JPH0915833A - 露光用マスク作製装置における走査用データ作成装置及び走査用データの作成方法 - Google Patents

露光用マスク作製装置における走査用データ作成装置及び走査用データの作成方法

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JPH0915833A
JPH0915833A JP18814395A JP18814395A JPH0915833A JP H0915833 A JPH0915833 A JP H0915833A JP 18814395 A JP18814395 A JP 18814395A JP 18814395 A JP18814395 A JP 18814395A JP H0915833 A JPH0915833 A JP H0915833A
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Hiroichi Kawahira
博一 川平
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】光近接効果補正を行うことによって露光用マス
クの作製時間が延長することを回避することができ、光
近接効果補正のためのデータ処理やデータ変換における
データの丸め込み誤差が生じ難く、レジスト露光条件の
変更等に容易に対処し得る、半導体装置の製造において
使用される露光用マスク作製装置における走査用データ
作成方法を提供する。 【構成】露光用マスクに形成されたパターンを露光光を
用いてレジストに転写したときレジストに形成されるパ
ターンの変形を抑制するために、補正されたパターンを
露光用マスクに形成するためのラスタ走査方式若しくは
ベクタ走査方式のパターン描画装置における描画走査を
制御するための走査用データの作成方法は、外部から送
られてきたマスクデータに基づき走査用データを生成
し、次いで、該生成された走査用データを所定の手法に
基づき補正し、以て補正された走査用データを作成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の製造にお
いて使用される露光用マスク作製装置における走査用デ
ータ作成装置及び走査用データの作成方法に関し、より
詳しくは、光近接効果補正（Optical Proximity Effect
Correction）されたパターンを有する露光用マスクを
作製するための露光用マスク作製装置に備えられたラス
タ走査方式若しくはベクタ走査方式のパターン描画装置
の描画走査を制御するための走査用データの作成装置及
び走査用データの作成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の製造におけるリソグラフィ
工程においては、露光用マスクに形成されたパターン
を、露光光を用いて例えばウエハ上に形成されたレジス
トに転写した後、レジストを現像して、レジストにパタ
ーンを形成する。以下、露光用マスクに形成されたパタ
ーンをマスクパターンと呼ぶ場合があり、一方、レジス
トに転写されたパターンをレジストパターンと呼ぶ場合
がある。マスクパターンの転写においては、露光におけ
る解像限界近傍で、設計パターンであるマスクパターン
の寸法や形状とレジストパターンの寸法や形状との間
に、光近接効果に起因した乖離（差異）が生じる場合が
ある。０．５μｍ以上のデザインルールにおいては、半
導体装置の製造プロセスでリソグラフィ工程に与えられ
る寸法許容差（エラーバジェットとも呼ばれる）が大き
いので、かかる乖離は左程問題とはならない。然るに、
０．３５μｍルール以下のデザインルールにおいては、
かかる乖離は、半導体装置の製造プロセスでリソグラフ
ィ工程に与えられる寸法許容差を越える状況となりつつ
ある。
【０００３】光近接効果が生じ得るマスクパターン寸法
をより微細なものとするための方法として、位相シフト
マスクを使用する方法（以下、位相シフトマスク法と呼
ぶ）、あるいは又、斜入射照明等の変形照明を用いる方
法（以下、変形照明法と呼ぶ）を挙げることができる。
これらの方法を採用することによって、解像限界近傍に
おけるマスクパターンの転写特性を改善することがで
き、光近接効果が生じ難くなるとされている。しかしな
がら、露光光の位相を制御する位相シフトマスク法及び
露光光の回折光の次数を制御する変形照明法において
は、光の２次ピークの寄与による新たな光近接効果が生
じる。その結果、位相シフトマスクを用いた場合、例え
ば、所望のパターン領域以外のレジストの領域に意図し
ないパターンが形成される場合がある。また、変形照明
法においては、レジストパターンにおけるライン・アン
ド・スペースの中央部分での解像特性は向上するもの
の、端部での解像特性が著しく劣化するといった問題が
生じる。
【０００４】このように、光近接効果は、０．３５μｍ
ルール以下のデザインルールにおいて、通常の露光用マ
スクと通常の露光法の組み合わせだけでなく、位相シフ
トマスク法や変形照明法においても、マスクパターンと
レジストパターンとの間における寸法や形状の乖離に大
きな影響を与えている。それ故、かかる光近接効果に対
する補正をマスクパターンに施す光近接効果補正が、近
年、注目されている。光近接効果補正の態様には、大き
く分けると、以下に示す態様がある。
【０００５】（１）線幅補正：露光後のレジストパター
ンにおいて、例えば、孤立したラインの線幅がライン・
アンド・スペース部の幅と同一になるように、孤立した
ラインに相当するマスクパターンの部分の線幅を太くす
る（図４の（Ａ）参照）。尚、図４の（Ａ）において、
線幅補正領域に斜線を付した。 （２）修飾パターンの追加：露光後のレジストパターン
の、例えばコンタクトホールのコーナー部の丸まりを抑
制するために、コンタクトホールに相当するマスクパタ
ーンの部分に修飾パターンを追加する（図４の（Ｂ）参
照）。尚、図４の（Ｂ）において、修飾パターンの部分
に斜線を付した。 （３）サブレゾルーションパターンの追加：例えば、上
記の修飾パターンの追加だけでは光近接効果の補正が行
えない場合、解像しない程度の小さなパターンをマスク
パターンに更に追加する（図４の（Ｃ）参照）。尚、図
４の（Ｃ）において、サブレゾルーションパターンの部
分に斜線を付した。
【０００６】これらの各態様における光近接効果補正の
ためのマスクパターン形状を求める手法としては、例え
ば、C. Spence et el, "Automated Determination of C
AD Layout Failures Through Focus: Experiment and S
imulation", SPIE, Vol. 2197 (1994), pp302-313 に示
されるような、光リソグラフィシミュレーションを繰り
返し行い、最適な補正用のマスクパターン形状を求める
光リソグラフィシミュレーション補正法、例えば、R. H
enderson et al, "Correcting for proximityeffect wi
dens process latitude", SPIE, Vol. 2197 (1994), pp
361-370 や O.Otto et al, "Automated optical proxim
ity correction - a rules-based approach", SPIE, Vo
l. 2197 (1994), pp278-293 に示されるような、パター
ンレイアウトに応じて補正値を予め一定のルールとして
定めておき、かかる補正値に基づきマスクパターン形状
を補正する所謂ルールベース補正法、M. Rieger, et a
l, "Using behavior modelling for proximity correct
ion", SPIE, Vol. 2197 (1994), pp371-375 や J. Stir
niman et al, "Fast proximity correction withzone s
ampling", SPIE, Vol. 2197 (1994), pp294-301 に示さ
れているような、マスクパターンとレジストパターンと
の関係を近似関数化して解き、マスクパターンの形状を
補正する所謂関数ベース補正法がある。
【０００７】従来の露光用マスクの作製手順は、図３に
フロー図を示すように、デバイス設計（セル設計）を行
った後、かかるデバイス設計に基づきＬＳＩ設計データ
を作成する。次いで、かかるＬＳＩ設計データに基づき
マスクパターンを作製するためのマスクデータを作成す
る。そして、作成されたマスクデータに基づき、ラスタ
走査方式若しくはベクタ走査方式のパターン描画装置を
備えた露光用マスク作製装置を用いて、例えば電子ビー
ム法やレーザビーム法にて露光用マスク上に形成された
レジスト材料にマスクパターンを描画する。従来、光近
接効果補正は、マスクデータの作成時に行われる。ある
いは又、デバイス設計後に補正を行うことによって、あ
るいは、ＬＳＩ設計データを作成した後にかかるＬＳＩ
設計データを補正することによって行われる場合もあ
る。これらの場合、光近接効果補正のためのデータ処理
は、パーソナルコンピュータ、エンジニアリングワーク
ステーション、中型あるいは大型計算機等によって行わ
れる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の光近接効果補正
は、上述のようにデバイス設計後、ＬＳＩ設計データ作
成後あるいはマスクデータ作成時に行われるが、かかる
データ処理の時間及び工数は膨大であり、ＬＳＩ設計か
ら露光用マスク作製工程までに通常要求される処理時間
内に実行することは極めて困難である。特に、ランダム
なパターン配置から構成されたＡＳＩＣ（Application
Specific IC）では、大規模・集積化すると同時に光近
接効果補正を行う場合、例えば、ウエハ上で２０ｍｍ角
のＡＳＩＣチップ（デザインルール０．２５μｍ）に対
して１３５ＭＩＰＳのエンジニアリングワークステーシ
ョンを用いて光リソグラフィシミュレーション補正法に
て１レイヤーの光近接効果補正を行ったとき、光近接効
果補正のためのデータ処理に数１０日以上が必要とされ
る。従って、マスクデータの作成から露光用マスクの描
画完了までに短時間が要求されるＡＳＩＣへのニーズに
対応することが困難であるといった問題がある。通常、
露光用マスクの描画に要する時間は２時間程度である。
それ故、光近接効果補正のためのデータ処理時間が２時
間以内ならば、即ち、より一般的には、光近接効果補正
のためのデータ処理時間が露光用マスクの描画時間より
も短ければ、光近接効果補正を行うことによってＴＡＴ
（Turn Around Time）が延長することを回避することが
できる。
【０００９】また、露光用マスクの描画工程よりも前の
段階における光近接効果補正のためのデータ処理におい
ては、補正計算処理やデータ変換におけるデータの丸め
込み誤差が生じる。その結果、露光用マスクの描画工程
によって得られたマスクパターンに所望の光近接効果補
正が生じない場合がある。
【００１０】更には、露光装置の光源を代えた場合、使
用するレジストを変更した場合、あるいは又、レジスト
露光条件を変更した場合、都度、光近接効果補正のため
のデータ処理を行う必要が生じる。従って、このような
データ処理には膨大な時間と工数が要求されるという問
題もある。また、デザインルールが縮小化された場合、
マスクデータ自体は縮小化することで対処可能である
が、光近接効果補正のためのデータ処理を再び行わなけ
ればならないという問題もある。
【００１１】従って、本発明の目的は、光近接効果補正
を行うことによって露光用マスクの作製時間が延長する
ことを回避することができ、光近接効果補正のためのデ
ータ処理やデータ変換におけるデータの丸め込み誤差が
生じ難く、レジスト露光条件の変更等に容易に対処し得
る、半導体装置の製造において使用される露光用マスク
作製装置における走査用データ作成装置及び走査用デー
タの作成方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、露光用マ
スクに形成されたパターンを露光光を用いてレジストに
転写したときレジストに形成されるパターンの変形を抑
制するために、補正されたパターンを露光用マスクに形
成するためのラスタ走査方式若しくはベクタ走査方式の
パターン描画装置を備えた露光用マスク作製装置に具備
され、そして該パターン描画装置の描画走査を制御する
ための走査用データを作成する走査用データ作成装置で
あって、（イ）外部からマスクデータを受け取り、該マ
スクデータに基づき走査用データを生成するための走査
用データ生成手段、（ロ）走査用データ生成手段にて生
成された走査用データを記憶するデータ記憶手段、
（ハ）該データ記憶手段に記憶された走査用データに対
して所定の手法に基づき補正処理を行うための補正処理
手段、及び、（ニ）補正された走査用データをパターン
描画装置に送出するための出力制御手段、から成ること
を特徴とする本発明の走査用データ作成装置によって達
成することができる。ここで、露光用マスクに形成され
たパターンを露光光を用いてレジストに転写したときレ
ジストに形成されるパターンの変形は、主に光近接効果
によって生じる。
【００１３】本発明の走査用データ作成装置において
は、処理時間の短縮化のために、前記走査用データ生成
手段及び補正処理手段を、並行処理を行うための複数の
マイクロプロセッサーユニットから構成することが好ま
しい。尚、この場合、走査用データ生成手段をマイクロ
プロセッサーユニット群から構成し、且つ補正処理手段
を別のマイクロプロセッサーユニット群から構成するこ
とができるし、走査用データ生成手段及び補正処理手段
を同じマイクロプロセッサーユニット群から構成するこ
ともできる。
【００１４】更に、上記の目的は、露光用マスクに形成
されたパターンを露光光を用いてレジストに転写したと
きレジストに形成されるパターンの変形を抑制するため
に、補正されたパターンを露光用マスクに形成するため
のラスタ走査方式若しくはベクタ走査方式のパターン描
画装置における描画走査を制御するための走査用データ
の作成方法であって、外部から送られてきたマスクデー
タに基づき走査用データを生成し、次いで、該生成され
た走査用データを所定の手法に基づき補正し、以て補正
された走査用データを作成することを特徴とする本発明
の走査用データの作成方法によって達成することができ
る。
【００１５】本発明の走査用データの作成方法において
は、処理時間の短縮化のために、前記走査用データの生
成並びに走査用データの補正のそれぞれを並行処理にて
行うことが好ましい。
【００１６】本発明の走査用データの作成方法において
は、前記所定の手法を、ルールベース補正法、関数ベー
ス補正法、あるいは又、光リソグラフィシミュレーショ
ン補正法（光強度分布シミュレーション補正法とも呼ば
れる）とすることができる。
【００１７】
【作用】本発明の走査用データの作成方法においては、
マスクデータに基づき走査用データを生成し、次いで、
生成された走査用データを所定の手法に基づき補正を行
うので、従来の方法と比較して、走査用データの光近接
効果補正を短時間で行うことができる。それ故、光近接
効果補正を行うことによって露光用マスクの作製時間が
延長することを回避することが可能となる。また、露光
用マスクの描画走査を行う直前に光近接効果補正を行う
ので、補正のためのデータ処理やデータ変換におけるデ
ータの丸め込み誤差が生じ難い。また、レジスト露光条
件の変更等やデザインルールの変更が生じた場合にあっ
ても、１つのマスクデータを基に光近接効果補正を行え
ばよいので、レジスト露光条件の変更等やデザインルー
ルの変更に容易に対処し得る。
【００１８】
【実施例】以下、図面を参照して、実施例に基づき本発
明を説明する。
【００１９】（実施例１）実施例１においては、生成さ
れた走査用データを補正するための所定の手法をルール
ベース補正法とした。実施例１における露光用マスク作
製装置の概要を、図１を参照して、先ず説明する。
【００２０】実施例１におけるパターン描画装置１０と
して、具体的には、ラスタ走査方式ガウシアンビーム／
ステージ連続移動型の電子線パターン描画装置 ＭＥＢ
ＥＳ４５００（Etec System 社製）を用いた。ブランキ
ング周波数は１６０ＭＨｚ、加速電圧は１０ＫＶ、アド
レスサイズは０．０５μｍである。また、露光用マスク
として、ＨＯＹＡ製、ＥＱＺ６０２５合成石英クロムマ
スク基板を用いた。露光用マスクの表面には、厚さ０．
５μｍのレジスト材料（東レ製、ポジ型ＥＢレジストＥ
ＢＲ−９）が塗布されている。電子ビーム露光量は１．
４μＣ／ｃｍ2である。露光用マスクに形成すべきマス
クパターンを、２００万ゲート相当のゲートアレイＡＳ
ＩＣデバイス用とし、デザインルールを０．２５μｍと
した。尚、デバイスレイヤーは、ポリシリコンゲートレ
イヤー１層である。更には、光近接効果補正の態様は修
飾パターンとした。
【００２１】露光用マスク作製装置に備えられたパター
ン描画装置１０は、例えば電子ビームを発生する描画用
線源１１、第０次レンズ１２、リミティングアパーチャ
１３、第１次レンズ１４、第２次レンズ１５、ビームブ
ランカー１６、対物レンズ１７から構成されている。パ
ターン描画装置１０は、更に、露光用マスク５０を載置
し移動させるためのステージ１８、レーザ干渉計２１、
高速ビームブランキングユニット（高速ブランカー）３
７を備えている。描画用線源１１にて発生した電子ビー
ムは、第０次レンズ１２、リミティングアパーチャ１
３、第１次レンズ１４、第２次レンズ１５、ビームブラ
ンカー１６、対物レンズ１７を経由して、ステージ１８
に載置された露光用マスク５０を照射し、露光用マスク
５０上に形成されたレジスト材料（図示せず）が露光さ
れる。
【００２２】電子ビームの±Ｙ方向の走査は、ビーム偏
向制御装置３８によって制御される。また、電子ビーム
を露光用マスクの所定の座標に照射するか否かは、高速
ビームブランキングユニット３７からの出力信号に基づ
き、ビームブランカー１６によって制御される。一方、
ステージ１８は、図示しないステージ移動機構によって
Ｘ方向に移動させられる。尚、ステージ移動機構の動作
は、ステージ制御装置２２によって制御される。また、
ステージ１８の位置は、ビームスプリッター１９，２０
を介してレーザ干渉計２１で計測される。
【００２３】露光用マスク作製装置には、制御コンピュ
ータ４０が備えられており、描画の開始、終了、光近接
効果補正の処理等、露光用マスク作製装置の全体の制御
を行う。制御コンピュータ４０には操作コンソール４１
が接続されている。また、予め作成されたマスクデータ
及び光近接効果補正パラメータは、制御コンピュータ４
０に接続されたディスク４２に格納されている。
【００２４】露光用マスク作製装置には、更に、パター
ン描画装置１０の描画走査を制御するための走査用デー
タを作成する走査用データ作成装置３０が備えられてい
る。この走査用データ作成装置３０は、走査用データ生
成手段３２、データ記憶手段３３、補正処理手段３４、
及び、出力制御手段３５から成る。走査用データ生成手
段３２は、外部からマスクデータを受け取り、マスクデ
ータに基づき走査用データを生成する。データ記憶手段
３３は、走査用データ生成手段３２にて生成された走査
用データを記憶する。補正処理手段３４は、データ記憶
手段３３に記憶された走査用データに対して所定の手法
（実施例１においてはルールベース補正法）に基づき光
近接効果補正のためのデータ処理である補正処理を行
う。出力制御手段３５は、マイクロプロセッサーユニッ
ト（以下、ＭＰＵと略す）から成り、補正された走査用
データをパターン描画装置に送出する。実施例１におい
ては、走査用データ生成手段３２及び補正処理手段３４
のそれぞれは、並行処理を行うための４つのマイクロプ
ロセッサーユニット（具体的には、３２ビット、クロッ
ク周波数１３５ＭＨｚのＲＩＳＣチップ）から構成され
ている。尚、並行処理には、並行処理及び同時処理が含
まれる。また、ＭＰＵは４つに限定されず、任意の数と
することができる。更には、走査用データ生成手段３２
を構成するＭＰＵの数と、補正処理手段３４を構成する
ＭＰＵの数は同じであっても異なっていてもよい。
【００２５】尚、走査用データ作成装置３０には、更
に、走査用データ生成手段３２の前段にバスコンバータ
（バス変換器）３１が備えられ、出力制御手段３５の後
段にビットシーケンサ３６が備えられている。
【００２６】描画を開始する場合、作業者は操作コンソ
ール４１を介して制御コンピュータ４０にその旨の指示
を出す。制御コンピュータ４０は、ディスク４２から所
定のマスクデータを適切なタイミングで順次読み出し、
走査用データ作成装置３０にマスクデータを送出する。
生成された走査用データに対して光近接効果補正を施す
場合には、作業者は操作コンソール４１から、描画開始
の指示と同時に光近接効果補正を行う旨を指示する。
【００２７】走査用データ作成装置３０においては、マ
スクデータが、描画する順番にバスコンバータ３１を介
して、走査用データ生成手段３２を構成する４つのＭＰ
Ｕに振り分けられる。マスクデータは、走査用データ生
成手段３２において、公知の方法でラスタ化分解され、
ビットマップ展開され、ラスタデータから成る走査用デ
ータが生成される。こうして、走査用データ生成手段３
２は、外部から（具体的には、ディスク４２から制御コ
ンピュータ４０を介して送られてきた）マスクデータを
受け取り、かかるマスクデータに基づき走査用データで
あるラスタデータを生成する。
【００２８】図３に示すように、従来の技術において
は、光近接効果補正は、デバイス設計後、ＬＳＩ設計デ
ータの作成後、あるいは、マスクデータの作成時のいず
れかの段階において行われる。一方、本発明の走査用デ
ータ生成方法においては、図３に示すように、マスクデ
ータに基づき光近接効果補正を行う。
【００２９】走査用データ生成手段３２にて生成された
走査用データは、実施例１においてはランダムアクセス
メモリの一種であるそれぞれが２５６メガビットの２枚
のラスタメモリから成るデータ記憶手段３３に順次記憶
される。
【００３０】データ記憶手段３３の全てに走査用データ
が記憶された時点で、走査用データ生成手段３２による
走査用データの生成を中断する。そして、４つのＭＰＵ
から構成された補正処理手段３４は、データ記憶手段３
３に記憶された走査用データを順次読み出す。次いで、
補正処理手段３４は、制御コンピュータ４０を介してデ
ィスク４２に格納されている光近接効果補正パラメータ
の内から適切な光近接効果補正パラメータを選び出し、
ルールベース補正法に基づき、走査用データ（ビットマ
ップから成るラスタデータである）の全てのそれぞれに
対して光近接効果補正を行う。そして、光近接効果補正
された走査用データを再びデータ記憶手段３３に記憶す
る。
【００３１】ルールベース補正法として、例えば、米国
Trans Vector Technologies 社の開発したプログラム
ＯＰＲＸ を挙げることができる。このルールベース補
正法においては、光近接効果補正を施すべきマスクパタ
ーンの部分（以下、ターゲットパターンと呼ぶ）と、そ
の周辺のマスクパターンレイアウト（以下、周辺レイア
ウトと呼ぶ）の組み合わせを多数想定する。このような
想定例を以下の表１に例示する。
【００３２】
【表１】 ターゲットパターン 周辺レイアウト １本のライン この１本のラインの両側にスペースを介して存在 する同じ幅の２本のライン １本のライン この１本のラインの片側にスペースを介して存在 する同じ幅の１本のライン １本のライン この１本のラインの片側にスペースを介して存在 する幅の広い１本のライン 端部を有する１本のライン 端部に隣接し、かかる１本のラインと直角方向に 延びる同じ幅の１本のライン
【００３３】このような想定されたターゲットパターン
と周辺レイアウトの多数の組み合わせのそれぞれにおい
て、ターゲットパターンに対してどのような修飾パター
ンを追加すべきかを実験やシミュレーションによって予
め求めておき、かかる修飾パターンを光近接効果補正パ
ラメータとしてテーブル化しておく。即ち、ターゲット
パターンと周辺レイアウトの多数の組み合わせに対応し
た光近接効果補正パラメータをテーブルに格納してお
く。そして、マスクデータに基づき、例えば１０μｍ角
の領域におけるターゲットパターンと周辺レイアウトの
関係を評価し、評価結果に基づき該当するテーブル化さ
れた修飾パターンの内容である光近接効果補正パラメー
タを読み出す。そして、かかる光近接効果補正パラメー
タに基づき、補正処理手段３４は、走査用データ（ビッ
トマップ）の全てのそれぞれに対して最適な光近接効果
補正を行う。尚、線幅補正あるいはサブレゾルーション
パターンの追加の態様においては、周辺レイアウトを考
慮した上で、ターゲットパターンに対してどのような線
幅補正あるいはサブレゾルーションパターンを追加すべ
きかを実験やシミュレーションによって予め求め、光近
接効果補正パラメータとしてテーブル化しておく。
【００３４】データ記憶手段３３に記憶された光近接効
果補正済みの走査用データは、所定のタイミングで出力
制御手段３５によって読み出され、ビットの並びを制御
しそして順次送出するビットシーケンサ３６を通して、
高速ビームブランキングユニット３７に送られる。そし
て、高速ビームブランキングユニット３７からの出力信
号に基づき、ビームブランカー１６によって制御された
ラスタ走査によりマスクパターン形成のための描画が行
われる。
【００３５】ルールベース補正法による補正は、２５６
メガビットのデータ記憶手段３３に対して１．４５秒で
完了した。尚、２５６メガビットの走査用データを描画
するのに要する時間は、以下のとおりである。 ｛１／（１６０×１０6）（秒／ピクセル）｝×２５６
×１０6（ピクセル）＝１．６秒
【００３６】即ち、２５６メガビットの走査用データを
描画するのに要する時間は、ルールベース補正法による
補正に要した時間よりも長いので、２５６メガビットの
２枚のラスタメモリの交互にアクセスしながら連続描画
を行うことができる。
【００３７】こうして作製された露光用マスクの寸法精
度は、マスクパターンの光近接効果補正が施された部分
（装飾パターンが追加された部分）においても、光近接
効果補正後に得られるべき値に対して、露光用マスク上
で±０．０３μｍ以内に十分収まっていた。また、こう
して作製された露光用マスクを用いて、ＫｒＦエキシマ
レーザを露光光源とする、ＮＡ＝０．５７、σ＝０．５
のステッパーにより、ウエハ上に形成された厚さ０．７
μｍのエキシマレーザ用レジスト（和光純薬製：ＷＫＲ
−ＰＴ２）にレジストパターンを形成した後、かかるレ
ジストを現像した。ポリシリコンゲートパターンのデバ
イス設計時の値を０．２８μｍとしたとき、２２ｍｍ角
の露光フィールド内の９像高にて、即ち、２２ｍｍ角の
露光フィールドの中心部分、四隅、及び四辺の中央部分
の９カ所で現像後のレジストにおけるパターンの寸法を
測定したところ、±０．０２μｍの寸法精度でパターン
が形成されていた。また、露光の際のフォーカス深度も
±０．５μｍであり、プロセス面からの要求を概ね満足
していた。尚、０．２５μｍデザインルールにおける上
記のＡＳＩＣデバイスに対するプロセス面での要求精度
は、寸法精度０．２８±０．０２８μｍ、フォーカス深
度±０．４５μｍである。
【００３８】尚、生成された走査用データに対して光近
接効果補正を施さない場合には、データ記憶手段３３に
記憶されたラスタデータである走査用データは、出力制
御手段３５を介し、ビットシーケンサ３６を通して、高
速ビームブランキングユニット３７に送られる。
【００３９】（比較例１）光近接効果補正を施さない点
を除き、実施例１と同様の方法で露光用マスクを作製し
た。かかる露光用マスクを用いて、実施例１と同様の方
法でレジストパターンを形成し、レジストの現像を行っ
た。得られたパターンの寸法は０．１９μｍであり、プ
ロセス面からの要求を全く満足していなかった。それ
故、露光の際のフォーカス深度を評価することができな
かった。
【００４０】（実施例２）実施例２においては、生成さ
れた走査用データを補正するための所定の手法を関数ベ
ース補正法とした。実施例２における露光用マスク作製
装置の概要を、図２に示す。図２に示す実施例２におけ
る露光用マスク作製装置が実施例１の露光用マスク作製
装置と相違する点は、走査用データ生成手段３２及び補
正処理手段３４を同じＭＰＵ群（４つのＭＰＵから成
る）から構成している点にある。また、実施例２におい
ては、マスクデータは露光用マスク作製装置の外部に保
管されている。実施例２の露光用マスク作製装置のその
他の構成は実施例１の露光用マスク作製装置と同様であ
り、詳細な説明は省略する。
【００４１】外部に保管されているマスクデータは通信
回線を介してマスクデータマネージメントシステム６０
に送られ、マスクデータ格納ディスク６１に格納され
る。マスクパターンの描画を開始する場合、作業者は操
作コンソール４１を介して制御コンピュータ４０にその
旨の指示を出す。また、生成された走査用データに対し
て光近接効果補正を施す場合には、作業者は操作コンソ
ール４１から、描画開始の指示と同時に光近接効果補正
を行う旨を指示する。制御コンピュータ４０は、マスク
データマネージメントシステム６０に対してマスクデー
タの転送指令を出す。これにより、所定のマスクデータ
が、マスクデータ格納ディスク６１から順次読み出さ
れ、走査用データ作成装置３０に送出される。
【００４２】走査用データ作成装置３０においては、マ
スクデータが、描画する順番にバスコンバータ３１を介
して、走査用データ生成手段３２を構成する４つのＭＰ
Ｕに振り分けられる。マスクデータは、実施例１と同様
に、走査用データ生成手段３２において、公知の方法で
ラスタ化分解され、ビットマップ展開され、ラスタデー
タから成る走査用データが生成される。こうして、走査
用データ生成手段３２は、外部から（具体的には、ディ
スク４２から制御コンピュータ４０を介して送られてき
た）マスクデータを受け取り、かかるマスクデータに基
づき走査用データであるラスタデータを生成する。
【００４３】走査用データ生成手段３２にて生成された
走査用データは、実施例２においてもランダムアクセス
メモリの一種である２５６メガビットの２枚のラスタメ
モリから成るデータ記憶手段３３に記憶される。
【００４４】データ記憶手段３３の全てに走査用データ
が記憶された時点で、走査用データ生成手段３２による
走査用データの生成を中断する。次に、補正処理手段３
４（走査用データ生成手段３２を構成する一群のＭＰＵ
と同一のものである）は、データ記憶手段３３に記憶さ
れた走査用データを順次読み出す。次いで、補正処理手
段３４は、制御コンピュータ４０を介してディスク４２
に格納されている光近接効果補正パラメータの内から適
切な光近接効果補正パラメータを選び出した後、関数ベ
ース補正法にて、走査用データ（ビットマップ）の全て
のそれぞれに対して光近接効果補正を行う。そして、光
近接効果補正された走査用データを再びデータ記憶手段
３３に記憶する。
【００４５】関数ベース補正法として、例えば、米国 P
recim 社の開発したプログラム Ｐｒｏxｉｍａ を挙げ
ることができる。レジスト上の或る点における露光光の
光強度は、かかる点を照射する露光光の光強度のみなら
ず、かかる点の周辺を照射する露光光の光強度にも影響
される。関数ベース補正法においては、所望のレジスト
パターン設計データ（光透過部や非透過部の定義）をＤ
（ｘ0，ｙ0）とし、かかる点の周辺を照射する露光光の
光強度を加味した光強度をＺ（ｘ0，ｙ0）とした場合、
Ｚ（ｘ0，ｙ0）は、近似関数をＦとしたとき、 Ｚ（ｘ0，ｙ0）＝Ｆ（Ｄ（ｘ0，ｙ0）） で表すことができる。近似関数Ｆを、予め、実験やシミ
ュレーションにて求めておく。そして、光近接効果補正
を行うべきレジストパターンの部分の縁におけるＺ（ｘ
0，ｙ0）の値が一定となるように、連立方程式を解く。
具体的には逆行列計算を行う。これによって、光近接効
果補正を行うべきレジストパターンの部分の縁部におけ
るＺ（ｘ0，ｙ0）の値が一定となるようなマスクパター
ン縁部の形状を求めることができる。そして、かかるマ
スクパターンが得られるようなデータ処理を、データ記
憶手段３３に記憶された走査用データに対して施す。近
似関数を以下に例示する。どのような近似関数を用いる
かは、ターゲットパターン及びその周辺レイアウトに依
存する。
【００４６】
【数１】
【数２】
【数３】 ここで、ｋ、Ａ、Ｂ、α、βは定数である。
【００４７】即ち、マスクデータに基づき、ターゲット
パターンと周辺レイアウトの関係を評価し、評価結果に
基づき適切な近似関数を読み出し、かかる近似関数に基
づき、補正処理手段３４は走査用データ（ビットマップ
から成るラスタデータである）の全てのそれぞれに対し
て光近接効果補正を行う。尚、線幅補正あるいはサブレ
ゾルーションパターンの追加の態様においては、ターゲ
ットパターンに対してどのような線幅補正あるいはサブ
レゾルーションパターンを追加すべきかを実験やシミュ
レーションによって予め求め、近似関数を決定してお
く。
【００４８】データ記憶手段３３に記憶された光近接効
果補正済みの走査用データは、所定のタイミングで出力
制御手段３５によって読み出され、ビットシーケンサ３
６を通して、高速ビームブランキングユニット３７に送
られる。そして、高速ビームブランキングユニット３７
からの出力信号に基づき、ビームブランカー１６によっ
て制御されたラスタ走査により描画が行われる。
【００４９】関数ベース補正法において、２５６メガビ
ットの１ラスタメモリにおける補正ビット単位と補正処
理時間の関係、及び描画ビット単位と描画時間の関係
を、以下の表２に示す。
【００５０】
【表２】 補正・描画の単位 補正処理時間 描画時間 ２５６Ｍｂｉｔ ３７．８ 秒 １．６秒 ６４Ｍｂｉｔ ２．３６秒 ０．４秒 １６Ｍｂｉｔ ０．１５秒 ０．１秒 ４Ｍｂｉｔ ０．０１秒 ０．２５秒 １Ｍｂｉｔ ０．０００６秒 ０．００６２秒
【００５１】表２からも明らかなように、補正ビット単
位及び描画ビット単位を４メガビットに設定すれば、即
ち、光近接効果補正を関数ベース補正法にて行う場合、
１度の補正処理及び描画を４メガビット単位で行えば、
露光用マスクの描画におけるスループットに制約を受け
ることがなく、光近接効果補正無しの場合と同一の描画
速度で光近接効果補正を行いながら露光用マスクのマス
クパターンの描画を行うことができる。
【００５２】こうして作製された露光用マスクを使用し
て、実施例１と同様にして、ウエハ上に形成された厚さ
０．７μｍのエキシマレーザ用レジストにレジストパタ
ーンを形成した後、エキシマレーザ用レジストを現像し
た。ポリシリコンゲートパターンのデバイス設計時の値
を０．２８μｍとしたとき、２２ｍｍ角の露光フィール
ド内の９像高にて、±０．０１７μｍの寸法精度でパタ
ーンが形成されていた。この結果から、実施例１にて得
られた露光用マスクよりも実施例２にて得られた露光用
マスクは高い性能を有していることが判った。その理由
は、関数ベース補正法の方が、ルールベース補正法より
も補正精度が理論的に高いことによると考えられる。
尚、露光の際のフォーカス深度は±０．５μｍであっ
た。
【００５３】以上、本発明を好ましい実施例に基づき説
明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。所定の手法として、光リソグラフィシミュレー
ション補正法を採用することもできる。光リソグラフィ
シミュレーション補正法としては、例えば、米国 Vecto
r Technologies 社の開発した光リソグラフィシミュレ
ータＦＡＩＭを応用したプログラムＯＰＴＩＭＡＳＫ又
はＯＤＥを挙げることができる。この光リソグラフィシ
ミュレーション補正法は、レジストパターンがデバイス
設計のとおりに形成されるように、露光光強度、レジス
ト膜内デフォーカス、レジストによる露光光の反射、現
像条件等をパラメータとした光リソグラフィシミュレー
タにより、レジスト上の光強度分布が最適となるように
一定のルールでマスクパターンを変化させて光強度分布
の計算を繰り返し行い、マスクパターンを最適化する方
法である。
【００５４】実施例においては、パターン描画装置とし
て電子線パターン描画装置を用いたが、例えば３６５ｎ
ｍのＡｒレーザや３２５ｎｍのＨｅＣｄレーザ等を用い
たパターン描画装置を使用することもできる。また、パ
ターン描画装置として、ラスタ走査方式ガウシアンビー
ム／ステージ・ステップ・アンド・リピート移動型、ベ
クタ走査方式ガウシアンビーム／ステージ・ステップ・
アンド・リピート移動型、ラスタ走査方式可変成形ビー
ム／ステージ連続移動型、ラスタ走査方式可変成形ビー
ム／ステージ・ステップ・アンド・リピート移動型、ベ
クタ走査方式可変成形ビーム／ステージ・ステップ・ア
ンド・リピート移動型等を使用することもできる。いず
れの走査方式においても、露光用マスク作製装置には描
画用ビームのオン／オフや偏向指示のためのフィールド
メモリやラスタメモリといった走査用データを記憶する
データ記憶手段が備えられており、このデータ記憶手段
に記憶された走査用データに対して補正処理手段を用い
て所定の手法に基づき補正処理を行うことができる。
【００５５】また、本発明を適用して作製された露光用
マスクを、他のデバイスカテゴリー（例えば、メモリＩ
Ｃ、マイクロプロセッサーユニット、マイクロコンピュ
ータユニット（ＣＰＵ）、ロジックＩＣ、チャージド・
カップルド・デバイス（ＣＣＤ））の製造において用い
ることができることは云うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】本発明により、光近接効果補正を行う場
合でも、補正を行わない場合と同一時間で露光用マスク
のためのマスクパターンの描画を行うことができる。ま
た、露光用マスク作製装置内部で光近接効果補正のため
のデータ処理を行うので、補正計算処理やデータ変換に
おけるデータの丸め込み誤差を最小とすることができ、
高精度で所望の光近接効果補正が施されたマスクパター
ンを形成することができる。
【００５７】更には、デザイン設計、ＬＳＩ設計デー
タ、マスクデータが従来と全く同じでよく、デザイン設
計環境、ＬＳＩ設計データ処理環境、マスクデータ生成
環境を変更する必要がない。加えて、光近接効果補正を
行うための新たな設備投資（例えば、エンジニアリング
ワークステーションの新規導入等）が不要であり、結果
的には半導体装置の製造コストの削減を図ることが可能
になる。また、光近接効果補正を行う、あるいは、行わ
ないに拘わらず、同一のデザイン設計、ＬＳＩ設計デー
タ、マスクデータを用いることができるので、レジスト
露光条件等を変更した場合や、デザインルールが縮小化
された場合にも、光近接効果補正のためのデータ処理を
容易に且つ短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における露光用マスク作製装置の概要
を示す図である。
【図２】実施例２における露光用マスク作製装置の概要
を示す図である。
【図３】本発明及び従来の走査用データ生成方法を説明
するためのフロー図である。
【図４】光近接効果補正の態様を説明するためのマスク
パターンの模式図である。
【符号の説明】
１０ パターン描画装置 １１ 描画用線源 １２ 第０次レンズ １３ リミティングアパーチャ １４ 第１次レンズ １５ 第２次レンズ １６ ビームブランカー １７ 対物レンズ １８ ステージ１８ １９，２０ ビームスプリッター ２１ レーザ干渉計 ２２ ステージ制御装置 ３０ 走査用データ作成装置 ３１ バスコンバータ（バス変換器） ３２ 走査用データ生成手段 ３３ データ記憶手段 ３４ 補正処理手段 ３５ 出力制御手段 ３６ ビットシーケンサ ３７ 高速ビームブランキングユニット（高速ブランカ
ー） ３８ ビーム偏向制御装置 ４０ 制御コンピュータ ４１ 操作コンソール ４２ ディスク ５０ 露光用マスク

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】露光用マスクに形成されたパターンを露光
    光を用いてレジストに転写したときレジストに形成され
    るパターンの変形を抑制するために、補正されたパター
    ンを露光用マスクに形成するためのラスタ走査方式若し
    くはベクタ走査方式のパターン描画装置を備えた露光用
    マスク作製装置に具備され、そして該パターン描画装置
    の描画走査を制御するための走査用データを作成する走
    査用データ作成装置であって、 （イ）外部からマスクデータを受け取り、該マスクデー
    タに基づき走査用データを生成するための走査用データ
    生成手段、 （ロ）走査用データ生成手段にて生成された走査用デー
    タを記憶するデータ記憶手段、 （ハ）該データ記憶手段に記憶された走査用データに対
    して所定の手法に基づき補正処理を行うための補正処理
    手段、及び、 （ニ）補正された走査用データをパターン描画装置に送
    出するための出力制御手段、から成ることを特徴とする
    走査用データ作成装置。
  2. 【請求項２】前記走査用データ生成手段及び補正処理手
    段は、並行処理を行うための複数のマイクロプロセッサ
    ーユニットから成ることを特徴とする請求項１に記載の
    走査用データ作成装置。
  3. 【請求項３】露光用マスクに形成されたパターンを露光
    光を用いてレジストに転写したときレジストに形成され
    るパターンの変形を抑制するために、補正されたパター
    ンを露光用マスクに形成するためのラスタ走査方式若し
    くはベクタ走査方式のパターン描画装置における描画走
    査を制御するための走査用データの作成方法であって、 外部から送られてきたマスクデータに基づき走査用デー
    タを生成し、次いで、該生成された走査用データを所定
    の手法に基づき補正し、以て補正された走査用データを
    作成することを特徴とする走査用データの作成方法。
  4. 【請求項４】前記走査用データの生成並びに走査用デー
    タの補正のそれぞれを並行処理にて行うことを特徴とす
    る請求項３に記載の走査用データの作成方法。
  5. 【請求項５】前記所定の手法は、ルールベース補正法で
    あることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の走
    査用データの作成方法。
  6. 【請求項６】前記所定の手法は、関数ベース補正法であ
    ることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の走査
    用データの作成方法。
  7. 【請求項７】前記所定の手法は、光リソグラフィシミュ
    レーション補正法であることを特徴とする請求項３又は
    請求項４に記載の走査用データの作成方法。
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