JP4461806B2 - パターン描画装置及びパターン描画方法ならびにそのプログラム、フォトマスクとその製造方法および半導体集積回路とその製造方法 - Google Patents
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(1)リソグラフィによりフォトマスクブランクスに電子ビームを照射して回路パターンの描画を行なう際に、フォトマスクブランクスの透明基板上に塗布されたレジスト層を透過して透明基板に達した電子ビームが、前記レジスト層の中に再入射する後方散乱と呼ばれる現象が発生する。フォトマスクブランクスに描画される回路パターンの密度によっては、前述の電子ビームの後方散乱の影響に起因して、回路パターンの線幅にばらつきが発生することとなる。具体的には、描画した回路パターンの密度が高いほど、電子ビームの後方散乱の影響が大きく、密度が低い回路パターンに比べて電子ビームによる露光量が増加する。この結果、密度の低い回路パターンでは回路パターンの線幅が細くなり、密度の高い回路パターンでは線幅に太りが生じることとなる。
また、電子ビームの露光量の増減によって近接効果を補正する方法があるが、電子ビームの露光量の影響には関係のないエッチング処理によって発生するローディング効果の補正を、近接効果の補正における電子ビームの露光量の増減によって行なおうとすると、回路パターンの疎密の差によって、回路パターンの補正の大きさが異なることとなってしまうので、露光量の調節による適切な回路パターンの補正を行うことが出来なかった。
これにより、回路パターン内の微小な区画全てにわたってパターンデータの補正を行なう必要がなく、近接効果小区画またはローディング効果小区画のうち小さい小区画ごとの露光量を算出すれば、元の回路パターンのパターンデータを用いてパターンの補正が可能となる。これにより、電子計算機にかかる計算処理の負荷を軽減することで当該計算処理にかかる時間を短縮することができる。
また本発明は、所定面積密度の小区画において回路パターンを所定の寸法だけ変化させた時の露光量Aを用いて他の面積密度の小区画の回路パターンを描画した際の当該回路パターンの寸法と、前記露光量Aで所定面積密度の小区画の回路パターンを描画した際の当該回路パターンの寸法との差がなくなる補正係数を露光量の計算式から求めて、前記所定の寸法との対応関係を表した補正係数算出表を予め記憶し、ローディング効果補正量に対応する補正係数を補正係数算出表から導いて、露光量の計算式に代入して各小区画ごとの露光量を計算するので、近接効果とローディング効果の補正を露光量の調節だけで適切に行うことが出来る。
まず、本発明の一実施形態におけるパターンデータ出力装置を具備するパターン描画装置の概略構成について図を用いて説明する。
図2は、本発明の一実施形態によるパターンデータ出力装置14の概略構成を示すブロック図である。この図において符号21は、外部からフォトマスクブランクス12へ描画する回路パターンのパターンデータの入力を受け付ける入力処理部である。この入力処理部21は、パターンデータが記録媒体を介して入力される場合は記録媒体読取機能を具備してもよく、ネットワーク経由でパターンデータを受信する機能を具備してもよい。また22は、パターンデータを一時記憶するパターンデータ一時記憶部である。また23は、入力処理部21より入力されたパターンデータによって表される回路パターンを所定の小区画に分割する分割処理部である。
分割処理部23はパターンデータによって表される回路パターンを、近接効果小区画(近接効果の影響が出る小区画)と、グローバルローディング効果小区画(グローバルローディング効果の影響がでる小区画)と、マイクロローディング効果小区画(マイクロローディング効果の影響がでる小区画)とにそれぞれ分割する。なおグローバルローディング効果とマイクロローディング効果とは、それぞれ異なるローディング効果のことである。このローディン効果の違いについては公知のため、その記述を省略する。
この図は回路パターンの一部において、当該パターンを近接効果小区画とグローバルローディング効果小区画とマイクロローディング効果小区画とに分割している。グローバルローディング効果小区画は回路パターンを500μm四方の正方形に分割した小区画であり、また近接効果小区画は回路パターンを0.5μm四方の正方形に分割した小区画であり、またマイクロローディング効果小区画は回路パターンを50nm四方の正方形に分割した小区画である。そして、分割処理部23はパターンデータによって表される回路パターン全体を、近接効果小区画ごとに分割した情報と、グローバルローディング効果小区画ごとに分割した情報と、マイクロローディング効果小区画ごとに分割した情報とを生成する。
なお、図3において記されている%の値は、各小区画における回路パターンの面積密度を表す値である。
図5は、本発明の一実施形態によるパターンデータ出力装置14の処理を示すフロー図である。まず、パターンデータが入力処理部21へ入力される(ステップS1)。すると、入力したパターンデータはパターンデータ一時記憶部22に記録される。次に、分割処理部23がパターンデータ一時記憶部22からパターンデータを読み取り、パターンデータで表される回路パターン全体を、グローバルローディング効果小区画、近接効果小区画、マイクロローディング効果小区画にそれぞれ分割する(ステップS2)。
そして、ローディング効果補正量算出部26はΔCDbにΔCDcを加算して、合計のローディング効果補正量ΔCDを算出し(ステップS5)、小区画の一番小さいマイクロローディング効果小区画毎にローディング効果補正量ΔCD(ic´、jc´)を保持する。つまり、回路パターンにおける同じ位置で重なっているグローバルローディング効果小区画(ib,jb)とマイクロローディング効果小区画(ic,jc)の補正量を加算して、ローディング効果補正量ΔCDをそれぞれ算出し、保持する。
図7はフォトマスクが製造されるまでの工程を示す図である。
まず、パターン描画装置10のパターン描画部11はパターンデータ出力装置14から受け付けたパターンデータと各小区画ごとの露光量を用いて、パターンデータの示す回路パターンを、フォトマスクブランクス12に描画する。このパターンの描画は光(例えば、紫外線、g線、i線、Deep−UV線、エキシマレーザー光、X線など)や電子線などをパターンにあわせてフォトマスクブランクス12に照射することである。尚、光や電子線を照射した部分のフォトマスクブランクスのレジスト層が感光する。そして次に、現像工程において、レジスト層の感光した部分を取り除く。次にエッチング工程においてレジスト層が取り除かれた部分のパターン形成層を除去するエッチングを行い、さらに、レジスト剥膜工程においてフォトマスクブランクスに塗布されているレジスト層を剥膜することにより、フォトマスク15が製造される。なお現像工程とエッチング工程とレジスト剥膜工程はそれぞれの専用装置(現像装置、エッチング装置、レジスト剥膜装置)で行われる。また、このフォトマスクの製造工程はフォトマスクブランクスにポジ型レジストを用いた場合の工程を示しているが、ネガ型レジストを用いるようにしてもよい。
そしてシリコンウエハ基板上へのパターン転写が終了すると、その上に新たに別の被加工層を形成した後、上記と同様の処置を施す。これらの工程を反復することにより半導体集積回路が製造される。
また、「コンピュータシステム」とは、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現する為のものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
Claims (9)
- フォトマスクブランクスに描画する回路パターンを、近接効果の影響が出る近接効果小区画に分割する近接効果小区画分割手段と、
前記回路パターンを、ローディング効果の影響が出るローディング効果小区画に分割するローディング効果小区画分割手段と、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つの近接効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他の近接効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つの近接効果小区画に対する前記他の近接効果小区画毎の第1影響度マップを、前記近接効果小区画ごとに作成する第1影響度マップ作成手段と、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つのローディング効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他のローディング効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つのローディング効果小区画に対する前記他のローディング効果小区画毎の第2影響度マップを、前記ローディング効果小区画ごとに作成する第2影響度マップ作成手段と、
前記近接効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第1影響度マップで表される影響度とに基づいて、1つの近接効果小区画に対する他の近接効果小区画の近接効果の影響を積算した近接効果影響値を全ての近接効果小区画それぞれについて算出する近接効果影響値算出手段と、
前記ローディング効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第2影響度マップで表される影響度とに基づいて、ローディング効果補正量をローディング効果小区画それぞれについて算出するローディング効果補正量算出手段と、
ローディング効果補正量と補正係数との関係を表す補正係数算出表を予め記憶する補正係数算出表記憶手段と、
前記算出された各ローディング効果補正量に対応する補正係数を前記補正係数算出表から導き、所定面積密度の回路パターンを適切に描画できる露光量と、前記近接効果影響値と、前記導いた補正係数とに基づいて、前記回路パターンの描画時の露光量を、前記近接効果小区画または前記ローディング効果小区画のうち小さい小区画ごとに算出する露光量算出手段と、
を備えることを特徴とするパターン描画装置。 - 前記ローディング効果はグローバルローディング効果とマイクロローディング効果の2つのローディング効果であり、
前記ローディング効果小区画分割手段は、前記回路パターン全体を、前記グローバルローディング効果の影響が出るグローバルローディング効果小区画と、前記マイクロローディング効果の影響が出るマイクロローディング効果小区画とにそれぞれ分割し、
前記第2影響度マップ作成手段は、1つのグローバルローディング効果小区画に対する他のグローバルローディング効果小区画毎の第2影響度マップAを、前記グローバルローディング効果小区画ごとに作成し、また、1つのマイクロローディング効果小区画に対する他のマイクロローディング効果小区画毎の第2影響度マップBを、前記マイクロローディング効果小区画ごとに作成し、
前記ローディング効果補正量算出手段は、前記グローバルローディング効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第2影響度マップAで表される影響度とに基づいて、ローディング効果補正量Aをグローバルローディング効果小区画それぞれについて算出し、また、前記マイクロローディング効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第2影響度マップBで表される影響度とに基づいて、ローディング効果補正量Bをマイクロローディング効果小区画それぞれについて算出し、
前記露光量算出手段は、前記算出された前記ローディング効果補正量Aと前記ローディング効果補正量Bの合計値に対応する補正係数を前記補正係数算出表から導き、所定面積密度の回路パターンを適切に描画できる露光量と、前記近接効果影響値と、前記導いた補正係数とに基づいて、前記回路パターンの描画時の露光量を、前記マイクロローディング効果小区画ごとに算出する
ことを特徴とする請求項1に記載のパターン描画装置。 - 前記補正係数算出表は、所定面積密度の小区画において回路パターンを所定の寸法だけ変化させた時の露光量Aを用いて他の面積密度の小区画の回路パターンを描画した際の当該回路パターンの寸法と、前記露光量Aで前記所定面積密度の小区画の回路パターンを描画した際の当該回路パターンの寸法との差がなくなる補正係数を露光量の計算式から求めて、前記所定の寸法との対応関係を表した表である
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパターン描画装置。 - パターン描画装置におけるパターン描画方法であって、
フォトマスクブランクスに描画する回路パターンを、近接効果の影響が出る近接効果小区画に分割する近接効果小区画分割過程と、
前記回路パターンを、ローディング効果の影響が出るローディング効果小区画に分割するローディング効果小区画分割過程と、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つの近接効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他の近接効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つの近接効果小区画に対する前記他の近接効果小区画毎の第1影響度マップを、前記近接効果小区画ごとに作成する第1影響度マップ作成過程と、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つのローディング効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他のローディング効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つのローディング効果小区画に対する前記他のローディング効果小区画毎の第2影響度マップを、前記ローディング効果小区画ごとに作成する第2影響度マップ作成過程と、
前記近接効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第1影響度マップで表される影響度とに基づいて、1つの近接効果小区画に対する他の近接効果小区画の近接効果の影響を積算した近接効果影響値を全ての近接効果小区画それぞれについて算出する近接効果影響値算出過程と、
前記ローディング効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第2影響度マップで表される影響度とに基づいて、ローディング効果補正量をローディング効果小区画それぞれについて算出するローディング効果補正量算出過程と、
予め記憶するローディング効果補正量と補正係数との関係を表す補正係数算出表から、前記算出された各ローディング効果補正量に対応する補正係数を導き、所定面積密度の回路パターンを適切に描画できる露光量と、前記近接効果影響値と、前記導いた補正係数とに基づいて、前記回路パターンの描画時の露光量を、前記近接効果小区画または前記ローディング効果小区画のうち小さい小区画ごとに算出する露光量算出過程と、
を有することを特徴とするパターン描画方法。 - パターン描画装置のコンピュータに実行させるプログラムであって、
フォトマスクブランクスに描画する回路パターンを、近接効果の影響が出る近接効果小区画に分割する近接効果小区画分割処理と、
前記回路パターンを、ローディング効果の影響が出るローディング効果小区画に分割するローディング効果小区画分割処理と、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つの近接効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他の近接効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つの近接効果小区画に対する前記他の近接効果小区画毎の第1影響度マップを、前記近接効果小区画ごとに作成する第1影響度マップ作成処理と、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つのローディング効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他のローディング効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つのローディング効果小区画に対する前記他のローディング効果小区画毎の第2影響度マップを、前記ローディング効果小区画ごとに作成する第2影響度マップ作成処理と、
前記近接効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第1影響度マップで表される影響度とに基づいて、1つの近接効果小区画に対する他の近接効果小区画の近接効果の影響を積算した近接効果影響値を全ての近接効果小区画それぞれについて算出する近接効果影響値算出処理と、
前記ローディング効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第2影響度マップで表される影響度とに基づいて、ローディング効果補正量をローディング効果小区画それぞれについて算出するローディング効果補正量算出処理と、
予め記憶するローディング効果補正量と補正係数との関係を表す補正係数算出表から、前記算出された各ローディング効果補正量に対応する補正係数を導き、所定面積密度の回路パターンを適切に描画できる露光量と、前記近接効果影響値と、前記導いた補正係数とに基づいて、前記回路パターンの描画時の露光量を、前記近接効果小区画または前記ローディング効果小区画のうち小さい小区画ごとに算出する露光量算出処理と、
をコンピュータに実行させるプログラム。 - フォトマスクブランクスに描画する回路パターンを、近接効果の影響が出る近接効果小区画に分割する近接効果小区画分割ステップと、
前記回路パターンを、ローディング効果の影響が出るローディング効果小区画に分割するローディング効果小区画分割ステップと、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つの近接効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他の近接効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つの近接効果小区画に対する前記他の近接効果小区画毎の第1影響度マップを、前記近接効果小区画ごとに作成する第1影響度マップ作成ステップと、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つのローディング効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他のローディング効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つのローディング効果小区画に対する前記他のローディング効果小区画毎の第2影響度マップを、前記ローディング効果小区画ごとに作成する第2影響度マップ作成ステップと、
前記近接効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第1影響度マップで表される影響度とに基づいて、1つの近接効果小区画に対する他の近接効果小区画の近接効果の影響を積算した近接効果影響値を全ての近接効果小区画それぞれについて算出する近接効果影響値算出ステップと、
前記ローディング効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第2影響度マップで表される影響度とに基づいて、ローディング効果補正量をローディング効果小区画それぞれについて算出するローディング効果補正量算出ステップと、
予め記憶するローディング効果補正量と補正係数との関係を表す補正係数算出表から、前記算出された各ローディング効果補正量に対応する補正係数を導き、所定面積密度の回路パターンを適切に描画できる露光量と、前記近接効果影響値と、前記導いた補正係数とに基づいて、前記回路パターンの描画時の露光量を、前記近接効果小区画または前記ローディング効果小区画のうち小さい小区画ごとに算出する露光量算出ステップと、
前記回路パターンのパターンデータと前記近接効果小区画または前記ローディング効果小区画のうち小さい小区画ごとに算出した露光量とに基づいて、前記回路パターンを、透明基板上に少なくともパターン形成層とレジスト層を形成したフォトマスクブランクスに描画する描画ステップと、
そのフォトマスクブランクスを現像する現像ステップと、
前記フォトマスクブランクスの前記レジスト層が現像によって取り除かれた部分の前記パターン形成層をエッチングするエッチングステップと、
エッチング後のフォトマスクブランクスのレジスト層を剥膜する剥膜ステップと
を有することを特徴とするフォトマスク製造方法。 - フォトマスクブランクスに描画する回路パターンを、近接効果の影響が出る近接効果小区画に分割する近接効果小区画分割ステップと、
前記回路パターンを、ローディング効果の影響が出るローディング効果小区画に分割するローディング効果小区画分割ステップと、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つの近接効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他の近接効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つの近接効果小区画に対する前記他の近接効果小区画毎の第1影響度マップを、前記近接効果小区画ごとに作成する第1影響度マップ作成ステップと、
回路パターンを前記フォトマスクブランクスに描画する際に、1つのローディング効果小区画の回路パターンを描画する前記フォトマスクブランクスの部分に対して、他のローディング効果小区画の回路パターンを描画した露光量が影響する影響度を算出し、前記1つのローディング効果小区画に対する前記他のローディング効果小区画毎の第2影響度マップを、前記ローディング効果小区画ごとに作成する第2影響度マップ作成ステップと、
前記近接効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第1影響度マップで表される影響度とに基づいて、1つの近接効果小区画に対する他の近接効果小区画の近接効果の影響を積算した近接効果影響値を全ての近接効果小区画それぞれについて算出する近接効果影響値算出ステップと、
前記ローディング効果小区画における回路パターンの面積密度と前記第2影響度マップで表される影響度とに基づいて、ローディング効果補正量をローディング効果小区画それぞれについて算出するローディング効果補正量算出ステップと、
予め記憶するローディング効果補正量と補正係数との関係を表す補正係数算出表から、前記算出された各ローディング効果補正量に対応する補正係数を導き、所定面積密度の回路パターンを適切に描画できる露光量と、前記近接効果影響値と、前記導いた補正係数とに基づいて、前記回路パターンの描画時の露光量を、前記近接効果小区画または前記ローディング効果小区画のうち小さい小区画ごとに算出する露光量算出ステップと、
前記回路パターンのパターンデータと前記近接効果小区画または前記ローディング効果小区画のうち小さい小区画ごとに算出した露光量とに基づいて、前記回路パターンを、透明基板上に少なくともパターン形成層とレジスト層を形成したフォトマスクブランクスに描画する描画ステップと、
そのフォトマスクブランクスを現像する現像ステップと、
前記フォトマスクブランクスの前記レジスト層が現像によって取り除かれた部分の前記パターン形成層をエッチングするエッチングステップと、
エッチング後のフォトマスクブランクスのレジスト層を剥膜する剥膜ステップと
を有するフォトマスク製造方法を用いて製造されたフォトマスク。 - 請求項7のフォトマスクを通してレジスト層と被加工層を表面に形成した基板上に光を照射するステップ
を有することを特徴とする半導体集積回路の製造方法。 - 請求項8に記載の製造方法を用いて製造された半導体集積回路。
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