JP4190796B2

JP4190796B2 - 露光原版の作成方法

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Publication number: JP4190796B2
Application number: JP2002121978A
Authority: JP
Inventors: 誠司宮川
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: JP2003315976A; US6949320B2; US20030203287A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体装置の製造に用いるフォトマスク、レチクル等の露光原版の作成方法に関し、特に電子線（以下、ＥＢと称する）露光により原版上に所要のパターンを形成する作成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＢ露光技術によるフォトマスクやレチクル等の露光原版の作成は、透明基板上に形成されたＥＢ感光レジストに対してＥＢ露光装置によりＥＢを所要のパターンに照射することにより行われる。このＥＢを所要のパターンに照射する際には、１本または複数本のＥＢをＥＢ感光レジストに対して走査させる技術や、ビーム形状を矩形に成形したＥＢをＥＢ感光レジストに対して照射する技術が採用されているが、いずれの場合でも形成しようとするパターンに対応する露光データを作成し、この露光データに基づいてＥＢ露光装置によるＥＢの走査や露光を行う必要がある。
【０００３】
ＥＢ露光データの作成に際しては、露光原版のパターンを複数の矩形パターンに分割し、分割した個々の矩形パターンを認識してデータ処理を実行する。このデータ処理では、光の近接効果を考慮して各部のパターン形状を補正すること、ここでは光近接効果補正（ＯＰＣ）と称する補正が行われており、例えば、バイアス法やインナーセリフ法による技術がある。これらの技術では、隣接するパターンの形状やパターン間寸法等の相関を求めて対象となるパターンの形状の一部を修正する技術である。例えば、バイアス法では図１４（ａ）のように、一つの直線状の配線パターンＰ１の一部に近接パターンＰ２，Ｐ３が存在する場合には、露光原版上に形成するパターンにおいてこれらのパターンが短絡することを防止するために、図１４（ｂ）のようにＯＰＣによって当該近接パターンＰ２，Ｐ３に近接する配線パターン１の辺の一部を削除してパターン幅を細くした配線パターンを作成し、このパターンに対応するＥＢ露光データを発生させている。また、インナーセリフ法では、例えば図１５（ａ）のように、ＭＯＳトランジスタのゲート電極としてソース・ドレイン領域ＳＤの両側部においてコ字型に曲げられているゲート電極パターンＰ４の場合には、両端の曲げパターンＰ４２，Ｐ４３と中央の矩形パターンＰ４１の接続部分において同図に破線で示すようにゲート電極寸法（ゲート電極長）が太くなることを防止するために、図１５（ｂ）のように接続部分の内側を削除して接続部分のゲート電極長を縮小したゲート電極パターンを作成し、このパターンに対応するＥＢ露光データを発生させている。
【０００４】
ところが、このようなＯＰＣによるパターン形状の修正を行うと、修正後のパターンを矩形のパターンに分割したときに微小パターンが発生してしまうという問題が生じる。すなわち、図１４（ｂ）に示したバイアス法を行って近接パターンと近接する箇所を部分的に除去した配線パターンＰ１の場合には、図１４（ｃ）のように複数の矩形パターンＰ１０，Ｐ１１，Ｐ１２に分割したときには、当該除去によって残された部分に幅方向の寸法が極めて小さな矩形パターンＰ１０が発生することになり、これが微小パターンとなる。また、図１５（ｂ）に示したインナーセリフ法を行ってコ字型の曲げ部を除去したゲート電極パターンＰ４の場合には、図１５（ｃ）のように除去した部分を挟む領域にそれぞれ幅方向の寸法が極めて小さな矩形パターンＰ４４，Ｐ４５，Ｐ４６が発生することになり、これが微小パターンとなる。
【０００５】
このように、分割した個々の矩形パターンを認識した際に、微小パターンとして認識したパターンについてもこの微小パターンを独立したパターンとしてＥＢ露光データを作成し、このＥＢ露光データに基づいてＥＢ露光を行っている。この場合、ＥＢ露光法のうちでも微小なビーム径のＥＢをマスク原版に対して連続的に走査しながら所要のパターンをＥＢ露光するポイントビームラスタースキャン方式を用いた露光方法においては、ＥＢのビーム径を０．０８μｍ程度にすることが可能であるため、０．１μｍの微小パターンを適正に露光することは可能である。しかしながら、バイアス法は０．００４μｍ程度の単位で図形を削除するため、ＥＢのビーム径の最小グリッドでは丸めが発生する。したがって、ポイントビームラスタースキャン方式はバイアス法では適用できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一方、ＥＢ露光法として可変成形ビーム・ベクタスキャン方式を用いた露光法（以下、可変成形ビーム露光法）を採用した場合には、最小グリッドが現在０．００２μｍのため丸めの問題は発生しないが、微小パターンを正常なパターンとしてＥＢ露光することができなくなる場合がある。可変成形ビーム露光法は、ＥＢ線をアパーチャにより所要の寸法の矩形ビームに成形し、さらに縮小レンズにより微小な矩形をしたビーム束のＥＢに縮小し、この縮小したＥＢを露光原版に対して露光する技術である。そのため、ＥＢの矩形光束の周囲における光近接効果によるビームボケが例えば０．１μｍ程度の幅で生じるとしたときに、微小パターンの少なくとも一方の辺寸法が０．１μｍよりも小さくなると光近接効果によるパターンへの影響が避けられなくなり、微小パターンを正常に露光することができなくなってしまう。そのため、作成される露光原版のパターンにパターン欠陥が発生し、このようなパターン欠陥が生じた露光原版を用いて半導体装置を製造したときには、当該半導体装置の特性異常が発生することになる。
【０００７】
例えば、図１４（ｃ）のように矩形パターンに分割した場合には、図１４（ｄ）のように微小パターンＰ１０が正常に露光されなくなり、配線パターンＰ１の配線幅が中間部において細くなり、配線抵抗が増大し、あるいは断線してしまう。また、図１５（ｂ）のゲート電極パターンＰ４の場合には、図１５（ｃ）のように分割によって生じた微小パターンＰ４４，Ｐ４５，Ｐ４６が正常に露光されなくなり、図１５（ｄ）のように、特にパターンＰ４１における幅寸法、すなわちゲート電極長の小さいゲート電極が形成されてしまう。したがって、従来では、このような露光原版のパターン欠陥による半導体装置の特性異常を未然に防止するためにバイアス法やインナーセリフ法を実施した際に微小パターンが発生した場合には、当該微小パターンを解消すべくパターンの修正部分を撤回して、元のパターンに戻す処理を行っており、結果としてバイアス法やインナーセリフ法を有効活用できず、この点で前述したような露光原版の不具合を解消することができないものとなっている。
【０００８】
なお、特開２０００−３２３３８９号公報には、ＥＢ露光を分割して行う場合に、接続部においてパターンの不連続が発生することを防止するために、両パターンを接続部において平面的に重なるような領域を設けるようにパターンデータを設計する技術が提案されている。しかしながら、この技術はパターンの接続部についてのみ適用されるため、図１５に示したようなインナーセリフ法によるＯＰＣによってパターンの一部に生じた微小パターンのように他のパターンとの接続が行われることがない微小パターンについては適用されることがなく、このような微小パターンによる不具合を解消することはできない。
【０００９】
また、特開平９−１２９５３１号公報には、パターンを矩形パターンに分割する場合に、微小パターンが生じないようにパターン分割の方向を考慮する技術が記載されているが、バイアス法やインナーセリフ法によって修正されたパターンは微細な凹凸が発生され易いものであるため、必ずしも微小パターンが発生することを防止することはできない。例えば、図１４に示したような直線状の配線パターンに対して、互いに反対側の辺についてバイアス法によるＯＰＣを施したような場合には、この公報に記載の技術を用いて配線パターンを縦方向或いは横方向のいずれの方向について矩形に分割しても微小パターンが発生することは避けられず、前述した問題を解消することは困難である。
【００１０】
本発明の目的は、例えば光近接効果によるパターン修正を行なったパターンのように、パターンを矩形パターンに分割したときに微小パターンが発生した場合でも、当該微小パターンを適正にＥＢ露光して露光原版上に正常なパターンを形成することを可能にした露光原版の作成方法を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の露光原版の作成方法は、露光原版を構成するパターンを複数の矩形パターンに分割する工程と、分割された個々の矩形パターンのうち辺寸法が所定寸法より小さい微小寸法辺を含む微小パターンを抽出する工程と、抽出した微小パターンに含まれる前記微小寸法辺の辺寸法を前記所定寸法より大きくなるように前記抽出した微小パターンに隣接するパターン側へ増大させて補正微小パターンを作成する工程と、前記隣接するパターンと前記補正微小パターンとが重ならないように前記隣接するパターンの辺のうちの前記抽出した微小パターンに接していた部分を後退させて補正隣接パターンを作成する工程と、前記補正微小パターン及び前記補正隣接パターンを含むパターンのＥＢ露光データを求める工程と、前記求めたＥＢ露光データに基づいて可変成形ビーム露光法によりＥＢ露光を行う工程と、前記補正隣接パターンを複数の矩形パターンに分割する工程と、前記分割した個々の矩形パターンのうち辺寸法が前記所定寸法より小さい辺が存在するか否かを判定する工程と、前記判定する工程の結果前記所定寸法より小さい辺が存在すると判定された場合には前記補正微小パターン及び前記補正隣接パターンの生成を撤回する工程と、前記隣接するパターンの辺のうちの前記抽出した微小パターンに接していない部分を前記抽出した微小パターン側へ増大させて第１追加パターンを生成する工程と、前記微小寸法辺を前記第１追加パターンと重なる方向へ増大させて第２追加パターンを生成する工程と、前記第１追加パターンと前記第２追加パターンとの共通部分を第３追加パターンとして生成する工程と、を更に含み、前記抽出した微小パターンと前記第３追加パターンとを一体化したパターンを新たな矩形パターンとして、前記抽出する工程から前記ＥＢ露光を行う工程までを実行することを特徴とする。
【００１４】
前記露光原版の作成方法において、微小パターンは矩形をした微小幅及び微小長のパターンであり、当該幅方向の両方の辺において隣接するパターンに接しており、前記補正微小パターンを作成する工程では当該微小パターンの幅方向の前記両方の辺に向けて及び長さ方向の両辺に向けてそれぞれ寸法を増大させる処理を行う。
【００１６】
本発明によれば、パターンを矩形パターンに分割し、分割した矩形パターンを可変成形ビーム露光装置を用いて露光原版にＥＢ露光するに際し、微小パターンを抽出し、抽出した微小パターンの最小寸法を光近接効果の影響が生じない寸法以上に太らせ処理することにより、可変成形ビーム露光装置による各矩形パターンのＥＢ露光に際して光近接効果による露光パターンへの影響を解消し、微小パターンを適正にＥＢ露光して露光原版上に正常なパターンを形成することが可能になる。したがって、ＯＰＣにより得られるパターンをＥＢ露光して露光原版を作成したときに、作成される露光原版のパターンにおけるパターン欠陥の発生を防止し、露光原版を用いて製造する半導体装置の特性異常の発生を防止することが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は第１の実施形態のフローチャートである。マスクデータについてバイアス法、あるいはインナーセリフ法によるＯＰＣを実行する（Ｓ１０１）。次いで、ＯＰＣにより得られたパターンを複数の矩形パターンに分割する（Ｓ１０２）。次いで、分割した矩形パターンのそれぞれについて各辺の寸法を検出し（Ｓ１０３）、最短の辺寸法が所定寸法、ここでは０．１μｍ以下の矩形パターンを微小パターンとして抽出する（Ｓ１０４）。微小パターンが抽出されない場合には、後述するステップＳ１１０に移行する。また、微小パターンが抽出された場合には、この微小パターンについて、短辺方向に隣接するパターンが接している長辺が片側辺のみであるか、両側辺であるかを判定する（Ｓ１０５）。片側辺とは、微小パターンが隣接する片側のパターンの一辺において突出状態にある場合であり、両側辺の場合とは、当該微小パターンが隣接する両側のパターンにそれぞれ接している場合である。
【００１８】
次いで、微小パターンについて隣接するパターンと接している長辺について幅方向に太らせ処理を行い、短辺の寸法を０．１μｍより大きい、好ましくは０．２μｍ以上とした補正微小パターンを生成する。この場合、微小パターンの片側辺の場合には微小パターンの一方の長辺についてのみ太らせ処理を行い（Ｓ１０６）、両側辺の場合には両方の長辺について太らせ処理を行う（Ｓ１０７）。次いで、太らせ処理を行った微小パターンの長辺に隣接する隣接パターンの辺について、太らせた幅寸法だけ当該隣接パターンの辺から差し引いて当該辺を後退させる処理を行う（Ｓ１０８）。以上の処理を全ての微小パターンについて実行し、微小パターンについては太らせ処理を施した補正パターンを作成し、隣接パターンについては辺の後退処理を行って補正隣接パターンを形成する（Ｓ１０９）。しかる後、補正微小パターン、補正隣接パターン及びその他の補正を行わないパターンに基づいてＥＢ露光データを作成し（Ｓ１１０）、このＥＢ露光データにより可変成形ビーム法によるＥＢ露光を実行する（Ｓ１１１）。
【００１９】
図２は第１の実施形態のパターンの具体例を示す図であり、図１４で示したパターンに対応した例である。図２（ａ）のように、所定幅をした直線状の配線パターンＰ１が存在し、この配線パターンＰ１に近接した近接パターンＰ２，Ｐ３が存在しているものとする。バイアス法によるＯＰＣを実行することにより、図２（ｂ）のように、前記配線パターンＰ１は互いに異なる辺位置においてそれぞれ近接パターンＰ２，Ｐ３と反対側の辺が削除されることで、長さ方向の一部にクランク状の部分Ｘ１が発生されることになる。このＯＰＣにより得られたパターンを矩形パターンに分割すると、図２（ｃ）のように、クランク状の部分Ｘ１において長さ方向に延びる両側の矩形パターンＰ１１，Ｐ１２の間に微小幅の矩形パターンＰ１０が生成される。そして、これら矩形パターンの幅寸法（横寸法：以下、図面の上下方向を縦、左右方向を横とする）が０．１μｍ以下の場合、ここでは微小幅の矩形パターンＰ１０の横寸法が０．１μｍ以下のため、当該矩形パターンＰ１０を微小パターンとして抽出する。
【００２０】
次いで、この微小パターンＰ１０について隣接パターンＰ１１，Ｐ１２との接続状態を見ると、微小パターンＰ１０は両側辺においてそれぞれ隣接する矩形パターンＰ１１，Ｐ１２に接しているため、図２（ｄ）のように、当該微小パターンＰ１０の両側辺について太らせ処理を実行し、微小パターンＰ１０の両側辺をそれぞれ０．１μｍずつ両外側に拡幅し、全体で０．３μｍの横寸法の補正微小パターンＰ１０Ｃを形成する。また、前記微小パターンＰ１０の太らせ処理に対応して、両側に隣接する各矩形パターンＰ１１，Ｐ１２の対応する辺をそれぞれ０．１μｍの幅だけ差し引いて後退させ、補正隣接パターンＰ１１Ｃ，Ｐ１２Ｃを形成する。以上のようにして形成した補正微小パターンＰ１０Ｃ、及び補正隣接パターンＰ１１Ｃ，Ｐ１２ＣのＥＢ露光データを作成し、このＥＢ露光データに基づいて可変成形ビーム露光装置による露光を行うことで、図２（ｅ）のようなパターンに配線パターンＰ１ＣがＥＢ露光される。
【００２１】
図３は可変成形ビーム露光装置の概略構成図である。電子銃１１から出射されるＥＢを照射レンズ１２で集光し、第１アパーチャ１３を通したＥＢを成形偏向器１４、成形レンズ１５により偏向かつ集束し、さらに第２アパーチャ１６により所望の矩形ビーム束を成形する。そして、このＥＢを縮小レンズ１７で微小な矩形ビーム束に縮小し、投影レンズ１８及び偏向器１９によりステージ２０上に載置されたフォトマスクとなる露光原版２１の所望箇所に投射する。ここで、前記成形偏向器１４、成形レンズ１５は制御部１０に設定されるＥＢ露光データに基づいて制御され、当該ＥＢ露光データに対応した矩形パターンのＥＢビームを成形する。そして、ステージ２０のＸＹ移動と協動して露光原版２１に対してステップ＆リピートにより順次露光する。この可変成形ビーム露光装置では、矩形ビームの周囲における光近接効果によるビームボケが０．１μｍ程度の幅で生じるため、微小パターンの短辺寸法が０．１μｍ以下になると光近接効果による描画パターンへの影響が避けられなくなり、微小パターンを正常に露光することができなくなってしまうことは前述した通りである。
【００２２】
しかしながら、このような可変成形ビーム露光装置を用いて図２（ｄ）に示した補正微小パターンＰ１０Ｃ及び補正隣接パターンＰ１１Ｃ，Ｐ１２ＣをＥＢ露光することにより、補正微小パターンは０．１μｍ以下の寸法の矩形パターンを太らせ処理して０．１μｍより大きい、ここでは０．２μｍ以上の矩形パターンとしているので、光近接効果による描画パターンへの影響を解消することができる。したがって、補正微小パターンと、これに隣接する補正隣接パターンを順次露光した場合には、両パターンが適正に連続した状態のパターンを形成することが可能になり、パターンの接続部分においてパターン不良が生じることを防止することが可能である。
【００２３】
図４は本発明の第２の実施形態のフローチャートである。第１の実施形態と同様にマスクデータについてバイアス法、あるいはインナーセリフ法によるＯＰＣを実行する（Ｓ２０１）。次いで、ＯＰＣにより得られたパターンを複数の矩形パターンに分割する（Ｓ２０２）。次いで、分割した矩形パターンのそれぞれについて縦方向と横方向のそれぞれの辺寸法を測定し（Ｓ２０３）、縦寸法と横方向の両方の寸法がいずれも所定寸法、ここでは０．１μｍ以下の矩形パターンを両辺微小パターンとして抽出する（Ｓ２０４）。ここで両辺微小パターンが抽出されない場合には、前記第１の実施形態における図１に示したフローチャートのステップＳ１０４の処理に移行し、微小パターンを抽出する。
【００２４】
両辺微小パターンが抽出された場合には、〔Ｌ１１−（Ｌｈ＋0.11）〕≦０、及び／又は〔Ｌ１２−（Ｌｈ＋0.11）〕≦０について判断する。ここで、Ｌｈは両辺微小パターンの幅寸法（長さ寸法はＬｗで表す）、Ｌ１１，Ｌ１２はそれぞれ当該両辺微小パターンに長さ方向に接する隣接パターンの幅寸法である。例えば、後述する具体例の図５（ｃ）又は図７（ａ）を参照すると、隣接パターンＰ１１，Ｐ１２の各幅寸法をＬ１１，Ｌ１２とし、これらパターンに挟まれた両辺微小パターンＰ１３の幅寸法がＬｈとなる。そして、この両辺微小パターンの幅寸法Ｌｈに0.11を加算したものをＬ１１，Ｌ１２から引算することで隣接パターンが微小パターンでないことが判断される。そして、少なくとも一方について条件を満たす場合には、後述する図６のフローＳ３００に移行する（Ｓ２０５）。条件を満たさない場合には、抽出された両辺微小パターンについては、接している隣接パターンの有無を検出することなく、各辺について縦方向及び横方向の太らせ処理を行い、各辺の寸法を０．１μｍより大きい、好ましくは０．２μｍ以上とした補正両辺微小パターンを生成する（Ｓ２０６）。次いで、補正両辺微小パターンに隣接するパターンが存在する場合には、前記両辺微小パターンの太らせ処理に対応して、当該隣接するパターンと微小パターンの共通辺を０．１μｍの幅だけ差し引いて後退させ、その後退させた辺に対しては隣接パターンの短辺方向に切り込みを入れる矩形分割を行い、補正隣接パターンを形成する（Ｓ２０７）。この処理を全ての両辺微小パターンについて実行し、補正両辺微小パターンを作成する（Ｓ２０８）。しかる後、補正両辺微小パターン、及び補正隣接パターンを含む他のパターンに基づいてＥＢ露光データを作成し（Ｓ２０９）、このＥＢ露光データにより可変成形ビーム法によるＥＢ露光を実行する（Ｓ２１０）。
【００２５】
図５は第２の実施形態のパターンの具体例を示す図である。ここでは、図５（ａ）に示すような、第１の実施形態と同様な直線状の配線パターンＰ１の両辺の各一部にバイアス法によるＯＰＣを実行し、図５（ｂ）のように当該配線パターンＰ１の長さ方向の一部に細幅部Ｘ５が発生した例である。このＯＰＣが実行されたパターンを矩形パターンに分割すると、図５（ｃ）のように、細幅部Ｘ５の部分に縦横寸法が小さい矩形パターンＰ１３が生成される。そして、この矩形パターンＰ１３の縦寸法Ｌｈと横寸法Ｌｗがそれぞれ０．１μｍ以下の場合には、当該矩形パターンＰ１３を両辺微小パターンとして抽出する。次いで、この両辺微小パターンＰ１３について隣接パターンＰ１１，Ｐ１２の幅寸法Ｌ１１，Ｌ１２との関係から図４のステップＳ２０５の判断を行い、この場合には同ステップＳ２０５の条件を満たさないため、図５（ｄ）のように、当該両辺微小パターンＰ１３の全ての辺に対して太らせ処理を実行し、両辺微小パターンＰ１３の各辺を０．１μｍ拡幅し、全体で０．２μｍ程度の縦横寸法の補正両辺微小パターンＰ１３Ｃを形成する。次いで、前記微小パターンＰ１３の太らせ処理に対応して、両側の隣接パターンＰ１１，Ｐ１２の対応するＰ１３の共通辺をそれぞれ０．１μｍの幅だけ差し引いて後退させ、補正隣接パターンＰ１１Ｃ，Ｐ１２Ｃを形成する。以上のようにして形成した補正両辺微小パターンＰ１３Ｃ、及び補正隣接パターンＰ１１Ｃ，Ｐ１２ＣのＥＢ露光データＰ１Ｃ’を作成し、このＥＢ露光データに基づいて可変成形ビーム露光装置による露光を行うことにより、図５（ｅ）のパターンのＥＢ露光が行われる。
【００２６】
このように、補正両辺微小パターンは０．１μｍ以下の縦横寸法の矩形パターンを０．１μｍ以上太らせ処理して、ここでは０．２μｍ程度の縦横矩形パターンとしているので、光近接効果による描画パターンへの影響を解消することができる。したがって、補正両辺微小パターンと、これに隣接する隣接パターンを順次露光した場合には、両パターンが適正に連続した状態のパターンを形成することが可能になり、パターンの接続部分においてパターン不良が生じることを防止することが可能である。また、同時に微小パターンにおいて、隣接パターンと接する辺と垂直な方向におけるＥＢ露光不良が生じることもなくなり、直線状パターンの断線等の不良を防止することも可能になる。
【００２７】
ここで、第２の実施形態においては、ステップＳ２０７の処理、すなわち、補正両辺微小パターンに接する隣接パターンについて、補正両辺微小パターンに接する共通辺を後退させる処理を行わないようにしてもよく、補正両辺微小パターンと隣接パターンとが接する部分において太らせ処理した部分を２重露光するようにしてもよい。このようにしても作成されるパターンに特に問題が生じることはなく、また、隣接するパターンに対して補正両辺微小パターンに対応する辺を後退する処理を行っていないので、処理工程数を削減し、処理時間を短縮することが可能である。
【００２８】
次に、第２の実施形態において、隣接パターンについて後退する処理を行う際の変形例を第３の実施形態として説明する。第２の実施形態では、図５（ｄ）の隣接パターンＰ１１，Ｐ１２を後退処理しているため、補正両辺微小パターンＰ１３Ｃの角部において微小パターンが残る場合がある。これを補正するための処理を実行する。図６はそのフローチャートＳ３００である。第２の実施形態の図４のステップＳ２０４で両辺微小パターンを検出し、かつこの両辺微小パターンと隣接パターンＰ１１，Ｐ１２との間でステップＳ２０５の関係が満たされたとき、すなわち、得られた新たな新矩形パターンの元となる辺について縦横寸法を測定し、新たな微小パターンの元となる辺が存在するか否かを判定して新たな微小パターンの元となる辺が存在する場合は第３の実施形態のステップＳ３００に移行することは前述の通りである。
【００２９】
一方、ステップＳ２０５において新たな微小パターンの元となる辺が存在する場合は、隣接パターンでは新矩形パターンが生じた辺について微小パターンの辺に沿って太らせ処理を行い、本発明の第１追加パターンとしての第１の太らせパターンを生成する（Ｓ３０１）。また、微小パターンの四辺のうち、新矩形パターンが生じた側の辺について、当該新矩形パターンを含む領域まで太らせ処理を行ない、本発明の第２追加パターンとしての第２の太らせパターンを生成する（Ｓ３０２）。その上で、第１の太らせパターンと第２の太らせパターンの論理積（アンド）をとった共通部分のみのパターンからなる本発明の第３追加パターンとしての共通太らせパターンを生成し（Ｓ３０３）、これを微小パターンと一体化して微小パターンとする（Ｓ３０４）。以降は、第２の実施形態のステップＳ１０４に戻り、再度の補正片辺微小パターンを作成し、ＥＢ露光へと処理を実行する。
【００３０】
図７は第３の実施形態のパターンの具体例を示す図である。図７（ａ）に示すように矩形パターンの分割処理を行い、両辺微小パターンＰ１３と隣接パターンＰ１１，Ｐ１２が生成された後、図７（ｂ）に示すように、両辺微小パターンＰ１３について太らせた補正両辺微小パターンＰ１３Ｃを形成する。そして、隣接パターンＰ１１，Ｐ１２と補正両辺微小パターンＰ１３Ｃとの重なり部分Ｐ１１ｘ，Ｐ１２ｘを隣接パターンＰ１１，Ｐ１２から除去した上で矩形分割を行うと、新たに張り出し形状の新矩形パターンＰ１１Ａ，Ｐ１２Ａが発生する。この新矩形パターンＰ１１Ａ，Ｐ１２Ａの縦寸法は、隣接パターンＰ１１，Ｐ１２の縦寸法をＬ１１，Ｌ１２とし、両辺微小パターンＰ１３の縦横寸法をＬｈ，Ｌｗとすると、補正両辺微小パターンＰ１３Ｃが０．１１μｍだけ太らせ処理した場合の縦横寸法は（Ｌｈ＋０．１１μｍ），（Ｌｗ＋０．１１）となるから、〔Ｌ１１−（Ｌｈ＋０．１１）〕）×０．１１μｍ、〔Ｌ１２−（Ｌｈ＋０．１１）〕×０．１１μｍとなる。したがって、〔Ｌ１１−（Ｌｈ＋０．１１）〕，〔Ｌ１２−（Ｌｈ＋０．１１）〕がそれぞれ０．１μｍよりも大きければ新矩形パターンＰ１１Ａ，Ｐ１２Ａは微小パターンとならず、独立した矩形パターンとしてＥＢ露光が可能である。
【００３１】
一方、図８（ａ）に示すように、新矩形パターンＰ１１Ａ，Ｐ１２Ａの縦寸法〔Ｌ１１−（Ｌｈ＋０．１１）〕，〔Ｌ１２−（Ｌｈ＋０．１１）〕がそれぞれ０．１μｍ以下の場合には新矩形パターンＰ１１Ａ，Ｐ１２Ａは微小パターンとなってしまう。そこで、両辺微小パターンＰ１３についての太らせ処理は撤回して図７（ａ）の状態まで戻し、しかる上で図８（ｂ）に示すように、隣接パターンＰ１１，Ｐ１２については両辺微小パターンＰ１３に接する縦方向の辺のＰ１３に重ならない辺について、両辺微小パターンＰ１３の横辺方向に沿って０．１１μｍだけ太らせ処理をし、第１の太らせパターンＰ１１ａ，Ｐ１２ａを生成する。また、これとは別に、図８（ｃ）に示すように、両辺微小パターンＰ１３について縦方向についてのみ太らせ処理を実行する。この太らせ処理では、〔Ｌ１１−（Ｌｈ＋０．１１）〕，〔Ｌ１２−（Ｌｈ＋０．１１）〕が０．１μｍよりも大きくなるように、したがって、両辺微小パターンＰ１３の縦方向について縦寸法を０．２μｍずつ上下にそれぞれ太らせ処理をし、第２の太らせパターンＰ１３ａ，Ｐ１３ｂを生成する。しかる上で、第１の太らせパターンＰ１１ａ，Ｐ１２ａと第２の太らせパターンＰ１３ａ，Ｐ１３ｂとの論理積（アンド）をとり、その結果図８（ｄ）のように、共通太らせパターンＰ１３Ａ，Ｐ１３Ｂを得る。そして、この共通太らせパターンＰ１３Ａ，Ｐ１３Ｂを両辺微小パターンＰ１３に一体化し、得られた片辺微小パターン（Ｐ１３＋Ｐ１３Ａ＋Ｐ１３Ｂ）について再度補正片辺微小パターンを生成し、以降はこれを独立した矩形パターンとしてＥＢ露光を実行する。この第３の実施形態によれば、第２の実施形態に生じていた補正両辺微小パターンＰ１３Ｃの角部におけるパターンの欠けが防止でき、より好ましいパターンの露光が可能になる。なお、図８では新たな矩形パターンＰ１１Ａ，Ｐ１２Ａがそれぞれ微小パターンの場合を示したが、いずれか一方のみが微小パターンの場合には、当該微小パターンについてのみ同様な太らせ処理を行えばよいことは言うまでもない。
【００３２】
図９は本発明の第４の実施形態のフローチャートである。第１の実施形態と同様にマスクデータについてバイアス法、インナーセリフ法によるＯＰＣを実行する（Ｓ４０１）。次いで、ＯＰＣにより得られたパターンを複数の矩形パターンに分割する（Ｓ４０２）。次いで、分割した矩形パターンのそれぞれについて各辺の寸法を検出し（Ｓ４０３）、最短の辺寸法が所定寸法、ここでは０．１μｍ以下の矩形パターンを微小パターンとして抽出する（Ｓ４０４）。微小パターンが抽出されない場合には、後述するステップＳ４１０に移行する。また、微小パターンが抽出された場合には、この微小パターンについて、短辺方向に隣接するパターンが接している長辺が片側辺のみであるか、両側辺であるかを判定する（Ｓ４０５）。片側辺の場合とは、微小パターンが隣接する片側のパターンの一辺において突出状態にある場合であり、両側辺の場合とは、当該微小パターンが隣接する両側のパターンにそれぞれ接している場合である。
【００３３】
次いで、微小パターンについて隣接するパターンと接している長辺について幅方向に０．１μｍ以上の太らせ処理を行い、短辺の寸法を好ましくは０．２μｍ以上とした補正微小パターンを生成する。この場合、微小パターンの片側辺の場合には微小パターンの一方の長辺についてのみ太らせ処理を行い（Ｓ４０６）、両側辺の場合には両方の長辺について太らせ処理を行う（Ｓ４０７）。この処理を全ての微小パターンについて実行して補正微小パターンを作成する（Ｓ４０９）。しかる後、補正微小パターン、及び隣接パターンを含む他のパターンに基づいてＥＢ露光データを作成し（Ｓ４１０）、このＥＢ露光データにより可変成形ビーム法によるＥＢ露光を実行する（Ｓ３１１）。
【００３４】
図１０は第４の実施形態のパターンの具体例を示す図であり、図１５に示したパターンに対応する例である。ここでは、図１０（ａ）のように、コ字型をしたゲート電極パターンＰ４にインナーセリフ法によるＯＰＣを実行して、３つの各辺Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３の内面側にそれぞれ突状部Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４が発生した例である。このパターンを矩形パターンに分割すると、図１０（ｂ）のように、突状部Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４にそれぞれ微小幅の矩形パターンＰ４４，Ｐ４５，Ｐ４６が生成される。そして、ここではこれら矩形パターンＰ４４，Ｐ４５，Ｐ４６の幅寸法が０．１μｍ以下のため、当該矩形パターンＰ４４，Ｐ４５，Ｐ４６を微小パターンとして抽出する。次いで、この微小パターンＰ４４，Ｐ４５，Ｐ４６について隣接パターンＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３との接続状態を見ると、各微小パターンＰ４４，Ｐ４５，Ｐ４６は片側辺においてのみ隣接する矩形パターンＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３に接しているため、図１０（ｃ）のように、当該微小パターンＰ４４，Ｐ４５，Ｐ４６の接している側の片側辺に対して太らせ処理を実行し、各微小パターンの片側辺を０．１μｍ拡幅し、全体で０．２μｍ程度の幅寸法の補正微小パターンＰ４４Ｃ，Ｐ４５Ｃ，Ｐ４６Ｃを形成する。以上のようにして形成した補正微小パターンＰ４４Ｃ，Ｐ４５Ｃ，Ｐ４６Ｃ、及び隣接パターンＰ４１，Ｐ４２，Ｐ４３のＥＢ露光データを作成し、このＥＢ露光データに基づいて可変成形ビーム露光装置による露光を行うことにより図１０（ｄ）のようなゲート電極パターンＰ４ＣがＥＢ露光される。
【００３５】
このように、補正微小パターンは０．１μｍ以下の寸法の矩形パターンを太らせ処理して０．１μｍ以上、ここでは０．２μｍ以上の矩形パターンとしているので、光近接効果による描画パターンへの影響を解消することができる。したがって、補正微小パターンと、これに隣接する補正隣接パターンを順次露光した場合には、両パターンが適正に連続した状態のパターンを形成することが可能になり、パターンの接続部分においてパターン不良が生じることを防止することが可能である。なお、この実施形態では補正微小パターンは幅を増大した部分において隣接パターンと重なり、この部分でＥＢ露光データが重なって、いわゆる２重露光が行われることになるが、作成されるパターンに特に問題が生じることはない。また、この実施形態では、隣接するパターンに対して補正微小パターンに対応する辺を後退する処理を行っていないので、第１の実施形態に比較して処理工程数を削減し、処理時間を短縮することが可能である。
【００３６】
図１１は第４の実施形態において隣接パターンに対して後退処理を行った第５の実施形態のフローチャートである。第４の実施形態と同様に光近接効果補正処理Ｓ５０１、矩形パターン分割Ｓ５０２、分割した矩形パターンの辺寸法測定Ｓ５０３、微小パターン検出Ｓ５０４を行なう。微小パターンが検出されない場合には図９の第４の実施形態のステップＳ４１０に移行する。前記分割した矩形パターンが微小パターンとして検出された場合には、当該新矩形パターンの辺Ｅ２２の辺寸法を測定し、０．１μｍ以下であるか否かを判定する（Ｓ５０５）。当該辺Ｅ２２の辺寸法が０．１μｍより大きい場合には、微小パターンを太らせた後、新たに矩形分割した新矩形パターンは微小パターンには新たに微小パターンは生成されないため、微小パターンの片側辺について太らせ処理を行い（Ｓ５０６）、当該太らせた分だけ隣接パターンの後退処理を行なう（Ｓ５０７）。そして、全ての微小パターンについての処理が完了するまでステップＳ５０５からの処理を行い（Ｓ５０８）、その後、ＥＢ露光データ作成（Ｓ５０９）、ＥＢ露光（Ｓ５１０）を実行する。
【００３７】
一方、ステップＳ５０５において新矩形パターンの辺Ｅ２２の辺寸法が０．１μｍ以下のときには、当該辺Ｅ２２を微小パターンに沿って太らせ処理を行い、第１の太らせパターンを形成する（Ｓ５１１）。また、微小パターンを微小パターンと判定された新矩形パターンの辺Ｅ２２に沿って太らせ処理を行い、第２の太らせパターンを形成する（Ｓ５１２）。そして、第１の太らせパターンと第２の太らせパターンの論理積（アンド）を取り、共通太らせパターンを得る（Ｓ５１３）。その上で、共通太らせパターンを補正微小パターンと一体化した新たな微小パターンを作成する（Ｓ５１４）。したがって、この新たな微小パターンはステップＳ５０２で生じた微小パターンの矩形パターンを含むことになるため、第４の実施形態のステップＳ４０６に移行し、再度の補正微小パターンを作成する。
【００３８】
図１２は第５の実施形態のパターンの具体例を示す図である。ここでは、図１２（ａ）に示すように、直線状の配線パターンＰ２１にバイアス法によるＯＰＣを実行し、当該配線パターンを矩形に分割したときにその一辺に微小パターンＰ２２が生成された例を示している。生成された微小パターンＰ２２を隣接パターンＰ２１の片側辺について太らせ処理を行ない、補正微小パターンＰ２２Ｃを形成する。そして、隣接パターンＰ２１と補正微小パターンＰ２２Ｃとの重なり部分を隣接パターンＰ２１から削除し、残された隣接パターンＰ２１について矩形分割をすると、図１２（ｂ）のように、隣接パターンＰ２１の一部に新たに新矩形パターンＰ２１Ａ，Ｐ２１Ｂが生成される。この新たに生成された新矩形パターンＰ２１Ａ，Ｐ２１Ｂについて最小の辺Ｅ２２の辺寸法を測定し、０．１μｍより大きければ微小パターンとならず、露光が可能である。ここでは図１２（ｃ）のように、新矩形パターンＰ２１Ａ，Ｐ２１Ｂはいずれも微小パターンにはなっておらず、したがってこれら補正微小パターンＰ２２Ｃ、新矩形パターンＰ２１Ａ，Ｐ２１Ｂは独立した矩形パターンとしてＥＢ露光が可能である。
【００３９】
一方、新矩形パターンの辺Ｅ２２の辺寸法が０．１μｍ以下の場合にはこれらの新矩形パターンは微小パターンとなってしまう。図１３（ａ）は新矩形パターンＰ２１Ｂが微小パターンとして生成された例を示している。そこで、矩形分割を撤回した上で、図１３（ａ）において認識された新たな矩形パターンＰ２１Ｂの辺Ｅ２２について、図１３（ｂ）に示すように、微小パターンＰ２２の横辺に沿って太らせ処理して第１の太らせパターンＰ２１ａを生成する。また、微小パターンＰ２２については、図１３（ｃ）に示すように、新矩形パターンＰ２１Ｂの辺に沿って太らせ処理を行い、第２の太らせパターンＰ２２ａを生成する。しかる上で、第１の太らせパターンＰ２１ａと第２の太らせパターンＰ２２ａの論理積（アンド）をとり、図１３（ｄ）のように、共通太らせパターンＰ２２Ａを得る。そして、この共通太らせパターンＰ２２Ａを微小パターンＰ２２に一体化し、これを新たな微小パターン（Ｐ２２＋Ｐ２２Ａ）として太らせ処理を行い、補正微小パターンを生成し、ＥＢ露光を実行する。この第５の実施形態によれば、補正微小パターンを生成したときに隣接パターンに新たに矩形パターンが生成される際、新たに微小パターンが生成されることが防止されることになる。
【００４０】
なお、前記各実施形態は本発明の一例であり、本発明が適用されるパターンの具体例は前記第１ないし第３の実施形態に限定されるものでないことは言うまでもない。例えば、第１の実施形態で説明したパターンについて第２の実施形態の製造方法を適用することが可能であり、或いは第２の実施形態で説明したパターンについて第１の実施形態の製造方法を適用することが可能である。また、前記各実施形態はＥＢ露光装置における光近接効果の影響が０．１μｍの場合の例について説明したが、光近接効果がこれよりも大きい寸法、あるいは小さい寸法で生じるＥＢ露光装置を用いて露光原版を作成する場合には、前記各実施形態の寸法が変化されるものであることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、パターンを矩形パターンに分割し、分割した矩形パターンを可変成形ビーム露光装置を用いて露光原版にＥＢ露光するに際し、微小パターンを抽出し、抽出した微小パターンの最小寸法を光近接効果の影響が生じない寸法以上に太らせ処理することにより、可変成形ビーム露光装置による各矩形パターンのＥＢ露光に際して光近接効果による露光パターンへの影響を解消し、微小パターンを適正にＥＢ露光して露光原版上に正常なパターンを形成することが可能になる。これにより、ＯＰＣにより得られるパターンをＥＢ露光して露光原版を作成したときに、作成される露光原版のパターンにおけるパターン欠陥の発生を防止し、露光原版を用いて製造する半導体装置の特性異常の発生を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の作成方法のフローチャートである。
【図２】第１の実施形態の処理の具体例を示すパターン図である。
【図３】可変成形ビーム露光装置の概念構成図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の作成方法のフローチャートである。
【図５】第２の実施形態の処理の具体例を示すパターン図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の作成方法のフローチャートである。
【図７】第３の実施形態の処理の具体例を示すパターン図のその１である。
【図８】第３の実施形態の処理の具体例を示すパターン図のその２である。
【図９】本発明の第４の実施形態の作成方法のフローチャートである。
【図１０】第４の実施形態の処理の具体例を示すパターン図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態の作成方法のフローチャートである。
【図１２】第５の実施形態の具体例を示すパターン図のその１である。
【図１３】第５の実施形態の具体例を示すパターン図のその２である。
【図１４】従来のバイアス法によるＯＰＣとその問題点を説明するためのパターン図である。
【図１５】従来のインナーセリフ法によるＯＰＣとその問題点を説明するためのパターン図である。
【符号の説明】
１０制御部
１１電子銃
１２照射レンズ
１３第１アパーチャ
１４成形偏向器
１５成形レンズ
１６第２アパーチャ
１７縮小レンズ
１８投影レンズ
１９偏向器
２０ステージ
２１露光原版
Ｐ１配線パターン
Ｐ１０微小パターン
Ｐ１０Ｃ補正微小パターン
Ｐ１１，Ｐ１２隣接パターン
Ｐ１３両辺微小パターン
Ｐ１３Ａ，Ｐ１３Ｂ共通太らせパターン
Ｐ１３Ｃ補正両辺微小パターン
Ｐ２１配線パターン
Ｐ２２微小パターン
Ｐ２１Ａ，Ｐ２１Ｂ新矩形パターン
Ｐ２２Ａ共通太らせパターン
Ｐ４ゲート電極パターン
Ｐ４１，Ｐ４２，Ｐ４３矩形パターン
Ｐ４４，Ｐ４５，Ｐ４６微小パターン
Ｐ４４Ｃ，Ｐ４５Ｃ，Ｐ４６Ｃ補正微小パターン

Claims

露光原版を構成するパターンを複数の矩形パターンに分割する工程と、
分割された個々の矩形パターンのうち辺寸法が所定寸法より小さい微小寸法辺を含む微小パターンを抽出する工程と、
抽出した微小パターンに含まれる前記微小寸法辺の辺寸法を前記所定寸法より大きくなるように前記抽出した微小パターンに隣接するパターン側へ増大させて補正微小パターンを作成する工程と、
前記隣接するパターンと前記補正微小パターンとが重ならないように前記隣接するパターンの辺のうちの前記抽出した微小パターンに接していた部分を後退させて補正隣接パターンを作成する工程と、
前記補正微小パターン及び前記補正隣接パターンを含むパターンのＥＢ露光データを求める工程と、
前記求めたＥＢ露光データに基づいて可変成形ビーム露光法によりＥＢ露光を行う工程と、
前記補正隣接パターンを複数の矩形パターンに分割する工程と、
前記分割した個々の矩形パターンのうち辺寸法が前記所定寸法より小さい辺が存在するか否かを判定する工程と、
前記判定する工程の結果前記所定寸法より小さい辺が存在すると判定された場合には前記補正微小パターン及び前記補正隣接パターンの生成を撤回する工程と、
前記隣接するパターンの辺のうちの前記抽出した微小パターンに接していない部分を前記抽出した微小パターン側へ増大させて第１追加パターンを生成する工程と、
前記微小寸法辺を前記第１追加パターンと重なる方向へ増大させて第２追加パターンを生成する工程と、
前記第１追加パターンと前記第２追加パターンとの共通部分を第３追加パターンとして生成する工程と、を更に含み、前記抽出した微小パターンと前記第３追加パターンとを一体化したパターンを新たな矩形パターンとして、前記抽出する工程から前記ＥＢ露光を行う工程までを実行することを特徴とする露光原版の作成方法。
前記補正隣接パターンの作成は、前記判定する工程の結果、前記所定寸法より小さい辺が存在しないと判定された場合、前記補正隣接パターンの後退させた辺に対して、隣接パターンの短辺方向に終端まで延長させて切り込みを入れることを特徴とする請求項１に記載の露光原版の作成方法。
前記微小パターンは矩形をした微小幅及び微小長のパターンであり、当該幅方向の両方の辺において隣接するパターンに接しており、前記補正微小パターンを形成する工程では当該微小パターンの幅方向の前記両方の辺に向けて及び長さ方向の両辺に向けてそれぞれ寸法を増大させる処理を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光原版の作成方法。
前記補正隣接パターンを分割した複数の矩形パターンの辺寸法を判定する工程の結果、前記所定寸法より小さい辺が存在しないと判定された場合には、前記補正隣接パターンを分割した複数の矩形パターンを前記ＥＢ露光データに含めることを特徴とする請求項１に記載の露光原版の作成方法。
前記微小寸法辺を含む微小パターンを抽出する工程において抽出した微小パターンに前記微小寸法辺が複数含まれている場合には、複数の微小寸法辺の各々に対して、前記補正微小パターンを作成する工程を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光原版の作成方法。