JP2001051400A

JP2001051400A - フォトマスクの製造方法

Info

Publication number: JP2001051400A
Application number: JP23026599A
Authority: JP
Inventors: Yasunobu Furuya; 安信古屋
Original assignee: Matsushita Electronics Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2001-02-23

Abstract

(57)【要約】【課題】データ上の白黒を反転した後のデータ白抜き
領域を特定することで、描画合成後に所望のマスクパタ
ーンを容易に得る。【解決手段】まず、設計レイアウトデータ（Ａ）１及
び設計レイアウトデータ（Ｂ）２及びデータ白抜きを特
定する領域と同じ大きさのカバーデータ（Ｃ）３を作成
する。設計レイアウトデータ（Ａ）１とカバーデータ
（Ｃ）３を特定領域で重ね合わせて合成データ（Ｄ）４
を作成し、合成データ（Ｄ）４及び設計レイアウトデー
タ（Ｂ）２のデータ上白黒を反転することにより、反転
データ（Ｅ）５及び反転データ（Ｆ）６を作成する。続
いて、反転データ（Ｅ）５及び反転データ（Ｆ）６をデ
ータ合成像７のように描画合成し、所望のマスクパター
ン８を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置やプリ
ント配線基板などの製造工程中、いわゆるリソグラフィ
工程において使用される露光用フォトマスクの製造方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来の複数の独立した設計レイア
ウトデータを合成して１つのフォトマスクを製造する方
法について説明する。

【０００３】図４は従来のフォトマスク製造におけるデ
ータ合成フロー図であり、１は設計レイアウトデータ
（Ａ）、２は設計レイアウトデータ（Ｂ）、７は描画時
のデータ合成像、８はマスクパターンである。

【０００４】ここで、描画はフォトマスクのガラス板上
に塗布されたフォトレジストに電子ビームを照射して描
画することであり、データは電子ビーム照射に対するデ
ータである。またマスクパターンとは電子ビームで描画
して得られたフォトマスク上のパターンである。このマ
スクパターンはフォトマスク上に塗布されたレジストが
ポジであるか、ネガであるかによって、マスクパターン
が白黒反転する。

【０００５】図４に示した例はレジストにポジタイプを
使用した場合を示す。すなわち電子ビーム描画された領
域が図４（ｂ）の黒の領域である時と図４（ｃ）のよう
にマスクパターンも白黒は同じパターンとなる。

【０００６】まず、図４（ａ）に示すようにフォトマス
クにパターンを形成するための図形を有する設計レイア
ウトデータ（Ａ）１および設計レイアウトデータ（Ｂ）
２を作成する。続いて、図４（ｂ）に示すように、設計
レイアウトデータ（Ａ）１および設計レイアウトデータ
（Ｂ）２を基にフォトマスクにパターン描画する際に、
データ合成像７のように予定されている位置に重なるよ
う設計レイアウトデータ（Ａ）１のパターンおよび設計
レイアウトデータ（Ｂ）２のパターンを合成することに
より、図４（ｂ）に示すような描画時のデータ合成図７
を得る。前記描画データを基に、マスクを製作すると、
図４（ｃ）に示す所望のマスクパターン８を得る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】近年システムＬＳＩに
みられるように、単一のＬＳＩに組み込まれる機能の種
類が多くなり、また、それを企画し商品化するまでの期
間を短縮することが強く望まれている。この期間短縮に
は設計に要する期間を極力短くすることが考えられる。
その一方で、コスト面から、設計に要する労力を極力軽
減する必要がある。

【０００８】このため、性能や機能などについて新たに
要求された回路部分については、それを実現するために
新たな回路パターンを設計し、それ以外の部分について
は、過去に作成し蓄積してきた回路設計データを活用す
ることが行われる。

【０００９】ＬＳＩにおいては、周知のようにその構成
要素（半導体素子のパターン）が急速に微細化されてき
ており、今後ともその傾向の続くことは明らかである。
過去から蓄積されてきた設計レイアウトデータの資産を
単にそのまま使用するにとどまらず、それらを活用して
構成要素の微細化に対応したマスクを制作する必要が発
生してきている。

【００１０】この微細化に対応する方策として、マスク
のレジストをポジ型からネガ型に、または逆にネガ型か
らポジ型に変更することによってマスク上のパターン寸
法の精度を向上させるという方法がある。

【００１１】ところが、この方法によって、図５（ａ）
に示すような２つ以上の設計レイアウトデータ（Ａ，
Ｂ）１，２を基に、フォトマスクを作成するための電子
ビーム露光用のデータに変換した描画データを作成する
場合、図５（ｂ）に示すように設計レイアウトデータ
（Ａ，Ｂ）１，２上の白黒を反転させた描画データ２
０，２１とし、それらを単に合成すると、図５（ｃ）に
示す合成図２２のように、設計レイアウトデータ（Ｂ）
２のパターンがつぶれ黒塗りとなり、所望の合成図が得
られない。このようなことが生ずると、再度、設計レイ
アウトデータを作成し直してから合成しなければなら
ず、フォトマスク製作に際してそのための工数が必要と
なる。

【００１２】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、データ上の白黒を反転した後においても特定領域
に対してはデータ上の白抜き状態を保持することで、デ
ータ上の白黒を反転する処理を施しても所望のマスクパ
ターンを容易に得ることが可能なフォトマスクの製造方
法を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のフォトマスクの製造方法は、データ上の白
黒を反転した後においてデータ白抜きとしたい領域と同
じ大きさのカバーデータを作成し、基となるデータのデ
ータ白黒反転後にデータ白抜きとしたい領域に重なるよ
うにカバーデータを合成することで当該領域をデータ黒
の状態とした後、合成したデータにデータ上の白黒が反
転する処理を施して描画データを作成することにより、
特定領域がデータ白抜きとなる描画データを作成する工
程を備えている。

【００１４】また、フォトマスク描画データの黒の領域
に、１つ以上の描画データを合成する場合において、デ
ータ白抜きとしたい領域に重なるようにカバーデータを
合成することで当該の領域のデータを削除し、描画デー
タを合成する工程を備えている。

【００１５】この構成によって、データ上の白黒を反転
した後における特定領域をデータ白抜きの状態として保
つことで、描画合成後にパターンつぶれの無い所望のマ
スクパターンを容易に得ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１７】（実施の形態１）図１は、本実施の形態１
における複数の設計レイアウトデータを合成したフォト
マスクの製造方法を示すデータ合成フロー図である。

【００１８】まず、図１（ａ）に示すようにフォトマス
クにパターンを形成するための図形を有する設計レイア
ウトデータ（Ａ）１および設計レイアウトデータ（Ｂ）
２を作成し、後で設計レイアウトデータ（Ｂ）２のパタ
ーンを重ね合わせるために設計レイアウトデータ（Ａ）
１の内でデータ白抜きとしておく必要のある領域と同じ
大きさのカバーデータ（Ｃ）３を作成する。

【００１９】ここで元の設計レイアウトデータ（Ａ）１
および設計レイアウトデータ（Ｂ）２では黒の部分がフ
ォトマスクガラス基板上に塗布されたレジストに電子ビ
ームが照射される領域とする。そして前記フォトレジス
トはポジタイプレジストであり、設計レイアウトデータ
から変換された描画データに従って描画されて形成され
るレジストパターンは設計レイアウトデータが黒の部分
が残る。

【００２０】本実施の形態は本来はフォトマスク上にポ
ジタイプレジストを塗布してマスクパターンを得るもの
であるが、それをネガタイプにしてマスクパターンを描
画し、寸法精度を高くした描画後の同一パターンを得よ
うとするものである。続いて図１（ｂ）に示すように設
計レイアウトデータ（Ａ）１のデータ白抜きとする必要
のある領域にカバーデータ（Ｃ）３が重なるように設計
レイアウトデータ（Ａ）１とカバーデータ（Ｃ）３を合
成して合成データ（Ｄ）４を作成する。図１（ｃ）に示
すように合成データ（Ｄ）４にデータ上の白黒が反転す
る処理を施して反転データ（Ｅ）５を作成し、設計レイ
アウトデータ（Ｂ）２にデータ上の白黒が反転する処理
を施して反転データ（Ｆ）６を作成することにより、設
計レイアウトデータ（Ａ）１のデータ白抜きとする必要
のある領域はデータ上の白黒反転処理後の反転データ
（Ｅ）５でデータ白抜きとなる。続いて、反転データ
（Ｅ）５および反転データ（Ｆ）６を図１（ｄ）に示す
データ合成像７のように予定されている位置に重なり合
うように描画時に合成する。図１（ｄ）からわかるよう
にカバーデータ（Ｃ）３を予め設計レイアウトデータ
（Ａ）１に合成しておいたために、白黒を反転しても設
計レイアウトデータ（Ｂ）２は正常に合成される。この
描画合成データを用いてネガレジスト上に描画して現像
すると図１（ｅ）に示すような所望のマスクパターン８
を得る。

【００２１】なお、図１において、斜線部分がデータ上
で黒、白色部分が同じく白である。

【００２２】以上のように本実施の形態によれば、設計
レイアウトデータ上の白黒を反転した後における特定領
域をデータ白抜き状態として保つことで、描画合成後に
パターンつぶれの発生しない所望のマスクパターンを容
易に得ることができる。

【００２３】なお、以上の実施の形態では２つの設計レ
イアウトデータを用いたフォトマスクの製造方法につい
て説明したが、３つ以上の設計レイアウトデータを用い
たフォトマスクの製造方法についても同様である。

【００２４】（実施の形態２）本実施の形態２は、フォ
トマスクを作成するための設計レイアウトデータからフ
ォトマスクに描画するための描画データに変換した描画
データをもとに、少なくとも１つ以上の描画データを合
成し、フォトマスクを白黒反転するフォトマスクの製造
方法であり、図２はそのデータ合成フロー図である。

【００２５】実施の形態２も本来はフォトマスクをポジ
タイプレジストで形成するための描画データであるが、
これをネガタイプレジストでフォトマスクパターンを形
成しようとする場合である。

【００２６】まず、図２（ａ）に示すようにフォトマス
クにパターンを形成するための図形を有する描画データ
（Ｇ）９および描画データ（Ｈ）１０を作成し、後で描
画データ（Ｈ）１０のパターンを重ね合わせるために描
画データ（Ｇ）９の内でデータ白抜きとしておく必要の
ある領域と同じ大きさのカバーデータ（Ｃ）３を作成す
る。続いて図２（ｂ）に示すように描画データ（Ｇ）９
のデータ白抜きとする必要のある領域にカバーデータ
（Ｃ）３が重なるように描画データ（Ｇ）９とカバーデ
ータ（Ｃ）３を合成して合成データ（Ｉ）１１を作成す
る。図２（ｃ）に示すように合成データ（Ｉ）１１に、
描画データ（Ｈ）１０を合成する。描画データ（Ｇ）９
のデータ白抜きとする必要のある領域はデータが削除さ
れ描画データ（Ｈ）１０が合成される。続いて、データ
の反転１３を行い図２（ｄ）に示す描画データを得る。
前記描画データをもとに、フォトマスクに描画すること
により、所望のマスクパターン８（図１参照）が得られ
る。

【００２７】（実施の形態３）本実施の形態３は、過去
に設計された資産である描画データを活用し、新しく追
加する回路パターン部分は新しく設計レイアウトデータ
を設計し、前記設計レイアウトデータは描画データに変
換後、設計資産である描画データと前記変換された描画
データを合成しフォトマスクを製造する方法である。

【００２８】実施の形態３のフォトマスク製造方法を図
３に示す。

【００２９】まず、図３（ａ）に示すように設計資産で
ある描画データ（Ｊ）１４および新しく設計した設計レ
イアウトデータを描画データに変換した合成すべき描画
データ（Ｋ）１５を作成する。描画データ（Ｋ）１５の
パターンを重ね合わせるための描画データ（Ｊ）１４の
内でデータ白抜きとしておく必要のある領域と同じ大き
さのカバーデータ（Ｃ）３を作成する。続いて図３
（ｂ）に示すように設計資産である描画データ（Ｊ）１
４のデータ白抜きとする必要のある領域にカバーデータ
（Ｃ）３が重なるように描画データ（Ｊ）１４から、デ
ータを削除し白抜きとし、合成データ（Ｌ）１６を作成
する。図３ (ｃ）に示すように描画データ（Ｌ）１６と
描画データ（Ｋ）１５を合成し、合成描画データ１７を
作成する。また、合成すべき描画データが反転すべき場
合には、描画データ（Ｋ）１５を反転し、合成データ
（Ｌ）１６と合成すると、図３（ｄ）の描画データ１８
が得られる。上記描画データをもとに、フォトマスクに
描画することにより、所望のマスクパターンを得る。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、既存の設計レイアウトデー
タ、および／あるいは描画データを基に、白黒反転デー
タ上の白黒を反転した後の特定領域をデータ白抜きとし
て保つことで、描画合成後にパターンつぶれの発生しな
い所望のマスクパターンを容易に得ることができるフォ
トマスクの製造方法を実現するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態におけるフォトマスク
の製造方法を示すフロー図

【図２】本発明の第２の実施形態におけるフォトマスク
の製造方法を示すフロー図

【図３】本発明の第３の実施形態におけるフォトマスク
の製造方法を示すフロー図

【図４】従来のフォトマスクの製造方法を示すフロー図

【図５】従来の方法による、反転合成のフロー図

【符号の説明】

１設計レイアウトデータＡ２設計レイアウトデータＢ３カバーデータＣ４ＡＣの合成データＤ５Ｄの反転データＥ６Ｂの反転データＦ７描画時のデータ合成像８マスクパターン９描画データＧ１０描画データＨ１１合成データＩ１２ＧＨの合成データ１３反転データ１４描画データＪ１５描画データＫ１６合成データＬ１７Ｋ，Ｌの合成による描画データ１８Ｋの反転データとＬとの合成による描画データ２０１の反転データ２１２の反転データ２２２０と２１の合成図

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１つ以上の設計レイアウトデータを合成
し、白黒反転フォトマスクを作成する工程において、フ
ォトマスクを作成するための設計レイアウトデータの内
でデータが存在しない領域である白の部分の内、１つ以
上の設計レイアウトデータの合成上、データを白抜き部
として保持する必要のある領域と同じ大きさのカバーデ
ータを作成する工程と、少なくとも１つ以上の前記カバ
ーデータと前記設計レイアウトデータとの合成データを
作成する工程と、前記合成データにおけるデータ上のデ
ータが存在する領域の黒とデータの存在しない領域の白
との、白黒を反転させた反転データを作成する工程と、
合成すべき１つ以上の設計レイアウトデータを白黒反転
する工程と、前記反転データを用いてフォトマスクへの
描画を行うため、前記反転された設計レイアウトデータ
を合成し、描画データを作成し、フォトマスクへの描画
を行う工程を備えたフォトマスクの製造方法。
【請求項２】フォトマスクを作成するための設計レイ
アウトデータからフォトマスクに描画するための描画デ
ータに変換した描画データをもとに、少なくとも１つ以
上の描画データを合成し、フォトマスクを白黒反転する
工程において、描画データの内でデータ上白抜き部とし
て保持する必要のある領域と同じ大きさのカバーデータ
を作成する工程と、少なくとも１つ以上の前記カバーデ
ータと前記描画データとの合成データを作成する工程
と、前記合成データにおけるデータ上のデータが存在す
る領域の黒とデータの存在しない領域の白との、白黒を
反転させた反転データを作成する工程と、合成すべき１
つ以上の描画データを白黒反転する工程と、前記反転さ
れた描画データを合成し、フォトマスクへの描画を行う
工程を備えたフォトマスクの製造方法。
【請求項３】フォトマスクを作成するための描画デー
タに、少なくとも１つ以上の設計レイアウトデータを合
成する工程において、フォトマスクを作成するための描
画データの内でデータ上白抜き部として保持する必要の
ある領域と同じ大きさのカバーデータを作成する工程
と、少なくとも１つ以上の前記カバーデータと前記描画
データとの合成データを作成する工程と、前記合成デー
タにおけるデータ上のデータが存在する領域の黒とデー
タの存在しない領域の白との、白黒を反転させた反転デ
ータを作成する工程と、合成すべき１つ以上の設計レイ
アウトデータを白黒反転する工程と、前記反転された設
計レイアウトデータを描画データに変換する工程と、前
記既存の描画データと前記設計レイアウトデータを描画
データに変換した描画データとを合成し、描画データを
作成し、フォトマスクへの描画を行う工程を備えたフォ
トマスクの製造方法。