(57)【要約】【課題】改良型電子線描画のためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】設計意図、機器機能、及び諸要件を考慮に入れることができる改良型電子線描画のためのシステム及び方法。本発明のシステム及び方法は、少なくとも部分的には受信した情報に基づいて最適描画パターンを判断する。【選択図】図２
2009518827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線描画の方法であって、
ステンシル設計データを受信する段階と、
設計意図データを受信する段階と、
機器機能データを受信する段階と、
前記ステンシルデータ、前記設計意図データ、及び前記機器機能データを組み合わせる段階と、
前記組み合わされたステンシルデータ、設計意図データ、及び機器機能データに基づいて最適電子線描画パターンを判断する段階と、
前記最適電子線描画パターンに従って電子線を方向付ける段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
品質を含む他の要件と共に収量を考慮する段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
部分露光方法を含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記部分露光方法は、ステンシル上に配置されたパターンの数を超えてセル投影パターンの数を拡張することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
セル投影パターンが、電子線の不要な部分を阻止するためのステンシルの周囲を用いることにより、セル投影パターンの総数の減少のない部分露光のために使用されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
抽象的意図カテゴリによってセル投影パターンの設計を分類する段階、及び収量と品質が均衡したステンシルを設計するために各カテゴリに対して１つ又はそれよりも多くの処理規則を使用する段階を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
電子線描画の方法であって、
入力データ又は情報にアクセスする段階と、
セルレイアウトパターンを該セルレイアウトパターンの少なくとも１つのセルのいくつかの反復を計算することによって統計的に解析する段階と、
前記セルレイアウトパターンの前記反復する部分の統計情報を解析することによってセル投影候補を構築する段階と、
前記セル投影候補をステンシル上に配置する段階と、
前記セル投影候補の収量を推定する段階と、
ステンシルテーブルを作成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
入力データ又は情報にアクセスする段階は、設計意図データ、ステンシルデータ、及び機器機能データのうちの少なくとも１つにアクセスする段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記入力データ又は情報にアクセスする段階は、重要度レベルを前記設計の様々な部分に割り当てる段階、及び幾何学的公差を幾何学形状の部類に対して定義する段階のうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
セルレイアウトパターンを統計的に解析する段階は、該セルレイアウトパターンを描画するのに必要な電子線ショットの回数を判断する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
セル投影候補を構築する段階は、前記セルレイアウトパターンの反復部分を１つ又はそれよりも多くのステンシル設計規則に適合させる段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記１つ又はそれよりも多くのステンシル設計規則は、セルの最大サイズ、ドーナツ形状及び片持はりを含む禁止パターンの不在、形状密度及び形状サイズの制約のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記セルレイアウトパターンの反復部分を１つ又はそれよりも多くのステンシル設計規則に適合させる段階は、該セルレイアウトパターンを該１つ又はそれよりも多くのステンシル規則に適合するように修正する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記セル投影候補の収量を推定する段階は、前記計算した推定値を１つ又はそれよりも多くの対応するターゲットと比較する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１５】
前記セル投影候補の収量を推定する段階は、１つ又はそれよりも多くの所定の規則又は条件が満足されているか否かを判断する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１６】
前記ステンシルテーブルを作成する段階は、前記ステンシルデータをテープに記録する段階を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１７】
電子線描画のためのステンシル設計システムであって、
設計意図データ及びステンシル設計規則を記憶するための少なくとも１つのデータベースと、
電子線描画装置と、
前記少なくとも１つのデータベースから設計意図データ及びステンシル設計規則を受信し、かつ前記電子線描画装置に対するセルテーブルを作成するためのプロセッサと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１８】
前記設計意図データは、１つ又はそれよりも多くのセルレイアウトパターンを含み、前記プロセッサは、各セルレイアウトパターンの少なくとも１つのセルのいくつかの反復を計算することにより、各セルレイアウトパターンを統計的に解析することを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記プロセッサは、前記セルレイアウトパターンの前記反復する部分の統計情報を解析することによってセル投影候補を構築することを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサは、前記セル投影候補をステンシル上に配置することを特徴とする請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記プロセッサは、前記セル投影候補の収量を推定することを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記セルテーブルは、ステンシルテーブルを含むことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項２３】
電子線描画のための処理を実行する実行可能コードを有する有形のコンピュータ使用可能媒体を含むコンピュータプログラム製品であって、
入力データ又は情報にアクセスする手段と、
セルレイアウトパターンを該セルレイアウトパターンの少なくとも１つのセルのいくつかの反復を計算することによって統計的に解析する手段と、
前記セルレイアウトパターンの前記反復する部分の統計情報を解析することによってセル投影候補を構築する手段と、
前記セル投影候補をステンシル上に配置する手段と、
前記セル投影候補の収量を推定する手段と、
ステンシルテーブルを作成する手段と、
を含むことを特徴とする製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２００５年１２月１日出願の米国特許仮出願第６０／７４１、６９６号に基づく利益を請求するものであり、その全内容は引用により本願出願書類に組み込まれているものとする。
【背景技術】
【０００２】
「電子線描画（ＥＢＷ）」技術は、ＩＣ製造において重要な役割を果たしており、リソグラフィマスク描画の主要ツールとして使用されている。近年、その変形である「電子線直接描画（ＥＢＤＷ）」技術は、９０ｎｍ及びそれ未満での少量ＩＣ製造の突出した候補として考えられている。これらの手法は、少量ＬＳＩ製造に対するマスク経費問題に対処するのに使用される解決法となっている。
【０００３】
この技術の大きな弱点は、その比較的低い収量である。この障壁を克服するために、「可変形状ビーム（ＶＳＢ）」及び「セル投影（ＣＰ、代替的に「文字投影」又は「ブロック投影」とも呼ばれる）」技術が導入されている。セル投影技術には、１回の露光ショットによる複雑な反復パターン（ＣＰセル）の描画を可能にし、従って、全体的な露光時間が低減されて描画システム収量が増大するステンシルが使用される。ＣＰ技術の機能を利用するために、適正な反復パターン抽出、ＣＰセル設計、及びステンシル上への最適ＣＰセル配置が可能なステンシル設計システムを開発する必要がある。
【０００４】
図１に示すように、この技術は、電子線１０２を生成する電子銃１００による１回のショットによって複雑なパターンを描画し、従って、システムの収量の増大を可能にするものである。上述のように、この技術の中心部分は、文字又はＣＰセルとも呼ばれる多くのステンシルパターン１１２から成るステンシル１１０である。ＣＰシステムの収量及び精度を増大させるために、適正なステンシルパターン設計が必要である。この技術は、基板１２２上に選択されたステンシルパターン１４４の画像１２０を生成する。
【０００５】
ＥＢＷ技術は、多くの利点を提供するが、それは完全なものではない。様々な効果が処理品質に悪影響を与え、収率が減少し、かつ全体的な収量を低下させる。クーロンぼけ、近接効果、電子線（ＥＢ）歪みのようなある一定の効果は、適正なステンシル設計により最小にすることができる。このような処理は、例えば、より詳細な分割、及び線量計算、適正なＣＰセル設計、及びステンシルレイアウトを含むことができる。しかし、このような計算は、データ量及び描画時間の増大をもたらす。また、描画パターン全体に関してこのような計算をすることは、時間及びリソースを消耗する作業である。
【０００６】
ＣＰ描画技術の改良点として、部分露光方法がある。この方法においては、ＣＰセルの一部を照明することができ、１回のショットによりＣＰセル全体だけではなくその一部も描画することが可能になる。この方法の利点は、１つのＣＰセルを異なるパターンの描画に使用することができるという点である。従って、１回のショットでより多くのパターンを書き込むのに同じステンシルを使用することができる。
【０００７】
従来の部分ＣＰ露光方法には、欠点がある。ＣＰセルの一部を露光するために、殆どのＥＢ描画システムにおいては、ステンシルを照明する電子線のサイズは第１の開口により固定されるので、電子線の残りを阻止する空白領域がセルの周りになければならない。別のＣＰセルが空白であるべき領域に現れた場合、その一部が露光されることになる。従って、従来の部分ＣＰ露光技術では、部分ＣＰセルが十分な周囲空白空間を有するべきであるから、セルは、部分ＣＰ露光を用いないで詰め込むことができるものほど高密度に詰め込まれていない。
【０００８】
ＥＢＤＷシステムに対するデータ作成処理の自動化は、依然として満足に解決されていない問題である。良好な収量を達成するために、反復設計パターンを選択して処理し、次に、ステンシル上にＣＰセルとして配置する必要がある。同時に、満足できる収率を維持するために、品質問題を適正に考慮すべきである。
【０００９】
現在のシステムにおいては、上述の問題は、特定の設計毎に特定の設計の流れ及びデータ処理アルゴリズムを導入することにより部分的に解決されている。レイアウト特定のステンシル設計システムの開発は、全体的な開発時間をかなり増大させ、従って、この技術の利点を低減する。
【００１０】
また、半導体素子においては、特徴部小形化に関連する問題がある。特徴部の小形化により、描画精度は益々重要になってくる。しかし、必要とされる精度は、設計の全ての部分に対して均一であるわけではない。より厳しい許容誤差を必要とする部分があれば、必要とされる精度が低い部分もある。必要とされる精度は、特徴部の設計意図に依存する。既存のＥＢＤＷシステムは、設計意図を理解した作動に対する機能は有していない。
【００１１】
ＣＰセルの幾何学的構造及びそのステンシル上の位置は、描画品質に大きな影響を与える。必要とされる品質を達成すると同時にステンシル面積の使用を最大にするために、設計意図情報を考慮する慎重なＣＰセル抽出及ステンシルレイアウト最適化が必要である。既存のデータ作成システムは、この機能性をサポートしていない。
【００１２】
【特許文献１】米国特許仮出願第６０／７４１、６９６号
【発明の開示】
【００１３】
本発明は、データ作成処理中に設計入力情報を用いることによる改良型手法を提供する。最適化されたステンシル設計を行い、データ作成を自動化し、かつシステムの控えめな複雑性を維持するために、データ作成処理中に設計意図情報を導入することができる。設計意図情報は、レイアウトの重要な部分ほど多くの注意を払い、かつ精度と速度の均衡を局所的に保つことにより、特に、ステンシル設計段階で使用することができる。これを達成するために、本発明の一部の実施形態では、元の設計データに加えて設計意図情報が用いられる。設計意図情報は、例えば、レイアウトの各部の重要度を表す番号の形とすることができる。設計意図が既知であると、異なる処理規則は、異なる意図カテゴリに関連付けることができる。この付加的な処理情報は、データ作成システムにも供給される。例えば、重要度のレベルが高いレイアウトの部分は、重要度が低い部分よりも正確に処理することができる。これは、より最適なステンシルを設計することを可能にする。従って、システム精度と収量の均衡がより最適に保たれる。
【００１４】
本発明は、背景技術の節で説明した従来の手法の問題を回避する手法を提供する。特に、従来のステンシルは、大きな空白隣接領域を有するセルを既に有する場合があることに注意されたい。これらのセルは、ＶＳＢ露光に対して使用される空白領域によって取り囲まれたセルである。しかし、空白領域を用いる従来の方法では、高価なステンシル区域が浪費される。本発明により、ステンシルの周囲（図１０において開口間の空間として表示）は、空白領域に使用され、ステンシル区域の浪費が節減される。ビーム歪み量は周囲の方が高いので、周囲セルは、部分ＣＰセルとしてレイアウトの重要ではない部分に使用することができ、一方、ステンシル中心部において空白区域によって取り囲まれるセルは（この空白区域は、ＶＳＢ描画に使用される）、部分ＣＰセルとしてレイアウトの重要な部分に使用することができる。
【００１５】
一実施形態では、電子線描画の方法は、ステンシル設計データ、設計意図データ、及び機器機能データを受信して組み合わせる段階を含む。最適電子線描画パターンは、少なくとも部分的には、組み合わされたステンシルデータ、設計意図データ、及び機器機能データに基づいて判断される。電子線は、最適電子線描画パターンに従って方向付けられる。
【００１６】
別の実施形態では、電子線描画の方法は、入力データ又は情報にアクセスする段階と、セルレイアウトパターンの少なくとも１つのセルのいくつかの反復を計算することにより、セルレイアウトパターンを統計的に解析する段階と、セルレイアウトパターンの反復部分の統計情報を解析することによりセル投影候補を構築する段階とを含む。本方法は、セル投影候補をステンシル上に配置する段階と、セル投影候補の収量を推定する段階と、ステンシルテーブルを作成する段階とを含む。
【００１７】
一態様では、入力データ又は情報にアクセスする段階は、設計意図データ、ステンシルデータ、及び機器機能データのうちの少なくとも１つにアクセスする段階を含み、及び／又は入力データ又は情報にアクセスする段階は、重要度レベルを設計の様々な部分に割り当てる段階、及び幾何学形状の部類に対して幾何学的公差を定義する段階のうちの少なくとも一方を含む。セルレイアウトパターンを統計的に解析する段階は、セルレイアウトパターンを描画するために必要な電子線ショット回数を判断する段階を含む。セル投影候補を構築する段階は、セルレイアウトパターンの反復部分を１つ又はそれよりも多くのステンシル設計規則に適合させる段階を含む。１つ又はそれよりも多くのステンシル設計規則は、セルの最大サイズ、ドーナツ形状及び片持はりを含む禁止パターンの不在、形状密度及び形状サイズの制約事項のうちの少なくとも１つを含む。
【００１８】
別の態様では、セルレイアウトパターンの反復部分を１つ又はそれよりも多くのステンシル設計規則に適合させる段階は、１つ又はそれよりも多くのステンシル規則に適合するようにセルレイアウトパターンを修正する段階を含む。セル投影候補の収量を推定する段階は、計算推定値を１つ又はそれよりも多くの対応するターゲットと比較する段階を含む。セル投影候補の収量を推定する段階は、１つ又はそれよりも多くの所定の規則又は条件が満足されているか否かを判断する段階を含む。ステンシルテーブルを作成する段階は、ステンシルデータをテープに記録する段階を含む。
【００１９】
更に別の実施形態では、電子線描画のためのステンシル設計システムは、設計意図データ及びステンシル設計規則を記憶するための少なくとも１つのデータベースと、電子線描画装置と、少なくとも１つのデータベースから設計意図データ及びステンシル設計規則を受信し、かつ電子線描画装置に対するセルテーブルを作成するためのプロセッサとを含む。
【００２０】
本発明の教示の上記及び他の目的及び利点は、添付図面に関連した以下の説明からより完全に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
ここで、全体を通じて同様の番号が同様の部分を示す図面を以下に参照する。
本発明の一部の実施形態は、データ作成処理中に設計意図情報を使用することによる改良型手法を提供する。これには、最適化ステンシル設計を含む多くの利点があり、データ作成の自動化を可能にし、本方法及びシステムが、本発明のシステムの中程度の複雑性を維持することを可能にする。一実施形態では、本発明のシステムは、異なる方法で、設計意図により定められるように、異なる設計カテゴリの処理を可能にする特殊処理規則セットを使用することができる。この手法は、普遍的なものであり、最適な方法で収量及び品質の均衡保持を可能にするものである。本発明の１つの目標は、最適な方法で収量及び品質の問題に対処することができる正式なデータ処理法を提供することである。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態によるステンシル設計システム２００の構造を示している。システム２００の初期入力は、設計ファイル２０２、設計ライブラリ２０４、設計及びライブラリの両方に対して一般的に示されている設計意図２０６、設計意図を理解した処理規則及び制約事項（ステンシル設計規則など）２０８、及び出力ターゲット２１０である。一態様では、システム２００の出力は、例えば、描画処理に関連したＣＰセルに関する情報、すなわち、描画装置により可読フォーマットでのレイアウトファイルを含むセルテーブル２１２、及びステンシルレイアウトファイル２１４である。
【００２３】
一般的に、設計ファイル２０２は、ＧＤＳＩＩ、「Ｏｐｅｎ  Ａｃｃｅｓｓ」、ＯＡＳＩＳのようなあらゆる業界の標準的なフォーマット、及び／又は他の公知の及び／又は従来のフォーマットで表すことができる。設計の一部であるレイアウトは、幾何学形状（多角形、経路など）及び／又はあらゆる他の従来の便利な用語で説明することができる。
【００２４】
設計意図情報２０６は、タイミング、幾何学的公差、収率、及び／又はあらゆる他の便利なデータのような様々なパラメータに対してレイアウト要素又は要素群を分類するためにデータ作成中に使用される。
【００２５】
一部のデータ表現規格は、このような情報をデータファイル内に含む機能がない場合がある。この場合、「設計意図」情報は、ファイル又はスクリプトの形及び／又はあらゆる他の従来の方法で供給することができる。「設計意図」は、標準的な入力が必要な構文をサポートする場合は設計に含めることができる。
【００２６】
設計ライブラリ２０４は、レイアウトの各部である幾何学的要素の群を含むことができる。多くの場合、このような群は、標準的なセルに関連するものである。しかし、代替的な実施形態では、他の形態も可能である。メモリモジュール及び算術演算モジュールは、ライブラリの異なる使用例である。モジュールコンパイラは、ターゲットモジュールの成分のような群を使用する。従来技術においては、設計意図情報は、設計ライブラリの要素に供給されていない。しかし、ライブラリ要素に向けて設計意図情報を有することは、最適ステンシル設計に重要である可能性がある。
【００２７】
処理規則２０８は、設計意図カテゴリ毎にどのような種類のデータ処理を行うことができるかを定めるものである。例えば、重要な外形を有する形状に対しては、細かい境界分割を用いることができ、重要ではない形状にはより高速かつ粗い分割を行うことができる。別の例として、一部の実施形態では、可能な時の重要な形状の分離は、不完全な縫い目による大きな寸法違反になる可能性があるために回避することができる。
【００２８】
例えば、制約事項２０８のステンシル設計規則では、現在利用可能なステンシル製造法が説明されている。精度要件のような他の制約事項を課してシステム入力の一部として含めることができる。品質と速度の間の最適な均衡を達成するために、設計意図カテゴリが異なれば、制約事項が異なる可能性がある。例えば、緩い制約事項は、重要性の低い設計成分に設定することができ、厳しい制約事項は、重要性が高い成分に割り当てることができる。
【００２９】
一部の実施形態では、セルテーブル２１２は、描画処理中に描画システム２２０により使用される情報を含むことができる。ステンシル上のＣＰセルの位置のようなステンシル設計に関する詳細情報、各ＣＰセルの幾何学的情報、及び他の関連情報は、テーブル２１２に含めることができる。
【００３０】
出力ターゲット２１０は、望ましい出力、例えば、収量要件などの構造を定めるものである。
【００３１】
ステンシルレイアウトデータ２１４は、ステンシルの外形を説明することができる。多くの場合、ステンシルレイアウト１４は、ＧＤＳＩＩのような標準的なフォーマットでのファイルとして供給することができる。このファイルは、マスクショップ２２２に転送して、ステンシル製造に使用することができる。一態様では、製造ステンシルは、ＥＢＷ機を使用することができる。
【００３２】
一部の実施形態では、データ作成及びステンシル設計システムは、設計意図情報を利用して収量と品質の均衡を最適に保つことができる。
【００３３】
一部の実施形態によるステンシル設計システムの１つのターゲットは、特定の入力データに基づいて描画システムに向けて最適ステンシルを設計することである。これは、システムの収量の最大化、及び同時に所要の描画品質の維持を提供する。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態によるステンシル設計システム２００の作動の更なる詳細を示している。一態様において、図３の段階の各々を以下でより詳細に説明する。
【００３５】
段階１（３０２）で、入力データにアクセスする。一態様では、設計意図情報を、設計データと一体化するか、又は別々のファイルから読み取るか、又は適正なスクリプト処理ソフトウエアでスクリプトを実行させることにより抽出する。
【００３６】
設計意図情報は、様々な形態で表すことができる。例としては、様々な重要性レベルを設計の様々な部分に割り当てる段階、又は特定の幾何学的公差をある一定の部類の幾何学形状に対して定義する段階があるがこれらに限定されない。
【００３７】
段階２（３０４）で、レイアウトの統計解析を行う。レイアウトが階層的な「セル・インスタンス」構造を有する場合、レイアウトを構成する各セルの反復回数を計算する。レイアウトデータが平坦である場合、反復パターン抽出（自動又は手動）を最初に行い、反復回数の計算を抽出パターンに対して行う。また、レイアウトパターンの反復性をより良好に表す新しい階層的な構造を構築することができる。また、レイアウトを描画するために必要とされるＥＢショットの回数、並びに各セル（又は抽出パターン）のためのショット回数を推定する。
【００３８】
外形は等しいが設計意図が異なるパターンは、この段階中に異なるものとして処理することができる。一般的に、異なる意図を有する設計要素は、異なる方法で処理すべきであるので、それを行うことにより、より正確な統計データを抽出することができる。
【００３９】
段階３（３０６）で、段階２（３０４）中に収集されたレイアウトの反復部分に関する統計情報は、ＣＰセル候補を構築するのに使用される。抽出反復パターンは、ステンシル上に配置するために処理されることになるので、ステンシル設計規則に従うようにこれらを構成する。一態様では、規則としては、セル最大サイズ、例えばドーナツ形状及び片持はりのような禁止パターンの不在、形状密度及び形状サイズの制約事項があるがこれらに限定されない。これらの制約事項を果たすために、パターン修正が行われることが多い。
【００４０】
段階３（３０６）でパターン修正を行うことができる。ＣＰセル候補は、設計規則に対して検査される。規則を違反している場合、規則専用措置を行う。この段階の目標は、ステンシル設計規則を満足するだけではなく、所要の品質で描画されるＣＰセルを設計することである。
【００４１】
段階３（３０６）中に、ＣＰセル候補を構築する。同時に、一態様では、様々な特徴部の設計意図を関連の方法で処理し、従って、品質のような付加的な要件を考慮に入れることができる。
【００４２】
段階３（３０６）の目標を達成する特定の方法の例示する例に対して、本明細書でより詳細に以下に説明する。
【００４３】
段階４（３０８）で、抽出ＣＰセルをステンシル上に配置する。多くの場合、ＣＰセル候補数は、ステンシル上に配置することができるＣＰセル数を超える。本方法では、ＣＰセル配置段階中に設計意図情報を使用して、最適ステンシルを構築する。段階４（３０８）の目標を達成する特定の方法の例示する例に対して、本明細書で以下に更に詳細に説明する。
【００４４】
段階５（３１０）で、推定関数を計算する。収量は、推定すべき最も重要なパラメータの１つであるが、推定関数の対応する選択により他のパラメータを考慮に入れることができる。推定を高めるために複数の関数を計算することができる。
【００４５】
技術の限界及び課される場合がある付加的な制約のために、一般的に、ＣＰ法だけによりレイアウト全体を描画することは困難である。規則においては、ＶＳＢ法により描画すべきであるレイアウトの一部が残る。段階４（３０８）中に抽出されたＣＰセル外形に基づいて収量を推定するために、残りの部分の予備的な形状分割を行う。
【００４６】
ＣＰセル抽出終了後に最適化した分割を行うことができるが、良好なショット数及び収量を得るためには正確な分割が必要である。推定段階では、正確なショット回数推定値を取得するために設計意図情報を用いる。
【００４７】
段階５（３１０）の目的を達成する特定の方法の例に対して以下でより詳細に説明する。
段階６（３１２）で、段階５（３１０）で計算した値を対応するターゲットに対して検査する。ＣＰシステムの主なターゲットは収量であるが、他のターゲットも考慮に入れることができる。ターゲットが達成された場合、本発明のシステムは、次の段階に進む。ターゲットが達成されなかった場合、システムは、候補抽出段階に戻る。
【００４８】
段階７（３１４）中、ステンシルデータを検査して所定の規則及び条件が満たされているか否かを判断する。全ての規則及び条件が満たされているわけではない場合、本発明のシステムは、補正フローに進む。規則及び条件が満たされている場合、本発明のシステムは、段階８（３１６）に進む。一実施形態では、段階８（３１６）中に「セルテーブル」を作成し、ステンシルデータをテープに記録する。
【００４９】
抽出処理中に品質を最適化する設計特異なアルゴリズムが存在する。例えば、特定のメモリセル構造を使用して品質も最適化するＣＰセルを抽出するアルゴリズムがあり、従って、セル候補がこのような構造を有していない場合は適用不可能である。これとは対照的に、この手法には、設計に関するこのような特定の知識は必要ではない。代替的に、開発段階中に実質的にあらゆる設計に付随させることができる抽象的な設計カテゴリを使用する。また、設計意図特異である（従来技術のようにレイアウト専用ではない）処理規則を使用する。従って、同じ意図カテゴリに対して修正なく同じ規則を用いることができ、全ての特定のレイアウトに対してこのような規則の開発が不要である。
【００５０】
段階３に対する例示的な実施例
以下の実施例を考慮することにより、一部の実施形態による段階３（３０６）の目標を達成する方法を以下に説明して例示する。
【００５１】
〔実施例１〕
ＣＰセル候補のサイズが最大許容サイズを超える場合を考える。この場合、セル分離が必要であろう。１つの手法では、単にパターンを切断することによりこの分離を直接的に行う。一部の手法では、次に、パターン専用アルゴリズムを適用して、切断パターンを修正して直接的な手法を用いた時に生じる可能性がある品質問題を回避する。このようなパターン専用アルゴリズムを用いると、別の設計に使用する場合に修正する必要がある非常に設計特異なシステムになる。これらの方法とは対照的に、この手法の実施形態では、ＣＰセルを所定の候補から抽出するために、設計特異な手法ではなく設計意図特異なアルゴリズムを使用する。
【００５２】
主な問題は、切断段階が重要な形状を分離することになる可能性があるということである。形状が分離された時、それは、２つ又はそれよりも多くのＥＢショットで描画される。画像縫い合わせ及び他の処理上の不完全さよる誤差、並びにその形状の各部に対して露光線量の差のような処理による影響により、図４に示すように、画像の歪みが発生する可能性がある。このような歪みは、設計のある一定の部分に発生した場合、欠陥製品になる可能性がある。従って、その特定の役割に従ってこのような形状を処理することが重要である。
【００５３】
設計のこのような部分には、対応する設計意図カテゴリを予め付随させることができる。候補の各部に対しては、本発明のシステムは、この意図カテゴリに関連する処理規則セット（予め設計され、かつ入力としてシステムに供給される）から処理規則を選択して適用する。例えば、処理規則は、切断線が所定のカテゴリの形状を回避するように構築される。
【００５４】
このような線を引くことが重要である場合、通常、これらの形状は、ＣＰセル内に配置することができず、ＶＳＢで描画されることを意味する。また、ＶＳＢ描画に関する分割規則では、関連の作業を行うその形状の設計意図が用いられる。例えば、その形状の意図では厳しい幾何学的公差が想定されている場合、その形状の境界は、別々に分割しなければならず、かつ近接効果及びクーロン効果を最小にするために、線量計算を相応に行わなければならない。
【００５５】
〔実施例２〕
抽出候補がドーナツパターンを含む場合を考える。殆どの既存のステンシル製造技術は、この形状の内部に機械的支持を達成することはできないので、このようなパターンを可能にするものではない。従って、このような形状は、２つの形状又はそれよりも多くに分離すべきである。
【００５６】
このようなパターンの例を図５に示している。実施例に示すように、この形状が重要な領域を含む時、品質問題が発生する。この形状が線１により切断された場合、重要な部分が切断される。それによって潜在的に実施例１に上述のものと同じ品質問題が発生する可能性がある。しかし、上述の戦略を適用してこのような状況を回避することができる。すなわち、形状の一部の部分の設計意図が異なる場合、異なる意図のカテゴリを付随させ、これらのカテゴリに従ってその部分を処理する。しかし、形状全体の設計意図が同じであり、対応するカテゴリが形状分離を可能にするものではない場合、その形状全体は、ＶＳＢ法で描画すべきである。後者の場合、意図カテゴリに関連した分割規則が適用される。
【００５７】
〔実施例３〕
この実施例においては、ＥＢ描画処理中に異なる外形を有する形状には異なる歪みが発生すると想定されている。例えば、クーロン効果は、広い肉厚な形状の場合の方が厳しく、一方、小さな薄い形状は、受ける影響が小さくなる。図６に示すように、重要な形状が薄い部分と肉厚部分の両方を含む場合、形状全体に高い寸法均一性を必要とする場合に描画パラメータを調節することは、非常に困難又は不可能でさえある。このような場合、意図カテゴリ上許容される場合は、形状を２つに分割するか（図６に示すように）、又はＶＳＢ法で描画することができる。後者の場合、形状の意図カテゴリに関連した分割規則が適用される。
【００５８】
〔実施例４〕
ＣＰセル候補が図７に例示するように細かい線及び空間パターンを含む場合、その画像は、この場合は現在の密度が非常に高いので、クーロン効果のために有意に歪む可能性がある。パターンの設計意図により、高い描画精度が指定される場合、歪みを最小にするためにパターンを２つ（図７に示すように）又はそれよりも多くのパターンにさえ分離する方がよい。
【００５９】
〔実施例５〕
ある一定の形状がＣＰセル内に配置されることは、そのような形状を関連の意図カテゴリに配置して対応する処理規則を設計することにより防止することができる。同じ方法を用いて、ある一定の形状を強制的にＣＰセル内に配置することができる。
【００６０】
〔実施例６〕
ＣＰセルの部分露光は、この技術の傑出した拡張である。ＣＰセルの部分露光により、ステンシルマスク上に配置されたＣＰセル数よりも多いパターンを１回のショットで描画することができる。本方法は、例えば、バイア層に有効に用いることができる。バイア層においては、様々なサイズのバイアアレイが発生することが多い。多くの場合、サイズが異なるが要素間のピッチが等しいアレイがある。その場合に対しては、ステンシル設計規則により許容可能な最大サイズを有するアレイを一般的な１回ショットパターンとして使用することができる。等しいか又は小さい寸法、等しい要素サイズ、及び要素間の等しいピッチを有する全てのアレイは、その一般的な要素の１回の部分露光により描画することができる。従って、複数のパターンを描画するために必要とされるＣＰセル数は、１に低減することができる。同じ考慮は、他の層にも適用される。図８は、バイア層及びワイヤ層に関する本方法を例示している。
【００６１】
しかし、ＣＰセルの一部を露光させるために、電子線の残りを阻止する空白領域がセルの周りにあるべきである。別のＣＰセルがこの領域に現れた場合、図９に例示するように、その一部が露光される。この場合、図９の（２ｂ）照明領域に示すように、２つのＣＰセルが電子線により照明される。従って、部分ＣＰ露光を実行する１つの手法では、セルは、部分ＣＰセル露光を使用しないで詰め込むことができるものほど高密度に詰め込まれない。
【００６２】
この欠点を克服するために、１つの手法は、ＶＳＢ露光に使用される空白領域により取り囲まれているセルを使用することである。しかし、空白領域を使用する従来の方法では、高価なステンシル区域が浪費される。本発明により、ステンシルの周囲（図１０の開口間のスペースとして表示）は、空白領域に使用され、ステンシル区域の浪費が節減される。電子線歪み量は周囲の方が高いので、周辺セルは、部分ＣＰセルとしてレイアウトの重要ではない部分に使用することができ、一方、ステンシル中心部において空白区域により取り囲まれるセルは、部分ＣＰセルとしてレイアウトの重要な部分に使用することができる。このようなセルの位置は、設計意図を考慮に入れて、段階４（３０８）中に定められる。
【００６３】
〔実施例７〕
より有効かつより速くデータを処理し、同時に良好な描画品質を達成するために、一部の手法では、重要なパターン及び重要ではないパターンが１つのＣＰセル上に結合されない構成が確立される。
【００６４】
段階４（３０８）に対する例示的な実施例
以下の実施例を考慮することにより、一部の実施形態に従って段階４（３０８）の目標を達成する方法を以下に説明して例示する。
【００６５】
〔実施例１〕
対応する処理規則をこのようなカテゴリに割り当てることにより、ある一定のＣＰセルを強制的にステンシル上に配置することができる。
【００６６】
〔実施例２〕
関連の処理規則を割り当てることにより、ある一定の形状カテゴリを含むＣＰセルにステンシル上に配置するというより高い（又はより低い）優先度を与えることができる。
【００６７】
〔実施例３〕
ステンシルの異なる位置に配置されたＣＰセルを異なる精度で描画する。ステンシル上の位置に対して描画精度を表す精度マッピングを作成することができる。例えば、ＣＰセルの画像は、描画装置の光軸近くに位置するほど、周囲に近い位置するよりも歪が少ない（描画精度が高くなる）。この場合、図１１に例示するように精度マッピングを構築することができる。より高い品質を想定する設計意図を有するＣＰセルは、高い精度領域内に配置することができる。これは、対応する処理規則を対応する意図カテゴリに割り当てることにより容易に行うことができる。
【００６８】
段階５（３１０）に対する例示的な実施例
以下の実施例を考慮することにより、一部の実施形態に従って段階５（３１０）を達成する方法を以下に説明して例示する。
【００６９】
〔実施例１〕
ＶＳＢ法を用いて重要なサイズを有する形状を描画すると仮定する。クーロン効果を最小にするために、境界に隣接する形状の部分は、別々に分割しなければならず、このようにして得られる各形状の露光線量は、形状の近接領域にある特徴部により引き起こされる近接効果を最小にするように計算すべきである。ショット回数推定中でさえも、正確なショット回数推定値を取得するためにこのような細かい分割を考慮に入れる必要がある。これは、形状を関連する意図カテゴリに入れることにより、かつこのカテゴリに対応する分割規則を割り当てることにより達成することができる。本発明のシステムは、その形状のショット回数を推定する時にこれらの規則を考慮に入れる。
【００７０】
代替的な実施形態
殆どの最新の描画システムは、描画品質を上げかつ必要なデータ量増加を回避するために、特徴部の実際の描画の直前に、ある一定のデータ処理作業（ある一定の補正など）を内部的に行う。しかし、このような作業は、システムは幾何学情報のみを受信するので均一に行われる。多くの場合、これは、不要な改善及び描画時間の延長、又は描画時間の短縮であるが全体的な品質低下をもたらす。
【００７１】
高速のリアルタイム処理に適正な単純な形で幾何学データと共に描画システムに供給される設計意図情報は、速度と品質の均衡を最適に保つ一助になる。この場合、付加的な作業は、必要な場合のみ、かつ必要な範囲で行われる。
【００７２】
ＩＣ製造の関連した処理、すなわち、電子線直接描画及び電子線マスク描画に関して提案中の方法を説明するが、ＶＳＢ法及びＣＰ法を用いる制御可能なビーム投影機器により画像を転送するあらゆる他の処理において同じ手法を用いることができる。
【００７３】
設計を意図カテゴリに分離してカテゴリ専用処理規則を導入する同じ手法は、最適な作業ほど少ない時間で行うために、マスクデータ作成又はあらゆるデータ作成システムにも適用することができる。
【００７４】
上述のように、この手法の大きな利点は、設計意図を考慮に入れるという点である。従来のシステムにおいては、設計意図は、供給されもしなければ使用されもしない。本発明は、あらゆる形式の設計に対して設計意図を処理する統一された方法を達成するものである。従って、最適なステンシル設計が可能な単一システムを構築することができる。説明する方法を用いて、あらゆる設計に対して収量だけではなく品質のような要件も考慮に入れることができる。
【００７５】
提案する方法は、非常に実際的でもある。これは、ＣＡＤシステム又はその一部として実行することができ、かつ既存のシステムと組み合わせて使用するとその機能を高めることができる。
【００７６】
部分露光方法では、ステンシル上に配置することができるパターン数を超えてＣＰパターン数を拡張する。これは、部分露光を可能にするために十分な空白空間を部分ＣＰセルの周りに設けなければならず、これがステンシル上のＣＰセル数を低減する他の手法に優るものである。本発明の実施形態は、ＣＰセルの総数の減少なく部分露光にある一定のＣＰセルを使用することができるので、この問題を克服する方法を説明するものである。
【００７７】
システムアーキテクチャの概要
図１２は、本発明の実施形態を実行するのに適切な例示的な演算システム１４００のブロック図である。コンピュータシステム１４００は、プロセッサ１４０７、システムメモリ１４０８（例えば、ＲＡＭ）、静的記憶デバイス１４０９（例えば、ＲＯＭ）、ディスクドライブ１４１０（例えば、磁気又は光）、通信インタフェース１４１４（例えば、モデム又はイーサネットカード）、ディスプレイ１４１１（例えば、ＣＲＴ又はＬＣＤ）、入力デバイス１４１２（例えば、キーボード）、及びカーソルコントロールのようなサブシステム及び装置を相互接続し、情報を通信するバス１４０６又は他の通信機構を含む。
【００７８】
本発明の一実施形態によれば、コンピュータシステム１４００は、システムメモリ１４０８内に含まれた１つ又はそれよりも多くの命令の１つ又はそれよりも多くのシーケンスを実行するプロセッサ１４０７により特定の作業を実行する。このような命令は、静的記憶デバイス１４０９又はディスクドライブ１４１０のような別のコンピュータ可読／使用可能媒体からシステムメモリ１４０８に読み取ることができる。代替的な実施形態では、本発明を実行するために、ソフトウエア命令の代わりに又はソフトウエア命令と組み合わせて配線接続回路を使用することができる。従って、本発明の実施形態は、ハードウエア回路及び／又はソフトウエアのいかなる特定の組合せにも限定されるものではない。一実施形態では、「論理」という用語は、本発明の全て又は一部を実行するのに使用されるソフトウエア又はハードウエアのあらゆる組合せを意味するものとする。
【００７９】
「コンピュータ可読媒体」又は「コンピュータ使用可能媒体」という用語は、本明細書で使用される時、実行に向けてプロセッサ１４０７に命令を供給することに関わるあらゆる媒体を指す。このような媒体は、不揮発性媒体、揮発性媒体、及び伝送媒体があるがこれらに限定されない多くの形態を取ることができる。不揮発性媒体として、例えば、ディスクドライブ１４１０のような光ディスク又は磁気ディスクがある。揮発性媒体として、システムメモリ１４０８のような動的メモリがある。伝送媒体としては、バス１４０６を含むワイヤを含め、同軸ケーブル、銅線、及び光ファイバがある。伝送媒体はまた、無線波及び赤外線データ通信中に生成されるもののような音波又は光波の形態を取ることができる。
【００８０】
一般的な形のコンピュータ可読媒体は、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、あらゆる他の磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、あらゆる他の光媒体、パンチカード、紙テープ、穴のパターンを有するあらゆる他の物理媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、あらゆる他のメモリチップ又はカートリッジ、搬送波、又はコンピュータが読み取ることができるあらゆる他の媒体を含む。
【００８１】
本発明の実施形態では、本発明を実施する命令シーケンスの実行は、単一のコンピュータシステム１４００により行われる。本発明の他の実施形態によれば、通信リンク１４１５（例えば、ＬＡＮ、ＰＴＳＮ、又は無線ネットワーク）により連結された２つ又はそれよりも多くのコンピュータシステムは、互いに連携して本発明を実施するために必要な命令のシーケンスを実行することができる。
【００８２】
コンピュータシステム１４００は、通信リンク１４１５及び通信インタフェース１４１４を通じてプログラム、すなわち、アプリケーションコードを含むメッセージ、データ、及び命令を送受信することができる。受信したプログラムコードは、それがその後の実行のためにディスクドライブ１４１０又は他の不揮発性記憶デバイスに受信及び／又は記憶される時に、プロセッサ１４０７によって実行することができる。
【００８３】
以上の明細書において、本発明をその特定的な実施形態を参照して説明した。しかし、本発明のより広い精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正及び変更を行うことができることは明らかであろう。例えば、上述の処理フローは、処理アクションの特定の順番を参照して説明したものである。しかし、説明した処理アクションの多くのものの順番は、本発明の範囲又は運用に影響を与えることなく変更することができる。本明細書及び図面は、従って、制限的な意味ではなく例示的な意味と見なすものとする。
【００８４】
本発明の上記及び他の実施形態は、上述の教示内容に従って達成することができ、かつ本発明のより広い精神及び範囲から逸脱することなく様々な修正及び変更を上述の実施形態に行うことができることは明らかであるべきである。本明細書及び図面は、従って、制限的な意味ではなく例示的な意味と見なされ、本発明は、特許請求の範囲によってのみ評価されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】例示的な電子線描画技術を示す図である。
【図２】電子線描画システムの実施形態を示す図である。
【図３】電子線描画方法の実施形態を示す図である。
【図４】図３の流れ図において段階を実行する手法の例示的な例を示す図である。
【図５】図３の流れ図において段階を実行する手法の例示的な例を示す図である。
【図６】図３の流れ図において段階を実行する手法の例示的な例を示す図である。
【図７】図３の流れ図において段階を実行する手法の例示的な例を示す図である。
【図８】図３の流れ図において段階を実行する手法の例示的な例を示す図である。
【図９】図３の流れ図において段階を実行する手法の例示的な例を示す図である。
【図１０】図３の流れ図において段階を実行する手法の例示的な例を示す図である。
【図１１】図３の流れ図において段階を実行する手法の例示的な例を示す図である。
【図１２】電子線描画方法を実行することができるコンピュータシステムを示す図である。
【符号の説明】
【００８６】
２００  ステンシル設計システム
２０６  設計意図
２１０  出力ターゲット
２１２  セルテーブル
【図１】
2009518827.tif 000003
【図２】
2009518827.tif 000004
【図３】
2009518827.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009518827.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009518827.tif 000009
【図８】
2009518827.tif 000010
【図９】
2009518827.tif 000011
【図１０】
2009518827.tif 000012
【図１１】
2009518827.tif 000013
【図１２】
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【国際調査報告】
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