JPH04288813A - 露光装置及びこれを用いた露光データ処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は露光装置及びこれを用い
た露光データ処理方法に関し、特に、露光装置で露光す
る露光対象物に、規則性のあるパターン群を再度繰り返
す事により構成できる反復フィールドのデータがある場
合の露光装置及びこれを用いた露光データ処理方法に関
する。

【０００２】近年の大規模集積回路（ＬＳＩ）技術にお
いては高密度化が進み、これにより露光データ量が増加
している。このような露光データ量の増大に対して、メ
モリ品種などの繰り返しの効く露光データを有するもの
に対しては、セルの集まりを１つの集合体として繰り返
すことによってデータの圧縮が図られている。ところが
、レチクル作成ともなれば、その集合体の大きさは露光
装置で一度に露光できる露光範囲を超えるために露光用
のステージ移動が起こり、ステージ移動時間及びステー
ジ移動誤差による露光ズレなどの問題が発生する。よっ
て、露光装置における露光データの圧縮と、より良い露
光手順による短時間露光と高精度露光法が望まれている
。

【０００３】

【従来の技術】図１１は従来の露光装置１１０の構成を
示すものであり、露光データ伝送部の構成を示すもので
ある。従来の露光装置１１０は、所定の大きさの基本フ
ィールドを露光可能なステージを移動させることによっ
て、レチクル等の大きな露光対象物を露光するようにし
ており、データ処理された露光データを一時蓄えておく
ディスク媒体等のパターンデータファイル１１１と、パ
ターンデータを配置データ群として記憶するメモリ１１
２と、指定されたグループのパターンをパターンデータ
ファイルから読み出すパターンデータ読出部１１３と、
出力パターンを構成して露光データを出力する出力パタ
ーン構成部１１４とを備えていた。

【０００４】従来の露光装置における露光データ処理方
法では、ステージで１回に露光可能なフィールド単位で
、繰り返しの効くパターン群を一つの集まり（以降グル
ープと呼ぶ）とし、それを繰り返し配置する配置データ
群と、多使用される繰り返しパターンのパターンデータ
群により、データの圧縮を図ってきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術ではデータ圧縮は図れるが、配置データが同じグル
ープを何度も配置することになるため、チップ内でその
グループを露光するためのステージの移動量が大きくな
るという問題がある。これを図１２と図１３とを用いて
説明する。

【０００６】通常の繰り返しの無いデータを、ステージ
の移動によって露光する場合は、露光対象物を１ステー
ジで露光できる領域（基本フィールド）に分割し、図１
２に示すように、ステージ移動をスキャン走査によって
行っていた。一方、図１３（１）　に示すように、繰り
返しの無いデータＣの中に、繰り返しのあるデータ、こ
の図では２種類の繰り返しデータＡ，Ｂ、がある場合に
は、従来は次のようにして露光を行っていた。即ち、露
光しようとする対象物を、まず、繰り返しの無いデータ
Ｃを基本フィールドに分割し、図１３（２）　に示すよ
うに、ステージを基本フィールドＣ１から順に基本フィ
ールドＣ２６まで露光し、次いで、ステージを同じ種類
の繰り返しデータを備えた反復フィールドＡ１から順に
反復フィールドＡ４まで露光し、最後に別の種類の繰り
返しデータを備えた反復フィールドＢ１から順に反復フ
ィールドＢ４まで露光していた。

【０００７】このように、グループが１回のステージ移
動量を超えた場合にはステージ範囲（フィールド）で複
数の領域に分割を行わなければならず、この場合のステ
ージ移動量は非常に大きなものとなる。そして、ステー
ジ移動量が増加すると、ステージ移動待ち時間の増加、
ステージ移動による位置決め誤差の発生などの諸問題に
より良好なパターン露光が行えなくなるという問題があ
る。

【０００８】そこで、本発明は、繰り返しの無いデータ
の中に、繰り返しのあるデータがある場合でも、データ
圧縮とステージ移動量を最少にすることにより、高精度
露光を行うことができる露光装置及びこれを用いた露光
データ処理方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の露光装置の原理構成が図１に示される。本発明は所
定の大きさの基本フィールドを露光可能なステージを移
動させることによって、レチクル等の大きな露光対象物
を露光することが可能な露光装置であって、露光パター
ンデータをファイルするファイル手段と、パターンデー
タを記憶するメモリ手段と、パターンデータを読み出す
読出手段、および出力パターンを構成して露光データを
出力する出力手段とを備える露光装置において、設定さ
れた露光対象物に応じて前記ステージによって露光する
基本フィールドの配置データと露光順序を発生する配置
データ発生手段１と、前記基本フィールドの配置データ
を、各フィールド毎に格納する配置データ格納手段２と
、前記基本フィールドの各配置データの座標と、前記メ
モリ手段に記憶された露光すべきデータに含まれる繰り
返し露光可能な反復フィールドの配置データの座標とを
比較し、前記基本フィールドと反復フィールドの露光順
序を判定する露光順序判定手段３と、露光順序判定手段
の判定結果により、各配置データを露光順にソートする
配置データソート手段４とを備えることを特徴とする。

【００１０】また、露光装置で露光する露光対象物に、
規則性のあるパターン群を再度繰り返す事により構成で
きる反復フィールドのデータがある時の、請求項１に記
載の露光装置を用いた露光データ処理方法は、設定され
た露光対象物に応じて１回で露光できる基本フィールド
の配置データと露光順序を発生する段階と、発生させた
前記基本フィールドの配置データを、各フィールド毎に
格納しておく段階と、前記基本フィールドの各配置デー
タの座標と、前記メモリ手段に記憶された露光すべきデ
ータに含まれる繰り返し露光可能な反復フィールドの配
置データの座標とを比較し、前記基本フィールドの露光
順序の中に反復フィールドの露光順序を組み入れる段階
と、最終的な露光順序に従って、各配置データを露光順
にソートする段階とを備えることを特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明によれば、露光装置で露光する露光対象
物が規則性のあるパターン群を再度繰り返す事により構
成できるデータである時に、露光装置が１回のステージ
移動で露光できる範囲のフィールドを、繰り返し配置し
ないフィールドと繰り返し配置するフィールドを区別す
ることなく、スキャン走査に沿うように移動させるので
、ステージの移動量が最小になり、かつ、移動が可能と
なる。この結果、露光データの圧縮とステージ移動の最
少，連続化によるパターン精度の向上と露光時間の短縮
化が図れる。

【００１２】

【実施例】以下添付図面を用いて本発明の実施例を詳細
に説明する。図２は本発明の露光装置２０の一実施例の
構成を示すものであり、この図には露光データ伝送部分
が示されている。本発明の露光装置も従来と同様に、所
定の大きさの基本フィールドを露光可能なステージを移
動させることによって、レチクル等の大きな露光対象物
を露光するようにしており、データ処理された露光デー
タを一時蓄えておくディスク媒体等のパターンデータフ
ァイル２１と、パターンデータを配置データ群として記
憶するメモリ２２と、指定されたグループのパターンを
パターンデータファイルから読み出すパターンデータ読
出部２３と、出力パターンを構成して露光データを出力
する出力パターン構成部２４の他に、配置データを最適
に並び換える配置変換部３０が設けられている。

【００１３】配置変換部３０には、露光順序を決めるた
めの基本となるフィールド配置データを発生させる基本
フィールド配置データ発生部３１、そのデータを蓄える
メモリ媒体３２、基本フィールド配置データ群に従って
スキャン走査を行うための配置順序番号（以降スキャン
番号と呼ぶ）を配置データ群に付ける配置順序判別部３
３、及び配置データ群をスキャン走査順に並び換える為
の配置データソート部３４がある。

【００１４】以上のように構成された露光装置の動作を
図３、図５及び図８に示すフローチャートを用いて説明
する。ステップ３０１では、データ処理された露光デー
タのパターンデータファイル２１への読み込みを行う。 続くステップ３０２ではファイル２１から配置データ群
をメモリ２２に転送し、ステップ３０３において配置変
換部３０を起動する。そして、ステップ３０４において
、設定されたチップサイズより、基本フィールドを発生
させて露光順序を決定し、決定した露光順序を基本フィ
ールド番号としてメモリ媒体３２に格納する。

【００１５】以上のステップにおいては、まず、図２に
示す基本フィールド配置データ３１で基本となる露光順
序を求めるべく、露光を行うチップに対して１ステージ
領域（フィールド）で碁盤の目状に露光領域を分割して
基本フィールドを作成し、各基本フィールドに露光順序
を示すスキャン番号を付けてメモリ媒体３２に格納して
おく。これを基本フィールド配置データ群と呼び、その
配置を図４の（１）　に示す。なお、この実施例では、
図４（１）　において分割し、スキャン番号を付した基
本フィールド配置データ群に、図４（２）　に示すよう
なグループＡ，Ｂの、２種類の繰り返しのきくパターン
群の集まりが８フィールド分あるものとし、説明のため
に、各グループを反復フィールドと呼び、この反復フィ
ールドにＡ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４の符号を付す。

【００１６】ステップ３０５からステップ３０７におい
ては、メモリ媒体２２に記憶されている配置データ群よ
り前述の反復フィールド（Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４）を
１つずつ読み込み、その反復フィールドが基本フィール
ド配置データ群のどのフィールド内に入るかを求めてス
キャン番号を付けていく作業を行う。即ち、ステップ３
０５では、繰り返し露光データからなる反復フィールド
の１つを、その番号、座標と共に読み込み、ステップ３
０６において、読み込んだ反復フィールドがどの基本フ
ィールドに最も良く含まれるかを決定し、ステップ３０
７では、反復フィールドとこれが含まれる基本フィール
ドのどちらを先に露光するかを、基本フィールドの座標
および露光方向（スキャン方向）と、反復フィールドの
座標より決定してスキャン番号を付す。

【００１７】ステップ３０８ではメモリ媒体２２に記憶
されている反復フィールドが終了したか否かを判定し、
終了していない場合（ＮＯ）はステップ３０５に戻って
次の反復フィールドをその番号、座標と共に読み込んで
ステップ３０５からステップ３０８の手順を繰り返す。 一方、ステップ３０８で反復フィールドが終了したと判
定したときはステップ３０９に進み、ステップ３０７で
決定した反復フィールドと、これが含まれる基本フィー
ルドの露光順序から、露光順序判別部３３で付けたスキ
ャン番号を配置データソート部３４でメモリ媒体２２内
の配置データ群のデータをソートし、各反復フィールド
と、基本フィールドにスキャン番号を付してメモリに格
納してこのルーチンを終了する。これにより、配置デー
タ群は基本の露光順序に近い状態となる。

【００１８】図５は反復フィールドへのスキャン番号の
付与の方法の一例を示すフローチャートである。ステッ
プ５０１では反復フィールドの中心座標の演算を行い、
ステップ５０２において反復フィールドの中心座標が含
まれる基本フィールドを検索する。そして、ステップ５
０３において反復フィールドの中心座標が含まれる基本
フィールドのスキャン番号を反復フィールドのスキャン
番号とする。続くステップ５０４では、反復フィールド
と基本フィールドの中心座標とスキャン方向とから、ど
ちらを先に露光するかを決め、ステップ５０５において
反復フィールドを後に露光するか否かを判定する。そし
て、反復フィールドが後の場合（ＹＥＳ）はステップ５
０６に進み、反復フィールドのスキャン番号に１を加え
てステップ５０８に進む。一方、反復フィールドが先の
場合（ＮＯ）はステップ５０７に進み、基本フィールド
のスキャン番号に１を加えてステップ５０８に進む。ス
テップ５０８では、ステップ５０３で求められたスキャ
ン番号より大きいスキャン番号に対して全て１を加え、
スキャン番号を１つずつずらす。そして、ステップ５０
９でメモリ媒体２２に記憶されている反復フィールドが
終了したか否かを判定し、終了していない場合（ＮＯ）
はステップ５０１に戻って次の反復フィールドに対して
同じ処理を行い、終了した場合はこのルーチンを終了す
る。

【００１９】図６は反復フィールドのスキャン番号の付
け方を説明する図である。この図では点線が基本配置に
よる基本フィールドの境界線を示しており、実線で示す
フィールドが反復フィールドＰ，Ｑ，Ｒであって、対角
線の交点が各反復フィールドの中心点を示す。いま、ス
キャン方向が矢印の方向であったとし、フィールドの境
界に反復フィールドの中心点がある場合は境界線の左下
側にある基本フィールドを優先するというルールを定め
ておけば、反復フィールドＰ，Ｑ，Ｒに付与する基本フ
ィールドの番号はそれぞれＰ：１１，Ｑ：２３，Ｒ：１
４となる。

【００２０】以上のルールを適用して、図４に示すスキ
ャン番号１〜２８の基本フィールドと、Ａ１〜Ａ４，Ｂ
１〜Ｂ４で示した反復フィールドにスキャン番号を付与
したものを図７に示す。なお、図５及び図７に示したス
キャン順序の付与は一例であり、基本フィールドと反復
フィールドのスキャン順序を明確にする方法はこの実施
例の方法に限定されるものではない。

【００２１】図８は以上のようにして決められたスキャ
ン番号を基にした露光動作を示すフローチャートである
。ステップ８０１ではまずスキャン番号の初期値を０に
し、ステップ８０２でスキャン番号に１を加える。そし
て、ステップ８０３ではスキャン番号に対応する反復フ
ィールドまたは基本フィールドの座標からパターンデー
タの開始位置を求め、ステップ８０４ではその開始位置
にステージを移動させる。続くステップ８０５では、露
光するフィールドの１パターンずつを転送し、ステップ
８０６においてパターン座標を求めて露光データを出力
する。そして、ステップ８０７でパターンが終了したか
否かを判定し、終了していない場合はステップ８０５に
戻り、終了した場合はステップ８０８にもどる。ステッ
プ８０８は今回のスキャン番号が最終スキャン番号か否
かを判定し、最終スキャン番号でない場合はステップ８
０２に戻り、最終スキャン番号の場合はこのルーチンを
終了する。

【００２２】図９は、図１３（１）　に示した繰り返し
の無いデータＣの中に、繰り返しのあるデータ、この図
では２種類の繰り返しデータＡ，Ｂ、がある場合の、本
発明の露光装置による露光順序を示すものである。本発
明の露光装置及びこれを用いた露光データ処理方法によ
れば、図７のスキャン番号からも分かるように、露光し
ようとする対象物が、繰り返しの無い基本フィールドＣ
１〜Ｃ２６および繰り返しデータを備えた反復フィール
ドＡ１〜Ａ４、Ｂ１〜Ｂ４に関係なく、ほぼ基本の露光
順序に近い状態で露光される。従って、図１３（２）に
示した従来の露光方法に比べてもステージ移動量が最少
になっていることが分かる。

【００２３】図１０は従来と本発明の露光装置を用いた
露光データ処理方法の違いを説明するための別の露光パ
ターンであり、Ｃ１〜Ｃ４が繰り返しの無いデータ、Ａ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２が繰り返しの有るデータを示す。 従来の露光方法では、Ｃ１→Ｃ２→Ｃ３→Ｃ４→Ａ１→
Ａ２→Ｂ１→Ｂ２のように露光が行われるが、本発明の
露光方法ではＡ１→Ｃ１→Ｃ２→Ａ２→Ｂ２→Ｃ３→Ｃ
４→Ｂ１のように露光が行われ、ステージの移動量は従
来に比べて遥かに少ないことが分かる。

【００２４】なお、前述の実施例では、左から右、右か
ら左へとＸ方向への走査を例に挙げているが、露光装置
の性能上、Ｙ方向への走査が必要な時にはＹ方向にＸ方
向と同様な作業を行えば良い。また、順序決めの際に単
にその座標だけで判断しているが、次の座標やその次の
座標を考慮して順序決めすれば、より良いステージ移動
が可能となる。更に、フィールドの配置データを単に順
序決めするだけでなく、その下のパターンデータ群を発
生する順（露光順序が早いものの順）に用意しておけば
、露光する際に素直にデータを読み込む事ができ、その
フィールドが後で使われる事が分かれば、露光中に格納
・保存の作業を済ませておく事も可能となる。

【００２５】また、フィールド以外にも、露光装置には
フィールドの下に電磁偏向で露光する範囲（以降サブフ
ィールドと呼ぶ）があり、これについてもフィールドと
同じ方法で同様な効果が得られ、フィールドとサブフィ
ールドの両方に対して本発明を利用すれば、更なる効果
が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば繰
り返しパターン群を配置するデータに対し発生したフィ
ールドを基本フィールドと合わせ、フィールドの露光順
序を基本ステージ移動に近づけるように露光順序を決め
るという作業により、露光データ量の圧縮はもとよりス
テージ移動量の減少という効果があり、これにより露光
装置内部でのステージ移動待ち時間の短縮化、移動量減
少によるパターン露光精度の向上が図れ、これによる半
導体素子の品質向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の露光装置の構成を示す原理構成図であ
る。

【図２】本発明の露光装置の一実施例の構成を示す構成
図である。

【図３】本発明の露光装置の露光順序の決定手順を示す
フローチャートである。

【図４】スキャン番号の割り当てとその中の反復フィー
ルドの位置を示す図である。

【図５】反復フィールドへのスキャン番号付与の一例を
示すフローチャートである。

【図６】反復フィールドのスキャン番号の付け方を説明
する説明図である。

【図７】図５の手順により図４（２）　のフィールドに
付されたスキャン番号を示す図である。

【図８】露光手順を示すフローチャートである。

【図９】本発明の方法による露光順序を示す図である。

【図１０】本発明と従来の露光順序の比較を説明する図
である。

【図１１】従来の露光装置の構成図である。

【図１２】従来の基本フィールドのみの露光順序を示す
図である。

【図１３】従来の繰り返しパターンを含む露光パターン
の露光順序を示す図である。

【符号の説明】

２０…本発明の露光装置 ２１…パターンデータファイル ２２…メモリ ２３…パターンデータ読出部 ３０…配置変換部 ３１…基本フィールド配置データ発生部３２…メモリ媒
体 ３３…露光順序判別部 ３４…配置データソート部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　所定の大きさの基本フィールドを露光
   可能なステージを移動させることによって、レチクル等
   の大きな露光対象物を露光することが可能な露光装置で
   あって、露光パターンデータをファイルするファイル手
   段と、パターンデータを記憶するメモリ手段と、パター
   ンデータを読み出す読出手段、および出力パターンを構
   成して露光データを出力する出力手段とを備える露光装
   置に配置変換手段（５）を設け、この配置変換手段（５
   ）を、設定された露光対象物に応じて前記ステージによ
   って露光する基本フィールドの配置データと露光順序を
   発生する配置データ発生手段（１）と、前記基本フィー
   ルドの配置データを、各フィールド毎に格納する配置デ
   ータ格納手段（２）と、前記基本フィールドの各配置デ
   ータの座標と、前記メモリ手段に記憶された露光すべき
   データに含まれる繰り返し露光可能な反復フィールドの
   配置データの座標とを比較し、前記基本フィールドと反
   復フィールドの露光順序を判定する露光順序判定手段（
   ３）と、露光順序判定手段の判定結果により、各配置デ
   ータを露光順にソートする配置データソート手段（４）
   と、から構成したことを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】　　露光装置で露光する露光対象物に、規
   則性のあるパターン群を再度繰り返す事により構成でき
   る反復フィールドのデータがある時の、請求項１に記載
   の露光装置を用いた露光データ処理方法であって、設定
   された露光対象物に応じて１回で露光できる基本フィー
   ルドの配置データと露光順序を発生する段階と、発生さ
   せた前記基本フィールドの配置データを、各フィールド
   毎に格納しておく段階と、前記基本フィールドの各配置
   データの座標と、前記メモリ手段に記憶された露光すべ
   きデータに含まれる繰り返し露光可能な反復フィールド
   の配置データの座標とを比較し、前記基本フィールドの
   露光順序の中に反復フィールドの露光順序を組み入れる
   段階と、最終的な露光順序に従って、各配置データを露
   光順にソートする段階と、を備え、露光装置のステージ
   移動量を最少にし、かつ連続した移動を可能とすること
   を特徴とする露光装置を用いた露光データ処理方法。