JP3395695B2 - Mask drawing method - Google Patents
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Landscapes
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マスク描画方法に
係わり、特に、ラスタスキャン方式で且つマルチパスグ
レープリンティング方式のマスク描画装置において、露
光時間を低減したマスク描画方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a mask portrayal method, in particular, in the mask writing apparatus and multipath gray printing method in a raster scan method, to mask drawing Ekata method that reduces the exposure time.
【0002】[0002]
【従来の技術】光リソグラフィにおいては、フォトマス
ク上に形成された遮光部/透明部のパターンの透過光を
投影レンズ系を介してレジストが塗布されたデバイス基
板上に転写し、現像により所望のレジストパターンを形
成している。投影レンズの高NA化(Numerica
l Appature)等により光リソグラフィの限界
は向上されつつあるが、デバイスの微細化の要望は強
く、光リソグラフィの解像限界付近でのデバイス製造が
行われるようになってきた。この解像限界近くのデバイ
ス製造では、光近接効果補正(Optical Pro
ximity Correction)が重要になって
きた。光近接効果(Optical Proximit
y Effect)とは、例えば、パターンの線幅/形
状がその周辺の他パターンの影響で変化する減少であ
る。例えば、同寸法のラインパターンであっても、ライ
ンアンドスペースパターン(同じ寸法のラインとスペー
スの繰り返しパターン)であるか孤立パターンであるか
により、半導体基板上に形成されるレジストパターンの
寸法が大きく異なる。また、周期的パターンであって
も、そのピッチにより得られるレジストパターンの寸法
は変動する。具体的には、KrFエキシマレーザー露光
装置(NA0.6)を用いて、0.2μmラインを転写
した場合、パターンのピッチによっては10%程度の線
幅変動が生じる。ロジックデバイスのゲートパターンで
は線幅を±数%に押さえることが設計どうりのデバイス
性を得るために必要とされているので、この光近接効果
の影響は無視できない。このため、マスク上のパターン
寸法を調整することで所望のレジストパターンをデバイ
ス基板上に形成しようとする場合、光近接効果について
の補正を行う必要がある。2. Description of the Related Art In photolithography, transmitted light of a pattern of a light-shielding portion / transparent portion formed on a photomask is transferred through a projection lens system onto a device substrate coated with a resist, and then developed by a desired method. A resist pattern is formed. High NA of projection lens (Numerica
Although the limit of photolithography is being improved due to (1 Application) and the like, there is a strong demand for device miniaturization, and device manufacturing has come to be performed near the resolution limit of photolithography. In manufacturing devices near the resolution limit, optical proximity correction (Optical Pro
ximity Correction) has become important. Optical Proximity (Optical Proximity
y Effect) is, for example, a decrease in which the line width / shape of a pattern changes due to the influence of other patterns around it. For example, even if the line patterns have the same size, the size of the resist pattern formed on the semiconductor substrate is large depending on whether it is a line-and-space pattern (a repeated pattern of lines and spaces having the same size) or an isolated pattern. different. Further, even with a periodic pattern, the dimensions of the resist pattern obtained by the pitch vary. Specifically, when a 0.2 μm line is transferred using a KrF excimer laser exposure device (NA 0.6), a line width variation of about 10% occurs depending on the pattern pitch. In the gate pattern of the logic device, it is necessary to keep the line width within ± several% in order to obtain the designed device property, so the effect of this optical proximity effect cannot be ignored. Therefore, when the desired resist pattern is to be formed on the device substrate by adjusting the pattern size on the mask, it is necessary to correct the optical proximity effect.
【0003】光近接効果補正の手法としては、多彩な寸
法/形状/ピッチが形成してあるテストマスクを用いて
露光実験を行い、得られた結果をデータベース化し、実
際のデバイスパターンをそのデータベースを用いて補正
する手法がある。また、そのためのソフトも数社から市
販され、近接効果補正は一般的に製品に適用されるよう
になってきた。ここで、マスク描画装置のアドレスサイ
ズが問題となる場合がでてきた。As a method of correcting the optical proximity effect, an exposure experiment is conducted using a test mask in which various sizes / shapes / pitches are formed, the obtained results are stored in a database, and the actual device pattern is stored in the database. There is a method of making corrections. Software for that purpose is also commercially available from several companies, and the proximity effect correction is generally applied to products. Here, the address size of the mask drawing device may become a problem.
【0004】マスク描画装置には、ラスタスキャン方式
とベクター方式の二方式がある。ベクター方式とは、デ
バイス直描用電子線露光装置で一般に用いられている、
所謂、一筆画のような描画方法である。即ち、描画領域
のみを電子ビームでなぞっていくものである。また、ラ
スタスキャン方式は、描画領域/非描画領域の区別無
く、マスクエリアすべてをスキャンしていき、このとき
描画領域では電子ビームをONにし、非描画領域ではO
FF(正確には偏向により途中で曲げてカット)するこ
とによりマスクパターンを描画する方式である。米国E
TEC社の電子線マスク描画装置:MEBESシリーズ
及び同社のレーザー描画装置ALTAで用いられてい
る。There are two types of mask drawing apparatuses, a raster scan method and a vector method. The vector method is generally used in electron beam exposure equipment for device direct writing,
This is a so-called one-stroke drawing method. That is, only the drawing area is traced by the electron beam. In the raster scan method, the entire mask area is scanned without distinction between the drawing area and the non-drawing area. At this time, the electron beam is turned on in the drawing area and O is set in the non-drawing area.
This is a method of drawing a mask pattern by performing FF (correctly bending and cutting in the middle by deflection). US E
It is used in the electron beam mask drawing device of TEC: MEBES series and the laser drawing device ALTA of the same.
【0005】このラスタスキャン方式では、マスク描画
時のアドレスは0.1〜0.08μmが一般的であっ
た。それは、マスク描画時間の制限のためである。ラス
タスキャン方式では、データの有無によらず、すべての
アドレスをスキャンしていくため、アドレスサイズを1
/nにすると、アドレスの数はnxn倍に増え、スキャ
ン時間もn2 倍に増加してしまう。また、描画時間の制
約だけでなく、電子ビームを小さく絞ることも困難であ
るという装置性能の制限(現状0.04μm)もあっ
た。In this raster scan system, the address during mask drawing is generally 0.1 to 0.08 μm. This is because the mask drawing time is limited. In the raster scan method, all addresses are scanned regardless of the presence or absence of data, so the address size is set to 1
If you / n, the number of addresses increases the nxn times, increases also scan time twice n. In addition to the restriction of drawing time, it is difficult to narrow the electron beam to a small size (currently 0.04 μm).
【0006】そして、たとえばx5露光装置(フォトマ
スクパターン:転写パターン=5:1)の場合、0.2
μmゲートパターンは、フォトマスク上1μmとなる、
そして、デバイス上で寸法変化を設計値の1%(0.0
02μm)で制御しようとすると、マスク上では0.0
1μmのアドレスサイズが必要となってきた。アドレス
サイズが現状のように大きいと、ゲート線幅が太くなっ
ているのを細くしようとすると反対に細くなりすぎ、十
分な寸法精度の光近接効果補正が行えない。For example, in the case of an x5 exposure device (photomask pattern: transfer pattern = 5: 1), 0.2
The μm gate pattern is 1 μm on the photomask,
Then, change the dimension on the device by 1% (0.0
02 μm), 0.0 on the mask
Address sizes of 1 μm have become necessary. When the address size is large as it is at present, the gate line width becomes thicker, but when it is made thin, it becomes too thin, and optical proximity correction cannot be performed with sufficient dimensional accuracy.
【0007】なお、ラスタスキャン方式の描画装置にお
いて、アドレスサイズ以下の寸法刻みでパターン描画す
る方式が従来より提案されている。1つはバーチャルア
ドレスと呼ばれる方式であり、これは図4に示すように
アドレスに半分しかかかっていない場合、図5に示すよ
うに、描画するアドレスを半分に間引く方法である。こ
のようにすればアドレスの1/2の寸法でマスクパター
ンの寸法を調整できる。しかし、この場合、得られるマ
スクパターンの形状が悪くなる(エッジラフネスが大き
くなる)という問題があった。In the raster-scan type drawing apparatus, a method of drawing a pattern with a size step smaller than the address size has been conventionally proposed. One is a method called a virtual address, which is a method of thinning out an address to be drawn in half, as shown in FIG. 5, when the address takes only half as shown in FIG. In this way, the size of the mask pattern can be adjusted with the size of 1/2 of the address. However, in this case, there is a problem that the shape of the obtained mask pattern is deteriorated (edge roughness is increased).
【0008】もう一つは、マルチパスグレープリンティ
ングと呼ばれる方式である(エス・ピー・アイ・イー
プロシーディングス 3096巻 フォトマスク アン
ドX−レイ マスク テクノロジー IV、:“Mul
tipass grayprinting for n
ew MEBES 4500 mask lithog
raphy system”、SPE proceed
ings Vol.3096 Photomask a
nd X−Ray Mask Technology
IV、pp.125−136)。本来、これらは描画の
寸法精度を向上させる技術である。すなわち、1回の露
光の場合、電子ビームの照度ばらつきがそのままマスク
パターンのばらつきとなる。しかし、低露光量の露光を
重ねることで、各露光時の電子ビーム照度のばらつきが
平均化されマスクパターンの寸法精度が向上する。そし
て、この手法を用いて、装置の描画アドレス以下の寸法
刻みが実現できる。即ち、露光を複数回に分け、アドレ
スに乗っていない部分は露光回数を減らすことで描画ア
ドレス以下の寸法刻みを実現する方法である。例えば、
図6に示すように、露光を4パス(ラスタスキャンでは
1回全面をスキャンすることを1パスと呼ぶ)に分け、
アドレスが1/2かかっている部分には4パス中2回し
か露光しないようにして、1/2アドレスサイズの線幅
を実現している。同様にアドレスが1/4あるいは3/
4だけずれている場合に、それぞれ1パスあるいは3パ
スのみ露光する。しかし、この方法もアドレスサイズを
1/nにすると(nパスの露光)、露光時間はn倍にな
り、このため露光時間を低減させる方法が求められてい
た。[0008] The other is a method called multi-pass gray printing (SPIEE).
Proceedings 3096 Volume Photomask and X-Ray Mask Technology IV ,: "Mul
tipspassing printing for n
ew MEBES 4500 mask lithog
raphy system ”, SPE Proceed
ings Vol. 3096 Photomask a
nd X-Ray Mask Technology
IV, pp. 125-136). Originally, these are techniques for improving the dimensional accuracy of drawing. That is, in the case of one exposure, the illuminance variation of the electron beam directly becomes the mask pattern variation. However, by overlapping exposures with a low exposure amount, variations in the electron beam illuminance at each exposure are averaged, and the dimensional accuracy of the mask pattern is improved. Then, using this method, it is possible to realize the dimensional increments equal to or less than the drawing address of the device. That is, this is a method of dividing the exposure into a plurality of times and reducing the number of times of exposure for a portion not on the address, thereby realizing a dimensional step equal to or smaller than the drawing address. For example,
As shown in FIG. 6, the exposure is divided into four passes (in raster scanning, scanning the entire surface once is called one pass),
The line width of ½ address size is realized by exposing the area where the address is ½ only twice in four passes. Similarly, the address is 1/4 or 3 /
When there is a shift of 4, only one or three passes are exposed. However, in this method as well, when the address size is reduced to 1 / n (n-pass exposure), the exposure time becomes n times longer. Therefore, there has been a demand for a method of reducing the exposure time.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した従来技術の欠点を改良し、特に、マルチパスグレー
プリンティング方式のマスク描画装置において、露光時
間を低減した新規なマスク描画方法を提供するものであ
る。本発明の他の目的は、描画アドレス以下の寸法刻み
で、パターンの描画を可能にした新規なマスク描画方法
を提供するものである。An object of the present invention is to provide a, to improve the drawbacks of the prior art described above, in particular, in the mask writer multipath gray printing method, a new mask drawing Ekata method that reduces the exposure time Is provided. Another object of the present invention, the following dimensions increments drawing address, is to provide a novel mask drawing Ekata method that enables the drawing of patterns.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、基本的には、以下に記載されたような技
術構成を採用するものである。 Since the present invention SUMMARY OF] is to achieve the above object, basically, Ru der should be adopted technical construction as described below.
【0011】又、本発明に係わるマスク描画装置の描画
方法の第1態様は、基板上に塗布されたレジストに所定
のパターンを描画するラスタスキャン方式で且つマルチ
パスグレープリンティング方式のマスク描画装置のマス
ク描画方法において、描画アドレスに乗った部分の露光
量を1として規格化した時、各パス毎の露光量を、1/
n(n=描画アドレス幅/設計グリッド幅で求められる
整数)のm(任意の整数)倍の少なくとも二つ以上の異
なる露光量に設定して同一描画領域をそれぞれ重ねて露
光し、前記レジストに所定のパターンを描画することを
特徴とするものであり、又、第2態様は、描画アドレス
に乗らない領域の露光量の総計は、前記パスの露光量を
合計したものであり、描画アドレスに乗った領域での合
計露光量を1として規格化すると、描画アドレスのずれ
量をxとした時、x/nを掛けた値にすることを特徴と
するものであり、又、第3態様は、 基板上に塗布された
レジストに所定のパターンを描画するラスタスキャン方
式で且つマルチパスグレープリンティング方式のマスク
描画装置のマスク描画方法において、描画アドレス幅/
設計グリッド幅で求められる整数n(初期のパス数)を
求めるステップS1と、描画領域の描画アドレスを露光
するのに必要な露光量D0を前記整数nで割って露光量
の初期値Dを求めると共に、前記整数nを残りのパス数
PNとするステップS2と、前記残りのパス数PNが奇
数か偶数かを判断するステップS3と、前記パス数PN
が偶数の場合、前記露光量Dのパスを2回行うステップ
S5と、前記ステップS5の実施後の残りのパス数PN
を2で割り、前記露光量Dの2倍を新たな露光量として
求めるステップS7と、前記ステップS7で求めた残り
のパス数PNが0か否かを判定するステップS8と、前
記ステップS8で前記パス数PNが0の場合、動作終了
とし、又、前記パス数PNが0でない場合、前記ステッ
プ3に戻り残りのパス数PNが奇数か偶数かを判断し、
前記パス数PNが偶数の場合は、前記ステップS5以下
を繰り返し、前記パス数PNが奇数の場合、前記ステッ
プ3の直前のステップで保持している露光量Dのパスを
1回行うステップS4と、前記ステップS4の実施後の
残りのパス数PNと前記露光量Dの2倍を新たに露光量
として求めるステップS6と、前記ステップS6で求め
たパス数PNと露光量を前記ステツプ8に入力し、前記
パス数PNが0の場合は終了とし、又前記パス数PNが
0でない場合、前記ステップ3に戻り前記ステップ3以
下を再び繰り返すことで、前記基板上のレジストに所定
のパターンを描画することを特徴とするものである。The first aspect of the drawing method of the mask drawing apparatus according to the present invention is that of a raster scan type and multi-pass gray printing type mask drawing apparatus for drawing a predetermined pattern on a resist coated on a substrate . In the mask drawing method, the exposure of the part on the drawing address
When the amount is standardized as 1, the exposure amount for each pass is 1 /
n is set to m (any integer) at least two different exposure times of (n = an integer obtained by the drawing address width / design grid width) exposed overlapping each the same drawing region, before sharp The present invention is characterized in that a predetermined pattern is drawn on a resist, and the second mode is a drawing address.
The total amount of exposure in the area that does not exceed
It is the total, and the sum in the area where the drawing address is
If the total exposure is standardized as 1, the drawing address shift
The feature is that when the quantity is x, the value is multiplied by x / n.
Is intended to also third aspect, the mask writing process of the mask writing apparatus and multipath gray printing method in a raster scan method for drawing a predetermined pattern on <br/> resist coated on a substrate, Drawing address width /
Step S1 of obtaining an integer n (initial number of passes) obtained by the design grid width, and an exposure amount D0 required for exposing the drawing address of the drawing area is divided by the integer n to obtain an initial value D of the exposure amount. At the same time, step S2 in which the integer n is the number of remaining paths PN, step S3 in which it is determined whether the number of remaining paths PN is odd or even, and the number of paths PN
Is an even number, step S5 of performing the pass of the exposure amount D twice and the number of remaining passes PN after the execution of step S5.
Is divided by 2 to obtain twice the exposure amount D as a new exposure amount, step S8 for determining whether the remaining pass number PN obtained in step S7 is 0, and step S8. If the number of paths PN is 0, the operation is terminated. If the number of paths PN is not 0, the process returns to the step 3 to determine whether the number of remaining paths PN is odd or even,
If the number of passes PN is even, steps S5 and below are repeated. If the number of passes PN is odd, step S4 is performed in which the pass of the exposure amount D held in the step immediately preceding step 3 is performed once. , Step S6 in which the number of remaining passes PN after execution of Step S4 and twice the exposure amount D are newly obtained as an exposure amount, and the number of passes PN and exposure amount obtained in Step S6 are input to the step 8. If the number of passes P N is 0, the process is terminated. If the number of passes PN is not 0, the process returns to step 3 and steps 3 and below are repeated to form a predetermined pattern on the resist on the substrate. It is characterized by drawing.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】本発明に係わるマスク描画装置
は、ウエーハ上のレジストに露光して、所定のパターン
を描画するラスタスキャン方式のマスク描画装置におい
て、各パス毎に露光量を所定の露光量に設定して露光す
る露光量設定手段を設けたことを特徴とするものであ
り、又、各パス毎の露光量を可変するための露光量可変
手段を設けたことを特徴とするものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A mask drawing apparatus according to the present invention is a raster scan type mask drawing apparatus which exposes a resist on a wafer and draws a predetermined pattern. It is characterized in that it is provided with an exposure amount setting means for setting the exposure amount and performing exposure, and is also characterized in that it is provided with an exposure amount varying means for varying the exposure amount for each pass. is there.
【0013】[0013]
【実施例】以下に、本発明に係わるマスク描画方法の具
体例を図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の具体例)
図2は、本発明に係わるマスク描画装置とその描画方法
の第1の具体例を示す図であって、これらの図には、ウ
エーハ上のレジストに露光して、所定のパターンを描画
するラスタスキャン方式のマスク描画装置において、各
パス毎に露光量を所定の露光量に設定して露光する露光
量設定手段(ステップS4〜S7)を設けたことを特徴
とするマスク描画装置が示され、又、ウエーハ上のレジ
ストに露光して、所定のパターンを描画するラスタスキ
ャン方式のマスク描画装置において、各パス毎に露光量
を可変するための露光量可変手段(ステップS4〜S
7)を設けたことを特徴とするマスク描画装置が示さ
れ、又、前記手段は、少なくとも二種類の異なる露光量
で露光可能に構成され、描画アドレス以下の寸法刻みで
描画することを特徴とするマスク描画装置が示され、
又、前記描画アドレス以下の寸法刻みx/n(nは描画
アドレス以下の寸法刻み、xは描画アドレス以下のずれ
量)のずれ量xが奇数であるとき、前記手段は、所定の
露光量の1/nの露光量で1回露光し、ずれ量xが偶数
であるとき、前記手段は、所定の露光量の1/nの露光
量で2回露光することを特徴とするマスク描画装置が示
され、更に、前記露光に加え、2m/n(m=1以上の
整数)の露光量で露光可能に構成したことを特徴とする
マスク描画装置が示されている。EXAMPLES Hereinafter, a specific example of a mask drawing Ekata method according to the present invention with reference to the drawings. (First Specific Example) FIG. 2 is a diagram showing a first specific example of a mask drawing apparatus and a drawing method according to the present invention. In these figures, a resist on a wafer is exposed, A raster scan type mask drawing apparatus for drawing a predetermined pattern is provided with an exposure amount setting means (steps S4 to S7) for setting the exposure amount to a predetermined exposure amount for each pass and performing exposure. A mask drawing device is shown, and in a raster scan type mask drawing device that exposes a resist on a wafer to draw a predetermined pattern, an exposure amount changing means (step) for changing the exposure amount for each pass. S4 ~ S
7) is provided, and the means is configured so that it can be exposed with at least two kinds of different exposure amounts, and draws with a size step less than a drawing address. A mask drawing device is shown,
Further, when the deviation amount x of the size increment x / n (n is a dimension increment less than the drawing address, x is a deviation amount less than the drawing address) equal to or smaller than the drawing address is an odd number, the means is set to a predetermined exposure amount. A mask drawing apparatus characterized in that when the exposure amount is 1 / n and the displacement amount x is an even number, the means performs the exposure twice with an exposure amount of 1 / n of a predetermined exposure amount. Further, there is shown a mask drawing apparatus characterized in that, in addition to the above-mentioned exposure, exposure is possible with an exposure amount of 2 m / n (m = 1 or more integer).
【0014】以下に、本発明を更に詳細に説明する。以
下の説明では、0.01μmの設計グリッド(マスク上
での値、マスクデータ作成のCADでは、決まった刻み
の位置にしか置けず、その格子をグリッドと呼ぶ)で作
られたマスクパターンを、描画アドレス(ラスタスキャ
ンの描画装置においては、描画寸法の描画するしないは
決まったメッシュ単位で行い、その格子をアドレスと呼
ぶ)0.08μmのマスク描画装置で描画する場合につ
いて説明する。また、描画には4回に分けて描画するマ
ルチパス方式を用いる。図1に描画するマスクパターン
の一部を示す。図のラインパターンの幅(W)は0.8
3μmである。マスク描画にポジ型レジストを用いるの
で、ラインパターンの部分は露光せず非露光領域1とな
る。そして、ラインパターン以外が描画領域2となる
が、アドレスに乗らないライン右辺部はグレー描画領域
3となる。このグレー描画領域にはアドレスサイズ0.
08μmのち、0.05μmが描画領域で、残り0.0
3μmが非描画領域となっている。このような場合、こ
のグレー描画領域3には正規露光量の5/8が照射され
れば良いことになる。そこで、4回のマルチパス描画の
露光を1/2,1/4,1/8,1/8の3種類の露光
量を用いた。そして、このグレー描画領域には、1/8
露光量と1/2露光量とのパス1回の計2回露光される
ようにした(1/8+1/2=5/8)。The present invention will be described in more detail below. In the following description, a mask pattern made with a design grid of 0.01 μm (values on a mask, in CAD of mask data creation, can be placed only at fixed intervals, and that grid is called a grid) A description will be given of the case of drawing with a mask drawing device having a drawing address of 0.08 μm (in a raster scan drawing device, drawing is not performed with a drawing size is performed in a fixed mesh unit, and its grid is referred to as an address). In addition, a multi-pass method is used for drawing in four times. FIG. 1 shows a part of the mask pattern to be drawn. The width (W) of the line pattern in the figure is 0.8
It is 3 μm. Since a positive type resist is used for mask drawing, the line pattern portion is not exposed and becomes the non-exposed region 1. The area other than the line pattern is the drawing area 2, but the right side of the line that does not get on the address is the gray drawing area 3. The address size of 0.
After 08 μm, 0.05 μm is the drawing area and the remaining 0.0
3 μm is the non-drawing area. In such a case, it is sufficient that the gray drawing area 3 is irradiated with 5/8 of the regular exposure amount. Therefore, three types of exposure amounts of 1/2, 1/4, 1/8, and 1/8 are used for the exposure of four multi-pass drawing. Then, in this gray drawing area, 1/8
The exposure amount and the ½ exposure amount were set to be exposed once twice (1/8 + 1/2 = 5/8).
【0015】また、上記設計グリッド(0.01μm)
のとき、アドレスのずれとしては0.01〜0.07μ
mまで0.01μm刻みで生じる可能性がある。これら
のときには、アドレスに乗っていない部分の面積比を求
め、その面積に比例した露光量がアドレスに乗らない部
分に照射されるようにする。ここでは、縦のラインパタ
ーンのみを考えているので、面積比はX位置の寸法比に
等しく、以下の表1のような描画を行う。The above design grid (0.01 μm)
, The address shift is 0.01-0.07μ
It may occur up to m in steps of 0.01 μm. The case of these, and measuring the area ratio of the portion not on the address, the exposure amount in proportion to the area to be irradiated to a portion not climb address. Since only the vertical line pattern is considered here, the area ratio is equal to the dimensional ratio at the X position, and the drawing as shown in Table 1 below is performed.
【0016】[0016]
【表1】 [Table 1]
【0017】上記表1のように描画することで、4パス
の露光で露光量を1/8〜7/8まで変化させることが
可能となる。よって、従来の同じ露光量で行う方法にく
らべ1/2の細かさで線幅を変化させたマスクパターン
が製造できる。なお、上記露光方法は、描画アドレスか
らのずれ量xが奇数の場合、1/8露光を1回、ずれ量
xが偶数の場合、1/8露光を2回行うことを基本とし
ている。By drawing as shown in Table 1 above, it is possible to change the exposure amount from 1/8 to 7/8 by four-pass exposure. Therefore, it is possible to manufacture a mask pattern in which the line width is changed with a fineness of 1/2 as compared with the conventional method in which the same exposure amount is used. The above-described exposure method is basically based on performing 1/8 exposure once when the shift amount x from the drawing address is odd, and performing 1/8 exposure twice when the shift amount x is even.
【0018】そして、更に必要に応じて、1/4(=1
/8+1/8)露光を1回又は1/2(=1/4+1/
4)露光を1回、又は1/4露光と1/2露光を1回づ
つ行うように構成している。更に説明を加えると、上記
具体例では、まず描画データを描画アドレス上に配置し
たとき、アドレスにきれいに乗らないずれが、アドレス
寸法の何%刻み(何分の1刻み)になるかを考える。こ
の具体例では、1/8刻みである。そこで、まず最小単
位である1/8ずつ8個に分ける。そして、この8個の
うち、残りが偶数となるように1/8(露光量)を2個
を確定する。そして、まだ確定されない1/8の6個を
2個ずつ足し合わせ、1/4(露光量)を3個作る。そ
して、3個の1/4のうち残りが偶数となるように1個
を除くことで、この1/4(露光量)も確定させる。最
後に残った2個の1/4を足し、1/2(露光量)が1
個でき、これらの露光量の組み合わせで露光するもので
ある。Further, if necessary, 1/4 (= 1
/ 8 + 1/8) exposure once or 1/2 (= 1/4 + 1 /)
4) The exposure is performed once, or the 1/4 exposure and the 1/2 exposure are performed once. To further explain, in the above-described specific example, first, when the drawing data is arranged on the drawing address, what percentage of the address dimension is misaligned (a fraction of one) of the address size is considered. In this specific example, the interval is 1/8. Therefore, first, the minimum unit is divided into eight by 1/8. Then, of these eight, two are set to 1/8 (exposure amount) so that the rest are even. Then, 6 pieces of ⅛ that have not been determined yet are added together in increments of 2 pieces to make 3 pieces of ¼ (exposure amount). Then, by removing one of the three quarters so that the rest is an even number, this quarter (exposure amount) is also fixed. Add 1/4 of the last two remaining, 1/2 (exposure amount) is 1
Individual exposure can be made and exposure is performed with a combination of these exposure amounts.
【0019】また、より一般的にアドレスずれがアドレ
ス寸法の1/nであったとき(設計グリッド/描画アド
レス=1/n)、各露光パスでの露光量および露光回数
を決定するためのフローチャートを図2に示す。即ち、
はじめは1/nをPN(=n)個作り(a)、そのうち
の残りが偶数となるように1個あるいは2個を除く。こ
こで、除くとはその量で露光することが確定したという
意味である。次に、残ったものを2個づつ足し合わせる
(b)。即ち、次のパスは露光量を2倍にする。そし
て、残りが1個でなければ再び(b)の工程を繰り返
す。PNが0になると、ルーチンを終了する。More generally, when the address shift is 1 / n of the address size (design grid / drawing address = 1 / n), a flow chart for determining the exposure amount and the number of exposures in each exposure pass. Is shown in FIG. That is,
Initially, 1 / n is made into PN (= n) pieces (a), and one or two pieces are excluded so that the rest of them becomes an even number. Here, “excluding” means that it is decided that the amount of exposure is to be performed. Next, the remaining ones are added two by two (b). That is, the next pass doubles the exposure dose. Then, if there is not one remaining, the step (b) is repeated again. When PN becomes 0, the routine ends.
【0020】上記、フローチャートにアドレスずれが1
/20である場合を当てはめると、正規露光量の1/2
0,1/20,1/10,1/5,1/5,2/5の計
6パスの露光を行うことになる。よって、同一露光量
(1/20)で露光する場合の20パスに比べ、露光回
数を著しく減少できる。
(第2の具体例)次に、本発明の第2の具体例について
図3を用いて説明する。描画装置のアドレスは先と同じ
0.08μmとする。ここでは、マスク描画データをア
ドレス上に配置し、アドレスに乗っていない部分のずれ
量がアドレスの何%かをすべて調べる。ここでは、光近
接効果補正を行った結果、アドレスずれは0.01μm
(図中の領域3b)と0.02μm(図中の領域3a)
の2種類であったとする。この場合、露光回数を3回に
設定し、1回目を露光量1/8で領域2+3a+3bを
描画し、2回目も1/8で領域2+3a、3回目に残り
の3/4の露光量で領域2を照射することで必要な線幅
が形成できる。In the above flow chart, the address shift is 1
If the case of / 20 is applied, it is 1/2 of the normal exposure amount.
A total of 6 passes of exposure of 0, 1/20, 1/10, 1/5, 1/5, 2/5 will be performed. Therefore, the number of exposures can be remarkably reduced as compared with 20 passes when the same exposure amount (1/20) is used for exposure. (Second Specific Example) Next, a second specific example of the present invention will be described with reference to FIG. The address of the drawing device is 0.08 μm, which is the same as the above. Here, the mask drawing data is arranged on the address, and all the deviation amounts of the portion not on the address are checked. Here, as a result of performing the optical proximity correction, the address shift is 0.01 μm.
(Area 3b in the figure) and 0.02 μm (area 3a in the figure)
There are two types. In this case, the number of exposures is set to 3 times, the first time the area 2 + 3a + 3b is drawn with the exposure amount 1/8, and the second time is also the area 2 + 3a with 1/8 and the remaining 3/4 exposure area at the third time. By irradiating with 2, the required line width can be formed.
【0021】このように、マスクデータの設計グリッド
が0.01μmでも、実際に使用されている線幅がすく
なければ、パスの回数がさらに低減できる。一般的に
は、第1の具体例のようにすべてのアドレスずれを考慮
してパス数および各パスの露光量を決定し、実際のデバ
イスパターンでは使用していないアドレスずれのための
露光量のパスをまとめて全体のパス数を減らすことで、
さらにマスク描画時間が短縮できる。As described above, even if the mask data design grid is 0.01 μm, the number of passes can be further reduced if the actually used line width is not too narrow. Generally, as in the first specific example, the number of passes and the exposure amount of each pass are determined in consideration of all the address shifts, and the exposure amount for the address shift not used in the actual device pattern is determined. By collecting the paths and reducing the total number of paths,
Further, the mask drawing time can be shortened.
【0022】このように、本発明のマスク描画方法は、
ラスタスキャン方式で描画するマスク描画方法におい
て、各パス毎の露光量を所定の露光量に設定して露光
し、ウエーハ上のレジストに描画アドレス以下の寸法刻
みで所定のパターンを描画することを特徴とするもので
あり、又、前記露光量は、少なくとも異なる二種類以上
の露光量で露光することを特徴とするものであり、更
に、前記露光量は、描画アドレス以下の寸法刻みx/n
(nは描画アドレス以下の寸法刻み、xは描画アドレス
以下のずれ量)に基づき設定された露光量で露光し、描
画することを特徴とするものである。As described above, the mask drawing method of the present invention is
In the mask drawing method that draws by the raster scan method, the exposure amount for each pass is set to a predetermined exposure amount and the exposure is performed, and a predetermined pattern is drawn on the resist on the wafer with a step size smaller than the drawing address. Further, the exposure dose is characterized by exposing at least two types of exposure doses different from each other, and the exposure dose is dimensional increments x / n less than a drawing address.
It is characterized in that exposure is performed with an exposure amount set on the basis of (n is a step size equal to or smaller than a drawing address, and x is a displacement amount equal to or smaller than a drawing address).
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明に係わるマスク描画方法は、上述
のように構成したので、マルチパスグレープリンティン
グにおいて、各パスの露光量を異ならせることにより、
従来より露光時間を短くすることが可能になった。Mask drawing Ekata method according to the present invention is, since it is configured as described above, in the multipath gray printing, by varying the exposure amount of each path,
It has become possible to shorten the exposure time than before.
【図1】本発明に係わるマスク描画方法の第1の具体例
を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a first specific example of a mask drawing method according to the present invention.
【図2】本発明の第1の具体例の描画方法を一般的に示
したフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart generally showing a drawing method according to a first example of the present invention.
【図3】本発明の第2の具体例の描画方法を説明する図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating a drawing method according to a second specific example of the present invention.
【図4】描画データとアドレスサイズとの関係を説明す
る図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between drawing data and address size.
【図5】従来の描画方法を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional drawing method.
【図6】従来の他の描画方法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating another conventional drawing method.
1 非描画領域 2 描画領域 3、3a、3b グレー描画領域 x アドレスのずれ量 1 non-drawing area 2 drawing area 3, 3a, 3b Gray drawing area x Address shift amount
Claims (3)
ターンを描画するラスタスキャン方式で且つマルチパス
グレープリンティング方式のマスク描画装置のマスク描
画方法において、描画アドレスに乗った部分の露光量を1として規格化し
た時、 各パス毎の露光量を、1/n(n=描画アドレス
幅/設計グリッド幅で求められる整数)のm(任意の整
数)倍の少なくとも二つ以上の異なる露光量に設定して
同一描画領域をそれぞれ重ねて露光し、前記レジストに
所定のパターンを描画することを特徴と3するマスク描
画方法。1. In a mask drawing method of a mask drawing apparatus of a raster scan system and a multi-pass gray printing system for drawing a predetermined pattern on a resist applied on a substrate, an exposure amount of a portion on a drawing address is set to 1 Standardized as
In this case, the exposure amount for each pass is set to at least two different exposure amounts that are m (arbitrary integer) times 1 / n (n = an integer obtained by the drawing address width / design grid width). the same drawing region exposed overlapping each previous mask writing method of characteristics and 3 to draw a predetermined pattern to sharp resist.
総計は、前記パスの露光量を合計したものであり、描画
アドレスに乗った領域での合計露光量を1として規格化
すると、描画アドレスのずれ量をxとした時、x/nを
掛けた値にすることを特徴とする請求項1記載のマスク
描画方法。 2. An exposure amount of an area which is not included in a drawing address
The total is the total exposure of the passes
Normalized with the total exposure amount in the area on the address as 1.
Then, assuming that the shift amount of the drawing address is x, x / n is
The mask according to claim 1, wherein the mask is a multiplied value.
How to draw.
ターンを描画するラスタスキャン方式で且つマルチパス
グレープリンティング方式のマスク描画装置のマスク描
画方法において、 描画アドレス幅/設計グリッド幅で求められる整数n
(初期のパス数)を求めるステップS1と、描画領域の
描画アドレスを露光するのに必要な露光量D0を前記整
数nで割って露光量の初期値Dを求めると共に、前記整
数nを残りのパス数PNとするステップS2と、前記残
りのパス数PNが奇数か偶数かを判断するステップS3
と、前記パス数PNが偶数の場合、前記露光量Dのパス
を2回行うステップS5と、前記ステップS5の実施後
の残りのパス数PNを2で割り、前記露光量Dの2倍を
新たな露光量として求めるステップS7と、前記ステッ
プS7で求めた残りのパス数PNが0か否かを判定する
ステップS8と、前記ステップS8で前記パス数PNが
0の場合、動作終了とし、又、前記パス数PNが0でな
い場合、前記ステップ3に戻り残りのパス数PNが奇数
か偶数かを判断し、前記パス数PNが偶数の場合は、前
記ステップS5以下を繰り返し、前記パス数PNが奇数
の場合、前記ステップ3の直前のステップで保持してい
る露光量Dのパスを1回行うステップS4と、前記ステ
ップS4の実施後の残りのパス数PNと 前記露光量Dの
2倍を新たに露光量として求めるステップS6と、前記
ステップS6で求めたパス数PNと露光量を前記ステツ
プ8に入力し、前記パス数PNが0の場合は終了とし、
又前記パス数PNが0でない場合、前記ステップ3に戻
り前記ステップ3以下を再び繰り返すことで、前記基板
上のレジストに所定のパターンを描画することを特徴と
するマスク描画方法。 3.Apply the specified pattern to the resist applied on the substrate.
Raster scan method that draws turns and multi-pass
Mask drawing by the mask printing device of the gray printing method
In the drawing method, Integer n obtained by drawing address width / design grid width
Step S1 for obtaining the (initial number of passes) and the drawing area
Adjust the exposure dose D0 required to expose the drawing address
Divide by the number n to obtain the initial value D of the exposure amount and
Step S2 in which the number n is the remaining path number PN, and
Step S3 of judging whether the number of paths PN is odd or even
And the number of passes PN is an even number, the number of passes of the exposure amount D is
Step S5, which is performed twice, and after performing Step S5
Divide the remaining number of passes, PN, by 2 to obtain twice the exposure amount D
Step S7 for obtaining a new exposure amount and the step
It is determined whether or not the number of remaining paths PN obtained in step S7 is 0.
In step S8 and in step S8, the number of paths PN is
If it is 0, the operation is terminated, and the number of paths PN is not 0.
If not, the process returns to step 3 and the number of remaining paths PN is odd.
If the number of passes PN is even,
Repeat step S5 and subsequent steps, and the number of passes PN is an odd number.
In the case of,
Step S4 of making one pass of the exposure amount D
After the execution of step S4, the number of remaining paths PN and Of the exposure amount D
Step S6 in which twice the exposure amount is newly obtained, and
The pass number PN and the exposure amount obtained in step S6 are set to the above step.
If the number of paths PN is 0, it is finished,
If the number of paths PN is not 0, return to step 3.
By repeating steps 3 and above again, the substrate
Characterized by drawing a predetermined pattern on the upper resist
How to draw the mask.
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---|---|---|---|
JP06680199A JP3395695B2 (en) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Mask drawing method |
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