DE19848861B4

DE19848861B4 - Herstellungsprozeß einer Halbleitervorrichtung durch Elektronenstrahllithographie

Info

Publication number: DE19848861B4
Application number: DE19848861A
Authority: DE
Inventors: Hiromi Kawasaki Hoshino
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Semiconductor Ltd
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2007-05-10
Anticipated expiration: 2018-10-24
Also published as: DE19848861A1; JP4268233B2; KR19990071423A; JPH11243045A; US6225025B1; KR100365347B1

Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung eines Elektronenstrahlbelichtungsprozesses, welcher Elektronenstrahlbelichtungsprozeß folgende Schritte umfaßt:
Erzeugen von Belichtungsdaten mit den folgenden Schritten:
Erzeugen einer Bibliothek von Belichtungsdaten für eine Vielzahl von Belichtungsdatenelementen, welche die Belichtungsdaten ausmachen, durch das Spezifizieren von Variablen, die den Belichtungsprozeß definieren, welche Bibliothek eine hierarchische Struktur der Belichtungsdatenelemente darstellt;
Erzeugen von Belichtungsmustern, unter Einsatz einer graphischen Benutzeroberfläche, gemäß der hierarchischen Struktur der Belichtungsdatenelemente; und
Erzeugen der Belichtungsdaten auf der Basis der Belichtungsmuster;
Bilden eines Elektronenstrahls durch eine Strahlenquelle;
Formen des Elektronenstrahls gemäß den Belichtungsdaten durch eine Blockmaske; und
Fokussieren des geformten Elektronenstrahls auf ein Objekt gemäß den Belichtungsdaten.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen die Herstellung von Halbleitervorrichtungen, und im besonderen eine Elektronenstrahllithographie, die zum Herstellen von ultrafeinen Halbleitervorrichtungen verwendet wird. Im besonderen betrifft die vorliegende Erfindung die Bildung und Darstellung von Belichtungsdaten, die in einem Elektronenstrahlbelichtungssystem verwendet werden, wenn ultrafeine Halbleitervorrichtungen hergestellt werden. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung den Herstellungsprozeß einer Belichtungsmaske.
Ein optischer Lithographieprozeß, bei dem zahlreiche Halbleitermuster gleichzeitig belichtet werden, während eine einzelne Maske verwendet wird, ist ein effektiver Belichtungsprozeß von Halbleitervorrichtungen und ist bei der Produktion von verschiedenen Halbleitervorrichtungen und integrierten Schaltungen umfassend eingesetzt worden.
Jedoch hat der zunehmende Wunsch nach Vorrichtungsminiaturisierung zu solch einer Situation geführt, bei der ein Halbleitermuster mit einer Größe zu belichten ist, die mit einer Wellenlänge der optischen Strahlung vergleichbar ist, die zur Belichtung verwendet wird. Um sich mit solch einem starken Wunsch nach Vorrichtungsminiaturisierung auseinanderzusetzen, sind verschiedene Superauflösungstechniken, welche die Technik von Phasenverschiebungsmasken, eine abgewandelte optische Beleuchtung oder eine Verwendung von Strahlung mit Wellenlängen im fernen Ultraviolett umfassen, vorgeschlagen worden. Jedoch erreicht solch eine Maßnahme einer Superauflösungstechnik jetzt ihre Grenze, und das Problem des Belichtens eines großen Bereiches durch einen einzelnen Belichtungsblitz nimmt drastisch zu. Im Zusammenhang damit geht der Belichtungsdurchsatz stark zurück. Zum Beispiel wird beim Belichten von 256-Mbit-DRAMs der tatsächliche Belichtungsdurchsatz auf etwa 30 Wafers pro Stunde geschätzt.
Die Technik der Elektronenstrahllithographie ist ein Prozeß, der das obige Problem der Auflösung und des Durchsatzes überwinden soll. Bei einem Elektronenstrahlbelichtungsprozeß, bei dem die Belichtung durch einen fein fokussierten Elektronenstrahl erfolgt, ist es möglich, extrem feine Muster, die kleiner als 0,1 μm sind, auf einem Halbleiterwafer zu belichten. Somit ist ein Elektronenstrahlbelichtungsprozeß zum Herstellen einer begrenzten Menge an Prototyphalbleitervorrichtungen mit mehreren verschiedenen Konstruktionen eingesetzt worden. Für solch einen Zweck ist ein direkter Elektronenstrahlbelichtungsprozeß vorteilhaft, bei dem keine Belichtungsmaske verwendet wird.
Daher wird der Elektronenstrahlbelichtungsprozeß zur Zeit auf verschiedenen Gebieten der Halbleiterindustrie eingesetzt, angefangen von der LSI-Entwicklung bis hin zur Herstellung von Belichtungsmasken. Andererseits ist auf Grund der Natur des direkten Elektronenstrahlbelichtungsprozesses zum konsekutiven Belichten eines Musters durch einen einzelnen fokussierten Elektronenstrahl der Einsatz solch eines direkten Elektronenstrahlbelichtungsprozesses nicht zur Massenproduktion von Halbleitervorrichtungen geeignet. Der Belichtungsdurchsatz wird weiter verschlechtert, wenn die Querschnittsform des Elektronenstrahls durch einen Prozeß mit variabler Strahlform verändert wird, bei dem der Elektronenstrahl in bezug auf eine Aperturmaske für die variable Strahlform versetzt wird.

1A und 1B zeigen ein Beispiel für solch ein Formen eines variablen Strahls aus einem Elektronenstrahl.

Unter Bezugnahme auf 1A tritt ein Elektronenstrahl BM1, der durch eine erste Maske M1 geformt ist, um einen großen rechteckigen Querschnitt zu haben, durch eine zweite Maske M2 hindurch, um einen Elektronenstrahl BM2 zu bilden, der einen kleineren rechteckigen Querschnitt hat. Die Größe des Elektronenstrahls BM2 wird verändert, indem die optische Achse des Elektronenstrahls BM1 in bezug auf die Maske M2 geändert wird. Unter Verwendung des Elektronenstrahls BM2 ist es daher möglich, verschiedene Muster zu belichten, die ein dreieckiges Muster enthalten, wie in 1B gezeigt, woran zu erkennen ist, daß der schräge Rand des dreieckigen Musters durch eine Anzahl von Schritten verkörpert wird. Es sei erwähnt, daß die Belichtung des dreieckigen Musters erfolgt, indem eine Anzahl von Blitzen ausgeführt wird, die jeweils ein kleines Rechteck durch den Elektronenstrahl BM2 belichten. Somit hat solch ein Prozeß der variablen Strahlform den Nachteil, daß zum Belichten eines gewünschten Musters viel Zeit erforderlich ist. Zum Beispiel werden pro Stunde nur ein oder zwei Wafers belichtet.

Inzwischen existiert ein Vorschlag für einen sogenannten Blockbelichtungsprozeß, bei dem verschiedene Muster auf einem Wafer belichtet werden, indem der Elektronenstrahl gemäß dem gewünschten Muster geformt wird.

2 zeigt das Prinzip des Blockbelichtungsprozesses.

Unter Bezugnahme auf 2 ist ersichtlich, daß die zweite Maske M2, die im folgenden als Blockmaske bezeichnet wird, eine Anzahl von Aperturen P oder Pa von verschiedenen Formen zum Formen des Elektronenstrahls BM1 enthält. Da der durch die Blockmaske M2 so geformte Elektronenstrahl BM2 eine Querschnittsform hat, die der Form der Apertur entspricht, die durch den Elektronenstrahl BM1 getroffen wird, ist es möglich, den Wafer mit der Form der selektierten Apertur zu belichten, indem der Elektronenstrahl BM1 so gerichtet wird, daß der Elektronenstrahl BM1 auf die gewünschte Apertur P trifft, und der geformte Elektronenstrahl BM2 mit einer Verkleinerung auf den Halbleiterwafer fokussiert wird. Zum Beispiel ist es möglich, ein dreieckiges Muster oder Querschnittsmuster auf dem Halbleiterwafer durch einen einzelnen Blitz zu belichten. Somit ist der Blockbelichtungsprozeß von 2 zur Massenproduktion von Halbleitervorrichtungen geeignet. Zum Beispiel kann beim Herstellen von 256-Mbit-DRAMs ein Durchsatz von 20 Wafers oder mehr pro Stunde erreicht werden.

Bei dem Blockbelichtungsprozeß von 2 ist es dennoch erforderlich, eine Strahlformmaske vorzusehen, die die Masken M1 und M2 enthält. Im besonderen ergibt sich bei der Blockmaske M2 das Problem, daß dann, während die Belichtung von Streifenmustern, die in 3B gezeigt sind, unter Verwendung der Blockmaske von 3A erfolgreich ausgeführt wird, auf der eine Anzahl von Streifenmustern gebildet ist, die Belichtung eines ringförmigen Musters, das einen isolierten Punkt enthält, wie etwa jenes, das in 3D gezeigt ist, nicht möglich ist, da die entsprechende Blockmaske, die in 3C gezeigt ist, in der Praxis nicht gebildet werden kann. Es sei erwähnt, daß dem zentralen Punkt der Blockmaske von 3C, der dem isolierten Punkt von 3D entspricht, ein mechanischer Halt fehlt und nicht beibehalten werden kann. Als Resultat wird das Muster, das auf dem Halbleiterwafer tatsächlich belichtet wird, ein völlig flaches Belichtungsmuster, wie es in 3E gezeigt wird.

Zusätzlich zu der obigen Schwierigkeit beim Herstellen einer Blockmaske ist bei dem Blockbelichtungsprozeß von 2 eine weitere Schwierigkeit zu verzeichnen, die mit der Tatsache im Zusammenhang steht, daß der geformte Elektronenstrahl BM2 um ein Zig- oder Hundertfaches verkleinert wird, daß nämlich die Elektronen in dem geformten Elektronenstrahl BM2 dazu neigen, auf Grund der Coulombschen Abstoßung, die bei den Elektronen als Resultat des scharfen Fokussierens des Elektronenstrahls für die Verkleinerung auftritt, einander abzustoßen. Wenn bei den Elektronen in dem Elektronenstrahl BM2 solch eine Coulombsche Abstoßung auftritt, wird die Auflösung des belichteten Musters unvermeidlich verschlechtert.

Damit der Blockbelichtungsprozeß die Belichtung mit dem erwarteten hohen Durchsatz vorsieht, ist es notwendig, daß die Blockmaske M2 häufig verwendete Belichtungsmuster enthält. Da die Anzahl der Belichtungsmuster, die auf der Blockmaske M2 gebildet werden kann, hinsichtlich der begrenzten Größe der Blockmaske M2 begrenzt ist, ist es wichtig zu gewährleisten, daß die Belichtungsmuster auf der Blockmaske die Muster sind, die am häufigsten verwendet werden. Anderenfalls muß die Blockmaske M2 häufig ausgetauscht werden, während solch ein Austausch der Blockmaske den Belichtungsdurchsatz wesentlich verschlechtert. Jedoch ist solch eine Extraktion der häufig verwendeten Muster aus einer riesigen Anzahl von möglichen Belichtungsmustern für das Bedienpersonal schwierig.

Bei dem tatsächlichen Blockbelichtungsprozeß, der durch eine Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung erfolgt, wird es praktiziert, ein Bewertungsmuster auf der Blockmaske M2 zur Bewertung des Belichtungsmusters herzustellen, das auf dem Halbleiterwafer durch das Bewertungsmuster belichtet wird. Das Bewertungsmuster wird dabei zur verschiedenen Einstellung der Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung verwendet, einschließlich zum übergangslosen Verbinden eines Blockbelichtungsmusters und eines Belichtungsmusters mit variablem Strahl, der Kompensation einer Veränderung eines belichteten Musters, die durch die Blockmaske oder durch den Halbleiterwafer verursacht wurde, und dergleichen. Jedoch ist es schwierig gewesen, solch eine Einstellung der Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung manuell auszuführen, da solch eine manuelle Einstellung der Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung enorm viel Zeit erfordert, was unvermeidlich zu einer Verzögerung bei der Einrichtung des Belichtungsprozesses führt.

Zusätzlich leidet der herkömmliche Blockbelichtungsprozeß unter dem Problem des Proximity-Effektes. Wenn ein Proximity-Effekt verursacht wird, werden die Elektronen, die auf dem Halbleiterwafer fokussiert werden, durch das Resist, das den Halbleiterwafer bedeckt, oder den Halbleiterwafer selbst zurückgestreut, und das belichtete Muster wird verzerrt. Um solch eine Verzerrung zu kompensieren, ist es notwendig, die Belichtungsdosis in Abhängigkeit von dem belichteten Muster zu verändern. Andererseits reicht bei dem Blockbelichtungsprozeß solch eine alleinige Veränderung der Belichtungsdosis in Abhängigkeit von dem belichteten Muster nicht aus, da der Grad der Rückstreuung der Elektronen nicht nur durch die Einstrahlungsdosis beeinflußt wird, sondern auch durch die benachbarten Belichtungsmuster.

Ferner sei erwähnt, daß die Menge der Belichtungsdaten, die zu verarbeiten ist, wenn ein LSI-Muster auf einem Halbleiterwafer unter Verwendung einer Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung belichtet wird, enorm ist. Daher sind mehrere Tage erforderlich gewesen, um die Belichtungsdaten vor der Durchführung des tatsächlichen Belichtungsprozesses zu verarbeiten, wobei solch eine lange Verarbeitungszeit der Belichtungsdaten den Produktionsdurchsatz der Halbleitervorrichtungen verringert.

Es ist nicht möglich festzustellen, welches Muster auf dem Halbleiterwafer durch den Blockbelichtungsprozeß belichtet worden ist und welches Muster auf demselben Halbleiterwafer durch den Belichtungsprozeß mit variablem Strahl belichtet worden ist. Somit ist es nötig gewesen, die Blockmaske zu testen, indem zuerst die Blockmaske gebildet wird, und dann ein Belichtungsprozeß ausgeführt wird, wobei die so gebildete Blockmaske verwendet wird. Solch ein Bewertungsprozeß ist jedoch teuer und erfordert Zeit.

Die Druckschrift JP 09-097 759 A offenbart ein Verfahren zum Einteilen eines Musters in einer Projektionsvorrichtung für geladene Teilchen, bei dem eine Vielzahl von Blöcken, in welche ein auf ein Substrat zu projizierendes Muster eingeteilt ist, in einer Vielzahl von Regionen auf einer Maske gebildet wird, wobei die Vielzahl von Regionen der Maske-aufeinander folgend mit einem geladenen Teilchenstrahl belichtet wird, so dass die Blöcke aufeinander folgend auf das Substrat projiziert werden. Als Ergebnis wird das projizierte Muster auf dem Substrat gebildet. In dem Verfahren erfolgt die Einteilung des zu projizierenden Musters in die Vielzahl von Blöcken mit Hilfe von Trennlinien. Die Trennlinien weisen hierbei beispielsweise einen zickzackförmigen Verlauf auf.

Aus der Druckschrift JP 04-225 216 A ist ein Verfahren zur Übertragung von Belichtungsdaten bekannt. In diesem Verfahren werden aus einer Datei Gruppenmuster ausgelesen, und aus einer anderen Datei werden entsprechende Belichtungsdaten extrahiert.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist es eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung vorzusehen, bei dem die obigen Probleme eliminiert sind.

Ein anderes und spezifischeres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung vorzusehen, bei dem die Belichtungsdaten in kurzer Zeit effektiv gebildet werden.

Diese Ziele werden durch ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung eines Elektronenstrahlbelichtungsprozesses gelöst, bei dem der Elektronenstrahlbelichtungsprozeß folgende Schritte umfaßt:
Erzeugen einer Bibliothek von Belichtungsdaten für eine Vielzahl von Belichtungsdatenelementen, welche die Belich tungsdaten ausmachen, durch das Spezifizieren von Variablen, die den Belichtungsprozeß definieren, welche Bibliothek eine hierarchische Struktur der Belichtungsdatenelemente darstellt;
Erzeugen von Belichtungsmustern, unter Einsatz einer graphischen Benutzeroberfläche, gemäß der hierarchischen Struktur der Belichtungsdatenelemente; und
Erzeugen der Belichtungsdaten auf der Basis der Belichtungsmuster;
Bilden eines Elektronenstrahls durch eine Strahlenquelle;
Formen des Elektronenstrahls gemäß den Belichtungsdaten durch eine Blockmaske; und
Fokussieren des geformten Elektronenstrahls auf ein Objekt gemäß den Belichtungsdaten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Belichtungsdaten in der Form eines Belichtungsmusters gebildet. Der Prozeß der Erzeugung von Belichtungsmustern wird unter Verwendung eines Mustererzeugungswerkzeuges wie etwa CAD wesentlich erleichtert.

Die obigen Ziele werden ferner durch ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung gelöst, das die folgenden Schritte umfaßt:
Erzeugen von Belichtungsdaten aus Konstruktionsdaten, welcher Schritt zum Erzeugen der Belichtungsdaten die folgenden Schritte umfaßt:
Durchführen einer Analyse einer hierarchischen Struktur der Konstruktionsdaten, welche Analyse der hierarchischen Struktur den Schritt zum Extrahieren von Blöcken aus den Konstruktionsdaten enthält, wobei jeder der Blöcke eine Mustergruppe darstellt;
Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern aus den extrahierten Blöcken; und
Erzeugen der Belichtungsdaten für jedes der extrahierten Belichtungsmuster;
Bilden eines Elektronenstrahls durch eine Strahlenquelle;
Formen des Elektronenstrahls gemäß den Belichtungsdaten durch eine Blockmaske; und
Fokussieren des geformten Elektronenstrahls auf ein Objekt gemäß den Belichtungsdaten.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Effektivität des Erzeugens der Belichtungsdaten wesentlich verbessert, indem die Effektivität der Extraktion von Belichtungsmustern verbessert wird.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält der Schritt zum Erzeugen der Belichtungsdaten den Schritt zum Bilden eines Aperturmusters in jedem der Belichtungsmuster in Form einer Gruppe von winzigen Aperturelementen, so daß jedes der winzigen Aperturelemente durch einen Grenzteil definiert ist, der mit jedem anderen winzigen Aperturelement und ferner mit einem Körper der Blockmaske verbunden ist.

Hierdurch kann ein optisch nicht hindurchdringendes Unterbrechungsmuster auf einer Strahlformungsmaske selbst in solch einem Fall erfolgreich gebildet werden, wenn das Unterbrechungsmuster von einem ringförmigen Aperturmuster umgeben ist.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt der Schritt zum Erzeugen der Belichtungsdaten die folgenden weiteren Schritte:
Bewerten eines Verzerrungseffektes des Belichtungsmusters, der durch einen Elektronenstrahl verursacht wird, der ein benachbartes Belichtungsmuster belichtet; und
Abwandeln der Belichtungsdaten, um die Verzerrung zu kompensieren.

Hierdurch wird der Verzerrungseffekt bei dem belichteten Muster, der durch die Streuung des Elektronen strahls verursacht wird, der ein benachbartes Muster belichtet, selbst in solch einem Fall effektiv kompensiert, wenn dichte Muster belichtet werden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren folgenden Schritt:
Abwandeln einer Darstellung des Belichtungsmusters an einer Anzeigevorrichtung gemäß einem verwendeten Belichtungsprozeß.

Hierdurch wird es möglich, ein Belichtungsmuster, das gemäß einem spezifischen Belichtungsprozeß belichtet wurde, wie etwa durch einen Belichtungsprozeß mit variablem Strahl, von einem Belichtungsmuster zu unterscheiden, das durch einen Blockbelichtungsprozeß belichtet wurde.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren folgenden Schritt:
Abwandeln einer Darstellung des Belichtungsmusters an einer Anzeigevorrichtung gemäß jeder Belichtungseinheit. Hierdurch wird es möglich, die Gesamtanordnung der Belichtungseinheiten auf einen Blick zu erkennen.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren folgende Schritte:
Berechnen eines Belichtungsdurchsatzes aus den Belichtungsdaten; und
Anzeigen des Durchsatzes an einer Anzeigevorrichtung.

Hierdurch wird es möglich, den erwarteten Durchsatz der Belichtung sofort zu erkennen. Dadurch erfolgt ohne weiteres eine Optimierung des Belichtungsdurchsatzes, indem die Belichtungsdaten abgewandelt werden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt das Verfahren folgende Schritte:
Simulieren eines Belichtungsmusters, das den Belichtungsdaten entspricht, unter einer gegebenen Belichtungsbedingung; und
Anzeigen des Belichtungsmusters, das gemäß den Belichtungsdaten simuliert wurde, an einer Anzeigevorrichtung.

Hierdurch wird es möglich, das Belichtungsmuster, das auf einem Halbleiterwafer zu belichten ist, intuitiv zu erkennen.

Andere Ziele und weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden eingehenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1A und 1B sind Diagramme, die einen herkömmlichen Belichtungsprozeß mit variablem Strahl zeigen;

2 ist ein Diagramm, das einen herkömmlichen Blockbelichtungsprozeß zeigt;

3A-3E sind Diagramme, die ein Problem bei dem herkömmlichen Blockbelichtungsprozeß erläutern;

4 ist ein Blockdiagramm, das eine grundlegende Konstruktion eines Elektronenstrahlbelichtungssystems der vorliegenden Erfindung zeigt;

5 ist ein Funktionsblockdiagramm des Elektronenstrahlbelichtungssystems der vorliegenden Erfindung;

6 ist ein Flußdiagramm, das einen Prozeß zum Bilden eines Bewertungsbelichtungsmusters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

7 ist ein Diagramm, das einen Datenfluß zum Bilden der Bewertungsbelichtungsdaten gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;

8 ist ein Diagramm, das eine Bibliotheksstruktur der Bewertungsbelichtungsdaten gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;

9A-9B sind Diagramme, die die Konstruktion der Bewertungsmusterdaten zeigen, die bei der Bildung des Bewertungsbelichtungsmusters gemäß der ersten Ausführungsform verwendet werden;

10 ist ein Flußdiagramm, das die Bildung von Belichtungsdaten gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

11 ist ein Flußdiagramm, das einen Optimierungsprozeß von Konstruktionsdaten gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;

12 ist ein Flußdiagramm, das eine hierarchische Analyse und Optimierung von hierarchischen Daten gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;

13 ist ein Flußdiagramm, das eine Bildung von Belichtungsdaten gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt;

14 ist ein Flußdiagramm, das eine Blockmusterextraktion gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der extrahierten Zone der dritten Ausführungsform zeigt;

16 ist ein Diagramm, das eine Zonenextraktion zeigt, die bei der dritten Ausführungsform vorgenommen wird;

17 ist ein weiteres Diagramm, das die Zonenextraktion bei der dritten Ausführungsform zeigt;

18 ist ein weiteres Diagramm, das die Zonenextraktion bei der dritten Ausführungsform zeigt;

19 ist ein weiteres Diagramm, das die Zonenextraktion bei der dritten Ausführungsform zeigt;

20A-20D sind weitere Diagramme, die die Zonenextraktion bei der dritten Ausführungsform zeigen;

21 ist ein Flußdiagramm, das eine Bedingungsextraktion gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

22 ist ein Flußdiagramm, das einen Prozeß zum Eliminieren eines Herausfallens eines Musters gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

23A-23D sind Diagramme, die den Prozeß der Eliminierung eines Herausfallens eines Musters der fünften Ausführungsform zeigen;

24A-24F sind Diagramme, die einen Prozeß zum Identifizieren eines herausgefallenen Musters gemäß der fünften Ausführungsform zeigen;

25A-25I sind Diagramme, die den Prozeß der Eliminierung eines Herausfallens eines Musters der fünften Ausführungsform zeigen;

26 ist ein Flußdiagramm, das einen Proximity-Kompensationsprozeß gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

27A-27C sind Diagramme, die den Prozeß der Proximity-Effekt-Kompensation der sechsten Ausführungsform zeigen;

28A-28E sind weitere Diagramme, die den Prozeß der Proximity-Effekt-Kompensation der sechsten Ausführungsform zeigen;

29A-29C sind weitere Diagramme, die den Prozeß der Proximity-Effekt-Kompensation der sechsten Ausführungsform zeigen;

30A-30B sind weitere Diagramme, die den Prozeß der Proximity-Effekt-Kompensation der sechsten Ausführungsform zeigen;

31 ist ein weiteres Diagramm, das den Prozeß der Proximity-Effekt-Kompensation der sechsten Ausführungsform zeigt;

32A-32C sind Diagramme, die eine Bildung eines Teilblockmusters zur Proximity-Effekt-Kompensation gemäß der sechsten Ausführungsform zeigen;

33A und 33B sind weitere Diagramme, die den Prozeß der Proximity-Effekt-Kompensation der sechsten Ausführungsform zeigen;

34 ist ein Flußdiagramm, das die Belichtungsdatenanalyse gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

35 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Musterinformationen innerhalb eines Blocks der siebten Ausführungsform zeigt;

36 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Darstellung von Blockmusterinformationen in der siebten Ausführungsform zeigt;

37 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Darstellung einer Blitzanzahlanalyse zeigt, die in der siebten Ausführungsform ausgeführt wird;

38 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Darstellung der Blitzanzahlanalyse für jeden Block zeigt, die in der siebten Ausführungsform ausgeführt wird;

39 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Blitztakthistogramm der siebten Ausführungsform zeigt;

40 ist ein Flußdiagramm, das eine Belichtungsdatendarstellung gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

41 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Darstellung der Blockmuster zeigt, die bei der achten Ausführungsform erreicht wurde;

42 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für die Darstellung des Blockmusters in der achten Ausführungsform zeigt;

43 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für die Darstellung des Blockmusters in der achten Ausführungsform zeigt;

44 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für die Darstellung des Blockmusters in der achten Ausführungsform zeigt;

45 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für die Darstellung des Blockmusters in der achten Ausführungsform zeigt;

46 ist ein Flußdiagramm, das einen Simulationsprozeß gemäß einer neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

47A-47C sind Diagramme, die ein Beispiel für die Darstellung des Belichtungsmusters zeigen, die durch die Simulation der neunten Ausführungsform erhalten wird;

48 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Darstellung des Belichtungsmusters zeigt, die durch die Simulation der neunten Ausführungsform erhalten wird;

49 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für die Darstellung des Belichtungsmusters zeigt, die durch die Simulation der neunten Ausführungsform erhalten wird;

50 ist ein Blockdiagramm, das die Konstruktion eines Computersystems zeigt, das zur Parallelverarbeitung gemäß einer zehnten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

51 ist ein Diagramm, das die Netzwerkkonstruktion des Parallelverarbeitungscomputersystems der zehnten Ausführungsform zeigt.

EINGEHENDE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
[ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM]
4 zeigt die Konstruktion einer Belichtungsdatenbildungseinheit 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 4 enthält die Belichtungsdatenbildungseinheit 1 eine Tastatur 2, die zur Befehls- oder Dateneingabe verwendet wird, eine Anzeigevorrichtung 3, die zum Anzeigen von verschiedenen Daten verwendet wird, einen Prozessor (CPU) 4, der zum Verarbeiten von Daten verwendet wird, eine Konstruktionsdatendatei 5, die zum Ordnen von Konstruktionsdaten verwendet wird, eine Datei für optimierte Daten 6, die zum Ordnen von optimierten Daten verwendet wird, eine Belichtungsdatendatei 7, die zum Ordnen von Belichtungsdaten verwendet wird, einen Konstruktionsdatenoptimierungseditor 8, der zum Editieren der optimierten Konstruktionsdaten, die dem belichteten Muster entsprechen, auf der Basis der Konstruktionsdaten verwendet wird, die in der Konstruktionsdatendatei 5 geordnet sind, einen Belichtungsdatenbildungseditor 9, der zum Bilden der Belichtungsdaten auf der Basis der optimierten Daten verwendet wird, die durch den Konstruktionsdatenoptimierungseditor 8 optimiert wurden und in der Datei für optimierte Daten 6 geordnet wurden, und einen Belichtungsdatenanalyseeditor 10, der zum Analysieren der Belichtungsdaten verwendet wird, die durch den Belichtungsdatenbildungseditor 9 gebildet wurden und in der Belichtungsdatendatei 7 gespeichert wurden.
Die Belichtungsdaten, die so durch die Belichtungsdatenbildungseinheit 1 gebildet wurden und in der Belichtungsdatendatei 7 gespeichert wurden, werden in einer Elektronenstrahlbelichtungseinheit 100 zum Belichten eines Halbleiterwafers verwendet.
5 zeigt das Funktionsblockdiagramm der Belichtungsdatenbildungseinheit 1 von 4.
Unter Bezugnahme auf 5 führt die Belichtungsdatenbildungseinheit 1 im allgemeinen zwei Funktionen aus, wobei die eine eine Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 ist und die andere eine Belichtungsdatenverifizierungsfunktion 12 ist.
Genauer gesagt, bei der Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 werden Bewertungsbelichtungsdaten gebildet, die zur Bewertung verwendet werden. Ferner werden bei der Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 Belichtungsdaten auf der Basis der Konstruktionsdaten gebildet, die in der Konstruktionsdatendatei 5 geordnet sind. Die Belichtungsdatenverifizierungsfunktion 12 wird andererseits verwendet, um die Belichtungsdaten zu analysieren, indem eine Simulation an den Belichtungsdaten ausgeführt wird, die durch die Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 gebildet wurden. Dabei werden die Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 und die Belichtungsdatenverifizierungsfunktion 12 unter Verwendung einer Parallelverarbeitungsfunktion 13, bei der eine verteilte Verarbeitung ausgeführt wird, parallel verarbeitet.
Es sei erwähnt, daß die Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 eine Bewertungsbelichtungsdatenbildungsfunktion 14 enthält, die zum Bilden der Bewertungsbelichtungsdaten verwendet wird, eine Konstruktionsdatenanalysefunktion 15, die zum Analysieren von Konstruktionsdaten verwendet wird, die in der Konstruktionsdatendatei 5 gespeichert sind, eine Konstruktionsdatenoptimierungsfunktion 16, die zum Optimieren der Konstruktionsdaten verwendet wird, so daß die Konstruktionsdaten für die Bildung der Belichtungsdaten auf der Basis des Resultats der Konstruktionsdatenanalysefunktion 15 geeignet sind, eine Blockextraktionsfunktion 17, die zum Extrahieren von Blöcken verwendet wird, die aus den Belichtungsdaten herausgetrennt werden, eine automatische Umschaltfunktion 18 des Blockextraktionsmodus zum Umschalten des Extraktionsmodus der Blockextraktionsfunktion 17, und eine Blockoptimierungsfunktion 19, die zum Optimieren des Blocks verwendet wird, der durch die Blockextraktionsfunktion extrahiert wurde, so daß der extrahierte Block zur Bildung der Belichtungsdaten optimiert wird.
Andererseits enthält die Belichtungsdatenverifizierungsfunktion 12 eine Musterdatenanzeigefunktion 20, die zum Anzeigen von Musterdaten verwendet wird, eine Belichtungsdatenanalyseeinheit 21, die zum Ausführen einer Analyse der Belichtungsdaten verwendet wird, die durch die Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 gebildet wurden, eine Belichtungsdurchsatzberechnungsfunktion 22, die zum Berechnen des Durchsatzes der Belichtungsdaten verwendet wird, die durch die Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 gebildet wurden, und eine Belichtungssimulationsfunktion 23, die zum Ausführen einer Belichtungssimulation auf der Basis der Belichtungsdaten verwendet wird, die durch die Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 gebildet wurden.
Im folgenden wird die Bewertungsbelichtungsdatenbildungsfunktion 14 beschrieben.
6 zeigt ein Flußdiagramm der Bewertungsdatenbildungsfunktion, während 7 den Datenfluß bei der Bewertungsdatenbildungsfunktion zeigt, wenn Bewertungsbelichtungsdaten gebildet werden.
Unter Bezugnahme auf 6 enthält die Bewertungsbelichtungsdatenbildungsfunktion 14 im allgemeinen einen Bibliotheksbildungsschritt S1-1, einen Musterbildungsschritt S1-2 und einen Belichtungsdatenausgabeschritt S1-3, wobei der Bibliotheksbildungsschritt S1-1 eine Bibliothek 24, die in 7 gezeigt ist, auf der Basis von verschiedenen Bedingungen bildet, die zur Belichtungsdatenbildung erforderlich sind, wie etwa die Strahlgrößeveränderung, die Belichtungsscansequenz, die maximale Strahlgröße, die Anzahl der Blöcke und dergleichen. Die so gebildete Bibliothek 24 wird bei den nächsten Schritt S1-2 verwendet. Es sei erwähnt, daß die so gebildete Bibliothek 24 eine hierarchische Struktur hat, die zur Bildung von hochkomprimierten Belichtungsdaten geeignet ist. Es sei erwähnt, daß die Daten, die durch den Bibliotheksbildungsschritt S1-1 so gebildet werden, nicht die Musterdaten selbst sind, sondern eine Art Rahmendaten, die die hierarchische Struktur kennzeichnen, die einer spezifizierten Bedingung und einer Datengröße von jeweiligen hierarchischen Stufen entspricht.
8 zeigt die Konstruktion der Bibliothek 24 der Bewertungsbelichtungsdaten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während 7 die Bewertungsmusterdaten zeigt, die durch die Bewertungsbelichtungsdatenbildungsfunktion 11 der vorliegenden Ausführungsform gebildet werden.
Unter Bezugnahme auf 8 hat die Bibliotheksdatenbank in der Bibliothek 24 eine hierarchische Dateistruktur, die eine obere Hierarchie T enthält, und eine Waferbelichtungsdatenhierarchie W und eine Blockmaskenbildungshierarchie M sind auf einer unteren hierarchischen Stufe der oberen Hierarchie T vorgesehen. Es sei erwähnt, daß die Waferbelichtungsdatenhierarchie W auf weiteren unteren hierarchischen Stufen erste und zweite Ablenkungshierarchien F bzw. S in Entsprechung zu zwei Elektronenstrahlablenkungssystemen enthält, die in der Elektronenstrahlbelichtungseinheit 100 verwendet werden. Die ersten und zweiten hierarchischen Ablenkungsstufen F und S enthalten Ablenkungsdaten f1- fn bzw. s1-sn. Ferner ist noch eine untere hierarchische Stufe P unter der hierarchischen Stufe der Ablenkungsdaten f1-fn oder s1-sn für die Muster vorgesehen, die unter den jeweiligen Ablenkungszuständen zu belichten sind, wobei die hierarchische Stufe P Musterdaten enthält, die Blitzformdaten p umfassen, welche die Größe und Form eines Blitzes oder von Blockmusterdaten b1-bn spezifizieren.
Unter Verwendung der Blitzformdaten p ist es möglich, ein rechteckiges Muster oder ein dreieckiges Muster zu definieren, das bei dem Belichtungsprozeß mit variablem Strahl verwendet wird. Unter Verwendung der Blockmusterdaten b ist es möglich, das Muster zu definieren, das durch den Blockbelichtungsprozeß belichtet wird.
9A und 9B zeigen ein Beispiel der Bewertungsbelichtungsdaten, die der hierarchischen Struktur von 8 entsprechen, wobei 9A die Waferdaten W zeigt, während 9B die Maskendaten M zeigt. Die Waferdaten W von 9A enthalten die Ablenkungsdaten f1-fn und die Ablenkungsdaten s1-sn, während die Maskendaten M von 9B die Ablenkungsdaten b1-bn enthalten.
Unter Bezugnahme nun auf den Datenfluß von 7 wird der Schritt S1-2 der Musterbildung so ausgeführt, daß die Bibliotheksdatei 24, die bei Schritt S1-1 erhalten wird, einem Musterbildungsprozeß 25 zugeführt wird, und Bewertungsdaten D1 werden auf einem Computergraphikschirm unter Verwendung eines CAD-Systems gebildet.
Bei dem nächsten Schritt S1-3 werden die Bewertungsdaten D1, die bei Schritt S1-2 erhalten wurden, in ein Belichtungsdatenformat konvertiert, indem die Daten D1 entsprechend der Reihenfolge des Belichtungsscannens sortiert werden. Dadurch werden Belichtungsdaten D2 erhalten. Wenn die Belichtungsdaten D2 somit erhalten sind, erfolgt eine Verifizierung bezüglich dessen, ob eine Verletzung der Regeln der Belichtungsdaten vorliegt, und die Stelle der Verletzung wird auf dem Computergraphikschirm rot markiert, falls irgend so eine Verletzung detektiert wird. Die so erhaltenen Bewertungsbelichtungsdaten werden bei dem Blockbelichtungsverifizierungsprozeß oder dem Analyseprozeß verwendet, die später beschrieben werden.
Zusammenfassend bildet die Bewertungsbelichtungsdatenbildungsfunktion 14 ohne weiteres die Bibliothek 24, die zur Bildung des Bewertungsbelichtungsmusters erforderlich ist, indem die Bedingungen spezifiziert werden, wie etwa die Strahlgrößeveränderung, die Belichtungsscansequenz, die maximale Strahlgröße, die Anzahl der Blöcke und dergleichen.
Die so erhaltene Bibliothek 24 wird für die Bildung des Bewertungsmusters verwendet, die durch ein CAD-System ausgeführt wird. Dadurch wird das Bewertungsmuster leicht gebildet. Durch Sortieren der Bewertungsmusterdaten D1, die so gebildet wurden, entsprechend der Reihenfolge des Belichtungsscannens werden die Bewertungsmusterdaten D1 automatisch in die Belichtungsdaten D2 konvertiert.
Als nächstes erfolgt eine Beschreibung der Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 für den Fall der Bildung von Belichtungsdaten aus Konstruktionsdaten.
Es sei erwähnt, daß bei der Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 die Blockbelichtungsdaten zum Verringern der Anzahl der Blitze gebildet werden. Ferner werden die Belichtungsdaten bei der Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 so gebildet, daß die Belichtungszeit minimiert wird, indem die Belichtungsdatengröße reduziert wird. Solch eine Minimierung der Belichtungszeit wird erreicht, indem die Mustergruppe für den Blockbelichtungsprozeß oder für die Einheit der Belichtungskomprimierung oder für die Einheit der Belich tungsbildungsverarbeitung zweckmäßig selektiert wird. Solch eine Selektion erfolgt auf der Basis des Resultats der Analyse von LSI-Layoutdaten und daher der Konstruktionsdaten, indem nach den optimalen Belichtungsdaten gesucht wird. Alternativ werden die Daten auf der Basis des Resultats der Analyse der Konstruktionsdaten abgewandelt, so daß die Daten zur Bildung der Belichtungsdaten optimiert werden.
Wenn die Belichtungsdaten für eine Mustergruppe gebildet werden, kann der Bildungsprozeß, falls die Größe der Belichtungsdaten zum Verarbeiten durch einen Computer mit einer begrenzten Speicherkapazität so riesig ist, ausgeführt werden, indem die Mustergruppe in eine Vielzahl von Zonen geteilt wird, die jeweils einen Teil des Musters enthalten, so daß die Größe der Daten für eine einzelne Zone zur Verarbeitung durch den Computer genügend reduziert wird.
Auf der Basis des Resultats der Analyse werden die Informationen über die Blockbelichtungsdatengruppe, die Wiederholungsausgabemustergruppe und die teilbare Mustergruppe bereitgestellt. Bei dem Belichtungsdatenbildungsprozeß werden verschiedene Prozesse wie etwa die Blockmusterextraktion, die Belichtungsdatenkomprimierung, die Mustergruppenverarbeitung, die verteilte Verarbeitung, die parallele Verarbeitung und dergleichen gemäß den Informationen der Belichtungsdatenbildung auf der Basis der optimierten Daten ausgeführt. Dadurch werden die Blockmaskenbildungsdaten und Waferbelichtungsdaten als Belichtungsdaten gebildet.
[ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM]
Als nächstes wird die Operation der Belichtungsdatenbildungsfunktion 11 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
10 zeigt die Operation zum Bilden der Belichtungsdaten gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 10 enthält der Prozeß zum Bilden der Belichtungsdaten aus den Konstruktionsdaten der vorliegenden Ausführungsform im allgemeinen einen Konstruktionsdatenoptimierungsprozeß S2-1, einen Belichtungsdatenbildungsprozeß S2-2 und einen Belichtungsdatenanalyseprozeß S2-3.
Bei dem Konstruktionsdatenoptimierungsprozeß S2-1 erfolgt eine Optimierung in bezug auf die hierarchische Struktur, die in der Konstruktionsdatendatei gespeichert ist, unter Verwendung der Konstruktionsdatenoptimierungsfunktion 16.
Im folgenden wird der Konstruktionsdatenoptimierungsprozeß S2-1 eingehend beschrieben.
11 zeigt das Flußdiagramm des Konstruktionsdatenoptimierungsprozesses gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 11 enthält der Konstruktionsdatenoptimierungsprozeß S2-1 einen Eingangsschritt S3-1, bei dem die Konstruktionsdaten von der Konstruktionsdatendatei 5 bereitgestellt werden. Als nächstes werden bei Schritt S3-2 gewünschte Daten aus den so bereitgestellten Konstruktionsdaten extrahiert, und die so extrahierten Daten werden einem Klassierungsbestimmungsprozeß unterzogen. Ferner wird Schritt S3-3 ausgeführt, bei dem eine Analyse an den Daten vorgenommen wird, die bei Schritt S3-2 klassiert wurden. Ferner werden die hierarchischen Daten bei Schritt S3-4 auf der Basis des Resultats der Analyse des Schrittes S3-3 optimiert.
Als nächstes wird eine Liste der effektiven Struktur für die hierarchische Verarbeitung bei Schritt S3-5 auf der Basis der bei Schritt S3-4 optimierten Daten erstellt, und anschließend wird Schritt S3-6 ausgeführt, bei dem die Daten, die bei Schritt S3-4 optimiert wurden, in der Datei für optimierte Daten 6 als Daten gespeichert werden, bei denen der Optimierungsprozeß vollendet ist.
Im folgenden werden die hierarchische Analyse des Schrittes S3-3 und die Optimierung der hierarchischen Daten bei Schritt S3-4 eingehend beschrieben. Es sei erwähnt, daß die hierarchische strukturelle Analyse des Schrittes S3-3 und die Optimierung der hierarchischen Daten des Schrittes S3-4 als Prozeß zum Extrahieren einer Mustergruppe angesehen werden kann.
12 zeigt das Flußdiagramm der hierarchischen Analyse und des hierarchischen Optimierungsprozesses der Schritte S3-3 und S3-4 von 11.
In einer LSI wie etwa einem Speicher sind die Konstruktionsdaten in einer Anzahl von Datenblöcken angeordnet, die jeweils einer Einheit der LSI wie etwa einem Schaltungsblock oder einer Funktion entsprechen. Somit wird bei den Schritten S4-1-S4-4 die Struktur in dem Konstruktionsdatenformat zur Gruppierung und Eliminierung der Mustergruppen, die für die Belichtung unnötig sind, analysiert. Bezüglich der Gruppierung können die Konstruktionsdaten zum Eliminieren einer Überlappung der Mustergruppen geteilt oder abgewandelt werden.
Somit werden bei dem Schritt S4-1 Mustergruppen in den Konstruktionsdaten gesucht, die von der Konstruktionsdatendatei 5 bereitgestellt wurden, und die Mustergruppen, die bei Schritt S4-1 gesucht wurden, werden bei Schritt S4-2 einem Teilkorrekturprozeß unterzogen.
Als nächstes wird bei Schritt S4-3 bei den Mustergruppen, die bei Schritt S4-2 der Teilkorrektur unterzogen wurden, eine Überlappung oder ein Kontakt der Mustergruppen detektiert.
Ferner wird bei Schritt S4-4 jegliche Überlappung der Mustergruppen, die bei Schritt S4-3 detektiert wurde, eliminiert.
Als nächstes wird bei Schritt S4-5 die Datengröße der Mustergruppen mit der Speichergröße des Computers verglichen, der zum Verarbeiten der Konstruktionsdaten verwendet wird. Wenn bei Schritt S4-5 beurteilt wird, daß die Datengröße der Mustergruppen größer als die Speichergröße des Computers ist, werden die Mustergruppen bei Schritt S4-6 in eine Vielzahl von Zonen geteilt, und der Prozeß geht zu Schritt S4-7 über. Wenn die Datengröße der Mustergruppen kleiner als die Speichergröße des Computers ist, geht der Prozeß direkt zu der Verarbeitung über, die mit Schritt S4-7 beginnt.
Als nächstes erfolgt bei dem Prozeß, der mit dem Schritt S4-7 beginnt, eine Bewertung der Mustergruppen, bei denen bei Schritt S4-4 eine Überlappung entfernt wurde, bezüglich der Gültigkeit jeder Mustergruppe, indem eine Bewertungsmarke berechnet wird.
So werden bei den Schritten S4-7 und S4-8 die Anzahl a, die eine Wiederholung der Muster in einer Mustergruppe kennzeichnet, bzw. die Anzahl b der Muster in einer Mustergruppe berechnet, und die so berechneten Anzahlen a und b werden bei Schritt S4-8 in eine Mustergruppeninformationstabelle geschrieben, die zum Speichern von Informationen von jeder Mustergruppe verwendet wird.
Ferner wird bei Schritt S4-9 das Belichtungsmuster von jeder Mustergruppe analysiert, und ein Bewertungspunkt, der die Komplexität des Musters kennzeichnet, wird auch in die Mustergruppeninformationstabelle eingetragen. Zum Beispiel kann der Wert des Bewertungspunktes entsprechend der Reihenfolge erhöht werden: ein Polygon; ein Polygon mit einem schrägen Rand von 45°; ein Polygon mit einem schrägen Rand, der nicht 45° beträgt, und dergleichen.
Ferner wird bei Schritt S4-10 die Größe von jeder Mustergruppe berechnet, und die so berechnete Größe wird in die Mustergruppeninformationstabelle eingetragen. Falls die Datengröße der Mustergruppe die Speichergröße des Computers überschreitet, der für die Verarbeitung bei den Schritten S4-7-S4-10 verwendet wird, wird durch Aufrufen der Funktion der Parallelverteilungsverarbeitung 13 eine Funktion für die parallele, verteilte Verarbeitung ausgeführt. Dadurch wird eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung beibehalten.
Als nächstes wird bei Schritt S4-11 die Mustergruppe, die in die Mustergruppeninformationstabelle eingetragen wurde, die bei den Schritten S4-7-S4-10 gebildet wurde, hinsichtlich der Bewertungsmarke bewertet, und bei Schritt S4-11 erfolgt ein Sortieren gemäß der Bewertungsmarke.
Es sei erwähnt, daß die Informationen, die den Bereich des Musters bezeichnen und bei Schritt S4-10 erhalten werden, zur Datenkomprimierung, die auf der Basis des Bereiches der Belichtungsstrahlablenkung ausgeführt wird, äußerst effektiv sind, und somit ist eine hohe Bewertungsmarke gegeben. Dadurch werden jene Muster, bei denen der Bereich des Musters mit einem ganzzahligen Vielfachen des Strahlablenkungsbereiches zu der Zeit der Belichtung vergleichbar ist, mit einer besonders hohen Bewertungsmarke versehen. Ferner werden jenen Mustern, bei denen das Produkt a × b groß ist, wobei a die Wiederholungsanzahl der Muster darstellt, die bei Schritt S4-7 berechnet wurde, und b die Anzahl der Muster darstellt, die bei Schritt S4-8 berechnet wurde, eine hohe Bewertungsmarke verliehen, da solche Muster häufig erscheinen und zum Komprimieren der Gesamtanzahl der Blitze effektiv sind.
Nach dem Sortieren der Mustergruppeninformationstabelle bei Schritt S4-11 wird Schritt S4-12 zum provisorischen Extrahieren der Blöcke gemäß der Reihenfolge der Bewertungsmarke ausgeführt, und das Resultat wird bei Schritt S4-13 bewertet.
Bei den Schritten S4-12 und S4-13 wird die Anzahl der Blitze für jede Mustergruppe simuliert, und das Resultat der Simulation wird an der Anzeigevorrichtung 3 in der Reihenfolge der Bewertungsmarke dargestellt, so daß der Bediener entscheiden kann, welche Mustergruppen für die Blöcke auf der Blockmaske zum Minimieren der Anzahl der Belichtungsblitze zu selektieren sind.
Die Liste der bei Schritt S4-13 so selektierten Mustergruppen wird als Ausgabe des Schrittes S3-5 von 11 vorgesehen, und die so erhaltene Liste wird in der Optimierungsdatendatei 16 als Daten gespeichert, bei denen die Optimierung vollendet ist. Auf der Basis der Optimierungsdatendatei 16 wird der Schritt zum Bilden der Belichtungsdaten bei Schritt S2-2 ausgeführt, wie unten beschrieben wird.
Falls keine klare Teilung der Mustergruppen erfolgt oder falls die hierarchische Struktur nicht klar definiert wird, werden die gesamten Daten dem Blockextraktionsproze8 unterzogen.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf 13 der Belichtungsdatenbildungsschritt S2-2 des Prozesses von 10 eingehend beschrieben.
13 zeigt das Flußdiagramm des Belichtungsdatenbildungsschrittes S2-2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 13 beginnt der Prozeß mit Schritt S5-1, bei dem die Konstruktionsdaten, die bei Schritt S2-1 von 10 optimiert wurden, für die gewünschte Schichtstufe expandiert oder vereinigt werden.
Als nächstes werden bei Schritt S5-2 die Blöcke, die den Blockmustern entsprechen, aus den optimierten Konstruktionsdaten für jede Schichtstufe extrahiert.
Nachdem bei Schritt S5-2 der Block extrahiert wurde, erfolgt bei Schritt S5-3 eine Optimierung des extrahierten Blocks zur effektiven Bildung eines extrahierten Blocks.
Nachdem der Block bei Schritt S5-3 optimiert wurde, wird bei Schritt S5-4 jeder optimierte Block in eine Vielzahl von Rechtecken geteilt, die einem Muster entsprechen.
Nach der Teilung in Rechtecke bei Schritt S5-4 wird das so erhaltene Rechteck bei Schritt S5-5 als Daten der gewünschten Ablenkungszone festgelegt.
Bei den obigen Schritten S5-1-S5-5 erfolgt eine parallele Verarbeitung, wenn die Größe der Daten zu groß ist.
Sobald bei Schritt S5-5 der Block und die Rechtecke bestimmt sind, werden die Daten des Blocks und der Rechtecke gemäß den Belichtungsdaten formatiert, und die so formatierten Daten werden bei Schritt S5-6 in der Belichtungsdatendatei 7 als Belichtungsdaten gespeichert.
[DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Im folgenden wird der Blockmusterextraktionsprozeß, der dem Schritt S5-2 von 13 entspricht, als dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingehend beschrieben, wobei erwähnt sei, daß der Blockmusterextraktionsprozeß des Schrittes S5-2 als Musterextraktionsprozeß angesehen werden kann.
14 zeigt das Flußdiagramm des Blockmusterextraktionsprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Bei dem Blockmusterextraktionsprozeß des Schrittes S5-2 kann der Extraktionsmodus so umgeschaltet werden, daß die Extraktion des Blockmusters gemäß einer Bedingung erreicht wird, die für das zu verarbeitende Blockmuster optimiert ist. Andererseits ist es auch möglich, die Extraktion des Blockmusters in Entsprechung zu einem existierenden Blockmuster vorzunehmen, falls keine Spezifikation vorhanden ist, die für die Extraktionsbedingung gegeben ist.
So erfolgt bei den Schritten S6-1 und S6-2 eine Unterscheidung diesbezüglich, ob die Extraktionsbedingung spezifiziert ist oder nicht. Falls keine solche Extraktionsbedingung spezifiziert ist, erfolgt ferner bei Schritt S6-3 eine Unterscheidung, ob eine Spezifikation für den Extraktionsmodus vorhanden ist oder nicht.
Falls das Resultat des Schrittes S6-3 JA lautet und ein Extraktionsmodus spezifiziert ist, wird bei jedem der Schritte S6-4-S6-6 eine Blockextraktion gemäß dem spezifizierten Modus ausgeführt.
Wenn bei Schritt S6-3 kein Extraktionsmodus spezifiziert ist, wird bei Schritt S6-7 eine Unterscheidung dessen vorgenommen, ob eine Spezifikation für die zu verarbeitende Schicht vorhanden ist oder nicht. Falls solch eine Spezifikation vorhanden ist, wird für die spezifizierte Schicht eine Blockextraktion ausgeführt, indem irgendeiner der Schritte S6-4-56-6 durchgeführt wird.
Falls bei Schritt S6-7 keine Spezifikation bezüglich der Schicht vorliegt, wird als nächstes bei Schritt S6-8 eine Unterscheidung bezüglich der Mustergröße, der Position und der Dichte vorgenommen, und bei Schritt S6-8 wird automatisch ein optimaler Extraktionsprozeß beschlossen. Dadurch wird irgendeiner der Extraktionsprozesse der Schritte S6-4-S6-6 ausgeführt.
Falls bei Schritt S6-1 eine Extraktionsbedingung spezifiziert ist, erfolgt bei Schritt S6-9 eine Unterscheidung bezüglich dessen, ob die Extraktion aus einem existierenden Block vorgenommen werden sollte oder nicht. Falls bei der Extraktionsbedingung eine Extraktion aus dem existierenden Block spezifiziert ist, werden die existierenden Blockmusterdaten bei Schritt S6-10 in einer Bedingungstabelle gespeichert. Ferner wird die Bedingung der Blockmuster, die neu zu registrieren sind, einschließlich der Blockmusterform oder der Linienbreite, bei den Schritten S6-11 und S6-12 in die Bedingungstabelle geschrieben.
Sobald bei den Schritten S6-10 und S6-12 die Bedingungstabelle aufgestellt ist, erfolgt bei Schritt S6-13 eine Blockextraktion gemäß dem Blockmuster, das in der Bedingungstabelle eingetragen ist. Ferner erfolgt bei Schritt S6- 14 ein Vergleich zwischen der Anzahl der extrahierten Blöcke und der maximal zulässigen Anzahl der Blöcke, die eine Blockmaske haben kann.
Falls bei Schritt S6-14 die Anzahl der extrahierten Blöcke kleiner als die maximal zulässige Anzahl der Blöcke auf der Blockmaske ist, bedeutet dies daher, daß die Blockextraktion unter Verwendung lediglich der existierenden Blöcke effektiv ausgeführt worden ist, und der Blockextraktionsprozeß ist beendet.
Falls andererseits die Anzahl der extrahierten Blöcke die Anzahl der zulässigen Blöcke bei Schritt S6-14 überschreitet, bedeutet dies, daß die Effektivität der Blockextraktion schlecht ist, und die Bedingungstabelle wird bei Schritt S6-15 gelöscht. In diesem Fall kehrt der Prozeß hinsichtlich einer anderen Extraktionsbedingung zu Schritt S6-2. zurück, und bei Schritt S6-16 erfolgt ein manueller Aufbau der Bedingungstabelle. Alternativ wird Schritt S6-8 ausgeführt, bei dem die Blockmusterextraktion auf der Basis der automatischen Festlegung der Extraktionsbedingung erfolgt.
Als nächstes erfolgt unter Bezugnahme auf 15-20 eine Beschreibung des Schrittes S6-6 von 14 zum Extrahieren einer Zone.
15 zeigt das Belichtungsmuster, aus dem ein Blockmuster zu extrahieren ist. Als Resultats des Extraktionsprozesses einer Zone des Schrittes S6-6 wird das Belichtungsmuster von 15 in sechzehn Blöcke B1-B16 gemäß dem in 16 gezeigten Rahmen geteilt, wobei zu erwähnen ist, daß jeder Block von 16 eine Größe von X₁ × Y₁ oder X₁ × Y₂ hat.
Durch Teilen des Belichtungsmusters von 15 durch den Rahmen von 16 werden daher die Blockmuster B1-B16 erhalten, die in 17 gezeigt sind, wobei zu erwähnen ist, daß die Blockmuster B5-B7 und B9-B11 tatsächlich aus demselben Blockmuster gebildet sind. Somit wird die Anzahl der Blöcke, die zu extrahieren sind, von sechzehn auf zehn reduziert.
Bei solch einer Teilung des Belichtungsmusters in Blockmuster kann ein Fall auftreten, wenn die Muster mit dazwischenliegenden leeren Zonen wiederholt werden, wie in 18 gezeigt, daß Verschwendungsblöcke gebildet werden, wie in 19 gezeigt. Es sei erwähnt, daß die Verschwendungsblöcke B2, B3, B6, B7, B10, B11 und B14 und B15 in 19 einen leeren Bereich enthalten. Wenn solch ein Verschwendungsblock existiert, wird die Blitzeffektivität reduziert.
Um das obige Problem von Verschwendungsblitzen zu vermeiden, wird daher bei der vorliegenden Ausführungsform die Teilung des Belichtungsmusters von 15 auf der Basis des rechteckigen Rahmens vorgenommen, in dem die Blöcke B1, B5, B9 und B13 enthalten sind, so daß der Rahmen, nachdem die obigen Blöcke B1, B5, B9 und B13 definiert sind, zu einer Stelle bewegt wird, wie in 20A gezeigt, an der die so definierte rechteckige Zone die leere Zone ausschließt oder überspringt und die Blöcke B2', B6', B10' und B14' oder die Blöcke B4, B8, B12 und B16 definiert. In den so definierten Blöcken ist der Anteil der Leerzone eliminiert oder minimiert.
Gemäß dem Blockextraktionsprozeß von 20A wird der Belichtungsblitz über der Leerzone eingespart und die Belichtungseffektivität verbessert. Bei dem regelmäßig wiederholten Muster, wie es in 20A gezeigt ist, beschränken sich die Blockmuster, die als Resultat der Blockextraktion erscheinen, auf das Muster P3 von 20B, das dem Block B13, B14' oder B16 entspricht, auf das Muster P2, das in 20C gezeigt ist und den Blöcken B5, B6', B8, B9, B10' und B12 entspricht, und auf das Muster P1, das in 20D gezeigt ist und den Blöcken B1, B2' und B4 entspricht.
[VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Als nächstes wird der Prozeß des Schrittes S6-13 von 14 zum Extrahieren eines Musters gemäß einer gegebenen Bedingung als vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingehend beschrieben. Bei dem Bedingungsextraktionsprozeß des Schrittes S6-13 sei erwähnt, daß ein Muster, das einer gegebenen Bedingung entspricht, aus den Eingabedaten herausgesucht wird, indem die Belichtungsdaten zum Bilden einer Blockmaske eingegeben werden oder die Parameter wie etwa die Linienbreite, der Winkel, die Form, die Mustergruppe und dergleichen spezifiziert werden. Dadurch wird ein Blockmuster extrahiert, das in der existierenden Blockmaske verwendet werden kann.
21 zeigt das Flußdiagramm des Bedingungsextraktionsprozesses der vorliegenden Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 21 werden die optimierten Daten von der Datei für optimierte Daten 6 bei Schritt S7-1 zugeführt und bei Schritt S7-2 in Subzonen geteilt.
Als nächstes wird bei Schritt S7-3 das Muster, das dem Muster der Subzone entspricht, das bei Schritt S7-2 abgeteilt wurde, aus den existierenden Blockmusterdaten herausgesucht, die in der Bedingungstabelle beschrieben sind.
Nachdem bestätigt wird, daß die Extraktion des entsprechenden Musters bei Schritt S7-4 vollendet ist, werden die extrahierten Daten in der Belichtungsdatendatei 7 als Belichtungsdaten gespeichert.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der Prozeß zum Neubilden einer Blockmaske weggelassen, indem Blockmusterdaten einer existierenden Blockmaske genutzt werden. Dadurch wird die Prozeßzeit zum Bilden der Belichtungsdaten wesentlich reduziert.
Durch Selektieren einer geeigneten Extraktionsbedingung gemäß der Schicht der Belichtung ist es möglich, ein optimales Muster gemäß der Schicht der Belichtung zu extrahieren.
Durch Selektieren eines geeigneten Blockextraktionsprozesses gemäß der Form des Blocks ist es möglich, ein optimales Muster für die gegebene Blockform zu extrahieren.
Durch Selektieren eines geeigneten Blockextraktionsprozesses gemäß der Dichte des Musters wird eine effektive Musterextraktion erreicht.
Durch derartiges Ausführen des Musterextraktionsprozesses, daß der Anteil des Musters einen vorbestimmten Wert hat, ist es möglich, die Musterextraktion über die Blöcke hinweg gleichförmig auszuführen.
Durch Steuern des Extraktionsmusters gemäß der Anzahl der Blöcke wird es möglich, die Größe und Anzahl der Muster in dem Block wie gewünscht zu steuern. Durch Extrahieren der Muster gemäß dem Typ der Muster ist es möglich, die Muster ohne Überlappung zu extrahieren.
Durch Festlegen der Zone des Musters gemäß dem Bereich der Belichtungsstrahleinstrahlung ist es möglich, die Muster mit einem optimalen Strahleinstrahlungsbereich zu extrahieren.
Falls eine große Anzahl der Blöcke vorhanden ist, wird der Mustersuchprozeß der Schritte S7-3 und S7-4 vorteilhaft ausgeführt, indem die parallele, verteilte Verarbeitungsfunktion 13 angewendet wird, wie es später beschrieben wird. Durch den Einsatz solch einer parallelen, verteilten Verarbeitung ist es möglich, die Prozeßzeit wesentlich zu reduzieren.
[FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM)
Wenn die Blockmustermaske neu zu bilden ist, werden ein Blockausfalleliminierungsprozeß und ein Proximity-Effekt-Kompensationsprozeß ausgeführt.
Im folgenden wird der Blockausfalleliminierungsprozeß gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben, wobei zu erwähnen ist, daß der Blockausfalleliminierungsprozeß ausgeführt wird, wenn ein Block gebildet wird, in dem ein Teil des Musters gemäß der Natur des Musters herausfällt, wenn kein mechanischer Halt vorgesehen ist. Ein Beispiel von solch einem Muster ist ein ringförmiges Muster, das ein zentrales, isoliertes Muster enthält.
22 zeigt das Flußdiagramm des Blockausfalleliminierungsprozesses, während 23A-23D, 24A-24F und 25A-25H die Beispiele des Prozesses von 22 zeigen. Der Blockausfalleliminierungsprozeß beginnt mit einer Erkennung des isolierten Musters und eliminiert das Problem des Blockausfalls durch Bilden winziger Stützträger oder durch Bilden einer Maschenstruktur in dem Aperturmuster, welches das isolierte Muster umgibt.
Unter Bezugnahme auf 23A, die ein gewöhnliches Blockmuster A zeigt, das parallele Streifen enthält, sei erwähnt, daß sich nichttransparente Streifenmuster parallel zueinander erstrecken und zwischen sich streifenförmige Aperturen definieren, die durch eine Schraffierung dargestellt sind, wobei bei dem Blockmuster A von 23A kein Problem des Herausfallens der Streifenmuster auftritt, da die Streifenmuster durch einen Rahmen des Blockmusters gehalten werden.
Im Falle des Blockmusters B, das in 23B gezeigt ist, ist andererseits das zentrale nichttransparente Muster von vier rechteckigen Aperturen umgeben, die ineinander übergehen, um eine kontinuierliche Apertur zu bilden, und somit würde das zentrale nichttransparente Muster unvermeidlich herausfallen, falls keine mechanische Stütze gebildet wird.
So wird bei dem Beispiel des Blockmusters C, das in 23C gezeigt ist, das zentrale nichttransparente Muster durch einen Träger gestützt, der mit dem Rahmen des Blockmusters verbindet, und das Herausfallen des zentralen nichttransparenten Musters wird erfolgreich vermieden. Bei dem Beispiel des Blockmusters D, das in 23D gezeigt ist, wird das zentrale nichttransparente Muster andererseits durch eine Maschenstruktur gestützt, die das zentrale nichttransparente Muster kontinuierlich umgibt. Auch bei der Konstruktion von 23D wird verhindert, daß das zentrale nichttransparente Muster herausfällt, da das Maschenmuster, welches das zentrale nichttransparente Muster umgibt, mit dem Rahmen des Blockmusters D verbunden ist. In jedem der Muster 20C und 20D tritt der Elektronenstrahl, der auf die Apertur einfällt, die das zentrale nichttransparente Muster umgibt, durch die Apertur hindurch, indem eine Beugung rings um den Träger oder die Maschen verursacht wird, vorausgesetzt, daß der Durchmesser des Trägers oder der Masche genügend kleiner als die Wellenlänge des Elektronenstrahls ist, der für die Belichtung verwendet wird.
Unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 22 startet der Prozeß mit Schritt S8-1, bei dem ein minimaler Wert Wmin und ein maximaler Wert Wmax für den Durchmesser des obigen Trägers oder der Masche auf der Basis des Materials der Maske oder der Wellenlänge des Elektronenstrahls errechnet werden. Ferner wird bei Schritt S8-1 ein Parameter α erhalten, der den Belichtungsbereich eines gegebenen Blocks kennzeichnet, von dem ein vorbestimmter Wert subtrahiert wird.
Als nächstes wird bei Schritt S8-2 eine Unterscheidung vorgenommen, ob der Parameter α, der bei Schritt S8-1 erhalten wird, gleich oder größer als 0 ist oder nicht, zum Entscheiden dessen, ob das zentrale nichttransparente Muster durch die Trägerstruktur von 23C oder durch die Maschenstruktur von 23D gestützt werden sollte.
Wenn der Parameter α kleiner als 0 ist, mit anderen Worten, wenn der Belichtungsbereich kleiner als der obige vorbestimmte Wert ist, geht der Prozeß zu Schritt S8-3 über, bei dem eine ODER-Operation ausgeführt wird, indem das transparente Muster als logischer Wert "1" und das nichttransparente Muster als logischer Wert "0" behandelt wird.
Wenn solch eine ODER-Operation auf das Blockmuster von 24A angewendet wird, in der eine transparente Zone durch eine Schraffierung dargestellt ist, wird eine Grenze zwischen der transparenten Zone, die dem Belichtungsmuster entspricht, und der opaken Zone auf der Maske extrahiert, wie in 24B gezeigt.
Als nächstes wird bei Schritt S8-4 ein Segmentierungsprozeß auf die Grenze angewendet, die bei Schritt S8-3 extrahiert wurde, bei dem Vektordaten, wie sie in 24C gezeigt sind, als Resultat des Segmentierungsprozesses des Schrittes S8-4 erhalten werden.
Dann wird bei Schritt S8-5 die Richtung des Vektors für jene Vektoren, die das transparente Muster umgeben, das in 24A durch Schraffierung dargestellt ist, invertiert, so daß das transparente Muster kontinuierlich von einem Vektorensatz umgeben ist, die jeweils einen Endpunkt haben, der mit einem Anfangspunkt eines benachbarten Vektors verbindet.
Als nächstes wird bei Schritt S8-6 das Vektormuster, das bei Schritt S8-5 erhalten wurde, in ein Muster konvertiert, das in 24E gezeigt ist und den Umriß des nichttransparenten Musters darstellt, und anschließend wird Schritt S8-7 ausgeführt, um die Muster zu eliminieren, die den Rahmen der Blockmaske kontaktieren, um das isolierte nichttransparente Muster zu extrahieren, wie in 24F gezeigt.
Als nächstes wird bei Schritt S8-8 die Existenz solch eines isolierten nichttransparenten Musters detektiert, das bei Schritt S8-7 extrahiert wurde, und anschließend wird Schritt S8-9 ausgeführt, bei dem das isolierte nichttransparente Muster von 24F in dem Blockmuster, das in 25A gezeigt ist, als festes Muster P0 angeordnet wird.
Anschließend werden bei Schritt S8-10 die transparenten Muster P1-P4, die das feste Muster P0 umgeben, gemäß der Reihenfolge des Bereiches sortiert, außer dem Muster P1, das den kleinsten Bereich hat, wie in 25B gezeigt.
Dann wird bei Schritt S8-11 der Bereich der sortierten Muster P2-P4 leicht reduziert, indem die Ränder der Muster P2-P4, die das feste Muster P0 kontaktieren, um einen Betrag verschoben werden, welcher der Breite des Trägers entspricht, der das feste Muster P0 stützt.
Schließlich wird die obige Breite bei Schritt S8-12 optimiert, so daß das Muster P0 stabil gestützt wird, wie in 25C gezeigt.
Wenn der obige Parameter α größer als Null ist, mit anderen Worten, wenn der Einstrahlungsbereich des Blocks größer als der vorbestimmte Wert ist, wird das Herausfallen des isolierten nichttransparenten Musters P0 verhindert, indem das Muster P0 durch eine Maschenstruktur gestützt wird.
Wenn somit bei Schritt S8-2 beurteilt wird, daß der Parameter α größer als Null ist, wird Schritt S8-13 ausgeführt, bei dem die transparenten Muster P1-P6 in dem Blockmuster detektiert werden und die Breite X und Höhe Y für jedes der Muster P1-P6 bestimmt werden, wie es in 25E gezeigt ist.
Als nächstes werden bei dem Schritt S8-14 die Muster P1-P6 entsprechend der Reihenfolge des gemeinsamen Teilers c der Breite X und der Höhe Y sortiert. Es sei erwähnt, daß der so erhaltene gemeinsame Teiler c die Randlänge der Quadrate darstellt, die das gegebene Muster füllen, welches irgendeines der Muster P1-P6 sein kann.
Dann wird bei Schritt S8-15 der Bereich s des Quadrates erhalten, indem die Randlänge c quadriert wird, und die Breite 2t des Maschendrahtes, der die Maschenstruktur bildet, wird gemäß der Beziehung 2t = 2 × {c – √(s × (1 – α))}erhalten.
Der Parameter "t", der durch die obige Gleichung erhalten wird, verkörpert, wie in 25G gezeigt, die halbe Breite der Masche, die das isolierte Muster P0 stützt, und wird bei Schritt S8-16 optimiert, so daß die Breite der Masche in einen Bereich zwischen Wmin und Wmax fällt, so daß Wmin ≤ 2t ≤ Wmax,wobei Wmin die untere Grenze darstellt, unter der der geeignete Halt des isolierten Musters P0 nicht erreicht wird, während Wmax die obere Grenze darstellt, über der die Übertragung des Elektronenstrahls durch die Masche beeinträchtigt wird.
Anschließend werden bei Schritt S8-17 quadratische Aperturmuster in Entsprechung zu den Quadraten S von 25E in dem Muster gebildet, wobei mit der Randgröße gearbeitet wird, die auf c – 2t festgelegt wird, wie in 25H gezeigt. Ferner wird die obige Verarbeitung der Schritte S8-13-S8-17 für jedes der Muster P1-P6 wiederholt, und die in 25I gezeigte Maschenstruktur wird erhalten.
Gemäß der obigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Blockmaske zu bilden, die ein isoliertes nichttransparentes Muster enthält, so daß das isolierte nichttransparente Muster von einem transparenten Muster umgeben ist. Durch Bilden der Maschenstruktur zum Stützen des isolierten Musters wird eine gleichförmige Übertragung des Elektronenstrahls durch die Apertur der Blockmaske erhalten.
[SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Bei dem Blockbelichtungsprozeß ist es erforderlich, die Blockmaske so zu bilden, daß die Belichtung, die auf dem Halbleiterwafer unter Verwendung der Blockmaske ausgeführt wird, im wesentlichen frei von dem Proximity-Effekt ist.
26 zeigt das Flußdiagramm, das zum Bilden des Blockmusters verwendet wird, das zum Kompensieren des Proxi mity-Effektes gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Ferner zeigen 27A-27C, 28A-28E, 29A-29C, 30A-30B, 31, 32A-32C und 33A-33B die Proximity-Kompensation, die durch den Prozeß von 26 erreicht wird.
Unter Bezugnahme auf 26 enthält der Prozeß der Blockmusterbildung im allgemeinen den Schritt S9-1 zur Blockmusterkorrektur, den Schritt S9-2 zur Analyse der Peripherie des Belichtungsmusters und den Schritt S9-3 zur Teilblockbildung.
Der Musterkorrekturschritt S9-1 beginnt mit Schritt 89-4, bei dem die Blockdaten für einen selektierten Block B0 eingegeben werden, und anschließend wird der Schritt S9-5 ausgeführt, zum Erhalten eines Bereichsdichtedurchschnittes A der Rückstreuung, welcher der Block B0 ausgesetzt ist, auf der Basis der Streulänge der Elektronen, wobei der Bereichsdichtedurchschnitt A auf der Basis der Strahlbedingung berechnet wird, wie etwa der Elektronenstrahlwellenlänge sowie der Strahldosis, die zum Belichten der benachbarten Blöcke B1-B8 verwendet werden, die den selektierten Block B0 umgeben.
Als nächstes wird bei Schritt S9-5 auf der Basis des obigen Bereichsdichtedurchschnittes A eine Korrektur innerhalb des Musters oder eine Korrektur zwischen Mustern ausgeführt. Bei dem Beispiel von 28A, bei dem das Muster P1 angrenzend an die Muster P2-P5 vorgesehen ist, werden die Innenränder der Muster P2-P5, die dem Muster P1 zugewandt sind, leicht zurückgesetzt, wie in 28B oder 28C gezeigt, so daß die unbelichtete Zone, die zwischen dem Muster P1 und den benachbarten Mustern P2-P5 zu bilden ist, durch die zurückgestreuten Elektronen nicht belichtet wird. Die Musterkorrektur von 28B wird als Korrektur innerhalb des Musters bezeichnet.
Andererseits zeigt 28D ein Beispiel der Korrektur zwischen Mustern, die bei Schritt S9-7 ausgeführt wird, wobei das Muster P1 in Entsprechung zu dem Teil, der den Mustern P2-P5 zugewandt ist, leicht eingeengt wird, um ein Muster 28E zu bilden, so daß die Lücke zwischen dem Muster P1 und den Mustern P2-P5 unbelichtet bleibt.
Nach dem obigen Schritt S9-1 erfolgt bei Schritt S9-2 die Analyse der peripheren Zone, bei der eine zulässige Differenz der Belichtungsdosis aus den Belichtungsdaten ausgelesen wird und die so ausgelesene Belichtungsdosis in einen Parameter 8 eingesetzt wird.
Dann werden bei Schritt S9-9 eine Musterbelichtungsdosis des Blocks B0 sowie eine Musterbelichtungsdosis der Blöcke B1-B8, die den Block B0 umgeben, aus den Belichtungsdaten berechnet. Ferner wird der Effekt der Rückstreuung von Elektronen zu der Musterbelichtungsdosis der Blöcke B0-B8 bei Schritt S9-10 hinzuaddiert.
Als nächstes wird bei Schritt S9-11 eine Blockblitzbelichtungsdosis Db aus der Musterbelichtungsdosis, die bei Schritt S9-10 erhalten wird, berechnet, und ein Korrekturpunktwert p zum Korrigieren der Blockblitzbelichtungsdaten Db des Schrittes S9-11 wird bei Schritt S9-12 aus einer Punkttabelle erhalten.
27C zeigt die Punkttabelle des Korrekturpunktes p.
Unter Bezugnahme auf 27C wird ein Korrekturpunkt p von –2 festgelegt, wenn die Blockblitzbelichtungsdosis Db die Beziehung (–B/2) < (Db – 2B) ≤ (B/2)erfüllt.
Wenn die Blockblitzbelichtungsdosis Db die Beziehung (–B/2) < (Db – 1B) ≤ (B/2)erfüllt, wird für den Punkt p ein Wert von –1 festgelegt.
Wenn die Blockblitzbelichtungsdosis Db die Beziehung (–B/2) < (Db) ≤ (B/2)erfüllt, wird für den Punkt p ein Wert von 0 festgelegt.
Im allgemeinen wird für den Punkt p ein Wert p festgelegt, wenn die Blockblitzbelichtungsdosis Db die Beziehung (–B/2) < (Db + pB) ≤ (B/2)erfüllt.
Gemäß der obigen Prozedur des Schrittes S9-12 wird der Punktwert p für jeden der Blöcke in der Nähe des selektierten Blocks festgelegt, und der Schritt S9-2 der peripheren Analyse ist vollendet.
Als nächstes wird der Teilblockbildungsprozeß des Schrittes S9-3 beschrieben.
Bei dem Teilblockbildungsprozeß beginnt der Prozeß, indem ein Block von den Blöcken B0-B8 selektiert wird, der für den Punkt p einen negativen Wert hat.
Es sei erwähnt, daß bei dem Beispiel eines Musters, das in 29A gezeigt ist, das Muster von 29A gebildet werden kann, indem das Muster P, das in 29B gezeigt ist, viele Male wiederholt wird, wie in 29C gezeigt. Es sei erwähnt, daß in solch einem Muster von 29A der Effekt der Rückstreuung der Elektronen in der zentralen Zone A, die in 30A gezeigt ist, und in den Randzonen B-I verschieden ist. Dieser Effekt der Rückstreuung kann gemäß dem Korrekturpunkt p, der bei Schritt S9-2 erhalten wurde, errechnet werden.
In der Zone A von 30A ist der Effekt der Rückstreuung von den Umgebungszonen B-I mit "X" mehr oder weniger durchschnittlich, wie in 30B gezeigt. Andererseits ist in der Zone B von 30A der Effekt der Rückstreuung von den Mustern, die in der Darstellung in aufwärtiger Richtung angeordnet sind, verringert, wie es in 30B durch die nach oben gerichteten Pfeile gekennzeichnet ist. Ähnlich ist der Effekt der Rückstreuung von den Mustern in der unteren Richtung in der Darstellung von 30B in der Zone C verringert, wie es durch die nach unten gerichteten Pfeile gekennzeichnet ist.
Es sei erwähnt, daß in der Zone D, die in 30A gezeigt ist, der Effekt der Rückstreuung von der linken Seite verringert ist, wie es in 30B durch die nach links gerichteten Pfeile gekennzeichnet ist. Andererseits sei erwähnt, daß in der Zone E von 30A der Effekt der Rückstreuung von der rechten Seite verringert ist, wie es in 30B durch die nach rechts gerichteten Pfeile gekennzeichnet ist. Es sei erwähnt, daß in der Zone F von 30A der Effekt der Rückstreuung von der oberen linken Seite verringert ist, wie es in 30B durch den Pfeil gekennzeichnet ist, der in die obere linke Richtung weist. Es sei erwähnt, daß in der Zone G von 30A der Effekt der Rückstreuung von der oberen rechten Seite verringert ist, wie es in 30B durch den Pfeil gekennzeichnet ist, der in die obere rechte Richtung weist. Es sei erwähnt, daß in der Zone H von 30A der Effekt der Rückstreuung von der unteren rechten Seite verringert ist, wie es in 30B durch den Pfeil gekennzeichnet ist, der in die untere rechte Richtung weist. Es sei erwähnt, daß in der Zone I von 30A der Effekt der Rückstreuung von der unteren linken Seite verringert ist, wie es in 30B durch den Pfeil gekennzeichnet ist, der in die untere linke Richtung weist.
Somit ist die Belichtungsdosis im Randteil eines Musters verglichen mit dem zentralen Teil auf Grund des reduzierten Rückstreuungseffektes im allgemeinen verringert.
Solch ein Problem einer ungleichförmigen Belichtungsdosis kann eliminiert werden, indem das Muster in Entsprechung zu dem Randteil verändert wird oder die Belichtung in Entsprechung zu dem Randteil des Musters wiederholt wird.
Bei dem Beispiel von 33A ist es zum Beispiel möglich, die Verringerung der Belichtungsdosis in dem Randteil des Musters zu eliminieren, indem der Randteil zweimal belichtet wird, während der Strahl in irgendeine der Richtungen X1, X2, Y1 und Y2 versetzt wird.
Bei dem gewöhnlichen Blitz eines Musters wird ein rechteckiger Strahl BM, der in 32A gezeigt ist und durch die erste Maske M1 geformt wird; auf die zweite Maske M2 projiziert, um die Gesamtheit der Maske M2 zu bedecken, wobei der Strahl BM gemustert wird, wenn er die Maske M2 durchläuft, und der gemusterte Strahl auf den Wafer projiziert wird.
Wenn die Belichtung von 31 durchgeführt wird, wird der Strahl BM andererseits so gerichtet, daß der Strahl BM nur auf einen Teil der zweiten Maske M2 trifft, wie in 32B gezeigt. Genauer gesagt, der Strahl BM kann auf der Maske M2 bei der Belichtung des zweiten Mals in die Richtung X1, die Richtung Y1, die Richtung X2 oder die Richtung Y2 versetzt werden, wie es in 32C gezeigt ist.
Es sei erwähnt, daß die obige Proximity-Effekt-Kompensation besonders effektiv ist, wenn die Belichtungsmuster dazu tendieren, am Randteil des Blocks wie bei dem Belichtungsmuster von 33A dünn zu werden. Es sei erwähnt, daß das verdünnte Streifenmuster, das am Randteil des Blocks von 33A als Resultats des Proximity-Effektes gebildet wurde, nicht ausreichend belichtet werden kann. Dieses Problem einer unzulänglichen oder unzuverlässigen Belichtung des Randteils des Blocks wird effektiv kompensiert, indem die Belichtung zweimal ausgeführt wird, wie in 33B gezeigt, wobei der Elektronenstrahl BM bei der Belichtung des zweiten Mals versetzt wird. Es sei erwähnt, daß die obige Kompensation des Proximity-Effektes erreicht wird, ohne die Anzahl der Maskenprozesse zu erhöhen.
[SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Als nächstes wird die Analyse der Belichtungsdaten, die bei dem Prozeß S2-3 von 10 ausgeführt wird, gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
34 zeigt das Flußdiagramm des Analyseprozesses der Belichtungsdaten der vorliegenden Ausführungsform, wobei erwähnt sei, daß der Analyseprozeß die Belichtungsdaten ausliest, die bei dem obigen Belichtungsdatenbildungsprozeß gebildet und in der Belichtungsdatendatei 7 gespeichert wurden, und verschiedene Simulationen oder Analysen ausführt. Ferner stellt der Analyseprozeß der vorliegenden Ausführungsform das Resultat der Analyse in einer Form dar, die leicht erkennbar ist.
Unter Bezugnahme auf 34 beginnt der Analyseprozeß mit Schritt S10-1, bei dem die Blockbelichtungsdaten, die in der Belichtungsdatendatei 7 geordnet sind, bereitgestellt werden, und anschließend wird Schritt S10-2 ausgeführt, bei dem die Blockdaten in der Belichtungsdatendatei 7 auch bereitgestellt werden.
Als nächstes werden bei Schritt S10-3 die Blockbelichtungsdaten, die bei Schritt S10-1 bereitgestellt wurden, gezählt, und die so erhaltene Anzahl der Blockbelichtungsdaten wird bei Schritt S10-3 in einer Resultatstabelle gespeichert, die zum Speichern des Resultats der Analyse verwendet wird.
Dann wird bei Schritt S10-4 die Anzahl der variablen Belichtungsmuster aus der Anzahl der Blockbelichtungsdaten, die bei Schritt S10-1 bereitgestellt wurden, und aus der Anzahl der Blockdaten, die bei Schritt S10-2 bereitgestellt wurden, berechnet, und das Resultat wird in der obigen Resultatstabelle gespeichert.
Danach wird bei Schritt S10-5 die Anzahl der Muster gezählt, indem die Blockbelichtungsdaten gemäß dem Typ der Muster gezählt werden, und das Resultat wird in der Resultatstabelle gespeichert.
Als nächstes werden bei Schritt S10-6 die Gesamtanzahl der Muster und die Gesamtanzahl der Blitze aus der Anzahl der Blockdaten, die bei Schritt S10-2 bereitgestellt wurden, berechnet, und das Resultat wird in der Resultatstabelle gespeichert. Ferner wird bei Schritt S10-7 die Anzahl der Blockmuster aus den Blockbelichtungsdaten, die bei Schritt S10-1 bereitgestellt wurden, berechnet, und das Resultat wird in der Resultatstabelle gespeichert.
Anschließend wird bei Schritt S10-8 die Anzahl der Blockmuster aus den Blockdaten, die bei Schritt S10-2 bereitgestellt wurden, gemäß der Form des Blocks berechnet, und bei Schritt S10-9 wird für jede Blockform die Anzahl der Blitze berechnet.
Dann werden bei Schritt S10-10 die Anzahl der Muster und die Anzahl der Blitze für einen Belichtungsprozeß mit variablem Strahl, bei dem das Blockbelichtungsmuster für die Belichtung mit variablem Strahl verwendet wird, berechnet, und bei Schritt S10-11 wird eine Bereichsdichte innerhalb eines Blocks aus den Blockbelichtungsdaten berechnet, wobei das Resultat der Bereichsdichte innerhalb des Blocks in der Resultatstabelle gespeichert wird. Ferner wird bei Schritt S10-12 die Taktverteilung und die Anzahl der Blitze in der Resultatstabelle gespeichert.
Mit Schritt S10-12 ist die Analyse der Belichtungsdaten vollendet, und das Resultat der Analyse wird in der obigen Resultatstabelle gespeichert. Der Inhalt der Resultatstabelle wird dann an dem Anzeigeschirm in Formeiner Tabelle oder einer graphischen Darstellung bei den Schritten S10-13-S10-16 dargestellt, wobei bei Schritt S10-13 Musterinformationen innerhalb des Blocks in der Form einer Tabelle oder einer graphischen Darstellung dargestellt werden, während bei Schritt S10-14 das Analyseresultat der Gesamtanzahl der Blitze auch in Form einer Tabelle oder einer graphischen Darstellung angezeigt wird. Ferner wird bei Schritt S10-15 ein Blitztakthistogramm dargestellt.
35 zeigt ein Beispiel der Musterinformationen innerhalb eines Blocks.
Unter Bezugnahme auf 35 enthalten die Musterinformationen innerhalb eines Blocks eine graphische Darstellung von Informationselementen wie etwa des Mustertyps, der Musterposition, der Mustergröße und dergleichen. Ferner sei erwähnt, daß die Musterinformationen innerhalb des Blocks von 35 eine variable Darstellung des Taktcodes und der Dosis enthalten, die jeweilig angezeigt werden als "Veränderter Taktcode" und "Veränderter Dosiswert".
Falls die dargestellten Musterinformationen innerhalb des Blocks von 35 nicht zufriedenstellend sind, werden die Simulation und die Analyse wieder ausgeführt, während ein neuer Wert für den Taktcode oder für die Dosis festgelegt wird. Indem somit der Wert für den "Veränderten Taktcode" und für den "Veränderten Dosiswert" abgeändert wird, wird die Belichtungsbedingung erhalten, die das gewünschte Resultat vorsieht. Bei solch einem Prozeß wird das Resultat der Belichtung in Form einer Tabelle oder graphischen Darstellung visuell bestätigt. Ferner wird das Festlegen der Belichtungsbedingung leicht erreicht, indem die Zahlenwerte festgelegt werden.
36 zeigt ein Beispiel der Musterinformationen, die für jedes Blockmuster dargestellt werden.
Unter Bezugnahme auf 36 stellen die Musterinformationen den Anteil der Muster innerhalb des Blocks für jedes der Muster in Form einer graphischen Darstellung dar. Somit kann der Bediener den Anteil der Muster, die in jedem Block verwendet werden, intuitiv erkennen.
37 zeigt ein Beispiel des Resultats der Analyse bezüglich der Anzahl der Blitze.
Unter Bezugnahme auf 37 ist ersichtlich, daß 37 die Gesamtanzahl der Blitze und der verwendeten Muster in Form einer Tabelle darstellt und den Anteil der verwendeten Muster in Form einer graphischen Darstellung darstellt. Daher sieht 37 eine leichte Erkennung des Status der Blitze vor.
38 zeigt ein Beispiel des Resultats der Blitzanzahlanalyse, die für jeden Block ausgeführt wird.
Unter Bezugnahme auf 38 sei erwähnt, daß jeder Blitz mit einer Zahl versehen wird und die Stelle von jedem Block gemäß der obigen Zahl dargestellt wird. Ferner wird die Anzahl der Blitze für jede Zahl graphisch dargestellt. Somit ermöglicht die Darstellung von 38 ein leichtes und intuitives Erkennen der Blockposition und der Anzahl der Blitze.
39 zeigt ein Beispiel des Blitztakthistogramms des Schrittes S10-16.
Unter Bezugnahme auf 39 stellt das Blitztakthistogramm das Histogramm des Taktcodes in Form einer graphischen Darstellung dar. Es ist natürlich möglich, die Darstellung auf die Form einer Tabelle umzuschalten. Solch ein Umschalten erfolgt zum Beispiel durch Anklicken eines Feldes, das in der Tabelle dargestellt wird. Die Darstellung von 39 erleichtert die Erkennung des Blitztakthistogramms.
Durch Darstellen des Resultats der Analyse wird es daher möglich, den Belichtungszustand ohne weiteres zu erkennen.
Ferner sei erwähnt, daß die Belichtungsdatenbildungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform nicht nur zur graphischen Darstellung des Analyseresultats sondern auch zu jener der gebildeten Belichtungsdaten in der Lage ist.
Unter erneuter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 34 schließt sich an die obigen Schritte S10-13-S10-16 der Schritt S10-17 an, bei dem eine Unterscheidung bezüglich dessen vorgenommen wird, ob eine Instruktion zum Verändern der Anzahl der Blöcke vorhanden ist oder nicht, und bei Schritt S10-18 wird gemäß den Schritten S10-3-S10-12 eine Neuberechnung ausgeführt, die von der Anzahl der so instruierten Blöcke abhängt. Das Resultat wird dann ähnlich wie bei 35-39 dargestellt. Dadurch wird das Analyseresultat sofort erhalten.
Wenn eine Instruktion zum Berechnen des Durchsatzes bei dem nächsten Schritt S10-19 vorliegt, wird bei Schritt S10-20 eine Belichtungszeit eines einzelnen Chips auf der Basis der Gesamtanzahl der Blitze, der Anzahl von Ablenkungen, der Resistempfindlichkeit, der Richtung des einzelnen Blitzes, der Sprungrichtung und dergleichen berechnet.
Als nächstes wird bei Schritt S10-21 die Anzahl der Chips, die auf einem Wafer gebildet werden kann, berechnet, und auf der Basis des so erhaltenen Resultats wird die Anzahl der Wafers, die pro Stunde belichtet wird, oder mit anderen Worten, der Durchsatz der Belichtung, berechnet. Das Resultat der Analyse wird an der Anzeigevorrichtung aufrechterhalten, bis ein Abmeldebefehl bei Schritt S10-21 ankommt.
[ACHTE AUSFÜHRUNGSFORM]
Als nächstes wird eine Darstellung der Belichtungsdaten gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 40 beschrieben, die das Flußdiagramm der Darstellung der Belichtungsdaten zeigt. Bei der Darstellung der Belichtungsdaten werden die Belichtungsdaten, die in der Belichtungsdatendatei 7 geordnet sind, ausgelesen und an der Anzeigevorrichtung 3 des Systems von 4 graphisch dargestellt.
Unter Bezugnahme auf 40 beginnt der Prozeß mit Schritt S11-1, bei dem Blockbelichtungsdaten aus der Belichtungsdatendatei 7 bereitgestellt werden und die so bereitgestellten Belichtungsdaten in einer Waferbelichtungsdatendarstellungsdatei gespeichert werden. Als nächstes wird bei Schritt S11-2 der Typ der Blockdaten von den Blockbelich tungsdaten, die bei Schritt S11-1 bereitgestellt wurden, detektiert, und die Anzahl wird als BN dargestellt.
Dann erfolgt bei Schritt S11-3 ein Festlegen der Farbe oder des Tons zum Darstellen des Blocks. Bei Schritt S11-3 werden Farben mit einer Nummer gesichert, die der Anzahl der Blöcke plus eins für den Belichtungsblock mit variablem Strahl entspricht, und die Nummer der so gesicherten Farben wird bei Schritt S11-4 als Parameter CN eingesetzt.
Dann wird bei Schritt S11-5 eine Unterscheidung bezüglich dessen vorgenommen, ob die Farben mit der Nummer gesichert sind oder nicht, die dem obigen Parameter CN gleich ist.
Falls das Resultat des Schrittes S11-5 JA lautet, werden die Blöcke lediglich auf der Basis der Farben voneinander unterschieden, und so werden die Blockmusterdaten und Blockrahmendaten bei Schritt S11-6 in einer Datenspeichertabelle BTABLE(0,1-BN) einer Blockdarstellungstabelle BTABLE für jeden der Blöcke gespeichert. Ferner werden Farbnummern 2 – CN in einer Farbnummerspeichertabelle BTABLE(1,2-BN) gespeichert, und eine Tonnummer "1", die einen vorbestimmten Ton bezeichnet, wird in einer Tonnummerspeichertabelle BTABLE(2,1-BN) gespeichert.
Wenn die nötige Nummer der Farben CN bei Schritt S11-5 nicht gesichert wird, bedeutet dies, daß die Bezeichnung der Blöcke nicht nur durch die Farbe sondern auch unter Verwendung irgendeines anderen Mittels erfolgen soll. Daher werden bei Schritt S11-7 nicht nur die Farben sondern auch die Töne in der Blockdarstellungstabelle festgelegt. Genauer gesagt, ein Blockzähler BCOUNT und ein Tonzähler TCOUNT werden auf "1" gesetzt, und ein Wert "2" wird bei Schritt S11-7 in einen Farbzähler CCOUNT eingesetzt.
Als nächstes werden bei Schritt S11-8 die Blockmusterdaten und die Blockrahmendaten der Blockanzahl BCOUNT in der Datenspeichertabelle BTABLE(0, BCOUNT) der Blockdarstellungstabelle gespeichert, und eine Farbnummer CCOUNT, die der Blockanzahl BCOUNT entspricht, wird in der Farbnummerspeichertabelle BTABLE(1, BCOUNT) gespeichert. Ferner wird eine Tonnummer TCOUNT in der Tonnummerspeichertabelle BTABLE(2, BCOUNT) gespeichert, und die Blockanzahl BCOUNT wird um eins erhöht.
Es sei erwähnt, daß der obige Schritt S11-8 bei den Schritten S11-9-S11-12 fortgesetzt wird, während die Farbnummer und die Tonnummer verändert werden, bis die Blockanzahl den Wert BN erreicht. Als Resultat der obigen Operation werden in der Blockdarstellungstabelle BTABLE untereinander verschiedene Kombinationen der Farbe und des Tons gespeichert.
Bei Schritt S11-13 werden die Belichtungsmusterdaten gemäß der Blockdarstellungstabelle dargestellt. Bei Schritt S11-13 werden verschiedene Informationen, die zur Belichtung erforderlich sind, wie etwa der Mustertyp, der Positionstyp, die Musterposition, die Mustergröße, die Ablenkungszahl, die Musteranzahl/Blockanzahl, die Taktanzahl und dergleichen bei den Schritten S11-14-S11-18 gelesen.
Dann werden bei den Schritten S11-19 und S11-20 die Informationen, die bei den Schritten S11-14-S11-18 gelesen wurden, mit der Farbe und dem Ton dargestellt, die in dem Blockmuster festgelegt sind, das in der Blockdarstellungstabelle BTABLE gespeichert ist.
41 zeigt ein Beispiel der Darstellung des Blockmusters der vorliegenden Ausführungsform.
Unter Bezugnahme auf 41 werden die Blockmuster mit jeweiligen Farben und Tönen dargestellt, so daß deren Unterscheidung möglich ist. Dadurch werden die Blöcke, die in den Mustern enthalten sind, leicht erkannt.
42-45 zeigen andere Beispiele des Blockmusters der vorliegenden Ausführungsform.
Da die Darstellungsfarbe bei der vorliegenden Ausführungsform zwischen den Blockbelichtungsmustern und den Belichtungsmustern mit variablem Strahl verändert wird, ist es möglich, die Blockbelichtungsmuster und die Belichtungsmuster mit variablem Strahl leicht zu unterscheiden. Da die Darstellungsfarbe in jedem Block anders ist, ist es möglich, einen gewünschten Block selektiv zu erkennen, indem ein einzelner Blockrahmen in Entsprechung zu einer einzelnen Blockblitzzone dargestellt wird, wie in 45 gezeigt. Ferner ist es möglich, eine Vielzahl von Blöcken in Kombination darzustellen.
[NEUNTE AUSFÜHRUNGSFORM]
In der Belichtungsdatenbildungseinheit 1 der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, eine Simulationsbelichtung auf der Basis der Belichtungsdaten auszuführen und das Resultat der Belichtung graphisch darzustellen.
46 zeigt das Flußdiagramm der Simulation, die durch die Belichtungsdatenbildungseinheit 1 ausgeführt wird. Unter Bezugnahme auf 46 beginnt die Simulation mit einem Schritt S12-1, bei dem die Blockbelichtungsdaten in der Belichtungsdatendatei 7 bereitgestellt werden, und bei Schritt S12-2 wird die Simulationsbedingung in Entsprechung zu dem Belichtungsprozeß festgelegt, der durch eine Elektronenstrahlbelichtungsvorrichtung wie etwa die Einheit 100 von 4 ausgeführt wird. Die Blockbelichtungsdaten werden dann in einer Simulationstabelle gespeichert.
Sobald die Belichtungsbedingung bei Schritt S12-2 festgelegt ist, wird bei Schritt S12-3 eine Simulation an den Blockbelichtungsdaten, die bei Schritt S12-1 bereitgestellt wurden, gemäß der Belichtungsbedingung gestartet, die in der Simulationstabelle festgelegt ist.
Solch eine Simulation des Schrittes S12-3 enthält eine Berechnung der Belichtungsdosis an jedem Gitterpunkt, und das Resultat der Berechnung wird dargestellt, wie es in 47A gezeigt ist. Ferner wird bei Schritt S12-4 eine Farbdarstellung des Berechnungsresultats dargestellt, wie es in
47B gezeigt ist, in der die Zonen mit derselben Belichtungsdosis in derselben Farbe dargestellt sind.
Als nächstes wird bei Schritt S12-5 die Musterlinie L der Belichtungsdaten in einer Überlappungsbeziehung mit der Belichtungsdosis dargestellt, wie es in 47C gezeigt ist.
Als nächstes wird bei Schritt S12-6 eine Größendifferenz zwischen dem Muster, das durch die Linie L bei Schritt S12-5 dargestellt wird, und dem Muster, das durch die Belichtungsdosis bei Schritt S12-6 dargestellt wird, erhalten, indem die Linie L und ein Auflösungsrand der Belichtungsdosis, der das Muster definiert, verglichen werden.
Dann wird bei Schritt S12-7 die obige Größendifferenz errechnet, und jene Muster, bei denen die Größendifferenz eine vorbestimmte Toleranz überschreitet, werden durch eine blinkende Darstellung angezeigt, die eine mißlungene Darstellung ausdrückt.
Bei Schritt S12-7 ist es auch möglich, die Darstellungsform von 35 zu wählen. Unter Verwendung der Darstellungsform von 35 ist es bei Schritt S12-8 möglich, die Festlegung bei dem "Veränderten Taktcode" und dem "Veränderten Dosiswert" abzuwandeln. Durch erneutes Ausführen der Simulation auf der Basis der abgewandelten Festlegung werden die Schritte S12-3-S12-7 wieder ausgeführt, und ein Belichtungsmuster, das der abgewandelten Festlegung entspricht, wird dargestellt. Die Darstellung des Belichtungsmusters wird fortgesetzt, bis bei Schritt S12-9 eine Abmeldung angewiesen wird.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der mißlungene Teil durch eine blinkende Darstellung angezeigt, und der Teil, wo ein Fehler aufgetreten ist, wird leicht erkannt. Wie schon erwähnt, wird solch ein Fehler korrigiert, indem die Festlegung des "Veränderten Taktcodes" und "Veränderten Dosiswertes" bei Schritt S12-8 auf der Basis der Darstellungsform von 35 abgewandelt wird.
48 und 49 zeigen die tatsächlichen Beispiele des belichteten Musters, das durch die Simulation erhalten wird.
Unter Bezugnahme auf 48 ist in der Zone p3, welche die Zone p1 mit der Zone p2 verbindet, als Resultat der graphischen Darstellung eine klare Veränderung der Belichtungsdosis zu erkennen.
Bei der Darstellung von 49 ist ersichtlich, daß das Belichtungsmuster und die Blockgrenze L zusammen dargestellt werden. Dadurch ist es möglich, das Resultat der Simulation in bezug auf den Block, der in den Belichtungsdaten festgelegt ist, zu erkennen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, hochkomprimierte Belichtungsdaten mit hoher Geschwindigkeit unter Verwendung der Technik der hierarchischen Verarbeitung, parallelen Verarbeitung und automatischen Blockextraktion zu bilden. Durch Kombinieren einer Vielzahl von Blockextraktionsmodi wird die Anzahl von Blitzen bei der Belichtung drastisch reduziert, und der Belichtungsdurchsatz wird wesentlich verbessert. Durch den Einsatz verschiedener Korrektur- und Kompensationsprozesse ermöglicht die vorliegende Erfindung das Bilden eines Belichtungsmusters mit hoher Präzision. In der Situation, bei der eine existierende Blockmaske zur Verfügung steht, wird bei der vorliegenden Erfindung solch eine existierende Blockmaske verwendet. Dadurch werden die Kosten und die Zeit für das Bilden der Belichtungsdaten reduziert. Da die gebildeten Belichtungsdaten zur Optimierung zurückgeführt werden, ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Bildung von qualitativ hohen und äußerst zuverlässigen Belichtungsdaten, die zur Produktion von ultrafeinen LSIs geeignet sind.
[ZEHNTE AUSFÜHRUNGSFORM)
Um die parallele und verteilte Verarbeitung von 5 zu realisieren, ist es nötig, den Computer in paralleler und verteilter Struktur aufzubauen.
50 zeigt ein Beispiel solch eines Parallelverarbeitungscomputersystems in Form eines Blockdiagramms.
Unter Bezugnahme auf 50 ist eine Vielzahl von Prozessoren mit einem Hostcomputer verbunden, und der Hostcomputer übergibt die Verarbeitung an die Vielzahl von Prozessoren gemäß der Prozeßeinheit und gemäß der Hierarchie. Dadurch führen die Prozessoren die Verarbeitung parallel aus.
51 zeigt eine Systemstruktur der verteilten Verarbeitung, die bei der vorliegenden Ausführungsform eingesetzt wird.
Unter Bezugnahme auf 51 ist ersichtlich, daß eine Vielzahl von Parallelverarbeitungscomputern oder gewöhnlichen sequentiellen Computern über ein Netz miteinander verbunden ist. Dadurch führt das System von 51 eine verteilte Verarbeitung für jede hierarchische Stufe und jede Verarbeitungseinheit über das Netz aus.
Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die zuvor beschriebenen Ausführungsformen begrenzt, sondern verschiedene Veränderungen und Abwandlungen können vorgenommen werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung unter Verwendung eines Elektronenstrahlbelichtungsprozesses, welcher Elektronenstrahlbelichtungsprozeß folgende Schritte umfaßt: Erzeugen von Belichtungsdaten mit den folgenden Schritten: Erzeugen einer Bibliothek von Belichtungsdaten für eine Vielzahl von Belichtungsdatenelementen, welche die Belichtungsdaten ausmachen, durch das Spezifizieren von Variablen, die den Belichtungsprozeß definieren, welche Bibliothek eine hierarchische Struktur der Belichtungsdatenelemente darstellt; Erzeugen von Belichtungsmustern, unter Einsatz einer graphischen Benutzeroberfläche, gemäß der hierarchischen Struktur der Belichtungsdatenelemente; und Erzeugen der Belichtungsdaten auf der Basis der Belichtungsmuster; Bilden eines Elektronenstrahls durch eine Strahlenquelle; Formen des Elektronenstrahls gemäß den Belichtungsdaten durch eine Blockmaske; und Fokussieren des geformten Elektronenstrahls auf ein Objekt gemäß den Belichtungsdaten.
Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, das die folgenden Schritte umfaßt: Erzeugen von Belichtungsdaten aus Konstruktionsdaten, welcher Schritt zum Erzeugen der Belichtungsdaten die folgenden Schritte umfaßt: Durchführen einer Analyse einer hierarchischen Struktur der Konstruktionsdaten, welche Analyse der hierarchischen Struktur den Schritt zum Extrahieren von Blöcken aus den Konstruktionsdaten enthält, wobei jeder der Blöcke eine Mustergruppe darstellt; Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern aus den extrahierten Blöcken; und Erzeugen der Belichtungsdaten für jedes der extrahierten Belichtungsmuster; Bilden eines Elektronenstrahls durch eine Strahlenquelle; Formen des Elektronenstrahls gemäß den Belichtungsdaten durch eine Blockmaske; und Fokussieren des geformten Elektronenstrahls auf ein Objekt gemäß den Belichtungsdaten.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren von Blöcken bei einer Mustergruppe beginnt, in der eine Wiederholungsanzahl desselben Musters maximal ist:
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren von Blöcken bei einer Mustergruppe beginnt, in der eine Anzahl der darin enthaltenen Muster maximal ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren von Blöcken für eine Mustergruppe durchgeführt wird, die eine Größe hat, die einem ganzzahligen Vielfachen eines Ablenkungsbereiches eines Elektronenstrahls zu einer Zeit der Belichtung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren von Blöcken für eine Mustergruppe durchgeführt wird, die eine Größe hat, die einer Strahlgröße eines Elektronenstrahls entspricht, der zu einer Zeit der Belichtung verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren von Blöcken einen Block extrahiert, der eine Mustergruppe darstellt, in der die Anzahl von verschiedenen Typen von Mustern, die in der Mustergruppe enthalten sind, minimal ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern ferner die Schritte zum Teilen einer Mustergruppe in eine Vielzahl von Zonen umfaßt, und bei dem die genannte Vielzahl von Belichtungsmustern bei jeder von der Vielzahl von Zonen extrahiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Schritt zum Teilen einer Mustergruppe in eine Vielzahl von Zonen so durchgeführt wird, daß bei jeder der Zonen eine Leerzone, in der kein Muster vorhanden ist, vermieden wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern ferner den Schritt zum Extrahieren eines Belichtungsmusters enthält, das mit einem zuvor extrahierten Muster identisch ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern ferner einen Schritt zum Extrahieren eines Belichtungsmusters enthält, das einer vorbestimmten Bedingung entspricht.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern ferner die folgenden Schritte umfaßt: Selektieren einer Musterextraktionsprozedur aus einer Vielzahl von Musterextraktionsprozeduren; und Extrahieren des Belichtungsmusters gemäß der selektierten Musterextraktionsprozedur.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Musterextraktionsprozedur als Reaktion auf eine Belichtungsschichtstufe selektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Musterextraktionsprozedur als Reaktion auf eine Form von Mustern in der Mustergruppe selektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Musterextraktionsprozedur als Reaktion auf eine Position von Mustern in der Mustergruppe selektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die Musterextraktionsprozedur als Reaktion auf eine Dichte von Mustern in der Mustergruppe selektiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern so ausgeführt wird, daß die extrahierten Belichtungsmuster eine vorbestimmte Musterbelegung haben.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern die Belichtungsmuster in Entsprechung zu einer Anzahl von Zonen extrahiert, die in den extrahierten Blöcken festgelegt ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern die Belichtungsmuster gemäß einem Typ der Belichtungsmuster extrahiert.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern die Belichtungsmuster gemäß einem Strahleinstrahlungsbereich zu einer Zeit der Belichtung extrahiert.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Schritte zum Extrahieren von Blöcken aus den Konstruktionsdaten, zum Extrahieren einer Vielzahl von Belichtungsmustern und zum Erzeugen der Belichtungsdaten für jeden der Blöcke gemäß einer Parallelverarbeitung ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Erzeugen der Belichtungsdaten den Schritt enthält zum Bilden eines Aperturmusters in jedem der Belichtungsmuster in Form einer Gruppe von winzigen Aperturelementen, so daß jedes der winzigen Aperturelemente durch einen Grenzteil definiert ist, der mit jedem anderen winzigen Aperturelement und ferner mit einem Körper der Blockmaske verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schritt zum Erzeugen der Belichtungsdaten die folgenden weiteren Schritte umfaßt: Bewerten eines Verzerrungseffektes des Belichtungsmusters, der durch einen Elektronenstrahl verursacht wird, der ein benachbartes Belichtungsmuster belichtet; und Abwandeln der Belichtungsdaten, um die Verzerrung zu kompensieren.
Verfahren nach Anspruch 23, bei dem der Schritt zum Bewerten eines Verzerrungseffektes zweimal mit einer Belichtungsüberlappung ausgeführt wird, so daß der geformte Elektronenstrahl zwischen einer ersten Belichtung und einer zweiten Belichtung versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit folgendem Schritt: Abwandeln einer Darstellung des Belichtungsmusters an einer Anzeigevorrichtung gemäß einem verwendeten Belichtungsprozeß.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner mit folgendem Schritt: Abwandeln einer Darstellung des Belichtungsmusters an einer Anzeigevorrichtung gemäß jeder Belichtungseinheit.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner die folgenden Schritte umfaßt: Berechnen eines Belichtungsdurchsatzes aus den Belichtungsdaten; und Anzeigen des Durchsatzes an einer Anzeigevorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 2, das ferner die folgenden Schritte umfaßt: Simulieren eines Belichtungsmusters, das den Belichtungsdaten entspricht, unter einer gegebenen Belichtungsbedingung; und Anzeigen des Belichtungsmusters, das gemäß den Belichtungsdaten simuliert wurde, an einer Anzeigevorrichtung.
Verfahren nach Anspruch 28, ferner mit dem Schritt zum Anzeigen der Belichtungsbedingung an der Anzeigevorrichtung auf solch eine Weise, daß eine Veränderung der Belichtungsbedingung möglich ist, welches Verfahren ferner die folgenden Schritte umfaßt: Ausführen einer Simulation gemäß der veränderten Belichtungsbedingung; und Anzeigen eines Belichtungsmusters, das als Resultat der Simulation erhalten wird, die für die veränderte Belichtungsbedingung durchgeführt wurde.
Verfahren nach Anspruch 29, ferner mit dem Schritt zum Darstellen eines Belichtungsmusters, das den Belichtungsdaten entspricht, in Überlappung mit dem Belichtungsmuster, das durch Simulieren der Belichtungsdaten gemäß der Belichtungsbedingung erhalten wurde.
Verfahren nach Anspruch 30, ferner mit den folgenden Schritten: Detektieren einer Differenz zwischen den Belichtungsdaten, die durch Simulieren der Belichtungsdaten gemäß der Belichtungsbedingung erhalten wurden, und dem Belichtungsmuster, das den Belichtungsdaten entspricht; und Verändern der Darstellung in einem Teil, wo die Differenz eine zulässige Grenze überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Belichtungsdatenelemente auf dem Objekt gebildete Belichtungsmuster für jede Kombination von Ablenkungsbedingungen eines ersten Ablenkungssystems und Ablenkungsbedingungen eines zweiten Ablenkungssystems enthalten, welche ersten und zweiten Ablenkungssysteme zum Scannen des geformten Elektronenstrahls über das Objekt verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Belichtungsdatenelemente Strahlformungsmuster enthalten, die auf der Blockmaske gebildet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungsdaten Blockbelichtungsdaten sind.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungsdaten Blockbelichtungsdaten sind.