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Dokumentenidentifikation DE60115355T2 24.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001191399
Titel Verfahren zum Gestalten einer Elektronenstrahlmaske
Anmelder NEC Electronics Corp., Kawasaki, Kanagawa, JP
Erfinder Kobinata, Hideo, Tokyo, JP
Vertreter Glawe, Delfs, Moll, Patentanwälte, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60115355
Vertragsstaaten DE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.09.2001
EP-Aktenzeichen 011221215
EP-Offenlegungsdatum 27.03.2002
EP date of grant 30.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.08.2006
IPC-Hauptklasse G03F 1/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H01J 37/317(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
1. Erfindungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät zum Gestalten einer EB-(Elektronenstrahl)-Maske, die in einem Elektronenstrahl-Belichtungsgerät verwendet wird, um ein vorbestimmtes Muster auf ein Halbleitersubstrat zu zeichnen.

2. Beschreibung des Standes der Technik

In den zurückliegenden Jahren wurde aktuell bei einem Vorgang zur Herstellung einer integrierten Halbleiterschaltungsvorrichtung eine Mikroherstellungstechnik verwendet, um einen fokussierten Strahl einer geladenen Partikellinie, wie beispielsweise einen Elektronenstrahl, einen Ionenstrahl oder dergleichen, zu verwenden und dann ein integriertes Schaltungsmuster zu zeichnen. Beispielsweise strahlt ein Elektronenstrahlbelichtungsgerät einen Elektronenstrahl auf einen Wafer, der mit einem gegenüber Elektronenlinien empfindlichen Resist beschichtet ist, und belichtet demgemäß ein integriertes Schaltungsmuster. Zu diesem Zeitpunkt wird eine große EB-Maske verwendet, um ein Zeichnungsmuster durch den Elektronenstrahl zu erhalten.

Als eine einen Elektronenstrahl verwendende Zeichentechnik, die ein Elektronenstrahl verwendet, ist eine partiell gesammelte oder ganz gesammelte Belichtungstechnik bekannt, um ein Muster der EB-Maske zusammenzuziehen und zu projizieren und dann auf einem Wafer gesammelt eine Regioneinheit, wie beispielsweise eine Speicherzelle und dgl., zu zeichnen.

Solche Belichtungsverfahren verwenden üblicherweise zwei Masken. Zuerst wird eine erste Maske verwendet, um den Elektronenstrahl auf eine Rechteckform einzustellen. Als nächstes wird der eingestellte Elektronenstrahl auf eine zweite Maske gestrahlt. Die zweite Maske hat eine Anzahl von rechteckigen Zellenöffnungen, in welchen ein Teilmuster, in welchem ein Teil eines integrierten Schaltungsmusters, das auf den Wafer gestrahlt werden soll, aufgenommen ist, ausgebildet ist. Dann werden diese Zellenöffnungen durch ein elektronisches optisches System auf mehrere zehntel verkleinert und auf den Wafer überschrieben. Demgemäß ist die gesammelte Belichtung erfolgt. Ein derartiges partiell gesammeltes oder ganz gesammeltes Belichtungsverfahren reduziert nicht nur die Anzahl der Aufnahmen, um den Durchlauf zu verbessern, sondern verbessert auch die Verbindungsgenauigkeit der Aufnahmen, die Bildqualität eines Schrägstrich-Musters und die Komprimierungsleistung der Musterdaten. Somit ergibt dies einen hervorragenden Punkt, dass selbst, wenn die Hyperfeinheit erhöht wird, dies keinen direkten Einfluss auf die Waferzeichenzeit hat.

Nebenbei gesagt gibt es bei der Maske, die in den gesammelten Belichtungsverfahren wie vorstehend angegeben verwendet wird, eine EB-Maske vom Matrizentyp, in welcher ein Maskenloch zum Durchgehen lassen des Elektronenstrahls entsprechend dem integrierten Schaltungsmuster gestaltet ist, und eine EB-Maske vom Membran-Typ, bei der ein Film zum Abschirmen des Elektronenstrahls entsprechend dem integrierten Schaltungsmuster ausgebildet ist.

Wie in der 1A gezeigt, hat die EB-Maske vom Matrizentyp in den zwei Arten ein Problem, dass eine Region, deren Umfang perfekt von dem Maskenloch (schraffierter Teil) umgeben ist, nicht hergestellt werden kann, da kein Teil zum Halten desselben vorhanden ist (im Nachfolgenden als Donut-Problem bezeichnet). Wie in der 1B gezeigt ist es in einem Bereich, dessen Umfang mit Ausnahme eines kleinen Teils von dem Maskenloch umgeben ist (schraffierter Teil), unmöglich, dass dieser Teil eine ausreichende Festigkeit hat, um ihn zu tragen. Somit bringt dies ein Problem hervor, da der Halteteil verformt und zerstört wird (im Nachfolgenden als Blatt-Problem bezeichnet).

Um die EB-Maske vom Matrizentyp herzustellen, werden das Donut-Problem und das Blatt-Problem wie folgt gelöst. D.h., das herkömmliche Verfahren zur Gestaltung der EB-Maske teilt das integrierte Schaltungsmuster in zwei komplementäre Muster und schafft die Maskenlöcher jeweils in den zwei EB-Masken. Beispielsweise erfolgt die Herstellung wie in der 2A gezeigt, für das in der 1A gezeigte integrierte Schaltungsmuster und erfolgt die Herstellung wie in der 2B gezeigt, für das in der 1B gezeigte integrierte Schaltungsmuster.

Dann wird das integrierte Schaltungsmuster kontrahiert und auf den Wafer durch sequentielle Belichtung unter Verwendung der zwei EB-Masken, auf welchen die komplementären Masken ausgebildet sind, überschrieben (im Nachfolgenden kann dies als eine Komplementärmaske bezeichnet).

Wenn das Komplementärmuster auf der EB-Maske vom Matrizentyp ausgebildet wird, wird üblicherweise eine Photolithographietechnik verwendet, um ein gewünschtes Resistmuster auf einer Maske auszubilden, und ein Maskenloch wird durch Ätzen hergestellt. Wenn hierbei das Resistmuster auf der Maske ausgebildet wird, ist die optimale Belichtungsmenge zwischen einem Muster, das eine extrem breite Linienbreite hat, und einem Muster, das eine enge Linienbreite hat, unterschiedlich. Somit ist es wünschenswert, ein offenes Muster (Maskenloch) mit einer großen Fläche soweit als möglich zu vermeiden.

Wenn das integrierte Schaltungsmuster in zwei komplementäre Muster unterteilt ist, ist es auch wünschenswert, die Flächendichten der Maskenlöcher der zwei komplementären Maskenlöcher der zwei komplementären Masken einander gleich zu machen, um die optimale Belichtungsmenge konstant zu machen und das Verzerren des Elektronenstrahls, das durch den Coulomb-Effekt zum Zeitpunkt der Kontrahierung und der Übertragung auf den Waver verursacht wird, zu reduzieren.

Aus diesem Grund berücksichtigt das herkömmliche Verfahren zur Gestaltung der EB-Maske nicht nur das Donut-Problem und das Blatt-Problem, sondern versucht auch die Existenz des Maskenloches mit großer Fläche zu beseitigen. Gleichzeitig werden bei ihm die Flächendichten der Maskenlöcher der zwei komplementären Masken einander gleich gemacht. Aus diesem Grund wird ein Verfahren zum Schneiden und Teilen des integrierten Schaltungsmusters an einer vorbestimmten Länge verwendet.

Wenn jedoch in einem derartigen Teilungsverfahren das Muster mit großer Fläche in dem integrierten Schaltungsmuster existiert, kann, wenn es in zwei Komplementärmuster unterteilt wird, so dass die Flächendichten einander gleich sind, der Fall auftreten, dass ein Punktkontaktmuster, an welchem die Maskenlöcher an einem Punkt verknüpft sind, wie in 3 gezeigt, erzeugt wird. Es besteht auch die Gefahr, das Mikrobrückenmuster, an welchem die Maskenlöcher in einem Mikrodimensionalen Muster verknüpft sind, erzeugt wird, wie dies in der 4 gezeigt ist.

Das Punktkontaktmuster und das Mikrobrückenmuster haben eine geringe mechanische Festigkeit. Somit besteht die Gefahr, dass die EB-Maske zerstört wird. Aus diesem Grund kann eine derartige Komplementärmaske nicht hergestellt werden (im Nachfolgenden als Schachbrettmusterproblem bezeichnet).

Das herkömmliche Gerät zur Gestaltung der EB-Maske hat keine Funktion des Detektierens des Punktes des Kontaktmusters oder des Mikrobrückenmusters. Aus diesem Grund erfasst ein Gestalter das Punktkontaktmuster oder das Mikrobrückenmuster auf visuelle Weise oder dergleichen. Wenn dann das Punktkontaktmuster oder das Mikrobrückenmuster vorhanden ist, wird die Form des Komplementärmusters geändert, um das Schachbrettmusterproblem zu lösen.

Wenn jedoch die Person das Punktkontaktmuster oder das Mikrobrückenmuster erkennt und das Komplementärmuster wie vorstehend angegeben modifiziert, erfordert dies eine große Anzahl von Entwurfsschritten und ausgedehnte Kosten und die TAT wird lang. Das Übersehen des Punktkontaktmusters oder Mikrobrückenmusters verhindert auch, dass das Auftreten des Schachbrettmusterproblems perfekt gelöst wird.

Die offengelegte japanische Patentanmeldung (JP-A-Heisei, 11-237728) offenbart das folgende Zeichenverfahren- und Zeichengerät.

Das erste Zeichenverfahren hat die Schritte Teilen eines Zeichenmusters, das Wiederholungsmuster enthält, in einem Rahmen, in welchem eine Grenzlinie für eine Array-Richtung der Wiederholungsmuster gezeigt ist, und einen Schritt Zeichnen unter Verwendung eines geladenen Partikelstrahls oder eines Laserstrahls für jeden Rahmen unter Berücksichtigung einer Abtastung.

Das zweite Zeichenverfahren hat die Schritte Teilen eines Zeichenmusters, das Wiederholungsmuster enthält, in einem Rahmen, in welchem eine Grenzlinie für eine Array-Richtung der Widerholungsmuster geneigt ist, und einen Schritt Setzen der Grenzlinie des Rahmens in einem verzahnten Zustand und dann Zeichnen unter Verwendung eines geladenen Partikelstrahls oder eines Laserstrahls für jeden Rahmen mit Bezug auf eine Abtastung.

Das Zeichengerät ist das Zeichengerät, welches die Vorrichtung hat, die die zwei Schritte des ersten Zeichenverfahrens durchführen kann.

Die offengelegte japanische Patentanmeldung (JP-A-Heisei, 10-284394) offenbart das folgende Verfahren und Gerät zur Belichtung mit einem geladenen Strahl.

Dieses Verfahren zum Belichten mit einem geladenen Strahl installiert eine Maske in einem Strahlweg eines optischen Spiegelzylinders für einen geladenen Strahl und teilt wenigstens einen Teil eines Musters auf der Maske in kleine Regionen und Stellen auf der Maske und ändert dann einen Belichtungsstrahl auf die kleinen Regionen an der Stromaufwärtsseite der Maske und beleuchtet dadurch eine bestimmte kleine Region und erzeugt und überträgt ein Bild der kleinen Region auf eine belichtete Oberfläche und koppelt und strahlt ferner die kleinen Regionen auf die belichtete Oberfläche und erzeugt demgemäß wenigstens einen Teil eines vorbestimmten Großbereichsmusters, und dieses Belichtungsverfahren mit geladenem Strahl ist dadurch gekennzeichnet, dass es eine Fluchtungsmarke detektiert, die an der belichteten Oberfläche platziert ist und dadurch einen Positionierfehler in der Rotationsrichtung auf der belichteten Oberfläche detektiert und dann eine Rotationslinse verwendet, die in einem Projektionslinsensystem zwischen der Maske und der belichteten Oberfläche montiert ist, und dann das Transkriptionsbild des Maskenmusters gedreht wird und dadurch der Fehler kompensiert wird und demgemäß die Verknüpfungsgenauigkeit zwischen den übertragenen Bildern die auf der belichteten Oberfläche nebeneinander liegen verbessert wird.

Das Gerät zum Belichten mit dem geladenen Strahl ist das Gerät zum Belichten mit dem geladenen Strahl, welches eine Einheit hat, die das vorstehende Verfahren zum Belichten mit dem geladenen Strahl durchführen kann.

In dem Artikel von Behringer u. a., J. Vac. Sci. Technol. B. Vol. 11, No. 6, Seite 2400–2403 (1993) ist ein Verfahren zum Gestalten einer Elektronenstrahlmaske offenbart.

Die japanische offengelegte Patentanmeldung (JP-A-Heisei, 9-129544) offenbart das folgende Verfahren zum Übertragen einer geladenen Partikellinie.

In diesem Verfahren zum Übertragen einer geladenen Partikellinie, die ein Transkriptionsmuster, welches auf einer Maske ausgebildet ist, in eine Anzahl von visuellen Hauptfeldern unterteilt und auch jedes der Anzahl von visuellen Hauptfeldern in eine Anzahl von visuellen Subfeldern unterteilt und bei dem sequentiell eine geladene Partikellinie für jedes der Anzahl von visuellen Subfelder gestrahlt wird und dann als Muster jedes der visuellen Subfelder durch ein Bilderzeugungslinsensystem auf ein Substrat übertragen wird und die Maske und das Substrat auch synchron miteinander verschoben werden und demgemäß das Transkriptionsmuster auf das Substrat übertragen wird, ist dieses Verfahren zum Übertragen der geladenen Partikellinie dadurch gekennzeichnet, dass es die Verzerrung des Musters, welches auf das Substrat übertragen worden ist, für jedes visuelles Subfeld kompensiert.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Vorliegende Erfindung erfolgt angesichts der vorstehend genannten Probleme.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gestalten einer EB-Maske zu schaffen, bei dem ein Punktkontaktmuster und ein Mikrobrückenmuster sicher detektiert werden können und das das Schachbrettmusterproblem löst.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und ein Gerät zum Gestalten einer EB-Maske vom Matrizentyp zu schaffen, bei dem nicht nur das Donut-Problem und das Blatt-Problem sondern auch das Schachbrettmusterproblem gelöst werden kann.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gestalten einer EB-Maske zu schaffen, bei dem es für den Gestalter nicht notwendig ist, das Punktkontaktmuster und das Mikrobrückenmuster zu erkennen und das Komplementärmuster zu modifizieren.

Um einen Aspekt der vorliegenden Erfindung zu erzielen, schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Gestalten einer EB-(Elektronenstrahl)-Maske mit den Schritten (a) bis (d). Der Schritt (a) ist der Schritt Teilen eines integrierten Schaltungsmusters in zwei komplementäre Muster. Der Schritt (b) ist der Schritt Abtasten um eines herum, als ein Objektmuster von Musterelementen, die in einem der zwei Komplementärmuster enthalten sind, während ein Abstand von dem Objektmuster zu den Musterelementen, die dem Objektmuster benachbart sind, gemessen wird. Der Schritt (c) ist der Schritt Registrieren eines Mindestabstandes von dem Objektmuster zu dem benachbarten Musterelementen. Der Schritt (d) ist der Schritt Ändern der Form von wenigstens einem der Musterelemente basierend auf dem Mindestabstand.

Bei dem Verfahren zum Gestalten der EB-Maske kann der Schritt (d) den Schritt (e) enthalten. Der Schritt (e) ist der Schritt Hinzufügen eines Hilfsmusters zwischen Objektmuster und dem am nächsten liegenden einen der benachbarten Musterelemente.

In dem Verfahren zur Gestaltung der EB-Maske kann der Schritt (e) die Schritte (f) und (g) enthalten. Der Schritt (f) ist der Schritt Hinzufügen des Hilfsmusters zu dem einen Komplementärmuster. Der Schritt (g) ist der Schritt Löschen eines Musters, welches die gleiche Form wie diejenige des Hilfsmusters hat, von einer Stelle entsprechend dem Hilfsmuster in den anderen der zwei Komplementärmuster.

In dem Verfahren zur Gestaltung der EB-Maske kann der Schritt (d) den Schritt (h) enthalten. Der Schritt (h) ist der Schritt Verschieben eines Teils des einen Komplementärmusters in eine vorbestimmte Richtung.

Bei dem Verfahren zum Gestalten der EB-Maske kann der Schritt (h) die Schritte (i) und (j) enthalten. Der Schritt (i) ist der Schritt Verschieben des Teils des einen Komplementärmusters in der vorbestimmten Richtung. Der Schritt (j) ist der Schritt Löschen eines Musters, das die gleiche Form wie diejenige des Teils von einer Stelle entsprechend dem Teil in dem anderen der zwei Komplementärmuster hat.

In dem Verfahren zum Gestalten der EB-Maske kann der Schritt (b) den Schritt (k) enthalten. Der Schritt (k) ist der Schritt Stoppen der Abtastung, wenn der Abstand einen Schwellwert überschreitet.

Um einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung zu erzielen, schafft die vorliegende Erfindung ein Gerät zum Gestalten einer EB-Maske mit einem Speicher und einem Prozessor. Der Speicher speichert Daten der Prozessor teilt ein integriertes Schaltungsmuster in zwei Komplementärmuster, Tastet um eines ab, als einem Objektmuster mit Musterelementen, die in einem der zwei Komplementärmuster enthalten sind, wobei der Abstand von dem Objektmuster zu den Musterelementen benachbart zu dem Objektmuster gemessen wird, registriert ein Minimum der Abstände von dem Objektmuster zu den benachbarten Musterelementen im Speicher und ändert die Form von wenigstens einem der Musterelemente basierend auf dem Minimalabstand.

In dem Gerät zum Gestalten der EB-Maske kann der Prozessor zwischen dem Objektmuster und dem am nächsten liegenden einen der benachbarten kleinen Muster ein Hilfsmuster hinzufügen.

In dem Gerät zum Gestalten der EB-Maske kann der Prozessor das Hilfsmuster in dem einen Komplementärmuster hinzufügen und an einer Stelle entsprechend dem Hilfsmuster in dem anderen der zwei Komplementärmuster ein Muster löschen, das die gleiche Form wie diejenige des Hilfsmusters hat.

In dem Gerät zum Gestalten der EB-Maske kann der Prozessor einen Teil des einen Komplementärmusters in einer vorbestimmten Richtung verschieben.

In dem Gerät zum Gestalten der EB-Maske kann der Prozessor den Teil des einen Komplementärmusters in der vorbestimmten Richtung verschieben und ein Muster, das die gleiche Form wie diejenige des Teils hat, an dem Ort entsprechend dem Teil in dem anderen der zwei Komplementärmuster löschen.

In dem Gerät zum Gestalten der EB-Maske kann der Prozessor die Abtastung stoppen, wenn der Abstand einen Schwellwert überschreitet.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schafft eine EB-Maske, die unter Verwendung des vorstehenden Verfahrens zum Gestalten der EB-Maske hergestellt wird.

Das Verfahren der vorliegenden Erfindung schafft eine EB-Maske, die unter Verwendung des vorstehenden Gerätes zum Gestalten der EB-Maske hergestellt ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1A ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für das Auftreten eines Donut-Problems, bei einem Beispiel einer EB-Maske, die nicht gestaltet werden kann, zeigt;

1B ist eine Draufsicht, die ein Beispiel für das Auftreten eines Blatt-Problems bei einem Beispiel einer EB-Maske, die nicht gestaltet werden kann, zeigt;

2A ein Lösungsbeispiel für das in der 1A gezeigte Donut-Problem in einem Beispiel einer Komplementärmaske;

2B ist eine Draufsicht, die ein Lösungsbeispiel für das in der 1B gezeigte Blatt-Problem zeigt in einem Beispiel einer Komplementärmaske;

3 ist eine Ansicht, die ein Problem des herkömmlichen Verfahrens zum Gestalten einer EB-Maske und eine Draufsicht auf eine EB-Maske zeigt, die ein Beispiel für das Auftreten eines Punktkontaktmusters zeigt;

4 ist eine Ansicht, die ein Problem des herkömmlichen Verfahrens zum Gestalten einer EB-Maske zeigt, und eine Draufsicht einer EB-Maske, die ein Beispiel für das Auftreten eines Mikrobrückenmusters zeigt;

5 ist ein Blockschaltbild, das ein Konfigurationsbeispiel eines Gerätes zum Gestalten einer EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

6 ist eine Seitenansicht im Schnitt, eines Konfigurationsbeispiels einer EB-Maske;

7 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang bei dem Verfahren zum Gestalten einer EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

8 ist eine schematische Darstellung eines Vorgangs zum Detektieren eines Punktkontaktmusters und eines Mikrobrückenmusters unter Verwendung des Verfahrens zum Gestalten einer EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung;

9 ist eine schematische Darstellung eines Musterteilungsbeispiels einer EB-Maske unter Verwendung des Verfahrens zum Gestalten einer EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung;

10 ist eine schematische Ansicht eines Musterteilungsbeispiels einer EB-Maske unter Verwendung des Verfahrens zum Gestalten einer EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung; und

11 ist eine schematische Ansicht eines Musterteilungsbeispiels einer EB-Maske unter Verwendung des Verfahrens zum Gestalten einer EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben.

5 ist ein Blockschaltbild, das ein Konfigurationsbeispiel eines Gerätes zum Gestalten einer EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Und 6 ist eine Seitenansicht im Schnitt, die ein Konfigurationsbeispiel einer EB-Maske zeigt.

Ein Gerät zum Gestalten einer EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch einen Computer wie beispielsweise eine Workstation oder dgl. gebildet. Wie in der 5 gezeigt, ist sie versehen mit: einem Prozessor 10 zur Durchführung eines vorbestimmten Vorgangs gemäß einem Programm, einer Eingabeeinheit 20 zum Eingeben eines Befehls, von Informationsdaten und dgl. in den Prozessor 10 und einer Ausgabeeinheit 30 zum Anzeigen und Ausgeben des Ergebnisses, welches durch den Prozessor 10 bearbeitet worden ist.

Der Prozessor 10 ist versehen mit: einer CPU 11, einem Hauptspeicher 12 für die kurzzeitige (temporäre) Speicherung von Information (Daten), die für eine Verarbeitung in der CPU 11 erforderlich sind, einem Aufzeichnungsmedium 13 zum Aufzeichnen eines Programms, das die CPU 11 instruiert, um ein vorbestimmtes Programm durchzuführen, einem Datenakkumulator 14 zum Aufzeichnen verschiedener Musterdaten der EB-Maske und dgl., einer Speichersteuerungs-Schnittstelleneinheit 15 zum Steuern eines Datentransfers zwischen dem Hauptspeicher 12, dem Aufzeichnungsmedium 13 und dem Datenakkumulator 14 und einer I/O-Schnittstelleneinheit 16, die als eine Schnittstelleneinheit zwischen dem Prozessor 10 und der Eingabeeinheit 20 und auch zwischen dem Prozessor 10 und der Ausgabeeinheit 30 dient. Dann sind diese über einen Bus 18 verbunden. Der Prozessor 10 führt einen Vorgang zum Teilen eines Musters einer EB-Maske, wie weiter unten beschrieben, in Übereinstimmung mit einem Teilungsvorgangsprogramm durch, das in dem Aufzeichnungsmedium 13 aufgezeichnet ist.

Nebenbei gesagt, kann das Aufzeichnungsmedium 13 eine Magnetplatte, ein Halbleiterspeicher, eine optische Platte oder irgendein anderes Aufzeichnungsmedium sein. Wenigstens ein Bauelement, der Bauelementehauptspeicher 12, das Aufzeichnungsmedium 13 oder der Datenakkumulator 14, kann außerhalb des Prozessors 10 existieren, die elektrisch miteinander verbunden sind.

Die EB-Maske vom Matrizentyp ist beispielsweise wie in 6 gezeigt konfiguriert. D. h., auf einem ersten Siliziumdünnfilm 1, der als ein Steg dient, ist ein zweiter Siliziumdünnfilm 3 ausgebildet, wobei zwischen den ersten und den zweiten Siliziumdünnfilmen 1, 3 ein Siliziumoxidfilm (SiO2-Film) 2 ausgebildet ist. In dem zweiten Siliziumdünnfilm 3 ist ein Maskenloch 4 ausgebildet.

Die Daten der EB-Maske, die durch das Gerät zum Gestalten der EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung gestaltet wird, werden unter Verwendung vom Licht, eines Elektronenstrahls und dgl. auf ein bekanntes Zeichengerät übertragen. Dann wird auf dem zweiten Siliziumdünnfilm 3, der mit einem Resist beschichtet ist, ein Komplementärmuster gemäß den Daten gezeichnet. Danach wird der zweite Siliziumdünnfilm 3 zu einer gewünschten Form geätzt und entfernt, um demgemäß ein Maskenloch 4 zu bilden.

Nebenbei gesagt ist in dem Fall der EB-Maske wie in der 6 gezeigt, ein Resistmuster gezeichnet, um auf dem ersten Siliziumdünnfilm 1 ähnlich wie dem zweiten Siliziumdünnfilm 3 eine Stufe auszubilden. Dann werden der erste Siliziumdünnfilm 1 und der SiO2-Film 2 jeweils zu den gewünschten Formen geätzt und abgetragen, um demgemäß den Steg zu bilden.

Der Vorgang zum Gestalten der EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.

7 ist ein Flussdiagramm, das den Vorgang bei dem Verfahren zum Gestalten der EB-Maske gemäß der Erfindung zeigt. 8 ist eine schematische Darstellung, die einen Vorgang zum Detektieren des Punktkontaktmusters und des Mikrobrückenmusters unter Verwendung des Verfahrens zum Gestalten der EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die 9 bis 11 sind schematische Darstellungen, die das Musterteilungsbeispiel der EB-Maske unter Verwendung des Verfahrens zum Gestalten EB-Maske bei der vorliegenden Erfindung zeigen.

In der 7 berücksichtigt ähnlich wie bei den herkömmlichen Verfahren zur Gestaltung der EB-Maske der Prozessor 10 zuerst das Donut-Problem und das Blatt-Problem und teilt das integrierte Schaltungsmuster in die zwei Komplementärmuster und führt dann die Gestaltung so aus, dass es kein Maskenloch mit großer Fläche gibt. Der Prozessor 10 schneidet und teilt das integrierte Schaltungsmuster auch für jede vorbestimmte Länge, so dass die Flächendichten der Maskenlöcher der zwei Komplementärmasken einander gleich sind (Schritt S1).

Jede Komplementärmaske hat eine Anzahl von kleinen Mustern, die in der 8 als Teile mit Schraffurlinien gezeigt sind.

Nach dem Teilen des integrierten Schaltungsmusters in zwei Komplementärmuster erzeugt der Prozessor 10 eine Abtastlinienform, eine als ein Objektmuster mit kleinen Mustern in einer Richtung rechtwinkelig zu einer Seite irgend eines der kleinen Muster, wie in der 8 gezeigt.

Zu diesem Zeitpunkt erzeugt er jede Abtastlinie bis zum Ankommen an einem benachbarten kleinen Muster. Er registriert die Länge (den Abstand) in einem Puffer (Hauptspeicher 12). Nebenbei gesagt, wenn der Abstand von dem Objektmuster zu den benachbarten kleinen Muster einen abgesetzten vorbestimmten Schwellwert (den zweiten Schwellwert) als ausreichende Länge für die Halterung zwischen den kleinen Mustern überschreitet, kann die Erzeugung der Abtastlinie vor der Ankunft an dem benachbarten kleinen Muster gestoppt werden. In diesem Fall ist es möglich, eine für die Bestimmung des Abstandes vom Objektmuster zum benachbarten kleinen Muster erforderliche Rechenzeit zu verringern.

Die Abtastlinie wird wiederholt für jedes vorbestimmte Intervall so lange erzeugt, bis sie um das Objektmuster herum abtastet, während der Abstand vom Objektmuster zu den kleinen Mustern benachbart zum Objektmuster gemessen wird. Dann wird ein Wert, der in dem Puffer registriert ist, jedes Mal dann aktualisiert, wenn ein Minimalwert für jede Seite des Objektmusters gemessen worden ist. Eine derartige Aktualisierung bewirkt, dass ein Koordinatendatum an der nächstliegenden Position zu dem benachbarten kleinen Muster und dessen Länge (Minimalabstand) jeweils in dem Puffer gespeichert (registriert) wird (Schritt S2). Nebenbei gesagt an jedem Scheitelpunkt des Objektmusters wird die Abtastlinie gedreht und mit dem Scheitelpunkt als Mittelpunkt erzeugt.

Dann wird für jede Seite des Objektmusters entschieden, ob der Minimalabstand, der im Puffer registriert ist, gleich oder kleiner als der vorab eingestellte vorbestimmte Schwellwert ist (der erste Schwellwert) (Schritt S3). Wenn der Minimalabstand gleich oder kleiner als der erste Schwellwert ist, werden die Koordinatendaten und die Abstandsdaten im Puffer in ihren Originalzuständen registriert gehalten, und der Operationsfluss geht weiter zu einem Vorgang im Schritt S4. Wenn alle Minimalabstände, die für jede Seite des Musters erhalten sind, größer als der erste Schwellwert sind, werden die entsprechenden Koordinatendaten und Abstandsdaten jeweils gelöscht, und der Vorgang wird beendet.

Nebenbei gesagt ist der erste Schwellwert auf einen Wert ähnlich der Minimalabmessung gesetzt, bei der die EB-Maske vom Matrizentyp ohne irgendwelches Auftreten von Verformung und Zerstörung hergestellt werden kann.

Als Ergebnis des Vorgangs im Schritt S3 kann an einer Position, an welcher der Minimalabstand als gleich oder kleiner als der erste Schwellwert beurteilt worden ist, berücksichtigt werden, dass das Punktkontaktmuster oder das Mikrobrückenmuster zwischen dem Objektmuster und dem benachbarten kleinen Muster auftritt.

Wenn in den Vorgängen in den Schritten S1 bis S3 detektiert wird, dass das benachbarte kleine Muster einen Minimalabstand gleich oder kleiner als der Schwellwert hat, führt der Prozessor 10 einen Verstärkungsvorgang durch, um einen Auftrittsteil des Punktkontaktmusters oder des Mikrobrückenmusters zu unterstützen. Der Prozessor 10 ändert die Form von wenigstens einem der kleinen Muster basierend auf dem Minimalabstand. Beispielsweise bereitet der Prozessor 10 ein Hilfsmuster 5, wie in den 9, 10 gezeigt, zwischen dem Objektmuster und dem am nächsten liegenden einen der benachbarten kleinen Muster zusätzlich zu dem Komplementärmuster vor, das in dem Schritt S1 vorbereitet worden ist (Schritt S4).

Nebenbei gesagt zeigt jede der 9, 11 ein Beispiel eines Hilfsmusters, das entsprechend dem in der 3 gezeigten Punktkontaktmuster hergestellt ist.

In der in der 9 gezeigten Komplementärmaske, ist an einem Punktkontaktteil der einen Komplementärmaske ein rechteckiges Hilfsmuster 5 hergestellt. Dann wird das Muster mit der gleichen Form wie das hergestellte rechteckige Hilfsmuster 5 am Ort entsprechend dem Hilfsmuster 5 in der anderen Komplementärmaske gelöscht.

Ähnlich ist an einem Punktkontaktteil der anderen Komplementärmaske ein rechteckiges Hilfsmuster 5 hergestellt. Dann wird das Muster mit der gleichen Form wie das hergestellte rechteckige Hilfsmuster 5 am Ort entsprechend dem Hilfsmuster 5 in der einen Komplementärmaske gelöscht.

In der in der 10 gezeigten Komplementärmaske ist ein dreieckiges Hilfsmuster 5 an einem Punktkontaktteil einer Komplementärmaske hergestellt. Dann wird das Muster mit der gleichen Form wie das hergestellte dreieckige Hilfsmuster 5 am Ort entsprechend dem Hilfsmuster 5 in der anderen Komplementärmaske gelöscht.

Ähnlich wird ein dreieckiges Hilfsmuster 5 an einem Punktkontaktteil der anderen Komplementärmaske hergestellt. Dann wird das Muster mit der gleichen Form wie das hergestellte dreieckige Hilfsmuster 5 an dem Ort entsprechend dem Hilfsmuster 5 in der anderen Komplementärmaske gelöscht.

Eine derartige Ausführung versucht, die Flächendichten der Komplementärmuster der einen Komplementärmaske und der anderen Komplementärmaske im Wesentlichen einander gleich zu machen.

Nebenbei gesagt ist das Hilfsmuster 5 nicht auf die in den 9 und 10 gezeigten Formen begrenzt. Es kann irgendeine Form verwendet werden, wenn deren Form eine ausreichende Fläche hat, um die Punkte, an denen Punktkontaktmuster oder das Mikrobrückenmuster auftreten, zu unterstützen.

Als nächstes wiederholt der Prozessor 10 die Vorgänge in den Schritten S2, S3 am Komplementärmuster, welches das Hilfsmuster 5 enthält, das im Schritt S4 hergestellt worden ist. Dann misst er den Abstand zu dem benachbarten kleinen Muster für jede Seite des kleinen Musters und bestätigt, dass das Punktkontaktmuster oder das Mikrobrückenmuster nicht auftritt.

Die vorstehenden Vorgänge der Schritte S1 bis S4 werden jeweils an allen kleinen Mustern durchgeführt, welche das Komplementärmuster bilden. Somit ist es möglich, die Komplementärmaske zu gestalten, die kein Punktkontaktmuster und kein Mikrobrückenmuster hat.

Somit misst das Verfahren zum Gestalten der EB-Maske gemäß der vorliegenden Erfindung den Abstand zu dem benachbarten kleinen Muster mittels der Abtastlinie, detektiert die Teile, wo das Mikrobrückenmuster und das Punktkontaktmuster auftreten und stellt dann in den Teilen des Auftretens des detektierten Mikrobrückenmusters und Punktkontaktmusters die Hilfsmuster 5 her, um diese jeweils zu stützen. Aus diesem Grund ist es möglich, eine EB-Maske vom Matrizentyp zu erhalten, bei der nicht nur das Donut-Problem und das Blatt-Problem, sondern auch das Schachbrettmusterproblem gelöst werden kann. Insbesondere ist es für den Gestalter nicht notwendig, das Punktkontaktmuster und das Mikrobrückenmuster zu erkennen und das Komplementärmuster zu modifizieren. Daher können das Punktkontaktmuster und das Mikrobrückenmuster sicher erkannt werden, um dadurch das Schachbrettmusterproblem zu lösen, welches durch Übersehen des Punktkontaktmusters und des Mikrobrückenmusters verursacht wurde.

Nebenbei gesagt kann als Verstärkungsvorgang für das Punktkontaktmuster und das Mikrobrückenmuster im Schritt 4 das folgende Verfahren statt des Hinzufügens des in den 9 und 10 gezeigten Hilfsmuster verwendet werden. D. h., wie in der 11 gezeigt, ist ein Teil eines Komplementärmusters einer Komplementärmaske um einen vorbestimmten Abstand L verschoben und ein Teil eines Komplementärmusters der anderen Komplementärmaske ähnlich um den vorbestimmten Abstand L verschoben. Der vorstehende Vorgang zum Ändern der Muster in den Teilen, wo Punktkontaktmuster und Mikrobrückenmuster auftreten, schafft ausreichende Musterflächen, um diese zu stützen. Auch in diesem Fall wird jedoch versucht, die Flächendichten der Komplementärmuster der einen Komplementärmaske und der anderen Komplementärmaske einander gleichzumachen. Selbst wenn wie vorstehend angegeben ein Teil des Komplementärmusters verschoben wird, kann das Auftreten des Punktkontaktmusters und des Mikrobrückenmusters gelöst werden, um dadurch eine ähnliche Wirkung wie im Fall des Hinzufügens des Hilfsmusters 5 zu erzielen.

Die vorliegende Erfindung kann die folgenden Wirkungen bereitstellen, da sie wie vorstehend gestaltet ist.

Bezüglich aller kleinen Muster, die das Komplementärmuster bilden, erzeugt sie die Abtastlinie in Richtung rechtwinkelig zur Seite des kleinen Musters. Dann misst sie den Abstand zu dem benachbarten kleinen Muster und zeichnet den Minimalabstand, der den Abstand zu dem am nächsten liegenden kleinen Muster impliziert, für jede Seite auf. Wenn der Minimalabstand gleich oder kleiner als der Schwellwert ist, was den Abstand impliziert, bei dem die EB-Maske vom Matrizentyp hergestellt werden kann, fügt sie das Hilfsmuster, welches eine ausreichende Fläche zum Stützen des benachbarten Teils hat, dem benachbarten Teil zwischen den mit dem Minimalabstand miteinander verknüpften Mustern ein. Oder es wird ein Teil des Komplementärmusters in der vorbestimmten Richtung verschoben, so dass der benachbarte Teil zwischen den miteinander im Minimalabstand verknüpften Mustern die ausreichende Größe im Stützen des benachbarten Teils hat. Infolge einer derartigen Konfiguration ist es möglich, eine EB-Maske vom Matrizentyp zu erhalten, bei der nicht nur das Donut-Problem und das Blatt-Problem, sondern auch das Schachbrettmusterproblem gelöst werden kann. Insbesondere ist es nicht notwendig, dass der Designer das Punktkontaktmuster und das Mikrobrückenmuster erkennen und das Komplementärmuster modifizieren muss. Daher kann das Punktkontaktmuster und das Mikrobrückenmuster sicher erkannt werden, um dadurch das Schachbrettmusterproblem zu lösen, das durch Übersehen des Punktkontaktmusters und des Mikrobrückenmusters verursacht wird.

Wenn der Abstand zum benachbarten kleinen Muster den zweiten Schwellwert überschreitet, was eine ausreichende Länge zum Stützen des benachbarten Teils zum kleinen Muster impliziert, wird die Erzeugung der Abtastlinie vor der Ankunft an den benachbarten kleinen Muster gestoppt. Demgemäß ist es möglich, die Rechenzeit, welche für die Bestimmung des Abstandes zum benachbarten kleinen Muster erforderlich ist, zu reduzieren.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zum Gestalten einer Elektronenstrahlmaske mit den Schritten:

    (a) Aufteilen eines integrierten Schaltungsmusters in zwei Komplementärmuster,

    (b) Abtasten um ein Musterelement als Objektmuster der Musterelemente herum, die in einem der zwei Komplementärmuster enthalten sind, während der Messung eines Abstandes von dem Objektmuster zu den Musterelementen, die an das Objektmuster angrenzen,

    (c) Registrieren eines Minimums von Abständen von dem Objektmuster zu den angrenzenden Musterelementen und

    (d) Verändern der Form von zumindest einem der Musterelemente basierend auf dem Minimalabstand.
  2. Verfahren zum Gestalten einer Elektronenstrahlmaske nach Anspruch 1, wobei der Änderungsschritt (d) den Schritt aufweist:

    (e) Zufügen eines Hilfsmusters zwischen das Objektmuster und das nächstliegende der angrenzenden Musterelemente.
  3. Verfahren zum Gestalten einer Elektronenstrahlmaske nach Anspruch 2, wobei der Zufügungsschritt (e) die Schritte aufweist:

    (f) Zufügen des Hilfsmusters in dem einen Komplementärmuster und

    (g) Löschen eines Musters, das dieselbe Form wie das Hilfsmusters aufweist, aus einem Ort, der dem Hilfsmuster entspricht, in dem anderen der beiden Komplementärmuster.
  4. Verfahren zum Gestalten einer Elektronenstrahlmaske nach Anspruch 1, wobei der Änderungsschritt (d) den Schritt aufweist:

    (h) Verschieben eines Teils des einen Komplementärmusters in eine vorgegebene Richtung.
  5. Verfahren zum Gestalten einer Elektronenstrahlmaske nach Anspruch 4, wobei der Verschiebeschritt (h) die Schritte aufweist:

    (i) Verschieben des Teils des einen Komplementärmusters in die vorgegebene Richtung und

    (j) Löschen eines Musters, das dieselbe Form wie der Teil aufweist, von einem Ort, der dem Teil entspricht, in dem anderem der beiden Komplementärmuster.
  6. Verfahren zum Gestalten einer Elektronenstrahlmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Abtastschritt (b) den Schritt aufweist:

    (k) Beenden des Abtastens, falls der Abstand einen Schwellwert überschreitet.
  7. Vorrichtung zum Gestalten einer Elektronenstrahlmaske, die das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchführt, mit:

    einem Speicher (12, 13, 14) und

    einem Prozessor (10), wobei der Prozessor das Minimum der Abstände von dem Objektmuster zu den angrenzenden Musterelementen in dem Speicher (12, 13, 14) registriert.
Es folgen 11 Blatt Zeichnungen






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