JP2001296645A - ホトマスク並びに光近接効果補正用データの処理方法及び装置 - Google Patents

ホトマスク並びに光近接効果補正用データの処理方法及び装置

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JP2001296645A JP2000113199A JP2000113199A JP2001296645A JP 2001296645 A JP2001296645 A JP 2001296645A JP 2000113199 A JP2000113199 A JP 2000113199A JP 2000113199 A JP2000113199 A JP 2000113199A JP 2001296645 A JP2001296645 A JP 2001296645A
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    • H01J2237/3175—Lithography
    • H01J2237/31769—Proximity effect correction

Abstract

(57)【要約】 【課題】光近接効果補正を効果的に行なうと共に、補助
パターンの付加によるパターン数の顕著な増大を抑制す
る。 【解決手段】一辺の両端に直角の角を有する元パターン
の両角にそれぞれ補助パターンを付加した補正パターン
が形成されているホトマスクを電子ビーム露光で製作す
るために、該補正パターンのデータを作成するコンピュ
ータ１５を備え、コンピュータ１５は、（Ｓ１）元パタ
ーンのデータを入力し、（Ｓ２）該一辺を延長した辺と
該一辺と隣り合う辺の一部である辺とを有する三角形又
は四角形を該補助パターンとして該元パターンに付加
し、（Ｓ３）該元パターンと該補助パターンとの論理和
パターンを生成し、（Ｓ４）該論理和パターンを、電子
ビーム露光装置で処理可能な基本パターンに分解する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩやＬＣＤパ
ネル周辺回路などの半導体集積回路の製造において用い
られるホトマスク並びに光近接効果補正用データの処理
方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路のパターン転写において
は、ホトマスクに光を投射して、そのパターンをレジス
トが塗布されたウェーハ上に縮小投影することにより、
露光が行なわれる。
【０００３】回路の集積度及び動作速度の向上のため、
パターンが微細化されているので、ホトマスクを通った
光が回折して、ウェーハ上で光近接効果が生じ、パター
ンの解像性が低くなる。例えば図８（Ａ）に示すような
ホトマスク上の矩形パターン１０に対し、ウェーハ上で
は、図８（Ｂ）に示すような円形に近い転写パターンが
得られる。
【０００４】ホトマスクの製造においては、高精度の微
細パターンを得るために、電子ビーム又は短波長のレー
ザビームを用いて露光が行なわれる。
【０００５】電子ビームを用いる場合には、光近接効果
を補正するために、図９（Ａ）に示す如く、矩形の元パ
ターン１０の四隅に補助パターン１１〜１４を付加した
補正パターン（補正されたパターン）をホトマスクに形
成することにより、図９（Ｂ）に示すような所望の転写
パターンを得ることが提案されている。
【０００６】レーザビームを用いる場合には、光近接効
果を補正するために、図１０（Ａ）に示す如く、元パタ
ーン１０の四隅に補助パターン２１〜２４を付加した補
正パターンをホトマスクに形成することにより、図９
（Ｂ）に示すような所望の転写パターンを得ることが提
案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、元パターンに
補助パターンを付加することにより、パターン数が大幅
に増大するので、データ量が膨大になるとともに、ビー
ムスポットを走査して露光する時間が長くなる原因とな
る。
【０００８】例えば図９（Ａ）の場合には、補正パター
ンのパターン数が元パターンの５倍になる。図１０
（Ａ）の場合には、補助パターン２１〜２４を露光装置
で処理可能な基本図形に分解する必要があるので、図１
０（Ｂ）に示す如く、三角形ＡＢＣを元パターン１０の
一辺に平行な辺を持つ三角形ＡＤＣと三角形ＤＢＣとに
分解しなければならず、これにより、補正パターンのパ
ターン数が元パターンの９倍になる。
【０００９】本発明の目的は、このような点に鑑み、光
近接効果補正を効果的に行なうと共に、補助パターンの
付加によるパターン数の顕著な増大を抑制することが可
能なホトマスク並びに光近接効果補正用データの処理方
法及び装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】本発明
によるホトマスクでは、元パターンの一辺の両端の角に
それぞれ補助パターンが付加された補正パターンが形成
され、各補助パターンは、該一辺を延長した辺と該一辺
と隣り合う辺の一部である辺とを有する三角形又は四角
形である。
【００１１】このホトマスクによれば、光近接効果補正
を効果的に行なうことができる。また、ホトマスクの製
作において、下記方法又は装置により、補助パターンの
付加によるパターン数の顕著な増大を抑制することを可
能にする。
【００１２】本発明による他のホトマスクでは、元パタ
ーンの一辺の両端の角にそれぞれ補助パターンが付加さ
れた補正パターンが形成され、各補助パターンは、該一
辺と平行で該元パターン内に少なくとも一部が存在する
辺と、該元パターンの該補助パターン側の角の両辺をこ
の角の外側へ延長した線の内側の領域内にある頂点とを
有する三角形である。
【００１３】このホトマスクによれば、光近接効果補正
を効果的に行なうことができる。また、ホトマスクの製
作において、下記方法又は装置により、補助パターンの
付加によるパターン数の顕著な増大を抑制することを可
能にする。
【００１４】本発明による光近接効果補正用データ処理
装置では、一辺の両端に角を有する元パターンの両角に
それぞれ補助パターンを付加した補正パターンが形成さ
れているホトマスクを電子ビーム露光で製作するため
に、該補正パターンのデータを作成するコンピュータを
備え、該コンピュータは、該元パターンのデータを入力
し、該一辺を延長した辺と該一辺と隣り合う辺の一部で
ある辺とを有する三角形又は四角形を該補助パターンと
して該元パターンに付加し、該元パターンと該補助パタ
ーンとの論理和パターンを生成し、該論理和パターン
を、電子ビーム露光装置で処理可能な基本パターンに分
解する。
【００１５】この光近接効果補正用データ処理装置によ
れば、補助パターンの付加によるパターン数の顕著な増
大を抑制することができるので、データ量の膨大化が抑
制されると共に、レーザビーム露光のスループットが向
上する。また、この光近接効果補正用データ処理装置を
用いて製作されたホトマスクによれば、光近接効果補正
を効果的に行なうことができる。
【００１６】本発明による光近接効果補正用データ処理
方法では、元パターンの一辺の両端に角を有する元パタ
ーンの両角にそれぞれ補助パターンを付加した補正パタ
ーンが形成されているホトマスクを電子ビーム露光で製
作するために、該補正パターンのデータをコンピュータ
により作成する過程において、該元パターンのデータを
入力し、該一辺を延長した辺と該一辺と隣り合う辺の一
部である辺とを有する三角形又は四角形を該補助パター
ンとして該元パターンに付加し、該元パターンと該補助
パターンとの論理和パターンを生成し、該論理和パター
ンを、電子ビーム露光装置で処理可能な基本パターンに
分解する。
【００１７】本発明による他の光近接効果補正用データ
処理方法では、一辺の両端に角を有する元パターンの両
角にそれぞれ補助パターンを付加した補正パターンが形
成されているホトマスクをレーザビーム露光で製作する
ために、該補正パターンのデータをコンピュータにより
作成する過程において、該元パターンのデータを入力
し、該角の一辺と平行で少なくとも一部が該元パターン
内にある辺と、該元パターンの該補助パターン側の角の
両辺をこの角の外側へ延長した線の内側の領域内にある
頂点とを有する三角形のデータを該補助パターンのデー
タとして作成し、該補助パターンは、オーバラップ露光
のため該元パターンと独立である。
【００１８】上記いずれの光近接効果補正用データ処理
方法によっても、補助パターンの付加によるパターン数
の顕著な増大を抑制することができるので、データ量の
膨大化が抑制されると共に、レーザビーム露光のスルー
プットが向上する。また、この光近接効果補正用データ
処理方法を用いて製作されたホトマスクによれば、光近
接効果補正を効果的に行なうことができる。
【００１９】本発明の他の目的、構成及び効果は以下の
説明から明らかになる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。
【００２１】［第１実施形態］図１は、元パターンに補
助パターンを付加して補正パターンを得る、コンピュー
タを備えた光近接効果補正用データ処理装置１５の概略
機能ブロック図である。
【００２２】元パターンデータファイル１６は、設計パ
ターンデータである。装置１５で得られた補正パターン
データファイル１７を、露光装置用のデータフォーマッ
トに変換することにより、露光データが得られる。ホト
マスクを製作するため、このデータを露光装置で用い
て、マスクブランク上に電子ビームスポットを走査させ
ることにより、露光が行なわれる。
【００２３】次に、光近接効果補正用データ処理装置１
５での処理を、図２及び図３を参照して説明する。
【００２４】（Ｓ１）元パターンデータファイル１６か
らメモリ上にデータを読み込む。
【００２５】（Ｓ２）元パターンの直角の角に、補助パ
ターンを付加する。
【００２６】例えば図２（Ａ）に示す如く、矩形の元パ
ターン１０に補助パターン１１〜１４を付加する。補助
パターンのサイズは、元パターンのサイズやホトマスク
形成条件（ビームエネルギー、露光量及びレジスト感度
等）により定まる。ホトマスク形成条件のデータは、元
パターンデータファイル１６に含まれている。
【００２７】元パターン１０に補助パターン１１〜１４
を付加することにより、パターン数が１から４に増加す
るので、データ量が増大する。そこで、パターン数を低
減してデータ量を少なくするために、次のような付加を
行うとともに、以下のステップＳ３及びＳ４の処理を行
なう。
【００２８】すなわち、元パターン１０の辺ＥＦの両端
の直角の角Ｅ及びＦには、一辺が該辺ＥＦを延長したも
の（辺ＥＪ及びＦＫ）であり、かつ、他の一辺が元パタ
ーン１０に接するように、補助パターン１１及び１２を
付加する。元パターン１０の辺ＥＦと平行な辺ＨＧの両
端の直角の角Ｈ及びＧに付いても前記同様にして補助パ
ターン１４及び１３を付加する。
【００２９】（Ｓ３）元パターン１０と補助パターン１
１との図形論理和により、パターンを合成する。
【００３０】例えば図２（Ａ）の元パターン１０と補助
パターン１１〜１４との図形論理和により、図２（Ｂ）
に示すような論理和パターン３０が得られる。このパタ
ーンのデータは、一連の頂点座標で表される。
【００３１】（Ｓ４）論理和パターン３０を、露光装置
で処理可能な基本パターンに分解する。
【００３２】例えば論理和パターン３０は、図３（Ａ）
に示すような矩形の基本パターン３１〜３３に分解され
る。例えば基本パターン３１は、矩形であることを示す
図形コードと、始点Ｐの座標（Ｘ１，Ｙ１）と、隣り合
う２辺の長さＨ及びＷとで表される。基本パターン３２
及び３３についても同様である。
【００３３】これにより、補正パターンのパターン数
は、ステップＳ２で５つであったものが３つになる。
【００３４】（Ｓ５）分解された基本パターンデータを
補正パターンデータファイル１７に格納する。
【００３５】図２（Ｂ）のパターンをホトマスクに形成
して、レジストが塗布されたウェーハ上に転写すると、
補助パターン１１〜１４により光近接効果が補正され
て、図３（Ｂ）に示すような、図２（Ａ）の元パターン
１０と略相似形の転写パターンが得られる。
【００３６】本第１実施形態によれば、矩形パターンの
直角の角へ補助パターンを上記のように付加し、図形論
理和によりパターンを合成し、合成パターンを基本パタ
ーンに分解することにより、パターン数の顕著な増大を
抑制することができる。これにより、データ量が従来に
比し大幅に削減されるとともに、露光のスループットが
向上する。
【００３７】［第２実施形態］本発明の第２実施形態に
おいても、上記第１実施形態と同様に、電子ビーム露光
装置を用いてホトマスクを製作することを前提とする。
【００３８】図１中のステップＳ２では、図４（Ａ）に
示す如く、元パターン１０に直角３角形の補助パターン
１１Ａ〜１４Ａを、上記同様に付加する。すなわち、元
パターン１０の辺ＥＦの両端の直角の角Ｅ及びＦには、
一辺が該辺ＥＦを延長したもの（辺ＥＪ及びＦＫ）であ
り、かつ、他の一辺が元パターン１０に接するように、
補助パターン１１Ａ及び１２Ａを付加する。元パターン
１０の辺ＥＦと平行な辺ＨＧの両端の直角の角Ｈ及びＧ
に付いても前記同様にして補助パターン１４Ａ及び１３
Ａを付加する。
【００３９】図１中のステップＳ３では、図４（Ａ）の
元パターン１０と補助パターン１１Ａ〜１４Ａとの図形
論理和により、図４（Ｂ）に示すような論理和パターン
３０Ａが得られる。
【００４０】図１中のステップＳ４では、露光装置が矩
形のみならず台形も基本パターンとして用いることがで
きる（基本パターンのデータを露光装置に供給すること
により、露光装置が該基本パターンの領域内をビーム走
査することができる）場合、論理和パターン３０Ａは図
５（Ａ）に示すような基本パターン３１Ａ、３２及び３
３Ａに分解される。
【００４１】図４（Ｂ）のパターンをホトマスクに形成
して、レジストが塗布されたウェーハ上に転写すると、
補助パターン１１Ａ〜１４Ａにより光近接効果が補正さ
れて、図５（Ｂ）に示すような、図４（Ａ）の元パター
ン１０と略相似形の転写パターンが得られる。
【００４２】本第２実施形態においても、上記第１実施
形態と同様なパターン数増大抑制効果が得られる。
【００４３】［第３実施形態］本発明の第３実施形態で
は、レーザビーム露光装置を用いてホトマスクを製作す
ることを前提とする。
【００４４】この前提のため、光近接効果補正をより効
果的に行うための補助パターン及び補正パターン作成方
法が、上記第１及び第２実施形態と異なる。
【００４５】図１中のステップＳ２では、図１０（Ａ）
に示すように従来と同様に、元パターン１０の直角の角
に放射状に補助パターン２１〜２４を付加する。
【００４６】図１中のステップＳ３では、図１０（Ａ）
の元パターン１０と補助パターン２１〜２４との図形論
理和により、図６（Ａ）に示すような論理和パターン３
０Ｂが得られる。
【００４７】図１中のステップＳ４では、露光装置が矩
形及び三角形のみならず台形も基本パターンとして用い
ることができる場合、論理和パターン３０Ｂは図６
（Ｂ）に示すような矩形、台形及び三角形（一辺が矩形
１０の一辺と平行である三角形）の基本パターン３４〜
３９に分解される。
【００４８】これにより、補正パターンのパターン数
は、図１０（Ｂ）のように９つであったものが７つにな
る。
【００４９】論理和パターン３０Ｂの転写パターンが図
９（Ｂ）に示すようになる点は、従来と同一である。
【００５０】［第４実施形態］本発明の第４実施形態
も、レーザビーム露光装置を用いてホトマスクを製作す
ることを前提とする。
【００５１】図１０（Ａ）に示すような形の補助パター
ンを付加すると、図１０（Ｂ）に示すようにパターン数
が９になるので、データ量が増大する。そこで、パター
ン数の顕著な増大を抑制してデータ量を少なくするため
に、図１中のステップＳ２では、図７に示すように、元
パターン１０の直角の角に放射状に、矩形１０の辺に平
行な辺を持つ三角形の補助パターン４１〜４４を付加す
る。
【００５２】補助パターン４１は、元パターン１０の角
の一辺ＥＦと平行で元パターン１０内にある辺ＭＮと、
この角の両辺ＥＦ及びＥＨを該角の外側へ延長した線Ｌ
１とＬ２の内側の領域内にある頂点Ｐとを有する３角形
である。補助パターン４２〜４４についても補助パター
ン４１と同様である。図７では特に、補助パターン４１
〜４４の一辺が、元パターン１０の一辺ＥＦと平行であ
る。
【００５３】このような補助パターン４１〜４４の付加
により、補正パターンのパターン数は、図１０（Ｂ）の
ように９つであったものが５つになる。
【００５４】補助パターン４１〜４４は、元パターン１
０とオーバラップして露光するために用いられるので、
補助パターン４１〜４４のデータは元パターン１０のそ
れと独立している。オーバラップ露光であることから、
図１中のステップＳ３及びＳ４に相当する処理は存在し
ない。
【００５５】なお、本発明には外にも種々の変形例が含
まれる。
【００５６】例えば図７において、補助パターン４１の
辺ＭＮが少し元パターン１０から突出していてもよい。
【００５７】また、露光装置が電子ビームとレーザビー
ムのいずれを使用するかを示すデータを元パターンデー
タファイル１６が持つことにより、光近接効果補正用デ
ータ処理装置１５において、上記第２実施形態又は第４
実施形態を選択的に実施する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】元パターンに補助パターンを付加して補正パタ
ーンを得る光近接効果補正用データ処理装置の概略機能
ブロック図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第１実施
形態における、電子ビーム露光装置を用いてホトマスク
を製作する場合の図１中のステップＳ２及びＳ３の説明
図である。
【図３】（Ａ）は、本発明の第１実施形態における図１
中のステップＳ４の説明図、（Ｂ）は図２（Ｂ）のパタ
ーンが形成されたホトマスクを用いて得られる転写パタ
ーンを示す図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第２実施
形態における、電子ビーム露光装置を用いてホトマスク
を製作する場合の図１中のステップＳ２及びＳ３の説明
図である。
【図５】（Ａ）は本発明の第２実施形態における図１中
のステップＳ４の説明図、（Ｂ）は図４（Ｂ）のパター
ンが形成されたホトマスクを用いて得られる転写パター
ンを示す図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第３実施
形態における、レーザビーム露光装置を用いてホトマス
クを製作する場合の図１中のステップＳ３及びＳ４の説
明図である。
【図７】本発明の第４実施形態における、レーザビーム
露光装置を用いてホトマスクを製作する場合の補助パタ
ーン付加説明図である。
【図８】光近接効果説明図であり、（Ａ）はホトマスク
上の元パターンを示す図、（Ｂ）は（Ａ）のパターンが
形成されたホトマスクを用いて得られる転写パターンを
示す図である。
【図９】（Ａ）は電子ビーム露光装置を用いてホトマス
クを製作する場合の、矩形の元パターンに対する従来の
補助パターン付加説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）のパタ
ーンが形成されたホトマスクを用いて得られる転写パタ
ーンを示す図である。
【図１０】（Ａ）はレーザビーム露光装置を用いてホト
マスクを製作する場合の、矩形の元パターンに対する従
来の補助パターン付加説明図であり、（Ｂ）は（Ａ）の
パターンについて補助パターンが基本図形に分解された
パターンを示す図である。
【符号の説明】
１０ 元パターン １１〜１４、１１Ａ〜１４Ａ、２１〜２４、２１Ａ〜２
４Ａ、４１〜４４ 補助パターン ２１ａ、２１ｂ、３１〜３９、３１Ａ、３３Ａ 基本パ
ターン ３０、３０Ａ、３０Ｂ 論理和パターン １５ 光近接効果補正用データ処理装置 １６ 元パターンデータファイル １７ 補正パターンデータファイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 和彦 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 峯村 雅彦 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H095 BB01 BB02 BB08 BB10 BB36

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 元パターンの一辺の両端の角にそれぞれ
    補助パターンが付加された補正パターンが形成されてい
    るホトマスクにおいて、 各補助パターンは、該一辺を延長した辺と該一辺と隣り
    合う辺の一部である辺とを有する三角形又は四角形であ
    ることを特徴とするホトマスク。
  2. 【請求項２】 元パターンの一辺の両端の角にそれぞれ
    補助パターンが付加された補正パターンが形成されてい
    るホトマスクにおいて、 各補助パターンは、該一辺と平行で該元パターン内に少
    なくとも一部が存在する辺と、該元パターンの該補助パ
    ターン側の角の両辺をこの角の外側へ延長した線の内側
    の領域内にある頂点とを有する三角形であることを特徴
    とするホトマスク。
  3. 【請求項３】 一辺の両端に角を有する元パターンの両
    角にそれぞれ補助パターンを付加した補正パターンが形
    成されているホトマスクを電子ビーム露光で製作するた
    めに、該補正パターンのデータを作成するコンピュータ
    を備えた光近接効果補正用データ処理装置において、該
    コンピュータは、 該元パターンのデータを入力し、 該一辺を延長した辺と該一辺と隣り合う辺の一部である
    辺とを有する三角形又は四角形を該補助パターンとして
    該元パターンに付加し、 該元パターンと該補助パターンとの論理和パターンを生
    成し、 該論理和パターンを、電子ビーム露光装置で処理可能な
    基本パターンに分解する、 ことを特徴とする光近接効果補正用データ処理装置。
  4. 【請求項４】 元パターンの一辺の両端に角を有する元
    パターンの両角にそれぞれ補助パターンを付加した補正
    パターンが形成されているホトマスクを電子ビーム露光
    で製作するために、該補正パターンのデータをコンピュ
    ータにより作成する光近接効果補正用データ処理方法に
    おいて、 該元パターンのデータを入力し、 該一辺を延長した辺と該一辺と隣り合う辺の一部である
    辺とを有する三角形又は四角形を該補助パターンとして
    該元パターンに付加し、 該元パターンと該補助パターンとの論理和パターンを生
    成し、 該論理和パターンを、電子ビーム露光装置で処理可能な
    基本パターンに分解する、 ことを特徴とする光近接効果補正用データ処理方法。
  5. 【請求項５】 一辺の両端に角を有する元パターンの両
    角にそれぞれ補助パターンを付加した補正パターンが形
    成されているホトマスクをレーザビーム露光で製作する
    ために、該補正パターンのデータをコンピュータにより
    作成する光近接効果補正用データ処理方法において、 該元パターンのデータを入力し、 該角の一辺と平行で少なくとも一部が該元パターン内に
    ある辺と、該元パターンの該補助パターン側の角の両辺
    をこの角の外側へ延長した線の内側の領域内にある頂点
    とを有する三角形のデータを該補助パターンのデータと
    して作成し、 該補助パターンは、オーバラップ露光のため該元パター
    ンと独立であることを特徴とする光近接効果補正用デー
    タ処理方法。
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