Konturen von einem Bild eines Musters auf dem Halbleitersubstrat von einem Rasterelektronenmikroskop (REM) extrahiert werden.
Zweite Ausführungsform
In der ersten Ausführungsform werden in einer Reihe von Prozessen, die sich an den Prozess zum Erzeugen der Elektronenstrahlbelichtungsdaten (S3 in 11) anschließen, die Elektronenstrahlbelichtungsdaten korrigiert. Anstelle der obigen Prozesse kann separat von der Erzeugung der Elektronenstrahlbelichtungsdaten die Korrektur eines Musters bezüglich eines Korrekturzielabschnittes ausgeführt werden. Dann können die endgültigen Elektronenstrahlbelichtungsdaten in solch einer Weise erzeugt werden, dass das Muster des Abschnittes der Elektronenstrahlbelichtungsdaten, die ohne Korrektur des Musters gemäß der normalen Prozedur erzeugt werden, durch den Abschnitt des nach der Korrektur erhaltenen Elektronenstrahlbelichtungsmusters ersetzt wird. Das heißt, das in derselben Weise wie in der ersten Ausführungsform korrigierte Muster kann hinsichtlich nur eines Korrekturabschnittes zu einer Zeit (sozusagen in einem Offline-Zustand), die sich von der Erzeugung der Elektronenstrahlbelichtungsdaten unterscheidet, erzeugt werden, und der Ersetzungsprozess kann ausgeführt werden.
14 ist eine Ansicht, die den Ablauf eines Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Hier extrahiert die Datenerzeugungsvorrichtung das Muster eines Korrekturzielspezifikationsabschnittes, der durch den Nutzer extern spezifiziert wird, aus den Konstruktionsdaten einer Belichtungszielschicht der Halbleitervorrichtung (S201). Hierbei kann ein Verfahren zum Spezifizieren eines Korrekturzielmusters konfiguriert sein, um einen rechteckigen Bereich zu spezifizieren, der das in der ersten Ausführungsform gezeigte Korrekturzielmuster enthält. In jenem Fall braucht nur die UND-Operation zwischen dem rechteckigen Bereich und den Konstruktionsdaten ausgeführt zu werden. Anders als das Spezifizieren des rechteckigen Bereiches kann zusätzlich eine Hierarchie, die ein Korrekturzielmuster enthält, von Hierarchien in den Konstruktionsdaten spezifiziert werden. In dem Fall braucht nur die Hierarchie (zum Beispiel die Hierarchie, die ein Gate spezifiziert) der Konstruktionsdaten selektiert zu werden, und die Musterdaten können extrahiert werden.
Dann erzeugt die Datenerzeugungsvorrichtung Elektronenstrahlbelichtungskorrekturdaten, in denen das Muster so korrigiert ist, dass eine resultierende Form des Resistmusters, wenn eine Belichtung durch den Elektronenstrahl erfolgt, an die der Photobelichtung angenähert ist (S202). Um die Elektronenstrahlbelichtungskorrekturdaten zu erzeugen, braucht nur derselbe Prozess wie der Prozessablauf von 11, der in der ersten Ausführungsform gezeigt ist, ausgeführt zu werden. Auf diese Weise werden korrigierte Elektronenstrahlbelichtungsdaten einmal lediglich in Bezug auf den Korrekturzielabschnitt erzeugt. Es sei erwähnt, dass bei den Elektronenstrahlbelichtungsdaten eine Blindmustererzeugung zur Planarisierung an den Konstruktionsdaten in einer Belichtungsschicht ausgeführt wird, die die Blindmustererzeugung erfordert, und außerdem wird die Datenverarbeitung ausgeführt, die zur Waferbelichtung erforderlich ist, wie etwa eine Microloading-Effekt-Korrektur zum Berücksichtigen des Einflusses des Ätzens, eine Proximity-Korrektur (einschließlich einer Dosiskorrektur) oder eine Stitching-Korrektur.
Andererseits erzeugt bei dem Prozess von 14 die Datenerzeugungsvorrichtung Elektronenstrahlbelichtungsdaten durch Eingabe der Konstruktionsdaten durch eine normale Prozedur (S301). Bei der Erzeugung von Elektronenstrahlbelichtungsdaten wird derselbe Prozess (S3) wie die Erzeugung von Elektronenstrahlbelichtungsdaten ausgeführt, der in dem Prozessablauf in 3 oder 11 vollzogen wird. Ferner wird eine Blindmustererzeugung zur Planarisierung an den Konstruktionsdaten in einer Belichtungsschicht ausgeführt, die die Blindmustererzeugung erfordert, und außerdem wird die Datenverarbeitung ausgeführt, die zur Waferbelichtung erforderlich ist, wie etwa eine Microloading-Effekt-Korrektur zum Berücksichtigen des Einflusses des Ätzens, eine Proximity-Korrektur (einschließlich einer Dosiskorrektur) oder eine Stitching-Korrektur.
Schließlich wird das Korrekturzielmuster der Elektronenstrahlbelichtungsdaten durch das Muster ersetzt, das den Elektronenstrahlbelichtungskorrekturdaten entspricht (S302). Hinsichtlich der Korrekturdosis gibt es zwischen den Mustern keinen Unterschied, so dass es nicht sehr wahrscheinlich ist, dass eine Nebenwirkung an den umliegenden Mustern auftritt.
Computerlesbares Aufzeichnungsmedium
Ein Programm, das eine der oben beschriebenen Funktionen auf einem Computer, anderen Maschinen, Vorrichtungen (im Folgenden als Computer und dergleichen bezeichnet) ausführt, kann auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet sein, das durch den Computer und dergleichen lesbar ist. Dann liest der Computer und dergleichen das Programm auf dem Aufzeichnungsmedium, um das Programm auszuführen, wodurch es möglich wird, die Funktion des Programms vorzusehen.
Hier ist das Aufzeichnungsmedium, das durch den Computer und dergleichen lesbar ist, ein Aufzeichnungsmedium, das Informationen wie beispielsweise Daten oder Programme elektrisch, magnetisch, optisch, mechanisch oder durch chemische Wirkung speichern kann und das durch den Computer und dergleichen gelesen werden kann. Von diesen Aufzeichnungsmedien sind zum Beispiel eine flexible Platte, eine magneto-optische Platte, eine CD-ROM, eine CD-R/W, eine DVD, ein DAT, ein 8-mm-Band, eine Speicherkarte und dergleichen von dem Computer und dergleichen entfernbar.
Ferner sind eine Festplatte, ein ROM (Nur-Lese-Speicher) und dergleichen Aufzeichnungsmedien, die in dem Computer und dergleichen fest installiert sind.
Alle hierin angeführten Beispiele und die bedingte Terminologie dienen pädagogischen Zwecken, um dem Leser beim Verstehen der Erfindung und des durch den Erfinder eingebrachten Konzeptes zur Förderung der Technik behilflich zu sein, und sind für solche speziell angeführten Beispiele und Bedingungen als unbeschränkt anzusehen, genauso wie die Organisation solcher Beispiele in der betreffenden Beschreibung in Bezug auf eine Darstellung der Überlegenheit und Unterlegenheit der Erfindung. Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen eingehend beschrieben worden sind, versteht sich, dass verschiedenartige Veränderungen, Substitutionen und Abwandlungen an ihr vorgenommen werden könnten, ohne vom Grundgedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2008-8709 [0001]
- JP 2003-151885 [0108]

Claims

Datenerzeugungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung, das umfasst: einen Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsschritt zum Erzeugen von Elektronenstrahlbelichtungsdaten, die zur Elektronenstrahlbelichtung verwendet werden, von Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung; einen Differentialextraktionsschritt zum Extrahieren von Differentialinformationen, die einen Differentialabschnitt angeben zwischen der Form eines Elektronenstrahlbelichtungsmusters, das durch Elektronenstrahlbelichtung auf der Basis der Elektronenstrahlbelichtungsdaten auf einem Substrat gebildet wird, und der Form eines Photobelichtungsmusters, das durch Photobelichtung auf der Basis der Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung auf dem Substrat gebildet wird; einen Bestimmungsschritt zum Bestimmen, ob die Größe des Differentialabschnittes zwischen der Form des Elektronenstrahlbelichtungsmusters und der Form des Photobelichtungsmusters innerhalb eines vorbestimmten Referenzwertes liegt; einen Aktualisierungsschritt zum Erfassen von formveränderten Belichtungsdaten durch Verändern der Form des Musters der Elektronenstrahlbelichtungsdaten gemäß den Differentialinformationen, um die Elektronenstrahlbelichtungsdaten zu aktualisieren; und einen Steuerschritt zum Wiederholen des Differentialextraktionsschrittes, des Bestimmungsschrittes und des Aktualisierungsschrittes, wenn die Größe des Differential abschnittes außerhalb des vorbestimmten Referenzwertes liegt.
Datenerzeugungsverfahren für die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei dem der Aktualisierungsschritt ferner enthält: einen Schritt zum Klassifizieren der Größe der Differenz zwischen den Formen in mehrere Stufen; und einen Schritt zum Bestimmen einer Formabweichung, durch die das Muster der Elektronenstrahlbelichtungsdaten, entsprechend der Differenz, in der Form in jeder der Stufen verändert wird.
Datenerzeugungsverfahren für die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, bei dem die Formabweichung als Wert spezifiziert ist, der kleiner als eine Zielformabweichung ist, die erforderlich ist, um die Differenz durch einmalige Ausführung des Aktualisierungsschrittes zu eliminieren.
Datenerzeugungsverfahren für die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einem Photobelichtungsdatenerzeugungsschritt zum Erzeugen von Photobelichtungsdaten, die zum Simulieren der Photobelichtung verwendet werden, von den Konstruktionsdaten; und einem Photobelichtungssimulationsschritt zum Erzeugen, von dem Photobelichtungsdaten, einer Form, die das Photobelichtungsmuster simuliert.
Datenerzeugungsverfahren für die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einem Elektronenstrahlbelichtungssimulationsschritt zum Erzeugen, von den Elektronenstrahlbelichtungsdaten, einer Form, die das Elektronenstrahlbelichtungsmuster simuliert.
Datenerzeugungsverfahren für die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei dem der Differentialextraktionsschritt einen Unterdrückungsschritt enthält, der die Extraktion der Differentialinformationen unterdrückt, wenn die Größe des Differentialabschnittes kleiner als ein vorbestimmter zulässiger Wert ist.
Datenerzeugungsverfahren für die Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einem Photobelichtungsdatenerzeugungsschritt zum Erzeugen von Photobelichtungsdaten, die zum Herstellen einer Maske zur Simulation der Photobelichtung oder einer Maske zur Photobelichtung verwendet werden, von den Konstruktionsdaten, bei dem der Photobelichtungsdatenerzeugungsschritt einen Korrekturprozess ausführt, der wenigstens eines enthält von einer Blindmustererzeugung zur Planarisierung, einer optischen Proximity-Korrektur, einer lokalen Streulichtkorrektur oder einer Microloading-Effekt-Korrektur wegen des Ätzens, und bei dem der Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungsschritt einen Korrekturprozess ausführt, der wenigstens eines enthält von einer Blindmustererzeugung zur Planarisierung, einer Proximity-Korrektur, einer Stitching-Korrektur oder einer Microloading-Effekt-Korrektur wegen des Ätzens.
Elektronenstrahlbelichtungssystem mit: einer Datenerzeugungsvorrichtung, die enthält: eine Elektronenstrahlbelichtungsdatenerzeugungseinheit, die Elektronenstrahlbelichtungsdaten, die zur Elektronenstrahlbelichtung verwendet werden, von Konstruktionsdaten einer Halbleitervorrichtung erzeugt; eine Photobelichtungsmusterspeichereinheit, die die Form eines auf einem Substrat durch Photobelichtung auf der Basis der Konstruktionsdaten der Halbleitervorrichtung gebildeten Photobelichtungsmusters speichert; eine Elektronenstrahlbelichtungsmusterspeichereinheit, die die Form eines auf dem Substrat durch Elektronenstrahlbelichtung auf der Basis der Elektronenstrahlbelichtungsdaten gebildeten Elektronenstrahlbelichtungsmusters speichert; eine Differentialextraktionseinheit, die Differentialinformationen extrahiert, die eine Differenz zwischen der Form des Photobelichtungsmusters und der Form des Elektronenstrahlbelichtungsmusters angeben; eine Bestimmungseinheit, die bestimmt, ob die Größe der Differenz zwischen der Form des Elektronenstrahlbelichtungsmusters und der Form des Photobelichtungsmusters innerhalb eines vorbestimmten Referenzwertes liegt; eine Aktualisierungseinheit, die formveränderte Belichtungsdaten durch Verändern der Form des Musters der Elektronenstrahlbelichtungsdaten gemäß den Differentialinformationen erfasst, um die Elektronenstrahlbelichtungsdaten zu aktualisieren; und eine Steuereinheit, die die Differentialextraktionseinheit, die Bestimmungseinheit und die Aktualisierungseinheit wiederholt startet, wenn die Größe der Differenz außerhalb des vorbestimmten Referenzwertes liegt; und eine Belichtungsvorrichtung, die ein Muster auf einem Halbleitersubstrat gemäß den durch die Datenerzeugungs vorrichtung erzeugten Elektronenstrahlbelichtungsdaten erstellt.