JP3146996B2 - マスクパターンの加工処理方法及び電子線露光装置用マスク - Google Patents

マスクパターンの加工処理方法及び電子線露光装置用マスク

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    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175Lithography
    • H01J2237/31793Problems associated with lithography
    • H01J2237/31794Problems associated with lithography affecting masks

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、マスクパターンデータ
の加工処理方法、電子線露光用マスク及び電子線の露光
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体の製造には高いスループッ
トが要求されており、これは微細パターンを半導体ウェ
ハ上に形成するリソグラフィにおいても例外ではない。
このため、紫外光を用いる光リソグラフィやX線を用い
るX線リソグラフィばかりでなく、電子線を用いる電子
線リソグラフィにおいても、予め所望パターンが形成さ
れた光やX線用のマスクやレチクルと同等である電子線
用露光マスクを使用する転写法が用いられている。この
転写法は、部分一括電子線露光方法と呼ばれており、電
子線露光マスクを用いて繰り返しパターンを順次露光す
る方法である。この際、繰り返し露光できないパターン
については、従来の可変成形電子線を用いて電子線露光
を実施する。
【0003】従来、この部分一括電子線露光用マスクの
開口部は、部分一括電子線露光が可能である最大照射領
域(サイズ)に最も近い大きさ(同一でも良い)を持っ
た繰り返しパターンを用いて作製される。この繰り返し
露光される部分一括電子線露光用マスクパターンを所望
パターンデータ(設計データ)から抽出(切り出し)す
る方法の例が、特開平5−343304号公報に開示さ
れている。この方法では、部分一括露光を行うマスクパ
ターン毎に並列処理し、効率よく抽出を行う方法である
ため、機械的に最大の部分一括電子線照射領域に最も近
い大きさで繰り返しのパターンの切り出しが行われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た部分一括露光用マスクパターン抽出方法の場合、最大
照射領域に最も近いサイズで繰り返しパターンを切り出
すため、DRAMメモリのゲート,ビット線等に適用し
た場合、所望パターンのサイズが最大照射領域以下であ
っても、部分一括電子線照射領域の境界に跨っているパ
ターンに対して、分割処理が行われる。
【0005】例えば、図4(a)に示すように、DRA
Mメモリのゲートパターン1の場合、電子線の最大照射
サイズ2に最も近い大きさでメモリセル領域内の繰り返
しパターンを抽出するため、同一線幅の一つのパターン
を境界上で分割し、電子線露光用マスクパターン群10
が抽出される。
【0006】このマスクパターンを用いて、部分一括電
子線露光用マスクが作製され、電子線露光を実施した場
合、図4(b)に示すように、部分一括電子線照射毎の
照射(ショット)接続が同一線幅のパターン間で生じ
る。この際生じる部分一括ショット11間の接続(位
置)誤差12が生じるため、転写したレジストパターン
の寸法精度の劣化を招く原因となる。また、部分一括照
射間で接続される繰り返しパターンの整合性も考慮する
必要があるため、複雑な処理がマスクパターン抽出に必
要となる。
【0007】近年、デバイスの高集積化,微細化に伴
い、設計に対して±10%である0.02μm以下の寸
法精度が要求されているため、この寸法精度を劣化させ
る要因となるショット接続を回避することが不可欠にな
っている。
【0008】本発明の目的は、部分一括照射間に生じる
位置誤差をなくするマスクパターンデータの加工処理方
、電子線露光用マスク及び電子線の露光方法を提供す
るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】 前記目的を達成するた
めに、本発明に係るマスクパターンデータの加工処理方
法は、2次元的な周期性を有するマスクパターンデータ
を単位マスクパターンデータに加工処理する方法であっ
て、マスクパターンデータを、分割線上の少なくとも1
部の線についてはパターンの線幅が変化する位置で、
定のサイズの矩形で分割し、所定の1つの矩形に含まれ
る、複数の矩形パターンからなるパターン群を抽出する
第1のステップと、第1のステップで抽出されたパター
ン群の中で、パターン線幅が変化しない部分で分割され
た分割箇所と接している矩形パターンを特定する第2の
ステップと、パターン群の中に前記分割箇所と接してい
る矩形パターンがあるときには、前記分割箇所と接して
いる矩形パターンのうちの、前記分割箇所とパターンが
変化する位置との距離が短い方を削除する第3のステッ
プとを含んでいる。
【0010】 また、前記加工処理した単位マスクパタ
ーンデータを用いて、部分一括電子線露光用マスクを作
成する。
【0011】 また、前記部分一括電子線露光用マスク
を用いて、直接描画を行う。
【0012】
【作用】本発明によれば、部分一括電子線描画(ショッ
ト)境界で同一線幅によるパターン接続がない繰り返し
パターンを設計パターンデータから抽出し、これを部分
一括電子線露光用マスクデータとして一括電子線露光用
マスクを作製する。このため、同一線幅のパターン内に
部分一括照射間の接続のない所望レジストパターンを得
ることができる。
【0013】その結果、部分一括照射(ショット)間で
生じる同一線幅間の接続誤差(現状、0.02〜0.0
3μm)を削除でき、露光したレジストパターンの寸法
精度向上が図れる。また、同一線幅のパターン接続がな
いため、部分一括照射間で繰り返されるパターン接続の
整合性を考慮する必要がなく、簡易に設計データから抽
出可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。
【0015】(実施形態1)図1は、本発明の実施形態
1を示す図である。図1に一例として、DRAMメモリ
のゲートパターンにおける部分一括電子線露光用マスク
を抽出するためのフローチャートを示す。
【0016】図において本発明に係る電子線の露光方法
は、少なくともマスクデータ抽出処理を行なう電子線の
露光方法であって、部分一括電子線描画(ショット)境
界で同一線幅によるパターン接続がない繰り返しパター
ンを設計パターンデータから抽出する処理を行なうもの
である。
【0017】具体的に説明すると、図1(a)のように
ゲートパターン1がメモリセル領域にX、及びY軸方向
に繰り返し配置されている場合、ステップ1として、部
分一括描画が可能な最大照射サイズ2の大きさを用い
て、メモリセル領域の最も左下に配置されたパターンか
ら機械的にパターン群を分割し、抽出する。
【0018】次に図1(b)に示すようにステップ2に
おいて、抽出されたパターン群の中に同一線幅で分割さ
れたパターンが存在するかをチェックし、分割されたパ
ターン9がある場合、ステップ3において、分割された
パターン9を抽出されたパターン群10から削除し、そ
のデータパターンを部分一括電子線露光用マスクパター
ンMとする。
【0019】また、分割されたパターン9がない場合、
そのままマスクパターンMとして抽出する。この抽出方
法により、部分一括照射間に同一線幅の接続のないマス
クパターンを得ることができる。
【0020】(実施形態2)図2は、前記抽出したマス
クパターンMのデータを用いて、部分一括電子線露光用
マスクを作製する方法を製造工程順に示す断面図であ
る。図1に基いて説明したように設計データから抽出し
た部分一括照射間に同一線幅のないマスクパターンMを
用い、図2(a)に示すように、Si基板3の表面にマ
スクパターンMをパターニングし、エッチング用のマス
ク4を形成し、次に図2(b)に示すように基板3をエ
ッチングし、所望パターン開口部を作製する。
【0021】その後、図2(c)に示すように、裏面エ
ッチング用のパターニングをし、裏面エッチング用マス
ク5を形成し、この裏面エッチング用マスク5を用いて
図2(d)に示すように、KOH溶液を用いて基板裏面
エッチングを行う。
【0022】そして、最後に図2(e)に示すように、
Au,W,Ti等の導電層6を基板表面に成膜する。ま
た、基板裏面のエッチングを最初に行い、表面のパター
ニング,基板エッチングを行っても良い。
【0023】(実施形態3)図3は、抽出したマスクデ
ータMを用いて作製した部分一括電子線露光用マスク5
を用いて直接描画を行う電子線の露光方法を説明する図
である。図3(a)は、図2に示す部分一括照射間に接
続のないマスクパターンMを用いて作製した部分一括電
子線露光用マスク5により、ゲートパターン1を部分一
括電子線露光した場合を示す。図3(b)に示すよう
に、部分一括照射は、部分一括電子線露光用マスク5を
用い、X軸方向においては描画ピッチ7、Y軸方向にお
いては描画ピッチ8で繰り返し行われる。この際、X軸
方向,Y軸方向共に描画ピッチ7,8は部分一括電子線
露光用マスク5の最大照射サイズ2以下になる。
【0024】また、マスクパターンを抽出する際に削除
されたメモリセル領域端部のゲートパターン9は、可変
成形電子線を用い露光される。なお、実施形態では、部
分一括電子線露光用マスク5を用いて部分一括電子線露
光する素子領域パターンをゲートパターンとして説明し
たが、部分一括電子線露光する素子領域パターンは、ゲ
ートパターンに限られるものではなく、これ以外のパタ
ーンを部分一括電子線露光することについても、同様に
適用することができる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、部
分一括照射間に同一線幅のパターン接続が生じないよう
に、予め、設計パターンデータから繰り返しパターン群
を抽出し、これを用いて部分一括電子線露光用マスクを
作製することにより、接続のない所望レジストパターン
を得ることができる。
【0026】その結果、部分一括照射(ショット)間で
生じる接続誤差(現状、0.02〜0.03μm)を削
除でき、露光したレジストパターンの寸法精度向上を図
ることができる。
【0027】また、同一線幅間のパターン接続がないた
め、部分一括照射間で繰り返されるパターン接続の整合
性を考慮する必要がなく、簡易に設計データから繰り返
しパターン群を抽出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は、本発明の実施形態に係る電子線の露
光方法において、DRAMメモリのゲートパターンにお
ける部分一括電子線露光用マスクを抽出する状態を説明
する図、(b)は、DRAMメモリのゲートパターンに
おける部分一括電子線露光用マスクを抽出する工程を説
明するフローチャートである。
【図2】本発明の実施形態に係る電子線の露光方法にお
いて、抽出したマスクパターンMのデータを用いて、部
分一括電子線露光用マスクを作製する方法を製造工程順
に示す断面図である。
【図3】(a)は、本発明の実施形態に係る電子線の露
光方法において、抽出したマスクデータを用いて作製し
た部分一括電子線露光用マスクを用いて直接描画を行う
状態を説明する図、(b)は、部分一括電子線露光用マ
スクにより、ゲートパターンを部分一括電子線露光する
場合を説明する図である。
【図4】従来例を説明する図である。
【符号の説明】
1 ゲートパターン 2 部分一括の最大照射サイズ 3 Si基板 4 パターンエッチング用のマスク 5 裏面エッチング用マスク 6 導電層 7 X軸方向描画ピッチ 8 Y軸方向描画ピッチ 9 可変成形電子線描画されるゲートパターン 10 電子線露光用マスクパターン群 11 部分一括照射(ショット) 12 位置誤差(接続誤差)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2次元的な周期性を有するマスクパター
    ンデータを単位マスクパターンデータに加工処理する方
    法であって、 前記マスクパターンデータを、分割線上の少なくとも1
    部の線についてはパターンの線幅が変化する位置で、
    定のサイズの矩形で分割し、所定の1つの前記矩形に含
    まれる、複数の矩形パターンからなるパターン群を抽出
    する第1のステップと、 前記第1のステップで抽出された前記パターン群の中
    で、パターン線幅が変化しない部分で分割された分割箇
    所と接している矩形パターンを特定する第2のステップ
    と、 前記パターン群の中に、前記分割箇所と接している矩形
    パターンがあるときには、前記分割箇所と接している矩
    形パターンのうちの、前記分割箇所とパターンが変化す
    る位置との距離が短い方を削除する第3のステップと、 を含むことを特徴とするマスクパターンデータの加工処
    理方法。
  2. 【請求項2】 前記第3のステップは、前記パターン群
    の中に、前記分割箇所を含む矩形パターンがないときに
    は、何もしないことを特徴とする請求項1に記載のマス
    クパターンデータの加工処理方法。
  3. 【請求項3】 前記所定のサイズが、部分一括描画可能
    な最大照射サイズであることを特徴とする請求項1乃至
    2のいずれかに記載のマスクパターンデータの加工処理
    方法。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかの方法で加工
    処理された単位マスクパターンデータを用いて作成され
    た電子線露光装置用マスク。
  5. 【請求項5】 請求項4の電子線露光装置用マスクを用
    いて、前記所定のサイズより小さい描画ピッチで直接描
    画を行うことを特徴とする電子線の露光方法。
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