JP4441513B2 - 半導体装置の製造方法及び電子ビーム露光方法 - Google Patents

Description

本発明は半導体装置の製造方法及び電子ビーム露光方法に係り、特に、電子線を使ったリソグラフィー技術によるＬＳＩの製造に用いられる半導体装置の製造方法及び電子ビーム露光方法に関する。

光露光方式では、マスクからの一括転写のため、高スループットであり量産ラインの主力露光技術と位置づけられている。しかし、近年益々高まる微細化、大容量化の中で、ＬＳＩの量産化を支えてきた光露光技術では、設計の最小寸法の転写に用いられる光の波長と同程度になり、これ以上の微細化を行うためには、さらに短波長の光を用いる技術や、変形照明法や位相シフト法などの超解像技術の検討がなされている。また、大領域の一括転写が精度の面で困難になってきておりスループットの低下を招いている。２５６ＭＤＲＡＭ規模の実露光スループットは１時間にウェハ３０枚程度と予想される。

光露光に代わる露光方式として電子ビーム露光が注目されている。ＥＢ露光は、パターンの中を細い電子ビームで塗り潰していく方法でパターンを１つ１つ描画していくためスループットの点では劣っているが、０．１μｍ以下の微細加工が可能である。さらに、ＥＢ直接描画法は、光露光に比べて、マスクがいらないために短手番でコストダウンとなり、少量多品種製品の製造技術として注目されている。

現在、電子ビーム露光は、微細パターン形成が可能であることやパターン発生が可能であることからＬＳＩ開発ツールまたはマスク作成ツールとして広く使用されている。しかし、電子ビーム露光方法はガウシアンビームや可変ビームによってパターンを一つ一つ塗りつぶしていく、いわゆる一筆書き法であり、パターンが微細になればなるほどスループットが低下するため、微細ＬＳＩ製品の量産には不向きであった。

電子ビーム露光方式としては、現在、可変矩形ビーム露光方式と部分一括露光方式とがある。

可変矩形ビーム露光方式は、図４９（Ａ）に示すように、第１マスクＭ１、第２マスクＭ２の２枚のマスクを通過するビームＢＭを、偏向させ任意のサイズの矩形にビームを成形するものである。従って、露光パターンは矩形で設定しておく必要があり、例えば三角形などの斜辺を持つパターンは図４９（Ｂ）に示すように斜辺部分を階段近似する、いわゆる矩形分解を露光データ作成処理で行なう。１つの矩形ビームを発生させて露光することを１ショットといい、パターンを露光するためには、発生する矩形の数だけショットしなければならないため、露光時間はショット数で決まる。このため、可変矩形ビーム露光方式では、露光スループットが１時間に１，２枚という現状である。

これを改善する画期的な方法として部分一括露光方式が提案されている。部分一括露光方式は、図５０に示すように、第２マスクＭ２上にパターン形状Ｐの開孔を形成しておき、これにビームＢＭを通過させて成形する。図４９の可変矩形ビーム露光方式では、三角形パターンを露光する場合、図４９（Ｂ）に示すように可変矩形Ｂ１〜Ｂ６の６ショットが必要であるのに対し、図５０に示す部分一括露光では三角形のパターンＰａを用いることにより１ショットで行なえるためショット数の圧縮が可能となり、スループットを向上することができる。部分一括露光法により２５６ＭＤＲＡＭ規模の露光スループットが１時間２０枚以上となり、大規模ＬＳＩ製品の製造技術となる可能性がでてきた。

しかるに、部分一括露光法は小規模なマスクが必要であり、また、ＥＢ直接描画であってもマスク作成のための工数やコストが必要である。さらに、部分一括露光は図５０に示すように、ブロック内に電子線が通るパターン形状の開口が形成されているため、図５１（Ａ）に示すようなパターンであれば、ブロックとして正しく形成出来るのであるが、図５１（Ｃ）にしめすようなドーナツ形状のパターンでは、開口部に囲まれた中の部分が、支えがないために欠落してしまい正常なブロックを作成できない。

また、ブロック露光は図５０に示すように、第２マスクＭ２上にパターン形状の開孔を形成しておき、これにビームを通過させて、それを数１０分の１または数１００分の１に縮小し、成形している。図４９の可変矩形ビーム露光方式に比べ、ショット当たりの電流量が大きいために、クーロン相互作用の影響により微細パターンの解像度が劣化する。

また、図５０に示す部分一括露光方式では、スポットビームや可変ビームを用いた通常の電子ビーム露光に比べて、はるかに高スループットが期待できる技術であるが、そのためには、ブロック内に多くのパターンを含み、しかも使用頻度の高いブロックを第２マスク上に形成しなければならなかった。第２マスクに搭載できるブロック図形群の数は有限個であり、サイズも限られている。このため、膨大な量のパターンの中から繰り返し出現率が高く、かつ、なるべく多くのパターンをブロック内に含むようにする必要がある。このため、パターンを抽出する作業を人手で行うのは困難である。

また、露光装置では、評価パターンを作成し、実際の露光の評価を行っており、この評価パターンを作成するには、偏向領域間のショットの繋ぎ、ブロック同士、可変矩形露光同士、ブロックと可変矩形露光の繋ぎ調整、チップ内やブロックマスクの精度ばらつき等の複雑な精度劣化要素を解決していきながら立ち上げを行なっていく必要がある。これら描画の調整やプロセス条件の洗い出しなどの作業を人手で行うのは非常に困難であり、立ち上げの遅延を招いていてしまう。

さらに、電子ビームリソグラフィーにおいて微細パターン形成を行なう場合、電子ビームがレジスト中および基板で散乱を生じることにより、設計どおりのパターンが得られないという近接効果の問題点がある。通常露光では、そのパターンの延在する周囲からの影響を考慮して、パターン毎に照射量を変えたり、パターン幅を変えたりなどの近接効果の補正を行なうのであるが、ブロック露光では、一括に露光されるパターン群が複数カ所で使用されるため周囲の影響度合も一定ではなく、パターン毎の近接効果の補正を行なうことが出来ない。

また、電子ビーム露光方式は、微細加工に優れており高集積ＬＳＩ製品に適用される技術である。従って図形処理で扱うデータ量も膨大であり、処理時間も数時間または数日を費やす場合があり、生産性の低下を招いている。ウェハ上のパターンを見てもどの部分がブロック露光されていて、どこが可変矩形露光部であるか分からない。またブロック露光のためにはマスクを作成しなければいけないのであるが、そのブロックパターンの形状が効果的であるが、問題無いものなのかを作ってから判断するのであると、非常に工数やコストがかかる。

本発明の上記の点に鑑みてなされたもので、迅速に、かつ、容易に露光データを作成できる半導体装置の製造方法、及び、電子ビームの露光方法を提供することを目的とする。

本発明における半導体装置の製造方法、電子ビーム露光方法は、以下のように構成される。
本発明は、半導体装置の製造方法において、設計データから露光データを作成する露光データ作成工程と、所定サイズの電子ビームを生成する電子ビーム生成工程と、ブロックマスクにより露光データ作成工程で作成された露光データに基づいて電子ビーム生成工程で生成された所定サイズの電子ビームを整形する電子ビーム整形工程と、露光データ作成工程で作成された露光データに基づいて電子ビーム整形工程で整形された電子ビームを目標物に照射する照射工程とを有し、露光データ作成工程は、設計データから所定の領域を抽出する領域抽出手順と、領域抽出手順で抽出された領域から複数のブロックを抽出するブロック抽出手順と、ブロック抽出手順で抽出された各ブロック内のパターンに基づいて露光データを作成する露光データ作成手順とを有し、ブロック抽出手順は、領域抽出手順で抽出された領域を、電子ビームの所定サイズの領域を、縦横格子状に敷き詰めた形状の複数のブロックに分割し、分割された複数のブロックからそれぞれパターンを抽出し、露光時のレイヤ、領域の形状、領域中のブロックの配置、及び領域のブロックの密集度のいずれかに応じて、複数のブロック抽出方法から所定のブロック抽出方法を選択して、ブロックの抽出を行う。
本発明によれば、設計データから電子ビームの前記所定サイズの領域を、縦横格子状に敷き詰めた形状の複数のブロックに分割し、分割された複数のブロックからそれぞれパターンを抽出し、露光時のレイヤ、領域の形状、領域中のブロックの配置、及び領域のブロックの密集度のいずれかに応じて、複数のブロック抽出方法から所定のブロック抽出方法を選択して、ブロックの抽出を行うことにより、露光データの作成を効率よく行える。

領域抽出手順は、領域のうちパターンの存在範囲が露光時の偏向の大きさに応じた領域又は領域のうちパターンの存在範囲が露光時のビームのサイズに応じた領域を抽出することを特徴とする。

領域抽出手順は、領域のうち互いに重複する領域を一括で抽出し、複数の領域のうち互いに重複する部分を削除することを特徴とする。

領域抽出手順は、ブロック抽出手順で抽出されるブロックの数が最小となる領域を抽出することを特徴とする。

ブロック抽出手順は、領域抽出手順で抽出された領域のうちパターンを含む部分にブロックを設定し、パターンを抽出することを特徴とする。

ブロック抽出手順は、既に抽出されたブロックと同じブロックを抽出することを特徴とする。

ブロック抽出手順は、予め設定された条件に一致するブロックを抽出することを特徴とする。

ブロック抽出手順は、領域中でのパターンの占有率、領域中に設定されるブロックの数、パターンの種類、及び露光時のビームの照射面積のいずれかに応じてブロックを抽出することを特徴とする。

露光データ作成工程は、電子ビームの透過パターンを微小な正方形の開口の集合で構成する手順を含むことを特徴とする。

露光データ作成工程は、露光パターンによって生じる露光パターンの歪みを評価し、評価結果に応じて前記歪みを補償するように露光データを補正する手順とを有することを特徴とする。

露光データを補正する手順は、露光パターンの周囲で前記電子ビームの照射位置をずらして再照射することにより前記露光データを補正することを特徴とする。

露光パターンを露光方法毎に又は露光単位毎に異なる形式で表示する手順を有することを特徴とする。

露光データに基づいて露光時のスループットを算出するスループット算出手順と、スループット算出手順で算出されたスループットを表示するスループット表示手順とを有することを特徴とする。

露光データを所定の露光条件でシミュレートした結果の露光パターンを表示する露光パターン表示手順を有することを特徴とする。

図１に本発明の一実施例のブロック構成図を示す。

本実施例の露光データ作成装置１は、処理の指示やデータの設定を行うためのキーボード２、処理データの表示を行うディスプレイ３、データ処理を行うＣＰＵ４、設計データをファイルする設計データファイル５、最適化データをファイルする最適化データファイル６、露光データをファイルする露光データファイル７、設計データファイル５に格納された設計データからパターンに応じて最適化した設計データを編集する編集処理を行う設計データ最適化エディタ８、設計データ最適化エディタ８で最適化され、最適化データファイル６に格納された最適化データから露光データを作成する処理を行う露光データ作成エディタ９、露光データ作成エディタ９で作成され、露光データファイル７に格納された露光データを解析する処理を行う露光データ解析エディタ１０から構成される。

図２に本発明の一実施例の機能ブロック図を示す。露光データ作成装置１の処理機能としては、主に、露光データ作成機能１１、及び、露光データ検証機能１２がある。露光データ作成機能１１は、評価用露光データを作成するとともに、設計データファイル５に予めファイルされた設計データから設計データに応じた露光データを作成する。露光データ検証機能１２は、露光データ作成機能１１で作成された露光データをシミュレーションして、露光データの解析を行う。このとき、露光データ作成機能１１と露光データ検証機能１２とは並列・分散処理手段１３により並列的に処理が実行される。

露光データ作成機能１１は、評価用露光データを作成する評価用露光データ作成手段１４、設計データファイル５に格納された設計データを解析する設計データ解析手段１５、設計データ解析手段１５での解析結果に応じて設計データを露光データ作成に最適な状態に最適化する設計データ最適化手段１６、設計データを分割するブロックを抽出するブロック抽出手段１７、ブロック抽出手段１７の抽出モードを切り替えるブロック抽出モード自動切替手段１８、ブロック抽出手段１７で抽出されたブロックを露光データ作成に最適な状態に最適化するブロック最適化手段１９を有する。

また、露光データ検証機能１２は、パターンデータを表示するためのパターンデータ表示手段２０、露光データ作成機能１１で作成された露光データの解析を行う露光データ解析手段２１、露光データ作成機能１１で作成された露光データにおけるスループットを算出する露光スループット算出手段２２、露光データ作成機能１１により作成された露光データに基づいて露光シミュレーションを行う露光シミュレーション手段２３を有する。

まず、評価用露光データ作成手段１４について説明する。図３に本発明の一実施例の評価用露光データ作成手段の処理フローチャート、図４に本発明の一実施例の評価用露光データ作成手段による評価用露光データ作成時のデータの流れを示す図を示す。

本実施例の評価用露光データ作成手段１４は、主に、ライブラリ作成工程Ｓ１−１、パターン作成作業工程Ｓ１−２、露光データ出力工程Ｓ１−３の３段階の処理を実行する。ライブラリ作成工程Ｓ１−１は、ビーム変更サイズ、露光スキャン順序、最大ビームサイズ、ブロック個数など露光データ作成に必要な条件を与えることにより、図４に示す、この後のパターン作成作業工程Ｓ１−２でパターン作成する下地となるライブラリ２４を作成する。作成されるライブラリのファイル構造は高圧縮な露光データを作成することが出来るように階層構造になっている。ライブラリ作成工程Ｓ１−１で作られるデータはパターンデータではなく、指定された条件による階層構造とそれぞれのサイズを表す枠のデータから構成される。

図５に本発明の一実施例の評価用露光データのライブラリ構造図、図６に本発明の一実施例の評価用露光データ作成における評価パターンデータの構成図を示す。ライブラリデータベースのファイル構成は、図５に示すように、トップ階層Ｔ下にウェハ露光データ階層Ｗとブロックマスク作成用階層Ｍがある。また、ウェハ露光階層Ｗの下の階層には、露光装置が備える偏向機構数分、例えば、２つの偏向機構を有する露光装置であれば、第１、第２偏向階層Ｆ、Ｓがある。第１偏向階層Ｆ、及び、第２偏向階層Ｓには、各偏向階層Ｆ、Ｓでの偏向状態を指示する偏向データｆ１〜ｆｎ、ｓ１〜ｓｍが配置される。偏向データｆ１〜ｆｎ、ｓ１〜ｓｍの下に各偏向状態で露光されるパターンのデータが格納される階層Ｐが配置される。パターン階層Ｐには、ショットの形状サイズを指定するショット形状データｐや、ブロックパターンデータｂが配置される。

ショット形状データｐにより矩形や三角形等の図形データを配置させることにより、可変矩形露光によって露光されるパターンを定義することが出来る。また、ブロックパターンデータｂによりブロック露光により露光されるパターンを定義することが出来る。

パターン作成作業工程Ｓ１−２は、図４に示すようにコンピュータのグラフィック画面からの図形作成手段２５によりライブラリ作成工程Ｓ１−１で得られたライブラリファイル２４を読み込ませ、そこに追加していくように評価用データを作成していく。図形作成手段２５としては、例えば、ＣＡＤ、すなわち、コンピュータ援用製図システムを用いることができる。

露光データ出力工程Ｓ１−３は、パターン作成作業工程Ｓ１−２で作成された評価パターンデータＤ１を露光スキャン順序にソートするなど露光データの書式に変換し、露光データＤ２を作成する。この際、露光データの規則として違反があるかのチェックを行ない違反がある場合は違反箇所をグラフィック画面で表示する。ここで得られた評価用露光データはブロック露光用検証処理、解析処理に入カ可能となる。

以上のように、本実施例の評価用露光データ作成手段１４では、ビーム変更サイズ、露光スキャン順序、最大ビームサイズ、ブロック個数など露光データ作成に必要な条件を与えることにより、容易に評価用露光パターン作成に必要なライブラリ２４を作成することができる。また、作成されたライブラリ２４を用いてＣＡＤ等により評価用パターンを作成することができるので、評価用パターンの作成を容易に行える。

さらに、作成された評価用パターンデータＤ１を露光スキャン順序にソートするなどの変換処理を行って露光データＤ２とすることにより、自動的に露光データＤ２を得ることができる。次に、設計データから露光データを作成するときの露光データ作成機能１１の動作について説明する。露光データ作成機能１１では、ブロック露光用データを作成し、ショット数が少なくするとともに、露光データサイズを小さくすることにより、露光時間が少なくなるように露光データの作成を行う。このとき、露光データ作成機能１１では、露光データ作成時間を最小にするにはどの図形群をブロック露光の対象に、露光圧縮単位に、作成処理単位にするべきか、ＬＳＩレイアウトデータ、すなわち、設計データの構成を解析し、またはその解析結果から露光データ作成に最適になるようにデータの変更を行なう。

例えば、一つの図形群が露光データ作成をする際に、処理マシンの記憶容量では不足するほどに膨大な量の場合は、その図形群をパターン存在範囲の領域で分割し、１図形群の量を処理できる程度の大きさに組み直す。その結果から露光データ作成を行なう際のブロック露光用データ群、繰り返し出翼図形群、分割処理可能図形群の情報を出力する。露光データ作成処理ではこの最適化後のデータから露光データ作成情報に従って、ブロックパターン抽出、露光データ圧縮処理、図形群単位処理、または分敵処理、並列処理を行ない露光データであるブロックマスク作成用データとウェハ露光用データを作成する。

次に、露光データ作成機能１１の動作について詳細に説明する。

図７に本発明の一実施例の露光データ作成時の処理フローチャートを示す。

設計データから露光データを作成する場合の露光データ作成機能１１の処理は、主に、設計データ最適化処理Ｓ２−１、露光データ作成処理Ｓ２−２、露光データ解析処理Ｓ２−３から構成される。

設計データ最適化処理Ｓ２−１では、設計データ最適化手段１６により設計データファイル５に格納された設計データの階層等を最適化する処理が行われる。

ここで、設計データ最適化処理Ｓ２−１について詳細に説明する。

図８に本発明の一実施例の設計データ最適化処理の処理フローチャートを示す。

設計データ最適化処理Ｓ２−１では、まず、設計データファイル５から設計データを入力する（ステップＳ３−１）。次に、ステップＳ３−１で入力された設計データから所望のデータを抽出及びサイジングを行う（ステップＳ３−２）。次に、ステップＳ３−２でサイジングされたデータから階層構造を解析する（ステップＳ３−３）。

ステップＳ３−３の解析構造解析結果に基づいて階層データを最適化する（ステップＳ３−４）。次に、ステップＳ３−４で最適化されたデータから階層処理用有効ストラクチャリストを作成し、出力する（ステップＳ３−５）。次に、ステップＳ３−４で、最適化されたデータを最適化処理済データとして最適化データファイル６に格納する（ステップＳ３−６）。

ここで、ステップＳ３−３の階層構造解析及びステップＳ３−４の階層データ最適化処理について詳細に説明する。図９に本発明の一実施例の階層構造解析及び階層データ最適化処理の処理フローチャートを示す。

ＬＳＩの設計データ、例えば、メモリ等においてはある単位毎あるいは回路部分毎に、また、その特性毎にデータを固まりとして設定してある。ステップＳ４−１〜Ｓ４−４では、設計データのフォーマットに記述されている構造を解析し、露光データ処理にとって不必要または不都合な図形群や図形群の構成をまとめたり、分割したり、図形群同士の重なり部分を除去するなどの修正を行ない、図形群を再構成する処理を行う。

このため、まず、設計データファイル５から供給された設計データ中の図形群を探索する（ステップＳ４−１）。次に、ステップＳ４−１で探索された図形群を部分修正する（ステップＳ４−２）。次に、ステップＳ４−２で、部分修正された図形群間の重なり、接触を検出する（ステップＳ４−３）。

ステップＳ４−３で、図形群間に重なりがある場合には重なりを除去する（ステップＳ４−４）。次に図形群のデータ量と装置のメモリ量とを比較する（ステップＳ４−５）。ステップＳ４−５での比較結果、図形群のデータ量が装置のメモリ量より大きければ図形群を分割し、並列・分散処理手段１３により並列処理で次の処理が行われ、図形群のデータ量が装置のメモリ量より小さければそのまま通常の処理状態で次の処理が行われる（ステップＳ４−６）。

ステップＳ４−４で重なりが除去された図形群は、次に、各図形群の有効性を評価するための評価点を算出するための処理が行われる。まず、図形群の繰り返し数、パターン数を算出し、各図形群の情報を格納する図形群情報テーブルに設定する（ステップＳ４−７、Ｓ４−８）。また、各図形群のパターン形状を解析し、形状複雑度に応じたポイントを図形群情報テーブルに設定する（ステップＳ４−９）。例えば、図形群の形状が多角形図形、４５。角の斜辺を合む、４５°以外の斜辺を含む図形ほど、露光データを得る上で有効となるので、ポイントを高くする。

さらに、各図形群のサイズを算出して、同様に図形群情報テーブルに設定する（ステップＳ４−１０）。上記ステップＳ４−７〜Ｓ４−１０が図形群のデータ量が装置のメモリ量より大きい場合には、並列・分散処理手段１３により並列・分散処理され、高速処理を可能としている。

次にステップＳ４−７〜Ｓ４−１０で作成された図形群情報テーブルに設定された図形群を図形群情報テーブルに設定された各設定情報に応じて評価し、評価点を算出し、評価点順にソートする（ステップＳ４−１１）。なお、ステップＳ４−１０で求められたパターン存在範囲の大きさの情報は、露光偏向範囲の単位でデータの圧縮を行うために有効なので、評価点が大きくなり、特に、この大きさが露光時の偏向サイズの整数倍と同程度のものには更に大きなポイントを与える。さらに、ステップＳ４−７で算出された繰り返し数ａ、ステップＳ４−８で算出されたパターン数ｂの積（ａ×ｂ）が大きい図形群は出現頻度が多いため、全体のショット数を減少させるのに有効であるため、高い評価点となる。

ステップＳ４−１１で図形群情報テーブルが評価点順にソートされると、次に評価点が高い順位に図形群に仮定的にブロックを抽出するブロック抽出仮定処理が実行され、結果が評価される（ステップＳ４−１２、Ｓ４−１３）。ステップＳ４−１２、Ｓ４−１３では、この数とポイントの大きい図形群の名前を表示し、これら評価結果の高い図形群の順に、ブロックパターン抽出の結果ショット数がどのくらい滅少するかシミュレーションを行ない、ブロック搭載個数内のブロック抽出を行なうのにはどの図形群が最も有効であるかを判断し、有効な図形群を選び出す。

ステップＳ４−１３の評価結果により選び出された図形群名リストが図８のステップＳ３−５の出力結果となり、また、有効な図形群名リストが最適化処理済データとして最適化データファイル１６に格納される。以上により、設計データから抽出された最適化データを保持した最適化データファイル１６が作成される。

露光データ作成処理Ｓ２−２は、最適化データファイル１６に保持された最適化データ１６により実施される。なお、図形群の分割が明確でない、すなわち、階層が明確でない場合には、全体を一つのデータとして、上記図形群、すなわち、ブロックの抽出処理を行えばよい。

ここで、露光データ作成処理Ｓ２−２について説明する。

図１０に本発明の一実施例の露光データ作成処理の処理フローチャートを示す。

露光データ作成処理Ｓ１−２では、まず、図７の設計データ最適化処理Ｓ２−１で最適化された設計データの所望の階層を展開／マージする（ステップＳ５−１）。

次に、各階層の最適化された設計データから後述するようにブロックパターンを抽出する（ステップＳ５−２）。

ステップＳ５−２でブロックパターンが抽出されると、次に、抽出されたブロックパターンが効率よく作成できるようにブロックパターンの最適化が行われる（ステップＳ５−３）。

ステップＳ５−３で、ブロックパターンが最適化されると、次に、最適化された各ブロックパターンを矩形に分割する（ステップＳ５−４）。

ステップＳ５−４で矩形に分割されると、次に、ステップＳ５−４で分割された矩形を所望の偏向領域のデータとして設定する（ステップＳ５−５）。上記ステップＳ５−１〜Ｓ５−５は、処理するデータ量が多ければ、並列・分散処理される。ステップＳ５−５で、ブロック及び矩形が設定されると、設定されたブロックパターン及び矩形に関するデータを露光データにフォーマッティングして、露光データファイル７に格納する（ステップＳ５−６）。

以上の処理により露光データが作成される。

ここで、図１０のステップＳ５−２のブロックパターン抽出処理について詳細に説明する。図１１に本発明の一実施例のブロックパターン抽出処理の処理フローチャートを示す。

ステップＳ５−２のブロックパターン抽出処理では、パターンに適した条件でブロックパターンを抽出できるように指定された条件により抽出モードが切り替えられる。

なお、抽出条件の指定がない場合でも既存のブロックパターンに対応するようにブロックパターンの抽出が可能である。

このため、ブロックパターン抽出処理では、まず、条件抽出指定を行うか否かの判定が行われる（ステップＳ６−１、Ｓ６−２）。ステップＳ６−１でブロックパターン抽出の条件の指定がない場合には、抽出モードを認識する処理が実行される。抽出モード認識では、まず、抽出モードの指定があるか否かが判断される（ステップＳ６−３）。ステップＳ６−３で抽出モードの指定がある場合には、指定された抽出モードによりブロック抽出が行われる（ステップＳ６−４〜Ｓ６−６）。

また、ステップＳ６−３で抽出モードが指定されていない場合には、次に、処理階層指定があるか否かが判断される（ステップＳ６−７）。ステップＳ６−７で、処理階層の指定がある場合には、指定された処理階層に対してブロック抽出が行われる（ステップ６−４〜Ｓ６−６）。なお、ステップＳ６−７で、処理階層の指定もない場合には、次に、パターンの形状、配置、密集度を判定して（ステップＳ６−８）、自動的に最適化抽出方法が判定され抽出が行われる（ステップＳ６−４〜Ｓ６−６）。

また、ステップＳ６−１で、条件抽出を行う場合には、抽出条件が既存ブロックからの抽出指示があるか、否かを判定する（ステップＳ６−９）。ステップＳ６−９で、抽出条件として既存ブロックからの抽出が指示されている場合には、次に、既存ブロックパターンデータを条件テーブルに格納する（ステップＳ６−１０）。 また、既存ブロックパターンを新た登録するブロックパターンの形状、線幅等のブロックパターンの条件を条件テーブルに新たに登録する（ステップＳ６−１１、Ｓ６−１２）。

ステップＳ６−１０、Ｓ６−１２で条件テーブルが設定されると、次に、条件テーブルに設定されたブロックパターンに対応してブロック抽出が行われる（ステップＳ６−１３）。次に、ステップＳ６−１３でブロックの抽出が行われた結果、抽出ブロック数と搭載ブロック数とが比較される（ステップＳ６−１４）。ステップＳ６−１４で、抽出ブロック数が搭載ブロック数より小さければ、既存ブロックにより効率よくブロック抽出が行われたと判断できるので、ブロック抽出を終了する。

また、ステップＳ６−１４で、抽出ブロック数が搭載ブロック数より大きければ、効率が低いと判断できるので、条件テーブルをクリアする（ステップＳ６−１５）。ステップＳ６−１５で条件テーブルをクリアすると、次に、ステップＳ６−２に戻って、抽出条件を指定して、手動で条件テーブルを設定して、ブロック抽出を行うか（ステップＳ６−１６）、又は、ステップＳ６−８により自動的に抽出条件を設定して、ブロックパターンの抽出を行う（ステップＳ６−４〜Ｓ６−６）。

次に、ブロックパターン抽出処理のステップＳ６−６の領域抽出処理動作について説明する。図１２〜図１７に本発明の一実施例の領域抽出処理の動作説明図を示す。ステップＳ６−６の領域抽出処理動作では、例えば、ブロックパターンを抽出しようとする領域が図１２に示すようなパターンであるとすると、図１２に示すような領域を、例えば、図１３に示すように所定のブロックサイズ（Ｘ１×Ｙ１）及び（Ｘ１×Ｙ２）からなる１６個のブロックのブロックＢ１〜Ｂ１６に分割する。

その領域上を通過するパターンはその領域の矩形枠上で切断し、領域上に存在するパターン群を複数のブロックのパターンに分割して抽出することにより、図１４に示すような分割結果が得られる。図１４に示すようなブロック抽出によれば、ブロックＢ５〜Ｂ７、及び、ブロックＢ９〜Ｂ１１で同一のパターンを得ることができる。このため、抽出すべきブロック数は、１０ブロックで済む。

このとき、単純に矩形領域の枠を発生させた場合、例えば、図１５に示すように領域内にとびとびに同一のパターンが延在することがある。図１５において、図１３に示すブロックと同様に単純にブロック枠を発生させてしまうと、図１６に示すようにパターン存在範囲内にブロック内のパターン数が少ない無駄なブロックＢ２、Ｂ３、ブロックＢ６、Ｂ７、ブロックＢ１０、Ｂ１１、ブロックＢ１４、Ｂ１５が発生してしまい、効率的なショットを行うことはできない。これを防止するために、図１７に示すようにブロックＢ１、Ｂ５、Ｂ９、Ｂ１３をパターン存在範囲内の端（例えば左下）から行ない、次のブロックＢ２'、Ｂ６'、Ｂ１０'、Ｂ１４'を、各ブロックの矩形領域内をパターンが通り過ぎず、かつ、出来るだけ多くのパターンが含まれる位置まで（例えば右方向や上方向に）ずらして、次の各ブロックの矩形領域を発生させていく。これをパターン存在範囲内で行い、パターン存在範囲内の全てのパターンを網羅するように各ブロックの矩形領域を発生させながら図１７に示すようなブロックパターン抽出を行なう。

図１７に示すようなブロック抽出方法によれば、パターンが存在しない部分にはショットが行われないので、ショット数を低減できる。

また、図１７に示されるようにパターンが周期的に現れるようなパターンでは、ブロックＢ１、Ｂ２'、Ｂ４のパターン対応するブロックパターンＰ１、ブロックＢ５、Ｂ６'、Ｂ８、Ｂ９、Ｂ１０'、Ｂ１２のパターンに対応するブロックパターンＰ２、ブロックＢ１３、Ｂ１４'、Ｂ１６のパターン対応するブロックパターンＰ３の３種類のブロックパターンで構成できる。

次に、ステップＳ６−１３の条件抽出処理の処理動作について説明する。条件抽出処理では、ブロックマスク作成用露光データを入力、また、ユーザが線幅、角度、形状、パターン群を指定することにより、これらの条件のパターンを入カデータの中から見つけ出し 既存のブロックマスクで引用できるようなブロックパターンを抽出する。

図１８に本発明の一実施例の条件抽出処理の処理フローチャートを示す。ステップＳ６−１３の条件抽出処理では、最適化データファイル６から供給された最適化データを小領域に分割する（ステップＳ７−１、Ｓ７−２）。次にステップＳ７−２で、分割された小領域の図形に対応した図形を条件テーブルに設定された既存のブロックパターンデータからサーチし、抽出する（ステップＳ７−３）。対応する図形の抽出が終了すると（ステップＳ７−４）、露光データとして出力する（ステップＳ７−５）。

本実施例によれば、既存のブロックパターンデータを用いることにより、既に対応するブロックパターンマスクが作成されていれば、新規にブロックパターンマスクを作成する必要がないので、余分な作業を短縮できる。なお、抽出方法を選択する条件として、露光時のレイヤに応じて選択することにより、露光時のレイヤに対して最適な図形抽出を行える。

また、ブロック抽出方法をブロックの形状に応じて選択することにより、ブロック形状に対応した最適な図形抽出を行える。さらに、パターンの密集度に応じて選択することにより、有効にパターンを抽出できる。また、パターンの占有率が所定の値となるようにパターンを抽出することにより、ブロックで平均してパターンを抽出できる。

また、設定されるブロック領域の数により抽出パターンを制御することにより、ブロック内での各パターンのサイズ、数を所定のサイズ、数にすることができる。パターンの種類に応じてパターンを抽出することにより、パターンを重複することがなく抽出できる。また、露光時のビームの照射面積に応じて領域を設定することにより、ビームの照射面積が最適になるようにパターンを抽出できる。

なお、ステップＳ７−３、Ｓ７−４の図形のサーチはブロック数が多い場合には、後述するような構成の並列・分散処理手段１３により並列・分散処理を行えば、処理時間を短縮できる。また、ブロックパターンマスクを新規に作成する時には、ブロック欠落防止処理、近接効果補正等の処理が実施される。

まず、ブロック欠落防止処理について説明する。

図１９に本発明の一実施例のブロック欠落防止処理の処理フローチャート、図２０〜図２２に本発明の一実施例のブロック欠落防止処理の動作説明図を示す。

ブロック欠落防止処理は、ブロックの欠落が認識されると実施され、梁入れ又は微小パターン分割により対処する。例えば、図２０（Ａ）に示すようなブロックパターンでは、ビームを遮断すべきパターンの端部がブロック枠に接触しているので、パターンをマスクにしたときでもパターンが切断されることがない。

しかし、図２０（Ｂ）に示すようなパターンでは、ビームを遮断すべきパターンがブロック枠の中央部分に位置するときには、そのままパターン通りマスクを形成すると、ビームを遮断すべきパターンが欠落してしまう。よって、ブロック枠中央のビームを遮断すべきパターンが欠落しないように例えば、図２０（Ｃ）に示すようにビームを遮断すべきパターンからブロック枠に梁を形成したり、ビームを通過させるパターン部分に微小な格子状のパターンを形成し、ビームを遮断すべき部分をブロック枠に保持できるようにする。なお、このとき、梁や微小格子をビームの波長に比べて十分に小さく形成することにより、ビームは梁や微小格子部分を回折してウェハに到達し、ビームが梁や微小格子部分の影響を受けることはない。

欠落ブロック防止処理では、まず、マスクの材料や露光装置のビームの波長などの条件に基づいて梁幅の最小値Ｗmin 及び最大値Ｗmax を求めるとともに、ブロック内の照射面積から予め設定された規定値を減算した値αを求める（ステップＳ８−１）。次に、梁入れによる欠落ブロック防止処理を実施するか、微小図形構成による欠落ブロック防止処理を実施するかを判定するために、ステップＳ８−１で求められたαが０以上か否かを判定する（ステップＳ８−２）。

ステップＳ８−３で、αが０より小さければ、すなわち、ブロック内の照射面積が規定値より小さければ、まず、ブロックパターンで、ビーム透過パターンを「１」、ビーム遮断パターンを「０」とし、ＯＲ処理を実施する（ステップＳ８−３）例えば、図２１（Ａ）に斜線で示すようなビーム透過パターンのブロックの場合、斜線部分と無地の部分とでＯＲ処理を実施することにより、図２１（Ｂ）に示すように斜線部分と無地の部分との境界線が得られる。

次に境界線部分の線分化を行う（ステップＳ８−４）。図２１（Ｂ）に示すような境界線が得られた場合、線分化を実施する（ステップＳ８−４）。ステップＳ８−４の線分化処理では、まず、図２１（Ｂ）の境界線から図２１（Ｃ）に示すようなベクトルからなる線分のデータを得る。次に線分化されたベクトルの方向をパターン部分の周囲の線分の始点と終点とが連続するように反転させる（ステップＳ８−５）。図２１（Ｃ）に示すようなベクトル線分は、図２１（Ｄ）に示すようなベクトル線分に変換される。

次に、線分化されたベクトルパターンをパターン化する（ステップＳ８−６）。図２１（Ｄ）に示すようなパターンは図２１（Ｅ）に示すようなパターンとされる。次にパターン化されたパターンのうちブロック枠に接触するパターンを削除し、ブロック枠に接触しないパターンを検出する（ステップＳ８−７）。

図２１（Ｅ）に示すようなパターンからは、図２１（Ｆ）に示すようなパターンが検出され、欠落パターンがあることが認識される。

ステップＳ８−７で、ブロック枠からの離間パターンが存在する場合には（ステップＳ８−８）、次に、図２２（Ａ）に示すように欠落パターンを元のブロックパターンに重ねる（ステップＳ８−９）。

ステップＳ８−９で欠落パターンに重なる辺を持つパターンのうち面積の最小のパターンを除き、それ以外のパターンを面積が大きいパターン順にソートする（ステップＳ８−１０）。ソートされたパターンの欠落パターンに重なる辺を各パターンの内側に梁幅分シフトする（ステップＳ８−１１）。ステップＳ８−１１の処理を、欠落パターンｐ０を保持するのに充分となるように行う（ステップＳ８−１２）。

例えば、図２２（Ａ）に示すようなパターンの場合、欠落パターンｐ０に重なる辺を持つパターンとしてパターンｐ１〜ｐ４が検出される。次に、図２２（Ｂ）に示すように、パターンｐ１〜ｐ４のうち、最小面積のパターンｐ１を除く、パターンｐ２〜ｐ４の欠落パターンｐ０に接触する辺を面積の大きい順に梁幅分だけ細らせる。以上により図２２（Ｃ）に示すように欠落パターンｐ０が梁ａ１〜ａ４により周囲のビーム遮断パターンに接続される。よって、欠落パターンｐ０はブロック枠に保持され、ブロックマスクを作成した場合でも欠落することはない。

また、ステップＳ８−２で、αが０以上、すなわち、ブロック内照射面積が規定値以上の場合には、微小図形構成により欠落ブロックが防止される。ステップＳ８−２でαが０以上の場合、まず、図２２（Ｄ）に示すようにビーム透過パターンｐ１〜ｐ６を検出し、各パターンｐ１〜ｐ６の幅をｘ、高さをｙに設定する（ステップＳ８−１３）。

次に、ステップＳ８−１３で設定されたｘ、ｙの公約数ｃの大きい順にパターンｐ１〜ｐ６をソートする（ステップＳ８−１４）。このとき、公約数ｃは、図２２（Ｆ）に示すように各パターンｐ１〜ｐ６に等しいサイズの正方形を敷き詰めて構成したときの正方形の一辺に相当する。次に、公約数ｃの２乗であるｓ、すなわち、パターンｐ１〜ｐ４を構成できる正方形の面積を求め、α、公約数ｃ、及び、面積ｓから梁の幅２ｔを求める（ステップＳ８−１５）。梁の幅２ｔは、２ｔ＝２×｛ｃ−√（ｓ×（１−α））｝
で求められる。このとき、ｔは、図２２（Ｇ）に示すように１つの正方形での梁の幅となり、隣接する正方形の梁の幅と合わせて、所定の強度、及び、ビームの透過が可能な幅、すなわち、Ｗmin ≦２ｔ≦Ｗmax が得られる。

ステップＳ８−１５で求められた梁の幅２ｔから開口パターンの辺の長さ（ｃ−２ｔ）を求める（ステップＳ８−１７）。上記ステップＳ８−１３〜Ｓ８−１７をパターン毎に実行し、開口パターンの辺の長さを求める。各パターンｐ１〜ｐ６にステップＳ８−１７で求めた辺の長さ（ｃ−２ｔ）の正方形の開口を図２２（Ｈ）に斜線で示すように形成する。全体としては、図２２（Ｉ）に示すようなブロックパターンとなる。

以上により、図２２（Ｉ）に示すように微小な梁により欠落パターンｐ０がブロック枠に保持できる。開口を微小な正方形とすることによりビームの透過強度を安定化できるとともに、電子散乱を平均化できる。上記ステップＳ８−１〜Ｓ８−１７の処理によりブロックパターンマスクを形成したときでも、欠落パターンが発生することがない。

また、ブロックパターンマスク作成時にはブロックパターン欠落だけでなく、近接効果についても考慮する必要がある。

次に、ブロックパターンマスクを形成する際の近接効果補正処理について説明する。

図２３に本発明の一実施例の近接効果補正処理の処理フローチャート、図２４〜図３０に本発明の一実施例の近接効果補正処理の動作説明図を示す。近接効果補正処理は、主に、ブロックパターン補正処理Ｓ９−１、ブロック配置周辺解析処理Ｓ９−２、部分ブロック作成処理Ｓ９−３から構成される。ブロックパターン補正処理Ｓ９−１では、まず、ブロックデータを入力し（ステップＳ９−４）、図２４（Ａ）に示すように入力されたブロックデータにおける散乱飛程サイズよるブロックＢ０の面積密度平均Ａを求める（ステップＳ４−５）。このとき、ビームの後方散乱飛程によりブロックＢ０が受ける面積密度平均値Ａは、露光装置のビームの波長などの条件、図２４（Ｂ）に示すようにブロックＢ０の周囲に配置されるブロックＢ１〜Ｂ８でのビーム照射量などにより算出される。

次に、ステップＳ９−５で求めたビームの後方散乱飛程サイズの面積密度平均Ａに応じてパターン内補正又はパターン間補正を行う（ステップＳ９−６）。例えば、図２５（Ａ）に示すようなパターンがあったとすると、パターンｐ１とパターンｐ２〜ｐ５とは近接しており、散乱飛程によりパターンｐ１とパターンｐ２〜ｐ５との間隙が消滅するおそれがある。このため、図２５（Ｂ）に示すようにパターンｐ２〜ｐ５のブロック内側の辺をパターンの内側、すなわち、矢印方向に移動させ、図２５（Ｃ）に示すようにパターンｐ１とパターンｐ２〜ｐ５との間隙を補正する、いわゆる、パターン内補正を行うか、または、図２５（Ｄ）に示すように、パターンｐ１のパターンｐ２〜ｐ５に対向する部分を細らせ、図２５（Ｅ）に示すようにパターンｐ１とパターンｐ２〜ｐ５との間隙を補正する、いわゆる、パターン間補正を行う。

次に、ブロック配置周囲解析処理Ｓ９−２が実行される。ブロック配置周囲解析処理では、まず、露光データから照射量差許容値を読み出し、Ｂに設定する（ステップＳ９−８）。次に、ブロックＢ０及びブロックＢ０の周囲の領域のＢ１〜Ｂ８のパターン照射量を算出する（ステップＳ９−９）。ステップＳ９−９で算出されたブロックＢ０〜Ｂ８のパターン照射量に後方散乱の影響を加えて、各ブロックＢ０〜Ｂ８のパターン照射量を算出する（ステップＳ９−１０）。

ステップＳ９−１０で求められた後方散乱の影響が加わったパターン照射量からブロックショット照射量Ｄｂを算出する（ステップＳ９−１１）。ステップＳ９−１１で算出されたブロックショット照射量Ｄｂを補正する補正ポイント値ｐを求める（ステップＳ９−１２）。補正ポイント値ｐは、図２５（Ｃ）に示すような補正ポイントテーブルから求められる。ブロックショット照射量Ｄｂが（−Ｂ／２）<（Ｄｂ−２Ｂ）≦（Ｂ／２）
を満たすとき、補正ポイントｐは−２ポイントとし、ブロックショット照射量Ｄｂが（−Ｂ／２）<（Ｄｂ−１Ｂ）≦（Ｂ／２）
を満たすとき、補正ポイントｐは−１ポイントとし、ブロックショット照射量Ｄｂが（−Ｂ／２）<（Ｄｂ）≦（Ｂ／２）
を満たすとき、補正ポイントｐは０ポイントとする。すなわち、ブロックショット照射量Ｄｂが（−Ｂ／２）<（Ｄｂ＋ｐＢ）≦（Ｂ／２）
を満たすとき、補正ポイントをｐポイントする。

以上のようにして、各ブロックに補正ポイントｐをセットすることにより、ブロック配置周囲解析処理が終了する。次に、ステップＳ９−３の部分ブロック作成処理について説明する。ステップＳ９−３の部分ブロック作成処理では、まず、ブロックＢ０〜Ｂ８のうち補正ポイントｐがマイナスとなるブロックに注目して、部分ブロックの作成を行う。

例えば、図２６（Ａ）に示すようなパターンがあったとすると、図２６（Ｂ）に示すようなパターンＰを繰り返すことにより図２６（Ｃ）に示すように図２６（Ａ）に示すパターンを形成できる。このとき、図２７（Ａ）に示すように中心部分の領域Ａとその周囲の領域Ｂ〜Ｉでは後方散乱の影響が異なる。この後方散乱の影響は、ステップＳ９−２で、求めた補正ポイントによって認識できる。

例えば、図２７（Ａ）に示す領域Ａでは、図２７（Ｂ）に×で示すように周囲からの後方散乱の影響が均等となる。また、図２７（Ａ）に示す領域Ｂでは、図２７（Ｂ）に上方向の矢印で示すように上部からの後方散乱の影響が低くなる。図２７（Ａ）に示す領域Ｃでは、図２７（Ｂ）に下方向の矢印で示すように上部からの後方散乱の影響が低くなる。

図２７（Ａ）に示す領域Ｄでは、図２７（Ｂ）に左方向の矢印で示すように左方向からの後方散乱の影響が低くなる。図２７（Ａ）に示す領域Ｅでは、図２７（Ｂ）に右方向の矢印で示すように右方向からの後方散乱の影響が低くなる。図２７（Ａ）に示す領域Ｆでは、図２７（Ｂ）に左上方の矢印で示すように左上方からの後方散乱の影響が低くなる。図２７（Ａ）に示す領域Ｇでは、図２７（Ｂ）に右上方の矢印で示すように右上方からの後方散乱の影響が低くなる。さらに、図２７（Ａ）に示す領域Ｈでは、図２７（Ｂ）に右下方の矢印で示すように右下方からの後方散乱の影響が低くなる。図２７（Ａ）に示す領域Ｉでは、図２７（Ｂ）に左下方の矢印で示すように左下方からの後方散乱の影響が低くなる。

このように、パターン周辺では、後方散乱の影響が低くなり、中心部に比べて、露光の程度が低下することになる。均一な露光を実現するため、周辺部分をべつパターンとしたり、パターン周辺部を２度打ちする方法がある。例えば、図２６（Ａ）に示すようなパターンでは、図２８に示すように外周部分のビームを矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向にわずかにずらせて２度打ちすることにより、パターン周辺部での露光の程度の低下を防止できる。

パターンは通常のショットのときには、図２９（Ａ）に示すようにビームＢＭは、第１マスクＭ１から平行に第２マスクＭ２に供給され、第２マスクＭ２のパターン全体に照射され、第２マスクのパターン全てウェハ上に照射する。一方、ビームＢＭをずらせて照射するには、図２９（Ｂ）に示すようにビームＢＭを第２マスクＭ２の一部にだけ照射させる。ブロック周辺部で図２８に示すようなショットを実現するには、図２９（Ｃ）に示すようにビームＢＭを第２マスクＭ２に対して矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向にずらして２度打ちればよい。

なお、上記のような近接効果補正は、例えば、図３０（Ａ）に示すようにブロック周辺部でパターンが細線化する場合に有効となる。

すなわち、図３０（Ａ）に示すようにブロック周辺部で細線化すると、細線が確実に得られなくなる。

しかしながら、図３０（Ｂ）に示すように周囲でビームＢＭを第２マスクＭ２から矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２方向にずらせて、２度打ちすることにより周囲の細線を確実に露光できる。

以上のように、ビームをずらせて２度打ちすることにより、マスク数を増加させることなく、周辺部分での露光を確実に行えるようになる。次に、図７のステップＳ２−３の露光データ解析処理について詳細に説明する。図３１に本発明の一実施例の露光データ解析処理の処理フローチャートを示す。

露光データ解析処理では、上記露光データ作成処理で作成され、露光データファイル６に格納された露光データを読み出して、シミュレーションや各種解析を行い、解析結果を認識し易いように表示する処理を行う。露光データ作成処理で作成され、露光データファイル７に格納された露光データ及びブロックデータを入力する（ステップＳ１０−１、Ｓ１０−２）。

次に、ステップＳ１０−１で入力されたブロック露光データ数をカウントすることによりブロック露光データ数を算出し、解析結果格納テーブルに格納する（ステップＳ１０−３）。また、ステップＳ１０−１で入力されたブロック露光データ数、及び、ステップＳ１０−２で入力されたブロックデータ数から可変矩形露光パターン数を算出し、解析結果格納テーブルに格納する（ステップＳ１０−４）。

次に、ブロック露光データの同一形状のパターンを１つのパターン数として形状別のパターン数を算出し、解析結果格納テーブルに格納する（ステップＳ１０−５）。次に、ステップＳ１０−２で入力されたブロックデータ数から総パターン数、総ショット数を算出し、解析結果格納テーブルに格納する（ステップＳ１０−６）。ステップＳ８−１で入力されたブロック露光データからブロックパターン数を算出し、解析結果格納テーブルに格納する（ステップＳ１０−７）。

ステップＳ１０−２で入力されたブロックデータからブロックの形状別パターン数を算出し、解析結果格納テーブルに格納する（ステップＳ１０−８）。各形状別のショット数を算出する（ステップＳ１０−９）。次に、ブロック露光部分を可変矩形露光したときのパターン数及びショット数を算出する（ステップＳ１０−１０）。次に、ステップＳ１０−１で入力されたブロック露光データからブロック内面積密度を算出し、解析結果格納テーブルに格納する（ステップＳ１０−１１）。さらに、ショットのクロック値分布と回数を解析結果格納テーブルに格納する（ステップＳ１０−１２）。

以上により露光データの解析が終了し、解析結果は全て解析結果格納テーブルに格納される。解析結果格納テーブルに格納された解析結果が表及びグラフにより表示される。解析結果の表示としては、例えば、ブロック内パターン情報、全体のショット数解析値、ブロック毎のショット数解析値、ショットクロックヒストグラム等がグラフ及び表により表示される（ステップＳ１０−１３〜Ｓ１０−１６）。

図３２に本発明の一実施例のブロック内パターン情報の表示例を示す図を示す。図３２に示すようにブロック内パターン情報は、パターンタイプ、位置、サイズ、などの情報が各項目毎にグラフィカルに表示され、クロックコードなどの条件を変更可能な表示とされている。

なお、図３２に示すように表示されたブロック内パターン情報が所望の結果にならなかった場合には、図３２で、クロックコード変更部分「Changed Clock Code」及びドーズ量変更部分「Changed Dose Value」に所望の数値を設定することにより、再びシミュレーション・各種解析が実行される。再シミュレーション・再解析後、再シミュレーション・再解析の結果が再び図３２に示すように表示される。以上のように図３２の表示例のクロックコード変更部分「Changed ClockCode」及びドーズ量変更部分「Changed Dose Value」の数値を変更することにより、所望の結果が得られる条件を求めることができる。このとき、図表により結果を認識でき、かつ、数値の設定が行えるので、露光条件の設定がように行える。

図３３に本発明の一実施例の各ブロックパターンのパターン情報の表示例を示す図を示す。図３３に示すように各ブロックパターンのパターン情報は、各ブロック毎に用いられているブロック内パターンの割合がグラフにより表示されている。このため、各ブロックで使用されているパターンの割合を直感的に認識できる。

図３４に本発明の一実施例のショット数解析結果の表示例を示す図を示す。

図３４に示すようにショット数解析結果は、ショット数の総計及び使用パターン数等が表で表示されるとともに、全体における使用パターンの割合などがグラフで表示される。このため、ショットの状態を容易に認識できる。

図３５に本発明の一実施例の各ブロック毎のショット数解析結果の表示例を示す図を示す。

図３５に示すように各ブロック毎のショット数解析結果は、各ブロックに番号が付与され、番号により各ブロックの位置がグラフィカルに表示されるとともに、各番号毎のそのショット数がグラフにより表示される。このため、各ブロックの位置及びショット数を直観的に認識できる。

図３６に本発明の一実施例のショットクロックヒストグラムの表示例を示す図を示す。

図３６に示すようにショットクロックヒストグラムは、クロックコード毎にそのヒストグラムがグラフで表示される。なお、テーブルのボタンをクリックすることにより、表により表示することもできる。図３６に示すような表示方法によれば、ショットクロックヒストグラムを容易に認識可能となる。以上のように解析結果をグラフ又は表により表示することにより、露光状態を容易に認識できるようになる。

なお、本実施例の露光データ作成装置１では、解析結果だけでなく、作成された露光データもグラフィカルに表示できる。また、解析結果を上記図３２〜図３６に示すように表示した後で、その結果に基づいてブロック数の変更など指示を行うことにより（ステップＳ１０−１７）。設定されたブロック数に応じてステップＳ１０−３〜Ｓ１０−１２で再計算が行われ（ステップＳ１０−１８）、その結果が図３２〜図３６と同様に表示され、直ぐに解析結果を得ることができる。

また、スループットの算出の指示あると（ステップＳ１０−１９）、スループットを算出するために、まず、総ショット数、偏向回数、レジスト感度、１ショット時間、ジャンプ時間などに基づいて１チップ露光時間が算出される（ステップＳ１０−２０）。次に、チップ面積、ウェハサイズからウェハ上に搭載可能なチップ数を割り出し、１時間当たりのウェハ露光枚数、すなわち、スループットを算出する（ステップＳ１０−２１）。

以上のようにスループット出力指示があると、ステップＳ１０−２０及びＳ１０−２１によりスループットが算出され、即座に出力される。なお、解析結果の表示は、終了指示があるまで行われる（ステップＳ１０−２２）。次に、露光データ表示処理について説明する。

図３７に本発明の一実施例の露光データ表示処理の処理フローチャートを示す。

露光データ表示処理は、露光データファイル７に格納されたブロック露光データに基づいて露光データをグラフィカルに表示する。まず、露光データファイル７からブロック露光データを入力し、ウェハ露光表示用データファイルに格納する（ステップＳ１１−１）。次にステップＳ１１−１で入力されたブロック露光データからブロックデータの種類を検出し、その数をＢＮとする（ステップＳ１１−２）。

次に、ブロック表示用色又はトーンの設定を行う処理が行われる（ステップＳ１１−３）。ステップＳ１１−３の処理では、まず、ブロック個数に可変矩形露光用ブロック用に１を加算した色数を確保し、確保した色数をＣＮにセットする（ステップＳ１１−４）。ステップＳ１１−４で色数ＣＮが確保できたか否かを判定する（ステップＳ１１−５）。

ステップＳ１１−５で色数ＣＮが確保できれば、色だけで、ブロックを識別することができるので、次に、ブロックパターンデータとブロック枠データをブロック毎にブロック表示テーブルBTABLEのデータ格納テーブルBTABLE(0,1-BN ) に格納し、色番号格納テーブルBTABLE(1,2-BN ) に色番号２〜ＣＮを格納し、さらに、トーン番号格納テーブルBTABLE(2,1-BN ) に所定のトーンを示すトーン番号「１」を格納する（ステップＳ１１−６）。

ステップＳ１１−５で色数ＣＮが確保できなければ、色だけでは、ブロックを識別することができないので、次の色にトーン付けることによりブロックを識別できるように色及びトーンをブロック表示テーブルBTABLEにセットする処理を行う。まず、ブロックカウンタBCOUNT、トーンカウンタTCOUNTに１をセットし、色カウンタCCOUNTに２をセットする（ステップＳ１１−７）。

次に、ブロック表示テーブルBTABLEのデータ格納テーブルBTABLE(0,BCOUNT )にブロック番号BCOUNTのブロックパターンデータとブロック枠データを格納し、色番号格納テーブルBTABLE(1,BCOUNT ) にブロック番号BCOUNTの対応した色番号CCOUNTを格納し、トーン番号格納テーブルBTABLE(2,BCOUNT ) にトーン番号「TCOUNT」を格納した後、ブロック番号BCOUT を「＋１」する（ステップＳ１１−８）。

上記ステップＳ１１−８を色番号及びトーン番号を変化させながら、ブロック番号がＢＮとなるまで行う（ステップＳ１１−９〜Ｓ１１−１２）。以上の処理によりブロック表示テーブルBTABLEに各ブロックに色又はトーンの組み合わせが異なる表示色が設定される。露光パターンデータは、ブロック表示テーブルBTABLEに従って表示される（Ｓ１１−１３）。ステップＳ１１−１３の露光パターンデータ表示処理では、まず、パターン情報表示要求に従って、表示すべきパターンのパターン種及び配置情報、配置位置、サイズ情報、所属偏向位置番号、形状番号／ブロック番号、クロック値などの露光に必要な情報が読み込まれる（ステップＳ１１−１４〜Ｓ１１−１８）。

次にステップＳ１１−１４〜Ｓ１１−１８で読み込まれた情報を表示するとともに、ブロック表示テーブルBTABLEに格納されたブロックパターンを設定された色及びトーンで表示する（ステップＳ１１−１９、Ｓ１１−２０）。図３８に本発明の一実施例のブロックパターン表示例を示す図を示す。図３８に示すようブロックパターンは、各ブロック毎に表示色及びトーンが相違するように表示される。よって、パターンに含まれるブロックを容易に認識できる。

図３９〜図４２に本発明の一実施例の他のブロックパターン表示例を示す図を示す。また、本実施例ではブロック露光方法と可変矩形露光方法とで、色が異なるので、図３９〜図４１に示すようにパターン中のブロック露光方法部分と可変矩形露光方法部分との識別を容易に行える。また、ブロック毎に表示色が異なるため、図４２に示すように一 ブロックショット部分に一ブロックの枠を表示することにより、所望のブロックだけを容易に認識可能となる。また、複数のブロックを組み合わせて表示することもできる。

また、本実施例の露光データ作成装置１では、露光データに基づいてシミュレーションを行うことができ、このとき、シミュレーションの結果をグラフィカルに表示できる。

図４３に本発明の一実施例のシミュレーション処理の処理フローチャート、図４４に本発明の一実施例のシミュレーション処理による露光パターン表示例を示す図を示す。

本実施例のシミュレーション処理では、まず、露光データファイル７からブロック露光データを入力する（ステップＳ１２−１）。次に、シミュレーションの条件、すなわち、適応する露光装置の露光条件が入力され、シミュレーションテーブルに格納される（ステップＳ１２−２）。

ステップＳ１２−２で露光条件が入力されると、ステップＳ１２−１で入力されたブロック露光データに対してステップＳ１２−２でシミュレーションテーブルに格納された露光条件にしたがって、シミュレーションが行われる。

シミュレーションとして、各グリッド上の露光強度計算が行われる（ステップＳ１２−３）。

ステップＳ１２−３での各グリッド上の露光強度計算の結果、図４４（Ａ）に示すようなグリッド毎の強度が数値で表示され、さらに、図４４（Ｂ）に示すように同一強度点は同一の色となるように強度毎に着色して表示される（ステップＳ１２−４）。

さらに、図４４（Ｃ）に示すように露光データのパターンラインＬをステップＳ１２−４での露光強度の表示に重ねてライン表示する（ステップＳ１２−５）。次に、ステップＳ１２−５で表示された露光データのパターンラインＬとステップＳ１２−４で表示された強度分布のうちパターンラインＬに相当する所定の解像エッジとの寸法差を求める（ステップＳ１２−６）。

ステップＳ１２−６で求められた露光データのパターンラインＬと強度分布のうちパターンラインＬに相当する所定の解像エッジとの寸法差とを比較し、寸法差が所定の許容範囲以上の部分のパターンラインＬ又は解像エッジをブリンク表示する（ステップＳ１２−７）。また、このとき、図３２に示すような表示も選択して表示でき、ステップＳ１２−７の表示結果に応じて露光条件等の変更があると、図３２に示す表示で、クロックコード「Change Clock Code 」、ドーズ量「Change Dose Value 」に所望の変更量を設定することにより、再シミュレーションが行われ、再び、ステップＳ１２−３〜Ｓ１２−７が実行され、変更された露光条件に応じた露光パターンが表示される。上記図４４に示すような露光パターン表示は終了指示があるまで、行われる（ステップＳ１２−９）。

以上のように、露光パターン上にエラー部分がブリンク表示されるので、エラー部分を容易に認識できる。また、このとき、図３２に示すような図表による表示も可能であり、図３２に示す表示で、クロックコード「Change Clock Code 」、ドーズ量「Change Dose Value 」に所望の変更量を設定することにより容易に露光条件を変更できる。

また、図４５、図４６に本発明の一実施例のシミュレーション処理による実際の露光パターンの表示例を示す図を示す。図４５に示すように、接続パターンｐ１と他の部分ｐ２との境界ｐ３で強度の変化するようすがグラフィック表示される。また、図４６に示すようにシミュレーション結果のパターンとブロックのラインＬとが重ねて表示され、シミュレーション結果と設定したブロックとの関係を認識できる。

本実施例によれば、ブロック露光データ作成おいて、階層処理や並列処理、自動ブロック抽出により、高圧縮露光データを高速に作成することができ、また、複数のブロック抽出モードの組合せによりショット数が激減し、高露光スループット化に有効であり、さらに、各種補正機能により高精度な露光パターンの形成が可能、そして、既存のブロックマスクを共通に使用することも可能なため。コストと手番を短縮する効果があり、各種検証機能により作成された露光データ処理へのフィードバックを行なう機能があるので、より高品質、高信頼な露光データを作成出来るので、微細ＬＳＩ製品量産化の実用には極めて有効である。

なお、図２の並列・分散処理手段１３を実現するには、並列処理マシン構成、及び、分散処理マシン構成が必要となる。図４７に本発明の一実施例の並列処理を実現するためのブロック構成図を示す。図４７に示すように並列処理を実現するためには、露光データ作成処理を統括するホストに複数のプロセッサを接続し、ホストが階層、処理単位毎に処理を複数のプロセッサに渡して、並列に処理を行わせる。

また、図４８に本発明の一実施例の分散処理を実現するためのブロック構成図を示す。図４８に示すように分散処理を実現するためには、図４７に示すような構成の並列計算機や通常の連続計算機を複数台、ネットワークで接続し、階層、処理単位毎に複数の計算機で分散して処理を行わせる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形例が考えられることは言うまでもない。

本発明の一実施例のブロック構成図である。 本発明の一実施例の機能ブロック図である。 本発明の一実施例の評価用露光データ作成手段の処理フローチャートである。 本発明の一実施例の評価用露光データ作成手段による評価用露光データ作成時のデータの流れを示す図である。 本発明の一実施例の評価用露光データのライブラリ構造図である。 本発明の一実施例の評価用露光データ作成における評価パターンデータの構成図である。 本発明の一実施例の露光データ作成時の処理フローチャートである。 本発明の一実施例の設計データ最適化処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例の階層構造解析及び階層データ最適化処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例の露光データ作成処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例のブロック抽出処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例の領域抽出処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の領域抽出処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の領域抽出処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の領域抽出処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の領域抽出処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の領域抽出処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の条件抽出処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例の欠落ブロック防止処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例の欠落ブロック防止処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の欠落ブロック防止処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の欠落ブロック防止処理方法を説明するための図である。 本発明の一実施例の近接効果補正処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例の近接効果補正処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の近接効果補正処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の近接効果補正処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の近接効果補正処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の近接効果補正処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の近接効果補正処理の部分ブロック生成方法を説明するための図である。 本発明の一実施例の近接効果補正処理の動作説明図である。 本発明の一実施例の露光データ解析処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例のブロック内パターン情報の表示例を示す図である。 本発明の一実施例の各ブロックパターンのパターン情報の表示例を示す図である。 本発明の一実施例のショット数解析結果の表示例を示す図である。 本発明の一実施例の各ブロック毎のショット数解析結果の表示例を示す図である。 本発明の一実施例のショットクロックヒストグラムの表示例を示す図である。 本発明の一実施例のパターン表示処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例のブロックパターン表示例を示す図である。 本発明の一実施例の他のブロックパターン表示例を示す図である。 本発明の一実施例の他のブロックパターン表示例を示す図である。 本発明の一実施例の他のブロックパターン表示例を示す図である。 本発明の一実施例の他のブロックパターン表示例を示す図である。 本発明の一実施例のシミュレーション処理の処理フローチャートである。 本発明の一実施例のシミュレーション処理による露光パターン表示例を示す図である。 本発明の一実施例によるシミュレーション処理により得られる露光パターンの表示例を示す図である。 本発明の一実施例によるシミュレーション処理により得られる露光パターンの表示例を示す図である。 本発明の一実施例の並列処理を実現するためのブロック構成図である。 本発明の一実施例の分散処理を実現するためのブロック構成図である。 可変矩形ビーム露光方式を説明するための図である。 部分一括露光方式を説明するための図である。 一括露光方式の課題を説明するための図である。

符号の説明

１ 露光データ作成装置
２ キーボード
３ ディスプレイ
４ ＣＰＵ
５ 設計データファイル
６ 最適化データファイル
７ 露光データファイル
８ 設計データ最適化エディタ
９ 露光データ作成エディタ
１０ 露光データ解析エディタ
１１ 露光データ作成機能
１２ 露光データ検証機能
１３ 並列・分散処理手段
１４ 評価用露光データ作成手段
１５ 設計データ解析手段
１６ 設計データ最適化手段
１７ ブロック抽出手段
１８ ブロック抽出モード自動切替手段
１９ ブロック最適化手段
２０ パターンデータ表示手段
２１ 露光データ解析手段
２２ 露光スループット算出手段
２３ 露光シミュレーション手段

Claims (14)

1. 半導体装置の製造方法において、
   設計データから露光データを作成する露光データ作成工程と、
   所定サイズの電子ビームを生成する電子ビーム生成工程と、
   ブロックマスクにより前記露光データ作成工程で作成された前記露光データに基づいて前記電子ビーム生成工程で生成された前記所定サイズの電子ビームを整形する電子ビーム整形工程と、
   前記露光データ作成工程で作成された前記露光データに基づいて前記電子ビーム整形工程で整形された前記電子ビームを目標物に照射する照射工程とを有し、
   前記露光データ作成工程は、
   前記設計データから所定の領域を抽出する領域抽出手順と、
   前記領域抽出手順で抽出された領域から複数のブロックを抽出するブロック抽出手順と、
   前記ブロック抽出手順で抽出された各ブロック内のパターンに基づいて露光データを作成する露光データ作成手順とを有し、
   前記ブロック抽出手順は、
   前記領域抽出手順で抽出された前記領域を、前記電子ビームの前記所定サイズの領域を、縦横格子状に敷き詰めた形状の複数のブロックに分割し、分割された複数のブロックからそれぞれパターンを抽出し、露光時のレイヤ、前記領域の形状、前記領域中のブロックの配置、及び前記領域のブロックの密集度のいずれかに応じて、複数のブロック抽出方法から所定のブロック抽出方法を選択して、ブロックの抽出を行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。
2. 前記領域抽出手順は、前記領域のうちパターンの存在範囲が露光時の偏向の大きさに応じた領域又は前記領域のうち前記パターンの存在範囲が前記露光時のビームのサイズに応じた領域を抽出することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
3. 前記領域抽出手順は、前記領域のうち互いに重複する領域を一括で抽出し、前記複数の領域のうち互いに重複する部分を削除することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
4. 前記領域抽出手順は、前記ブロック抽出手順で抽出される前記ブロックの数が最小となる領域を抽出することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
5. 前記ブロック抽出手順は、前記領域抽出手順で抽出された前記領域のうちパターンを含む部分にブロックを設定し、パターンを抽出することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
6. 前記ブロック抽出手順は、既に抽出されたブロックと同じブロックを抽出することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
7. 前記ブロック抽出手順は、予め設定された条件に一致するブロックを抽出することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
8. 前記ブロック抽出手順は、前記領域中での前記パターンの占有率、前記領域中に設定されるブロックの数、パターンの種類、及び露光時のビームの照射面積のいずれかに応じて前記ブロックを抽出することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
9. 前記露光データ作成工程は、前記電子ビームの透過パターンを微小な正方形の開口の集合で構成する手順を含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
10. 前記露光データ作成工程は、露光パターンによって生じる前記露光パターンの歪みを評価し、前記評価結果に応じて前記歪みを補償するように前記露光データを補正する手順とを有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
11. 前記露光データを補正する手順は、前記露光パターンの周囲で前記電子ビームの照射位置をずらして再照射することにより前記露光データを補正することを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
12. 露光パターンを露光方法毎に又は露光単位毎に異なる形式で表示する手順を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
13. 前記露光データに基づいて露光時のスループットを算出するスループット算出手順と、
    前記スループット算出手順で算出されたスループットを表示するスループット表示手順とを有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
14. 前記露光データを所定の露光条件でシミュレートした結果の露光パターンを表示する露光パターン表示手順を有することを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。

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