JPH09162101A - パターン露光方法及び電子ビーム露光装置 - Google Patents

パターン露光方法及び電子ビーム露光装置

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JPH09162101A
JPH09162101A JP7318788A JP31878895A JPH09162101A JP H09162101 A JPH09162101 A JP H09162101A JP 7318788 A JP7318788 A JP 7318788A JP 31878895 A JP31878895 A JP 31878895A JP H09162101 A JPH09162101 A JP H09162101A
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JP
Japan
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exposure
sorting
electron beam
data
divided
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Withdrawn
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JP7318788A
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English (en)
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Toru Oshima
徹 大嶋
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パターン露光方法及び電子ビーム露光装置に
関し、分割転送回数を適正化すると共に、全露光所要時
間を短縮化する。 【解決手段】 電子ビーム露光装置を用いたパターン露
光に際して、ソーティング方向がX方向の場合とY方
向の場合の分割転送回数を求め、ソーティング方向
の内の分割転送回数の少ないソーティング方向に沿って
フィールドをならべる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパターン露光方法及
び電子ビーム露光装置に関するものであり、特に、電子
ビーム露光装置を用いてレチクルを作製するレチクル露
光、原寸マスクを作製するマスク露光、或いは、半導体
ウェハに直接描画する直接露光において、パターンを高
速、且つ、高精度に形成するためのパターン露光方法及
び電子ビーム露光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、半導体装置の製造において
は、微細寸法を再現性良く、且つ、高精度に形成するこ
とが要求されており、この様な半導体装置を製造するた
めのレチクル、或いは、原寸マスク等の露光用マスクは
電子ビームを用いて描画されており、また、場合によっ
ては、半導体ウェハ上に塗布した電子ビームレジストを
電子ビームによって直接描画している。
【0003】例えば、レチクル露光を例に説明すると、
メモリ品種の様な繰り返しパターンが非常に多い場合、
全体の露光パターンを電子ビーム露光装置の性能に応じ
て複数のフィールド、例えば、100×100=104
のフィールドに分割し、パターン露光データを単独配置
可能な露光パターン部(SP)とマトリクス配置可能な
露光パターン部(MP)とに分割する。
【0004】そして、この様なマトリクス配置可能な露
光パターン部(MP)については、一つのパターンデー
タで一つの繰り返しパターンを代表させ、連続して同じ
繰り返しパターンを描画する場合には、一つのパターン
データのみを転送し、この一つのパターンデータによっ
て繰り返し露光を行うことによって、転送するデータ量
の削減、即ち、データ量の圧縮を行っている。
【0005】ここで、図4を参照して、従来の電子ビー
ム露光装置システムにおける露光手順を説明する。 図4参照 まず、ソーティング方向の確認の工程において、電子ビ
ーム露光システム内に予め一義的に決められた、ステー
ジの移動方向、即ち、ソーティング方向を露光プログラ
ムで自動的に認識する。なお、この場合の、ステージの
移動方向はX方向か、Y方向しかないが、従来において
は、露光対象とは関係なく、最初から何方かの方向に、
例えば、X方向に決められており、ここでは、このX方
向を認識する。
【0006】次いで、露光データの分解の工程におい
て、露光データの論理的判断を行い、フィールド全体の
個数、フィールド内のパターン数、或いは、全体のパタ
ーン数、及び、パターン発生コード等の確認等、即ち、
圧縮された露光データの解凍を行う。なお、この場合、
露光データは圧縮機能を用いてデータ量が最小になるよ
うに作成されている。
【0007】次いで、実際に露光する順番とは関係なく
並べられている露光データを、露光プログラムによって
確認したソーティング方向に沿って、フィールド単位で
並び替える。
【0008】次いで、電子ビーム露光装置システム内
で、電子ビーム露光装置内の格納メモリ容量と露光デー
タ量の確認を行う。
【0009】確認の結果、格納メモリ容量≧露光データ
量の場合(図におけるYESの場合)には、何らの支障
もないので、電子ビーム露光装置内の格納メモリにソー
ティングされた順番で露光データをそのまま転送し、転
送された露光データに基づいて露光開始し、全ての露光
データにより露光を行った時点で、全ての露光工程が終
了する。
【0010】このように、初期のころには、データ圧縮
技術を用いれば、電子ビーム露光装置内の格納メモリ容
量が、露光データ量より十分大きく、このような手順だ
けで何らの問題も生じなかった。
【0011】しかし、最近のデバイス構造の変化、例え
ば、メモリとロジックを一体化したデバイスの出現によ
り、或いは、集積度の向上により、露光データ量が電子
ビーム露光装置内の格納メモリ容量よりも大きくなり、
全露光データを何回かに分割して転送する分割転送方式
が取り入れられるようになった。
【0012】即ち、電子ビーム露光装置内の格納メモリ
容量と露光データ量の確認において、格納メモリ容量<
露光データ量の場合(図におけるNOの場合)には、ま
ず、分割転送するための分割転送回数を計算する。
【0013】次いで、1回分の分割露光データを電子ビ
ーム露光装置内の格納メモリにソーティングされた順番
で転送し、転送された露光データに基づいて露光開始
し、転送された分の全ての露光データに基づく露光が終
了した場合に、予め計算した転送回数を終了したか否を
判断し、終了していない場合には次の分割露光データの
転送・露光を行い、予め計算した転送回数を終了した場
合に、全ての露光工程が終了する。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかし、分割転送方式
を用いた場合には、全露光所要時間の中に、格納メモリ
への露光データの転送時間が含まれ、デバイスの高集積
化に伴って転送回数が増加するにつれて、全露光所要時
間に含まれる転送時間の比率が飛躍的に大きくなって全
露光所要時間自体が増加し、スループットが低下すると
いう問題があった。
【0015】また、データ圧縮技術はマトリクス配置可
能な露光データ(MP)を用いているため、ソーティン
グ方向によって当然マトリクスされる個数が変わり、そ
れに伴って分割転送回数が異なるという問題があり、デ
バイスの集積度の向上に伴ってこのソーティング方向に
よる分割転送回数の違いが無視し得なくなる問題があっ
た。
【0016】この事情を、図5を参照して説明する。 図5(a)参照 図5(a)に示すように、レチクル21は複数のフィー
ルド22に分割されており、メモリセル等が配置される
中央部のフィールド22には同じ露光パターン(MP)
23が配置されることになる。なお、図における符号2
4は単独配置可能な露光パターン(SP)であり、ま
た、符号25は露光開始点を表す。
【0017】ここで、ソーティング方向26をX方向と
した場合、同じ露光パターン(MP)23はX方向に多
くあるため、データ圧縮の効果が大きく、1回の分割転
送データによって、数多くのフィールド22を露光する
ことができ、したがって、分割転送回数が少なくなる。
【0018】図5(b)参照 一方、Y方向にソーティングした場合には、Y方向に同
じ露光パターン(MP)23が少ないために、データ圧
縮が有効に利かず、したがって、1回の分割転送データ
によって露光できるフィールド22の数が多くならない
ので、分割転送回数が多くなる。
【0019】しかし、従来の分割転送方式においては、
半導体装置の品目、種類とは無関係に、ソーティング方
向26を予め一義的に方向を決めていたので、例えば、
全てX方向に決めていたので、同じ露光パターン(M
P)23がX方向に多くある場合には問題がなかった
が、少ない場合には全露光所要時間が多くなるという問
題があった。
【0020】したがって、本発明は、電子ビーム露光装
置を用いたパターン露光において、分割転送回数を適正
化すると共に、全露光所要時間を短縮化することを目的
とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図1を参照して、本発明におけ
る課題を解決するための手段を説明する。 図1参照 (1)本発明は、電子ビーム露光装置を用いたパターン
露光方法において、ソーティング方向がX方向の場合
とY方向の場合の分割転送回数を求め、ソーティン
グ方向の内の分割転送回数の少ないソーティング方向に
沿ってフィールドをならべることを特徴とする。
【0022】この様に、ソーティング方向がX方向の場
合とY方向の場合の分割転送回数を求め、ソーティング
方向の内の分割転送回数の少ないソーティング方向に沿
ってフィールドをならべることによって、半導体装置の
素子配置の如何に拘わらず、分割転送回数を少なくし、
全露光所要時間を大幅に少なくすることができる。
【0023】(2)また、本発明は、電子ビーム露光装
置において、ソーティング方向がX方向の場合とY方向
の場合の分割転送回数を求める手段、及び、ソーティン
グ方向の内の分割転送回数の少ないソーティング方向に
沿ってフィールドをならべる手段を有することを特徴と
する。
【0024】この様に、ソーティング方向がX方向の場
合とY方向の場合の分割転送回数を求める手段を電子ビ
ーム露光装置内に組み込むことによって、少ない分割転
送回数のソーティング方向を内蔵プログラムによって自
動的に求めることができ、露光操作が簡単になる。
【0025】
【発明の実施の形態】図2及び図3を参照して、本発明
の実施の形態を説明する。なお、図2は本発明の実施の
形態における具体的パターン分割法の説明図であり、ま
た、図3は本発明の実施の形態の露光手順の説明図であ
る。
【0026】図2(a)参照 本発明の実施の形態の64MDRAMの場合には、有効
露光面積が150mm□の×5レチクル11を(X,
Y)=(0.2mm,1.5mm)の細長い長方形のフ
ィールド12、即ち、7.5×104 個のフィールドに
分割し、このフィールド12の内、メモリセル部に相当
する内側のフィールド12、即ち、図において斜線を施
したフィールド12は(X,Y)=(0.2mm,0.
07mm)のサイズのマトリクス配置可能な露光パター
ン(MP)13の繰り返しで構成されることになる。
【0027】図2(b)参照 この図2(a)におけるMP13の一部を拡大したのが
図2(b)であり、この場合は配線パターン14〜16
等を示しており、露光データの作成時に、この各配線パ
ターン14〜16等は、夫々約120個程度の大小の矩
形パターン17(図においては、大小夫々一つずつの矩
形パターンに引出し線を施している)に分割される。
【0028】そして、この場合には、1つのフィールド
12に1232個の配線パターン14〜16等が配置さ
れるように設計されており、1つのフィールド12内の
矩形パターン17の総数は約147840(=1232
×120)個、即ち、約1.5×105 個になる。
【0029】そして、全てのフィールド12における矩
形パターン17の総数が約1.5×105 個であると仮
定すると、レチクル11における全矩形パターン数は約
1×1010〔(1.5×105 )×(7.5×104
ィールド)〕となるが、圧縮機能を用いて約2×108
個(201,800,000個)にする。即ち、圧縮機
能を用いることによって露光データ量を約1/50にす
ることができる。
【0030】しかし、64MDRAMの配線層の形成に
必要な矩形パターン数、約2×10 8 個は、通常の電子
ビーム露光装置内の格納メモリ容量の約9,000,0
00パターン数、即ち、9×106 個の約20倍とな
り、必然的に分割露光が開始されることになる。
【0031】図3参照 まず、X方向をソーティングした場合と、Y方向をソー
ティングした場合における、分割転送回数を計算し、分
割転送回数の少ない方向を、ソーティング方向として指
定し、露光データを分解して、指定したソーティング方
向に沿ってフィールドを並べる。
【0032】例えば、縦長、即ち、Y方向に長い64M
DRAMの場合には、Xソーティングの場合の分割転送
回数は138回、また、Yソーティングの場合の分割転
送回数は4回と計算されるので、Y方向をソーティング
方向として指定し、Y方向に沿ってフィールドを並べ
る。
【0033】次いで、露光データ量と電子ビーム露光装
置の内の格納メモリ容量を確認し、格納メモリ容量≧露
光データ量の場合(図における、YESの場合)、即
ち、集積度の小さなパターン数の少ない半導体装置の場
合には、転送すべき露光データ量の少ない指定されたソ
ーティング方向に全露光データを1回で転送して露光を
開始し、全ての露光データを露光した時点で全露光工程
が終了する。
【0034】しかし、例としているY方向に長い64M
DRAMの場合には、当然格納メモリ容量<露光データ
量であるので(図における、NOの場合)、分割転送回
数の少ないY方向に沿って、まず1回分の分割露光デー
タ、即ち、全露光データの約1/4の露光データを格納
メモリに転送する。
【0035】次いで、転送された露光データに基づいて
露光開始し、転送された分の全ての露光データに基づく
露光が終了した場合に、予め計算した転送回数を終了し
たか否を判断し、終了していない場合には次の分割露光
データの転送・露光を行い、予め計算した転送回数を終
了した場合に、全ての露光工程が終了する。
【0036】この場合の全露光所要時間は、約7.5時
間であり、X方向をソーティング方向とした場合の全露
光所要時間である約24時間に比べて1/3以下の所要
時間になり、スループットを大幅に改善することができ
た。
【0037】一方、Yソーティングの場合に、1回の分
割露光時間がXソーティングに比べて長くなるのは、繰
り返し分の露光フィールド数が多くなるためであり、ま
た、全露光所要時間が大幅に少なくなるのは、分割転送
回数が少なくなるためであり、Xソーティングのように
138回も分割転送する場合には、転送時間が実際の露
光時間より大幅に大きくなり、全露光所要時間に占める
転送時間の比率が大幅に大きくなるからである。
【0038】なお、上記の実施の形態においては64M
DRAM用の×5のレチクルの作製方法を説明している
が、本発明の技術思想はこの様な形態に限られるもので
はなく、他のデバイス用のレチクル、或いは、原寸マス
クの作製工程にも適用されるものであり、さらに、半導
体ウェハに対する直接描画工程においても適用されるも
のである。
【0039】また、フィールドの分割の仕方は、各デバ
イスの素子配置に応じて適宜変更すれば良いものであ
り、現在の電子ビーム露光装置で保証されている1.5
mm□を越えない範囲で適当な大きさにすれば良いもの
である。
【0040】また、配線パターン等の各パターンをいく
つの矩形パターンに分割するかも設計上の問題であり、
データ設計者の思想に応じて適宜分割すれば良いもので
ある。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、最初の段階で、各ソー
ティング方向における分割転送回数を求めて、分割転送
回数の少ない方向をソーティング方向として指定し、指
定したソーティング方向を露光プログラムによって自動
的に認識してその後の露光データの分割、並び替え、転
送等の処理を行うので、どの様な配置パターンを有する
半導体装置に対しても分割転送露光時間を最適化するこ
とができ、スループットの改善に寄与するところが大き
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理的構成の説明図である。
【図2】本発明の実施の形態における具体的パターン分
割法の説明図である。
【図3】本発明の実施の形態の露光手順の説明図であ
る。
【図4】従来の電子ビーム露光手順の説明図である。
【図5】従来の電子ビーム露光工程におけるソーティン
グ方向依存性の説明図である。
【符号の説明】
11 レチクル 12 フィールド 13 MP 14 配線パターン 15 配線パターン 16 配線パターン 17 矩形パターン 21 レチクル 22 フィールド 23 MP 24 SP 25 露光開始点 26 ソーティング方向

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子ビーム露光装置を用いたパターン露
    光方法において、ソーティング方向がX方向の場合とY
    方向の場合の分割転送回数を求め、前記ソーティング方
    向の内の分割転送回数の少ないソーティング方向に沿っ
    てフィールドをならべることを特徴とするパターン露光
    方法。
  2. 【請求項2】 ソーティング方向がX方向の場合とY方
    向の場合の分割転送回数を求める手段、及び、前記ソー
    ティング方向の内の分割転送回数の少ないソーティング
    方向に沿ってフィールドをならべる手段を有することを
    特徴とする電子ビーム露光装置。
JP7318788A 1995-12-07 1995-12-07 パターン露光方法及び電子ビーム露光装置 Withdrawn JPH09162101A (ja)

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JP7318788A JPH09162101A (ja) 1995-12-07 1995-12-07 パターン露光方法及び電子ビーム露光装置

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JP7318788A Withdrawn JPH09162101A (ja) 1995-12-07 1995-12-07 パターン露光方法及び電子ビーム露光装置

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JP (1) JPH09162101A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7590966B2 (en) * 1999-09-09 2009-09-15 Micronic Laser Systems Ab Data path for high performance pattern generator
JP2011044463A (ja) * 2009-08-19 2011-03-03 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画装置、荷電粒子ビーム描画方法、および、荷電粒子ビーム描画用データの処理装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20030304