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JP3535399B2 - Mask drawing data creation method - Google Patents

Mask drawing data creation method

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Publication number
JP3535399B2
JP3535399B2 JP36413198A JP36413198A JP3535399B2 JP 3535399 B2 JP3535399 B2 JP 3535399B2 JP 36413198 A JP36413198 A JP 36413198A JP 36413198 A JP36413198 A JP 36413198A JP 3535399 B2 JP3535399 B2 JP 3535399B2
Authority
JP
Japan
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mask
pattern
simplification
data
minute
Prior art date
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JP36413198A
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和子 山元
貴司 上久保
隆幸 阿部
幸子 小林
重博 原
等 日暮
太賀 宇野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JP2000187314A publication Critical patent/JP2000187314A/en
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【発明の属する技術分野】本発明は半導体製造工程及び
そこで用いられるフォトマスクに関わり、特に微細パタ
ーン形成に適した半導体製造工程に用いるマスク描画デ
ータ作成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor manufacturing process and a photomask used therein, and more particularly to a mask drawing data creating method used in a semiconductor manufacturing process suitable for forming a fine pattern.

【従来の技術】LSI高集積化に伴い、パターンサイズ
の縮小、設計データの増加が進んでいる。特に近年盛ん
に適用が検討されている光近接効果補正技術を適用する
と、フォトマスクのデータや、フォトマスクに含まれる
ごく微小のパターンの数は一層増大する。光近接効果補
正(OPC)とは、光の回折やレジスト現像、エッチン
グ等の影響でパターンが所望通りに仕上がらない光近接
効果を補正するために、予め近接効果を見越してマスク
パターンを変形しておく補正方法のことである。このO
PCを行った結果、マスクに含まれる図形として図1
(a)に示すような形状が含まれる場合がある。図1
(a)には微小な突起や窪みがあって、これをレーザー
ビームマスク描画装置や電子ビームマスク描画装置では
忠実に再現出来ない。つまり、微小突起や窪みによって
描画データは増大する一方で、出来上がったマスクの遮
光パターンの形状には微小突起や窪みが再現されていな
いということになる。また図1(a)を電子ビーム描画
装置の可変成形ビームのショットに分割した結果を図1
(b)に示す。微小突起や窪みの周囲で微小なショット
が生じているが、描画装置の分解能以下の微小ショット
は、ドーズのコントロールが適切に行われないため、所
望寸法通りに描画出来ない。すなわち、従来の方法で
は、マスクパターン中にマスク描画装置の分解能程度の
微小なパターンが多数含まれると、マスクに形成される
パターンの精度が悪化するという問題点があった。OP
Cを行う場合の問題点として、微小図形が生成する以外
にパターンデータ量が増大する。補正前と補正後で比較
したデータ量の増大は、線幅補正のみを行ういわゆる1
次元補正で2倍前後、コーナー丸めを補正するためのセ
リフ等を付けたいわゆる2次元補正で4〜7倍程度と言
われている。補正データ量が増大することにより、マス
クデータ処理の時間が増大する、マスク描画時間が増大
する(ベクタースキャンのマスク描画装置の場合)、電
子ビーム描画における近接効果の補正処理時間が増大す
るといった問題点が生じる。この内、マスクデータ処理
はオフラインで行えるため、プロセス全体を律速するこ
とはないが、マスク描画時間、また描画と並行して近接
効果補正処理が行われる場合は、これらの処理時間の増
大が、そのままプロセス全体のターンアラウンドタイム
を増大させる。一方、電子ビームの後方散乱に起因する
近接効果の補正方法については様々な方法が提案されて
いるが、現在主流となっている手法としては以下のよう
なものがある。第一の手法としては、Journal of Appli
ed Physics vol. 54, p357(1983)でG. Owen らによって
述べられているGhost法と呼ばれる手法がある。本
補正方法では、目的のパターンを通常のビームを絞った
状態で描画し、そのあと後方散乱の広がり程度にビーム
をぼかし、このビームで白黒反転させたパターンを追加
する。この追加露光によりバックグラウンドを全ての場
所で一定にすることが可能になる。第二の手法として
は、Journal of Vacuum Science and Technology vol.
15, p931(1978)でM. Parikh らによって述べられている
照射量補正という方法がある。本補正方法では、電子ビ
ームで描画される要素図形のドーズを変化させることに
より、露光されたレジスト各ポイントでのエネルギー密
度が一定になるようにする。
2. Description of the Related Art As LSIs are highly integrated, pattern sizes are being reduced and design data is increasing. In particular, when the optical proximity correction technology, which has been actively studied in recent years, is applied, the data of the photomask and the number of very small patterns included in the photomask are further increased. The optical proximity effect correction (OPC) is a mask pattern that is modified in advance in anticipation of the proximity effect in order to correct the optical proximity effect in which the pattern is not finished as desired due to the effects of light diffraction, resist development, etching, etc. It is a correction method to be set. This O
As a result of PC, the figure included in the mask is shown in FIG.
The shape shown in (a) may be included. Figure 1
(A) has minute projections and depressions, which cannot be faithfully reproduced by a laser beam mask drawing apparatus or an electron beam mask drawing apparatus. In other words, while the drawing data increases due to the minute protrusions and depressions, the minute protrusions and depressions are not reproduced in the shape of the light shielding pattern of the completed mask. Further, FIG. 1 shows the result of dividing FIG. 1A into shots of a variable shaped beam of an electron beam drawing apparatus.
It shows in (b). Although minute shots are generated around the minute protrusions and depressions, minute shots having a resolution lower than that of the drawing device cannot be drawn as desired because the dose control is not properly performed. That is, the conventional method has a problem that the accuracy of the pattern formed on the mask is deteriorated when the mask pattern includes a large number of minute patterns having the resolution of the mask drawing device. OP
As a problem in performing C, the amount of pattern data increases in addition to the generation of minute figures. The increase in the amount of data compared to before and after correction is the so-called 1
It is said that the dimensional correction is about twice, and the so-called two-dimensional correction with serifs for correcting the corner rounding is about 4 to 7 times. As the amount of correction data increases, the time for mask data processing increases, the mask drawing time increases (in the case of a vector scan mask drawing apparatus), and the correction processing time for the proximity effect in electron beam drawing increases. Dots occur. Of these, since the mask data processing can be performed off-line, the entire process is not rate-limited, but when the mask drawing time and the proximity effect correction processing are carried out in parallel with the drawing, these processing times increase. As it is, increase the turnaround time of the whole process. On the other hand, various methods have been proposed as a method for correcting the proximity effect caused by the backscattering of the electron beam, but the following methods are currently the mainstream methods. The first method is the Journal of Appli
There is a method called Ghost method described by G. Owen et al. in ed Physics vol. 54, p357 (1983). In this correction method, a target pattern is drawn with a normal beam narrowed down, and then the beam is blurred to the extent of backscattering, and a black-and-white inverted pattern is added with this beam. This additional exposure allows the background to remain constant at all locations. The second method is the Journal of Vacuum Science and Technology vol.
There is a method called dose correction described by M. Parikh et al. In 15, p931 (1978). In this correction method, the energy density at each exposed resist point is made constant by changing the dose of the element figure drawn by the electron beam.

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、特に
OPCを行った後にマスクパターンに微小な突起や窪み
を生じ、その突起や窪みが描画装置の分解能以下である
場合に、突起や窪みが描画装置によって再現されないに
もかかわらずデータ量が増大していた。特にマスク描画
装置として可変成形の電子ビーム描画装置を使用する場
合には、微小突起や窪みの周辺で生じる微小ショットの
ために、描画における寸法精度が悪化していた。また、
OPCを施したマスクをGhost法に基づき近接効果
補正する場合には、OPC後のパターンを白黒反転して
追加露光用のデータを作成するが、OPC後の複雑なパ
ターンの反転データは、OPC補正前の反転データと比
較して複雑であり、データ量が増加している。したがっ
て、追加露光のショット数が増え、マスク描画時間が増
大する。図2には、(a)光近接効果補正前のデータ、
(b)光近接効果補正データ、(c)追加照射用データ
(白黒反転データ)を示す。(c)内の領域だけでショ
ット数は723存在する。あるいは、光近接効果補正を
施したマスクデータを第二の手法(照射量補正)に基づ
き近接効果補正をして作成する場合には、マスクデータ
に基づき各ショットの最適ドーズ量を計算する。マスク
データが光近接効果補正によって複雑になると、照射量
補正計算の入力データ量が増大し、計算時間も増大す
る。本発明は、上記の事情を考慮して成されたもので、
その目的とする所は、光近接効果補正によって微細なパ
ターンが生じても、マスク描画精度に悪影響を与えない
ようなマスク描画データを作成するためのデータ処理方
法を提供することにある。また、荷電粒子ビーム露光に
おける近接効果補正の計算時間、描画時間、計算に用い
るハードウエアのメモリ必要量の増大をまねくこと無く
効率よくマスク描画データを作成する方法を提供するこ
とにある。
In the prior art, in particular, when OPC is performed, minute protrusions or depressions are formed in the mask pattern, and when the protrusions or depressions are less than the resolution of the drawing apparatus, the protrusions or depressions are generated. The amount of data was increasing although it was not reproduced by the drawing device. In particular, when a variable shaping electron beam drawing apparatus is used as a mask drawing apparatus, dimensional accuracy in drawing is deteriorated due to minute shots generated around minute protrusions and depressions. Also,
When a mask subjected to OPC is subjected to proximity effect correction based on the Ghost method, data for additional exposure is created by inverting the pattern after OPC in black and white, but the inversion data of a complicated pattern after OPC is corrected by OPC. It is more complex than the previous inversion data and the amount of data is increasing. Therefore, the number of shots of additional exposure increases and the mask drawing time increases. In FIG. 2, (a) data before optical proximity correction,
(B) Optical proximity effect correction data, (c) Additional irradiation data (black and white inversion data) are shown. There are 723 shots only in the area in (c). Alternatively, when the mask data subjected to the optical proximity effect correction is created by performing the proximity effect correction based on the second method (irradiation amount correction), the optimum dose amount of each shot is calculated based on the mask data. When the mask data becomes complicated by the optical proximity correction, the amount of input data for the dose correction calculation increases and the calculation time also increases. The present invention has been made in consideration of the above circumstances,
It is an object of the invention to provide a data processing method for creating mask drawing data that does not adversely affect mask drawing accuracy even if a fine pattern is generated by optical proximity correction. Another object of the present invention is to provide a method for efficiently creating mask drawing data without increasing the calculation time of proximity effect correction in charged particle beam exposure, drawing time, and the memory requirement of hardware used for calculation.

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、次のような構成を採用している。 (1)リソグラフィで用いられるマスクの描画データ作
成方法において、パターンデータに定義された2つ以上
の頂点のX座標同士あるいはY座標同士の差分が0より
大きく、所定の範囲に収まる場合に、該複数座標を1つ
の代表座標に置き換えることを特徴とする。 (2)代表座標は前記複数の座標の平均値か、もしくは
平均値に最も近いデータグリッド上の点であること。
The present invention for solving the above problems adopts the following configuration. (1) In the method for creating drawing data of a mask used in lithography, when the difference between X coordinates or Y coordinates of two or more vertices defined in the pattern data is larger than 0 and falls within a predetermined range , It is characterized in that a plurality of coordinates are replaced with one representative coordinate. (2) The representative coordinate is the average value of the plurality of coordinates or a point on the data grid closest to the average value.

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施例を説明する。図3は本発明のマスク描画データ
作成方法を説明するためのフローチャートである。レイ
アウト設計が終了した後(STEP0)、図形演算処理
であるパターンデータ処理1(STEP1)を行い、さ
らに光近接効果補正(STEP2)を行った後、図形の
単純化処理を行う(STEP3)。その後、マスクプロ
セスを考慮したパターンデータ処理2を行い(STEP
4)、描画データをフォーマットする(STEP5)。
STEP3の単純化処理はレイアウト設計後からマスク
描画データが生成される前までの間のどこで行ってもよ
いが、なるべく上流で行った方が以降の処理における処
理データ量を減らすことが出来るため好ましい。続い
て、STEP3を詳しく説明する。図4(a)に示す図
形群に対して単純化処理を行う。この図形群を時計と反
対回りの有向線分に分解した結果を図4(b)に示す。
軸平行でない線分3、7、10、14、20、24、2
6、28、30は充分に短いので、軸平行のパターンに
置き換えて単純化を行う。線分20に着目すると、この
線分と接続する線分19と21は互いのなす角が90°
である。この場合には、線分19と21の交点を新たな
頂点とする。線分14に着目する。線分14の始点と終
点の座標をそれぞれ(x1 y1),(x2 y2) であるとする。こ
の線分と接続する2つの線分は共にX軸平行であるの
で、(x1 y1),(x2 y2) の頂点を削除して、新たに((x1+x
2)/2 y1), ((x1+x2)/2 y2)の頂点を追加する。線分3に
着目すると、この線分と接続する2つの線分は共にY軸
平行であるので(x1 y1),(x2 y2) の頂点を削除して、新
たに(x1 (y1+y2)/2), (x2 (y1+y2)/2)の頂点を追加す
る。その他の斜線分に対しても同様の処理を行う。図4
(c)に、以上の単純化を行った後のパターンを示す。
図4(d)には単純化前のパターンを露光した場合にウ
エハ上に形成されるレジストパターン形状を示す。これ
は露光シミュレーションにより得られた結果である。図
4(e)には単純化を行ったパターンについてシミュレ
ーションを行った結果を示す。本実施例による単純化で
は、レジスト寸法に殆ど違いが見られず、単純化前後で
のレジスト寸法の違いがレジストパターンに許される寸
法誤差以内に収まる。図4(f)には単純化を行う前の
パターンを可変成形ビームのショットに分割した結果
を、図4(g)には単純化を行った後のパターンをショ
ット分割した結果を示す。図4(f)においては微小斜
線の周辺で微小ショットが生成されているが、図4
(g)では、微小ショットは生じない。単純化において
は、単純化の可否について次のような判定を行ってもよ
い。図5の例に示すように、予め軸平行でなく、角度や
長さを色々に変えた線分を含むパターンデータを準備
し、マスクを作成し、さらにウエハにパターンを転写す
る。マスクやウエハ上のパターンを測長して、寸法誤差
が許容範囲内に収まる時の軸平行でない線分の長さや角
度を求める。図5の例のように、単純化前後のパターン
を両方準備しておいて、マスクやウエハ上の仕上がりを
単純化前後で比較してもよい。実際にマスクやウエハに
パターンを転写するかわりにシミュレータを使用しても
よい。単純化に際しては、予め求めた軸平行でない線分
の長さや角度を参照しながら、単純化を行うかどうかを
判定する。他の単純化可否の別の判断基準について説明
する。図4(b)に含まれる軸平行でない線分3、7、
10、14、20、24、26、28、30のうち、
3、7、10、14に関しては、単純化の前後でパター
ンの面積に変化がないので、単純化可能と判定する。ま
た、残りの20、24、26、28、30については単
純化によりパターン面積が変化するが、その変化量が+
0.0009μm2と非常に小さいため、単純化による
影響はない。仕上がり寸法に影響を与えない面積の変化
量は、請求項3で説明したように予め実験やシミュレー
ションで求めておけば良い。さらに他の単純化可否の判
断方法について図6に基づき説明する。単純化候補のパ
ターン、又はパターンの一部を取り出し、パターンとそ
の周辺パターンをシミュレータに入力して、マスク露
光、現像のシミュレーションを行う。シミュレーション
で得られたパターンがマスクに要求される許容寸法誤差
内に収まっているならば単純化を行っても良いと判定し
(STEP2)、単純化候補を単純化する(STEP
5)。もし、マスクのシミュレーション結果が、マスク
に要求される許容寸法誤差内に収まっていない場合、さ
らにウエハ露光・現像シミュレーションを行う(STE
P3)。ウエハ露光・現像シミュレーションで得られる
ウエハ上の予測パターンの寸法が、ウエハパターンに要
求される許容寸法誤差に収まるならば、単純化を行って
も良いと判定し(STEP4)、単純化を行う(STE
P5)。許容寸法誤差に収まらないならば、単純化は行
えない。ここでは、単純化後のマスクパターンが許容寸
法誤差に収まるかどうかの判定(STEP1、STEP
2)と、単純化後のウエハパターンが許容寸法誤差に収
まるかの判定(STEP3、STEP4)を両方行った
が、どちらか片方のみを行っても良い。次に、図3のス
テップ2の近接効果補正を終了した段階で、図7(a)
のレイアウトが得られた場合を説明する。一般的な近接
効果補正ソフトでは、最小ジョグの幅と長さが指定出来
る場合が多く、これによってマスク描画装置で描画出来
ないような微小パターンが生成されるのをある程度防ぐ
ことが可能である。しかしながらこの機能だけでは充分
でなく、図7のように対向辺上のジョグが微小距離ずれ
ている場合には、可変成形ビームのショット分割の結
果、図7(c)のように微小ショットが生じてしまう。
そこで図7(a)のレイアウトにおいて図形の頂点のX
座標同士、Y座標同士が、近いものを探す。近いかどう
かの判定は、安定的に成形できる可変成形ビームの最小
ショットサイズを考慮して決定する。可変成形ビームで
安定的に成形出来る最小ショットサイズを0.2μm と
し、これをウエハ上に換算すると50nmになる(4倍
体の場合)。このサイズ以下のショットが生じると精度
をかえって悪化させる可能性があるので、50nm以内
の違いがある複数の座標を同一の代表座標に置き換え
る。この時それら複数の座標の平均値を代表座標とすれ
ば良い。例えば、図7(a)の頂点1、2のX座標x1、
頂点3、4のX座標x2は違いが10nmなので、代表座
標と置き換えることにする。これらの頂点のX座標の平
均値を代表座標とした結果を図7(b)に示す。可変成
形ビームのショット分割時、X座標かY座標のどちらか
一方の座標位置で分割をする場合には、使用する座標
(X又はYのどちらか)についてのみ上述の処理を行っ
ても良い。また、図7の例では図形内で座標が近いもの
を代表座標と置き換えたが、図形を白黒反転したパター
ンを描画する場合には、近接する図形の頂点同士でX座
標又はY座標が充分に近い頂点について、それら頂点の
X座標またはY座標を代表座標と置き換える操作を行っ
ても良い。単純化された図7(b)の結果をY軸平行に
ショット分割した結果を図7(d)に示す。単純化を行
うとショット数が3から2に減少し、しかも、最小ショ
ットサイズ未満の微小ショットが含まれなくなった。次
に単純化による誤差について考察する。単純化を行った
場合(図7(e))と行わない場合(図7(f))で、
マスクの仕上がり形状をシミュレーションした結果を示
す。シミュレーション結果で何個所か寸法を測定してみ
ると、誤差は1nm程度であり、マスクに要求される寸
法精度に充分収まっていることがわかる。すなわち単純
化による影響は問題にならないことが分かる。次に、図
3のステップ3の単純化について別の例を説明する。上
述したように一般的な近接効果補正ツールを使用して補
正を行う場合には、なるべく指定長さ以下のジョグが発
生しないように、エッジを分割する。しかしながら、等
間隔にエッジを分割した残りが微小突起になったり、な
なめ線の補正部分が微小凹部になったりすることが往々
にしてある。このような微小突起や凹部は、マスク描画
装置で再現出来ないばかりか、可変成形ビーム描画装置
の場合には、微小ショットになって描画精度の低下をも
たらす可能性がある。そこで本発明では、次の方法によ
って微小凹凸を除去する。微小凹凸の消去の手順を図8
に示し、この手順に従って説明する。ここで、微小凹凸
の存在するレイアウトの例を図9(a)に示す。まず微
小凹部を消去するため、Δd1太めサイジング処理を行
う(STEP0)。ここでは10nmの太めサイジング
を行った。Δd1は消去したい凹部の幅の半分に設定す
れば良い。太めサイジング処理の結果を図9(b)に示
す。続いてこれをΔd1細めサイジングすると図9
(c)のように元のパターンと同じ大きさで、微小凹部
が消えた図形になっている(STEP1)。次に微小突
起を除去するため、Δd2細めサイジング処理を行う
(STEP2)。ここでは10nmの細めサイジングを
行った。Δd2は消去したい微小突起の幅の半分に設定
すれば良い。細めサイジング処理の結果を図9(d)に
示す。続いてこれをΔd2太めサイジングすると図9
(e)のように元のパターンと同じ大きさで微小突起が
消えた図形になっている(STEP3)。今回突起とく
ぼみを除去する手順は、STEP0→STEP1→ST
EP2→STEP3の順に行ったが、STEP2→ST
EP3→STEP0→STEP1の順に行っても良い。
今回は微小くぼみの除去と、微小突起の除去の両方を行
ったが、微小くぼみの除去のみが必要な場合にはSTE
P0→STEP1を、微小突起の除去のみが必要な場合
にはSTEP2→STEP3を行えば良い。単純化前の
マスクを用いてウエハに転写した時のレジスト形状をシ
ミュレーションした結果を図9(f)に、単純化後のレ
ジスト形状をシミュレーションした結果を図9(g)に
示す。両者に違いは見られず、微小突起やくぼみを除去
して図形を単純化してもウエハ上に形成されるパターン
の精度には影響しない。図10および図11は、本発明
の実施例を説明するための図である。すなわち、この実
施例においては、パターンデータに新たに頂点を生成す
る処理を行う場合に、さらに他のパターンデータを単純
化する方法が示されている。パターンデータに新たに頂
点を生成する処理の代表的なものとしては、光近接効果
補正処理がある。光近接効果補正において、微小図形を
生じないように頂点を生成する際のフローを図10に示
す。また、パターンデータの例を図11(a)に示す。
近接効果補正処理をするパターンデータを入力して、新
しい頂点を生成する箇所である分割点を設定する(ST
EP0)。分割点の設定方法は、一定間隔に分割する方
法の他、頂点と向かい合っている部分で分割する方法等
色々ある。図11(b)の例では、頂点と向かい合って
いる部分に分割点を設定している。続いて、分割点ごと
に、他の頂点や他の分割点とX座標(又はY座標)の違
いがしきい値より小さいかを調べる。ここで用いるしき
い値は、第二の実施例で説明した可変成形ビームの最小
ショットサイズを考慮して決められる。図11(b)の
例では境界線分7の終点(線分8の始点)(X1 Y1 )
と、境界線分11の始点(線分10の終点) (X2 Y2)で
X座標の違いが充分に小さいため、これら2つの分割点
のX座標を代表座標と置換して、それぞれ((X1 +X
2 )/2Y1 )、((X1 +X2 )/2Y2 )とする
(図11(c)、STEP1、2)。続いてそれぞれの
境界線分を線分の向きと垂直方向に補正量分移動する
(STEP3)。補正結果を図11(d)に示す。さら
に、図11(d)の結果を可変成形ビームのショットに
分割した結果を図11(e)に示す。比較のため、本発
明を適用しないで光近接効果補正を行い、ショット分割
を行った結果を図11(f)に示す。本発明を適用しな
い場合には微小ショットが生成されるが、本発明を適用
することにより、微小ショットの生成が回避できた。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a flow chart for explaining the mask drawing data creating method of the present invention. After the layout design is completed (STEP0), pattern data processing 1 (STEP1), which is a graphic calculation processing, is performed, optical proximity correction (STEP2) is further performed, and then a graphic simplification processing is performed (STEP3). After that, pattern data processing 2 considering the mask process is performed (STEP
4) Format the drawing data (STEP 5).
The simplification processing of STEP3 may be performed anywhere after the layout design and before the mask drawing data is generated, but it is preferable to perform the simplification processing in the upstream as much as possible because the amount of processing data in the subsequent processing can be reduced. . Then, STEP3 is demonstrated in detail. Simplification processing is performed on the figure group shown in FIG. FIG. 4B shows the result of decomposing this figure group into directed line segments counterclockwise.
Non-axis parallel line segments 3, 7, 10, 14, 20, 24, 2
Since 6, 28 and 30 are sufficiently short, they are replaced with patterns parallel to the axis for simplification. Focusing on the line segment 20, the line segments 19 and 21 connected to this line segment form an angle of 90 ° with each other.
Is. In this case, the intersection of the line segments 19 and 21 is set as a new vertex. Attention is paid to the line segment 14. The coordinates of the start point and the end point of the line segment 14 are (x1 y1) and (x2 y2), respectively. Since the two line segments connected to this line segment are both parallel to the X axis, the vertices of (x1 y1) and (x2 y2) are deleted and a new ((x1 + x
Add 2) / 2 y1), ((x1 + x2) / 2 y2) vertices. Focusing on line segment 3, since the two line segments connected to this line segment are parallel to the Y axis, the vertices of (x1 y1) and (x2 y2) are deleted and a new (x1 (y1 + y2) Add vertices of / 2), (x2 (y1 + y2) / 2). Similar processing is performed for other shaded segments. Figure 4
A pattern after the above simplification is shown in (c).
FIG. 4D shows the resist pattern shape formed on the wafer when the pattern before simplification is exposed. This is the result obtained by the exposure simulation. FIG. 4 (e) shows the result of simulation performed on the simplified pattern. In the simplification according to this embodiment, there is almost no difference in the resist size, and the difference in the resist size before and after the simplification is within the dimensional error allowed in the resist pattern. FIG. 4F shows the result of dividing the pattern before the simplification into shots of the variable shaped beam, and FIG. 4G shows the result of dividing the pattern after the simplification into shots. In FIG. 4F, a minute shot is generated around the minute diagonal line.
In (g), a minute shot does not occur. In simplification
May make the following judgment on whether or not simplification is possible.
Yes. As shown in the example of FIG. 5, pattern data including line segments that are not axially parallel but have various angles and lengths are prepared in advance, a mask is created, and the pattern is transferred onto a wafer. The length of a pattern on a mask or wafer is measured to find the length and angle of a line segment that is not parallel to the axis when the dimensional error falls within the allowable range. As in the example of FIG. 5, both the patterns before and after the simplification may be prepared, and the finishes on the mask and the wafer may be compared before and after the simplification. A simulator may be used instead of actually transferring a pattern to a mask or a wafer. At the time of simplification, it is determined whether or not the simplification is performed by referring to the lengths and angles of the line segments that are not axis-parallel obtained in advance. Another criterion for determining whether or not simplification is possible will be described. Non-axis-parallel line segments 3, 7 included in FIG.
Out of 10, 14, 20, 24, 26, 28, 30
With respect to 3, 7, 10, and 14, since there is no change in the area of the pattern before and after simplification, it is determined that simplification is possible. The pattern areas of the remaining 20, 24, 26, 28 and 30 change due to simplification, but the change amount is +
Since it is as very small as 0.0009 μm 2, it is not affected by simplification. The change amount of the area that does not affect the finished size may be obtained in advance by experiments or simulations as described in claim 3. Still another simplification determination method will be described with reference to FIG. The simplification candidate pattern or a part of the pattern is extracted, and the pattern and its peripheral pattern are input to the simulator to perform mask exposure and development simulations. If the pattern obtained by the simulation is within the allowable dimensional error required for the mask, it is determined that simplification may be performed (STEP 2), and simplification candidates are simplified (STEP).
5). If the mask simulation result is not within the allowable dimensional error required for the mask, further wafer exposure / development simulation is performed (STE).
P3). If the dimension of the predicted pattern on the wafer obtained by the wafer exposure / development simulation falls within the allowable dimension error required for the wafer pattern, it is determined that simplification may be performed (STEP 4), and simplification is performed (STEP 4). STE
P5). If it does not fall within the allowable dimensional error, simplification cannot be performed. Here, it is determined whether the simplified mask pattern is within the allowable dimensional error (STEP1, STEP
Although both 2) and the simplification of the wafer pattern within the permissible dimensional error are determined (STEP 3, STEP 4), only one of them may be performed. Next, at the stage where the proximity effect correction in step 2 of FIG. 3 is completed, FIG.
The case in which the layout is obtained will be described. In general proximity effect correction software, the width and length of the minimum jog can often be specified, which can prevent generation of a minute pattern that cannot be drawn by the mask drawing apparatus to some extent. However, this function is not sufficient, and when the jogs on the opposite sides are deviated by a minute distance as shown in FIG. 7, as a result of shot division of the variable shaped beam, a minute shot is generated as shown in FIG. 7C. Will end up.
Therefore, in the layout of FIG.
Search for coordinates that have similar coordinates and Y coordinates. Whether or not they are close to each other is determined in consideration of the minimum shot size of the variable shaped beam that can be stably shaped. The minimum shot size that can be stably shaped with the variable shaped beam is 0.2 μm, and this is 50 nm when converted on the wafer (in the case of a tetraploid). If a shot smaller than this size occurs, the accuracy may be rather deteriorated. Therefore, a plurality of coordinates having a difference within 50 nm are replaced with the same representative coordinates. At this time, the average value of the plurality of coordinates may be used as the representative coordinate. For example, X coordinates x1 of vertices 1 and 2 in FIG.
Since the X coordinate x2 of the vertices 3 and 4 has a difference of 10 nm, it is replaced with the representative coordinate. The result of using the average value of the X coordinates of these vertices as the representative coordinates is shown in FIG. When dividing the shots of the variable shaped beam at the coordinate position of either the X coordinate or the Y coordinate, the above processing may be performed only for the coordinates (either X or Y) to be used. Further, in the example of FIG. 7, the coordinates in which the coordinates are close to each other are replaced with the representative coordinates. However, when a pattern in which the graphic is inverted in black and white is drawn, the vertices of the adjacent graphics have a sufficient X coordinate or Y coordinate. For the close vertices, the operation of replacing the X coordinate or the Y coordinate of the vertices with the representative coordinate may be performed. FIG. 7D shows the result of shot division of the simplified result of FIG. 7B in parallel with the Y axis. When the simplification is performed, the number of shots is reduced from 3 to 2, and the minute shots smaller than the minimum shot size are not included. Next, let us consider the error due to simplification. With simplification (Fig. 7 (e)) and without simplification (Fig. 7 (f)),
The result of simulating the finished shape of the mask is shown. When the dimensions are measured at several points in the simulation result, the error is about 1 nm, and it can be seen that the dimensions are well within the dimensional accuracy required for the mask. That is, it can be seen that the effect of simplification does not matter. Next, another example of simplification of step 3 in FIG. 3 will be described. As described above, when the correction is performed using the general proximity effect correction tool, the edges are divided so that the jog having the specified length or less does not occur as much as possible. However, it is often the case that the remainder obtained by dividing the edge at equal intervals becomes a minute protrusion, or the correction portion of the slant line becomes a minute recess. Such minute protrusions and recesses cannot be reproduced by a mask drawing apparatus, and in the case of a variable shaped beam drawing apparatus, they may become minute shots, resulting in a decrease in drawing accuracy. Therefore, in the present invention, fine irregularities are removed by the following method. Figure 8 shows the procedure for erasing minute irregularities.
, And will be described according to this procedure. Here, FIG. 9A shows an example of a layout in which minute irregularities are present. First, a Δd1 thickening process is performed to erase the minute recesses (STEP 0). Here, thick sizing of 10 nm was performed. Δd1 may be set to half the width of the recess to be erased. The result of the thick sizing process is shown in FIG. Then, if this is narrowed by Δd1 and sizing,
As shown in (c), the figure has the same size as the original pattern, and the minute concave portions disappear (STEP 1). Next, in order to remove the minute protrusions, a Δd2 narrowing sizing process is performed (STEP 2). Here, fine sizing of 10 nm was performed. Δd2 may be set to half the width of the minute protrusion to be erased. The result of the narrowing sizing process is shown in FIG. Then, if this is thickened by Δd2, FIG.
As shown in (e), the figure has the same size as the original pattern and the fine protrusions disappear (STEP 3). The procedure to remove the protrusions and depressions this time is STEP0 → STEP1 → ST
I performed in the order of EP2 → STEP3, but STEP2 → ST
You may perform in order of EP3->STEP0-> STEP1.
This time, we removed both the small depressions and the minute protrusions. If only the minute depressions need to be removed, STE
P0 → STEP1 may be performed, and STEP2 → STEP3 may be performed when only the minute protrusions need to be removed. FIG. 9F shows the result of simulating the resist shape when transferred to the wafer using the mask before simplification, and FIG. 9G shows the result of simulating the resist shape after simplification. There is no difference between the two, and even if the minute protrusions or dents are removed to simplify the figure, it does not affect the accuracy of the pattern formed on the wafer. 10 and 11 show the present invention.
FIG. 6 is a diagram for explaining an example of FIG. That is, this fruit
In the example, a new vertex is generated in the pattern data.
Other pattern data when performing the processing
Is shown. An optical proximity effect correction process is a typical process for generating a new vertex in pattern data. FIG. 10 shows a flow for generating vertices so that minute figures are not generated in the optical proximity effect correction. An example of pattern data is shown in FIG.
Input the pattern data for the proximity effect correction process, and set the division points where the new vertices are generated (ST.
EP0). There are various methods for setting the division points, such as a method of dividing at a constant interval and a method of dividing at a portion facing the apex. In the example of FIG. 11B, the division point is set at the portion facing the apex. Then, for each division point, it is checked whether or not the difference in X coordinate (or Y coordinate) from other vertices or other division points is smaller than a threshold value. The threshold value used here is determined in consideration of the minimum shot size of the variable shaped beam described in the second embodiment. In the example of FIG. 11B, the end point of the boundary line segment 7 (start point of the line segment 8) (X1 Y1)
, And the difference in the X coordinate at the start point of the boundary line segment 11 (end point of the line segment 10) (X2 Y2) is sufficiently small, the X coordinate of these two dividing points is replaced with the representative coordinate, and ((X1 + X
2) / 2Y1) and ((X1 + X2) / 2Y2) (FIG. 11 (c), STEPs 1 and 2). Subsequently, each boundary line segment is moved by a correction amount in the direction perpendicular to the direction of the line segment (STEP 3). The correction result is shown in FIG. Further, FIG. 11E shows a result of dividing the result of FIG. 11D into shots of a variable shaped beam. For comparison, FIG. 11F shows the result of shot division performed by performing the optical proximity correction without applying the present invention. When the present invention is not applied, minute shots are generated, but by applying the present invention, the generation of minute shots can be avoided.

【発明の効果】本発明によれば、マスク描画装置の解像
限界を超えた微細なテクスチャを持つパターンを単純化
することにより、マスク作成の精度を劣化させることな
く、データ量を削減することが出来る。特に可変成形の
電子ビーム露光装置を使用する場合には、微小ショット
を低減することが出来、微小ショットに起因する寸法精
度の悪化を防ぐことが出来る。
According to the present invention, by simplifying a pattern having a fine texture exceeding the resolution limit of a mask drawing apparatus, the amount of data can be reduced without degrading the accuracy of mask making. Can be done. In particular, when a variable shaping electron beam exposure apparatus is used, it is possible to reduce minute shots and prevent deterioration of dimensional accuracy due to minute shots.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】従来技術を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional technique.

【図2】従来技術を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional technique.

【図3】本発明のマスク描画データ作成方法を説明する
ためのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining a mask drawing data creation method of the present invention.

【図4】図3に示すマスク描画データ作成方法を説明す
るためのパターン図である。
FIG. 4 is a pattern diagram for explaining the mask drawing data creation method shown in FIG.

【図5】図3に示すマスク描画データ作成方法を説明す
るための図であり、単純化可否のルールを求める実験で
使用するマスクパターンの例である。
5 is a diagram for explaining the mask drawing data creation method shown in FIG. 3, and is an example of a mask pattern used in an experiment for obtaining a rule of simplification propriety.

【図6】図3に示すマスク描画データ作成方法を説明す
るための図であり、単純化の可否をシミュレーションで
判断する場合のフローチャートである。
FIG. 6 is a diagram for explaining the mask drawing data creation method shown in FIG. 3, and is a flowchart in the case of determining whether or not simplification is possible by simulation.

【図7】本発明のマスク描画データ作成方法の他の例を
説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining another example of the mask drawing data creation method of the present invention.

【図8】本発明のマスク描画データ作成方法の他の例を
説明するための図で、微小突起、微小くぼみを除去する
際のデータ処理フローチャートである。
FIG. 8 is a diagram for explaining another example of the mask drawing data creation method of the present invention, and is a data processing flowchart when removing minute protrusions and minute depressions.

【図9】本発明のマスク描画データ作成方法の他の例を
説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining another example of the mask drawing data creation method of the present invention.

【図10】本発明のマスク描画データ作成方法の実施例
を説明するための図で、微小図形を生じないように新し
い頂点を生成する際のデータ処理フローチャートであ
る。
FIG. 10 is an embodiment of a mask drawing data creation method of the present invention .
It is a diagram for explaining the
It is a data processing flowchart when generating a new vertex.
It

【図11】本発明のマスク描画データ作成方法の実施例
を説明するためのパターン図である。
FIG. 11 is an embodiment of a mask drawing data creation method of the present invention .
FIG. 3 is a pattern diagram for explaining

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 幸子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 原 重博 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 日暮 等 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 宇野 太賀 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株式会社東芝 研究開発センター内 (56)参考文献 特開 平7−153676(JP,A) 特開 平8−306608(JP,A) 特開 平2−202013(JP,A) 特表 平11−509006(JP,A) 国際公開96/005224(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03F 1/08 H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sachiko Kobayashi 1 Komukai Toshiba Town, Saiwai-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Toshiba Research & Development Center (72) Inventor Shigehiro Hara Komukai Toshiba, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture No. 1 in the Town, Toshiba Research & Development Center (72) Inventor Higurashi, etc. Komukai, Komukai, Kawasaki-shi, Kanagawa No. 1 in the Toshiba R & D Center, Toshiba (72) Inventor Uno Ko, Sachi-ku, Kawasaki, Kanagawa Muko Toshiba-cho No. 1 In Toshiba Research and Development Center Co., Ltd. (56) Reference JP-A-7-153676 (JP, A) JP-A-8-306608 (JP, A) JP-A-20-202013 (JP, A) Tokushuhei 11-509006 (JP, A) International Publication 96/005224 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G03F 1/08 H01L 21/027

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 リソグラフィで用いられるマスクの描画
データ作成方法において、パターンデータの線分上に定
義された2つ以上の頂点のうち、 x 軸平行な線分上に定
義された前記頂点の x 座標の差分が0より大きく、所定
の範囲に収まる場合に、前記頂点における1組のx座標
を1つの代表座標に置き換え、あるいは、 y 軸平行な線
分上に定義された前記頂点の y 座標の差分が0より大き
く、所定の範囲に収まる場合に、前記頂点における1組
のy座標を1つの代表座標に置き換えることを特徴とす
るマスク描画データ作成方法。
1. Drawing of a mask used in lithography
In the data creation method, set it on the line segment of the pattern data.
Of the two or more defined vertices, it is set on the line segment parallel to the x- axis.
If the difference in the x- coordinates of the defined vertices is greater than 0,
A set of x-coordinates at the vertices if they fall within the range
With one representative coordinate, or a line parallel to the y- axis
The y- coordinate difference of the apex defined above is greater than 0.
If it falls within a predetermined range, one pair at the apex
Characterized in that the y coordinate of is replaced with one representative coordinate
Mask drawing data creation method.
【請求項2】 前記代表座標は前記1組の座標の平均値
若しくはこの平均値に最も近いデータグリッド上の点で
あることを特徴とする請求項1記載のマスク描画データ
作成方法。
2. The representative coordinate is an average value of the set of coordinates.
Or at the point on the data grid closest to this mean
The mask drawing data according to claim 1, wherein
How to make.
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