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JP2003115429A - How to determine the reticle pattern - Google Patents

How to determine the reticle pattern

Info

Publication number
JP2003115429A
JP2003115429A JP2001255563A JP2001255563A JP2003115429A JP 2003115429 A JP2003115429 A JP 2003115429A JP 2001255563 A JP2001255563 A JP 2001255563A JP 2001255563 A JP2001255563 A JP 2001255563A JP 2003115429 A JP2003115429 A JP 2003115429A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pattern
reticle
wafer
sides
shape
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2001255563A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Kamijo
上條康一
Shinichi Takahashi
進一 高橋
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.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon 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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2001255563A priority Critical patent/JP2003115429A/en
Priority to US10/199,279 priority patent/US6830852B2/en
Publication of JP2003115429A publication Critical patent/JP2003115429A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To find a pattern part causing a problem in dimensional precision of a transcribed pattern caused by distortion of a stencil reticle, and to form this pattern pat into a pattern partitioned into a plurality of reticles. SOLUTION: A numeral 11 is a part where charged particle beam is shielded and corresponds to the part without a hole in the reticle. A numeral 12 is a part where the charged particle beam is not shielded and corresponds to the part with a hole. In a shielding part 13, whose three sides are surrounded by the non-shielding part 12, the largest dimensional error is caused at corners 14 (vertexes A, B) of the top part. Therefore, in the case that the dimensional error at the corners 14 of the top part exceeds an allowable value, the pattern is complementarily partitioned, thus exposure is performed using a plurality of reticles.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線露光装
置を用いてレチクルに形成されたパターンをウエハに転
写する場合に、目標とされるパターンをウエハ上に形成
するレチクルのパターンを決定する方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention determines a reticle pattern for forming a target pattern on a wafer when a pattern formed on the reticle is transferred to a wafer by using a charged particle beam exposure apparatus. It is about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの集積度が高くなるにつ
れ、従来使用されていた光学式の露光転写装置では対応
が不可能になり、これに代わるものとして電子線等の荷
電粒子線を利用した荷電粒子線露光装置が開発されてい
る。
2. Description of the Related Art As the degree of integration of semiconductor devices increases, it becomes impossible to cope with the conventional optical exposure and transfer apparatus, and as an alternative, charging using charged particle beams such as electron beams is used. A particle beam exposure apparatus has been developed.

【0003】荷電粒子線露光装置においては、荷電粒子
線光学系の収差や歪等のために、広い領域を一度に露光
転写することができない。このため、たとえば1つのチ
ップの相当する領域を、複数のサブフィールドと呼ばれ
る領域に分けて、サブフィールドごとに露光転写を行
い、露光転写されたパターンをつなぎ合わせて1つのチ
ップのパターンをえる、分割露光転写方式が採用される
ようになってきている。
In the charged particle beam exposure apparatus, it is not possible to expose and transfer a wide area at once due to aberrations and distortions of the charged particle beam optical system. Therefore, for example, the corresponding area of one chip is divided into a plurality of areas called subfields, exposure transfer is performed for each subfield, and the patterns transferred by exposure are connected to obtain the pattern of one chip. The division exposure transfer system has been adopted.

【0004】この分割投影転写方式の露光装置を図9及
び図10に従って説明する。図9は分割露光の単位を示
す図である。まず、転写体(通常はウエハである)上に
は複数のチップが形成され、さらにチップはストライプ
に、ストライプはサブフィールドに分割される。レチク
ル等の被転写体も同様に分割されている。
This division projection transfer type exposure apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a diagram showing a unit of divided exposure. First, a plurality of chips are formed on a transfer body (usually a wafer), and the chips are further divided into stripes, and the stripes are divided into subfields. The transferred material such as a reticle is also divided.

【0005】分割露光転写方式を使用した荷電粒子線露
光装置では通常、図10に示すような方法で露光が行わ
れる。まず、レチクルステージとウェハステージは対応
するストライプの中心を縮小比に従った速度で定速移動
する。電子線はレチクル上のサブフィールドを照明し、
レチクル上に形成されたパターンは、投影光学系によっ
て試料上に投影露光される。
In a charged particle beam exposure apparatus using a divided exposure transfer system, exposure is usually performed by the method shown in FIG. First, the reticle stage and the wafer stage move the centers of the corresponding stripes at a constant speed at a speed according to the reduction ratio. The electron beam illuminates the subfield on the reticle,
The pattern formed on the reticle is projected and exposed on the sample by the projection optical system.

【0006】そして、電子線をレチクルステージの進行
方向と略直角な方向に偏向させ、順次、一列に配置され
たサブフィールドの投影露光を行う。一列のサブフィー
ルドの投影露光が終了すると、次の列のサブフィールド
の投影露光を開始するが、その際、図10に示すように
電子線の偏向方向を逆にして、順次サブフィールドの投
影露光を行うことにより、スループットを上げるように
している。
Then, the electron beam is deflected in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the reticle stage, and projection exposure of the subfields arranged in a line is sequentially performed. When the projection exposure of one row of subfields is completed, the projection exposure of the next row of subfields is started. At this time, the electron beam deflection direction is reversed as shown in FIG. Through this, the throughput is increased.

【0007】このような方法で露光が行われるため、従
来の荷電粒子線露光装置と比較すると、サブフィールド
領域が一括露光され、またレチクルには露光すべきパタ
ーンが全て形成されているため、非常にスループットを
向上させることができる。
Since the exposure is performed by such a method, compared with the conventional charged particle beam exposure apparatus, the subfield area is collectively exposed, and the reticle has all the patterns to be exposed. Throughput can be improved.

【0008】この露光方式で使用するレチクルは、光を
使用した露光装置の場合とは異なり、サブフィールド部
(パターン部)とその周辺の梁部(以下ストラットと呼
ぶ)に分割されている。梁部はレチクル自体の強度を保
つために設けられており、ストラットとサブフィールド
との間には電子線が遮蔽可能なスカート部が、照明ビー
ムが確実に露光すべきサブフィールドのみを選択するた
めの目的で設けられている。
The reticle used in this exposure method is divided into a subfield portion (pattern portion) and a beam portion (hereinafter referred to as a strut) around the subfield portion (pattern portion), which is different from the case of the exposure apparatus using light. The beam is provided to maintain the strength of the reticle itself, and the skirt that can block the electron beam between the strut and the subfield selects only the subfield that the illumination beam should expose. It is provided for the purpose of.

【0009】このような分割露光転写方式を用いた荷電
粒子線露光装置を用いてウエハにLSI等のパターンを
形成する場合には、まず、ウエハに形成すべきパターン
が決定される。そして、その後、そのパターンをウエハ
上に形成するようなレチクルのパターンを決定する。
When a pattern such as an LSI is formed on a wafer by using the charged particle beam exposure apparatus using such a divided exposure transfer system, first, the pattern to be formed on the wafer is determined. Then, after that, a reticle pattern for forming the pattern on the wafer is determined.

【0010】レチクルには大きく分けて2つの方式があ
る。一つはパターンの有無をそのままレチクル上におい
て荷電粒子線の透過率を低減する物質の有無とするステ
ンシルレチクルであり、もう一つは荷電粒子線の透過率
の高低とするメンブレンレチクルである。(この透過率
とは散乱の程度をも考慮したものであり、透過率が低い
というのは、荷電粒子線の吸収率が高いという意味のみ
でなく、レチクルを透過する荷電粒子線を散乱等の何ら
かの手段によりウエハに到達させないと言う意味をも含
むものである。)熱吸収や色収差などの問題を持つメン
ブレンレチクルに対してステンシルレチクルにはこれら
の問題がなく、高解像度に対応したレチクルとして有望
と考えられている。
Reticles are roughly classified into two types. One is a stencil reticle in which the presence or absence of a pattern is the presence or absence of a substance that reduces the transmittance of a charged particle beam on the reticle, and the other is a membrane reticle in which the transmittance of a charged particle beam is high or low. (This transmittance also considers the degree of scattering, and low transmittance does not only mean that the absorption of the charged particle beam is high, but also that the charged particle beam that penetrates the reticle is scattered. This means that the reticle does not reach the wafer by some means.) Stencil reticle does not have these problems in contrast to the membrane reticle that has problems such as heat absorption and chromatic aberration, and is considered to be a promising reticle for high resolution. Has been.

【0011】ステンシルレチクルでは環状のパターンに
ついては中空部を支える薄膜が存在しないため、パター
ンを相補的に2分し、2回の露光でこれを実現する必要
がある。またレチクルの強度的に問題のある弱い構造や
レチクルの歪みに起因する寸法誤差が問題のある大きさ
となる構造も同様に相補的に分割する必要がある。
In the stencil reticle, since there is no thin film for supporting the hollow portion in the annular pattern, it is necessary to complementarily divide the pattern into two and realize this by two exposures. Further, a weak structure having a problem in strength of the reticle and a structure having a problematic dimensional error due to distortion of the reticle also need to be similarly divided.

【0012】レチクルの歪みに起因する寸法誤差は、ゴ
ム膜のように張ったレチクルにおいて開口部分が大きい
場合に発生する。即ち、レチクルにおいては、その中央
部が弛まないようにするために全体に張力を与える必要
があるので、大きな開口部があると、この張力のために
開口部の形状が変形し、設計値と合わなくなるという問
題がある。
The dimensional error due to the distortion of the reticle occurs when the opening is large in a reticle stretched like a rubber film. That is, in the reticle, it is necessary to apply tension to the whole of the reticle in order to prevent it from slackening. Therefore, if there is a large opening, the shape of the opening will be deformed due to this tension, and There is a problem that it will not fit.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】環状のパターンについ
ては、パターン輪郭をなぞることにより容易にそれが環
状であり分割を必要とすることを認識することができる
が、強度的に問題のある弱い構造を有するパターンの部
分や、レチクルの歪みに起因する寸法誤差が問題となる
パターンの部分については、どのような形状のパターン
が問題となりうるのか、そして、そのパターンのどの部
分がどれくらいの寸法の時に分割しなくてはならないの
かが具体的にわかっていなかった。
Regarding an annular pattern, it is possible to easily recognize that the pattern is annular and requires division by tracing the pattern contour, but a weak structure having a problem in strength. For the part of the pattern that has, or the part of the pattern where the dimensional error due to the distortion of the reticle is a problem, what kind of pattern can be the problem, and what part of the pattern and what size I didn't really know if I had to split.

【0014】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ステンシルレチクルの歪みに起因して設計値と
実際に製造された寸法が異なり、転写されるパターンの
寸法精度に問題を起こすパターン部分を発見し、これを
複数のレチクルに分割したパターンとすることを決定す
る工程を含むレチクルパターンの決定方法を提供するこ
とを課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the design value and the actually manufactured dimension are different due to the distortion of the stencil reticle, which causes a problem in the dimensional accuracy of the transferred pattern. An object of the present invention is to provide a method for determining a reticle pattern including a step of finding a portion and determining it as a pattern divided into a plurality of reticles.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第1の手段は、荷電粒子線露光装置に用いられるステ
ンシルレチクルの製造工程において、ウエハに転写すべ
きパターンの形状から、その形状を転写するためにレチ
クルに形成するパターンを、2つ以上のレチクルに分割
する必要性の有無を決定する方法であって、ウエハ上で
の非露光部分中に露光部分に3方を囲まれた形状を有す
る部分があるとき、この部分の長さL、幅W及びこの部
分が接続する辺の長さSから、レチクルパターンの設計
パターンに対する寸法誤差Eを算出し、これが許容値T
を超える場合に、分割する必要があると判断することを
特徴とするレチクルパターンの決定方法(請求項1)で
ある。
A first means for solving the above-mentioned problems is to change the shape of a pattern to be transferred onto a wafer from the shape of a pattern to be transferred onto a wafer in the manufacturing process of a stencil reticle used in a charged particle beam exposure apparatus. A method for determining whether or not a pattern to be formed on a reticle for transfer needs to be divided into two or more reticles, and a shape in which an exposed portion is surrounded on three sides in an unexposed portion on a wafer. When there is a part having a dimensional error E, the dimensional error E of the reticle pattern with respect to the design pattern is calculated from the length L and the width W of this part and the length S of the side to which this part is connected.
In the case of the reticle pattern determining method (claim 1), it is determined that the division is necessary when the number of times exceeds.

【0016】発明者が、ステンシルレチクル(以下単に
レチクルということがある)に与えられる張力により発
生するパターン形状の変化について検討した結果、ウエ
ハ上での非露光部分中に、露光部分に3方を囲まれた形
状を有する部分があるとき、即ち、レチクルにおいて、
穴の開いた部分に3方を囲まれた部分(突出部)が形成
されるとき、その突出部の先端部分で、特に張力による
パターンの変形が大きいことを見出した。さらに、変形
量が、この部分の長さL、幅W及びこの部分が接続する
辺の長さSと関係を有することをも見出した。
As a result of a study by the inventor of the change in the pattern shape caused by the tension applied to the stencil reticle (hereinafter sometimes simply referred to as a reticle), the non-exposed portion on the wafer has three sides in the exposed portion. When there is a part with an enclosed shape, that is, in the reticle,
It has been found that, when a portion (projection portion) surrounded by three sides is formed in the holed portion, the deformation of the pattern due to the tension is particularly large at the tip portion of the projection portion. Further, it has been found that the amount of deformation has a relationship with the length L and width W of this portion and the length S of the side to which this portion connects.

【0017】よって、ウエハに転写すべきパターンの形
状が決定されたとき、ウエハ上での非露光部分中に、露
光部分に3方を囲まれた形状を有する部分があるかどう
かを判断し、このような部分が発見された場合には、こ
の部分の長さL、幅W及びこの部分が接続する辺の長さ
Sから、予め求められた手法によりレチクルパターンの
設計パターンに対する寸法誤差Eを算出し、その値が許
容値Tを超える場合に、パターンを分割する必要がある
と判断することにより、ウエハ上に形成されるパターン
の精度を許容限度内に保つことができる。
Therefore, when the shape of the pattern to be transferred to the wafer is determined, it is judged whether or not there is a portion having a shape surrounded by three sides in the exposed portion in the unexposed portion on the wafer, When such a portion is found, a dimensional error E with respect to the design pattern of the reticle pattern is obtained from the length L and the width W of this portion and the length S of the side to which this portion is connected by a previously obtained method. By calculating and determining that the pattern needs to be divided when the value exceeds the allowable value T, the accuracy of the pattern formed on the wafer can be kept within the allowable limit.

【0018】なお、言うまでもないことであるが、ウエ
ハ上での非露光部分中に、露光部分に3方を囲まれた形
状を有する部分がある場合でも、パターンをサブフィー
ルドに分割する工程を行った後に、サブフールド内のパ
ターンが露光部分に3方を囲まれた形状でなくなった場
合には、もはやこのパターンを分割する必要は無くな
る。よって、このような場合は、本手段において分割す
る必要はないと判断される。
Needless to say, the step of dividing the pattern into subfields is carried out even if the non-exposed portion on the wafer has a portion surrounded by the exposed portion on three sides. After that, when the pattern in the sub-field is no longer surrounded by the exposed portion on three sides, it is no longer necessary to divide the pattern. Therefore, in such a case, it is judged that it is not necessary to divide by this means.

【0019】前記課題を解決するための第2の手段は、
前記第1の手段であって、前記誤差寸法Eを、次の
(1)式により算出することを特徴とするレチクルパタ
ーンの決定方法(請求項2)である。ただし、k、k
、kは予め定められた定数である。 E={(k・L+k・S)+(kW/2)}1/2 …(1) 前記第1の手段で述べた変形量は、前記L、S、Wの値
の他、レチクルの材質、与えるべきテンション、レチク
ルの寸法、露光縮小倍率、レチクルの製造プロセスによ
って定まる。本明細書において、「レチクルの寸法」と
は、レチクルの外径サイズ(300mmウエハから作られた
のか200mmウエハから作られたのか等)、サブフィール
ドサイズ、メンブレンサイズ、メンブレン及びサブフィ
ールドの配置、ストラットの幅・数・配置等を含むもの
である。発明者がこれらの条件を変えて、前記レチクル
パターンの設計パターンに対する寸法誤差Eの関係を有
限要素法と回帰分析を用いて解析したところ、これらの
関係は、(1)式のような簡単な関係式で近似できるこ
とを見出した。
A second means for solving the above problems is
The reticle pattern determining method (claim 2) is the first means, wherein the error dimension E is calculated by the following equation (1). However, k 1 , k
2 and k 3 are predetermined constants. E = {(k 1 · L + k 2 · S) 2 + (k 3 W / 2) 2 } 1/2 (1) The deformation amounts described in the first means are L, S, and W. Value, the material of the reticle, the tension to be applied, the size of the reticle, the exposure reduction ratio, and the reticle manufacturing process. In the present specification, the "reticle size" means the outer diameter size of the reticle (whether it is made from a 300 mm wafer or a 200 mm wafer, etc.), subfield size, membrane size, arrangement of membrane and subfield, It includes the width, number, and arrangement of struts. When the inventor analyzes these relationships by using the finite element method and the regression analysis while changing these conditions and using the dimensional error E with respect to the design pattern of the reticle pattern, these relationships are as simple as the equation (1). We found that it can be approximated by a relational expression.

【0020】定数k、k、kは、レチクルの材
質、与えるべきテンション、レチクルの寸法、露光縮小
倍率、レチクルの製造プロセスによって決定されるもの
で、これらが定まれば、露光転写されるパターンの形状
に関係なく、一定の値として用いることができる。
The constants k 1 , k 2 and k 3 are determined by the material of the reticle, the tension to be applied, the size of the reticle, the exposure reduction magnification, and the reticle manufacturing process. It can be used as a constant value regardless of the shape of the pattern.

【0021】前記課題を解決するための第3の手段は、
荷電粒子線露光装置に用いられるステンシルレチクルの
製造工程において、ウエハに転写すべきパターンの形状
から、その形状を転写するためにレチクルに形成するパ
ターンを、2つ以上のレチクルに分割する必要性の有無
を決定する方法であって、ウエハ上での非露光部分中に
露光部分に2方を囲まれた形状を有する部分があると
き、この2方の境界の長さL1、L2から、レチクルパタ
ーンの設計パターンに対する寸法誤差Eを算出し、これ
が許容値Tを超える場合に、分割する必要があると判断
することを特徴とするレチクルパターンの決定方法(請
求項3)である。
A third means for solving the above problems is
In the manufacturing process of a stencil reticle used in a charged particle beam exposure apparatus, it is necessary to divide a pattern to be transferred onto a wafer from a pattern to be transferred onto a reticle into two or more reticles. A method for determining presence / absence of a reticle pattern, wherein when a non-exposed portion on a wafer has a portion having a shape in which the exposed portion is surrounded on two sides, the reticle pattern is determined from the lengths L1 and L2 of the boundaries of the two sides. The reticle pattern determining method (claim 3) is characterized in that the dimensional error E for the design pattern is calculated, and when the dimensional error E exceeds the allowable value T, it is determined that division is necessary.

【0022】発明者が、レチクルに与えられる張力によ
り発生するパターン形状の変化についてさらに検討した
結果、ウエハ上での非露光部分中に露光部分に2方を囲
まれた形状を有する部分があるとき、即ち、レチクルに
おいて、穴の開いた部分に2方を囲まれた部分(突出
部)が形成されるときも、その突出部の先端部分で、特
に張力によるパターンの変形が大きいことを見出した。
さらに、変形量が、この2方の境界の長さL1、L2と関
係を有することをも見出した。
As a result of further examination by the inventor of the change in the pattern shape caused by the tension applied to the reticle, when there is a portion of the non-exposed portion on the wafer that has a shape surrounded by two sides in the exposed portion. That is, it has been found that, even when a part (projection part) surrounded by two sides is formed in a holed part of the reticle, the deformation of the pattern due to the tension is particularly large at the tip part of the projection part. .
Further, it was also found that the amount of deformation is related to the lengths L1 and L2 of the two boundaries.

【0023】よって、ウエハに転写すべきパターンの形
状が決定されたとき、ウエハ上での非露光部分中に、露
光部分に2方を囲まれた形状を有する部分があるかどう
かを判断し、このような部分が発見された場合には、こ
の2方の境界の長さL1、L2から、予め求められた手法
によりレチクルパターンの設計パターンに対する寸法誤
差Eを算出し、その値が許容値Tを超える場合に、パタ
ーンを分割する必要があると判断することにより、ウエ
ハ上に形成されるパターンの精度を許容限度内に保つこ
とができる。
Therefore, when the shape of the pattern to be transferred to the wafer is determined, it is determined whether or not the unexposed portion on the wafer has a portion having a shape in which the exposed portion is surrounded on two sides. When such a portion is found, the dimensional error E of the reticle pattern with respect to the design pattern is calculated from the lengths L1 and L2 of the two boundaries by a previously obtained method, and the calculated value is the allowable value T. When it exceeds, it is possible to keep the accuracy of the pattern formed on the wafer within the allowable limit by determining that the pattern needs to be divided.

【0024】なお、言うまでもないことであるが、ウエ
ハ上での非露光部分中に、露光部分に2方を囲まれた形
状を有する部分がある場合でも、パターンをサブフィー
ルドに分割する工程を行った後に、サブフールド内のパ
ターンが露光部分に2方を囲まれた形状でなくなった場
合には、もはやこのパターンを分割する必要は無くな
る。よって、このような場合は、本手段において分割す
る必要はないと判断される。
Needless to say, the step of dividing the pattern into sub-fields is performed even if the non-exposed portion on the wafer has a portion surrounded by two sides of the exposed portion. After that, when the pattern in the sub-field is no longer surrounded by the exposed portion on two sides, it is no longer necessary to divide the pattern. Therefore, in such a case, it is judged that it is not necessary to divide by this means.

【0025】前記課題を解決するための第4の手段は、
前記第3の手段であって、前記誤差寸法Eを、次の
(2)式により算出することを特徴とするレチクルパタ
ーンの決定方法(請求項4)である。ただし、k、k
は予め定められた定数である。 E=k・L1+k・L2 …(2)
A fourth means for solving the above-mentioned problems is as follows.
The third means is a reticle pattern determination method (claim 4), wherein the error dimension E is calculated by the following equation (2). However, k 4 , k
5 is a predetermined constant. E = k 4 · L1 + k 5 · L2 (2)

【0026】前記第1の手段で述べた変形量は、前記境
界の長さL1、L2の他、レチクルの材質、与えるべきテ
ンション、レチクルの寸法、露光縮小倍率、レチクルの
製造プロセスによって定まる。発明者がこれらの条件を
変えて、前記レチクルパターンの設計パターンに対する
寸法誤差Eの関係を有限要素法と回帰分析を用いて解析
したところ、これらの関係は、(2)式のような簡単な
関係式で近似できることを見出した。
The amount of deformation described in the first means is determined by the lengths L1 and L2 of the boundary, the material of the reticle, the tension to be applied, the size of the reticle, the exposure reduction magnification, and the reticle manufacturing process. When the inventor analyzes these relations using the finite element method and the regression analysis by changing these conditions and using the dimensional error E with respect to the design pattern of the reticle pattern, these relations are simple as shown in equation (2). We found that it can be approximated by a relational expression.

【0027】定数k、kは、レチクルの材質、与え
るべきテンション、レチクルの寸法、露光縮小倍率、レ
チクルの製造プロセスによって決定されるもので、これ
らが定まれば、露光転写されるパターンの形状に関係な
く、一定の値として用いることができる。
The constants k 4 and k 5 are determined by the material of the reticle, the tension to be applied, the size of the reticle, the exposure reduction magnification, and the reticle manufacturing process. It can be used as a constant value regardless of the shape.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例
を、図を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0029】図1は、本発明の実施の形態の1例を説明
するためのLSIのパターンを示す図である。図中にお
いて11は荷電粒子線が遮蔽される部分(遮蔽部分とい
う)であり、レチクルでは穴の開いていない部分に対応
する。12は荷電粒子線が遮蔽されない部分(非遮蔽部
分という)であり、レチクルでは穴の開いる部分に対応
する。(なお、遮蔽とは散乱の程度をも考慮したもので
あり、荷電粒子線を吸収するという意味のみでなく、レ
チクルを透過する荷電粒子線を散乱等の何らかの手段に
よりウエハに到達させないと言う意味をも含むものであ
る。)
FIG. 1 is a diagram showing an LSI pattern for explaining an example of the embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a portion where the charged particle beam is shielded (referred to as a shielded portion), which corresponds to a portion where no holes are formed in the reticle. Reference numeral 12 denotes a portion where the charged particle beam is not shielded (referred to as a non-shielded portion) and corresponds to a portion where a hole is formed in the reticle. (In addition, shielding means considering the degree of scattering, and not only means that the charged particle beam is absorbed, but also that the charged particle beam that passes through the reticle does not reach the wafer by some means such as scattering. Is also included.)

【0030】遮蔽部分13は非遮蔽部分12に3方を囲
まれた形状をしており、その先端部の角14(頂点A、
B)において最も大きな寸法誤差が発生する。図2に、
図1のような設計値でレチクルを製造した場合に、実際
に形成される露光パターンの例を破線で示す。実線は図
1に示した設計パターンである。先端部の角14が実際
には角14’に移動し、その間にはEだけの位置誤差
(寸法誤差)が生じる。
The shielded portion 13 has a shape in which the non-shielded portion 12 is surrounded on three sides, and a corner 14 (apex A,
The largest dimensional error occurs in B). In Figure 2,
An example of an exposure pattern that is actually formed when a reticle is manufactured with design values as shown in FIG. 1 is shown by a broken line. The solid line is the design pattern shown in FIG. The corner 14 of the tip actually moves to the corner 14 ', during which a position error (dimension error) of E occurs.

【0031】前述のように、発明者らの解析によれば、
この寸法誤差Eは、図1、図2における遮蔽部分13の
長さL、幅W及びこの部分が接続する辺の長さSから E={(k・L+k・S)+(kW/2)}1/2 …(1) で近似できる。ただし、k、k、kは予め定めら
れた定数で、レチクルの材質、与えるべきテンション、
レチクルの寸法、露光縮小倍率によって決定され、特に
レチクルのヤング率と印加される応力の大きさと相関が
高い。
As described above, according to the analysis by the inventors,
This dimensional error E is E = {(k 1 · L + k 2 · S) 2 + from the length L and width W of the shielded portion 13 and the length S of the side connecting this portion in FIGS. It can be approximated by (k 3 W / 2) 2 } 1/2 (1). However, k 1 , k 2 , and k 3 are predetermined constants, and the material of the reticle, the tension to be applied,
It is determined by the size of the reticle and the exposure reduction ratio, and in particular, it has a high correlation with the Young's modulus of the reticle and the magnitude of the applied stress.

【0032】算出された寸法誤差Eが許容値Tを越える
場合にパターンを分割することにより、出来上がったレ
チクルパターンの寸法誤差が許容限度を下回るようにす
ることができる。分割の方法は様々な方法が既に存在す
るが、突出した遮蔽部分13の角14から水平、垂直に
切断のための補助線を試みに出し、分割後パターンにお
いてレチクル作成に問題となるような微細パターンが発
生しない、もしくは分割後パターンの縦横比が極端とな
らないなどの条件により切断方向を決定する方法が広く
知られているので、これらの公知の方法(例えばUSP5,1
66,888に記載の方法)を用いればよい。
By dividing the pattern when the calculated dimensional error E exceeds the allowable value T, the dimensional error of the completed reticle pattern can be made lower than the allowable limit. Although there are various methods for dividing, an auxiliary line for cutting is tried from the corner 14 of the protruding shielding portion 13 horizontally and vertically, and a fine pattern which causes a problem in reticle production in the pattern after dividing. Since a method of determining the cutting direction under such conditions that a pattern does not occur or the aspect ratio of the pattern after division does not become extreme is widely known, these known methods (for example, USP 5,1
66,888).

【0033】分割されたパターンの例を図3に示す。即
ち、図1に示すパターンで分割が必要とされた場合、こ
れを図3(a)、(b)に示すような2つの相補的なパ
ターンに分割する。図3において、21は遮蔽部分、2
2は非遮蔽部分、23は分割されたパターンで、点線で
示される24が実際に形成されるパターンを示す。
An example of the divided pattern is shown in FIG. That is, when the pattern shown in FIG. 1 requires division, it is divided into two complementary patterns as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). In FIG. 3, reference numeral 21 denotes a shield portion, 2
2 is a non-shielding portion, 23 is a divided pattern, and 24 shown by a dotted line is a pattern that is actually formed.

【0034】図3は、本発明の実施の形態の他の例を説
明するためのLSIのパターンを示す図である。図中に
おいて11は遮蔽部分であり、レチクルでは穴の開いて
いない部分に対応する。12は非遮蔽部分であり、レチ
クルでは穴の開いている部分に対応する。遮蔽部分15
は非遮蔽部分12に2方を囲まれた形状をしており、そ
の先端部の角16(頂点B)において最も大きな寸法誤
差が発生する。
FIG. 3 is a diagram showing an LSI pattern for explaining another example of the embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 11 denotes a shielding portion, which corresponds to a portion where no holes are formed on the reticle. Reference numeral 12 is a non-shielding portion, which corresponds to a portion having a hole in the reticle. Shield part 15
Has a shape surrounded on two sides by the non-shielding portion 12, and the largest dimensional error occurs at the corner 16 (vertex B) of the tip portion thereof.

【0035】図5に、図4のような設計値でレチクルを
製造した場合に、実際に形成される露光パターンの例を
破線で示す。実線は図4に示した設計パターンである。
角16が実際には角16’に移動し、その間にはEだけ
の位置誤差(寸法誤差)が生じる。
In FIG. 5, an example of an exposure pattern actually formed when the reticle is manufactured with the design values as shown in FIG. 4 is shown by a broken line. The solid line is the design pattern shown in FIG.
Corner 16 actually moves to corner 16 ', during which a position error (dimension error) of E occurs.

【0036】前述のように、発明者らの解析によれば、
この寸法誤差Eは、図4、図5における遮蔽部分15の
長さL1、L2から E=k・L1+k・L2 …(2) で近似できる。ただし、k、kは予め定められた定
数で、レチクルの材質、与えるべきテンション、レチク
ルの寸法、露光縮小倍率によって決定され、特にレチク
ルのヤング率と印加される応力の大きさと相関が高い。
As described above, according to the analysis by the inventors,
The dimensional error E is 4, can be approximated by the length L1, L2 from E = k 4 · L1 + k 5 · L2 ... (2) shielding portion 15 in FIG. However, k 4 and k 5 are predetermined constants and are determined by the material of the reticle, the tension to be applied, the size of the reticle, and the exposure reduction ratio, and in particular, the Young's modulus of the reticle and the magnitude of the applied stress are highly correlated. .

【0037】算出された寸法誤差Eが許容値Tを越える
場合にパターンを分割することにより、出来上がったレ
チクルパターンの寸法誤差が許容限度を下回るようにす
ることができる。具体的な分割の手法は、図1〜図3に
示した実施の形態における手法と同一である。
By dividing the pattern when the calculated dimensional error E exceeds the allowable value T, the dimensional error of the completed reticle pattern can be made lower than the allowable limit. The specific division method is the same as the method in the embodiment shown in FIGS.

【0038】分割されたパターンの例を図6に示す。即
ち、図3に示すパターンで分割が必要とされた場合、こ
れを図6(a)、(b)に示すような2つの相補的なパ
ターンに分割する。図6において、31は遮蔽部分、3
2は非遮蔽部分、33は分割されたパターンで、点線で
示される34が実際に形成されるパターンを示す。
An example of the divided pattern is shown in FIG. That is, when the pattern shown in FIG. 3 requires division, it is divided into two complementary patterns as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b). In FIG. 6, 31 is a shielding part, 3
Reference numeral 2 is a non-shielding portion, 33 is a divided pattern, and 34 shown by a dotted line is a pattern to be actually formed.

【0039】図7に、本発明の第1の実施の形態を実施
するためのフローチャートを示す。まず、ステップS1
1において、非遮蔽部分が遮蔽部分に3方を囲まれた形
状があるかどうかを探索する。まず、非遮蔽部分の形状
に凹部がないかどうかを判断する。通常、非遮蔽部分は
縦と横の線を組み合わせた多角形から構成されるが、そ
の多角形が凸な多角形で構成されている場合は、このよ
うな部分は存在しない。
FIG. 7 shows a flowchart for carrying out the first embodiment of the present invention. First, step S1
In 1, a search is made as to whether or not the unshielded portion has a shape in which the shielded portion is surrounded on three sides. First, it is determined whether or not the shape of the non-shielding portion has a recess. Normally, the non-shielding portion is composed of a polygon formed by combining vertical and horizontal lines, but when the polygon is a convex polygon, such a portion does not exist.

【0040】非遮蔽部分の形状の凹部がある場合、その
凹部を構成する頂点が2つであるか1つであるかを判定
する。その凹部を構成する頂点が2つである場合(図1
においては2つの頂点A、Bが凹部を構成している)、
その1つの頂点間を結ぶ辺と、その2つの頂点の他の辺
の3つの辺により、非遮蔽部分が遮蔽部分に3方を囲ま
れた形状となっている。
When there is a recess having the shape of the non-shielding portion, it is determined whether the number of vertices forming the recess is two or one. When the recess has two vertices (Fig. 1
In, two vertices A and B form a recess),
The non-shielding portion is surrounded by the shielding portion on three sides by the side connecting the one vertex and the other side of the two vertices.

【0041】このような形状が見つかったとき、ステッ
プS12において、形状の長さL、幅W及びこれの接続
する辺の長さSを測定する。まず、幅Wは、凹部を構成
する2つの頂点の間隔とする。そして、形状の長さL
は、前記2つの頂点の他の辺の長さ(図1におけるA
D、BCの長さ)とする。2つの辺の長さが異なる場合
はその平均値とする。長さSは、非遮蔽部分に3方を囲
まれた遮蔽部分(図1における長方形ABCD)が接続
する辺(図1におけるFG)の長さとする。
When such a shape is found, in step S12, the length L, the width W, and the length S of the connecting side of the shape are measured. First, the width W is defined as the distance between the two vertices forming the recess. And the length L of the shape
Is the length of the other side of the two vertices (A in FIG. 1).
Length of D and BC). If the two sides have different lengths, take the average value. The length S is the length of the side (FG in FIG. 1) to which the shielded portion (rectangle ABCD in FIG. 1) surrounded on three sides by the non-shielded portion is connected.

【0042】そして、ステップS13において、(1)
式を用いてレチクルの歪みに起因する寸法誤差Eを求
め、ステップS14においてこれが許容値Tを越えてい
るかどうかを判定する。越えている場合は、ステップS
15においてパターンの分割を行う。
Then, in step S13, (1)
The dimensional error E caused by the distortion of the reticle is obtained using the formula, and it is determined in step S14 whether or not this exceeds the allowable value T. If it exceeds, step S
At 15, the pattern is divided.

【0043】図8に、本発明の第2の実施の形態を実施
するためのフローチャートを示す。まず、ステップS2
1において、非遮蔽部分が遮蔽部分に2方を囲まれた形
状があるかどうかを探索する。これは、図7において説
明したのと同じ手法で行い、非遮蔽部分の形状に凹部が
あるかどうかを判断する。凹部があるときは、その凹部
を構成する頂点が1つである場合(図4においては1つ
の頂点Bが凹部を構成している)、その1つの頂点の両
側の辺(図4におけるAB、BC)により、非遮蔽部分
が遮蔽部分に2方を囲まれた形状となっている。
FIG. 8 shows a flowchart for carrying out the second embodiment of the present invention. First, step S2
In 1, a search is made as to whether or not the unshielded portion has a shape in which the shielded portion is surrounded on two sides. This is performed by the same method as described in FIG. 7, and it is determined whether or not there is a recess in the shape of the non-shielding portion. When there is a concave portion and the number of vertices forming the concave portion is one (in FIG. 4, one vertex B constitutes the concave portion), both sides of the one vertex (AB in FIG. 4, BC) has a shape in which the non-shielding portion is surrounded on two sides by the shielding portion.

【0044】このような形状が見つかったとき、ステッ
プS22において、非遮蔽部分が遮蔽部分を囲む2方の
長さL1、L2(図4における辺BC、ABの長さ)を測
定する。
When such a shape is found, the lengths L1 and L2 (lengths of sides BC and AB in FIG. 4) of the two sides where the non-shielding portion surrounds the shielding portion are measured in step S22.

【0045】そして、ステップS23において、(2)
式を用いてレチクルの歪みに起因する寸法誤差Eを求
め、ステップS24においてこれが許容値Tを越えてい
るかどうかを判定する。越えている場合は、ステップS
25においてパターンの分割を行う。
Then, in step S23, (2)
The dimensional error E caused by the distortion of the reticle is obtained using the formula, and it is determined in step S24 whether or not this exceeds the allowable value T. If it exceeds, step S
At 25, the pattern is divided.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ステンシルレチクルの歪みに起因して設計値と実際に製
造された寸法が異なり、転写されるパターンの寸法精度
に問題を起こすパターン部分を発見し、これを複数のレ
チクルに分割したパターンとすることを決定する工程を
含むレチクルパターンの決定方法を提供することができ
るので、露光パターンの形状の精度を高めることがで
き、パターン密度が高い半導体デバイス等を歩留良く製
造することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to find a pattern part that causes a problem in the dimensional accuracy of the transferred pattern due to the difference between the design value and the actually manufactured size due to the distortion of the stencil reticle, and make it a pattern divided into multiple reticles. Since the reticle pattern determining method including the determining step can be provided, the accuracy of the shape of the exposure pattern can be improved and a semiconductor device or the like having a high pattern density can be manufactured with high yield.

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

【図1】本発明の実施の形態の1例を説明するためのL
SIのパターンを示す図である。
FIG. 1 is an L diagram for explaining an example of an embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the pattern of SI.

【図2】図1に示すような設計パターンにより実際に形
成される露光パターンの例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of an exposure pattern actually formed by the design pattern as shown in FIG.

【図3】図1に示すパターンを分割したパターンの例を
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a pattern obtained by dividing the pattern shown in FIG.

【図4】本発明の実施の形態の他の例を説明するための
LSIのパターンを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an LSI pattern for explaining another example of the embodiment of the present invention.

【図5】図4に示すような設計パターンにより実際に形
成される露光パターンの例を示す図である。
5 is a diagram showing an example of an exposure pattern actually formed by the design pattern as shown in FIG.

【図6】図4に示すパターンを分割したパターンの例を
示す図である。
6 is a diagram showing an example of a pattern obtained by dividing the pattern shown in FIG.

【図7】本発明の第1の実施の形態を実施するためのフ
ローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart for implementing the first embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第1の実施の形態を実施するためのフ
ローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart for carrying out the first embodiment of the present invention.

【図9】分割露光の単位を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a unit of divided exposure.

【図10】分割露光転写方式による露光を示す図であ
る。
FIG. 10 is a diagram showing exposure by a divided exposure transfer system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…遮蔽部分、12…非遮蔽部分、13…非遮蔽部分
に3方を囲まれた遮蔽部分、14…先端部の角、14’
…移動した先端部の角、15…非遮蔽部分に2方を囲ま
れた遮蔽部分、16…先端部の角、16’…移動した先
端部の角、21…遮蔽部分、22…非遮蔽部分、23…
分割されたパターン、24…実際に形成されるパター
ン、31…遮蔽部分、32…非遮蔽部分、33…分割さ
れたパターン、34…実際に形成されるパターン
Reference numeral 11 ... Shielding portion, 12 ... Non-shielding portion, 13 ... Shielding portion surrounded by non-shielding portions on three sides, 14 ... Corner of tip, 14 '
… Moved tip corners, 15 ... shielded parts surrounded by two non-shielded parts, 16 ... tip corners, 16 '... moved tip corners, 21 ... shielded parts, 22 ... non-shielded parts , 23 ...
Divided pattern, 24 ... Actually formed pattern, 31 ... Shielded portion, 32 ... Non-shielded portion, 33 ... Divided pattern, 34 ... Actually formed pattern

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 荷電粒子線露光装置に用いられるステン
シルレチクルの製造工程において、ウエハに転写すべき
パターンの形状から、その形状を転写するためにレチク
ルに形成するパターンを、2つ以上のレチクルに分割す
る必要性の有無を決定する方法であって、ウエハ上での
非露光部分中に、露光部分に3方を囲まれた形状を有す
る部分があるとき、この部分の長さL、幅W及びこの部
分が接続する辺の長さSから、レチクルパターンの設計
パターンに対する寸法誤差Eを算出し、これが許容値T
を超える場合に、分割する必要があると判断することを
特徴とするレチクルパターンの決定方法。
1. A process for manufacturing a stencil reticle used in a charged particle beam exposure apparatus, wherein a pattern formed on a reticle for transferring the pattern from a pattern shape to be transferred onto a wafer is formed on two or more reticles. A method for determining whether or not there is a need for division, wherein when a non-exposed portion on a wafer has a portion surrounded by three sides, the length L and width W of this portion are defined. Also, the dimensional error E of the reticle pattern with respect to the design pattern is calculated from the length S of the side to which this portion is connected, and this is the allowable value T.
A method for determining a reticle pattern, which is characterized in that it is determined that division is necessary when the value exceeds.
【請求項2】 請求項1に記載のレチクルパターンの決
定方法であって、前記誤差寸法Eを、次の(1)式によ
り算出することを特徴とするレチクルパターンの決定方
法。ただし、k、k、kは予め定められた定数で
ある。 E={(k・L+k・S)+(kW/2)}1/2 …(1)
2. The reticle pattern determining method according to claim 1, wherein the error dimension E is calculated by the following equation (1). However, k 1 , k 2 and k 3 are predetermined constants. E = {(k 1 · L + k 2 · S) 2 + (k 3 W / 2) 2 } 1/2 (1)
【請求項3】 荷電粒子線露光装置に用いられるステン
シルレチクルの製造工程において、ウエハに転写すべき
パターンの形状から、その形状を転写するためにレチク
ルに形成するパターンを、2つ以上のレチクルに分割す
る必要性の有無を決定する方法であって、ウエハ上での
非露光部分中に露光部分に2方を囲まれた形状を有する
部分があるとき、この2方の境界の長さL1、L2から、
レチクルパターンの設計パターンに対する寸法誤差Eを
算出し、これが許容値Tを超える場合に、分割する必要
があると判断することを特徴とするレチクルパターンの
決定方法。
3. A stencil reticle manufacturing process used in a charged particle beam exposure apparatus, wherein a pattern to be transferred onto a wafer is formed on a reticle in order to transfer the shape from two or more reticles. A method for determining whether or not there is a need for division, wherein when there is a portion of the non-exposed portion on the wafer that has a shape in which the exposed portion is surrounded on two sides, the length L1 of the boundary between the two sides, From L2,
A method for determining a reticle pattern, which comprises calculating a dimensional error E of a reticle pattern with respect to a design pattern, and determining that division is necessary when the dimensional error E exceeds an allowable value T.
【請求項4】 請求項3に記載のレチクルパターンの
決定方法であって、前記誤差寸法Eを、次の(2)式に
より算出することを特徴とするレチクルパターンの決定
方法。ただし、k、kは予め定められた定数であ
る。 E=k・L1+k・L2 …(2)
4. The reticle pattern determining method according to claim 3, wherein the error dimension E is calculated by the following equation (2). However, k 4 and k 5 are predetermined constants. E = k 4 · L1 + k 5 · L2 (2)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010030438A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-18 D2S, Inc. Stencil, stencil design system and method for cell projection particle beam lithography
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