(57)【要約】      （修正有）【課題】短時間に描画できるマスク描画装置とその描画装置制御用データの生成手法を提供する。【解決手段】本発明は、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を有するマスク描画装置１００を使用し、ＤＭＤ１０１で反射した紫外光Ｌ１３は、レンズ１０３ａ、１０３ｂとで構成される縮小投影光学系１０４を通り、マイクロレンズアレイ１０５上に投影される。マイクロレンズアレイ１０５によって、紫外光Ｌ１４は多数の細い光線に分割され、ピンホール板１０６における各ピンホールにそれぞれが集光する。ピンホール板１０６の各ピンホールの出射面での光の像が、レンズ１０７ａ、１０７ｂとで構成される縮小投影光学系１０８によって、マスク基板１０９上に多数のスポットの集合体としてパターン投影される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元配列状の光制御素子を用いたパターン投影装置に使用されるマスク描画方法において、設計データから前記光制御素子用のフレームデータを直接生成させることを特徴とするマスク描画方法。
【請求項２】
請求項１において、前記フレームデータによって二次元配列状の前記光制御素子を個別に制御し、制御された光線をマスクに描画することを特徴とするマスク描画方法。
【請求項３】
請求項２において、前記光制御素子は二次元配列状のマイクロミラーデバイスによって構成され、前記フレームデータによって各マイクロミラーが個々にＯＮ、ＯＦＦ制御されることを特徴とするマスク描画方法。
【請求項４】
請求項２において、前記光制御素子からの制御された光線はマイクロレンズを介してマスク上に投影されることを特徴とするマスク描画方法。
【請求項５】
二次元配列状の光制御素子として、マイクロミラーデバイスを備えると共に、マイクロミラーデバイスにおける各マイクロミラーから進む光線を通過させるマイクロレンズとを備えたマスク描画装置において、設計データから得られた前記光制御素子用のフレームデータを格納しておき、当該フレームデータに基づいて前記マイクロミラーデバイスを制御することを特徴とするマスク描画装置。
【請求項６】
請求項５において、前記マイクロミラーデバイスを構成するマイクロミラーは前記フレームデータによりＯＮ、ＯＦＦ制御されることを特徴とするマスク描画装置。
【請求項７】
請求項６において、前記マイクロレンズからの光線はピンホール板を介してマスク上に投影されることを特徴とするマスク描画装置。
【請求項８】
請求項７において、前記ピンホール板によるマスク上の投影領域は前記マスクに対して傾斜していることを特徴とするマスク描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路の製造時の露光工程で用いられるマスクの製造時に用いられるマスク描画装置、及びマスク描画装置を制御するためのデータ生成の手法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路の製造時に用いられるマスク（レチクルと呼ばれることもある。）を作成するには、マスクの基板となる石英板などの表面に、目的とする回路パターンに相当するパターン状に露光光を遮光するクロム膜などを付ける必要がある。このクロム膜などは、パターン露光によって形成され、そのパターン状に描画して露光する一般的な装置には、電子ビームを用いた電子ビームマスク描画装置（以下、ＥＢ描画装置と略す。）が広く用いられている。
【０００３】
マスク描画における課題の一つとして、年々高集積化、及び微細化していく半導体に対応させるため、マスクパターンの情報量が膨大になっていくことから、一般的なＥＢ描画装置による描画時間は、マスク１枚当たり数十時間から数百時間にも達することである。一般的なＥＢ描画装置２００は図５に簡略化して示すような構成を有しており、電子銃２０１から出た電子ビームを電子レンズ２０２ａで広げて、アパーチャ２０３に照射し、これを通過した電子ビームを電子レンズ２０２ｂで偏向させてマスク基板２０４に照射させている。描画時間を短縮させるためには、様々な形状の穴を有する多数のアパーチャ２０３を利用して、描画パターンにおける特定の形状を一括に露光する手法がとられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、このようにアパーチャを利用して描画する場合、図４に示したように、設計データからマスクデータを作成する一方、当該マスクデータを基にして、アパーチャの形や種類を考慮したＥＢ描画装置制御用データを生成させる必要があり、そのための複雑なアルゴリズムを有する計算が必要になるため、このＥＢ描画装置制御用データの生成には数時間から１０時間程度も掛かることが問題であった。
【０００５】
本発明の目的は、マスクをＥＢ描画装置に比べて短時間に描画できるマスク描画装置とその描画装置制御用データの生成手法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明では、二次元配列状の光制御素子を用いたパターン投影装置を用いてマスク描画したものであり、そのマスク描画を行うためのパターン投影装置の制御用データ（以下、フレームデータと呼ぶ。）を、半導体の設計データから直接生成させたものである。なお、前記二次元配列状の光制御素子としては、マイクロミラーデバイスやアレー状自発光デバイスなどが適している。これら二次元配列状の光制御素子を用いたパターン投影装置によるマスク描画装置（以下、二次元光制御素子によるマスク描画装置と呼ぶ。）では、多数の光線がマスク基板に投影されるため、マスク基板上には多数の微小な点の集合体が形成されるため、どのような形状のマスクパターンも描画できる。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、ＥＢ描画装置の場合のように、特定の形状を有する多角形を考慮した描画データは不要となることから、総合的なマスク描画時間を大幅に短縮できる。
【０００８】
また、二次元光制御素子によるマスク描画装置の構成として、二次元光制御素子にマイクロミラーデバイスを用い、かつマイクロミラーデバイスの各マイクロミラーから進む光線をマイクロレンズに通して、スポットを形成する構成を用いると、マスク基板上に投影される光の画素が丸くなることから、斜め線もギザギザにならずに描画できる。これに関して、マイクロミラーは通常正方形であるため、マイクロミラーデバイスを単純に縮小する構成を有するマスク描画装置では、斜めの線が綺麗に描画できない問題があった。
【０００９】
本発明のマスク描画装置、及びマスク描画装置制御用データ生成手法によると、ＥＢ描画装置を用いる場合に比べて、設計データからマスクデータが完成してから実際にマスクが描画されるまでの作業時間を１０時間以上短縮できるようになった。
【００１０】
さらにまた、本発明に基づいたマスク製作における欠陥検査工程では、製作されたマスクの画像をマスクデータとを直接比較する手法がとれるようになった。すなわち、従来では、一般にマスク画像をＥＢデータと比較する手法を用いていたが、本発明ではマスク描画工程でＥＢデータが不要になったため、マスク画像をマスクデータと直接比較できるようになった。これによると、マスクデータは、マスクパターンの形状に最も近いデータであるため、ＥＢデータとマスク画像データを比べる場合よりも、比較アルゴリズムが単純化でき、検査時間が短縮化できるだけでなく、ソフトも含めたマスク検査装置のコスト低減も可能になった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は本発明の実施例としてのマスク描画装置１００の構成図である。マスク描画装置１００では、任意なパターンを形成できる二次元配列状の光制御素子として、デジタルミラーデバイス（以下、ＤＭＤと略す）が用いられている。図示されていない光源からの露光光である紫外光Ｌ１１をミラー１０２に入射させ、反射した紫外光Ｌ１２をＤＭＤ１０１の表面に入射させる。ここでは、ＤＭＤ１０１における各マイクロミラーのサイズは、１辺１４ミクロンになっている。ＤＭＤ１０１で反射した（描画に利用する）紫外光Ｌ１３は、レンズ１０３ａ、１０３ｂとで構成される縮小投影光学系１０４を通り、約１．４３倍に拡大され、約２０ミクロンのピッチでマイクロレンズが並んでいるマイクロレンズアレイ１０５上に投影される。なお、縮小投影光学系１０４としては、単に２枚のレンズの構成で示してあるが、実際には収差を抑制するために、多数のレンズで構成させる方が好ましく、例えば、ｉ線露光装置用の倍率１／５の縮小投影光学系を用いることが好ましい。マイクロレンズアレイ１０５によって、紫外光Ｌ１４は多数の細い光線に分割され、ピンホール板１０６における各ピンホールにそれぞれが集光する。ただし、ピンホール板１０６としては、実際に穴を有する板でなくてもよく、照射されたレーザ光を多数の光線に分割できるように、ガラス板上に多数の穴を有するＣｒ等の遮光膜が付けられたものであればよく、本発明では、これらを単にピンホール板と呼ぶ。
【００１３】
ピンホール板１０６の各ピンホールの出射面での光の像が、レンズ１０７ａ、１０７ｂとで構成される縮小投影光学系１０８によって、マスク基板１０９上にパターン投影される。縮小投影光学系１０８の倍率は、ここでは１／５となっている。したがって、マスク基板１０９上に投影されるスポット集合体における各スポットの中心間隔は０．４ミクロンになる。
【００１４】
本実施例のマスク描画装置１００による描画手法を図２に示す。マスク基板１０９上に、ピンホール板１０６の投影領域が１２１のようにスポットの集合体となって投影される。そこで、これをマスク基板１０９に対して斜めにしてスキャンする（実際にはマスク基板１０９を移動させる）ことで、露光された領域１２２が形成される。このスキャンの際に、ＤＭＤ１０１における各マイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことで、任意のパターンをマスク基板１０９上に露光できる。この際の各マイクロミラーのＯＮ／ＯＦＦ制御の命令（すなわち、マスク描画装置１００の制御用データ）は、マスク描画装置制御用データ１５０から伝達される。このデータは、ＤＭＤ１０１におけるマイクロミラーの総数に相当するＯＮ／ＯＦＦデータが、１秒間に１０，０００回（すなわち、ＤＭＤ１０１のフレーム速度であり、ここでは１０，０００Ｈｚで動作している。）送られる。
【００１５】
以上のように、マスク描画装置１００によってマスク基板１０９にパターン露光する場合、ピンホール板１０６の投影領域１２１のように、丸い点（微細なスポット）の集合体を移動させながらパターンを形成していくため、ＥＢ描画装置のように、特別な形状がパターン投影される訳ではないため、マスク描画装置１００の制御用データは、図３に示したように、マスクデータから直接生成できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のマスク描画装置１００の構成を示す図である。
【図２】図１に示されたマスク描画装置１００を用いた描画動作を説明する図である。
【図３】本発明のマスク描画装置制御用データ生成手順を説明するフローチャートである。
【図４】従来のＥＢ描画装置を用いた場合におけるにおける制御用データ生成手順を説明するフローチャートである。
【図５】従来のＥＢ描画装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００１７】
１００    マスク描画装置
１０１    ＤＭＤ
１０２    ミラー
１０３ａ、１０３ｂ、１０７ａ、１０７ｂ    レンズ
１０４、１０８    縮小投影光学系
１０５    マイクロレンズアレイ
１０６    ピンホール板
１０９    マスク基板
１２１    ピンホール板１０６の投影領域
１２２    露光された領域
２００    ＥＢ描画装置
２０１    電子銃
２０２ａ、２０２ｂ    電子レンズ
２０３    アパーチャ
２０４    マスク基板
【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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