JP4251756B2 - 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
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Description
【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10(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15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11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13A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33A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30B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L1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10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〜24A、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
Claims (1)
- 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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