JP3757341B2 - 露光パターンの補正方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は露光パターンの補正方法に関するものであり、特に、ラスタスキャン方式の露光方法におけるパターンエッジの丸まりを露光装置内で補正を行う露光パターンの補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体装置の高集積化、或いは、微細化の進展に伴って、パターニングをする際のパターンエッジの丸まりが問題となってきており、特に、パターンが微細になるほどその傾向が顕著になってきている。
【0003】
ここで、このパターンエッジの丸まり現象を図7を参照して説明する。
なお、図7(a)は設計パターンの一部を示すもので、図7(b)はパターンエッジを強調しないで露光した場合のレジストパターンの一部を示すものである。
図7(a)及び(b)参照
設計パターン41に山折りエッジ42と谷折りエッジ43があった場合、パターンエッジを強調しないで露光・現像を行うと、レジストパターン44においては、山折りエッジ42ではエッジが欠けた丸まり45が生じ、一方、谷折りエッジ43ではエッジが押し出す形の丸まり46が生ずる。
【0004】
これは、山折りエッジ42においては、他の部分からの影響をあまり受けず露光エネルギーが希薄になりやすく、且つ、パターニングの際に溶剤等がしみ込み過剰エッチングされために、エッジが欠けた丸まり45が生ずることになる。
【0005】
一方、谷折りエッジ43においては、他の部分からのエネルギー的影響を受け、露光エネルギーの密度が他の部分より高くなり、且つ、パターニングの際に溶剤等がしみ込みにくいので、エッチング不足によって、エッジが外側に押し出した形の丸まり46が生ずることになる。
【0006】
図8参照
この様な丸まりの発生を抑制するために、従来においては、パターンのエッジを強調して露光することが行われているが、この方法としては、設計するデータからエッジを強調する補正パターンを手作業で入れる方法と、設計パターンをパターニングするデータに変化する際に、高度の計算を行うことによって、補正パターンを自動発生させる方法が採用されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前者の設計データからエッジを強調する補正パターンを手作業で入れる方法は、プロセス条件の変更に追随しづらいとという問題があり、一方、データ処理時に補正パターンを発生させる方法は、高度な計算を伴うため処理時間が長くなりすぎるという問題がある。
【0008】
さらに、両者とも、処理後のパターン数が、エッジを強調しない場合に比べて、1.5〜6倍となりデータハンドリングに時間がかかり、かつ、1.5〜6倍に増加したパターンに関するデータを一括して露光装置側に渡すことになるので、ネットワーク負荷を増大させるという問題がある。
【0009】
図9(a)及び(b)参照
図9(a)及び(b)は、従来のエッジ強調法による補正パターンを示すもので、右側の図は、左側の設計パターン41に対する補正パターン48を表すものであり、各補正パターン48とも設計パターン41を分解した矩形パターン47の数より多い矩形パターン49から構成されることになる。
【0010】
因に、図9(a)の場合には、設計パターン41が3つの矩形パターン47から構成されるに対して、補正パターン48は17の矩形パターン49から構成され、約6倍のパターン数となり、図9(b)の場合には、設計パターン41が4つの矩形パターン47から構成されるに対して、補正パターン48は16の矩形パターン49から構成され、4倍のパターン数となる。
【0011】
したがって、本発明は、パターン発生方法を簡便にし、且つ、パターン数の増大を最小限に抑えることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
図1は本発明の原理的構成の説明図であり、この図1を参照して本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図1参照
(1)本発明は、露光装置内において、設計パターン1のエッジ2,3を認識すると共に、認識したエッジ2,3の形状に応じて、予め設定した補正パターン4,7の形状を選択し、選択した補正パターン4,7に基づいて、露光パターン10を発生させる露光パターンの補正方法において、補正パターン4,7がメイン補正パターン5,8と、このメイン補正パターン5,8の端部に付随するサブ補正パターン6,9とからなり、且つ、メイン補正パターン5,8及びサブ補正パターン6,9の内の一方が加算露光パターンであるならば、他方が減算露光パターンであることを特徴とする。
【0013】
この様に、露光に際して、設計パターン1のイメージのデータを取り込んで、露光装置内において、設計パターン1のエッジ2,3の形状を認識して、予め設定した補正パターン4,7を発生させるので、補正パターン4,7に変換されたデータを保管・供給する必要がなく、実質的にパターン数が増加することがない。
【0015】
特に、補正パターン4,7を、メイン補正パターン5,8とサブ補正パターン6,9とによって構成し、山折りエッジ2においては加算露光パターン、即ち、追加する露光パターンのメイン補正パターン5と減算露光パターン、即ち、削除する露光パターンのサブ補正パターン6により補正パターン4を構成することによってエッジ2の欠けによる丸まりを補正することができ、また、谷折りエッジ3においては加算露光パターンのメイン補正パターン8と減算露光パターンのサブ補正パターン9により補正パターン7を構成することによってエッジ3の押し出しによる丸まりを補正することができる。
【0016】
(2)また、本発明は、上記(1)において、補正パターン4,7の大きさを、設計パターン1の大きさ及びエッジ2,3の形状に応じて可変にすることを特徴とする。
【0017】
この様に、補正パターン4,7の大きさ、即ち、a,b,c,dの寸法を、設計パターン1の大きさ及びエッジ2,3の形状に応じて、予め理論及び実験に基づいて決定しておき、これをパラメータとして外部より割り当てることによって、適正な補正を行うことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図2乃至図5を参照して説明する。
なお、図2は本発明の露光方法の手順を示す図であり、また、図3は本発明の実施の形態の概略を示す図であり、さらに、図4及び図5は本発明の実施の形態の露光パターンの補正工程の説明図である。
【0019】
図2参照
本発明の実施の形態の露光方法の手順を簡単に説明すると、まず、設計パターンをパターン変換してイメージデータとしたものを、露光装置内に取込み、▲1▼としてエッジの認識を露光装置内で行い、▲2▼としてエッジの形状に応じて補正パターンを発生する。
【0020】
次いで、▲3▼として発生させた補正パターンの重複部の補正を行ったのち、▲4▼として原パターンと補正パターンとの論理処理を行って露光パターンを形成し、次いで、▲5▼として補正後の露光パターンに基づいて実際の露光に用いるビットマップを作成し、最後に、▲6▼として、作成したビットマップに基づいて露光を行うものである。
【0021】
図3(a)及び(b)参照
この場合、上述の露光処理においては、全体の露光データ11の内の露光装置の露光単位、即ち、フィールド12毎に設計パターンを取り込んで、設計パターンに対して、予め設定した補正をかけていくつかの矩形パターン13〜15からなる露光パターン16に変換し、さらに、この矩形パターン13〜15を実際に露光を行うビット17の集合となるビットマップに変換することになるが、補正後の多数の矩形パターンに変換された状態の露光パターンに関するデータを露光装置内で保管・供給する必要がなくなる。
【0022】
次に、図4及び図5に基づいて、具体的な補正方法を説明する。
図4(a)参照
まず、図2の▲1▼の工程として、露光装置内において、論理処理によって設計パターン21に存在する山折りエッジ22及び谷折りエッジ23を認識する。
【0023】
図4(b)参照
次いで、図2の▲2▼の工程として、認識したエッジの状況に応じて、山折りエッジ22に対しては、加算露光パターンのメイン補正パターン24及び減算露光パターンからなるサブ補正パターン25を発生させ、一方、谷折りエッジ23に対しては、減算露光パターンのメイン補正パターン26及び加算露光パターンからなるサブ補正パターン27を発生させる。
【0024】
なお、この場合のメイン補正パターン24,26、及び、サブ補正パターン25,27の実際の寸法a,b,c,dは、理論と実験に基づいて、エッジの形状及び設計パターン21の実際の露光寸法に応じたパラメータとして予め設定しておく。
【0025】
例えば、実際の露光においては、照射エネルギー量、照射回数、長寸法補正、露光データ配置位置等の各種露光条件を設定して露光を行うことになるが、その露光条件の中にエッジ補正量のパラメータを追加し、指定されたパラメータ量に基づいて補正パターンを発生させる。
【0026】
なお、図4(b)において、左側の図は設計パターンの露光寸法に応じて発生させた補正パターンが全体的に重複した場合を示し、中央の図はメイン補正パターンの端部同士が一致した場合を示し、さらに右側の図は補正パターンの一部において重複が生じた場合を示すもので、以降の図においても同様である。
【0027】
図4(c)参照
次いで、図2の▲3▼の工程として、発生させたメイン補正パターン24,26及びサブ補正パターン25,27同士の重複部28〜30の認識を、露光装置内における論理処理によって行う。
【0028】
図5(d)参照
次いで、発生させたメイン補正パターン24,26及びサブ補正パターン25,27から重複部28〜30を排除して、加算露光パターン31及び減算露光パターン32からなる補正パターンを作成する。
【0029】
図5(e)参照
次いで、図2の▲4▼の工程として、原パターン、即ち、補正前の設計パターン21と加算露光パターン31及び減算露光パターン32からなる補正パターンとの論理処理を行い、実際の露光の基礎となる露光パターン33を作成する。
【0030】
次いで、図示しないものの、図2の▲5▼の工程として、従来と同様に、この露光パターン33を矩形パターンに変換し、この矩形パターンに対する露光用ビットマップを作成し、最後に、図2の▲6▼の工程として、このビットマップに基づいて露光を行う。
【0031】
上述のように、本発明においては、露光装置内における演算処理によって補正パターンを発生させているので、従来のように多数の補正された露光パターンをデータとして保管・供給する必要がないので、データハンドリングが簡素化され、且つ、ネットワークの負荷を軽減することができる。
【0032】
また、従来のように手作業で補正パターンを発生させるものでないので、プロセス変更があった場合に、その様な変更に容易に追随して補正パターンを発生することができ、また、高度な演算処理を伴わないので、補正パターンの発生時間を短縮化することができ、スループットが向上する。
【0033】
次に、図6を参照して、本発明の他の補正パターンを説明する。
図6(a)参照
図6(a)は方形状パターン、例えば、配線パターンのVIAザブトンパターンの一部を形成する場合を示す図であり、設計パターン21の四隅にメイン補正パターンとして加算露光パターン31を設けると共に、加算露光パターン31の端部にサブ補正パターンとしての減算露光パターン32を付加して、四隅、即ち、4つのエッジを強調し、エッジの欠けによる丸まりを防止する。
【0034】
図6(b)参照
また、図6(b)は方形状の抜きパターン、例えば、コンタクトホールを形成する場合を示す図であり、設計パターン21の四隅にメイン補正パターンとして減算露光パターン32を設けると共に、減算露光パターン32の端部にサブ補正パターンとしての加算露光パターン31を付加して4つのエッジを強調し、エッジの押し出しによる丸まりを防止する。
【0035】
図6(c)及び(d)参照
また、図6(c)及び(d)は、もっと一般的なエッジを示す図であり、図6(c)に示すように、設計パターン21のエッジが山折りエッジである場合には、エッジの頂点に加算露光パターン31からなるメイン補正パターンを設けると共に、メイン補正パターンの端部に減算露光パターン32からなるサブ補正パターンを付加すれば良く、一方、図6(d)に示すように、設計パターン21のエッジが谷折りエッジである場合には、エッジの頂点に減算露光パターン32からなるメイン補正パターンを設けると共に、メイン補正パターンの端部に加算露光パターン31からなるサブ補正パターンを付加すれば良い。
【0036】
また、この様な谷折りエッジ及び山折りエッジが互いに近傍に存在する場合には、本発明の実施の形態において説明したように重複部を認識して、重複部の処理を行えば良い。
【0037】
以上の説明においては、露光の具体的方法は説明していないものの、ラスタスキャンニング方式の露光方法・装置であればどの様なものでも良く、例えば、電子ビーム露光方法に限られるものでなく、レーザ露光方法等であっても良い。
【0038】
【発明の効果】
本発明によれば、露光装置内で補正パターンの追加を行うため、従来の手作業或いはソフトウエアによる処理が低減し、且つ、パターン数の実質的増加がないため、データハンドリングが簡素化され、また、ネットワーク負荷が低減されるので、スループットの向上に寄与するところが大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理的構成の説明図である。
【図2】本発明の実施の形態の手順の説明図である。
【図3】本発明の実施の形態の概略の説明図である。
【図4】本発明の実施の形態の途中までの工程の説明図である。
【図5】本発明の実施の形態の図4以降の工程の説明図である。
【図6】本発明の他の補正パターンの説明図である。
【図7】従来のパターンエッジにおける露光欠陥の説明図である。
【図8】従来の露光パターン補正方法の手順の説明図である。
【図9】従来の補正パターンの説明図である。
【符号の説明】
1 設計パターン
2 エッジ
3 エッジ
4 補正パターン
5 メイン補正パターン
6 サブ補正パターン
7 補正パターン
8 メイン補正パターン
9 サブ補正パターン
10 露光パターン
11 全体の露光データ
12 フィールド
13 矩形パターン
14 矩形パターン
15 矩形パターン
16 露光パターン
17 ビット
21 設計パターン
22 山折りエッジ
23 谷折りエッジ
24 メイン補正パターン
25 サブ補正パターン
26 メイン補正パターン
27 サブ補正パターン
28 重複部
29 重複部
30 重複部
31 加算露光パターン
32 減算露光パターン
33 実行露光パターン
41 設計パターン
42 山折りエッジ
43 谷折りエッジ
44 レジストパターン
45 丸まり
46 丸まり
47 矩形パターン
48 補正パターン
49 矩形パターン
Claims (2)
- 露光装置内において、設計パターンのエッジを認識すると共に、認識した前記エッジの形状に応じて、予め設定した補正パターンの形状を選択し、前記選択した補正パターンに基づいて露光パターンを発生させる露光パターンの補正方法において、前記補正パターンが、メイン補正パターンと、前記メイン補正パターンの端部に付随するとともにメイン補正パターンよりも小さなサブ補正パターンとからなり、且つ、前記メイン補正パターン及びサブ補正パターンの内の一方が加算露光パターンであるならば、他方が減算露光パターンであることを特徴とする露光パターンの補正方法。
- 上記補正パターンの大きさを、上記設計パターンの大きさ及び上記エッジの形状に応じて可変にすることを特徴とする請求項1記載の露光パターンの補正方法。
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