JP6801955B2 - 配線基板の製造方法、データ補正装置、配線パターン形成システム及びデータ補正方法 - Google Patents
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Description
(1) 目標とする配線パターンの元データに基づいて露光データを作成する工程(A)と、この露光データを用いて形成した実パターン基板から実パターンデータを作成する工程(B)と、前記元データと実パターンデータとの差分に基づいて、前記元データ又は露光データの補正データを作成する工程(C)と、を有し、前記補正データを作成する工程(C)が、前記実パターンデータと前記元データ又は露光データとの差分から差分データを作成する工程(C−1)と、この差分データと前記差分を生じさせる因子との関係から、前記差分を生じさせる因子と差分を抑制するための前記元データの補正量又は前記露光データの補正量との関係を規定した複数の補正関数を作成する工程(C−2)と、この複数の補正関数を合成した補正関数を作成する工程(C−3)と、前記合成した補正関数を用いて前記配線パターンの元データ又は露光データを補正する工程(C−4)と、を有し、前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、複数の補正関数を前記実パターン基板の面内の領域毎に作成する配線基板の製造方法。
(2) 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、実パターン基板を用いて作成された一次補正関数と、他の実パターン基板を用いて作成された二次補正関数とを領域毎に作成し、前記合成した補正関数を作成する工程(C−3)では、前記一次補正関数と二次補正関数を合成した三次補正関数を実パターン基板の領域毎に作成し、前記元データ又は露光データを補正する工程(C−4)では、前記三次補正関数を用いて、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データを領域毎に補正する、項1に記載の配線基板の製造方法。
(3) 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、前記二次補正関数とは別に、さらに他の実パターン基板を用いて作成された他の二次補正関数を作成し、前記合成した補正関数を作成する工程(C−3)では、前記三次補正関数と前記さらに作成された他の二次補正関数を合成して他の三次補正関数を作成する、項2に記載の配線基板の製造方法。
(4) 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、一次補正関数を作成するのに用いた実パターン基板と、他の二次補正関数を作成するのに用いた他の実パターン基板又はさらに他の実パターン基板とが、同一の配線パターンを有する、項2又は3に記載の配線基板の製造方法。
(5) 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、前記二次補正関数の後に作成される他の二次補正関数が、実パターン基板の製造ロット毎又は実パターン基板毎に作成される、項2から4の何れか1項に記載の配線基板の製造方法。
(6) 前記実パターンデータと前記元データ又は露光データとの差分を生じさせる因子が、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データのパターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置の何れか又は何れか2以上の組み合せである、項1から5の何れか1項に記載の配線基板の製造方法。
(7) 前記実パターンデータと前記元データ又は露光データとの差分を生じさせる因子として、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データのパターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置の何れか又は何れか2以上の組み合せに対応する実パターンデータを用いる項6に記載の配線基板の製造方法。
(8) 項1から7の何れか1項に記載の配線基板の製造方法に用いる、配線パターンの元データ又は露光データのデータ補正装置であって、目標とする配線パターンの元データ又はこの元データに基づいて作成された露光データと、前記露光データを用いて形成した実パターン基板から作成した実パターンデータとの差分から差分データを作成し(C−1)、この差分データと前記差分を生じさせる因子との関係から、前記差分を生じさせる因子と前記差分を抑制するための前記元データの補正量又は前記露光データの補正量との関係を規定した複数の補正関数を作成し(C−2)、この複数の補正関数を合成した補正関数を作成し(C−3)、前記複数の補正関数を合成して作成した補正関数を用いて補正した前記配線パターンの元データ又は露光データの補正データを作成し(C−4)、前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、複数の補正関数を前記実パターンの面内の領域毎に作成するデータ補正装置。
(9) 複数の補正関数を作成する際(C−2)には、実パターン基板を用いて作成された一次補正関数と、他の実パターン基板を用いて作成された二次補正関数とを領域毎に作成し、前記合成した補正関数を作成する際(C−3)には、前記一次補正関数と二次補正関数を合成した三次補正関数を実パターン基板の領域毎に作成し、前記元データ又は露光データを補正する(C−4)には、前記三次補正関数を用いて、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データを領域毎に補正する、項8に記載のデータ補正装置。
(10) 前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、前記二次補正関数とは別に、さらに他の実パターン基板を用いて作成された他の二次補正関数を領域毎に作成し、前記合成した補正関数を作成する際(C−3)には、前記三次補正関数と前記さらに作成された他の二次補正関数を合成して他の三次補正関数を領域毎に作成する、項9に記載のデータ補正装置。
(11) 前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、一次補正関数を作成するのに用いた実パターン基板と、他の二次補正関数を作成するのに用いた他の実パターン基板又はさらに他の実パターン基板とが、同一の配線パターンを有する、項9又は10に記載のデータ補正装置。
(12) 前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、前記二次補正関数の後に作成される他の二次補正関数が、実パターン基板の製造ロット毎又は実パターン基板毎に作成される、項9から11の何れか1項に記載のデータ補正放置。
(13) 前記実パターンデータと前記元データ又は露光データとの差分を生じさせる因子が、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データのパターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置の何れか又は何れか2以上の組み合せである、項8から12の何れか1項に記載の配線基板の製造方法。
(14) 前記実パターンデータと前記元データ又は露光データとの差分を生じさせる因子として、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データのパターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置の何れか又は何れか2以上の組み合せに対応する実パターンデータを用いる項13に記載の配線基板の製造方法。
(15) 項8から14の何れか1項に記載のデータ補正装置と、前記データ補正装置により補正された元データから作成された露光データ又は前記データ補正装置により補正された露光データに基づいて、基板上に配置された感光性レジストに、露光パターンを露光するパターン露光装置と、前記露光パターンが露光された感光性レジストを現像して現像パターンを形成する現像パターン形成装置と、前記現像パターンを形成した基板に対して回路加工を行ない実パターンを形成する実パターン形成装置と、前記実パターンから実パターンデータを作成する実パターンデータ作成装置と、を有する配線パターン形成システム。
(16) 項8から14の何れか1項に記載のデータ補正装置を用いる、配線パターンの元データ又は露光データのデータ補正方法であって、目標とする配線パターンの元データ又はこの元データに基づいて作成された露光データと、前記露光データを用いて形成した実パターン基板から作成した実パターンデータとの差分から差分データを作成する工程(C−1)と、この差分データと前記差分を生じさせる因子との関係から、前記差分を生じさせる因子と前記差分を抑制するための前記元データの補正量又は前記露光データの補正量との関係を規定した複数の補正関数を作成する工程(C−2)と、この複数の補正関数を合成した補正関数を作成する工程(C−3)と、前記複数の補正関数を合成して作成した補正関数を用いて補正した前記配線パターンの元データ又は露光データの補正データを作成する工程(C−4)と、を有し、前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、複数の補正関数を前記実パターンの面内の領域毎に作成するデータ補正方法。
<<工程(A)>>
本発明の第1の実施形態の配線基板の製造方法を説明する。図1に示すように、本実施の形態の配線基板の製造方法は、まず、目標とする配線パターンの元データに基づいて露光データを作成する工程(A)を有している。目標とする配線パターンとは、回路加工後の実パターンとして形成しようとする配線パターンをいい、配線基板として機能させるための製品パターン及び後述する補正関数を作成するためのテストパターンを含む。また、実パターンとは、回路加工を行なって実際に形成された実パターン基板の配線パターンをいう。目標とする配線パターンには特に限定はなく、任意の配線パターンを用いることができる。
次に、図1に示すように、本実施の形態の配線基板の製造方法は、この露光データを用いて形成した実パターン基板から実パターンデータを作成する工程(B)を有しており、実パターンデータを作成する工程(B)は、パターン露光工程(B−1)、現像パターン形成工程(B−2)、実パターン形成工程(B−3)、パターン検査工程(B−4)を有している。
パターン露光工程(B−1)では、露光データを用いて、配線パターンに対応する露光パターンを、レーザ光又はUV光等を用いた直線描画装置等のパターン露光装置によって、感光性レジストを感光させて形成する。ここで、パターン露光装置とは、露光データに基づいて、基板上に配置された感光性レジストに、露光パターンを露光する露光装置のことをいう。パターン露光装置としては、レーザ光又はUV−LED光を用いて、直接感光性レジストに露光パターンを露光させる直接描画装置(DI:Direct Imaging)等が挙げられる。また、感光性レジストとは、フォトリソ法によって、銅箔等の金属箔をエッチングしたり、銅等の金属をめっきすることにより、配線パターンを形成する際に用いるエッチングレジスト又はめっきレジストのことをいう。露光パターンとは、露光データに基づいて、感光性レジストに露光されたパターンをいい、その後の現像によって形成される現像パターンに対応するものである。
現像パターン形成工程(B−2)では、パターン露光によって形成された、実パターン形成に必要な露光パターンを残して、感光性レジストを除去する。ここで、現像パターンとは、露光後の感光性レジストを現像することによって現れるパターンをいう。現像パターン形成装置によって形成することができ、現像パターン形成装置としては、露光パターンが露光された感光性レジストを現像して現像パターンを形成する現像装置が挙げられる。
実パターン形成工程(B−3)では、回路加工を行って実パターンを有する実パターン基板を作製する。ここで、回路加工とは、実パターンを形成することをいい、例えば、サブトラクト法により金属箔をエッチングして導体パターンを形成することが挙げられる。実パターンとは、回路加工を行って実際に形成される導体パターンをいい、実パターン形成装置によって形成することができる。実パターン形成装置とは、現像パターンを形成した基板に対して回路加工を行ない実パターンを形成する装置をいい、エッチング装置が挙げられる。
パターン検査工程(B−4)では、実パターン基板の実パターンから実パターンデータを取得する。ここで、実パターン基板とは、回路加工を行って実際に形成された導体パターン(実パターン)を有する基板をいい、例えば、サブトラクト法により金属箔をエッチングして得られた導体パターンを有する基板が挙げられる。また、実パターンデータとは、光学式外観検査装置(AOI:Automatic Optical Inspection)、測定顕微鏡等を用いて実パターンから得られる仕上りのデータをいう。光学式外観検査装置とは、一般に実パターンの上面(トップ)から反射する光を検出してそのパターンを数値化し、座標とパターン幅やパターン間隙等の数値で表されたデータとするものである。一方、測定顕微鏡とは、本実施の形態においては、実パターンの上面(トップ)と実パターンの底面(ボトム)の両方の線幅を測定してデータ化するのに用いることができるものである。
次に、本実施の形態の配線パターンの形成方法は、元データ又は露光データと実パターンデータとの差分に基づいて、前記元データ又は露光データの補正データを作成する工程(C)を有している。ここで、元データ又は露光データの補正データとは、補正を行なった後の元データ又は露光データ、つまり補正した元データ又は露光データのことをいう。また、図1に示すように、この補正データを作成する工程(C)には、実パターンデータと元データ又は露光データとの差分から差分データを作成する工程(C−1)と、この差分データと差分を生じさせる因子との関係から、差分を生じさせる因子と差分を抑制するための元データの補正量又は露光データの補正量との関係を規定した複数の補正関数を作成する工程(C−2)と、この複数の補正関数を合成した補正関数を作成する工程(C−3)と、合成した補正関数を用いて配線パターンの元データ又は露光データを補正する工程(C−4)を有している。
実パターンデータと元データ又は露光データとの差分から差分データを作成する工程(C−1)では、パターン検査工程(B−4)で得られた実パターンデータと元データ又は露光データとの比較から、差分データを作成する。ここで、実パターンデータと実パターンの元データ又は露光データとの差分とは、具体的には、同一の座標における実パターンデータと実パターンの元データ又は露光データとのパターン間隙、パターン幅等の差異をいう。また、同一の座標とは、元データ(設計データ)における同一の座標であり、同一の座標においてはパターン間隙等は同一の設計値となる。このため、同一の座標におけるパターン間隙等の差異は、配線パターンのうち、同一の設計値を有する個所同士を比較して求めた差異であることを示す。差分データとは、この差分を座標とパターン間隙、パターン幅等で表したデータをいう。差分データは、実パターンデータと実パターンの元データ又は露光データとの差分から、コンピュータを用いて作成することができる。
複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、差分データと前記差分を生じさせる因子との関係から、差分を生じさせる因子と差分を抑制するための元データの補正量又は露光データの補正量との関係を規定した複数の補正関数を作成する。ここで、実パターンデータと元データ又は露光データとの差分を生じさせる因子とは、元データ又は露光データの配線パターン仕様の中で、それが変動することによって、実パターンデータと元データ又は露光データとの差分に変化を生じさせる因子をいう。このような因子として、例えば、実パターンの元データ又は露光データのパターン間隙、パターン幅、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置の何れか又は何れか2以上の組み合せが挙げられる。また、差分を抑制するための元データの補正量又は露光データの補正量としては、例えば、実パターンデータと実パターンの元データ又は露光データとの差分そのものを用いることができる。これは、実パターンデータと実パターンの元データ又は露光データとの差分を、現在の元データ又は露光データに加える又は差し引くといった補正を行えば、実パターンデータが元データ又は露光データの数値に近づくことによるものである。
複数の補正関数を合成した補正関数を作成する工程(C−3)では、複数の補正関数を作成する工程(C−2)で領域毎に作成した複数の補正関数を合成して一つの補正関数を領域毎に作成する。
合成した補正関数を用いて配線パターンの元データ又は露光データを補正する工程(C−4)では、合成した補正関数を用いて、実パターンデータと元データ又は露光データとの差分に変化を生じさせる因子である、パターン間隙、パターン幅等に対応する補正量を算出し、得られた補正量を元データ又は露光データに加えたり、差し引いたりすることで、前記実パターン基板の領域毎に配線パターンの元データ又は露光データを補正する。
本実施の形態の配線基板の製造方法によれば、このように、複数の補正関数を合成することで、基本となる一次補正関数を作成しておき、製造プロセスの変動に対応するため、実パターン基板を作製するタイミングに合わせて、一補正関数よりも少ないデータで二次補正関数を作成する場合でも、測定誤差やイレギュラーな測定値による影響を小さくすることができ、実際の製造プロセスの状況を反映した適切な補正関数を得ることができる。このため、生産数の増加等によっても、生産プロセスの状態が変動し難い、比較的安定な場合に好適である。また、複数の補正関数を、実パターン基板の面内の領域毎に作成する。このため、実パターン基板の面内の位置による実パターンのライン幅等の仕上り値の変動を抑制することが可能になる。したがって、パターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置等の配線パターン仕様による配線パターンのライン幅等の変動に加え、感光性レジスト、現像液、エッチング液等の製造プロセスの状態変化による配線パターンのライン幅の変動に対しても、露光データをより高精度に補正して対応可能とすることにより、微細回路形成時のライン幅精度を向上させることができる。
本発明の第2の実施形態の配線基板の製造方法を説明する。なお、本実施の形態については、主に第1の実施形態と異なる点を説明する。
本実施の形態においては、実施形態1と同様にして、まず、工程(A)、(B)、(C−1)までを行い、実パターンデータと前記元データとの差分から差分データを作成する。
複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、実パターン基板を用いて作成された一次補正関数と、他の実パターン基板を用いて作成された二次補正関数とを領域毎に作成する。その後、この二次補正関数とは別に、さらに他の実パターン基板を用いて作成された他の二次補正関数を領域毎に作成する。
次に、複数の補正関数を合成した補正関数を作成する工程(C−3)で、一次補正関数と二次補正関数を合成した三次補正関数を領域毎に作成する。その後、この三次補正関数と、工程(C−2)でさらに作成された他の二次補正関数を合成して他の三次補正関数を領域毎に作成する。
本実施の形態の配線基板の製造方法によれば、一次補正関数と二次補正関数を合成した三次補正関数に対して、実パターン基板を作製する毎に新たに作成される他の二次補正関数を合成することで、他の三次補正関数を作成する。つまり、元データ又は露光データの補正に用いる三次補正関数が二次補正関数を繰り返し累積したものであるため、製造プロセスの状況が、生産数の累積等によって、特定の方向に向かって変動する傾向がある場合に好適である。したがって、実施形態1と同様の作用・効果を得ることができるとともに、このような場合に、より安定した補正を行うことが可能になる。
本発明の第3の実施形態であるデータ補正装置を説明する。図10に示すように、本実施の形態のデータ補正装置は、コンピュータを用いており、コンピュータは、処理部(プロセッサ)、表示部、入力部、記憶部、通信部、及び、これらの各構成部品を接続するバスを備えている。表示部はコンピュータにおいて実行されるプログラムによって出力される画像を表示する。入力部は入力を受け付けるものであり、例えば、キーボードやマウスである。記憶部は不揮発性メモリや揮発性メモリ、ハードディスク等の情報を格納できるものである。記憶部には、元データ、露光データ、実パターンデータ、差分データ、補正関数、補正データ等のデータと、元データ又は露光データを補正するまでの工程(図1の補正データ作成工程(C))を実行するための補正プログラムが格納される。通信部は、無線通信やUSBケーブル等を用いた有線通信を行う。通信部を介して、元データ、露光データ、実パターンデータ、差分データ等を取得してもよい。補正プログラムが実行されると、処理部(プロセッサ)は元データ又は露光データ補正のための工程(図1の補正データ作成工程(C))を実行する。データ補正装置は、汎用コンピュータである必要はなく、各工程のすべて又は一部を実行するためのハードウェアとこれと協働して動作するソフトウェアによって実現されてもよい。
本実施の形態のデータ補正装置によれば、実施形態1と同様に、パターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置等の配線パターン仕様による配線パターンのライン幅等の変動に加え、感光性レジスト、現像液、エッチング液等の製造プロセスの状態変化による配線パターンのライン幅の変動に対しても、露光データをより高精度に補正して対応可能とすることにより、微細回路形成時のライン幅精度を向上させることができる。
本発明の第4の実施形態であるデータ補正装置を説明する。なお、本実施の形態については、主に第1の実施形態と異なる点を説明する。
本実施の形態のデータ補正装置によれば、実施形態3と同様の作用・効果を得ることができるとともに、元データ又は露光データの補正に用いる三次補正関数が二次補正関数を繰り返し累積したものであるため、製造プロセスの状況が、生産数の累積等によって、特定の方向に向かって変動する傾向がある場合に、より安定した補正を行うことが可能になる。
本発明の第5の実施形態である配線パターン形成システムを説明する。図11に示すように、本実施の形態の配線パターン形成システムは、まず、データ補正装置を有している。データ補正装置としては、実施形態3又は4と同様に、コンピュータを用いており、コンピュータは、処理部(プロセッサ)、表示部、入力部、記憶部、通信部、及び、これらの各構成部品を接続するバスを備えている。
実パターンデータ作成装置としては、光学式外観検査装置(AOI:Automatic Optical Inspection)、測定顕微鏡等が挙げられる。光学式外観検査装置は、実パターンの上面(トップ)から反射する光を検出してそのパターンを数値化し、座標とパターン幅やパターン間隙等の数値で表されたデータとするものである。一方、測定顕微鏡は、実パターンの上面(トップ)又は下面(ボトム)の何れについても、線幅を測定してデータ化するのに用いることができる。
本実施の形態の配線パターン形成システムによれば、実施形態1と同様に、パターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置等の配線パターン仕様による配線パターンのライン幅等の変動に加え、感光性レジスト、現像液、エッチング液等の製造プロセスの状態変化による配線パターンのライン幅の変動に対しても、露光データをより高精度に補正して対応可能とすることにより、微細回路形成時のライン幅精度を向上させることができる。
本発明の第6の実施形態であるデータ補正方法を説明する。本実施の形態のデータ補正方法は、図10に示すデータ補正放置を用いるものであり、図1の(C)補正データ作成工程に示すように、目標とする配線パターンの元データ又はこの元データに基づいて作成された露光データと、前記露光データを用いて形成した実パターン基板から作成した実パターンデータとの差分から差分データを作成する工程(C−1)と、この差分データと前記差分を生じさせる因子との関係から、前記差分を生じさせる因子と前記差分を抑制するための前記元データの補正量又は前記露光データの補正量との関係を規定した複数の補正関数を領域毎に作成する工程(C−2)と、この複数の補正関数を合成した補正関数を領域毎に作成する工程(C−3)と、前記複数の補正関数を合成して作成した補正関数を用いて補正した前記配線パターンの元データ又は露光データの補正データを領域毎に作成する工程(C−4)と、を有する。
本実施の形態の配線パターン形成システムによれば、実施形態1と同様に、パターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置等の配線パターン仕様による配線パターンのライン幅等の変動に加え、感光性レジスト、現像液、エッチング液等の製造プロセスの状態変化による配線パターンのライン幅の変動に対しても、露光データをより高精度に補正して対応可能とすることにより、微細回路形成時のライン幅精度を向上させることができる。
<一次補正関数の作成>
まず、一次補正関数を作成するため、テストパターン1と製品パターン7とを配置した実パターン基板C4cを作製するための基板として、絶縁層の表裏に5μmの銅箔を有した厚さ0.22mm、縦440mm、横510mmのMCL−E−700G(日立化成株式会社製 商品名、「MCL」は登録商標。)の銅張積層板の銅箔上に電気銅めっきで約9μmのめっきを施し、表裏面のそれぞれの面の全体の銅厚を約14μmとしたものを準備した。次に、表裏面の銅箔上に感光性のエッチングレジストを貼り合せ、製品パターン7と図2のテストパターン1を露光し、水平搬送型のエッチング装置を用いてエッチングによる回路形成を行い、図5に示すような実パターン基板C4cを、9枚作製した。図2に示したテストパターンの元データ(設計値)は、パターン幅(パターン3の幅)を100μmで固定し、パターン間隙2を14〜150μmの範囲で24段階に変化させた線状の配線パターンを、表裏面のそれぞれについて、縦方向及び横方向に配置したものであり、この元データに基づいて作成した当初の露光データも元データ(設計値)と同じである。図5は実パターン基板C4cの概要を示したものであり、本実施例では実際には、製品パターン7以外に、縦方向に11個、横方向に11個、全部で121個のテストパターン1を、実パターン基板C4cの表裏面のそれぞれの面内に均等に配置した。
片側補正量(μm)=(パターン間隙の仕上り値(μm)−設計値(μm))/2 …(1)
一次補正関数を用いた製品パターン7の露光データへの補正処理は、例えば、製品パターン7の露光データにおいて、設計値が30μmの個所に対しては、図12の表のパターン間隙の仕上り値が28.5μm(片側補正量が4.3μm)と、仕上り値が33.2μm(片側補正量が5.6μm)の各データから、仕上り値が30μmである場合の片側補正量の値は、これらのデータ同士を結んだ直線上にあると仮定して計算により取得した。このようにして計算で取得したパターン間隙の仕上り値が30μmのときの片側補正量は4.7μmであり、露光データ(ここでは初期の露光データを意味し、元データと同じ。)に対して片側4.7μmずつパターン間隙を狭くする補正処理を行った。つまり、製品パターン7のパターン間隙の設計データ(設計値)が30μmの箇所については、パターン間隙の補正処理後の露光データは20.6μmとなるようにした。また、実パターン基板C4c内に配置された製品パターン(図示しない。)の元データ又は露光データの補正に用いる一次補正関数は、それぞれの製品パターンと位置関係が最も近いテストパターン1を用いて作成した一次補正関数を用いた。
次に、二次補正関数を作成するため、一次補正関数を作製するときと同様の基板を準備し、図5に概略を示すようなテストパターン1と製品パターン7を混在させた実パターン基板C4cを、1枚作製した。テストパターン1は、一次補正関数を作製するときと同じ設計データを用いたものであり、製品パターン7は、パターンの幅/パターン間隙の設計値が30μm/30μmである箇所を有する設計データのものである。図5は実パターン基板C4cの概要を示したものであり、本実施例では実際には、全部で42個のテストパターン1を、実パターン基板C4c内に配置した。なお、実パターン基板C4c内に配置した42個のテストパターン1の実パターン基板C4c内における位置は、一次補正関数を作成するのに用いた実パターン基板C4c内の42ポイントのテストパターン1の位置と対応している。
次に、一次補正関数による補正量と二次補正関数による補正量の全体における一次補正関数による補正量の合成比率(割合)を、0.5、0.7、0.3として、三次補正関数を作成した。図14には、一次補正関数による補正量の合成比率(割合)を0.5とした場合を示す。具体的には、一次補正関数による補正量の合成比率(割合)を0.5とした場合、二次補正関数による補正量の合成比率(割合)は0.5であるため、各パターン間隙毎の片側補正量を、下式(2)によって合成した。
三次補正関数の片側補正量(μm)=一次補正関数の片側補正量(μm)×0.5
+二次補正関数の片側補正量(μm)×0.5 …(2)
ここで、二次補正関数を作成したときの片側補正量のデータは、一次補正関数を作成したときの24段階よりも少ない6段階のパターン間隙についてしか取得していないが、上述したように、一次補正関数を作成したときと同じ24段階についてのデータとなるよう計算により推定した。
三次補正関数を用いた製品パターン7の露光データへの補正処理は、例えば、一次補正関数による補正量と二次補正関数による補正量の全体に対する一次補正関数による補正量の合成比率(割合)を0.5とした場合、製品パターン7の露光データにおいて、設計値が30μmの個所に対しては、図14の表のパターン間隙の仕上り値が26.8μm(片側補正量が3.4μm)と、仕上り値が31.0μm(片側補正量が4.5μm)の各データから、仕上り値が30μmである場合の片側補正量の値は、これらのデータ同士を結んだ直線上にあると仮定して計算により取得した。このようにして計算で取得したパターン間隙の仕上り値が30μmのときの片側補正量は4.2μmであり、露光データ(ここでは補正後の露光データではなく、初期の露光データを意味し、元データと同じ。)に対して片側4.2μmずつパターン間隙を狭くする補正処理を行った。つまり、製品パターン7のパターン間隙の設計データ(設計値)が30μmの箇所については、パターン間隙の補正処理後の露光データは21.6μmとなるようにした。また、実パターン基板C4c内に配置された製品パターン(図示しない。)の元データ又は露光データの補正に用いる三次補正関数は、それぞれの製品パターンと位置関係が最も近いテストパターン1を用いて作成した三次補正関数を用いた。
次に、評価用の実パターン基板を作成するため、上述した二次補正関数を作成したときと同様にして、図5に概略を示すようなテストパターン1と製品パターン7を混在させた実パターン基板C4cを、3枚作製した。なお、製品パターン7の露光データ(ここでは補正後の露光データではなく、初期の露光データを意味し、元データと同じ。)には、上記で作成した三次補正関数を用いて補正処理を施し、テストパターン1の露光データには補正処理を施さない露光データを作成して露光を行った。
上述した二次補正関数を作成したときと同様にして、図5に概略を示すようなテストパターン1と製品パターン7を混在させた実パターン基板C4cを、3枚作製した。なお、製品パターン7の露光データ(ここでは補正後の露光データではなく、初期の露光データを意味し、元データと同じ。)には、上記で作成した一次補正関数のみを用いて補正処理を施し、テストパターン1の露光データには補正処理を施さない露光データを作成して露光を行った。それ以外は、実施例1と同様である。
上述した二次補正関数を作成したときと同様にして、図5に概略を示すようなテストパターン1と製品パターン7を混在させた実パターン基板C4cを、3枚作製した。なお、製品パターン7の露光データ(ここでは補正後の露光データではなく、初期の露光データを意味し、元データと同じ。)には、上記で作成した二次補正関数のみを用いて補正処理を施し、テストパターン1の露光データには補正処理を施さない露光データを作成して露光を行った。それ以外は、実施例1と同様である。
実施例1、比較例1、2で作製した評価用の実パターン基板について、製品パターン7のうち、パターンの幅/パターン間隙の設計値が30μm/30μmである箇所(42ポイント/枚×3枚)に対し、測定顕微鏡を用いて、200倍の倍率でパターン幅を測定し、元データ(設計値)との差分から工程能力を調査した。その結果を、表1に示す。工程能力の右欄に記載した±10μm、±12μmとは、パターンの幅/パターン間隙の設計値(30μm/30μm)対する変動の許容範囲を示し、Cp、Cpkとは、工程能力指数を示す。
実施例1と同様にして、<一次補正関数の作成>及び<一次補正関数を用いた露光データの補正>を行なった。
実施例1と同様にして、<一次補正関数の作成>、<一次補正関数を用いた露光データの補正>、<二次補正関数の作成>、<三次補正関数の作成>、<三次補正関数を用いた露光データの補正>及び<評価用実パターン基板の作成>を行なった。
実施例1、2、比較例3で作製した評価用の実パターン基板について、製品パターン7のうち、パターンの幅/パターン間隙の設計値が30μm/30μmである箇所(121ポイント/枚×3枚)に対し、測定顕微鏡を用いて、200倍の倍率でパターン幅を測定し、元データ(設計値)との差分から工程能力を調査した。その結果を、表2に示す。工程能力の右欄に記載した±10μm、±12μmとは、パターンの幅/パターン間隙の設計値(30μm/30μm)対する変動の許容範囲を示し、Cp、Cpkとは、工程能力指数を示す。
2:パターン間隙
3:パターン
4:実パターン基板
4a:実パターン基板A(テスト基板)
4b:実パターン基板B(テスト基板)
4c:実パターン基板C(製品基板)
5:基材
6:製品パターン領域
7:製品パターン
8:データ補正装置
9:バス
10:配線パターン形成システム
Claims (17)
- 目標とする配線パターンの元データに基づいて露光データを作成する工程(A)と、
この露光データを用いて形成した実パターン基板から、前記実パターン基板に実際に加工された配線パターンを表す実パターンデータを作成する工程(B)と、
前記元データ又は前記露光データと実パターンデータとの差分に基づいて、前記元データ又は前記露光データの補正データを作成する工程(C)と、を有し、
前記補正データを作成する工程(C)が、
前記実パターンデータと前記元データ又は露光データとの差分から差分データを作成する工程(C−1)と、
この差分データと、前記実パターンデータから特定された配線パターンの仕様に関連する前記差分を生じさせる因子との関係から、前記差分を生じさせる因子と差分を抑制するための前記元データの補正量又は前記露光データの補正量との関係を規定した複数の補正関数を作成する工程(C−2)と、
この複数の補正関数を合成した補正関数を作成する工程(C−3)と、
前記合成した補正関数を用いて前記元データ又は前記露光データ中の前記因子に対応する値に対応する補正量を算出し、前記補正量を用いて前記配線パターンの前記元データ又は前記露光データを補正する工程(C−4)と、を有し、
前記補正関数を作成する工程(C−2)では、複数の補正関数を、前記実パターン基板の面内の領域毎に作成し、実パターン基板を用いて作成された一次補正関数と、他の実パターン基板を用いて作成された二次補正関数とを領域毎に作成し、
前記合成した補正関数を作成する工程(C−3)では、前記一次補正関数と二次補正関数を合成した三次補正関数を実パターン基板の領域毎に作成し、
前記元データ又は露光データを補正する工程(C−4)では、前記三次補正関数を用いて、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データを領域毎に補正する、
る配線基板の製造方法。 - 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、複数の補正関数が作成される単位である領域が、前記実パターン基板の面内の中央部よりも端部周辺部に多く配置される請求項1に記載の配線基板の製造方法。
- 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、複数の補正関数が作成される単位である領域の大きさが、前記実パターン基板の面内の中央部よりも端部周辺部で小さく設定される請求項1又は2に記載の配線基板の製造方法。
- 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、複数の補正関数が作成される単位である領域が、実パターン基板の導体厚さに基づいて設定される請求項1から3の何れか1項に記載の配線基板の製造方法。
- 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、前記二次補正関数とは別に、さらに他の実パターン基板を用いて作成された他の二次補正関数を領域毎に作成し、
前記合成した補正関数を作成する工程(C−3)では、前記三次補正関数と前記さらに作成された他の二次補正関数を合成して他の三次補正関数を領域毎に作成する、請求項1に記載の配線基板の製造方法。 - 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、一次補正関数を作成するのに用いた実パターン基板と、二次補正関数を作成するのに用いた他の実パターン基板とが、同一の配線パターンを有する、請求項1に記載の配線基板の製造方法。
- 前記複数の補正関数を作成する工程(C−2)では、前記二次補正関数の後に作成される前記他の二次補正関数が、実パターン基板の製造ロット毎又は実パターン基板毎に作成される、請求項5に記載の配線基板の製造方法。
- 前記実パターンデータと前記元データ又は露光データとの差分を生じさせる因子として、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データのパターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置の何れか又は何れか2以上の組み合せに対応する実パターンデータを用いる請求項1〜7の何れか1項に記載の配線基板の製造方法。
- 配線基板の製造に用いる、配線パターンの元データ又は露光データのデータ補正装置であって、
目標とする配線パターンの元データ又はこの元データに基づいて作成された露光データと、前記露光データを用いて形成した実パターン基板から作成した、前記実パターン基板に実際に加工された配線パターンを表す実パターンデータとの差分から差分データを作成し(C−1)、
この差分データと前記実パターンデータから特定された配線パターンの仕様に関連する前記差分を生じさせる因子との関係から、前記差分を生じさせる因子と前記差分を抑制するための前記元データの補正量又は前記露光データの補正量との関係を規定した複数の補正関数を作成し(C−2)、
この複数の補正関数を合成した補正関数を作成し(C−3)、
前記複数の補正関数を合成して作成した補正関数を用いて前記元データ又は前記露光データ中の前記因子に対応する値に対応する補正量を算出し、前記補正量を用いて前記配線パターンの前記元データ又は前記露光データを補正して補正データを作成し(C−4)、
前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、複数の補正関数を、前記実パターン基板の面内の領域毎に作成し、実パターン基板を用いて作成された一次補正関数と、他の実パターン基板を用いて作成された二次補正関数とを領域毎に作成し、
前記合成した補正関数を作成する際(C−3)には、前記一次補正関数と二次補正関数を合成した三次補正関数を実パターン基板の領域毎に作成し、
前記元データ又は露光データを補正する際(C−4)には、前記三次補正関数を用いて、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データを領域毎に補正する、
データ補正装置。 - 前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、複数の補正関数が作成される単位である領域が、前記実パターン基板の面内の中央部よりも端部周辺部に多く配置される請求項9に記載のデータ補正装置。
- 前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、複数の補正関数が作成される単位である領域の大きさが、前記実パターン基板の面内の中央部よりも端部周辺部で小さく設定される請求項9又は10に記載のデータ補正装置。
- 前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、複数の補正関数が作成される単位である領域が、実パターン基板の導体厚さに基づいて設定される請求項9から11の何れか1項に記載のデータ補正装置。
- 前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、前記二次補正関数とは別に、さらに他の実パターン基板を用いて作成された他の二次補正関数を領域毎に作成し、
前記合成した補正関数を作成する際(C−3)には、前記三次補正関数と前記さらに作成された他の二次補正関数を合成して他の三次補正関数を領域毎に作成する、請求項9に記載のデータ補正装置。 - 前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、一次補正関数を作成するのに用いた実パターン基板と、二次補正関数を作成するのに用いた他の実パターン基板とが、同一の配線パターンを有する、請求項9に記載のデータ補正装置。
- 前記複数の補正関数を作成する際(C−2)には、前記二次補正関数の後に作成される前記他の二次補正関数が、実パターン基板の製造ロット毎又は実パターン基板毎に作成される、請求項13に記載のデータ補正装置。
- 前記実パターンデータと前記元データ又は露光データとの差分を生じさせる因子として、前記実パターン基板の配線パターンの元データ又は露光データのパターン間隙、パターンサイズ、パターン厚さ、パターン位置の何れか又は何れか2以上の組み合せに対応する実パターンデータを用いる請求項9から15の何れか1項に記載のデータ補正装置。
- 請求項9から16の何れか1項に記載のデータ補正装置と、
前記データ補正装置により補正された元データから作成された露光データ又は前記データ補正装置により補正された露光データに基づいて、基板上に配置された感光性レジストに、露光パターンを露光するパターン露光装置と、
前記露光パターンが露光された感光性レジストを現像して現像パターンを形成する現像パターン形成装置と、
前記現像パターンを形成した基板に対して回路加工を行ない実パターンを形成する実パターン形成装置と、
前記実パターンから実パターンデータを作成する実パターンデータ作成装置と、を有する配線パターン形成システム。
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