JP2009065036A - Figure pattern partitioning method, and lithography apparatus and photomask using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子ビーム等を用いてフォトマスクなどの微細図形パターンの描画を行うための図形パターン分割方法及びそのような方法を用いた描画装置、フォトマスクに関する。 The present invention relates to a graphic pattern dividing method for drawing a fine graphic pattern such as a photomask using an electron beam or the like, a drawing apparatus using such a method, and a photomask.
電子ビームなどを用いた描画装置によるパターニングは、可変形成方式が主流であるが、形成できる形状は矩形などに限られている。この理由は、電子ビームが通過する矩形開口部を有する２種類のアパーチャにより確定するためである。すなわち、アパーチャにより形成できる形状は限られており、アパーチャ組み合わせにより形成できない形状は、微小図形に分割する必要が出てくる。アパーチャ組み合わせにより形成できないパターンとしては、斜めの線を含む斜め図形を描画する場合であり、このような斜め図形は微小な矩形に分割することが行われる。 As for patterning by a drawing apparatus using an electron beam or the like, a variable forming method is mainstream, but a shape that can be formed is limited to a rectangle or the like. This is because it is determined by two types of apertures having a rectangular opening through which the electron beam passes. That is, the shapes that can be formed by the aperture are limited, and the shapes that cannot be formed by the aperture combination need to be divided into minute figures. The pattern that cannot be formed by the aperture combination is a case where an oblique figure including an oblique line is drawn, and such an oblique figure is divided into minute rectangles.
このような斜め図形を微小な矩形に分割して描画することについては、例えば、特許文献１（特開平６−２０９３１号公報）には、描画される図形を矩形単位に分割する手段と、分割された前記矩形に対応した断面形状を有する電子ビームを発生させる手段とを具備する、いわゆる可変成形方式の電子ビーム描画装置において、斜め図形を矩形分割した結果生じる三角形を、これに内接し縦横比の異なる複数の矩形として描画データを生成し、これらをその一部が重復することを許して描画することを特徴とする電子ビーム露光方法が開示されている。
従来、設計パターン（目標図形、目標パターン）に斜め図形が多い場合、斜め図形を非常に多数の微小な矩形図形に分割して、この個々の矩形図形を描画するという形となる。電子ビームによる描画は図形数によりその描画時間が決定されるので、斜め図形を多数の微小な矩形図形に分割して描画すると、描画時間が長くなり装置の描画負荷が非常に大きなものとなってしまう、という問題があった。 Conventionally, when there are many oblique figures in the design pattern (target figure, target pattern), the oblique figure is divided into a very large number of minute rectangular figures and the individual rectangular figures are drawn. Since the drawing time for electron beam drawing is determined by the number of figures, drawing an oblique figure by dividing it into a large number of minute rectangular figures makes the drawing time longer and the drawing load of the apparatus very large. There was a problem that.
本発明は以上のような課題を解決するためのもので、請求項１に係る発明は、基材上に形成される遮光膜を選択的にエッチングするレジスト層に電子ビームを照射するときの図形パターンを分割する図形パターン分割方法であって、矩形図形パターンを照射してこれを現像しエッチングを行ったときの頂点の部分に形成されるコーナーラウンディングの半径をｒとするとき、ｒ／４≦Ｌ≦ｒ／２で規定されるＬを一辺とするプロセス依存グリッド単位を規定して、図形パターンの境界内に存在し、かつ、図形パターンの境界線にかからない全てのプロセス依存グリッド単位を決定し、決定されたプロセス依存グリッド単位に基づいて図形パターンを分割することを特徴とする。 The present invention is for solving the above-described problems, and the invention according to claim 1 is a figure when a resist layer for selectively etching a light-shielding film formed on a substrate is irradiated with an electron beam. A figure pattern dividing method for dividing a pattern, where r / 4 is a radius of a corner rounding formed at the apex when a rectangular figure pattern is irradiated, developed, and etched. ≤L≤r / 2 Process-dependent grid units with L defined as one side are defined, and all process-dependent grid units that exist within the boundary of the graphic pattern and do not fall on the boundary line of the graphic pattern are determined. The graphic pattern is divided based on the determined process-dependent grid unit.
また、請求項２に係る発明は、基材上に形成される遮光膜を選択的にエッチングするレジスト層に電子ビームを照射するときの図形パターンを分割する図形パターン分割方法であって、
矩形図形パターンを照射してこれを現像しエッチングを行ったときの頂点の部分に形成されるコーナーラウンディングの半径をｒとするとき、ｒ／４≦Ｌ≦ｒ／２で規定されるＬを一辺とするプロセス依存グリッド単位を規定して、図形パターンの境界内に存在するか、又は、図形パターンの境界線が通るプロセス依存グリッド単位を決定し、決定されたプロセス依存グリッド単位に基づいて図形パターンを分割することを特徴とする。
The invention according to claim 2 is a figure pattern dividing method for dividing a figure pattern when irradiating an electron beam to a resist layer for selectively etching a light shielding film formed on a substrate,
When the radius of the corner rounding formed at the apex portion when the rectangular figure pattern is irradiated and developed and etched, r is defined as r / 4 ≦ L ≦ r / 2. Specify a process-dependent grid unit as one side and determine the process-dependent grid unit that exists within the boundary of the graphic pattern or passes through the boundary of the graphic pattern, and figure based on the determined process-dependent grid unit The pattern is divided.
また、請求項３に係る発明は、基材上に形成される遮光膜を選択的にエッチングするレジスト層に電子ビームを照射するときの図形パターンを分割する図形パターン分割方法であって、
矩形図形パターンを照射してこれを現像しエッチングを行ったときの頂点の部分に形成されるコーナーラウンディングの半径をｒとするとき、ｒ／４≦Ｌ≦ｒ／２で規定されるＬを一辺とするプロセス依存グリッド単位を規定して、図形パターンの境界内に存在し、かつ、境界線にかからない全てのプロセス依存グリッド単位と、図形パターンの境界線が通るプロセス依存グリッドと面積が等しい等価グリッドとを決定し、決定されたプロセス依存グリッド単位と等価グリッドとに基づいて図形パターンを分割することを特徴とする。
The invention according to claim 3 is a figure pattern dividing method for dividing a figure pattern when irradiating an electron beam to a resist layer for selectively etching a light shielding film formed on a substrate,
When the radius of the corner rounding formed at the apex portion when the rectangular figure pattern is irradiated and developed and etched, r is defined as r / 4 ≦ L ≦ r / 2. The process-dependent grid unit is defined as one side, and the area is equal to all process-dependent grid units that exist within the boundary of the graphic pattern and do not cover the boundary line, and the process-dependent grid that passes the boundary line of the graphic pattern A grid is determined, and the graphic pattern is divided based on the determined process-dependent grid unit and the equivalent grid.
また、請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３に記載の図形パターン分割方法を用いたことを特徴とする描画装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a drawing apparatus using the graphic pattern dividing method according to the first to third aspects.
また、請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求項３に記載の図形パターン分割法を用いて描画したことを特徴とするフォトマスクである。 The invention according to claim 5 is a photomask drawn using the graphic pattern division method according to claims 1 to 3.
本発明の実施の形態に係る図形パターン分割方法及びその方法を用いた描画装置、フォトマスクによれば、図形パターンの分割数を減らすことによって、描画時間を短縮し、描画装置に対する描画負荷を小さくすることが可能となる。 According to the figure pattern dividing method, the drawing apparatus using the method, and the photomask according to the embodiment of the present invention, the drawing time is shortened and the drawing load on the drawing apparatus is reduced by reducing the number of figure pattern divisions. It becomes possible to do.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。ＬＳＩのパターン寸法の微細化が進んだ結果、フォトマスクのパターンの作製には従来用いられてきた光露光に代わって電子ビーム露光技術が使われるようになってきている。電子ビームによる描画は、主に超微細描画を目的とした点ビーム描画方式と汎用性の高い可変成形描画方式に大別される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As a result of advances in miniaturization of LSI pattern dimensions, an electron beam exposure technique has been used instead of the conventionally used light exposure for the production of photomask patterns. Electron beam drawing is roughly divided into a point beam drawing method mainly for the purpose of ultrafine drawing and a highly versatile variable shaping drawing method.
本発明における描画装置は可変成形描画方式のものを想定している。図１は可変成形描画方式の電子ビーム描画装置の概略構成を模式的に示す図である。図１において、１０は電子銃、１１は第１アパーチャ、１２は第２アパーチャ、１３は第１偏向子、１４は第２偏向子、２０は基板をそれぞれ示している。第１アパーチャ１１、第２アパーチャ１２は所定の矩形状の開口部を有する絞りであり、第１偏向子１３、第２偏向子１４は、電子ビームに対して電磁場をかける電極板などである。 The drawing apparatus according to the present invention is assumed to be of a variable shaping drawing type. FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an electron beam drawing apparatus of a variable shaping drawing type. In FIG. 1, 10 is an electron gun, 11 is a first aperture, 12 is a second aperture, 13 is a first deflector, 14 is a second deflector, and 20 is a substrate. The first aperture 11 and the second aperture 12 are diaphragms having predetermined rectangular openings, and the first deflector 13 and the second deflector 14 are electrode plates that apply an electromagnetic field to the electron beam.
電子ビームによって描画される基板２０は、ガラスなどの透明基材層と、この透明基材層上に設けられ、図形パターンを形成するためのクロム層（遮光膜を形成する層）、そしてクロム層を露光に応じて選択的にエッチングするためのレジスト層が形成されているものである。このレジスト層は電子ビームの照射工程（描画工程）の後、周知の方法によって現像されて、遮光膜であるクロム層を選択的に除去したりする。 A substrate 20 drawn by an electron beam includes a transparent base layer such as glass, a chromium layer (a layer forming a light-shielding film) provided on the transparent base layer and forming a graphic pattern, and a chromium layer Is formed with a resist layer for selectively etching in accordance with exposure. This resist layer is developed by a well-known method after the electron beam irradiation step (drawing step), and the chromium layer, which is a light shielding film, is selectively removed.
電子銃１０は電子ビーム描画装置における電子ビーム源であり、この電子銃１０から基板２０に向けて電子ビームが放出される。可変成形描画方式の電子ビーム描画装置では、電子ビーム軌道上の２カ所に第１アパーチャ１１および第２アパーチャ１２をそれぞれ設け、各アパーチャを透過したビームによって基板２０上で描画を行う。各アパーチャを透過した矩形ビームの縦横のサイズは、第１アパーチャ１１と第２アパーチャ１２の間に設けられた第１偏向子１３、第２偏向子１４によって制御しており、種々の大きさの矩形ビームが成形可能である。このため、可変成型描画方式を用いた場合には、点ビーム描画方式を用いた場合に比べ、縦横の矩形パターンの組み合わせ図形は高速に描画することができる。しかし、斜めの線を含む斜め図形を描画する場合、斜め図形を細かい矩形図形に分割して描画するため、装置の描画負荷が高く、高速に描画することができなかった。なお、ここで「斜め」とは、第１アパーチャ１１や第２アパーチャ１２の矩形状の開口部の各辺に対して、第１アパーチャ１１や第２アパーチャ１２平面内で所定の角度を有することを言う。 The electron gun 10 is an electron beam source in the electron beam drawing apparatus, and an electron beam is emitted from the electron gun 10 toward the substrate 20. In the electron beam drawing apparatus of the variable shaping drawing method, the first aperture 11 and the second aperture 12 are respectively provided at two positions on the electron beam trajectory, and drawing is performed on the substrate 20 by the beam transmitted through each aperture. The vertical and horizontal sizes of the rectangular beam transmitted through each aperture are controlled by a first deflector 13 and a second deflector 14 provided between the first aperture 11 and the second aperture 12, and have various sizes. A rectangular beam can be shaped. For this reason, when the variable shaping drawing method is used, the combined figure of the vertical and horizontal rectangular patterns can be drawn at a higher speed than when the point beam drawing method is used. However, when drawing an oblique figure including an oblique line, since the oblique figure is divided into fine rectangular figures for drawing, the drawing load of the apparatus is high and the drawing cannot be performed at high speed. Here, “oblique” has a predetermined angle in the plane of the first aperture 11 and the second aperture 12 with respect to each side of the rectangular opening of the first aperture 11 and the second aperture 12. Say.
従来の可変成形描画方式の電子ビーム描画装置では、設計パターン（目標図形、目標パターン）に斜め図形が多い場合、斜め図形を非常に多数の微小な矩形図形に分割して、この個々の矩形図形を描画する。電子ビームによる描画は図形数によりその描画時間が決定されるので、斜め図形を多くの微小な矩形図形に分割すると、描画時間が長くなり装置の描画負荷が非常に大きなものとなってしまう、という問題があった。 In the conventional electron beam drawing apparatus of variable shaping drawing method, when there are many oblique figures in the design pattern (target figure, target pattern), the oblique figure is divided into a large number of minute rectangular figures, and the individual rectangular figures are divided. Draw. Since drawing time is determined by the number of figures for electron beam drawing, dividing an oblique figure into many small rectangular figures will increase drawing time and the drawing load on the device will be very large. There was a problem.
ところで、実際のパターニングにおいては、電子ビームによる露光の後、現像工程、エッチング工程を経て基板１０上にパターン形状が得られるわけであるが、これらの工程を経ると、基板２０上で得られる矩形の頂点にも角の丸み（コーナーラウンディング）が形成されてしまうこととなる。パターニング時の角の丸み（コーナーラウンディング）は、露光の後の現像工程、エッチング工程に依存するものであり、その半径はおよそ３０〜９０ｎｍである。 By the way, in actual patterning, a pattern shape is obtained on the substrate 10 through a development step and an etching step after exposure with an electron beam. After these steps, a rectangular shape obtained on the substrate 20 is obtained. A rounded corner (corner rounding) will also be formed at the apex. Corner rounding at the time of patterning (corner rounding) depends on a development process and an etching process after exposure, and its radius is about 30 to 90 nm.
図２は最終的に基板上に形成されるパターンの電子顕微鏡写真である。図２の電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真において、色の濃い部分がクロム層部が除去されたガラス基材層部を示しており、色の淡い部分がクロム層部を示している。また、写真中の一点鎖線で示されているＰは、目標とする設計パターンを示している。写真によれば、このような設計パターンＰに対して、現像・エッチング工程を経てコーナーラウンディングが形成されることが理解できる。 FIG. 2 is an electron micrograph of a pattern finally formed on the substrate. In the electron microscope (SEM) photograph of FIG. 2, the dark portion indicates the glass substrate layer portion from which the chromium layer portion has been removed, and the light portion indicates the chromium layer portion. Moreover, P shown with the dashed-dotted line in a photograph has shown the target design pattern. According to the photograph, it can be understood that corner rounding is formed on such a design pattern P through a development / etching process.
図２の電子顕微鏡写真によれば、現像・エッチング工程を経て、ガラス基材部上に除去されずに残ったクロム層部のコーナーラウンディングの半径（円Ｏの半径）は約６０ｎｍである。図２のような電子顕微鏡写真からコーナーラウンディングの半径を求めるには、前記電子顕微鏡写真のクロムパターンを画像処理してコーナー部のパターンの境界を抽出し、次に、抽出した境界を例えば最小二乗法を用いて円弧で近似し、近似した円弧の半径をコーナーラウンディングの半径とする。 According to the electron micrograph of FIG. 2, the radius of the corner rounding (the radius of the circle O) of the chromium layer portion that remains without being removed on the glass substrate portion after the development / etching process is about 60 nm. In order to obtain the corner rounding radius from the electron micrograph as shown in FIG. 2, the chrome pattern of the electron micrograph is image-processed to extract the corner pattern boundary, and then the extracted boundary is minimized, for example. Approximate with an arc using the square method, and let the radius of the approximated arc be the radius of the corner rounding.
さて、現像・エッチング工程を経ると、上記のような角の丸み（コーナーラウンディング）ができてしまうので、例えば、斜め図形を描画する際に、設計パターン図形をいかに微細に分割したところで、最終的なパターン形状への影響は小さい。本発明は、設計パターン図形をいかに微細に分割しても、コーナーラウンディングが形成されてしまう、ということに着目して、従来より矩形図形の分割数を減らすことによって、描画時間を短縮し、装置に対する描画負荷を小さくする。 Now, after the development / etching process, the rounded corners (corner rounding) as described above are made. For example, when drawing a slanted figure, the design pattern figure is finely divided. The effect on the typical pattern shape is small. The present invention pays attention to the fact that no matter how finely the design pattern figure is divided, corner rounding will be formed. Reduce the drawing load on the device.
以下、具体的に本発明における設計図形パターンの分割の方法について説明する。なお、本発明は、以下に説明する図形パターンの分割方法は電子ビームなどを用いた描画装置に用いるものである。 Hereinafter, a method for dividing a design figure pattern in the present invention will be specifically described. In the present invention, the graphic pattern dividing method described below is used for a drawing apparatus using an electron beam or the like.
図３は本発明の実施の形態に係る図形パターン分割方法の概念を示す図であり、図４は本発明の実施の形態に係る図形パターン分割方法による分割例を示す図である。
図３において、Ｐが描画を行いたい目標図形パターン（設計パターン）であり、この図形パターンＰは斜めの線を含む斜め図形である。
FIG. 3 is a diagram showing a concept of the graphic pattern dividing method according to the embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing an example of division by the graphic pattern dividing method according to the embodiment of the present invention.
In FIG. 3, P is a target figure pattern (design pattern) to be drawn, and this figure pattern P is an oblique figure including an oblique line.
電子ビームなどの描画装置でこの図形パターンＰを描画する上では、矩形図形に分割するわけであるが、このときに本発明においては、「プロセス依存グリッド単位」という概念のグリッド単位を導入する。 When drawing the figure pattern P by a drawing apparatus such as an electron beam, the figure pattern P is divided into rectangular figures. At this time, in the present invention, a grid unit having a concept of “process-dependent grid unit” is introduced.
通常の描画装置における最小グリッドの一辺は描画装置の性能に依存するものであり、例えば１ｎｍ程度である。最小グリッドは、第１アパーチャ１１及び第２アパーチャ１２で形成することができる最小の矩形図形のことを示している。 One side of the minimum grid in a normal drawing apparatus depends on the performance of the drawing apparatus, and is about 1 nm, for example. The minimum grid indicates the smallest rectangular figure that can be formed by the first aperture 11 and the second aperture 12.
これに対して、「プロセス依存グリッド単位」は、矩形図形パターンを描画装置で照射してこれを現像しエッチングを行ったときの頂点の部分に形成されるコーナーラウンディングの半径をｒとするとき、ｒ／４≦Ｌ≦ｒ／２で規定されるＬを一辺とするグリッド単位であり、コーナーラウンディングｒをおよそ３０〜９０ｎｍとするならば、Ｌ＝７．５〜４５ｎｍとなる。プロセス依存グリッド単位のグリッド単位をＬ＜ｒ／４とすると、図形パターンＰの分割数をあまり減らすことができず、描画時間・描画負荷を効果的に減らすことができない。また、プロセス依存グリッド単位のグリッド単位をＬ＞ｒ／２とすると、図形パターンＰを精度良く描画することができなくなる。 On the other hand, the “process-dependent grid unit” is when the radius of the corner rounding formed at the apex portion when a rectangular figure pattern is irradiated with a drawing apparatus, developed, and etched is r. If the corner rounding r is about 30 to 90 nm, L = 7.5 to 45 nm. If the grid unit of the process-dependent grid unit is L <r / 4, the number of divisions of the graphic pattern P cannot be reduced so much and the drawing time and drawing load cannot be reduced effectively. Further, if the grid unit of the process-dependent grid unit is L> r / 2, the graphic pattern P cannot be drawn with high accuracy.
図３において示す格子の一単位が、このプロセス依存グリッド単位である。本発明においては、図形パターンＰの境界内に存在し、かつ、図形パターンＰの境界線にかからない全てのプロセス依存グリッド単位を決定する。このようなプロセス依存グリッド単位は、図３において斜線で塗りつぶされているものが相当する。 One unit of the lattice shown in FIG. 3 is this process-dependent grid unit. In the present invention, all process-dependent grid units that exist within the boundary of the graphic pattern P and do not fall on the boundary line of the graphic pattern P are determined. Such process-dependent grid units correspond to those shaded in FIG.
そして、図形パターンＰを分割するにあたっては、以上のようにして決定されたプロセス依存グリッド単位に基づいて行うようにする。図４は、決定されたプロセス依存グリッド単位に基づいて、図形パターンＰを分割する一例を示すものであり、ここでは、点線で囲まれたＲ１乃至Ｒ８に示す矩形図形に分割している。本発明の描画装置においては、このＲ１乃至Ｒ８の矩形図形毎に電子ビームを照射するようにして目標図形パターンＰの照射とする。このような簡略化した分割方法による図形パターンＰの照射によっても、プロセスを経た後では、コーナーラウンディングの影響が出るために略目標図形パターンを得ることが可能となると共に、図形パターンの分割数を減らすことによって、描画時間を短縮し、装置に対する描画負荷を小さくできる。 The figure pattern P is divided based on the process-dependent grid unit determined as described above. FIG. 4 shows an example of dividing the figure pattern P based on the determined process-dependent grid unit, and here, the figure pattern P is divided into rectangular figures indicated by R1 to R8 surrounded by dotted lines. In the drawing apparatus of the present invention, irradiation of the target graphic pattern P is performed by irradiating an electron beam to each of the rectangular figures R1 to R8. Even after irradiation of the graphic pattern P by such a simplified dividing method, after the process, it is possible to obtain a substantially target graphic pattern because of the influence of corner rounding, and the number of divided graphic patterns. By reducing, drawing time can be shortened and drawing load on the apparatus can be reduced.
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は本発明の第２の実施の形態に係る図形パターン分割方法の概念を示す図であり、図６は本発明の第２の実施の形態に係る図形パターン分割方法による分割例を示す図である。本実施形態においても「プロセス依存グリッド単位」という概念のグリッド単位を導入する。本実施形態における「プロセス依存グリッド単位」も先の第１の実施形態のものと同じものである。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a diagram showing a concept of a graphic pattern dividing method according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing an example of division by the graphic pattern dividing method according to the second embodiment of the present invention. It is. Also in this embodiment, a grid unit having the concept of “process-dependent grid unit” is introduced. The “process-dependent grid unit” in this embodiment is the same as that in the first embodiment.
図５において、Ｐが描画を行いたい目標図形パターン（設計パターン）であり、この図形パターンＰは斜めの線を含む斜め図形である。また、図５において示す格子の一単位が、このプロセス依存グリッド単位である。 In FIG. 5, P is a target figure pattern (design pattern) to be drawn, and this figure pattern P is an oblique figure including an oblique line. Further, one unit of the lattice shown in FIG. 5 is the process-dependent grid unit.
本実施形態においては、図形パターンＰの境界内に存在するか、又は、図形パターンの境界線が通る全てのプロセス依存グリッド単位を決定する。このようなプロセス依存グリッド単位は、図５において斜線で塗りつぶされているものが相当する。 In the present embodiment, all process-dependent grid units that exist within the boundary of the graphic pattern P or pass through the boundary line of the graphic pattern are determined. Such process-dependent grid units correspond to those shaded in FIG.
そして、図形パターンＰを分割するにあたっては、以上のようにして決定されたプロセス依存グリッド単位に基づいて行うようにする。図６は、決定されたプロセス依存グリッド単位に基づいて、図形パターンＰを分割する一例を示すものであり、ここでは、点線で囲まれたＲ１乃至Ｒ１０に示す矩形図形に分割している。本発明の描画装置においては、このＲ１乃至Ｒ１０の矩形図形毎に電子ビームを照射するようにして目標図形パターンＰの照射とする。このような簡略化した分割方法による図形パターンＰの照射によっても、プロセスを経た後では、コーナーラウンディングの影響が出るために略目標図形パターンを得ることが可能となると共に、図形パターンの分割数を減らすことによって、描画時間を短縮し、装置に対する描画負荷を小さくできる。 The figure pattern P is divided based on the process-dependent grid unit determined as described above. FIG. 6 shows an example of dividing the figure pattern P based on the determined process-dependent grid unit, and here, the figure pattern P is divided into rectangular figures indicated by R1 to R10 surrounded by dotted lines. In the drawing apparatus of the present invention, the target graphic pattern P is irradiated by irradiating an electron beam to each of the rectangular figures R1 to R10. Even after irradiation of the graphic pattern P by such a simplified dividing method, after the process, it is possible to obtain a substantially target graphic pattern because of the influence of corner rounding, and the number of divided graphic patterns. By reducing, drawing time can be shortened and drawing load on the apparatus can be reduced.
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は本発明の第３の実施の形態に係る図形パターン分割方法の概念を示す図であり、図８は本発明の第３の実施の形態に係る図形パターンの周縁部の分割方法の概念を示す図である。本実施形態においても「プロセス依存グリッド単位」という概念のグリッド単位を導入する。本実施形態における「プロセス依存グリッド単位」も先の第１の実施形態のものと同じものである。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a diagram showing the concept of the graphic pattern dividing method according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is the concept of the method for dividing the peripheral portion of the graphic pattern according to the third embodiment of the present invention. FIG. Also in this embodiment, a grid unit having the concept of “process-dependent grid unit” is introduced. The “process-dependent grid unit” in this embodiment is the same as that in the first embodiment.
図７において、Ｐが描画を行いたい目標図形パターン（設計パターン）であり、この図形パターンＰは斜めの線を含む斜め図形である。また、図７において示す格子の一単位が、このプロセス依存グリッド単位である。 In FIG. 7, P is a target figure pattern (design pattern) to be drawn, and this figure pattern P is an oblique figure including an oblique line. Further, one unit of the lattice shown in FIG. 7 is the process-dependent grid unit.
本実施形態においては、（Ｉ）図形パターンＰの境界内に存在し、かつ、図形パターンＰの境界線にかからない全てのプロセス依存グリッド単位を決定する。 In the present embodiment, (I) all process-dependent grid units that exist within the boundary of the graphic pattern P and do not cover the boundary line of the graphic pattern P are determined.
また、（ＩＩ）図形パターンＰの境界線が通るプロセス依存グリッドと面積が等しい等価グリッドとを決定する。ここで「等価グリッド」は描画対象の図形パターンＰの境界に対し描画装置が描画するために設定した描画パターンの境界で、図形パターンＰの境界を（例えば以下に記載の方法で）近似した境界である。（ＩＩ）の決定時における等価グリッドの作成の仕方は以下の通りとする。
（ＩＩ−ａ）プロセス依存グリッドの対向する２つの辺と図形パターンＰの境界線が交点を有する場合：前記交点がない辺と平行な辺をもつ等価面積の矩形領域を作成し等価グリッドとする。
（ＩＩ−ｂ）プロセス依存グリッドの相隣り合う２つの辺と図形パターンＰの境界線が交点を有する場合：相隣り合う２つの辺を２辺とする等価面積の正方形を作成する（ＩＩ−ｂ−１）か、プロセス依存グリッドから相隣り合う２つの辺を２辺とする正方形を抜いた等価面積のＬ字形状を作成して（ＩＩ−ｂ−２）等価グリッドとする。前者（ＩＩ−ｂ−１）とするか後者（ＩＩ−ｂ−２）とするかは、着目するグリッド単位と隣接するグリッド単位との連続性が確保できるかにおうじて決定する。具体的には、前記相隣り合う２つの辺の交点が図形パターンＰに含まれる場合は隣り合う２つの辺を２辺とする等価面積の正方形を作成し、前記相隣り合う２つの辺の交点が図形パターンＰに含まれない場合は、該交点を含む正方形を抜いた等価面積のＬ字形状を作成して等価グリッドとする。隣接するグリッド単位に連続性が存在するということは、ある等価グリッドと別の等価グリッドとの間に飛び地が存在しないような状態のことをいう。
Further, (II) a process-dependent grid through which the boundary line of the graphic pattern P passes and an equivalent grid having the same area are determined. Here, the “equivalent grid” is a drawing pattern boundary set by the drawing apparatus for drawing with respect to the drawing pattern P boundary, and a boundary that approximates the figure pattern P boundary (for example, by the method described below). It is. The method of creating an equivalent grid when determining (II) is as follows.
(II-a) When two opposing sides of the process-dependent grid and the boundary line of the graphic pattern P have intersections: create an equivalent area rectangular region having sides parallel to the sides without the intersections .
(II-b) When two adjacent sides of the process-dependent grid and the boundary line of the graphic pattern P have an intersection: create a square having an equivalent area with two adjacent sides as two sides (II-b) -1) or an L-shape with an equivalent area by removing a square with two adjacent sides from the process-dependent grid (II-b-2) to obtain an equivalent grid. Whether the former (II-b-1) or the latter (II-b-2) is selected is determined depending on whether continuity between the grid unit of interest and the adjacent grid unit can be secured. Specifically, when an intersection of two adjacent sides is included in the graphic pattern P, a square having an equivalent area with two adjacent sides as two sides is created, and the intersection of the two adjacent sides Is not included in the graphic pattern P, an L-shape having an equivalent area is created by removing a square including the intersection point, and an equivalent grid is created. The presence of continuity in adjacent grid units means a state where there is no enclave between one equivalent grid and another equivalent grid.
また、ここで、等価面積とは、着目するグリッド単位内における図形パターンＰの面積と同じ面積のことをいう。 Here, the equivalent area means the same area as the area of the graphic pattern P in the grid unit of interest.
以上のようにして決定されたプロセス依存グリッド単位及び等価グリッドは、図７において斜線で塗りつぶされているものが相当する。そして、図形パターンＰを分割するにあたっては、以上のようにして決定されたプロセス依存グリッド単位及び等価グリッドに基づいて行うようにする。 The process-dependent grid unit and the equivalent grid determined as described above correspond to those that are shaded in FIG. The graphic pattern P is divided based on the process-dependent grid unit and the equivalent grid determined as described above.
上記の「等価グリッド」の考え方により詳しく説明する。図８は図７の一部を拡大したものであり、図８においてＣＭＰ１乃至ＣＭＰ６として点線で囲まれているのが等価グリッドである。図８においては、プロセス依存グリッドの左隅には、プロセス依存グリッドを指定するためのＧＲＩＤ（Ｘ，Ｙ）の記載を付加している。 This will be described in detail based on the concept of the above “equivalent grid”. FIG. 8 is an enlarged view of a part of FIG. 7, and an equivalent grid is surrounded by dotted lines as CMP1 to CMP6 in FIG. In FIG. 8, the description of GRID (X, Y) for designating the process-dependent grid is added to the left corner of the process-dependent grid.
等価グリッドＣＭＰ１の面積は、ＧＲＩＤ（２，１）における設計パターンＰ内の領域の面積と等しくなるように設定される。ここで、ＧＲＩＤ（２，１）は相隣り合う２辺と図形パターンＰが境界線を有しているので、（ＩＩ−ｂ）のパターンとなる。また、隣接するグリッド単位ＧＲＩＤ（１，１）やＧＲＩＤ（２，２）との連続性を保つために、（ＩＩ−ｂ−１）によって等価グリッドが作成されている。 The area of the equivalent grid CMP1 is set to be equal to the area of the region in the design pattern P in GRID (2, 1). Here, GRID (2, 1) is a pattern of (II-b) because two adjacent sides and the figure pattern P have a boundary line. In order to maintain continuity with adjacent grid units GRID (1, 1) and GRID (2, 2), an equivalent grid is created by (II-b-1).
等価グリッドＣＭＰ２の面積は、ＧＲＩＤ（２，２）における設計パターンＰ内の領域の面積と等しくなるように設定される。ここで、ＧＲＩＤ（２，２）では対向する２つの辺と図形パターンＰの境界線が交点を有する場合であるので（ＩＩ−ａ）によって等価グリッドＣＭＰ２が作成される。 The area of the equivalent grid CMP2 is set to be equal to the area of the region in the design pattern P in GRID (2, 2). Here, in GRID (2, 2), since the two opposing sides and the boundary line of the graphic pattern P have an intersection, the equivalent grid CMP2 is created by (II-a).
等価グリッドＣＭＰ３の面積は、ＧＲＩＤ（２，３）における設計パターンＰ内の領域の面積と等しくなるように設定される。ここで、ＧＲＩＤ（２，３）は相隣り合う２辺と図形パターンＰが境界線を有しているので、（ＩＩ−ｂ）のパターンとなる。また、隣接するグリッド単位ＧＲＩＤ（２，３）やＧＲＩＤ（３，３）との連続性を保つために、（ＩＩ−ｂ−２）によって等価グリッドが作成されている。 The area of the equivalent grid CMP3 is set to be equal to the area of the region in the design pattern P in GRID (2, 3). Here, GRID (2, 3) is a pattern of (II-b) because two adjacent sides and the figure pattern P have a boundary line. In order to maintain continuity with adjacent grid units GRID (2, 3) and GRID (3, 3), an equivalent grid is created by (II-b-2).
等価グリッドＣＭＰ４の面積は、ＧＲＩＤ（３，３）における設計パターンＰ内の領域の面積と等しくなるように設定される。ここで、ＧＲＩＤ（３，３）は相隣り合う２辺と図形パターンＰが境界線を有しているので、（ＩＩ−ｂ）のパターンとなる。また、隣接するグリッド単位ＧＲＩＤ（２，３）やＧＲＩＤ（３，４）との連続性を保つために、（ＩＩ−ｂ−１）によって等価グリッドが作成されている。 The area of the equivalent grid CMP4 is set to be equal to the area of the region in the design pattern P in GRID (3, 3). Here, GRID (3, 3) is a pattern of (II-b) because two adjacent sides and the figure pattern P have a boundary line. In order to maintain continuity with adjacent grid units GRID (2, 3) and GRID (3, 4), an equivalent grid is created by (II-b-1).
等価グリッドＣＭＰ５の面積は、ＧＲＩＤ（３，４）における設計パターンＰ内の領域の面積と等しくなるように設定される。ここで、ＧＲＩＤ（３，４）では対向する２つの辺と図形パターンＰの境界線が交点を有する場合であるので（ＩＩ−ａ）によって等価グリッドＣＭＰ２が作成される。 The area of the equivalent grid CMP5 is set to be equal to the area of the region in the design pattern P in GRID (3, 4). Here, since GRID (3, 4) is a case where two opposing sides and the boundary line of the graphic pattern P have an intersection, the equivalent grid CMP2 is created by (II-a).
等価グリッドＣＭＰ６の面積は、ＧＲＩＤ（３，５）における設計パターンＰ内の領域の面積と等しくなるように設定される。ここで、ＧＲＩＤ（３，５）は相隣り合う２辺と図形パターンＰが境界線を有しているので、（ＩＩ−ｂ）のパターンとなる。また、隣接するグリッド単位ＧＲＩＤ（３，４）やＧＲＩＤ（２，５）との連続性を保つために、（ＩＩ−ｂ−１）によって等価グリッドが作成されている。 The area of the equivalent grid CMP6 is set to be equal to the area of the region in the design pattern P in GRID (3, 5). Here, GRID (3, 5) is a pattern of (II-b) because two adjacent sides and the figure pattern P have a boundary line. In order to maintain continuity with adjacent grid units GRID (3, 4) and GRID (2, 5), an equivalent grid is created by (II-b-1).
第３の実施形態に係る分割方法は、第１、第２のものに比べると、やや複雑なものであるが、従来の分割方法に比べると、簡略化されたものであるといえる。この第３実施形態のような分割方法による図形パターンＰの照射によっても、プロセスを経た後では、コーナーラウンディングの影響が出るために略目標図形パターンを得ることが可能となると共に、図形パターンの分割数を減らすことによって、描画時間を短縮し、装置に対する描画負荷を小さくできる。 The dividing method according to the third embodiment is slightly more complicated than the first and second methods, but can be said to be simplified compared to the conventional dividing method. Even after irradiation of the graphic pattern P by the dividing method as in the third embodiment, after the process, it is possible to obtain a substantially target graphic pattern because of the influence of corner rounding. By reducing the number of divisions, the drawing time can be shortened and the drawing load on the apparatus can be reduced.
次に、従来の図形パターン分割方法と本発明の図形パターン分割方法の比較について説明する。図９は従来の図形パターン分割方法によって図形パターンを分割した例を示す図であり、図１０は本発明の第１の実施の形態に係る図形パターン分割方法によって図形パターンを分割した例を示す図である。 Next, a comparison between the conventional graphic pattern dividing method and the graphic pattern dividing method of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram showing an example of dividing a graphic pattern by a conventional graphic pattern dividing method, and FIG. 10 is a diagram showing an example of dividing a graphic pattern by the graphic pattern dividing method according to the first embodiment of the present invention. It is.
図９（Ａ）に示す図形パターンが斜め線を含む目標図形パターンである。これに対して、従来の図形パターン分割方法で矩形図形に分割した様子を図９（Ｂ）に示す。ここで、描画装置における最小グリッドは１．２５ｎｍとしている。また図９（Ｂ）のＡ１に示す領域を拡大したものが図９（Ｃ）であり、図９（Ｃ）のＡ２に示す領域を拡大したものが図（Ｄ）である。図９に示す従来の図形パターン分割方法で矩形図形に分割した場合には、矩形図形の総数は７０７となり、図形パターン中の最小の段差Ｓ１は１．２５ｎｍとなる。 The graphic pattern shown in FIG. 9A is a target graphic pattern including diagonal lines. On the other hand, FIG. 9B shows a state in which the image is divided into rectangular figures by the conventional figure pattern dividing method. Here, the minimum grid in the drawing apparatus is 1.25 nm. 9C is an enlarged view of the area indicated by A1 in FIG. 9B, and FIG. 9D is an enlarged view of the area indicated by A2 in FIG. 9C. When divided into rectangular figures by the conventional figure pattern dividing method shown in FIG. 9, the total number of rectangular figures is 707, and the minimum step S1 in the figure pattern is 1.25 nm.
次に、本発明の図形パターンの分割について説明する。図１０（Ａ）に示す図形パターンが斜め線を含む目標図形パターンである。これに対して、従来の図形パターン分割方法で矩形図形に分割した様子を図１０（Ｂ）に示す。ここで、コーナーラウンディングｒは６０ｎｍとし、プロセス依存グリッドの一辺Ｌは、コーナーラウンディングｒの１／２の３０ｎｍとしている。 Next, the division of the graphic pattern of the present invention will be described. The graphic pattern shown in FIG. 10A is a target graphic pattern including diagonal lines. In contrast, FIG. 10B shows a state in which the image is divided into rectangular figures by the conventional figure pattern dividing method. Here, the corner rounding r is 60 nm, and one side L of the process-dependent grid is 30 nm which is 1/2 of the corner rounding r.
また図１０（Ｂ）のＢ１に示す領域を拡大したものが図１０（Ｃ）である。図１０に示す従来の図形パターン分割方法で矩形図形に分割した場合には、矩形図形の総数は２５となり、図形パターン中の最小の段差Ｓ１は３０ｎｍとなる。 FIG. 10C is an enlarged view of the area indicated by B1 in FIG. When divided into rectangular figures by the conventional figure pattern dividing method shown in FIG. 10, the total number of rectangular figures is 25, and the minimum step S1 in the figure pattern is 30 nm.
このように、本発明の図形パターン分割方法によれば、矩形図形の総数を大幅に減少させることができ、描画時間を短縮し、描画装置に対する描画負荷を小さくすることが可能となる。 Thus, according to the graphic pattern dividing method of the present invention, the total number of rectangular figures can be greatly reduced, the drawing time can be shortened, and the drawing load on the drawing apparatus can be reduced.
１０・・・電子銃、１１・・・第１アパーチャ、１２・・・第２アパーチャ、１３・・・第１偏向子、１４・・・第２偏向子、２０・・・基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electron gun, 11 ... 1st aperture, 12 ... 2nd aperture, 13 ... 1st deflector, 14 ... 2nd deflector, 20 ... Substrate
Claims (5)
矩形図形パターンを照射してこれを現像しエッチングを行ったときの頂点の部分に形成されるコーナーラウンディングの半径をｒとするとき、ｒ／４≦Ｌ≦ｒ／２で規定されるＬを一辺とするプロセス依存グリッド単位を規定して、
図形パターンの境界内に存在し、かつ、図形パターンの境界線にかからない全てのプロセス依存グリッド単位を決定し、決定されたプロセス依存グリッド単位に基づいて図形パターンを分割することを特徴とする図形パターン分割方法。 A figure pattern dividing method for dividing a figure pattern when irradiating an electron beam to a resist layer for selectively etching a light shielding film formed on a substrate,
When the radius of the corner rounding formed at the apex portion when the rectangular figure pattern is irradiated and developed and etched, r is defined as r / 4 ≦ L ≦ r / 2. Specify a process-dependent grid unit as a side,
A graphic pattern characterized by determining all process-dependent grid units that exist within the boundary of the graphic pattern and do not fall on the boundary line of the graphic pattern, and divide the graphic pattern based on the determined process-dependent grid unit Split method.
矩形図形パターンを照射してこれを現像しエッチングを行ったときの頂点の部分に形成されるコーナーラウンディングの半径をｒとするとき、ｒ／４≦Ｌ≦ｒ／２で規定されるＬを一辺とするプロセス依存グリッド単位を規定して、
図形パターンの境界内に存在するか、又は、図形パターンの境界線が通るプロセス依存グリッド単位を決定し、決定されたプロセス依存グリッド単位に基づいて図形パターンを分割することを特徴とする図形パターン分割方法。 A figure pattern dividing method for dividing a figure pattern when irradiating an electron beam to a resist layer for selectively etching a light shielding film formed on a substrate,
When the radius of the corner rounding formed at the apex portion when the rectangular figure pattern is irradiated and developed and etched, r is defined as r / 4 ≦ L ≦ r / 2. Specify a process-dependent grid unit as a side,
A graphic pattern division characterized by determining a process-dependent grid unit that exists within the boundary of the graphic pattern or through which the boundary line of the graphic pattern passes and divides the graphic pattern based on the determined process-dependent grid unit Method.
矩形図形パターンを照射してこれを現像しエッチングを行ったときの頂点の部分に形成されるコーナーラウンディングの半径をｒとするとき、ｒ／４≦Ｌ≦ｒ／２で規定されるＬを一辺とするプロセス依存グリッド単位を規定して、
図形パターンの境界内に存在し、かつ、境界線にかからない全てのプロセス依存グリッド単位と、
図形パターンの境界線が通るプロセス依存グリッドと面積が等しい等価グリッドとを決定し、決定されたプロセス依存グリッド単位と等価グリッドとに基づいて図形パターンを分割することを特徴とする図形パターン分割方法。 A figure pattern dividing method for dividing a figure pattern when irradiating an electron beam to a resist layer for selectively etching a light shielding film formed on a substrate,
When the radius of the corner rounding formed at the apex portion when the rectangular figure pattern is irradiated and developed and etched, r is defined as r / 4 ≦ L ≦ r / 2. Specify a process-dependent grid unit as a side,
All process-dependent grid units that are within the boundaries of the figure pattern and do not touch the boundary;
A graphic pattern dividing method comprising: determining a process-dependent grid through which a boundary line of a graphic pattern passes and an equivalent grid having the same area, and dividing the graphic pattern based on the determined process-dependent grid unit and the equivalent grid.
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