KR20030011626A - 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법 - Google Patents

마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법 Download PDF

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하마모토타케시
토노오카요우지
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닛뽄덴끼 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 다각형의 패턴을 사각형으로 분할하여 전자빔 리소그라피를 행하는 전자빔 노광용 마스크의 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법을 제공하기 위한 것으로서, 반도체 장치에 있어서 특히 형상 정밀도가 요구되는 영역에 대응하는 마스크 리소그라피 데이터로부터 미소 도형을 제거하여, 상기 영역에 대응하는 마스크의 패턴의 형상 정밀도를 향상시킬 수 있는 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법을 제공한다. 마스크에 형성할 예정의 패턴(1)을 사각형으로 분할하고 상기 패턴(1)으로부터 선택 영역(7)을 선택하고, 선택 영역(7) 내에 미소 도형이 있는 경우에는 선택 영역(7)을 복수의 사각형(8 내지 10)으로 재분할한다. 선택 영역(7)은 트랜지스터의 게이트 전극, 콘택트 또는 비어가 형성되는 영역으로 한다.

Description

마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법{MASK LITHOGRAPHY DATA GENERATION METHOD}
본 발명은 반도체 장치의 제조에 사용하는 전자빔 노광용 마스크를 제조하기 위한 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법에 관한 것으로서, 특히, 벡터형의 전자빔 노광 장치에 의해 리소그라피를 행하기 위한 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조공정에 있어서, 도전성 또는 절연성의 박막을 소정의 형상으로 패턴화하여 반도체 장치의 구성 요소를 형성하는 공정은 가공하고자 하는 박막을 성막하고 상기 박막상에 레지스트를 성막하고 상기 레지스트를 소정의 패턴이 형성된 마스크에 의해 EB(Electron beam: 전자빔) 리소그라피(웨이퍼 리소그라피)함으로써 선택적으로 노광하고, 그 후 상기 레지스트를 현상함으로써 상기 레지스트를 선택적으로 제거하여 레지스트 패턴을 형성하고 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 박막을 에칭 등의 수단에 의해 선택적으로 제거함으로써 이루어진다.
전술한 웨이퍼 리소그라피에 사용되는 마스크 역시 EB 리소그라피(마스크 리소그라피)에 의해 제조된다. 구체적으로, 마스크 소재상에 레지스트를 형성하고 상기 레지스트에 대하여 전자빔에 의해 패턴을 리소그라피하고, 그 후 상기 레지스트를 현상함으로써 상기 레지스트의 일부를 제거하여 패턴을 형성하고, 상기 패턴을 형성된 레지스트를 마스크로 하여 에칭 등의 수단에 의해 상기 마스크 소재를 선택적으로 제거함으로써 소정의 패턴이 형성된 마스크를 제조한다.
근래에, 반도체 장치의 고집적화에 따라 웨이퍼상에 형성되는 패턴의 미세화가 진전되고 있다. 예를 들면, 종래, 0.18/㎛이던 패턴의 최소 치수가 0.10㎛이 되고 있다. 상기와 같은 이유 때문에 EB 리소그라피에 사용하는 마스크도 미세화가 요구되고 있다.
그러나, EB 리소그라피에 사용하는 마스크를 미세화 하면 근접 효과에 의해 레지스트 패턴의 형상 정밀도가 저하된다는 문제점이 있다. 도 1의 a는 종래의 EB 리소그라피(웨이퍼 리소그라피)에 사용하는 마스크의 형상의 한 예를 도시한 평면도이며, 도 1(b)는 상기 마스크에 의해 형성되는 레지스트 패턴의 형상을 도시한 평면도이다. 또한, 도 2는 보정 후의 마스크의 형상을 도시한 평면도이다. 도 1의 a에 도시한 바와 같이, 마스크(61)에 개구부(62)를 마련하고 개구부(62)의 폭(A)을 예를 들면 400nm로 하고 개구부(62)에 근접하는 위치에 다른 개구부(63)를 마련하는 경우에 상기 마스크(61)를 사용하여 웨이퍼상에 예를 들면 투영 배율을 (1/4)배로 하여 리소그라피를 행하고 레지스트 패턴을 형성하면 개구부(62)에 대응하는 레지스트 패턴(64)의 형상은 도 1의 b에 도시한 바와 같이, 개구부(62)의 형상의 유사 형상(62a)로는 되지 않고, 예를 들면, 상기 유사 형상(62a)보다 가늘게 된다.
상기와 같은 이유 때문에, 종래 기술의 도 2에 도시한 바와 같이, 마스크(61)에 형성하는 개구부(62)의 형상을 미리 개구부(62b)와 같이 보정하여 둔다. 개구부(62b)의 형상은 원래의 개구부(62)에 보정부(62c)를 부가한 형상이다. 개구부(62) 폭은 예를 들면 400nm이며 보정부(62c)의 폭은 예를 들면 20nm이다. 상기 마스크(61)를 사용하여 (1/4)배의 투영 배율로 리소그라피를 행하면 웨이퍼상에 형성되는 레지스트 패턴에 있어서, 개구부(62)에 대응하는 영역의 폭은 100nm가 되고 보정부(62c)에 대응하는 영역의 폭은 5nm가 된다.
EB 노광 장치는 전자빔을 주사하여 리소그라피하는 라스터형 EB 노광 장치와, 패턴을 사각형으로 분할하고 상기 사각형마다 전자빔을 숏하여 리소그라피하는 벡터형 EB 노광 장치가 있다. 상기 중에서 벡터형 EB 노광 장치쪽이 보다 고정밀도인 리소그라피가 가능하기 때문에 마스크 소재에 미세한 패턴을 형성하여 마스크를 형성할 때는 벡터형 EB 노광 장치가 사용된다. 벡터형 EB 노광 장치를 사용하여 마스크를 제조하기 위해서는 미리 마스크에 형성하는 패턴을 사각형으로 분할한 마스크 리소그라피 데이터를 생성하여야 한다. 상기 마스크 리소그라피 데이터에 의거하여 마스크 소재에 대하여 EB 리소그라피(마스크 리소그라피)함으로써 마스크를 제조한다.
도 3의 a 및 b는 개구부(62b)의 분할 방법을 도시한 도면이다. 개구부(62b)가 형성된 마스크(61)(도 2를 참조)에 의해 EB 리소그라피를 행하는 경우에 개구부(62b)를 사각형으로 분할하여 전자빔을 숏한다. 개구부(62b)의 분할 방법은 예를 들면, 도 3의 a에 도시한 바와 같이 개구부(62)와 보정부(62c)로서 분할하는 방법이 있다. 그러나, 보정부(62c)의 폭이 가늘면 EB 리소그라피의 폭 정밀도가 저하된다는 문제점이 있다.
도 4의 a 및 b는 횡축에는 분할된 사각형에 있어서의 폭방향의 위치를 나타내고, 종축에 EB 출력을 나타내어 분할된 사각형의 폭이 EB 출력 특성에 미치는 영향을 도시한 그래프도로서, 도 4의 a는 사각형의 폭(X)이 넓은 경우를 도시하고, 도 4의 b는 사각형의 폭(X)이 좁은 경우를 도시한다. 도 4의 a에 도시한 바와 같이 사각형의 폭(X)이 넓은 경우에, 예를 들면 웨이퍼상에서 25nm 이상인 경우에는 폭방향에 걸쳐서 거의 균일한 EB 출력이 얻어진다. 이에 대하여 도 4의 b에 도시한 바와 같이, 사각형의 폭(X)이 좁은 경우, 예를 들면 웨이퍼상에서 25nm 미만인 경우에는 상기 사각형의 단부에서의 EB 출력이 저하되고 상기 사각형의 중앙부에서의 EB 출력도 저하된다. 즉, EB 출력 특성이 저하된다. 상기와 같은 이유 때문에, EB 노광의 폭 정밀도가 저하되고 그에 따라 마스크 패턴의 형상 정밀도가 저하되고 그 결과 반도체 장치의 형상 정밀도가 저하된다.
전술한 이유에 기인하여, 도 3의 a에 도시한 바와 같이 개구부(62b)를 폭이 좁은 도형(이하, 미소 도형이라 한다)이 형성되지 않도록 분할하여 전자빔을 숏하는 것이 필요하게 된다. 도 3의 b에 도시한 바와 같이 개구부(62b)를 사각형(68a,68b, 68c)으로 분할하면 미소 도형이 발생하지 않기 때문에 EB 출력 특성이 저하되지 않는다. 종래, 이와 같이 마스크의 패턴을 미소 도형이 발생하지 않도록 분할하고 리소그라피 데이터를 생성하는 방법이 실시된다.
도 5는 종래의 마스크 리소그라피 데이터 생성 장치 및 마스크 리소그라피 데이터 생성 방법을 도시한 도면이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 종래의 마스크 리소그라피 데이터 생성 장치는 사각형 분할 처리부(52), 미소 도형 제거 처리부(53) 및 마스크 리소그라피 데이터 변환부(55)를 구비하고 있다. 이하, 종래의 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법에 관해 설명한다.
먼저, 레이아웃 데이터(51)를 생성한다. 레이아웃 데이터(51)는 예를 들면 도 2에 도시한 개구부(62b)의 형상을 나타내는 2차원 좌표 데이터이다. 다음에, 레이아웃 데이터(51)를 사각형 분할 처리부(52)에 입력하고, 레이아웃 데이터(51)의 사각형 분할 처리를 실행한다. 이로써, 상기 개구부(62b)에 대응하는 패턴이 예를 들면 도 3의 a에 도시한 바와 같이 복수의 사각형, 즉, 개구부(62) 및 보정부(62c)로 분할된다. 이 경우에, 보정부(62c)에 대응하는 사각형은 폭이 좁고 미소 도형으로 된다.
다음에, 사각형 분할 처리 이후의 레이아웃 데이터를 미소 도형 제거 처리부(53)에 입력한다. 이로써, 도 3의 a에 도시한 바와 같이 사각형 분할한 패턴을 도 3의 b에 도시한 바와 같이 사각형으로 재분할하여 미소 도형(보정부(62c)에 상당)을 제거하고 미소 도형 제거 데이터(54)를 생성한다. 그 후, 미소 도형 제거 데이터(54)를 마스크 리소그라피 데이터 변환부(55)에 입력하고 미소 도형 제거 데이터(54)의 포맷을 마스크 리소그라피장치(도시하지 않음)가 인식할 수 있는 포맷으로 변환하고 마스크 리소그라피 데이터(56)를 생성한다. 그리고, 상기 마스크 리소그라피 데이터(56)를 마스크 리소그라피장치에 입력하고 상기 마스크 리소그라피 데이터(56)에 의거하여 전자빔에 의한 리소그라피를 행하고 마스크를 제조한다.
그러나, 종래의 기술에는 이하와 같은 문제점이 있다. 도 6의 a는 웨이퍼상에 형성하는 레지스트 패턴의 형상을 도사한 도면으로서, 도 6읠 b는 상기 레지스트 패턴을 형성하기 위한 마스크의 개구부의 형상을 도사한 도면이다. 도 6의 a에 도시한 바와 같이, 웨이퍼상에 형성하는 레지스트 패턴(65)의 형상은 L자형이다. 또한, 레지스트 패턴(65)의 부분(65a)은 예를 들면, 반도체 장치의 게이트 전극에 대응하는 영역이다. 또한, 레지스트 패턴(65)에 근접하는 위치에는 별도의 레지스트 패턴(66 및 67)이 형성되어 있다. 상기 레지스트 패턴(65)을 형성하기 위해서 마스크에 형성하는 패턴(41)의 형상은 도 6의 b에 도시한 바와 같이 레지스트 패턴(65)의 상사형인 L자형(69)에 근접 효과를 보정하기 위한 보정부(70 및 71)을 결합한 형상이 된다.
도 7의 a 및 b는 마스크의 패턴을 도시한 도면으로서 도 7의 a는 사각형 분할 전의 패턴을 도시하고 도 7의 b는 사각형 분할 후의 패턴을 도시한다. 도 6의 b에 도시한 패턴(41)으로부터 도 5에 도시한 종래의 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법을 이하에 설명한다.
먼저, 레이아웃 데이터(51)를 생성한다. 레이아웃 데이터(51)는 패턴(41)의 형상을 나타내는 2차원 좌표 데이터이다. 다음에, 레이아웃 데이터(51)를 사각형분할 처리부(52)에 입력한다. 이로써, 도 7의 b에 도시한 바와 같이, 패턴(41)이 사각형(43 내지 46)으로 분할된다. 상기 경우에, 사각형(43 및 44)이 미소 도형으로 된다.
다음에, 상기 사각형 2차원 좌표 후의 레이아웃 데이터를 미소 도형 제거 처리부(53)에 입력한다. 그러나, 패턴(41)은 미소 코너부(42)를 포함하기 때문에 패턴(41)을 어떻게 사각형으로 분할하더라도 반드시 미소 도형이 발생하여 미소 도형 제거 처리부(53)에서 미소 도형을 제거할 수가 없다. 상기와 같은 이유 때문에, 마스크 리소그라피 데이터(56)에도 미소 도형인 사각형(43 및 44)이 남아서 상기 마스크 리소그라피 데이터(56)를 사용하여 리소그라피를 행하면 EB 출력 특성이 악화된다. 그 결과, 리소그라피의 정밀도가 저하되고 마스크에 형성하는 패턴의 형상 정밀도가 저하된다. 그 결과, 웨이퍼상에 형성하는 레지스트 패턴(65)(도 6의 a를 참조)의 형상 정밀도가 저하된다. 이로써, 예를 들면, 레지스트 패턴(65)의 부분(65a)은 반도체 장치에 있어서의 트랜지스터의 게이트 전극에 대응하는 영역이기 때문에 상기 게이트 전극의 형상 정밀도가 저하되게 된다. 그 결과, 상기 트랜지스터의 동작속도 등의 특성이 악화된다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 다각형의 패턴을 사각형으로 분할하여 전자빔 리소그라피를 행하는 전자빔 노광용 마스크의 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법에 있어서, 반도체 장치에 있어서 특히 형상 정밀도가 요구되는 영역에 대응하는 마스크 리소그라피 데이터로부터 미소 도형을 제거하고, 상기 영역에 대응하는 마스크의 패턴의 형상 정밀도를 향상시킬 수 있는 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법은 다각형의 패턴을 사각형으로 분할하여 전자빔 리소그라피를 행하는 전자빔 노광용 마스크의 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법에 있어서, 상기 패턴의 일부로서 형상 정밀도가 필요한 영역을 선택 영역으로 하는 동시에 잔부로서 상기 선택 영역보다 형상 정밀도가 낮아도 좋은 영역을 비선택 영역으로 하여 상기 패턴의 형상을 나타내는 레이아웃 데이터를 선택 영역 데이터와 비선택 영역 데이터로 분할하는 공정과, 상기 선택 영역을 최단의 변의 길이가 기준치 이상인 복수의 사각형으로 분할하고 상기 선택 영역 데이터를 복수의 사각형 데이터로 분할하는 공정과, 상기 복수의 사각형 데이터로 분할된 선택 영역 데이터와 비선택 영역 데이터를 재통합하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 마스크에 형성하는 패턴을 선택 영역과 비선택 영역으로 분할하고, 상기 선택 영역을 최단의 변의 길이가 기준치 이상인 복수의 사각형으로 분할함으로써, 패턴 전체에 관해서는 미소 도형의 제거를 할 수 없는 경우에도 상기 선택 영역에서는 미소 도형을 제거할 수 있다. 그 때문에, 반도체 장치에 있어서 특히 형상 정밀도가 요구되는 영역, 예를 들면, 트랜지스터의 게이트 전극, 콘택트 및 비어 등이 형성되는 영역을 선택 영역으로 함으로써 이들 영역의 형상 정밀도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법은 상기 재통합된 레이아웃 데이터를 마스크 리소그라피 데이터로 변환하는 공정을 포함하면 양호하다. 이로써, 레이아웃 데이터를 마스크 리소그라피장치가 인식 가능한 데이터로 변환될 수가 있다.
또한, 상기 선택 영역을 최단의 변의 길이가 기준치 이상인 복수의 사각형으로 분할하고 상기 선택 영역 데이터를 복수의 사각형 데이터로 분할하는 공정은 상기 선택 영역의 각 정점을 잇는 선에 의해 상기 선택 영역을 복수의 사각형으로 분할하고 상기 선택 영역 데이터를 복수의 사각형 데이터로 분할하는 공정과, 상기 복수의 사각형 데이터의 일부 또는 전부를 서로 통합시켜 하나 또는 복수의 더욱 큰 사각형 데이터를 생성하는 공정과, 상기 더욱 큰 사각형 데이터가 나타내는 사각형에 있어서의 최단의 변의 길이가 기준치 이상인지의 여부를 평가하는 공정을 포함하며, 상기 최단의 변의 길이가 상기 기준치 미만인 경우에는 상기 선택 영역 데이터를 복수의 사각형 데이터로 분할하는 공정과, 상기 더욱 큰 사각형 데이터를 생성하는 공정과, 상기 최단의 변의 길이가 기준치 이상 인지의 여부를 평가하는 공정을 재차 실시하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 다각형의 패턴을 사각형으로 분할하여 전자빔 리소그라피를 행하는 전자빔 노광용 마스크의 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법에 있어서, 반도체 장치에 있어서 특히 형상 정밀도가 요구되는 영역에 대응하는 마스크 리소그라피 데이터로부터 미소 도형을 제거하고, 상기 영역에 대응하는 마스크 패턴의 형상 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1의 a는 종래의 EB 리소그라피에 사용하는 마스크의 형상을 도시한 평면도이며, 도 1의 b는 상기 마스크에 의해 형성되는 패턴의 형상을 도시한 평면도.
도 2는 보정 후의 마스크의 형상을 도시한 평면도.
도 3의 a 및 b는 개구부(62b)의 분할 방법을 도시한 도면.
도 4의 a 및 b는 횡축에 분할된 사각형에 있어서의 폭방향의 위치를 나타내고, 종축에 EB 출력을 나타내어 분할된 사각형의 폭이 EB 출력 특성에 미치는 영향을 도시한 그래프도로서, 도 4의 a는 사각형의 폭(X)이 넓은 경우를 도시하고 도 4의 b는 사각형의 폭(X)이 좁은 경우를 도시한 도면.
도 5는 종래의 마스크 리소그라피 데이터 생성 장치 및 마스크 리소그라피 데이터 생성 방법을 도시한 도면.
도 6의 a는 웨이퍼상에 형성하는 레지스트 패턴의 형상을 나타내는 도면이고, 도 6의 b는 상기 레지스트 패턴을 형성하기 위한 마스크의 개구부의 형상을 도시한 도면.
도 7의 a 및 b는 마스크의 패턴을 도시한 도면으로서, 도 7의 a는 사각형 분할 전의 패턴을 도시하는 도면이고, 도 7의 b는 사각형 분할 후의 패턴을 도시한도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 있어서의 마스크 리소그라피 데이터 생성 장치 및 마스크 리소그라피 데이터 생성 방법을 도시한 도면.
도 9는 본 실시예에 관한 마스크 리소그라피 데이터 생성 방법을 도시한 플로우 차트도.
도 10의 a 내지 c는 마스크의 패턴을 도시한 도면으로서, 도 10의 a는 사각형 분할 전의 패턴을 도시하는 도면이고, 도 10의 b는 사각형 분할 후의 패턴을 도시하는 도면이고, 도 10이 c는 미소 도형 제거처리 후의 패턴을 도시한 도면.
이하, 본 발명의 실시예에 관해 첨부의 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 8은 본 실시예의 마스크 리소그라피 데이터 생성 장치 및 생성 방법을 도시한 도면이다. 또한, 도 9는 본 실시예에 관한 마스크 리소그라피 데이터 생성 방법을 도시한 플로우 차트이다. 또한, 도 10의 a 내지 c는 마스크의 패턴을 도시한 도면으로서, 도 10의 a는 사각형 분할 전의 패턴을 도시하고, 도 10의 b는 사각형 분할 후의 패턴을 도시하고, 도 10의 c는 미소 도형 제거처리 후의 패턴을 도시한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 마스크 리소그라피 데이터 생성 장치(20)는 사각형 분할 처리부(22), 선택된 영역을 지정하는 추출 처리부(23), 미소 도형 제거 처리부(26), 선택 영역 머지(merge) 처리부(27) 및 마스크 리소그라피 데이터 변환부(29)를 포함한다.
사각형 분할 처리부(22)는 형성될 패턴(1 ; 도 10의 a를 참조))에 대해 레이아웃 데이터(21)의 입력을 수신하고 복수의 사각형으로 분할하고 상기 사각형을 추울 처리부(23)에 출력한다.
상기 추출 처리부(23)는 패턴(1)의 일부인 영역을 선택 영역(7)으로서 선택하고 사각형 분할 처리부(22)의 출력 데이터를 선택 데이터(25)와 비선택 데이터(24)로 분할한다.
미소 도형 제거 처리부(26)는 선택 영역(7)에서 미소 도형이 존재하는지 여부를 판정하고, 존재하는 경우에는 미소 도형과 상기 미소 도형에 직접 또는 다른 사각형을 사이에 두고 접촉하는 사각형을 통합하여 단일 형상으로 취급하고 상기 단일 형상의 정점을 연결하는 직선을 사용하여 사각형으로 재분할하고 상기 재분할에 의해 생성된 복수의 사각형의 일부 또는 전부를 통합하여 더욱 큰 통합 사각형을 형성한다.
선택 영역 머지 처리부(27)는 선택 데이터(25)와 비선택 데이터(24)를 통합하여 미소 도형 제거 데이터(28)를 생성하고, 상기 미소 도형 제거 데이터(28)를 마스크 리소그라피 데이터 변환부(29)에 출력한다.
상기 마스크 리소그라피 데이터 변환부(29)는 미소 도형 제거 데이터(28)를 마스크 리소그라피 장치(도시하지 않음)에 의해 인식될 수 있는 포맷으로 변환하여 마스크 리소그라피 데이터(30)를 생성한다.
이하, 본 실시예의 마스크 리소그라피 데이터의 생성 장치(20)의 동작, 즉, 본 실시예의 마스크 리소그라피 데이터 생성 방법이 기술된다.
먼저, 레이아웃 데이터(21 ; 도 8을 참조)를 생성한다. 레이아웃 데이터(21)는 도 10의 a에 도시한 패턴(1)의 형상을 나타내는 2차원 좌표 데이터이다. 패턴(1)은 EB 리소그라피에 사용하는 마스크에 형성할 예정의 패턴이다. 또한, 패턴(1)의 형상은 도 7의 a에 도시한 패턴(41)의 형상과 동일한 것으로서 미소 코너부(2)를 갖고 있다.
다음에, 도 9의 스텝 S1에 도시한 바와 같이, 레이아웃 데이터(21)를 사각형 분할 처리부(22)에 입력한다. 다음에, 도 9의 스텝 S2 및 도 10의 b에 도시한 바와 같이, 사각형 분할 처리부(22)에서 패턴(1)을 사각형(3 내지 6)으로 분할한다. 이때, 사각형(3 및 4)은 폭이 좁은 미소 도형으로 된다.
다음에, 도 9의 스텝 S3 및 도 10의 c에 도시한 바와 같이, 선택 영역 지정도형에 의한 추출 처리부(23)에서, 패턴(1)의 일부의 영역을 선택하여 선택 영역(7)으로 한다. 이로써, 레이아웃 데이터(21)를 선택 영역(7)에 대응하는 선택 데이터(25)와, 선택 영역(7) 밖의 영역에 대응하는 비선택 데이터(24)로 분할한다. 선택 영역(7)은 반도체 장치에 있어서 특히 형상 정밀도가 요구되는 영역으로서 예를 들면, 트랜지스터의 게이트 전극이다. 또한, 이러한 영역은 반도체 장치의 설계 데이터, 예를 들면, 필드 공정에서의 레이아웃 데이터 등을 참조하여 선택한다.
다음에, 도 9의 스텝 S4에 도시한 바와 같이, 미소 도형 제거 처리부(26)에서, 선택 영역(7) 내에 미소 도형이 있는지의 여부를 판단한다. 이때, 선택 영역(7) 내에 있는 사각형의 변의 길이를 측정하고 적어도 1변의 길이가 기준치 미만인 사각형을 미소 도형으로 취급한다. 상기 기준치는 사용하는 EB 노광 장치에 따라 다르지만, 예를 들면, 100nm이다. 또한, 투영 배율이 (1/4)배인 경우에 마스크에 있어서의 100nm의 길이는 웨이퍼상에서 25nm의 길이가 된다.
선택 영역(7) 내에 미소 도형이 없는 경우는 이후의 스텝 S5 내지 S7은 생략되고 스텝 S8로 진행한다. 한편, 선택 영역(7) 내에 미소 도형이 있는 경우는 도 9에 스텝 S5에 도시한 바와 같이, 상기 미소 도형에 직접 또는 다른 사각형을 사이에 두고 접촉하고 있는 사각형을 통합하여 하나의 도형으로서 인식한다. 본 실시예에 있어서는 도 10의 b 및 c에 도시한 바와 같이, 선택 영역(7) 내에 미소 도형인 사각형(3 및 4)이 존재하기 때문에 선택 영역(7) 내에서 사각형(3 및 4), 및 사각형(4)에 접촉하고 있는 사각형(5)을 통합하여 하나의 다각형(7a)으로 한다. 또한, 이로써, 패턴(1(에 있어서의 선택 영역(7) 밖의 영역은 사각형(11 내지 13)으로 분할된다. 또한, 스텝 S4 내지 S7은 미소 도형 제거 처리부(26)에서 행하여진다.
다음에, 도 9의 스텝 S6에 도시한 바와 같이, 다각형(7a)의 각 정점을 잇는 직선에 의해 다각형(7a)를 복수의 사각형으로 재분할한다. 그 후, 도 9의 스텝 S7에 도시한 바와 같이, 상기 재분할된 복수의 사각형의 일부 또는 전부를 통합하여 더욱 큰 통합 사각형을 형성한다. 이때, 통합 사각형에 있어서의 최단의 변의 길이가 가급적 길게 되도록 상기 복수의 사각형을 통합한다. 본 실시예에 있어서는 도 10(c)에 도시한 바와 같이, 선택 영역(7) 내에서 통합 사각형(8 내지 10)을 형성한다.
다음에, 도 9의 스텝 S4로 되돌아가 선택 영역(7) 내에 미소 도형이 있는지의 여부를 판단한다. 선택 영역(7) 내에 미소 도형이 있는 경우는 전술한 스텝 S5 내지 S7 및 S4를 재차 실행한다. 한편, 선택 영역(7) 내에 미소 도형이 없는 경우는 도 9의 스텝 S8에 도시한 바와 같이, 선택 데이터(25) 및 비선택 데이터(24)를 선택 영역 머지 처리부(27)에 입력한다. 그리고, 선택 영역 머지 처리부(27)에서 선택 데이터(25)와 비선택 데이터(24)를 통합(머지(merge))하고 미소 도형 제거 데이터(28)를 생성한다. 이로써, 선택 영역(7) 내의 도형, 즉, 통합 사각형(8 내지 10)과, 선택 영역(7) 밖의 도형, 즉, 사각형(11 내지 13)이 통합되어 하나의 도형으로서 인식된다.
다음에, 도 9의 스텝 S9에 도시한 바와 같이, 미소 도형 제거 데이터(28)를 마스크 리소그라피 데이터 변환부(29)에 입력한다. 이로써, 미소 도형 제거 데이터(28)를 마스크 리소그라피 장치(도시하지 않음)가 인식 가능한 포맷의 데이터로 변환하고 마스크 리소그라피 데이터(30)를 생성한다. 다음에, 도 9의 스텝 S10에 도시한 바와 같이, 상기 마스크 리소그라피 데이터(30)를 마스크 리소그라피장치에 출력한다.
그리고, 상기 마스크 리소그라피장치에 의해, 마스크 리소그라피 데이터(30)에 의거하여 예를 들면 실리콘으로 이루어지는 마스크 소재에 대하여 EB 리소그라피를 행한다. 이로써, 마스크 소재에 패턴을 형성하고 전자빔 노광용 마스크를 제조한다.
본 실시예에 있어서, 패턴(1)을 사각형으로 분할하고 상기 분할에 의해 패턴(1) 전체로서는 미소 도형을 제거할 수 없는 경우에는 패턴(1)을 선택 영역(7)과 그 이외의 영역과 나누고 선택 영역(7) 내에서 미소 도형 제거처리를 행하고 있다. 이로써, 패턴(1) 전체로서는 미소 도형을 제거할 수 없는 경우에도 선택 영역(7) 내에서는 미소 도형을 제거할 수 있다. 이로써, 마스크에 있어서의 선택 영역(7) 내의 형상 정밀도가 향상한다. 이 때문에, 선택 영역(7)을 예를 들면 트랜지스터의 게이트 전극에 대응하는 영역이라고 하면 상기 게이트 전극을 정밀도 좋게 형성할 수 있다. 이로써, 트랜지스터에 있어서의 동작속도 등의 특성의 오차를 작게 억제할 수 있다.
패턴(1)의 형상은 L자형에 보정부를 부가한 형상에 한정되지 않고 여러가지의 형상으로 할 수 있다. 또한, 선택 영역(7)은 게이트 전극에 대응하는 영역에 한정되지 않고, 예를 들면 콘택트 또는 비어를 포함하는 영역이도 좋다. 상기 경우에는 상기 콘택트 또는 비어가 형성되는 위치의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이로써,콘택트 또는 비어의 위치 어긋남에 의해 접촉 불량 등의 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 다각형의 패턴을 사각형으로 분할하여 전자빔 리소그라피를 행하는 전자빔 노광용 마스크의 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법에 있어서, 반도체 장치에 있어서 특히 형상 정밀도가 요구되는 영역에 대응하는 마스크 리소그라피 데이터로부터 미소 도형을 제거하고, 상기 영역에 대응하는 마스크 패턴의 형상 정밀도를 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 다각형의 패턴을 사각형으로 분할하여 전자빔 리소그라피를 행하는 전자빔 노광용 마스크의 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법에 있어서,
    상기 패턴의 일부로서 형상 정밀도가 필요한 영역을 선택 영역으로 하는 동시에 잔부로서 상기 선택 영역보다 형상 정밀도가 낮아도 좋은 영역을 비선택 영역으로 하여 상기 패턴의 형상을 나타내는 레이아웃 데이터를 선택 영역 데이터와 비선택 영역 데이터로 분할하는 공정과,
    상기 선택 영역을 최단의 변의 길이가 기준치 이상인 복수의 사각형으로 분할하고 상기 선택 영역 데이터를 복수의 사각형 데이터로 분할하는 공정과,
    상기 복수의 사각형 데이터로 분할된 선택 영역 데이터와 비선택 영역 데이터를 재통합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 재통합된 레이아웃 데이터를 마스크 리소그라피 데이터로 변환하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 비선택 영역 데이터를 복수의 사각형 데이터로 분할하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법.
  4. 제 1 내지 3항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선택 영역을 최단의 변의 길이가 기준치 이상인 복수의 사각형으로 분할함으로써 상기 선택 영역 데이터를 복수의 사각형 데이터로 분할하는 공정은,
    상기 선택 영역의 각 정점을 잇는 선을 사용하여 상기 선택 영역을 복수의 사각형으로 분할함으로써 상기 선택 영역 데이터를 복수의 사각형 데이터로 분할하는 공정과,
    상기 복수의 사각형 데이터의 일부 또는 전부를 서로 통합시켜 하나 또는 복수의 보다 큰 사각형 데이터를 생성하는 공정과,
    상기 보다 큰 사각형 데이터 각각에 의해 표시된 사각형의 최단의 변의 길이가 소정값 이상인지의 여부를 평가하는 공정을 포함하고,
    상기 최단의 변의 길이가 상기 소정값 이상인지의 여부를 평가하는 상기 공정이 상기 최단의 변의 길이가 상기 소정값 이하라고 판정하는 경우에, 상기 선택 영역의 정점을 연결하는 선을 사용하여 상기 선택 영역을 복수의 사각형으로 분할함으로써 상기 선택 영역 데이터를 복수의 사각형 데이터로 분할하는 공정과, 상기 보다 큰 사각형 데이터를 생성하는 공정과, 상기 최단의 변의 길이가 상기 소정값과 적어도 동일한지의 여부를 평가하는 공정이 반복되는 것을 특징으로 하는 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법.
  5. 제 1 내지 3항에 있어서,
    상기 전자빔 노광용 마스크는 반도체 장치에 대하여 전자빔 리소그라피를 행할 때에 사용하는 마스크이고, 상기 선택 영역은 상기 반도체 장치의 트랜지스터의 게이트 전극에 대응하는 영역인 것을 특징으로 하는 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법.
  6. 제 1 내지 3항에 있어서,
    상기 전자빔 노광용 마스크는 반도체 장치에 대하여 전자빔 리소그라피를 행할 때에 사용하는 마스크이고, 상기 선택 영역은 상기 반도체 장치에 있어서의 콘택트를 포함하는 영역에 대응하는 영역인 것을 특징으로 하는 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법.
  7. 제 1 내지 3항에 있어서,
    상기 전자빔 노광용 마스크는 반도체 장치에 대하여 전자빔 리소그라피를 행할 때에 사용하는 마스크이고, 상기 선택 영역은 상기 반도체 장치에 있어서의 비어를 포함하는 영역에 대응하는 영역인 것을 특징으로 하는 마스크 리소그라피 데이터의 생성 방법.
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