(57)【要約】【課題】フレアによるショット領域の露光を抑制し、メンテナンスコストを低減し得るフォトマスクの遮光帯作成方法及び遮光帯データ作成装置を提供する。【解決手段】露光装置でのフレアの発生量と露光装置のメンテナンス周期とに応じて必要となるフォトマスクの遮光帯の幅をあらかじめフレア管理テーブルＡ〜Ｃとして備え、フレア量の許容上限を示す管理値に基づいてフレア管理テーブルＡ〜Ｃから必要とする遮光帯の幅を求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置でのフレアの発生量と露光装置のメンテナンス周期とに応じて必要となるフォトマスクの遮光帯の幅をあらかじめフレア管理テーブルとして備え、フレア量の許容上限を示す管理値に基づいて前記フレア管理テーブルから必要とする遮光帯の幅を求めることを特徴とするフォトマスクの遮光帯作成方法。
【請求項２】
前記フレア管理テーブルを、露光装置の機種毎に備えたことを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの遮光帯作成方法。
【請求項３】
露光装置でのフレアの発生量と露光装置のメンテナンス周期とに応じて必要となるフォトマスクの遮光帯の幅をあらかじめフレア管理テーブルとして露光装置の機種毎に備え、
露光装置の機種と、メンテナンス周期と、フレア量の管理値との選択により、前記フレア管理テーブルから該当する遮光帯の幅を求めることを特徴とするフォトマスクの遮光帯作成方法。
【請求項４】
前記遮光帯にフォトマスクの位置検出マークが干渉するとき、該位置検出マーク部分の遮光帯を打ち抜くことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のフォトマスクの遮光帯作成方法。
【請求項５】
露光装置でのフレアの発生量と露光装置のメンテナンス周期とに応じて必要となるフォトマスクの遮光帯幅データをあらかじめフレア管理テーブルとして格納する第一の記憶手段と、
前記フレア管理テーブルから所定の遮光帯幅データを読み出すための露光装置の機種情報と、メンテナンス周期と、フレア量の管理値とを入力する入力装置と、
前記入力装置から入力された情報に基づいて、前記フレア管理テーブルから遮光帯幅データを読み出すデータ作成装置と、
前記遮光帯幅データを格納する第二の記憶手段と
を備えたことを特徴とするフォトマスクの遮光帯データ作成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体装置の製造に使用するマスクあるいはレチクル（これらを総称してフォトマスクと呼ぶ）の遮光帯作成方法に関するものである。
半導体装置を製造するプロセス工程では、ステッパーを使用したステップアンドリピートの方法でウェハへの露光処理が行われている。このとき、フォトマスク上にはウェハへの転写が必要なショット領域の外側に遮光帯を設けて、ショット領域のみをウェハ上に転写するようにしている。そして、このような露光工程において、露光光の散乱（フレア）による露光パターンの精度の低下を防止することが必要となっている。
【背景技術】
【０００２】
図６は、ステップアンドリピートによるウェハ露光処理の概要を示す。フォトマスク１は図示しないステッパーに装着され、所定のショット位置に順次移動されてウェハ面上に露光処理が行われ、ウェハ面上には露光パターン２ａ〜２ｄが順次露光される。
【０００３】
図７は、フォトマスクの一例を示す。すなわち、フォトマスク３は、回路パターン等が形成されたショット領域４の周囲に遮光帯５が形成される。また、遮光帯５の外側にはステッパー装置でフォトマスクの位置あわせを行なうためのアライメントマーク６が形成されている。
【０００４】
近年、半導体装置の回路パターンは益々微細化され、９０ｎｍあるいは６５ｎｍの最小線幅で形成されるパターンを備えた半導体装置を製造するためのフォトマスクでは、遮光帯の線幅は、例えば１．５ｍｍで形成されている。
【０００５】
そして、ステッパー装置による露光工程では、光源で発生した露光光をマスキングブレードで絞込み、さらにフォトマスクに形成された遮光帯でショット領域から外側への露光光の洩れを抑止するようになっている。
【０００６】
図８は、フォトマスク作成用のフレームデータのＣＡＤデータ作成装置による遮光帯の作成処理を示す。まず、遮光帯の内側にあたるチップサイズ及び面付け数、ダイシング領域の幅から決定されるショット領域の周囲の座標と、遮光帯の外側にあたるショット領域に遮光帯の幅（固定幅、例えば１．５mm）を加算した座標を算出し（ステップ１）、その座標に基づいて遮光帯を作成する（ステップ２）。
【０００７】
次いで、遮光帯とアライメントマーク等との干渉をチェックし（ステップ３）、干渉の有無を判断する（ステップ４）。そして、干渉がない場合には遮光帯の作成を終了し、干渉がある場合にはエラーを出力する（ステップ５）。
【０００８】
そして、このような処理により生成された遮光帯のレイアウトデータに基づいて、フォトマスクの製造工程においてマスク基板上に遮光帯が描画され、図７に示すような遮光帯５を備えたフォトマスクが作成される。
【特許文献１】特開２００２−３６７８９０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２０７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のようなステッパー装置による露光工程では、使用時間の経過にともなって光学系部品の曇りにより、露光光の散乱（フレア）が発生することが知られている。このフレアは、遮光帯の外側に位置する露光済のショット領域に達して当該ショット領域の露光パターンに悪影響を及ぼす。
【００１０】
例えば図９に示すように、フォトマスクをショット位置Ｐ１に移動させてウェハ面を露光するとき、フレアが遮光帯の外側からウェハに達して、隣接する露光済のショット領域Ａがフレアにより多重露光され、ショット領域Ａの露光パターンの精度が低下するという問題点がある。そして、近年の露光パターンの微細化により、少量のフレアでも露光パターンの精度に深刻な影響を及ぼすようになっており、パターン不良が発生する確率が高くなっている。
【００１１】
上記のようなフレアは、ステッパー装置の使用時間によって増大するため、曇りが増大した光学系部品を交換することにより低減可能である。しかし、フレアを確実に低減するためには、メンテナンスを頻繁に行なう必要があり、メンテナンス費用が増大して半導体装置の製造コストを上昇させてしまう。
【００１２】
特許文献１には、遮光帯パターンがレチクルパターンに重なるような不具合が発生すると、露光パターンから直ちに不具合を検出可能とする構成が開示されているが、フレアによる露光を低減するための構成は開示されていない。
【００１３】
特許文献２には、チップ領域外に存在するパターンのウェハ上への転写を防止可能としたフォトマスクの製造方法が開示されているが、フレアによる露光を低減するための構成は開示されていない。
【００１４】
この発明の目的は、フレアによるショット領域の露光を抑制し、メンテナンスコストを低減し得るフォトマスクの遮光帯作成方法及び遮光帯データ作成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は、露光装置でのフレアの発生量と露光装置のメンテナンス周期とに応じて必要となるフォトマスクの遮光帯の幅をあらかじめフレア管理テーブルとして備え、フレア量の許容上限を示す管理値に基づいて前記フレア管理テーブルから必要とする遮光帯の幅を求めることを特徴とするフォトマスクの遮光帯作成方法により達成される。
【００１６】
また、上記目的は、露光装置でのフレアの発生量と露光装置のメンテナンス周期とに応じて必要となるフォトマスクの遮光帯幅データをあらかじめフレア管理テーブルとして格納する第一の記憶手段と、前記フレア管理テーブルから所定の遮光帯幅データを読み出すための露光装置の機種情報と、メンテナンス周期と、フレア量の管理値とを入力する入力装置と、前記入力装置から入力された情報に基づいて、前記フレア管理テーブルから遮光帯幅データを読み出し、所望の遮光帯幅を有したフレームデータを作成するデータ作成装置と、前記データ作成装置から出力されたＣＡＤデータを格納する第二の記憶手段とを備えたフォトマスクの遮光帯データ作成装置により達成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、フレアによるショット領域の露光を抑制し、メンテナンスコストを低減し得るフォトマスクの遮光帯作成方法及び遮光帯作成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。図１は、フォトマスクの遮光帯を形成するためのＣＡＤデータ作成装置を示す。入力装置１１は、データ作成装置１２に製品情報等を入力する際に使用され、製品情報としてチップサイズ、面付け数ダイシングライン幅が入力され、その他にステッパー装置（露光装置）の機種、フレア管理値、メンテナンス周期等がデータ作成装置１２に入力される。
【００１９】
データ作成装置１２はＣＡＤ装置であり、ライブラリ１３を備えている。ライブラリ（第一の記憶手段）１３には複数のフレア管理テーブルＡ〜Ｃがあらかじめ格納されている。また、データ作成装置１２は製品情報やフレア管理テーブルに基づいて作成した遮光帯のＣＡＤデータ（遮光帯幅データ）を出力装置（第二の記憶手段）１４に格納する。
【００２０】
図２（ａ）は、ステッパー装置Ａにおいて、ショット領域の端点、すなわち遮光帯の内側の端縁からの距離とフレア量の測定例を示す。同図に示す曲線Ｌ１は、部品交換直後のフレア量の測定値を示し、曲線Ｌ２は部品交換から約６ヵ月後のフレア量の測定値を示し、曲線Ｌ３は部品交換から約１年後のフレア量の測定値を示す。フレア量は端点から遠ざかるにつれて少なくなり、部品交換等のメンテナンスから時間が経過するほど多くなる。
【００２１】
また、許容されるフレア量をフレア管理値ＦＣとして設定すると、部品交換直後では端点から約０．７ｍｍの範囲でフレア量がフレア管理値ＦＣを超え、部品交換から約６ヵ月後では端点から約１．６ｍｍの範囲でフレア量がフレア管理値ＦＣを超え、部品交換から約１年後では端点から約３ｍｍの範囲でフレア量がフレア管理値ＦＣを超える。
【００２２】
図２（ｂ）は、別のステッパー装置Ｂにおいて、ショット領域の端点からの距離とフレア量の測定例を示す。
図３は、ライブラリ１３に格納されているフレア管理テーブルの一例を示す。図３（ａ）は、図２（ａ）に示すフレア量の測定例に基づいて生成したフレア発生量測定結果のテーブルを示す。このテーブルは、メンテナンス周期を１ヶ月から８ヶ月としたとき、１ｍｍ〜８ｍｍの遮光帯幅でのフレア発生量がテーブルとして格納されている。この遮光帯幅は図２（ａ）におけるショット領域の端点からの距離に相当する。
【００２３】
同図に示すように、フレア量はメンテナンス周期が長くなるほど多くなり、かつ遮光帯幅が大きくなるほど少なくなる。そして、図３（ａ）に示すフレア管理テーブルでは、フレア管理値ＦＣを例えば７％に設定したとき、メンテナンス周期が６ヶ月であれば４ｍｍの遮光帯幅が必要となり、メンテナンス周期が８ヶ月であれば６ｍｍの遮光帯幅が必要となることがわかる。図３（ｂ）は、別のステッパー装置Ｂにおける同様なフレア管理テーブルを示す。
【００２４】
次に、図１に示すＣＡＤデータ作成装置による遮光帯のＣＡＤデータ作成動作を図４に従って説明する。まず、対象となる半導体装置を製造する際に使用するステッパー装置の機種を入力装置１１で入力し（ステップ１１）、次いで当該機種に対応するフレア管理テーブルを選択する（ステップ１２）。
【００２５】
次いで、対象となる半導体装置の製造期間と、その製造期間内に実施可能なメンテナンス回数とに基づいてメンテナンス周期を決定して入力する（ステップ１３）。そして、露光精度を確保するためのフレア管理値ＦＣを設定して入力する（ステップ１４）。
【００２６】
すると、データ作成装置１２は選択されたフレア管理テーブルと、メンテナンス周期と、フレア管理値ＦＣとに基づいて、必要となる遮光帯幅を決定し（ステップ１５）、その遮光帯を作成するため必要となる座標を算出する（ステップ１６）。
【００２７】
次いで、算出された座標に基づいて遮光帯のＣＡＤデータを作成し（ステップ１７）、ステッパー装置で使用するために必要なアライメントマーク等のマーク類と作成された遮光帯との干渉チェックを行う（ステップ１８）。
【００２８】
そして、干渉の有無を判断し（ステップ１９）、干渉がある場合にはマークが干渉している遮光帯を打ち抜く打ち抜き処理を行う（ステップ２０）。例えば、図５に示すように、作成された遮光帯１５にアライメントマーク６が干渉する場合には、アライメントマーク６と干渉している部分を打ち抜く。
【００２９】
次いで、作成された遮光帯の幅と、ステッパー装置で使用するために必要となる最小幅との比較を行い（ステップ２１）、最小幅を満たしているか否かを判定する（ステップ２２）。
【００３０】
そして、最小幅を満たしている場合には遮光帯の作成処理を終了し、満たしていない場合にはエラーを出力して（ステップ２３）作成処理を終了する。
上記のような遮光帯の作成方法では、次に示す作用効果を得ることができる。
（１）フレアによる無用な露光を抑制可能とする幅を確保した遮光帯を作成することができる。従って、ショット領域内の露光パターンの精度を向上させることができる。
（２）メンテナンス周期に応じた遮光帯幅をフレア管理テーブルから抽出して、遮光帯のＣＡＤデータを作成することができる。従って、メンテナンス回数を削減して、メンテナンスコストを低減することができる。
（３）複数の機種のステッパー装置に対応したフレア管理テーブルをあらかじめ備えているので、ステッパー装置の機種毎に最適な幅の遮光帯を作成することができる。
（４）遮光帯とアライメントマーク等のマーク類とが干渉する場合には、当該マーク部分の遮光帯を打ち抜く処理を行なって、当該マーク類との干渉を防止することができる。従って、チップ上での面付け数の増大により、ショット領域の周囲に遮光帯を形成するための十分なスペースを確保できない場合でも、マーク類との干渉を防止しながら必要な遮光帯幅を確保することができる。
（５）フレア管理テーブルに基づいて、フレア量を管理値ＦＣ以下に抑制するために必要かつ最小幅の遮光帯を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施の形態のＣＡＤデータ作成装置を示すブロック図である。
【図２】（ａ）（ｂ）はフレア発生量の測定値を示す説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）はフレア管理テーブルを示す説明図である。
【図４】ＣＡＤデータ作成装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】フォトマスクを示す説明図である。
【図６】ステップアンドリピート動作を示す説明図である。
【図７】従来のフォトマスクを示す説明図である。
【図８】従来例の遮光帯作成処理を示すフローチャートである。
【図９】ステップアンドリピートによる露光動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１１        入力装置（図１）
１２        データ作成装置（図１）
１３，１４        第一及び第二の記憶手段（図１）
１５        遮光帯（図５）
Ａ〜Ｃ      フレア管理テーブル（図１）
６      アライメントマーク（図５，図７）
１      フォトマスク（図６）
２ａ〜２ｄ      ウェハ上の露光パターン（図６）
３      フォトマスク（図７）
４      ショット領域（図７）
５      遮光帯（図７）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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