JP2011197520A - フォトマスク製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フォトマスク製造設計装置が表示手段と処理指令入力手段と、前記処理指令入力手段が制御する、改善マスクパターン作成手段と、ウェハ転写シミュレーション手段と、ウェハ転写形状差異判定手段と、EB描画図形数判定手段を有し、前記ウェハ転写形状差異判定手段が、ウェハ転写シミュレーションの結果のパターンとターゲットパターンとの差異をあらわす、ターゲットパターンの幅の最小寸法データ(CD)と、ターゲットとするパターン間のスペースの最小寸法データ(Space)と、CDの光強度の傾きデータ(CD_NILS)と、Spaceの光強度の傾きデータ(Space_NILS)と、焦点深度データ(DOF)と、マスク誤差拡大率データ(MEEF)とから成るパターン形状差異データを作成し前記表示手段に表示することによりフォトマスクを製造する。
【選択図】図1
Description
Effects:OPE)が顕在化してきており、補正を加えたマスクパターンを用いることで転写後形状を所望の設計パターン通りに仕上げる技術であるOPC(光近接効果補正)が必要となってきている。OPCにより、より微細なパターンまでウェハ上に設計通り忠実に仕上げられるようになってきている。しかし、逆にウェハ上での所望パターン形状(ターゲットパターン)に対し、実際にマスクパターンとして必要な形伏は大きく異なって来ている。
(ステップS1)初期マスク設計データ受信工程
まず、レイアウト設計装置1が、OPCやSRAFのアプリケーションを用いるウェハ転写シミュレーションを行い、初期マスク設計データを作成し、そのデータを通信ネットワーク2を介してフォトマスク製造設計装置10へ送信する。そして、フォトマスク製造設計装置10は、受信した初期マスク設計データを記憶手段11に記憶する。
フォトマスク製造設計装置10は、OPC補正時間判定手段12が、レイアウト設計装置1から受信した初期マスク設計データ(初期マスクパターン)に対して、ウェハ上に形成するターゲットパターンに対してラフな補正を行い、ある程度補正形状を追い込んだラフ形状マスクパターンデータを作成する。そして、そのラフ形状マスクパターンデータと初期マスク設計データ(初期マスクパターン)とのマスクパターンの差を判定する。その結果、そのマスクパターンの差が大きい場合は、OPCで高精度な補正を行うために多大な時間がかかると判定し、判定結果を記録した検証結果記録データを記憶手段11に記憶
させる。
そして、フォトマスク製造設計装置10の処理指令入力手段15が、表示手段50を動作させてディスプレイに図3の様な画面の処理指令画面を表示し、図3のように画面に表示されたソフトウェアスイッチを操作者に、マウス操作あるいはキーボード操作で選択させることで、選択されたフトウェアスイッチに応じた動作指令データを作成する。そして、その動作指令データに応じてフォトマスク製造設計装置10に所定の動作を行わせる。図3の画面で選択するスイッチは、改善マスクパターン作成処理指令スイッチ51と、ウェハ転写シミュレーション処理指令スイッチ52と、EB図形数計算処理指令スイッチ53と、改善マスクパターンデータ返信処理指令スイッチ54と、マスク製造処理指令スイッチ55を用いる。
次に、パターン検査時間判定手段13が、初期マスクパターンの形状から、その検査時間に非常に負荷がかかるか否かを検証処理する。非常に負荷がかかる場合は、判定結果を記録した検証結果記録データを記憶手段11に記憶させる。そして、処理指令入力手段15が操作者に改善マスクパターン作成処理指令スイッチ51を選択させることで、改善マスクパターン作成処理指令データを作成し改善マスクパターン作成工程(ステップS5)へ進む。初期マスク設計データに問題箇所が無い場合は、次のステップS4へ進む。
(ステップS4)
次に、製造欠陥発生可能性判定手段14が、初期マスクパターンの形状に対して、製造欠陥の発生可能性を検証する。製造欠陥の発生可能性がある場合は、判定結果を記録した検証結果記録データを記憶手段11に記憶させる。そして、処理指令入力手段15が、操作者に改善マスクパターン作成処理指令スイッチ51を選択させることで、改善マスクパターン作成処理指令データを作成し改善マスクパターン作成工程(ステップS5)へ進む。初期マスク設計データに問題箇所が無い場合は、処理指令入力手段15が操作者にマスク製造処理処理指令スイッチ55を選択させることで、マスク製造処理指令データを作成しマスク製造工程(ステップS10)へ進む。
処理指令入力手段15が、図3の処理指令画面において操作者にマウス操作により改善マスクパターン作成処理指令スイッチ51を選択させることで、改善マスクパターン作成処理指令データを作成し、改善マスクパターン作成手段20を動作させる。それにより、ステップS5に移行して、改善マスクパターン作成手段20が、マスク製造工程の負荷を低減するようにパターンを改善する処理を行い、改善マスクパターンデータを作成する。改善マスクパターン作成手段20は、段差検出手段21が、初期マスク設計データからマスクパターンの段差を抽出し、補正量算出手段22が、補正テーブル23のデータに従って、初期マスクパターンの段差を補正する、初期マスク設計データのパラメータの補正量を算出する。そして、描画データ修正手段24が、その補正量で初期マスク設計データを補正し改善マスクパターンデータを作成する。
次に、処理指令入力手段15が、図3の処理指令画面において操作者にマウス操作によりウェハ転写シミュレーション処理指令スイッチ52を選択させることで、ウェハ転写シミュレーション処理指令データを作成し、それにより、ウェハ転写シミュレーション手段30を動作させて、改善マスクパターンデータに対しウェハ転写シミュレーション処理を実施させる。
(ステップS7)ウェハ転写形状差異判定工程
次に、ウェハ転写形状差異判定手段41が、操作者にウェハ転写シミュレーションの結果のパターンとターゲットパターンとの形状の差異の大きさを判定させるために、パターン形状差異データを計算し、表示手段50のディスプレイに図4(a)の様な画面によりパターン形状差異データを表示する。
パターン形状差異データは、図4(a)に示すデータ群から成る。すなわち、パターン形状差異データは、CD(Critical Dimension)と、Spaceと、CD_NILSと、Space_NILSと、DOF(Depth of Focus:焦点深度)と、MEEF(Mask Error Enhancement Factor:マスク誤差拡大率)と、Intensityとから構成する。各データ欄において、CDは、ウェハ上でターゲットとするパターンの幅の最小寸法である。Spaceは、ウェハ上でターゲットとするパターン間のスペースの最小寸法である。CD_NILSは、シミュレーション結果から得られたCDの光強度の傾きである。NILS(Normalize Image Log Slope)は、規格化像強度対数勾配である。Space_NILSは、シミュレーション結果から得られたSpaceの光強度の傾きである。DOF(焦点深度)は、フォーカスマージンであり、シミュレーション結果から得られたCDとSpaceが、指定の範囲に収まる焦点の位置の許容範囲の値のデータである。MEEF(マスク誤差拡大率)は、マスク誤差によって生じるウェハ上のパターンのCDの変化の、そのマスク誤差の大きさに対する比率を表す値のデータである。Intensityは、CDとSpaceの値を求めた時のしきい値をあらわすデータである。
EB図形数判定処理(ステップS8)に進んだ場合は、EB描画図形数判定手段42が、ステップS7の工程において問題ないと評価された改善マスクパターンと、初期マスクパターンに対しそれぞれEBデータ変換処理を施す。それにより得られたEB描画数を計算しEB描画数データ56を作成する。また、EB描画数(描画図形種別)×種類毎の時間を計算することで描画時間データ57を計算する。そして、それらのデータをEB描画図形数データとして、図5(a)のように表示手段50に表示する。操作者が、表示されたEB描画図形数データを判定し、それによる改善マスクパターンのEB描画図形数の方が、初期マスクパターンよりも少ないか、さらにEB描画図形数を低減したパターンに変更可能かを検証し、それにより、図3の処理指令画面により、次に行うステップを選択する。検証の結果、操作者が改善が必要と判断した場合は、処理指令入力手段15が操作者に改善マスクパターン作成処理指令スイッチ51を選択させることで、改善マスクパターン作成処理指令データを作成し、改善マスクパターン作成手段20を動作させて再度改善マスクパターン作成工程(ステップS5)へ進む。問題ない場合は、処理指令入力手段15が操作者に改善マスクパターンデータ返信処理指令スイッチ54を選択させることで、改善マスクパターンデータ返信処理指令データを作成し、改善マスクパターンデータをレイアウト設計装置1に返信する工程(ステップS9)へ進む。
処理指令入力手段15により改善マスクパターンデータ返信処理指令データが作成された場合は、ステップS2からS4の判定処理により改善する必要がないと判断されたパターンと、ステップS5〜ステップS8の工程を経てできた改善パターンのデータを、通信ネットワーク2を介してレイアウト設計装置1へ返信しレイアウト設計装置1側での設計パターンの改善を促す。
レイアウト設計装置1側では、返信された改善マスクパターンの採否を判定し、判定結果データを作成し、その判定結果データを通信ネットワーク2を介してフォトマスク製造設計装置10に送信する。フォトマスク製造設計装置10は、処理指令入力手段15が、操作者にマスク製造処理指令スイッチ55を選択させることで、マスク製造処理指令データを作成する。マスク製造処理指令データが作成された場合は、フォトマスク製造設計装置10は、記憶手段11からレイアウト設計装置1に採用判定された改善マスクパターンデータと、改善を採用されなかった初期マスク設計データとの描画データを読み出して、通信ネットワーク2を介してフォトマスク描画装置3に送信する。フォトマスク描画装置3は、それぞれのマスクパターンの描画データを用いてマスクを描画してマスクを製造する。
改善マスクパターン作成工程(ステップS5)では、改善マスクパターン作成手段20が、段差検出手段21により、図6(a)に示す初期マスクパターン(初期マスク設計データ)から段差部103aと103bを抽出する。改善前の図6(a)に示す初期マスク設計データでは、その初期マスクパターンが、パターン左側エッジ101の長さとパターン右側エッジ102の長さが異なることにより、発生する2つのパターン段差部103aと103bのY座標値が異なり、その結果、パターン段差部103aに接続するY座標パターン分割線108aとパターン段差部103bに接続するY座標パターン分割線108bは平行な2本のY座標パターン分割線になり、そのY座標パターン分割線で分割される描画図形数は3個になる部分を有する。この初期マスク設計データに対して、補正量算出手段22が補正テーブル23のデータに従って、段差の補正量を算出し、描画データ修正手段24が、その補正量で初期マスク設計データを修正し、図6(b)のパターン段差部106aと106bを有する改善マスクパターンデータを作成する。図6(b)に示すように、2つのパターン段差部106aと106bとのY座標を同じ値に揃えた改善マスクパターンのデータを作成する。これにより、改善マスクパターンでは、パターン左側エッジ104の長さとパターン右側エッジ105の長さが同じになり、2つのパターン段差部106aと106bとが共通のY座標パターン分割線108cに接続され、このY座標パターン分割線108cで分割される描画図形数は2つになり、描画図形数が1つ低減される。これにより、初期マスク設計データの描画図形数を削減し描画時間を低減する。
2・・・通信ネットワーク
3・・・フォトマスク描画装置
10・・・フォトマスク製造設計装置
11・・・記憶手段
12・・・OPC補正時間判定手段
13・・・パターン検査時間判定手段
14・・・製造欠陥発生可能性判定手段
15・・・処理指令入力手段
20・・・改善マスクパターン作成手段
21・・・段差検出手段
22・・・補正量算出手段
23・・・補正テーブル
24・・・描画データ修正手段
30・・・ウェハ転写シミュレーション手段
41・・・ウェハ転写形状差異判定手段
42・・・EB描画図形数判定手段
50・・・表示手段
51・・・改善マスクパターン作成処理指令スイッチ
52・・・ウェハ転写シミュレーション処理指令スイッチ
53・・・EB図形数計算処理指令スイッチ
54・・・改善マスクパターンデータ返信処理指令スイッチ
55・・・マスク製造処理処理指令スイッチ
56・・・EB描画数データ
57・・・描画時間データ
101、104・・・パターン左側エッジ
102、105・・・パターン右側エッジ
103a、103b、106a、106b・・・パターン段差部
107・・・斜め図形パターン
108a、108b、108c・・・Y座標パターン分割線
109・・・角部小図形付加パターン
110・・・付加パターン接続部幅
CD・・・ターゲットとするパターンの幅の最小寸法データ
Space・・・ターゲットとするパターン間のスペースの最小寸法データ
CD_NILS・・・CDの光強度の傾きデータ
Space_NILS・・・Spaceの光強度の傾きデータ
DOF・・・焦点深度データ
MEEF・・・マスク誤差拡大率データ
Claims (2)
- レイアウト設計装置から通信ネットワークを介して初期マスク設計データを受信し、描画データを作成し通信ネットワークを介してフォトマスク描画装置に送信するフォトマスク製造設計装置を備え、前記フォトマスク製造設計装置が表示手段と処理指令入力手段と、前記処理指令入力手段が制御する、改善マスクパターン作成手段と、ウェハ転写シミュレーション手段と、ウェハ転写形状差異判定手段と、EB描画図形数判定手段を有し、前記ウェハ転写形状差異判定手段が、ウェハ転写シミュレーションの結果のパターンとターゲットパターンとの差異をあらわす、ターゲットパターンの幅の最小寸法データ(CD)と、ターゲットとするパターン間のスペースの最小寸法データ(Space)と、CDの光強度の傾きデータ(CD_NILS)と、Spaceの光強度の傾きデータ(Space_NILS)と、焦点深度データ(DOF)と、マスク誤差拡大率データ(MEEF)とから成るパターン形状差異データを作成し前記表示手段に表示することを特徴とするフォトマスク製造方法。
- 前記レイアウト設計装置および前記フォトマスク製造設計装置の間で取り扱うデータ形式は、GDSフォーマット、OASISフォーマット、MEBESフォーマット、JEOLフォーマット、VSBフォーマット、からなる群から選ばれたいずれかのデータ形式であることを特徴とする請求項1記載のフォトマスク製造方法。
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