(57)【要約】【課題】フォトマスク上に形成される各種パターンに要求される精度を確保しながら、フォトマスクの工期短縮やコスト削減を行なうことが可能となるフォトマスクの製造方法およびフォトマスク描画システムを提供する。【解決手段】設計データに対し図形演算を行うことによって第１と第２描画データ７，８ａ，８ｂをそれぞれ作成する。第１フォトマスク描画装置を用いて第１描画データ７に従ってフォトマスク上の第１領域に第１パターンを形成する。第１フォトマスク描画装置の加工精度とは異なる加工精度の第２フォトマスク描画装置を用いて第２描画データ８ａ，８ｂに従って上記フォトマスク上の第２領域に第２パターンを形成する。【選択図】        図１
2004361507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計データに対し図形演算を行なうことによって第１と第２描画データをそれぞれ作成する工程と、
第１フォトマスク描画装置を用いて、前記第１描画データに従ってフォトマスク上の第１領域に第１パターンを形成する工程と、
前記第１フォトマスク描画装置の加工精度とは異なる加工精度の第２フォトマスク描画装置を用いて、前記第２描画データに従って前記フォトマスク上の第２領域に第２パターンを形成する工程と、
を備えたフォトマスクの製造方法。
【請求項２】
前記第１描画データは、前記第２描画データよりも最小寸法の小さいパターンデータであり、
前記第１フォトマスク描画装置の加工精度は、前記第２フォトマスク描画装置の加工精度よりも高い、請求項１に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項３】
前記第２描画データの作成工程は、前記設計データにアンダーサイズ処理を施して前記設計データから前記第１描画データを削除した後に、オーバーサイズ処理を行って前記第２描画データを作成する工程を含み、
前記第１描画データの作成工程は、前記設計データと前記第２描画データとの重複部分を除去する処理を行なうことにより前記第１描画データを作成する工程を含む、請求項２に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項４】
前記第２描画データの作成工程は、前記設計データにアンダーサイズ処理を施して前記設計データから前記第１描画データを削除した後に、オーバーサイズ処理を行って第１中間データを作成する工程と、
前記設計データと前記第１中間データとの重複部分を除去する処理を行なうことにより第２中間データを作成する工程と、
前記第１中間データと前記第２中間データにオーバーサイズ処理を施した後に前記第１中間データと前記第２中間データとを組合せることにより第２描画データを作成する工程とを含み、
前記第１描画データの作成工程は、前記第２中間データにオーバーサイズ処理を施した後に白黒反転処理を施して作成したデータと、前記第２中間データとを組合せることにより前記第１描画データを作成する工程を含む、請求項２に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項５】
前記第２描画データの作成工程は、前記設計データにアンダーサイズ処理を施して前記設計データから前記第１描画データを削除することにより前記第２描画データを作成する工程を含み、
前記第１描画データの作成工程は、前記設計データと前記第２描画データとの重複部分を除去する処理を行なうことにより前記第１描画データを作成する工程を含む、請求項２に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項６】
前記第２描画データの作成工程は、前記設計データにオーバーサイズ処理を施すことにより前記第２描画データを作成する工程を含み、
前記第１描画データの作成工程は、前記設計データと前記第２描画データとの重複部分を除去する処理を行なうことにより中間データを作成する工程と、
前記中間データに白黒反転処理を施すことにより前記第１描画データを作成する工程を含む、請求項２に記載のフォトマスクの製造方法。
【請求項７】
第１描画データと第２描画データとを含む描画データに従ってフォトマスク上にパターンの描画を行なうフォトマスク描画システムであって、
前記第１描画データに従って前記フォトマスク上の第１領域にパターンの描画を行なう第１フォトマスク描画装置と、
前記第２描画データに従って前記フォトマスク上の第２領域にパターンの描画を行なう第２フォトマスク描画装置と、
前記第１フォトマスク描画装置と前記第２フォトマスク描画装置間で前記フォトマスクを搬送する搬送手段と、
前記描画データの作成と、前記第１と第２フォトマスク描画装置の動作制御とを行なう演算・制御部と、
を備えた、フォトマスク描画システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトマスクの製造方法およびフォトマスク描画システムに関し、特に、半導体素子、液晶表示素子、撮像素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）や薄膜磁気ヘッドなどのマイクロデバイスを製造する際に行われるフォトリソグラフィ工程で使用可能なフォトマスクの製造方法およびフォトマスク描画システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、半導体素子を製造する際に、投影光学系を介してフォトマスクのパターン像をフォトレジストが塗布されたウェハやガラスプレートなどの上に投影する投影露光装置が使用されている。
【０００３】
これまで露光装置では露光領域の大面積化が求められてきた。それは、一度にｎ個のチップを露光できれば露光工程のスループットがｎ倍に向上し、最終的にチップコストの削減になるからである。
【０００４】
また、大規模集積回路（ＬＳＩ）を設計する際には、チップ面積の縮小が求められてきた。それは、１枚のウェハから製造できる製品の数を増やすことができるため、チップコストの削減になるからである。
【０００５】
このような開発スタイルは、少品種大量生産を特徴とするメモリ製品では有効である。メモリ製品では、初期投資であるフォトマスクコストよりも、維持費であるウェハコストの比率の方が圧倒的に高いので、フォトマスクコストよりもウェハコストを下げて大量生産する方が経済的に有益となるからである。
【０００６】
しかし、多品種少量生産が特徴であるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）製品では状況が異なる。製品を大量生産するわけではないので、量産効果をあまり期待できない。平均的なＡＳＩＣ製品のコスト構造を見ると、初期投資であるフォトマスクコストと維持費であるウェハコストの比率がほぼ同等である。このように初期投資であるフォトマスクコストを無視できないのがＡＳＩＣ製品の特徴である。そこで、フォトマスクプロセスの加工精度を維持または向上させるとともに、フォトマスクコストを削減する技術が必要である。
【０００７】
フォトマスクプロセスのコスト構造を見ると、圧倒的に大きな比率を占めるのは、回路パターンの描画工程と検査工程である。遮光膜の成膜工程やフォトレジスト膜の塗布・現像工程はフォトマスク全体で一括して行える。しかし、描画工程と検査工程は微細パターンの一つ一つを描画あるいは検査する必要がある。また、フォトマスク上の微細パターンは、近年のＬＳＩの高集積化に伴い指数関数的に増加しているので、上記の傾向がさらに顕著となる。
【０００８】
さらに、フォトマスク描画装置やフォトマスク検査装置自体の価格も高いので、原価償却の済んでいない新しい装置を使う場合に必要な償却費も決して無視できない。
【０００９】
フォトマスク描画装置で集積回路装置の原版パターンを透明基板上に形成する際には、一般に、設計データに基づいて描画データを作成し、該描画データに従って透明基板上にパターンを形成する。このとき、同一のフォトマスク上のパターンは、微細パターンであっても大きいパターンであっても同一のフォトマスク描画装置で描画される。なお、描画図形を発生させる手法の一例が、たとえば特開平１−１１１３２５号公報に記載されている。
【００１０】
【特許文献１】
特開平１−１１１３２５号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように微細パターンと大きいパターンとを同一のフォトマスク描画装置で描画する場合、描画精度は高い精度が必要とされる微細パターンに合わせて決定される。そのため、あまり高い精度が要求されない大きなパターンやダミーパターンであっても、同一のフォトマスク上に形成される限り、高い精度で描画されてしまう。このことが、フォトマスクの納期を遅延させたり、フォトマスクコストを増大させる一因となっていた。
【００１２】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、フォトマスク上に形成される各種パターンに要求される精度を確保しながら、フォトマスクの工期短縮やコスト削減を行なうことが可能となるフォトマスクの製造方法およびフォトマスク描画システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、次の各工程を備える。設計データに対し図形演算を行なうことによって第１と第２描画データをそれぞれ作成する。第１フォトマスク描画装置を用いて第１描画データに従ってフォトマスク上の第１領域に第１パターンを形成する。第１フォトマスク描画装置の加工精度とは異なる加工精度の第２フォトマスク描画装置を用いて第２描画データに従って上記フォトマスク上の第２領域に第２パターンを形成する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３８を用いて、本発明の実施の形態におけるフォトマスクの製造方法とフォトマスク描画システムについて説明する。
【００１５】
本発明の実施の形態におけるフォトマスクの製造方法では、設計データに対し図形演算を行なうことによって複数の描画データを作成し、該描画データの大きさ、形状、用途などによって必要とされる加工精度に応じて加工精度の異なるフォトマスク描画装置を使い分けている。
【００１６】
より詳しくは、設計データに対し図形演算を行なうことによって第１と第２描画データを作成し、第１フォトマスク描画装置を用いて第１描画データに従ってフォトマスク上の第１領域に第１描画パターンを形成し、該第１描画パターンに従ってエッチングなどを行なうことでフォトマスク上に第１遮光パターンを形成し、上記第１フォトマスク描画装置の加工精度とは異なる加工精度の第２フォトマスク描画装置を用いて第２描画データに従って上記フォトマスク上の第２領域に第２描画パターンを形成し、該第２描画パターンに従ってエッチングなどを行なうことでフォトマスク上に第２遮光パターンを形成する。
【００１７】
上記の製造方法を採用することにより、たとえば最小寸法の小さい微細パターンや輪郭パターンのように高い寸法精度が要求されるパターンについては高精度のフォトマスク描画装置を使用してパターンを形成し、精度があまり要求されないたとえば大面積のパターン（最小寸法が所定値以上のパターン）については低精度のフォトマスク描画装置を使用してパターンを形成することができる。
【００１８】
それにより、全てのパターンを高精度のフォトマスク描画装置を使用して形成する場合と比較して、各パターンに要求される精度を維持しながら、フォトマスクへのパターンの描画時間を短縮し、かつ安価にフォトマスクへのパターンの描画を行える。したがって、フォトマスクの工期を短縮し、またフォトマスクのコストを削減することができる。
【００１９】
ところで、電子の帯電現象は、大面積のパターンにおいて顕在化するので、微細パターンや輪郭パターンの描画を、大面積のパターンよりも先に行っておくことが好ましい。それにより、加工精度に敏感な微細パターンや輪郭パターンが、大面積のパターンに帯電した電荷からのクーロン反発力の影響を受けるのを抑制することができる。その結果、微細パターンや輪郭パターンの寸法精度を向上することができる。
【００２０】
また、フォトマスク描画装置を適切に選択することにより、描画時間を短縮することができるので、フォトマスク描画装置におけるドリフトの影響も低減することができる。それにより、大面積のパターンの寸法精度をも向上することができる。
【００２１】
以下、図面を用いて本発明の各実施の形態について、より具体的に説明する。
（実施の形態１）
まず、図１〜図１０を用いて、本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造方法について説明する。本実施の形態１では、遮光膜を選択的に除去することで所望の回路パターンを形成した、いわゆる抜きパターンを有するフォトマスクの製造方法について説明する。
【００２２】
図１には、フォトマスク上に形成される回路パターンの図形データである、黒地に白抜きの描画データ（パターンデータ）を模式的に示し、図２〜図４には、図形処理後の各種描画データを示す。
【００２３】
なお図１〜図４において、斜線を施した領域が黒色領域であり、それ以外の領域が白色領域である。また、本実施の形態１を含む全ての実施の形態において、説明の便宜上、描画データとして単純な矩形パターンのみを図示している。
【００２４】
図１に示す描画データ６が、集積回路のオリジナルの図形データである設計データであり、該設計データに対し図形演算を行なうことで図２〜図４に示す各種のデータが得られる。
【００２５】
図１に示すように、描画データ６内に、相対的に小さい寸法の図形データである第１描画データ７と、相対的に大きい寸法の図形データである第２描画データ８ａ，８ｂとが含まれる。より詳しくは、第１描画データ７は、最小寸法が所定値よりも小さい図形データであり、第２描画データ８ａ，８ｂは、最小寸法が所定値よりも大きい図形データである。
【００２６】
まず、図１に示す描画データ６に所定量だけアンダーサイズ処理を行なう。つまり、各図形データを縮小する処理を行なう。それにより、サイジング量の２倍以下の寸法を有する図形データは消去される。本例では、図２に示すように、第１描画データ７が消去される。このとき、第２描画データ８ａ，８ｂは、縮小された状態で残余する。
【００２７】
次に、上記のアンダーサイズ処理の後に、該アンダーサイズ処理の時の縮小量と同じ量だけオーバーサイズ処理を行なう。つまり、各図形データを拡大する処理を行なう。それにより、図３に示すように、第２描画データ８ａ，８ｂを元の大きさ（設計データの大きさ）に戻すことができ、最小寸法が相対的に大きい図形データである第２描画データ８ａ，８ｂのみのファイルを作成することができる。
【００２８】
次に、図１に示す設計データと第２描画データ８ａ，８ｂとの重複部分を除去する処理を行なう。それにより、図４に示すように、最小寸法が所定値以下である第１描画データ７のみを残すことができ、最小寸法が相対的に小さい図形データである第１描画データ７のみのファイルを作成することができる。
【００２９】
上記のように、図形演算によって最小寸法が相対的に大きい描画データと最小寸法が相対的に小さい描画データの２種類（３種類以上でもよい）のファイルを作成し、加工精度の異なるフォトマスク描画装置を用いて両者に順次描画を行なう。
【００３０】
本実施の形態１では、相対的に加工精度の高いフォトマスク描画装置を使用して最小寸法が相対的に小さい描画データに従ったパターンの描画を行い、相対的に加工精度の低いフォトマスク描画装置を使用して最小寸法が相対的に大きい描画データに従ったパターンの描画を行なう。
【００３１】
具体的には、５０〜１００ｋｅＶの高加速電圧の高精度の電子線描画装置により第１描画データ７の描画を行い、その後、１０〜２０ｋｅＶの低加速電圧の低精度の電子線描画装置により第２描画データ８ａ，８ｂの描画を行なう。
【００３２】
高加速電圧の電子線描画装置は、加速電圧が高いので加工精度も高いが価格も高い。それに対し、低加速電圧の電子線描画装置は、加速電圧が低いので加工精度も低いが価格も低い。
【００３３】
そこで、真に加工精度が求められる微細パターンについては相対的に加工精度の高いフォトマスク描画装置を使用し、あまり高い加工精度が求められない大型のパターンやダミーパターンなどについては相対的に加工精度の低いフォトマスク描画装置を使用することにより、真に加工精度が求められる微細パターンについては高精度でパターンの形成を行なうことができ、あまり高い加工精度が求められないパターンについては安価にパターンの形成を行なうことができる。つまり、フォトマスク上に形成される各種パターンの要求精度に応じたパターンを低コストで形成することができる。
【００３４】
次に、図５〜図１０を用いて、本実施の形態１におけるフォトマスクの製造方法についてより具体的に説明する。
【００３５】
まず、前述の手法で図形演算によって描画データを作成した後、図５に示すように、スパッタリング法などを用いて、石英基板などの透明基板９上にＣｒ膜などの遮光膜１０ａを形成する。この遮光膜１０ａ上にフォトレジスト１１ａを塗布する。
【００３６】
次に、５０〜１００ｋｅＶの高加速電圧の電子線描画装置を用いて、フォトレジスト１１ａに第１描画データ７に従った微細パターンの描画を行なう。そして、現像を行い、図６に示すように、レジストパターン１１を形成する。該レジストパターン１１をマスクとして遮光膜１０ａの第１領域をエッチングする。それにより、図７に示すように、第１描画データ７に従った微細パターンを形成することができる。つまり、遮光パターン１０の一部が形成されることとなる。
【００３７】
次に、図８に示すように、遮光パターン１０を覆うようにフォトレジスト１２ａを塗布する。該フォトレジスト１２ａに、１０〜２０ｋｅＶの低加速電圧の電子線描画装置を用いて第２描画データ８ａ，８ｂに従ったパターンの描画を行った後、現像を行なう。それにより、図９に示すように、レジストパターン１２を形成する。
【００３８】
次に、レジストパターン１２をマスクとして遮光膜の第２領域をエッチングする。それにより、図９に示すように、第２描画データ８ａ，８ｂに従ったパターンを形成することができ、遮光パターン１０のパターニングが終了する。その後、図１０に示すようにレジストパターン１２を除去し、所定の処理を行なう。以上の工程を経て、本実施の形態１におけるフォトマスクを作製することができる。
【００３９】
（実施の形態２）
次に、図１１〜図２１を用いて、本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの製造方法について説明する。
【００４０】
本実施の形態２では、遮光膜を選択的に残すことで所望の回路パターンを形成した、いわゆる残しパターンを有するフォトマスクの製造方法について説明する。
【００４１】
図１１には、フォトマスク上に形成される回路パターンの図形データである、白地に黒抜きの描画データ（パターンデータ）を模式的に示し、図１２〜図１６には、図形処理後の各種描画データを示す。図１１〜図１６に示すデータおいて、斜線を施した領域が黒色領域であり、それ以外の領域が白色領域である。
【００４２】
本実施の形態２では、図１１に示すように、設計データである描画データ６には、相対的に小さい寸法の図形データである第１描画データ７と、相対的に大きい寸法の図形データである第２描画データ８ａ，８ｂとが含まれる。
【００４３】
この図１１に示す設計データに所定量だけアンダーサイズ処理を行なう。それにより、サイジング量の２倍以下の寸法を有する図形データは消去される。本例では、図１２に示すように、第１描画データ７が消去される。このとき、第２描画データ８ａ，８ｂは、縮小された状態で残余する。
【００４４】
次に、上記のアンダーサイズ処理の後に、該アンダーサイズ処理の時の縮小量と同じ量だけデータを拡大するオーバーサイズ処理を行なう。それにより、図１３に示すように、第２描画データ８ａ，８ｂを元の大きさ（設計データの大きさ）に戻すことができ、第２描画データ８ａ，８ｂのみのファイル（第１中間データのファイル）を作成することができる。
【００４５】
次に、図１１に示す設計データと、図１３に示す第２描画データ８ａ，８ｂ（第１中間データ）との重複部分を除去する処理を行なう。それにより、図１４に示すように、第１描画データ７のみを残すことができ、該第１描画データ７のみのファイル（第２中間データのファイル）を作成することができる。
【００４６】
次に、図１３に示す第２描画データ８ａ，８ｂ（第１中間データ）にオーバーサイズ処理を施して作成した描画データと、図１４に示す第１描画データ７（第２中間データ）にオーバーサイズ処理を施して作成した描画データとを組合せる（加える）ことにより、図１５に示すように、最小寸法が相対的に大きい描画データで構成される第２描画データ８ａ，８ｂ，１３のファイルを作成することができる。
【００４７】
また、図１４に示す第１描画データ７（第２中間データ）にオーバーサイズ処理を施して作成した描画データにさらに白黒反転処理を施したものと、図１４に示す第１描画データ７（第２中間データ）とを組合せる（加える）ことにより、図１６に示すように、第１描画データ７を取り囲む幅の狭い第１描画データ１４を作成することができる。つまり、パターンの輪郭部分を規定する描画データ（輪郭パターンデータ）を作成することができる。その結果、最小寸法が相対的に小さい描画データで構成される第１描画データ７，１４のファイルを作成することができる。
【００４８】
上記のように、図形演算によって最小寸法が相対的に大きい描画データと最小寸法が相対的に小さい描画データの２種類（３種類以上でもよい）のファイルを作成し、実施の形態１の場合と同様に、各パターンに適した加工精度のフォトマスク描画装置を用いて各種パターンの描画を順次行なう。それにより、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。
【００４９】
次に、図１７〜図２１を用いて、本実施の形態２におけるフォトマスクの製造方法についてより具体的に説明する。
【００５０】
まず、前述の手法で図形演算によって描画データを作成した後、図５に示すように、実施の形態１と同様の手法で透明基板９上に遮光膜１０ａを形成する。この遮光膜１０ａ上にフォトレジストを塗布する。
【００５１】
次に、５０〜１００ｋｅＶの高加速電圧の電子線描画装置を用いて、フォトレジスト１１ａに第１描画データ７，１４に従った微細パターンの描画を行なう。そして、現像を行い、図１７に示すように、レジストパターン１１を形成する。該レジストパターン１１をマスクとして遮光膜１０ａの第１領域をエッチングする。それにより、図１８に示すように、第１描画データ７，１４に従った微細パターンを形成することができる。つまり、遮光パターン１０の一部が形成されることとなる。
【００５２】
次に、図１９に示すように、遮光パターン１０を覆うようにフォトレジスト１２ａを塗布する。該フォトレジスト１２ａに、１０〜２０ｋｅＶの低加速電圧の電子線描画装置を用いて第２描画データ８ａ，８ｂ，１３に従ったパターンの描画を行った後、現像を行なう。それにより、図２０に示すように、レジストパターン１２を形成することができる。
【００５３】
このレジストパターン１２をマスクとして遮光膜の第２領域をエッチングすることにより、図２１に示すように、第２描画データ８ａ，８ｂ，１３に従ったパターンを形成することができ、遮光パターン１０のパターニングが終了する。その後、レジストパターン１２を除去し、所定の処理を行なう。以上の工程を経て，本実施の形態２におけるフォトマスクを作製することができる。
【００５４】
（実施の形態３）
次に、図２２〜図２６を用いて、本発明の実施の形態３におけるフォトマスクの製造方法について説明する。本実施の形態３では、抜きパターンを有するフォトマスクの製造方法について説明する。
【００５５】
図２２には、フォトマスク上に形成される回路パターンの図形データの一部である、黒地に白抜きの描画データ（パターンデータ）を模式的に示している。この図２２において、斜線を施した領域が黒色領域であり、それ以外の領域が白色領域である。
【００５６】
集積回路のオリジナルの図形データである設計データは、図１に示す描画データ６と同様であり、該設計データに対し図形演算を行なうことで図２２に示すデータが得られる。
【００５７】
まず、図１に示す設計データにアンダーサイズ処理を施して設計データから第１描画データ７を削除する。それにより、図２に示す第２描画データ８ａ，８ｂが残余し、最小寸法が相対的に大きい描画データで構成される第２描画データ８ａ，８ｂのファイルを作成することができる。
【００５８】
次に、設計データと上記の第２描画データ８ａ，８ｂとの重複部分を除去する処理を行なう。それにより、第１描画データ７と輪郭パターンデータである第１描画データ１５ａ，１５ｂを作成することができる。つまり、最小寸法が相対的に小さい描画データのみで構成される第１描画データ７，１５ａ，１５ｂのファイルを作成することができる。
【００５９】
上記のように、図形演算によって最小寸法が相対的に大きい描画データと最小寸法が相対的に小さい描画データの２種類（３種類以上でもよい）のファイルを作成し、実施の形態１の場合と同様に、各パターンに適した加工精度のフォトマスク描画装置を用いて各種パターンの描画を順次行なう。
【００６０】
それにより、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。それに加え、最小寸法が相対的に大きいパターンの輪郭部分をも加工精度の高い描画装置で描画することができるので、該大型パターンの外形精度をも向上することができる。
【００６１】
次に、図２３〜図２６を用いて、本実施の形態３におけるフォトマスクの製造方法についてより具体的に説明する。
【００６２】
まず、前述の手法で図形演算によって描画データを作成した後、図５に示すように、実施の形態１と同様の手法で透明基板９上に遮光膜１０ａを形成する。この遮光膜１０ａ上にフォトレジストを塗布する。
【００６３】
次に、５０〜１００ｋｅＶの高加速電圧の電子線描画装置を用いて、フォトレジスト１１ａに第１描画データ７，１５ａ，１５ｂに従った微細パターンの描画を行なう。そして、現像を行い、図２３に示すように、レジストパターン１１を形成する。該レジストパターン１１をマスクとして遮光膜１０ａの第１領域をエッチングする。それにより、図２４に示すように、第１描画データ７，１５ａ，１５ｂに従った微細パターンと輪郭パターンとを形成することができる。つまり、遮光パターン１０の一部が形成されることとなる。
【００６４】
次に、図２５に示すように、遮光パターン１０を覆うようにフォトレジスト１２ａを塗布する。該フォトレジスト１２ａに、１０〜２０ｋｅＶの低加速電圧の電子線描画装置を用いて図２に示す第２描画データ８ａ，８ｂに従ったパターンの描画を行った後、現像を行なう。それにより、図２６に示すように、レジストパターン１２を形成することができる。
【００６５】
このレジストパターン１２をマスクとして遮光膜の第２領域をエッチングすることにより、第２描画データ８ａ，８ｂに従ったパターンを形成することができる。それにより、遮光パターン１０のパターニングが終了する。その後、レジストパターン１２を除去し、所定の処理を行なう。以上の工程を経て、本実施の形態３におけるフォトマスクを作製することができる。
【００６６】
（実施の形態４）
次に、図２７〜図３３を用いて、本発明の実施の形態４におけるフォトマスクの製造方法について説明する。本実施の形態４では、残しパターンを有するフォトマスクの製造方法について説明する。
【００６７】
図２７〜図２９には、フォトマスク上に形成される回路パターンの図形データの一部または図形演算後のデータである、白地に黒抜きの描画データ（パターンデータ）を模式的に示している。図２７〜図２９に示すデータおいて、斜線を施した領域が黒色領域であり、それ以外の領域が白色領域である。なお、設計データは図１１の場合と同様である。
【００６８】
図１１に示す設計データにオーバーサイズ処理を施す。それにより、図１１に示す第１描画データ７と、第２描画データ８ａ，８ｂとがそれぞれ拡大されてマージ（組合せ）される。その結果、図２７に示すように、一体の大きな描画データを作成することができ、最小寸法が相対的に大きい描画データのみで構成される第２描画データ１６のファイルを作成することができる。
【００６９】
次に、図１１に示す設計データと上記の第２描画データ１６との重複部分を除去する処理を行なうことにより、図２８に示す描画データ（中間データ）を作成することができる。具体的には、図２８に示すように、第１描画データ７および第２描画データ８ａ，８ｂの周囲に幅の狭い輪郭パターン領域が残余した描画データを作成することができる。
【００７０】
該中間データに白黒反転処理を施すことにより、図２９に示すように、第１描画データ７の周囲に幅の狭い輪郭パターンデータである第１描画データ１７ａ、第２描画データ８ａ，８ｂの周囲に幅の狭い輪郭パターンデータである第１描画データ１７ｂ，１７ｃをそれぞれ作成することができる。その結果、最小寸法が相対的に小さい描画データのみで構成される第１描画データ１７ａ，１７ｂ，１７ｃのファイルを作成することができる。
【００７１】
上記のように、図形演算によって最小寸法が相対的に大きい描画データと最小寸法が相対的に小さい描画データの２種類（３種類以上でもよい）のファイルを作成し、実施の形態１の場合と同様に、各パターンに適した加工精度のフォトマスク描画装置を用いて各種パターンの描画を順次行なう。
【００７２】
それにより、実施の形態１の場合と同様の効果が得られる。また、本実施の形態４の場合も、最小寸法が相対的に大きいパターンの輪郭部分をも加工精度の高い描画装置で描画することができるので、該大型パターンの外形精度をも向上することができる。
【００７３】
次に、図３０〜図３３を用いて、本実施の形態４におけるフォトマスクの製造方法についてより具体的に説明する。
【００７４】
まず、前述の手法で図形演算によって描画データを作成した後、図５に示すように実施の形態１と同様の手法で透明基板９上に遮光膜１０ａを形成する。この遮光膜１０ａ上にフォトレジストを塗布する。
【００７５】
次に、５０〜１００ｋｅＶの高加速電圧の電子線描画装置を用いて、フォトレジスト１１ａに第１描画データ１７ａ，１７ｂ，１７ｃに従った微細パターンの描画を行なう。そして、現像を行い、図３０に示すように、レジストパターン１１を形成する。該レジストパターン１１をマスクとして遮光膜１０ａの第１領域をエッチングする。それにより、図３１に示すように、第１描画データ１７ａ，１７ｂ，１７ｃに従った微細パターンを形成することができる。つまり、遮光パターン１０の一部が形成されることとなる。
【００７６】
次に、図３２に示すように、遮光パターン１０を覆うようにフォトレジスト１２ａを塗布する。該フォトレジスト１２ａに、１０〜２０ｋｅＶの低加速電圧の電子線描画装置を用いて第２描画データ１６に従ったパターンの描画を行った後、現像を行なう。それにより、図３３に示すように、レジストパターン１２を形成することができる。
【００７７】
このレジストパターン１２をマスクとして遮光膜の第２領域をエッチングすることにより、第２描画データ１６に従ったパターンを形成することができ、遮光パターン１０のパターニングが終了する。その後、レジストパターン１２を除去し、所定の処理を行なう。以上の工程を経て、本実施の形態４におけるフォトマスクを作製することができる。
【００７８】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について図３４〜図３８を用いて説明する。本実施の形態５では、フォトマスク描画システムについて説明する。
【００７９】
図３８に、本実施の形態におけるフォトマスク描画システム１のブロック図を示す。図３８に示すように、本実施の形態におけるフォトマスク描画システム１は、第１描画データと第２描画データとを含む描画データに従ってフォトマスク上にパターンの描画を行なうものであり、第１フォトマスク描画装置２と、第２フォトマスク描画装置３と、搬送手段４と、演算・制御部５とを備える。なお、３種類以上の描画装置を使用することも当然に可能である。
【００８０】
第１フォトマスク描画装置２は、第１描画データに従ってフォトマスク上の第１領域にパターンの描画を行なう。第１描画データが最小寸法の相対的に小さい描画データである場合には、第１フォトマスク描画装置２として加工精度の高い描画装置を使用する。
【００８１】
たとえばレーザ描画装置を使用する場合には、図３７に示すような位相シフタ２６を備えたビーム成形機２３を設けた超解像レーザ描画装置を使用することができる。このように位相シフタ２６を設けることにより、ビームが通過する領域の周辺部のみ位相を反転させることができ、微細なパターンを描画することができる。
【００８２】
ここで、図３４を用いてレーザ描画装置２０の概略構成例について説明する。図３４に示すように、レーザ描画装置２０は、レーザ発振機２１と、拡大レンズ系２２と、ビーム成形機２３と、縮小レンズ系２４とを備える。
【００８３】
レーザ発振機２１から出射されたレーザ光は、拡大レンズ系２２で拡大された後、ビーム成形機２３で形状を制御される。該ビーム成形機２３は、同時に不要な迷光がフォトマスク（被露光基板）２５に照射されるのを抑制する機能をも有する。ビーム成形機２３で形状を制御されたレーザ光は、縮小レンズ系２４で縮小された後、フォトマスク２５に照射される。該レーザ光によりフォトマスク２５上においてパターンの描画を行なうことができる。
【００８４】
なお、図３４に示すレーザ描画装置２０は、図３５に示すように位相シフタを有しないビーム成形機２３を備えるものであり、加工精度は比較的低いものであるといえる。それに対し、上述の超解像レーザ描画装置は、図３４に示すレーザ描画装置２０と基本的に同様の構成を有するが、ビーム成形機２３に位相シフタ２６を設けているので加工精度は高いものとなる。
【００８５】
第１フォトマスク描画装置２としては、電子ビーム（ＥＢ）描画装置を使用することもできる。
【００８６】
電子ビーム描画装置の構造例を図３６に示す。図３６に示すように、電子ビーム描画装置３０は、可変成形レンズ部と、集束偏向レンズ部とを備える。より詳しくは、電子ビーム描画装置３０は、ＬａＢ６電子銃３１と、第１成形アパーチャ３２と、第１成形レンズ３３と、第１成形偏向器３４と、第２成形レンズ３５と、第２成形アパーチャ３６と、縮小レンズ３７と、ブランキング電極３８と、偏向器３９と、集束レンズ４０とを備える。
【００８７】
ＬａＢ６電子銃３１で形成される電子ビームは、可変成形レンズ部で成形された後、集束偏向レンズ部で集束および／または偏向され、フォトマスク４２の描画フィールド４１に照射される。
【００８８】
電子ビーム描画装置では、加速電圧によって加工精度が決定される。たとえば加速電圧が低いと加工精度が低くなり、加速電圧が高いと加工精度が高くなる。したがって、第１フォトマスク描画装置２としては、たとえば５０〜１００ｋｅＶ程度の高い加速電圧の電子ビーム描画装置を使用すればよい。
【００８９】
第２フォトマスク描画装置３は、上記の第１描画データとは異なる第２描画データに従ってフォトマスク上の第２領域にパターンの描画を行なう。第２描画データが最小寸法の相対的に大きい描画データである場合には、第２フォトマスク描画装置３として第１フォトマスク描画装置２よりも加工精度の低い描画装置を使用する。
【００９０】
たとえば、レーザ描画装置を使用する場合には、図３５に示すようなビーム成形機２３を有するレーザ描画装置を使用することができる。このレーザ描画装置の加工精度は、上述の超解像レーザ描画装置よりも低いが、安価で高速に描画することができる。よって、大きなパターンのように高い加工精度があまり要求されないパターンの描画には、このような加工精度の低いレーザ描画装置を使用することで、要求される精度を維持しながら安価かつ高速でパターンを描画することができる。また、レーザ描画装置は、大気中での描画が可能であるので、真空チャンバが必要な電子ビーム描画装置よりも安価にパターンの描画を行なうことができる。
【００９１】
第２フォトマスク描画装置３として電子ビーム描画装置を使用することもできるが、この場合には、加工精度が低い電子ビーム描画装置を使用すればよい。たとえば、２０ｋｅＶ程度の加速電圧の電子ビーム描画装置を使用することが考えられる。それにより、５０ｋｅＶ程度の加速電圧の電子ビーム描画装置を使用する場合と比較して、高速かつ安価にパターンの描画を行なうことができる。
【００９２】
搬送手段４は、第１フォトマスク描画装置２と第２フォトマスク描画装置３間でフォトマスクを搬送する。より詳しくは、搬送手段は、第１と第２フォトマスク描画装置２，３のいずれか一方でパターンの描画が完了したフォトマスクを、他方に搬送する。
【００９３】
演算・制御部５は、主に、描画データの作成と、第１と第２フォトマスク描画装置の動作制御とを行なう。該演算・制御部５は、たとえば設計データに図形演算を行って複数の描画データを作成する図形演算部と、設計データや、図形演算部によって作成された描画データなどの各種データや様々なソフトを格納する記憶部と、描画データの種類に応じてフォトマスク描画装置を選択する描画装置選択部と、描画データを転送するとともにフォトマスク描画装置の動作制御を行なう動作制御部とを備える。
【００９４】
次に、上記のフォトマスク描画システムを用いたフォトマスクの描画方法について説明する。
【００９５】
まず、演算・制御部５により、設計データに対し図形演算を行って複数の描画データを作成する。たとえば、前述のいずれかの図形演算を行い、最小寸法の相対的に小さい描画データである第１描画データと、最小寸法の相対的に大きい描画データである第２描画データとを作成する。
【００９６】
次に、演算・制御部５により、第１描画データを第１フォトマスク描画装置２に転送し、第１フォトマスク描画装置２の動作制御を行ない、第１描画データに基づくパターンをフォトマスク上に描画する。その後、該描画パターンに従ってエッチングなどを行い、フォトマスク上に所望のパターンを形成する。
【００９７】
該パターンの形成後、搬送手段４により第２フォトマスク描画装置３にフォトマスクを搬送する。そして、演算・制御部５により、第２描画データを第２フォトマスク描画装置３に転送し、第２フォトマスク描画装置３の動作制御を行なって第２描画データに基づくパターンをフォトマスク上に描画する。その後、該描画パターンに従ってエッチングなどを行い、所望のパターンを形成する。
【００９８】
このように各種描画データに応じたフォトマスク描画装置によりフォトマスク上にパターンを描画することにより、フォトマスク上へのパターンの描画を短時間かつ安価に行なうことができる。その結果、フォトマスクの工期を短縮し、またフォトマスクのコストを削減することができる。
【００９９】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態の特徴を適宜組合せることも当初から予定されている。
【０１００】
また、今回開示した実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１０１】
【発明の効果】
本発明によれば、描画データの要求特性に応じた適切な加工精度のフォトマスク描画装置によってフォトマスク上にパターンを描画することができるので、全てのパターンを高精度のフォトマスク描画装置を使用して形成する場合と比較して、各パターンに要求される精度を維持しながら、フォトマスクへのパターンの描画時間を短縮し、かつ安価にフォトマスクへのパターンの描画を行える。したがって、フォトマスクの工期を短縮し、またフォトマスクのコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクに描画される描画データ（設計データ）例を示す図である。
【図２】図１に示す描画データに対しアンダーサイズ処理を行った後の状態を示す図である。
【図３】図２に示す描画データに対しオーバーサイズ処理を行った後の状態を示す図である。
【図４】図１と図３に示す描画データの重複部分を除去する処理を行った後の状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造工程の第１工程を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造工程の第４工程を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造工程の第５工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態１におけるフォトマスクの製造工程の第６工程を示す断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態２におけるフォトマスクに描画される描画データ（設計データ）例を示す図である。
【図１２】図１１に示す描画データに対しアンダーサイズ処理を行った後の状態を示す図である。
【図１３】図１２に示す描画データに対しオーバーサイズ処理を行った後の状態を示す図である。
【図１４】図１１と図１３に示す描画データの重複部分を除去する処理を行った後の状態を示す図である。
【図１５】図１３と図１４に示す描画データに対しオーバーサイズ処理を行った後にそれぞれのデータを加えた状態を示す図である。
【図１６】図１４に示す描画データに対しオーバーサイズ処理を行った後に白黒反転処理を行ったデータに、図１４に示す描画データを加えた状態を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの製造工程の第４工程を示す断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの製造工程の第５工程を示す断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態２におけるフォトマスクの製造工程の第６工程を示す断面図である。
【図２２】図１と図２に示す描画データの重複部分を除去する処理を行った後の状態を示す図である。
【図２３】本発明の実施の形態３におけるフォトマスクの製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図２４】本発明の実施の形態３におけるフォトマスクの製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態３におけるフォトマスクの製造工程の第４工程を示す断面図である。
【図２６】本発明の実施の形態３におけるフォトマスクの製造工程の第５工程を示す断面図である。
【図２７】図１１に示す描画データに対しオーバーサイズ処理を行った後の状態を示す図である。
【図２８】図１１と図２７に示す描画データの重複部分を除去する処理を行った後の状態を示す図である。
【図２９】図２７に示す描画データに対し白黒反転処理を行った後の状態を示す図である。
【図３０】本発明の実施の形態４におけるフォトマスクの製造工程の第２工程を示す断面図である。
【図３１】本発明の実施の形態４におけるフォトマスクの製造工程の第３工程を示す断面図である。
【図３２】本発明の実施の形態４におけるフォトマスクの製造工程の第４工程を示す断面図である。
【図３３】本発明の実施の形態４におけるフォトマスクの製造工程の第５工程を示す断面図である。
【図３４】レーザ描画装置の概略構成図である。
【図３５】ビーム成形機の一例を示す平面図である。
【図３６】電子ビーム描画装置の概略構成図である。
【図３７】ビーム成形機の他の例を示す平面図である。
【図３８】本発明の実施の形態５におけるフォトマスク描画システムのブロック図である。
【符号の説明】
１  フォトマスク描画システム、２  第１フォトマスク描画装置、３  第２フォトマスク描画装置、４  搬送手段、５  演算・制御部、６  描画データ、７，７ａ，１４，１５ａ，１５ｂ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ  第１描画データ、８ａ，８ｂ，１３，１６  第２描画データ、９  透明基板、１０  遮光パターン、１０ａ  遮光膜、１１，１２  レジストパターン、１１ａ，１２ａ  フォトレジスト、２０  レーザ描画装置、２１  レーザ発振機、２２  格大レンズ系、２３  ビーム成形機、２４  縮小レンズ系、２５，４２  フォトマスク、２６  位相シフタ、３０  電子ビーム描画装置、３１  ＬａＢ６電子銃、３２  第１成形アパーチャ、３３  第１成形レンズ、３４  第１成形偏向器、３５  第２成形レンズ、３６  第２成形アパーチャ、３７  縮小レンズ、３８  ブランキング電極、３９  偏向器、４０  集束レンズ、４１  描画フィールド。
【図１】
2004361507.tif 000003
【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】
2004361507.tif 000009
【図８】
2004361507.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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