(57)【要約】【課題】処理途中でのデータ容量の増大を抑えることができる転写マスクデータの作成方法の提供。【解決手段】複数のセルで構成された階層構造を有する設計データから転写マスクデータを作成する方法であって、設計データをサブフィールド毎に分割するステップと、サブフィールドの各々に対してパターンの輪郭処理を行うステップと、サブフィールドの各々に対して、順次、階層構造をフラットに展開し、矩形パターンに分割し、分割したパターンを相補マスクに振り分ける処理を行い、該処理終了後に再階層化するステップと、サブフィールドの各々に対して、順次、再階層化した階層構造をフラットに展開し、設計データに近接効果補正処理を行い、該処理終了後に再階層化するステップと、サブフィールドを統合して転写マスクデータにフォーマット変換するステップと、を少なくとも備える。【選択図】図１
2005064404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセルで構成された階層構造を有する設計データから転写マスクデータを作成する方法であって、
前記設計データを所定の領域毎に分割した後、その後の処理を行う前記領域に対して、順次、前記階層構造をフラットに展開することを特徴とする転写マスクデータの作成方法。
【請求項２】
複数のセルで構成された階層構造を有する設計データから転写マスクデータを作成する方法であって、
前記設計データを所定の領域毎に分割するステップと、
前記領域の各々に対して、順次、前記階層構造をフラットに展開してその後の処理を行い、該処理終了後に再階層化するステップと、を少なくとも備えることを特徴とする転写マスクデータの作成方法。
【請求項３】
前記処理は、前記設計データを基準となるパターンに分割し、分割したパターンを相補マスクに振り分ける処理、前記設計データの近接効果を補正する処理の何れかを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の転写マスクデータの作成方法。
【請求項４】
複数のセルで構成された階層構造を有する設計データから転写マスクデータを作成する方法であって、
前記設計データを所定の領域毎に分割するステップと、
前記領域の各々に対して、パターンの輪郭処理を行うステップと、
前記領域の各々に対して、順次、前記階層構造をフラットに展開し、基準となるパターンに分割した後、分割したパターンを相補マスクに振り分ける処理を行い、該処理終了後に再階層化するステップと、
前記領域の各々に対して、順次、再階層化した階層構造をフラットに展開し、前記設計データの近接効果補正処理を行い、該処理終了後に再階層化するステップと、
前記領域を統合して転写マスクデータにフォーマット変換するステップと、を少なくとも備えることを特徴とする転写マスクデータの作成方法。
【請求項５】
前記所定の領域は、電子線転写装置が一度に転写可能な領域であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の転写マスクデータの作成方法。
【請求項６】
前記転写マスクは、ステンシルマスクであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の転写マスクデータの作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子線転写リソグラフィーに用いるステンシルマスクを作成する為の転写マスクデータの作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体の製造ではデバイスの高度化が進んでおり、微細パターンを半導体ウェハ上に形成するリソグラフィーにおいては、設計ルールの微細化が進んでいる。このため、紫外光を用いる光リソグラフィーに変わるリソグラフィー技術として、Ｘ線を用いるＸ線リソグラフィーや電子線を用いる電子線リソグラフィーが次世代のリソグラフィー方法として開発されている。
【０００３】
これまで電子ビームリソグラフィーでは、あらかじめ設計データから変換された描画データを基に、ビームを偏向させてパターンをウェハ上に描画し、さらにステージを移動してこの作業を繰り返すことによりデバイスパターンを形成する。また、デバイスパターンより抽出した数μｍ□サイズの繰り返しパターン等をマスクに搭載し、特定の領域のみ複数のパターンを一度に描画することにより、描画速度を向上させたセルプロジェクションタイプの描画装置も開発された。しかしながら、これらの方法では個々のパターン（或は数μｍの小領域）を順次描画する必要があるため、量産品への適用に対してはスループットの低さが大きな問題となっていた。
【０００４】
そこで、近年、このような問題を回避し、なおかつ電子線リソグラフィーのもつ高解像性を有する技術として、電子線転写リソグラフィー（ＥＰＬ：Electron Projection lithography）の開発が進んでいる。ＥＰＬでは光リソグラフィーと同様に、デバイスパターンを一定倍率で拡大したパターンをマスク上に形成し、このマスクを転写マスクとして使用する。光リソグラフィーにおけるマスクと異なる点として、転写マスクは電子線を透過させる為、石英ではなくＳｉ基板等にデバイスパターン形状の開口を空けたステンシルマスクや、ＳｉＣ、ＳｉＮなどの薄膜に金属の遮光帯を形成したメンブレンマスクが用いられる。また、この場合、電子線転写装置がoneショットで転写可能な領域（以後、サブフィールド：ＳＦと呼ぶ）毎にマスク上のパターンが区切られている（図２参照）。
【０００５】
ここで注意しなければならない点は、ステンシルタイプの転写マスクの場合、ドーナッツ形状など特殊な形状のパターンについては梁入れなどの特殊な構造のマスクにしない限り、パターンをマスク上に形成することは不可能であるということである。そのため、これらの特定のパターンについてはステンシル開口として形成可能な２つ以上のパターンに分割され、相補マスク（コンプリメンタリーマスク）上に形成される。コンプリメンタリーマスクの使用形態としては、図３（ａ）に示すように異なる２枚の転写マスクを用いる方法、あるいは、図３（ｂ）に示すように同一転写マスク上の別の領域にパターンを形成する方法とがある。なお、ここでは、使用形態に関わらず、広い意味でパターンを転写するマスクと言う事で、コンプリメンタリーマスクをそれぞれマスクＡ、マスクＢと呼ぶこととする。
【０００６】
通常、このようなＥＰＬ用の転写マスクは、図４に示す代表的な作製フローに従って作製される。フローに示すように、デバイスフルチップデータを所定のサイズのサブフィールドに分割するサブフィールド分割工程と、分割された各サブフィールド毎にドーナッツパターン等の特定のパターンを抽出し、これを複数のパターンに矩形分割するパターン分割工程と、矩形分割されたパターンをコンプリメンタリーマスクに振り分けるパターン振り分け工程（上記パターン分割とパターン振り分けとを合わせてＣＰ分割と呼ぶ。）、振り分けられたデータを近接効果補正（ＰＥＣ：Proximity Effect Correction）処理してリサイズやパターン変形を行う近接効果補正処理工程とを経てマスク作成用データを出力する。そして、出力されたマスク作成用データを元に転写マスクが製造される。この種の電子線転写マスクについては、例えば、特開平１１−３５４４２２号公報等に開示されている。
【特許文献１】特開平１１−３５４４２２号公報（第３−５頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
設計データから転写マスク作製用データを変換・出力する過程において、近年のデバイスの高精細化・大規模化に伴い、取り扱うデータの規模も大規模なものになっている。そのため、処理システムに要求されるスペック（メモリ・ＨＤＤ等）が非常に高度なものになり、最悪の場合には、処理中に扱うデータ容量が大きくなりすぎ、処理システムで処理しきれずにオーバーフローによるシステムダウンが起こってしまう。
【０００８】
すなわち、転写ステンシルマスク用データを作成するには、まず、設計データを変換プログラムに読みこみ、中間フォーマットデータに変換する操作が行われるが、従来は、設計データを読み込む時に、設計データの階層構造をフラットに展開し、この状態で処理を進め、最終的なマスク露光機用フォーマット出力データの段階で圧縮していた。しかしながら、この方法では、設計データ全体をフラット展開しているため、このときにデータ容量が大幅に増大してしまう。そのため、最終的なマスク露光機用フォーマットデータの圧縮機能に依存するだけでは、出力データのデータサイズを十分に小さくすることは困難であった。
【０００９】
この対策として最終出力の手前のＣＰ分割後に再階層化する手法がある。この手法では最終的な出力データの容量を小さくすることはできるが、処理過程でのデータボリュームの一時的な増大を抑えることができないため、パターン処理を行う為には処理を行うワークステーション（あるいはＰＣ）上に、非常に大きな作業領域を確保しておく必要があった。また、ディスクオーバーフロー等のエラー発生の危険性も大きいという問題もあった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、処理途中でのデータ容量の増大を抑えることができる電子線転写リソグラフィーに用いるステンシルマスクを作成する為の転写マスクデータの作成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の転写マスクデータの作成方法は、複数のセルで構成された階層構造を有する設計データから転写マスクデータを作成する方法であって、前記設計データを所定の領域毎に分割した後、その後の処理を行う前記領域に対して、順次、前記階層構造をフラットに展開するものである。
【００１２】
また、本発明の転写マスクデータの作成方法は、複数のセルで構成された階層構造を有する設計データから転写マスクデータを作成する方法であって、前記設計データを所定の領域毎に分割するステップと、前記領域の各々に対して、順次、前記階層構造をフラットに展開してその後の処理を行い、該処理終了後に再階層化するステップと、を少なくとも備えるものである。
【００１３】
本発明においては、前記処理は、前記設計データを基準となるパターンに分割し、分割したパターンを相補マスクに振り分ける処理、前記設計データの近接効果を補正する処理の何れかを含む構成とすることができる。
【００１４】
また、本発明の転写マスクデータの作成方法は、複数のセルで構成された階層構造を有する設計データから転写マスクデータを作成する方法であって、前記設計データを所定の領域毎に分割するステップと、前記領域の各々に対して、パターンの輪郭処理を行うステップと、前記領域の各々に対して、順次、前記階層構造をフラットに展開し、基準となるパターンに分割した後、分割したパターンを相補マスクに振り分ける処理を行い、該処理終了後に再階層化するステップと、前記領域の各々に対して、順次、再階層化した階層構造をフラットに展開し、前記設計データの近接効果補正処理を行い、該処理終了後に再階層化するステップと、前記領域を統合して転写マスクデータにフォーマット変換するステップと、を少なくとも備えるものである。
【００１５】
本発明においては、前記所定の領域は、電子線転写装置が一度に転写可能な領域であり、前記転写マスクは、ステンシルタイプのマスクであることが好ましい。
【００１６】
電子線の転写マスクではチップを所定の領域（サブフィールド）に分割する為、サブフィールド毎に処理を行うことが容易にできる。通常、階層構造の設計データをフラットに展開するとデータ容量が膨れ上がってしまうが、計算処理の途中でセル階層構造をフラット化する部分を計算処理中のサブフィールドのみに限定することによってデータをコンパクトな状態のまま取り扱うことができる。これにより、処理中に扱うデータの容量がフラット展開により膨大な容量になることが無くなり、処理途中でのデータ容量の増大を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の転写マスクデータの作成方法によれば、マスクデータ作成時のデータ容量を大幅に削減することができ、データのハンドリングを容易にすることができる。また、データ容量の増大に起因するオーバーフローによるシステムダウンなどの発生を防止することができる。更に、取り扱うデータの容量を減らすことにより、処理システムに要求されるスペックを緩和することができる。
【００１８】
その理由は、処理を実行するサブフィールドのみ設計データの階層構造をフラットに展開し、処理していないサブフィールドは階層構造を維持することにより、処理途中でのデータ容量の増大を抑えることができるからである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
従来技術で示したように、転写ステンシルマスク用データの作成は、階層構造の設計データをフラットに展開して読み込み、サブフィールドサイズ毎の領域に分割し、夫々のサブフィールドについてパターン分割、パターン振り分けを行い、近接効果補正処理を行った後、マスク露光機用フォーマットに変換するという手順で行っていたため、設計データ読み込み時にデータ容量が大幅に増大してしまうという問題があった。また、最終出力の手前のＣＰ分割後に再階層化する手法もあるが、この手法でも処理過程でのデータボリュームの一時的な増大を抑えることができず、データ容量の増大によりディスクオーバーフロー等のエラーが発生するという問題があった。
【００２０】
このような問題は、パターン分割やパターン振り分け、近接効果補正処理の際に階層構造のチップデータをフラットに展開していることが原因である。そこで、本発明では、処理を実行するサブフィールドのみ階層構造のデータをフラットに展開し、処理していないサブフィールドは階層構造を維持するという着想のもとで転写マスクデータを作成している。
【実施例】
【００２１】
上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の一実施例に係る転写マスクデータの作成方法について、図１を参照して説明する。図１は、本実施例に係る転写マスクデータの作成方法を模式的に示す図である。
【００２２】
設計データであるＧＤＳＩＩフォーマットデータは、複数のセルで構成された階層構造を有しており、従来は、階層構造をフラットに展開した後に以降の処理を行っていたためデータ容量の増大を招いていた。そこで、本実施例では以下の手順で転写マスクデータを作成する。
【００２３】
まず、第１のステップで、上記設計データの階層構造を出来る限り維持した状態でパターンをサブフィールド（例えば、設計データを転写装置で一度に転写可能な１ｍｍ□程度）に分割する。
【００２４】
次に、第２のステップで、サブフィールドに分割されたパターンのそれぞれについて輪郭処理を行い、パターン間の重なりや接触を排除する。場合によっては、この際に階層構造の再編も行う。
【００２５】
次に、第３のステップで、上記でサブフィールド分割及び輪郭処理されたデータに対してＣＰ分割を行う。この際、ＣＰ分割はサブフィールド毎に別々に処理を行う。もちろん、ＰＣクラスターやマルチＣＰＵのワークステーションなどで並列処理を行う場合は、それぞれのＣＰＵで同時に別々のサブフィールドの処理を行う。
【００２６】
このＣＰ分割では、処理を行うサブフィールドのパターンの階層構造をフラットに展開し、ドーナッツパターンや長寸法のＬ／Ｓパターンなどのステンシルマスクとして形成できない形状のパターンが発生しないようにパターンの分割を行うとともに、Ａ、Ｂの２つのコンプリメンタリーマスクのパターン面積が等しくなるようにパターンの分配を行う。そして、分割処理を終えた時に再階層化を行う。このとき、ＣＰ分割を行わないサブフィールドについては階層構造を維持した状態で処理を進める。
【００２７】
次に、第４のステップで、近接効果補正処理を行う。近接効果補正処理では、パターンの面積密度に応じてバイアス処理を行う。その際、あるサブフィールドのパターンのバイアス処理を行う際には、周辺からの影響を考慮する為にそのサブフィールドに隣接するサブフィールドを計算対象に含める必要がある。このときにも実際にバイアス処理を行うサブフィールドのみ階層構造のフラット化を行い、隣接するサブフィールドパターンは階層構造を維持したまま処理を行う。そして処理終了後、再階層化を行い、処理を進める。
【００２８】
次に、第５のステップで、全てのサブフィールドの処理が終了した後、マスクレイアウトを行い、各種マスク描画機用のフォーマットデータに変換し出力する。
【００２９】
このように、本実施例の転写マスクデータの作成方法では、設計データをサブフィールドに分割した後、パターン分割、パターン振り分け、近接効果補正処理などを行うサブフィールドに対してのみ階層構造をフラットに展開することにより、処理中に扱うデータの容量がフラット展開によって膨大な容量になることがなくなり、データのハンドリングが容易になると共に、オーバーフローによるシステムダウンなどを有効に防止することができる。また、取り扱うデータの容量を減らすことにより、処理システムに要求されるスペックを緩和することができる。
【００３０】
なお、上記説明では、ＣＰ分割処理及び近接効果補正処理に対して本発明の概念を適用したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、上記以外の他の処理に対しても同様に本発明の概念を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例に係る転写マスクデータの作成方法を模式的に示す図である。
【図２】電子線転写マスクの構造を示す図である。
【図３（ａ）】コンプリメンタリーマスクの構造を示す図である。
【図３（ｂ）】コンプリメンタリーマスクの構造を示す図である。
【図４】従来の転写マスクデータの作成方法を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  サブフィールド
２  支持板
３  ステンシル開口
４  Ｓｉ基板
５  転写パターン
６  マスクＡ
７  マスクＢ
８  マスクＭ
【図１】
2005064404.tif 000003
【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
2005064404.tif 000006
【図４】
2005064404.tif 000007