DE102009007319B4

DE102009007319B4 - Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder Photomaske sowie computerlesbares Speichermedium

Info

Publication number: DE102009007319B4
Application number: DE102009007319.1A
Authority: DE
Inventors: Kozo Ogino; Takashi Maruyama
Original assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2009-02-03
Publication date: 2019-03-07
Anticipated expiration: 2029-02-04
Also published as: JP5200571B2; DE102009007319A1; US20090206282A1; JP2009194285A; US8022376B2

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske durch Exponieren eines Musters während eines Abtastens erster und zweiter Ablenkungsregionen, welche abhängig von einer Ablenkungsweite einer Expositionsvorrichtung auf einem Expositionsziel bestimmt werden, mit Elektronenstrahlen, wobei das Verfahren umfasst:
Extrahieren eines ersten Musters, welches innerhalb eines Bereiches einer ersten Distanz zu der Grenze der ersten und der zweiten Ablenkungsregion existiert, wobei das erste Muster in der ersten Ablenkungsregion liegt;
Suchen eines zweiten Musters, welches an das erste Muster angrenzt und in einer zweiten Ablenkungsregion ist, die sich von der ersten Ablenkungsregion unterscheidet; und
Durchführen einer ersten Datenverarbeitung, wenn die Musterbreite des ersten Musters eine erste Breite oder mehr ist, welche erste Datenverarbeitung enthält:
Aufteilen des ersten Musters in einen Randabschnitt und einen Innenabschnitt und
Bewegen der Grenze der Ablenkungsregion in das Innere des ersten Musters durch Verändern einer Registrierung eines Randabschnittes des ersten Musters an der existierenden Seite des angrenzenden zweiten Musters innerhalb des Bereiches der ersten Distanz zu der zweiten Ablenkungsregion des zweiten Musters;
Durchführen einer zweiten Datenverarbeitung, wenn die Musterbreite des ersten Musters eine zweite Breite oder mehr ist und geringer als ein Mal die erste Breite ist, welche zweite Datenverarbeitung enthält:
Aufteilen des ersten Musters in einen Randabschnitt und einen Innenabschnitt,
Durchführen einer Doppelregistrierung für einen Randabschnitt des ersten Musters an der ersten und der zweiten Ablenkungsregion, welcher Randabschnitt an der existierenden Seite des angrenzenden zweiten Musters innerhalb einer zweiten Distanz liegt, so dass ein Doppelexponieren bei dem Randabschnitt ausgeführt wird, und
Einstellen der Expositionsmengen des Randabschnittes des ersten Musters in der ersten und der zweiten Ablenkungsregion auf die Hälfte;
Durchführen einer dritten Datenverarbeitung, wenn die Musterbreite des ersten Musters geringer als die zweite Breite ist, welche dritte Datenverarbeitung enthält:
Durchführen einer Doppelregistrierung für das erste Muster und das angrenzende zweite Muster an der ersten und der zweiten Ablenkungsregion, wobei das angrenzende zweite Muster innerhalb der zweiten Distanz liegt, so dass ein Doppelexponieren bei dem ersten Muster und dem angrenzenden zweiten Muster ausgeführt wird, und
Einstellen der Expositionsmengen des ersten Musters und des angrenzenden zweiten Musters in der ersten und der zweiten Ablenkungsregion auf die Hälfte.

Description

QUERVERWEIS ZU ZUGEHÖRIGER ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht den Prioritätsvorteil von der älteren japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2008-35680 , welche am 18. Februar 2008 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung und einer Photomaske, und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung und einer Photomaske mit einer Expositionstechnologie von Elektronenstrahlen.
Beschreibung des Standes der Technik
In einer Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung wird eine Expositionsregion in eine Mehrzahl von Feldern aufgeteilt, die abhängig von einer Ablenkungsweite einer Hauptablenkeinheit bestimmt wird, werden die Felder in eine Mehrzahl von Teilfeldern aufgeteilt, die abhängig von einer Ablenkungsweite einer Teilablenkeinheit bestimmt wird, werden Elektronenstrahlen zum variablen Formen emittiert, jedes aufgeteilte Teilfeld, und wird ein Muster exponiert. Daher ist die Verbindungsgenauigkeit eines Verbindungsabschnitts des Musters über die Grenze der Teilfelder strikt, insbesondere die Verbindungsgenauigkeit des Musters zwischen den Teilfeldern, welches zu angrenzenden Feldern gehört, und es besteht ein Problem einer Auflösungsverschlechterung des Musters an der Teilfeldgrenze.
Als ein herkömmliches Verfahren zum Verbessern der Verbindungsgenauigkeit des Musters über der Teilfeldgrenze werden ein Verfahren zum Erzeugen eines zusätzlichen Musters an dem Verbindungsabschnitt, wie in der japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung JP 06-13298 B2 offenbart, und ein Verfahren zur Mehrfachexposition durch Verändern der Grenzposition des Felds vorgeschlagen, wie in der japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung JP 2002 / 170 768 A offenbart.
Jüngste Feinverarbeitung und hohe Dichte einer Halbleitervorrichtung (oder eines Halbleiterelements) verursacht Probleme nicht nur einer Verschlechterung einer Verbindungsgenauigkeit des Musters an der Teilfeldgrenze aufgrund eines Fehlers einer Positionspräzision des Teilfelds sondern auch einer Verschlechterung einer Auflösung eines schmalen Zwischenraums in der Teilfeldgrenze. Da der Zwischenraum zwischen großen Mustern schmaler ist, ist der Schleier der Expositionsmenge von Elektronenstrahlen aufgrund von Rückstreuung von einem Substrat groß und kann der Kurzschluss aufgrund der Positionsabweichung zwischen den Teilfeldern leicht auftreten.
Jedoch wird das Verfahren zum Erzeugen des zusätzlichen Musters, welches in der japanischen offen gelegten Patentanmeldung JP 06-13298 B2 offenbart ist, nicht auf einen Zwischenraum angewendet. Des Weiteren, mit dem Verfahren für Mehrfachexposition, welches in der japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung JP 2002 / 170 768 A offenbart ist, bewirkt die Positionsabweichung zwischen den Mustern den gleichen Einfluss von Unschärfe der Elektronenstrahlen, und der Expositionsspielraum eines schmalen Zwischenraums wird reduziert. Daher kann dieses Verfahren nicht so viel wie möglich verwendet werden. Wie oben erwähnt besitzen die herkömmlichen Verfahren ein Problem, dass die Auflösungsverschlechterung des schmalen Zwischenraums nicht zuverlässig verhindert werden kann.
Zum Stand der Technik werden die folgenden Druckschriften genannt: US 4 132 898 A1 , US 5 189 306 A1 und US 4 816 692 A1 .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung ist durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche definiert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske bereitgestellt, durch Exponieren eines Musters während eines Abtastens einer Mehrzahl von Ablenkungsregionen, welche abhängig von einer Ablenkungsweite einer Expositionsvorrichtung auf einem Expositionsziel bestimmt wird, mit Elektronenstrahlen, welches Verfahren einen Computer befähigt auszuführen: einen Schritt zum Extrahieren eines ersten Musters, welches nahe der Grenze der Ablenkungsregion und in einer ersten Ablenkungsregion existiert; einen Schritt zum Suchen eines zweiten Musters, welches an das erste Muster angrenzt und in einer zweiten Ablenkungsregion ist, die sich von der ersten Ablenkungsregion unterscheidet; und einen Schritt zum Durchführen einer Datenverarbeitung von Expositionsdaten in Übereinstimmung mit einer Breite des ersten Musters, um die Veränderung einer Distanz zwischen dem extrahierten ersten Muster und dem gesuchten zweiten Muster aufgrund einer Positionsabweichung der Ablenkungsregion zu minimieren.
Das Ziel und Vorteile der Ausführungsbeispiele werden mittels der Elemente und Kombinationen realisiert und erzielt werden, welche insbesondere in den Ansprüchen aufgezeigt werden.
Es versteht sich, dass sowohl die vorhergehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erklärend sind und für die beanspruchten Ausführungsbeispiele nicht beschränkend sind.
Figurenliste

1 ist ein erklärendes Diagramm einer Beziehung zwischen einem Feld und einem Teilfeld;
2 ist ein Diagramm, welches die schematische Struktur einer Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung gemäß der Ausführungsbeispielerfindung zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm zum Erklären einer Erzeugungsverarbeitung für Expositionsdaten, welche durch eine Erzeugungsvorrichtung für Expositionsdaten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird;
4 ist eine Draufsicht, welche ein Beispiel angrenzender Muster an der Grenze einer Ablenkungsregion zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm zum speziellen Erklären einer Verarbeitung in Schritt S3, der in 3 gezeigt ist;
6 ist ein erklärendes Diagramm eines Datenverarbeitungsverfahrens (ma);
7 ist ein erklärendes Diagramm eines Datenverarbeitungsverfahrens (mb);
8 ist ein erklärendes Diagramm eines Datenverarbeitungsverfahrens (mc);
9A und 9B sind erklärende Diagramme einer Beziehung zwischen Mustern und einer gespeicherten Energieverteilung infolge einer Bestrahlung mit Elektronenstrahl;
10A und 10B sind erklärende Diagramm einer Einstellung eines extern bestimmten Intervalls Int;
11 ist ein erklärendes Diagramm eines Beispiels eines Aufteilens eines Musters in rechteckförmige Muster;
12 ist ein Flussdiagramm zum speziellen Erklären einer Erzeugungsverarbeitung für Expositionsdaten, welche durch eine Erzeugungsvorrichtung für Expositionsdaten gemäß dem Ausführungsbeispiel ausgeführt wird;
13 ist ein erklärendes Diagramm eines Vorteils zum Verbessern einer Zwischenraumauflösung, wenn Ablenkungsregionen links und rechts in Richtung auf die Mitte in einem Linien- und Zwischenraummuster bewegt werden, dessen Ablenkungsregionen links und rechts in der Mitte aufgeteilt sind;
14 ist ein Diagramm, welches ein Ergebnis einer Expositionssimulation zeigt;
15 ist ein erklärendes Diagramm einer Expositionsverarbeitung; und
16A bis 16F sind Querschnittansichten zum Erklären einer Expositionsverarbeitung und einer Entwicklungsverarbeitung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Beim Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske wird eine Expositionsregion in eine Mehrzahl von Ablenkungsregionen aufgeteilt, welche abhängig von einer Ablenkungsweite einer Expositionsvorrichtung bestimmt wird, und wird die Veränderung eines Zwischenraums zwischen angrenzenden Mustern an der Ablenkungsregion minimiert, wodurch die Auflösung eines schmalen Zwischenraums an der Grenze der Ablenkungsregion verbessert wird. Das heißt, die Veränderung eines Zwischenraums aufgrund der Positionsabweichung zwischen den Ablenkungsregionen wird minimiert, wodurch die Auflösung eines Zwischenraums der Ablenkungsregion verbessert wird.
Eine Verarbeitung von Expositionsdaten in angrenzenden Mustern an der Grenze der Ablenkungsregion ist geschlossen. Daher wird die Auflösung des Zwischenraums mit Ausnahme des schmalen Zwischenraums durch die Positionsabweichung der Ablenkungsregion nicht beeinflusst. Des Weiteren wird eine Datenverarbeitung der Expositionsdaten nur an angrenzenden Mustern an der Grenze der Ablenkungsregion durchgeführt. Daher ist die Erhöhung der Expositionsdatenmenge aufgrund der Datenverarbeitung der Expositionsdaten äußerst gering. Somit kann eine Abbildungsauflösung der Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung verbessert werden.
Nachfolgend werden ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung und einer Photomaske gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und nachfolgende Zeichnungen beschrieben werden.
[Ausführungsbeispiel]
1 ist ein erklärendes Diagramm einer Beziehung zwischen dem Feld und dem Teilfeld. Bezug nehmend auf 1 kennzeichnet Bezugszeichen 11 ein Feld eines Halbleiterwafers 1 und kennzeichnet Bezugszeichen 12 ein Teilfeld, welches ein Feld 11 bildet. Des Weiteren kennzeichnet ein dicker Pfeil SC1 konzeptionell die Abtastrichtung von Elektronenstrahlen zu einem Satz von Feldern 11, und kennzeichnet ein dicker Pfeil SC2 konzeptionell die Abtastrichtung von Elektronenstrahlen zu einem Satz von Teilfeldern 12 (d.h. in einem Feld 11). Im Übrigen ist in 1 ein Satz von neun Feldern 11 zum Zwecke einer kurzen Beschreibung gezeigt.
2 ist ein Diagramm, welches die schematische Struktur einer Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung 20 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zeigt. Bezug nehmend auf 2 umfasst die Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung 20: eine Erzeugungsvorrichtung 21 für Expositionsdaten; eine Elektronenstrahlsteuervorrichtung 22; und eine Expositionsvorrichtung 23. Die Expositionsvorrichtung 23 umfasst: eine Elektronenkanone 231; eine Rechteckformungsmaske 232; eine Maskenablenkeinheit 233; eine Blockmaske 234; eine Maskenablenkeinheit 235; eine Justierungseinheit 236 für einen Fokussierungsbereich; eine Hauptablenkeinheit 237; ein Subablenkeinheit 238; und einen Objekttisch 239. Die Erzeugungsvorrichtung für Expositionsdaten 21 erzeugt die Expositionsdaten der Halbleitervorrichtung oder der Photomaske zur Exposition basierend auf Designdaten, welche von einer Speichereinheit (nicht gezeigt), einer Eingabevorrichtung (nicht gezeigt) und einer Hostvorrichtung (nicht gezeigt) eingegeben werden. Die Elektronenstrahlsteuervorrichtung 22 steuert Einheiten in der Expositionsvorrichtung 23 basierend auf den Expositionsdaten. Somit bestrahlen Elektronenstrahlen, welche von der Elektronenkanone 231 emittiert werden, einen Wafer 1, welcher auf dem Objekttisch 239 platziert ist, über die Rechteckformungsmaske 232 zu der Subablenkeinheit 238, und das Muster wird zu einer Resistschicht exponiert, welche auf dem Wafer 1 ausgebildet ist, in Übereinstimmung mit den Expositionsdaten.
Die Erzeugungsvorrichtung für Expositionsdaten 21 kann durch einen gewöhnlichen Computer aufgebaut sein, umfassend einen Prozessor, wie z.B. eine CPU oder MPU, eine Speichereinheit zum Speichern eines Programms oder von Daten, und eine Eingabeeinheit, wie z.B. eine Tastatur. Die Speichereinheit kann ein computerlesbares Speichermedium zum Speichern des Programms sein oder kann strukturiert sein durch Installieren des Programms von dem computerlesbaren Speichermedium. Das Programm enthält ein Programm, welches den Computer zu einer Routine mindestens einer Expositionsdatenerzeugungsverarbeitung befähigt. Gemäß der vorliegenden Erfindung, zum Zwecke einer kurzen Beschreibung, speichert die Speichereinheit ein Programm zum Ausführen des Computers, um eine Routine von Herstellungsschritten der Halbleitervorrichtung und der Photomaske auszuführen.
Die Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung 20 exponiert das Muster der Photomaske auf den Wafer 1. Danach werden mit einer bekannten Maskenverarbeitung verschiedene Photomasken wie z.B. die Blockmaske 234 hergestellt. Des Weiteren exponiert die Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung 20 das Muster der Halbleitervorrichtung (oder eines Halbleiterelements) auf den Wafer 1. Danach wird mit einer bekannten Waferverarbeitung die Halbleitervorrichtung hergestellt.
Mit der Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung 20 zum Exponieren des Musters durch Abtasten einer Mehrzahl von Ablenkungsregionen, welche abhängig von der Ablenkungsweite des Felds oder des Teilfelds in der Expositionsvorrichtung 23 bestimmt wird, wenn die Muster in unterschiedlichen Ablenkungsregionen an der Grenze der Ablenkungsregion aneinander angrenzend sind, müssen die Expositionsdaten verarbeitet werden, um die Veränderung einer Distanz zwischen den Mustern zu minimieren, welche durch die Positionsabweichung der Ablenkungsregion verursacht wird. In diesem Fall bedeutet die Verarbeitung der Expositionsdaten, dass die Expositionsdaten einer Verarbeitung zum Verändern der Form des Musters unterzogen werden, wobei die Expositionsmenge, die auf das Muster angewendet wird, verändert wird, und zum Hinzufügen eines neuen Musters unterzogen werden.
Wenn das Muster größer ist, ist der Schleier der Expositionsmenge aufgrund von Rückstreuung der Elektronenstrahlen von dem Wafer (oder Halbleitersubstrat) 1 größer. Der Spielraum für die Veränderung in der Expositionsmenge wird reduziert, und der Kurzschluss kann durch die Positionsabweichung der Ablenkungsregion in einem schmalen Zwischenraum zwischen den Mustern leicht verursacht werden. Daher, wenn das Muster größer ist, ist es erforderlich, dass der Zwischenraum keine Fehler hat. Dann wird gemäß dem Ausführungsbeispiel die Erzeugungsverarbeitung von Expositionsdaten durchgeführt, wie in 3 gezeigt.
3 ist ein Flussdiagramm zum Erklären der Erzeugungsverarbeitung für Expositionsdaten, welche durch die Erzeugungsvorrichtung für Expositionsdaten 21 ausgeführt wird, das heißt einen Prozessor in dem Computer gemäß dem Ausführungsbeispiel. Bezug nehmend auf 3 wird in Schritt S1 die Region für eine Exposition auf dem Wafer 1 in eine Mehrzahl von Ablenkregionen aufgeteilt. Insbesondere wird die Region für eine Exposition auf dem Wafer 1 in die Felder 11 aufgeteilt, wie in 1 gezeigt, und werden die Felder 11 ferner in die Teilfelder 12 aufgeteilt. In Schritt S2 wird das Muster nahe der Grenze einer Mehrzahl von Ablenkregionen extrahiert, welche durch Aufteilen der Region für eine Exposition in Schritt S1 (Grenze des Teilfelds 12) erhalten wird. In Schritt S3 wird das Muster, welches an das Muster angrenzt, das in Schritt S2 extrahiert wird, in unterschiedlichen Ablenkungsregionen (Teilfeld 12) innerhalb eines Suchbereichs gesucht. In Schritt S4 werden die Expositionsdaten entsprechend der Breite des Musters verarbeitet, welches in Schritt S2 extrahiert wird, um die Veränderung einer Distanz zwischen dem Muster, das in Schritt S2 extrahiert wird, mit der Positionsabweichung der Ablenkungsregion (Teilfeld 12), und dem Muster, das in Schritt S3 gesucht wird, zu minimieren. In den Schritten S3 und S4 wird die Verarbeitung durch die Anzahl von Malen wiederholt, welche der Anzahl des extrahierten Musters entspricht. Gemäß der vorliegenden Erfindung sind in Schritt S1 eine Mehrzahl von Ablenkungsregionen, welche durch Aufteilen der Region für eine Exposition erhalten wird, die Teilfelder 12. Alternativ können eine Mehrzahl von Ablenkungsregionen die Felder 11 sein. Da die Bewegung des Objekttischs 239 die Abtastposition auf dem Wafer 1 justiert, wird die Positionsabweichung auf einfache Weise erhöht. Daher ist ein Vorteil zum Verbessern der Auflösung des Zwischenraums zwischen den angrenzenden Mustern an der Grenze der Ablenkungsregion beachtlich, wenn die Ablenkungsregion das Feld 11 ist.
4 ist eine Draufsicht, welche ein Beispiel angrenzender Muster an der Grenze der Ablenkungsregion zeigt. Bezug nehmend auf 4 kennzeichnet das Bezugszeichen A ein Muster an der Grenze einer Ablenkungsregion und kennzeichnen Bezugszeichen B bis F Muster nahe der rechten Seite des Musters A und in der Ablenkungsregion des Musters A. Des Weiteren kennzeichnet das Bezugszeichen Pw eine Musterbreite des Musters A, kennzeichnet ein Bezugszeichen Pd den Abstand zwischen dem Muster A und Mustern C und E und kennzeichnet ein Bezugszeichen Sr die Suchregion in Schritt S3. Die Muster C und E sind angrenzende Muster des Musters A. Das Muster B ist nicht in der vertikalen Richtung von der Seite des Musters A und ist daher kein Muster, das an das Muster A angrenzt. Obwohl ein Teil des Musters D innerhalb eines Bereichs eines Intervalls Int enthalten ist, welches in der vertikalen Richtung der Seite des Musters A extern bestimmt wird, wird es vom Muster C isoliert. Daher grenzt das Muster D nicht an das Muster A an. Obwohl das Muster F in der vertikalen Richtung der Seite des Musters A ist, ist kein Teil des Musters F innerhalb des extern bestimmten Intervalls Int enthalten. Daher grenzt das Muster F nicht an das Muster A an.
5 ist ein Flussdiagramm zum speziellen Erklären der Verarbeitung in Schritt S3 in 3. Bezug nehmend auf 5 wird in Schritt S31 bestimmt, ob ein Muster als ein Kandidat mit der Suchregion Sr in Kontakt kommt oder nicht. Wenn das Muster als der Kandidat das Muster B oder F ist, ist das Bestimmungsergebnis in Schritt S31 NEIN, und dann endet die Verarbeitung. Andererseits, wenn das Muster als der Kandidat das Muster C, D oder E ist, ist das Bestimmungsergebnis in Schritt S31 JA, und die Verarbeitung schreitet dann zu Schritt S32 fort. In Schritt S32 wird bestimmt, ob das Muster als der Kandidat durch ein anderes Muster isoliert wird oder nicht. Wenn das Muster als der Kandidat das Muster D ist, ist das Bestimmungsergebnis in Schritt S32 NEIN, und dann endet die Verarbeitung. Wenn das Muster als der Kandidat das Muster C oder E ist, ist das Bestimmungsergebnis in Schritt S32 JA, und die Verarbeitung schreitet dann zu Schritt S33 fort. In Schritt S33 werden die Muster C und E als der Kandidat als angrenzende Muster nahe dem extrahierten Muster A und in unterschiedlichen Ablenkungsregionen (Teilfelder 12) hinzugefügt, und dann endet die Verarbeitung. In den Schritten S31 bis S33 wird die Verarbeitung zu der Seite des extrahierten Musters A durch die Anzahl von Malen wiederholt, welche der Anzahl von Mustern in unterschiedlichen Ablenkungsregionen (Teilfelder 12) entspricht.
In Schritt S4 in 3, falls die Muster in gewissem Maße voneinander beabstandet sind, wird die Auflösung des Zwischenraums zwischen den Mustern auf einfache Weise von der Positionsabweichung der Ablenkungsregion (Teilfeld 12) beeinflusst. Daher, um die Erhöhung einer Datenerzeugungszeit und die Erhöhung der Menge an Daten aufgrund der Datenverarbeitung zu unterbinden, werden die Daten nur verarbeitet, wenn der Abstand zwischen den Mustern innerhalb eines vorgeschriebenen Werts liegt.
Andererseits, selbst wenn der Abstand zwischen angrenzenden Mustern an der Grenze der Ablenkungsregion (Teilfeld 12) innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs liegt, wenn das Muster als der Kandidat durch ein anderes Muster isoliert ist, müssen die Daten auf den angrenzenden Mustern nicht verarbeitet werden. Da, falls das Muster groß ist, um auf einfache Weise den Kurzschluss zu erzeugen, wie später beschrieben werden wird, das Muster aufgeteilt wird und die Datenverarbeitung zwischen den angrenzenden Mustern geschlossen ist, beeinflusst die Positionsabweichung der Ablenkungsregion (Teilfeld 12) nicht das Muster außerhalb der angrenzenden Muster.
Dann, in Schritt S4, werden Datenverarbeitungsverfahren (ma), (mb) und (mc) gewechselt, abhängig von der Breite des Musters, und werden dann wie folgt verwendet.
6 ist ein erklärendes Diagramm des Datenverarbeitungsverfahrens (ma). Bezug nehmend auf 6, und auf 7 und 8, welche später beschrieben werden, ist das Muster vor der Verarbeitung auf der linken Seite gezeigt und ist das Muster nach der Verarbeitung auf der rechten Seite gezeigt. In dem Fall eines dicken Musters P1 mit einer Musterbreite Pw1, welche nicht geringer ist als eine extern bestimmte Breite Ws1, in einer Ablenkungsregion F1, wird das Muster P1 in einen Randabschnitt und einen inneren Abschnitt aufgeteilt und wird die Registrierung so verändert, dass die Zeichnung durchgeführt wird, von einer Ablenkungsregion F2 eines Musters P2, welches angrenzend einen Randabschnitt des Musters P1 besitzt, auf der Seite des Musters P2 mit einer Musterbreite Pw2, angrenzender Muster, innerhalb eines Bereichs eines extern bestimmten Intervalls Int 1. Demzufolge, da sich die Grenze der Ablenkungsregion in das Innere des dicken Musters P1 verlagert, übt die Positionsabweichung der Ablenkungsregion F1 oder F2 keinen Einfluss auf den Zwischenraum S aus, und der Kurzschluss wird in dem Zwischenraum S nicht auf einfache Weise verursacht. Hierin, wenn der Bereich des zulässigen Veränderungsbetrags zu einer Linienbreite ±TP% beträgt und der Maximalbetrag der Positionsabweichung der Ablenkungsregion F2 ΔXmax beträgt, beträgt die extern bestimmte Breite Ws1 vorzugsweise (2×ΔXmax)/(Tp/100) oder mehr. Da sich die Grenze zwischen den Ablenkungsregionen F1 und F2 in das Innere des Musters P1 verlagert, und es kommt in Betracht, dass die Positionsabweichung der Ablenkungsregionen F1 oder F2 die Linienbreite veranlasst, sich dementsprechend zu verändern. Des Weiteren beträgt die Breite, welche dem Randabschnitt entspricht, vorzugsweise „das Zweifache des Maximalbetrags der Positionsabweichung der Ablenkungsregion F2“ + „den Unschärfebetrag der Elektronenstrahlen“ oder mehr und beträgt auch vorzugsweise „die Hälfte der Musterbreite Pw1“ oder weniger. Die Bedingung des Minimalwerts ist festgelegt, da die Expositionsmenge, die ursprünglich innerhalb des Innenabschnitts des Musters P1 beibehalten werden muss, nicht auf den Zwischenraum S ausgeweitet wird, wenn die Ablenkungsregion F2 in der Richtung von ihrer Position abweicht, in welcher der Randabschnitt des Musters P1 nahe dem Innenabschnitt ist.
7 ist ein erklärendes Diagramm des Datenverarbeitungsverfahrens (mb). In dem Fall eines etwas dicken Musters P1 mit der Musterbreit Pw1, die nicht geringer ist als die extern bestimmte Breite Ws2 des Musters und nicht geringer ist als die Breite Ws1 in der Ablenkungsregion F1, ist das Muster P1 in den Randabschnitt und den Innenabschnitt aufgeteilt. Die Expositionsmenge des Randabschnitts an der existierenden Seite des Musters P2 der Musterbreite Pw2 angrenzender Muster innerhalb des Bereichs des extern bestimmten Intervalls Int2 beziehungsweise die Expositionsmenge des Randabschnitts in dem Partnermuster P2 betragen die Hälfte. Dann wird die halbe Expositionsmenge zu den Ablenkungsregionen F1 und F2 doppelt registriert. Wie oben erwähnt wird das Muster P1 aufgeteilt und nur die Daten auf der zugewandten Seite der angrenzenden Muster P1 und P2 an der Grenze der Ablenkungsregion werden verarbeitet, wodurch der Einfluss der Positionsabweichung der Ablenkungsregion F1 oder F2 davor bewahrt wird, nach außen eines Paars der Muster P1 und P2 beeinflusst zu werden. Des Weiteren reduziert die Doppelexposition der zugewandten Seite der Muster P1 und P2 sowohl die Veränderung einer Linienbreite als auch die Veränderung eines Zwischenraums S richtig. In Bezug auf die Muster P1 und P2 ist für die Datenverarbeitung die Auflösung des Zwischenraums S nicht wirklich gewährleistet, im Vergleich zu dem Verarbeitungsverfahren (ma) und es ist jedoch vorteilhaft beim Reduzieren der Veränderung eines Zwischenraums S und der Veränderung einer Linienbreite. Daher beträgt der Bereich des zulässigen Veränderungsbetrags der Linienbreite ±Tp% und beträgt der maximale Betrag der Positionsabweichung der Ablenkungsregion ΔXmax und beträgt die extern bestimmte Breite Ws2 vorzugsweise ΔXmax/(Tp/100) oder mehr. Da es in Betracht kommt, dass sich die Doppelexposition von nur einer Seite der Muster P1 und P2 bewegt, können dadurch der Rand auf der Seite einer Nichtdoppelexposition aufgrund der Positionsabweichung der Ablenkungsregion F1 oder F2 und die Linienbreite verändert werden.
8 ist ein erklärendes Diagramm des Datenverarbeitungsverfahrens (mc). In dem Fall eines dünnen Musters P1 mit der Musterbreite Pw1, die geringer ist als die extern bestimmte Breite Ws2 innerhalb der Ablenkungsregion F1, betragen die Expositionsmengen des Musters P2 mit der Musterbreite Pw2 angrenzender Muster innerhalb eines extern bestimmten Intervalls Int2 und des Musters P1 jeweils die Hälfte, und eine Doppelregistrierung wird an den Ablenkungsregionen F1 und F2 davon durchgeführt. Da die dünnen Muster P1 und P2 einen relativ kleinen Schleier der Expositionsmenge des Zwischenraums S besitzen, ist die Linienbreitengenauigkeit der Muster P1 und P2 wichtiger als die Auflösung des Zwischenraums S. Das Muster P1 wird nicht aufgeteilt, jedoch wird es der Doppelexposition unterzogen, wodurch die Veränderung einer Linienbreite aufgrund der Positionsabweichung der Ablenkungsregion F1 oder F2 reduziert wird.
Ferner, wenn unterschiedliche Datenverarbeitungsverfahren auf die zwei angrenzenden Muster P1 und P2 an der Grenze der Ablenkungsregion angewendet werden, wird das Datenverarbeitungsverfahren in dem Fall einer großen Musterbreite Pw1 verwendet. Das heißt, die Datenverarbeitungsverfahren werden verwendet in der Reihenfolge des Datenverarbeitungsverfahrens (ma), das Datenverarbeitungsverfahrens (mb) und des Datenverarbeitungsverfahrens (mc). Denn das dicke Muster P1 verhindert das Auftreten des Kurzschlusses in dem Zwischenraum S.
Beim Abtasten der Ablenkungsregion mit der Expositionsvorrichtung 23, wie in 1 gezeigt, wird solch eine Operation wiederholt, dass eine konstante Anzahl der Ablenkungsregionen in einer vorbestimmten Richtung abgetastet wird und eine konstante Anzahl der Ablenkungsregionen abgetastet wird, durch Verändern der Abtastrichtung. Daher ist eine relative Positionsabweichung an der Grenze der Ablenkungsregion senkrecht zur Abtastrichtung sicher groß. Insbesondere besitzt das Feld als die Hauptablenkungsregion eine beachtliche Positionsabweichung, da die Bewegung des Objekttischs 239 die Abtastposition auf dem Wafer 1 justiert. Dann wird die Datenverarbeitung nur dem Muster nahe der Grenze der Ablenkungsregion senkrecht zur Abtastrichtung der Ablenkungsregion mit der Expositionsvorrichtung 23 unterzogen, durch Festlegen der Ablenkungsregion als ein Feld. Als Folge kann die Auflösung eines schmalen Zwischenraums verbessert werden und kann die Erzeugungszeit der Expositionsdaten reduziert werden. Des Weiteren kann die Erhöhung der Expositionsdatenmenge unterbunden werden.
9A und 9B sind erklärende Diagramme einer Beziehung zwischen dem Muster und einer gespeicherten Energieverteilung infolge einer Bestrahlung von Elektronenstrahlen. 10A und 10B sind erklärende Diagramme einer Einstellung des extern bestimmten Intervalls Int. Bezug nehmend auf die 9A bis 10B, zeigen die 9A und 10A die Muster P1 und P2 durch den Zwischenraum S voneinander beabstandet, und zeigen die 9B und 10B gespeicherte Energieverteilungen von Energie, welche in der Resistschicht auf dem Wafer 1 mit Elektronenstrahlen gespeichert wird, der beim Exponieren der Muster in den 9A und 10A bestrahlt wird. Bezug nehmend auf die 9A bis 10B indiziert die Ordinate in den 9B und 10B die gespeicherte Energie basierend auf einer beliebigen Einheit und indiziert die Abszisse in den 9B und 10B die Distanz auf dem Wafer 1 basierend auf einer beliebigen Einheit.
Wenn die Ablenkungsregionen F1 und F2 der Muster P1 und P2, welche durch den Zwischenraum S voneinander beabstandet sind, der in 9A gezeigt ist, nahe aneinander sind mit dem Maximalbetrag ΔXmax der Positionsabweichung, falls eine Breite des Zwischenraums S', der in 10A gezeigt ist, geringer ist als 3βf, das heißt S'=S-2ΔXmax<3βf, beginnt die Streustrahlung der Frontalstreuung von Elektronenstrahlen den Schleier der Menge an Exposition von den angrenzenden Mustern zu erzeugen. Hierin kennzeichnet das Bezugszeichen S eine Breite des Zwischenraums S und kennzeichnet ein Bezugszeichen S' eine Breite des Zwischenraums S', und kennzeichnet ein Bezugszeichen βf 1/e Radius der Stärkeverteilung einer Frontalstreuung (Gauß‘sche Verteilung) der Elektronenstrahlen, die auf einen Punkt einfallen, entsprechend √2 Mal der Standardabweichung. Daher beträgt das extern bestimmte Intervall Int vorzugsweise nicht mehr als 3βf+2ΔXmax. Insbesondere eine Breite des Zwischenraums S', mit welcher die Dimensionsveränderung über dem zulässigen Wert liegt, durch ein Expositionsexperiment, wird erhalten, und das extern bestimmte Intervall Int wird auf S'+2ΔXmax festgelegt.
11 ist ein erklärendes Diagramm eines Beispiels eines Aufteilens des Musters in rechteckförmige Muster. Bezug nehmend auf 11, wenn das Muster zur Exposition eine Form mit Ausnahme einer rechteckförmigen Form besitzt, wird das Muster zuerst in rechteckförmige Muster aufgeteilt. Wenn die Größe des Musters nach der Aufteilung über der Größe von Elektronenstrahlen zur Bestrahlung auf die Resistschicht liegt, wird das Muster weiter in rechteckförmige Muster aufgeteilt mit der Größe die nicht größer ist als die Größe von Elektronenstrahlen. Die Datenverarbeitung wird an den rechteckförmigen Mustern durchgeführt, welche mit der Größe aufgeteilt sind die nicht größer ist als die Größe von Elektronenstrahlen.
12 ist ein Flussdiagramm zum speziellen Erklären einer Erzeugungsverarbeitung von Expositionsdaten, welche durch die Expositionsdatenverarbeitungsvorrichtung 21 ausgeführt wird, das heißt den Prozessor in dem Computer gemäß dem Ausführungsbeispiel. In 12 kennzeichnen die gleichen Bezugszeichen die gleichen Schritte in 3 und eine Beschreibung davon wird ausgelassen werden. Bezug nehmend auf 12 entsprechen Schritte S40 bis S49 dem Schritt S4 in 3. Schritte S102 und S103 können auch ein Teil von Schritt S4 sein.
Bezug nehmend auf 12 wird in Schritt S1 die Expositionsregion auf dem Wafer 1 in eine Mehrzahl von Ablenkungsregionen aufgeteilt. Insbesondere werden Layoutdaten als Expositionsziel auf der Expositionszielschicht aus Designdaten extrahiert, einschließlich der Halbleitervorrichtung, oder Layoutdaten der Photomaske, und die Expositionsregion wird in eine Mehrzahl von Ablenkungsregionen (Teilfelder 12 gemäß dem Ausführungsbeispiel) aufgeteilt, welche abhängig von der Ablenkungsweite der Expositionsvorrichtung 23 bestimmt wird.
In Schritt S101 wird das Muster in das Muster mit der Größe von Elektronenstrahlen zum Bestrahlen des Musters in der Ablenkungsregion aufgeteilt. Die Form des aufgeteilten Musters ist gemäß dem Ausführungsbeispiel rechteckförmig. Jedoch ist die Form des aufgeteilten Musters nicht darauf beschränkt rechteckförmig zu sein, ein vorbestimmtes geformtes Muster wird in der Blockmaske 234 erzeugt, wodurch eine gleichzeitige Bestrahlung einer Mehrzahl von Mustern und eine Bestrahlung dreieckiger und trapezförmiger Muster ermöglicht wird. In Schritt S101 wird ein Bereichsverhältnis Ar in Bezug auf das aufgeteilte Muster auf 1 voreingestellt. Im Übrigen, in dem Fall einer 1/2 Mehrfachexposition, in welcher die Expositionsmenge die Hälfte beträgt und die doppelte Exposition durchgeführt wird, wird das Bereichsverhältnis Ar als 0,5 festgelegt. Da verhindert wird, dass das Doppelmuster eine Berechnung von zwei Mal des Bereichs in einer Korrekturverarbeitung der Expositionsmenge verursacht, was später beschrieben werden wird. Des Weiteren, durch Festlegen des Bereichsverhältnisses Ar auf 0,5, in geeigneter Weise, beträgt die Expositionsmenge 0,5 Mal an der Berechnung. Beim Registrieren der aufgeteilten Muster in der Ablenkungsregion wird die Größe der Ablenkungsregion im Voraus festgelegt, um klein zu sein, in Anbetracht eines erneuten Registrierens des Musters in der angrenzenden Ablenkungsregion zu einem späteren Zeitpunkt. In Schritt S2 wird das Muster nahe der Grenze (die Grenze des Teilfelds 12) einer Mehrzahl von Ablenkungsregionen extrahiert, welche durch Aufteilen der Expositionsregion in Schritt S1 erhalten wird. Schritte S101 und S2 werden durch die Anzahl von Malen wiederholt, welche der Anzahl der Ablenkungsregionen entspricht.
In Schritt S3 wird das Muster angrenzend an das Muster, welches in Schritt S2 in unterschiedlichen Ablenkungsregionen (Teilfeldern 12) extrahiert wird, innerhalb der Suchregion gesucht. In Schritten S40 bis S49 werden die Expositionsdaten, welche der Breite des Musters entsprechen, das in Schritt S2 extrahiert wird, verarbeitet, um die Veränderung einer Distanz zwischen dem Muster, welches in Schritt S2 extrahiert wird, und dem Muster, welches in Schritt S3 gesucht wird, infolge der Positionsabweichung der Ablenkungsregion (Teilfeld 12) zu minimieren. Schritte S3 und S40 bis S49 werden durch die Anzahl von Malen wiederholt, welche der Anzahl der extrahierten Muster entspricht.
In Schritt S40 wird bestimmt, ob die Breite Pw1 des extrahierten Musters P1 nicht geringer ist als die extern bestimmte Breite Ws1 oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, wird in Schritt S41 das extrahierte Muster P1 in den Randabschnitt und den Innenabschnitt aufgeteilt, wie in 6 gezeigt. In Schritt 42 wird bestimmt, ob die Distanz zwischen den Mustern P1 und P2, das heißt der Zwischenraum S, nicht größer ist als das extern bestimmte Intervall Int1 oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S102 fort, welcher später beschrieben werden wird. Andererseits, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S42 JA ist, wird in Schritt S43 der Randabschnitt des extrahierten Musters P1 auf der Seite der angrenzenden Muster P2 aus der ursprünglichen Ablenkungsregion F1 gelöscht. Wie in 6 gezeigt wird die Registrierung verändert, um den gelöschten Randabschnitt erneut an der Ablenkungsregion F2 der angrenzenden Muster P2 als ein partnerartiges zu registrieren, und die Verarbeitung schreitet zu Schritt S102 fort, welcher später beschrieben werden wird.
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S40 NEIN ist, wird in Schritt S44 bestimmt, ob die Breite Pw1 des extrahierten Musters P1 nicht geringer ist als die extern bestimmte Breite Ws2 oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis JA ist, wird in Schritt S45 das extrahierte Muster P1 in den Randabschnitt und den Innenabschnitt aufgeteilt, wie in 6 gezeigt. In Schritt S46 wird bestimmt, ob die Distanz zwischen den Mustern P1 und P2, das heißt der Zwischenraum S, nicht größer ist als das extern bestimmte Intervall Int2 oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S102 fort, welcher später beschrieben werden wird. Andererseits, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S46 JA ist, wird in Schritt S47 das Bereichsverhältnis Ar des Randabschnitts der angrenzenden Muster P2 als ein Partner des Randabschnitts des extrahierten Musters P1 auf der Seite der angrenzenden Muster P2 als 0,5 festgelegt, wie in 7 gezeigt, wird eine Doppelregistrierung an den Ablenkungsregionen F1 und F2 der Muster P1 und P2 durchgeführt und schreitet die Verarbeitung zu Schritt S102 fort, welcher später beschrieben werden wird.
Wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S44 NEIN ist, wird in Schritt S48 bestimmt, ob die Distanz zwischen den Mustern P1 und P2, das heißt der Zwischenraum S, nicht größer ist als das extern bestimmte Intervall Int3 oder nicht. Wenn das Bestimmungsergebnis NEIN ist, schreitet die Verarbeitung zu Schritt S102 fort, welcher später beschrieben werden wird. Andererseits, wenn das Bestimmungsergebnis in Schritt S48 JA ist, wird in Schritt S49, wie in 8 gezeigt, das Bereichsverhältnis Ar der angrenzenden Muster P2 als ein Partner des extrahierten Musters P1 als 0,5 festgelegt, wird eine Doppelregistrierung an den Ablenkungsregionen F1 und F2 der Muster P1 und P2 durchgeführt und schreitet die Verarbeitung zu Schritt S102 fort, welcher später beschrieben werden wird.
Wie oben erwähnt entspricht ein vorgeschriebener Bereich zum Suchen des Musters der Distanz zu den Maximalwerten des extern bestimmten Intervalls Intl, des Intervalls Int2 und des Intervalls Int3 in der vertikalen Richtung von Seiten des Musters, wie in 4 gezeigt. Jedoch, wie in 4 gezeigt, selbst wenn die Distanz zwischen angrenzenden Mustern innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs an der Grenze der Ablenkungsregion liegt, wird das Muster, welches durch ein anderes Muster isoliert ist, von der Suche ausgeschlossen. In dem Fall der Muster zur gleichzeitigen Bestrahlung, in welchem eine Mehrzahl von Mustern gleichzeitig bestrahlt wird, wird das angrenzende Muster jedes Muster zur gleichzeitigen Bestrahlung gesucht. Selbst wenn das extrahierte Muster zur gleichzeitigen Bestrahlung ist und eines der Muster zur gleichzeitigen Bestrahlung ein Verarbeitungsziel ist, wird die Doppelregistrierung auf der Einheitsbasis des Musters zur gleichzeitigen Bestrahlung durchgeführt. Das Muster, welches nicht das Ziel der Datenverarbeitung ist, wird nicht verändert und wird nicht der Datenverarbeitung unterzogen. Die Expositionsdaten, welche der Datenverarbeitung unterzogen werden, werden beispielsweise in der Speichereinheit in dem Computer gespeichert.
In Schritt S102 wird die Expositionsmenge einer Korrekturverarbeitung unterzogen. Insbesondere in Bezug auf die Muster P1 und P2, auf welche das Bereichsverhältnis Ar als 0,5 festgelegt ist, mit Ausnahme eines Multiplizierens des Bereichs davon mit 0,5, werden die korrigierten Expositionsmengen der Muster P1 und P2 berechnet, ähnlich einer allgemeinen Korrektur der Expositionsmenge.
In Schritt S103 wird das Verhältnis der Expositionsmenge der Muster P1 und P2 mit dem festgelegten Bereichsverhältnis Ar als 0,5 mit 0,5 multipliziert, werden Expositionsdaten für Elektronenstrahlen erzeugt und endet die Verarbeitung. Die Expositionsdaten für Elektronenstrahlen werden in der Speichereinheit in dem Computer gespeichert, und werden der Elektronenstrahlsteuervorrichtung 22 zugeführt, die in 2 gezeigt ist.
13 ist ein erklärendes Diagramm eines Vorteils zum Verbessern der Zwischenraumauflösung beim Bewegen, in Richtung auf die Mitte, der Ablenkungsregionen auf der linken und rechten Seite, in einem Linien- und Zwischenraum- (L/S, engl. line-and-space) Muster, mit der Ablenkungsregion aufgeteilt auf der linken und rechten Seite in der Mitte (das heißt, der Grenze der Ablenkungsregion), gemäß dem Ausführungsbeispiel. Eine Linienbreite L des L/S-Musters und eine Zwischenraumbreite S betragen 500 nm und 150 nm (500L:150S) in dem Fall c1, 210 nm und 120 nm (210L:120S) in dem Fall c2 beziehungsweise 150 nm und 90 nm (150L:90S) in dem Fall c3. Die Breite des Randabschnitts wird als 80 nm festgelegt für das dicke L/S-Muster in dem Fall c1, und die Verarbeitung mit dem Datenverarbeitungsverfahren (ma) wird durchgeführt. Das Linienmuster wird in zwei Abschnitte aufgeteilt (ohne den Innenabschnitt) für das etwas dicke L/S-Muster in dem Fall c2, und die Verarbeitung mit dem Datenverarbeitungsverfahren (mb) wird durchgeführt. Die Verarbeitung mit dem Datenverarbeitungsverfahren (mc) wird durchgeführt für das dünne L/S-Muster in dem Fall c3.
Wie im unteren Teil der 13 gezeigt wird ein Prädiktionswert (Prädiktionszwischenraumbreite) der Zwischenraumbreite S in der Mitte, wenn die Ablenkungsregion in Richtung auf die Mitte um 10 nm von ihrer Position abweicht, durch Expositionssimulation berechnet. 14 ist ein Diagramm, welches ein Ergebnis der Expositionssimulation zeigt. 14 zeigt die Zielzwischenraumbreite, die Prädiktionszwischenraumbreite, wenn die Grenze der Ablenkungsregion der Datenverarbeitung unterzogen wird („mit Grenzverarbeitung“), und die Prädiktionszwischenraumbreite, wenn die Grenze der Ablenkungsregion der Datenverarbeitung nicht unterzogen wird („ohne Grenzverarbeitung“), in den Fällen c1 bis c3. Wie aus der 14 verstanden werden wird, falls die Grenze der Ablenkungsregion in dem L/S-Muster in den Fällen c1 bis c3 nicht der Datenverarbeitung unterzogen wird, ist der Zwischenraum um 20 nm oder mehr schmaler. Jedoch, durch Durchführen der Datenverarbeitung der Grenze der Ablenkungsregion in dem L/S-Muster in den Fällen c1 bis c3 gemäß dem Ausführungsbeispiel, wird bestätigt, dass ein Fehler von der Zielzwischenraumbreite für alle L/S-Muster gelöst wird.
Als nächstes wird ein Beispiel einer Halbleitervorrichtung beschrieben werden, welche hergestellt wird, indem die Expositionsverarbeitung basierend auf den Expositionsdaten, welche der Datenverarbeitung unterzogen werden, und indem eine Entwicklungsverarbeitung mit Bezugnahme auf 15 bis 16F durchgeführt wird. 15 ist ein erklärendes Diagramm der Expositionsverarbeitung, und 16A bis 16F sind Querschnittansichten zum Erklären der Expositionsverarbeitung und der Entwicklungsverarbeitung. Bezug nehmend auf 16A werden eine Schicht 51, welche ein Material enthält, das das Muster formt, und eine Resistschicht 52 auf den Wafer (Halbleitersubstrat) 1 laminiert. Das Material, welches das Muster formt, ist nicht beschränkt. Eine Laminierstruktur, welche das Halbleitersubstrat 1, die Schicht 51 und die Resistschicht 52 besitzt, formt das Expositionsziel.
Bezug nehmend auf 15 zeichnet in der Expositionsverarbeitung in dem Herstellungsschritt der Halbleitervorrichtung die Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung 20 (Expositionsvorrichtung 23) das Muster P1 in der Ablenkungsregion F1 auf die Resistschicht 52 auf dem Halbleitersubstrat 1 mit Elektronenstrahlen, wie in 16B gezeigt. Danach wird auch das angrenzende Muster P2 in der Ablenkungsregion F2 gezeichnet, wie in 16C gezeigt.
In der Entwicklungsverarbeitung, wie in 16D gezeigt, verbleibt ein Abschnitt ohne Exposition in der Resistschicht 52 und der andere Abschnitt in der Resistschicht 52 wird entfernt, wodurch ein Resistmuster 52-1 geformt wird. Des Weiteren, wie in 16E gezeigt, wird das Resistmuster 52-1 als eine Maske verwendet und ein Ätzen wird durchgeführt. Somit verbleibt ein Abschnitt, welcher durch die Maske der Schicht 51 geschützt ist, und der andere Abschnitt der Schicht 51 wird entfernt, wodurch ein Muster 51-1 geformt wird. Danach wird wie in 16F gezeigt das Resistmuster 52-1 entfernt, und das gewünschte Muster 51-1 wird auf dem Halbleitersubstrat 1 geformt. Das Muster 51-1 wird als der Vorrichtungsbereich verwendet, welcher zum Teil die Halbleitervorrichtung oder eine Verdrahtung formt.
Der Prozess der Expositionsdaten ist geschlossen innerhalb der angrenzenden Muster an der Grenze der Ablenkungsregion. Daher wird die Zwischenraumauflösung mit Ausnahme des Abschnitts von der Positionsabweichung der Ablenkungsregion nicht beeinflusst. Ferner, da nur das angrenzende Muster der Datenverarbeitung der Expositionsdaten an der Grenze der Ablenkungsregion unterzogen wird, kann die Erhöhung der Expositionsdatenmenge aufgrund der Datenverarbeitung der Expositionsdaten stark unterbunden werden. Somit kann die Zeichnungsauflösung der Elektronenstrahlexpositionsvorrichtung 20 verbessert werden.
Ein Herstellungsschritt einer Photomaske (oder Retikel) wird ähnlich dem Herstellungsschritt der Halbleitervorrichtung realisiert und daher werden eine Zeichnung und eine Beschreibung davon ausgelassen.
Im Übrigen umfasst die vorliegende Erfindung die folgenden Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung wird gemäß dem Ausführungsbeispiel beschrieben. Offensichtlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt und kann innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung verschieden modifiziert werden.
Alle Beispiele und eine bedingte Sprache die hierin vorgetragen wird, sind für pädagogische Zwecke beabsichtigt, um dem Leser zu helfen die Erfindung und das Konzept zu verstehen, welches durch den Erfinder beigetragen wird, um die Technik weiterzubilden, und sollen so ausgelegt werden, dass sie ohne Beschränkung für solch speziell vorgetragene Beispiele und Bedingungen sind, und auch nicht die Organisation solcher Beispiele in der Beschreibung, bezogen auf eine Darstellung der Überlegenheit und Unterlegenheit der Erfindung. Obwohl die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindungen im Detail beschrieben wurden, sollte verstanden werden, dass die verschiedenen Veränderungen, Ersetzungen und Abänderungen hierauf angewendet werden können, ohne von der Idee und dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen.

Claims

Ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske durch Exponieren eines Musters während eines Abtastens erster und zweiter Ablenkungsregionen, welche abhängig von einer Ablenkungsweite einer Expositionsvorrichtung auf einem Expositionsziel bestimmt werden, mit Elektronenstrahlen, wobei das Verfahren umfasst: Extrahieren eines ersten Musters, welches innerhalb eines Bereiches einer ersten Distanz zu der Grenze der ersten und der zweiten Ablenkungsregion existiert, wobei das erste Muster in der ersten Ablenkungsregion liegt; Suchen eines zweiten Musters, welches an das erste Muster angrenzt und in einer zweiten Ablenkungsregion ist, die sich von der ersten Ablenkungsregion unterscheidet; und Durchführen einer ersten Datenverarbeitung, wenn die Musterbreite des ersten Musters eine erste Breite oder mehr ist, welche erste Datenverarbeitung enthält: Aufteilen des ersten Musters in einen Randabschnitt und einen Innenabschnitt und Bewegen der Grenze der Ablenkungsregion in das Innere des ersten Musters durch Verändern einer Registrierung eines Randabschnittes des ersten Musters an der existierenden Seite des angrenzenden zweiten Musters innerhalb des Bereiches der ersten Distanz zu der zweiten Ablenkungsregion des zweiten Musters; Durchführen einer zweiten Datenverarbeitung, wenn die Musterbreite des ersten Musters eine zweite Breite oder mehr ist und geringer als ein Mal die erste Breite ist, welche zweite Datenverarbeitung enthält: Aufteilen des ersten Musters in einen Randabschnitt und einen Innenabschnitt, Durchführen einer Doppelregistrierung für einen Randabschnitt des ersten Musters an der ersten und der zweiten Ablenkungsregion, welcher Randabschnitt an der existierenden Seite des angrenzenden zweiten Musters innerhalb einer zweiten Distanz liegt, so dass ein Doppelexponieren bei dem Randabschnitt ausgeführt wird, und Einstellen der Expositionsmengen des Randabschnittes des ersten Musters in der ersten und der zweiten Ablenkungsregion auf die Hälfte; Durchführen einer dritten Datenverarbeitung, wenn die Musterbreite des ersten Musters geringer als die zweite Breite ist, welche dritte Datenverarbeitung enthält: Durchführen einer Doppelregistrierung für das erste Muster und das angrenzende zweite Muster an der ersten und der zweiten Ablenkungsregion, wobei das angrenzende zweite Muster innerhalb der zweiten Distanz liegt, so dass ein Doppelexponieren bei dem ersten Muster und dem angrenzenden zweiten Muster ausgeführt wird, und Einstellen der Expositionsmengen des ersten Musters und des angrenzenden zweiten Musters in der ersten und der zweiten Ablenkungsregion auf die Hälfte.
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske nach Anspruch 1, worin das Suchen des zweiten Musters und das Durchführen der Datenverarbeitung der Expositionsdaten mit der Anzahl von Malen wiederholt werden, welche der Anzahl der extrahierten ersten Muster entspricht.
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske nach Anspruch 1, worin, wenn der Bereich eines zulässigen Veränderungsbetrags zu einer Linienbreite ±Tp% beträgt und der Maximalbetrag der Positionsabweichung der Ablenkungsregion ΔXmax beträgt, die erste Breite nicht geringer ist als (2×ΔXmax)/(Tp/100).
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske nach Anspruch 1, worin, wenn der Bereich eines zulässigen Veränderungsbetrags zu einer Linienbreite ±Tp% beträgt und der Maximalbetrag der Positionsabweichung der Ablenkungsregion ΔXmax beträgt, die zweite Breite nicht geringer ist als ΔXmax/(Tp/100).
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske nach Anspruch 1, worin, wenn zwei oder mehr Typen der Datenverarbeitung unter der ersten Datenverarbeitung, der zweiten Datenverarbeitung und der dritten Datenverarbeitung gemäß einer Bedingung bei den ersten und zweiten angrenzenden Mustern an der Grenze der Ablenkungsregion selektiert werden, diejenige Datenverarbeitung ausgeführt wird, die gemäß der größten Musterbreite unter den ersten und zweiten angrenzenden Mustern selektiert wurde.
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske nach Anspruch 2, worin, selbst wenn die Distanz zwischen den ersten und zweiten angrenzenden Mustern an der Grenze der Ablenkungsregion innerhalb eines vorgeschriebenen Bereichs liegt und durch ein anderes Muster isoliert ist, das Durchführen der Datenverarbeitung der Expositionsdaten die Datenverarbeitung einer Kombination der ersten und zweiten Muster nicht durchführt, welche Datenverarbeitung die erste Datenverarbeitung, die zweite Datenverarbeitung oder die dritte Datenverarbeitung ist.
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, 5 oder 6, worin das Durchführen der Datenverarbeitung der Expositionsdaten die Datenverarbeitung nur des Musters innerhalb des Bereiches der ersten Distanz zu der Grenze der ersten und der zweiten Ablenkungsregion senkrecht zu einer Abtastrichtung der ersten und der zweiten Ablenkungsregion mit der Expositionsvorrichtung durchführt.
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske nach Anspruch 1, wobei das Verfahren umfasst: Einstellen eines Bereichsverhältnisses der Muster, die doppelregistriert sind, als 0,5; Korrigieren der Expositionsmengen des ersten und des zweiten Musters durch Multiplizieren mit 0,5 des Bereichs des ersten und des zweiten Musters, auf welche das Bereichsverhältnis als 0,5 eingestellt ist, und Berechnen von Korrekturexpositionsmengen des ersten und des zweiten Musters; und Erzeugen von Expositionsdaten für Elektronenstrahlen durch Multiplizieren mit 0,5 eines Verhältnisses der Expositionsmengen des ersten und des zweiten Musters, auf welche das Bereichsverhältnis als 0,5 eingestellt ist, und durch Ersetzen des Verhältnisses durch das multiplizierte und dann Zuführen der erzeugten Daten zu der Expositionsvorrichtung.
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske nach Anspruch 8, wobei das Verfahren umfasst: Aufteilen der Muster in den Ablenkungsregionen in Muster mit der Größe von Elektronenstrahlen zur Bestrahlung, vor dem Extraktionsschritt, und Voreinstellen des Bereichsverhältnisses auf 1,0.
Das Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung oder einer Photomaske nach Anspruch 1, wobei das Verfahren umfasst: Aufteilen einer Expositionsregion auf dem Expositionsziel in eine Mehrzahl von Feldern, welche abhängig von der Ablenkungsweite einer Hauptablenkeinheit in der Expositionsvorrichtung bestimmt werden, und des Weiteren Aufteilen der Felder in eine Mehrzahl von Teilfeldern, welche abhängig von der Ablenkungsweite einer Teilablenkeinheit in der Expositionsvorrichtung bestimmt werden, so dass die Ablenkungsregion ein Teilfeld oder ein Feld umfasst, worin Elektronenstrahlen zum variablen Formen auf das Expositionsziel gestrahlt werden, um das Muster auf jedes Teilfeld, wenn die Ablenkungsregion ein Teilfeld umfasst, oder auf jedes Feld zu exponieren, wenn die Ablenkungsregion ein Feld umfasst.
Ein computerlesbares Speichermedium zum Speichern des Programms zum Befähigen einer Expositionsvorrichtung, um ein Verfahren zum Erzeugen von Expositionsdaten zum Exponieren eines Musters auszuführen, während eine Mehrzahl von Ablenkungsregionen abgetastet wird, die abhängig von einer Ablenkungsweite der Expositionsvorrichtung auf einem Expositionsziel bestimmt wird, mit Elektronenstrahlen, wobei das Verfahren umfasst: Extrahieren eines ersten Musters nahe der Grenze der Ablenkungsregion und in einer ersten Ablenkungsregion; Suchen eines zweiten Musters angrenzend an das erste Muster und in einer zweiten Ablenkungsregion, die sich von der ersten Ablenkungsregion unterscheidet; und Durchführen einer ersten Datenverarbeitung, wenn die Musterbreite des ersten Musters eine erste Breite oder mehr ist, welche erste Datenverarbeitung enthält: Aufteilen des ersten Musters in einen Randabschnitt und einen Innenabschnitt und Bewegen der Grenze der Ablenkungsregion in das Innere des ersten Musters durch Verändern einer Registrierung eines Randabschnittes des ersten Musters an der existierenden Seite des angrenzenden zweiten Musters innerhalb des Bereiches einer ersten Distanz zu der zweiten Ablenkungsregion des zweiten Musters; Durchführen einer zweiten Datenverarbeitung, wenn die Musterbreite des ersten Musters eine zweite Breite oder mehr ist und geringer als ein Mal die erste Breite ist, welche zweite Datenverarbeitung enthält: Aufteilen des ersten Musters in einen Randabschnitt und einen Innenabschnitt, Durchführen einer Doppelregistrierung für einen Randabschnitt des ersten Musters an der ersten und der zweiten Ablenkungsregion, welcher Randabschnitt an der existierenden Seite des angrenzenden zweiten Musters innerhalb einer zweiten Distanz liegt, so dass ein Doppelexponieren bei dem Randabschnitt ausgeführt wird, und Einstellen der Expositionsmengen des Randabschnittes des ersten Musters in der ersten und der zweiten Ablenkungsregion auf die Hälfte; Durchführen einer dritten Datenverarbeitung, wenn die Musterbreite des ersten Musters geringer als die zweite Breite ist, welche dritte Datenverarbeitung enthält: Durchführen einer Doppelregistrierung für das erste Muster und das angrenzende zweite Muster an der ersten und der zweiten Ablenkungsregion, wobei das angrenzende zweite Muster innerhalb der zweiten Distanz liegt, so dass ein Doppelexponieren bei dem ersten Muster und dem angrenzenden zweiten Muster ausgeführt wird, und Einstellen der Expositionsmengen des ersten Musters und des angrenzenden zweiten Musters in der ersten und der zweiten Ablenkungsregion auf die Hälfte.
Ein computerlesbares Speichermedium zum Speichern des Programms gemäß Anspruch 11, worin das Suchen des zweiten Musters und das Durchführen der Datenverarbeitung der Expositionsdaten mit der Anzahl von Malen wiederholt werden, welche der Anzahl der extrahierten ersten Muster entspricht.
Ein computerlesbares Speichermedium zum Speichern des Programms gemäß Anspruch 11, worin, wenn der Bereich eines zulässigen Veränderungsbetrags zu einer Linienbreite ±Tp% beträgt und der Maximalbetrag der Positionsabweichung der Ablenkungsregion ΔXmax beträgt, die erste Breite nicht geringer ist als (2×ΔXmax)/(Tp/100).
Ein computerlesbares Speichermedium zum Speichern des Programms gemäß Anspruch 11, worin, wenn der Bereich eines zulässigen Veränderungsbetrags zu einer Linienbreite ±Tp% beträgt und der Maximalbetrag der Positionsabweichung der Ablenkungsregion ΔXmax beträgt, die zweite Breite nicht geringer ist als ΔXmax/(Tp/100).
Ein computerlesbares Speichermedium zum Speichern des Programms gemäß Anspruch 11, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst: Einstellen eines Bereichsverhältnisses der Muster, die doppelregistriert sind, als 0,5; Korrigieren der Expositionsmengen des ersten und des zweiten Musters durch Multiplizieren mit 0,5 des Bereichs des ersten und des zweiten Musters, auf welche das Bereichsverhältnis als 0,5 eingestellt ist, und Berechnen von Korrekturexpositionsmengen des ersten und des zweiten Musters; und Erzeugen von Expositionsdaten für Elektronenstrahlen durch Multiplizieren mit 0,5 eines Verhältnisses der Expositionsmengen des ersten und des zweiten Musters, auf welche das Bereichsverhältnis als 0,5 eingestellt ist, und durch Ersetzen des Verhältnisses durch das multiplizierte und dann Zuführen der erzeugten Daten zu der Expositionsvorrichtung.
Ein computerlesbares Speichermedium zum Speichern des Programms gemäß Anspruch 15, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst: Aufteilen der Muster in den Ablenkungsregionen in Muster mit der Größe von Elektronenstrahlen zur Bestrahlung, vor dem Extraktionsschritt, und Voreinstellen des Bereichsverhältnisses auf 1,0.
Ein computerlesbares Speichermedium zum Speichern des Programms gemäß Anspruch 11, wobei das Verfahren des Weiteren umfasst: Aufteilen einer Expositionsregion auf dem Expositionsziel in eine Mehrzahl von Feldern, welche abhängig von der Ablenkungsweite einer Hauptablenkeinheit in der Expositionsvorrichtung bestimmt werden, und des Weiteren Aufteilen der Felder in eine Mehrzahl von Teilfeldern, welche abhängig von der Ablenkungsweite einer Teilablenkeinheit in der Expositionsvorrichtung bestimmt werden, so dass die Ablenkungsregion ein Teilfeld oder ein Feld umfasst, worin Elektronenstrahlen zum variablen Formen auf das Expositionsziel gestrahlt werden, um das Muster auf jedes Teilfeld, wenn die Ablenkungsregion ein Teilfeld umfasst, oder auf jedes Feld zu exponieren, wenn die Ablenkungsregion ein Feld umfasst.