荷電粒子ビーム露光方法及び装置、荷電粒子ビーム露光データ作成方法及びプログラム、並びに、ブロックマスク
【課題】スループットの向上を図ることができる荷電粒子ビーム露光方法を提供する。
【解決手段】電子銃６４から放射された電子ビームを所定サイズの矩形に成形する第１アパーチャ６５と、該第１アパーチャ６５で所定サイズの矩形に成形した電子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャ６６と、該第２アパーチャ６６で任意サイズの矩形に成形した電子ビームを一括露光用パターン形状に成形するブロックマスク６７とを設ける。
【解決手段】電子銃６４から放射された電子ビームを所定サイズの矩形に成形する第１アパーチャ６５と、該第１アパーチャ６５で所定サイズの矩形に成形した電子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャ６６と、該第２アパーチャ６６で任意サイズの矩形に成形した電子ビームを一括露光用パターン形状に成形するブロックマスク６７とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置を製造する場合等に使用される荷電粒子ビーム露光方法及び装置、荷電粒子ビーム露光装置に与える荷電粒子ビーム露光データを作成する場合に使用される荷電粒子ビーム露光データ作成方法及びプログラム、並びに、荷電粒子ビーム露光装置に搭載して使用するブロックマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、ウエハに塗布したレジストに、製造対象の半導体装置の回路パターン（回路図形）を転写するために、紫外光や電子ビームを使用した露光が行われる。電子ビーム露光は、紫外光露光よりも微細なパターンの転写が可能であり、次世代の露光方法として、更なる開発が進められている。
【０００３】
電子ビーム露光方法には、電子ビームのサイズを可変させてパターンを１つずつ転写する可変矩形露光方法と、複数のパターンを一括して転写する一括露光（ブロック露光）方法がある。図１８は電子ビーム露光方法を説明するための図であり、（Ａ）は可変矩形露光を行う場合の電子ビーム露光装置の状態、（Ｂ）は一括露光を行う場合の電子ビーム露光装置の状態を概念的に示している。
【０００４】
図１８中、１は電子ビームを放射する電子銃、２は電子銃１から放射された電子ビームを、例えば、５μｍ四方の矩形に成形する第１アパーチャ、３は第１アパーチャ２で矩形に成形された電子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャであり、可変矩形露光を行う場合に使用するものである。
【０００５】
４は一括露光を行う場合に使用するブロックマスクであり、ブロックマスク４は、例えば、５μｍ四方の領域を、一括露光するパターン群（以下、ブロックと称する）を複数個搭載している。５、６はブロックマスク４中の２個のブロック、７、８、９はブロック５が有するパターン（開口パターン）、１０は露光対象であるレジストが塗布されたウエハである。
【０００６】
可変矩形露光を行う場合には、図１８（Ａ）に示すように、第２アパーチャ３が使用され、電子銃１から放射された電子ビームは、第１アパーチャ２で、例えば、５μｍ四方の矩形に成形され、更に、第２アパーチャ３で任意サイズの矩形に成形され、ウエハ１０に塗布されたレジストに照射される。
【０００７】
一括露光を行う場合には、図１８（Ｂ）に示すように、ブロックマスク４が使用され、電子銃１から放射された電子ビームは、第１アパーチャ２で、例えば、５μｍ四方の矩形に成形され、更に、ブロックマスク４上のブロックに照射されてブロックが有するパターンの形状に成形され、ウエハ１０に塗布されたレジストに照射される。一括露光は、可変矩形露光よりもショット数（露光回数）が少なく、スループットの向上を図ることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
一括露光を行う場合に電子ビーム露光装置に与えるべきウエハ製造用露光データ（使用するブロックのブロックマスク上の位置や電子ビームのウエハ上の照射位置等のデータ）は、例えば、製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）とブロックマスク製造用露光データ（ブロックマスクに搭載するブロックやその位置等のデータ）を使用して作成され、また、製造対象の半導体装置の設計データ及びブロックマスク製造用露光データは、基本パターンを使用して作成される（例えば、特許文献２の図４参照。）。
【０００９】
図１９は従来の半導体装置の設計データ作成方法及びブロックマスク製造用露光データ作成方法の一例を示す図である。図１９中、１２は各種回路を構築するために用意されている基本パターン群、１３、１４、１５は基本パターン群１２を使用して設計者が作成した製造対象の半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの設計データである。
【００１０】
１６は基本パターン群１２の中から設計者が選択した基本パターンを抽出し、ブロックマスク製造用露光データを作成するブロックマスク製造用露光データ作成装置、１７はブロックマスク製造用露光データ作成装置１６が作成したブロックマスク製造用露光データ、１８はブロックマスク製造用露光データ１７を使用して製造されたブロックマスクである。
【００１１】
即ち、半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃを製造する場合には、一方において、基本パターン群１２を使用して半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの設計データが作成され、他方において、基本パターン群１２の中から半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの製造に必要な基本パターンが選択され、ブロックマスク製造用露光データ作成装置１６によりブロックマスク製造用露光データ１７が作成され、これに基づいてブロックマスク１８が製造される。
【００１２】
図２０は従来のウエハ製造用露光データ作成方法の一例を示す図である。（Ａ）は半導体装置Ａを製造する場合、（Ｂ）は半導体装置Ｂを製造する場合、（Ｃ）は半導体装置Ｃを製造する場合を示しており、１９はウエハ製造用露光データ作成装置、２０、２１、２２はウエハ製造用露光データ、２３は電子ビーム露光装置である。
【００１３】
即ち、半導体装置Ａが製造される場合には、図２０（Ａ）に示すように、半導体装置Ａの設計データ１３とブロックマスク製造用露光データ１７とを使用してウエハ製造用露光データ作成装置１９により半導体装置Ａを製造するためのウエハ製造用露光データ２０が作成される。そして、ウエハ製造用露光データ２０とブロックマスク１８とが使用され、電子ビーム露光装置２３により半導体装置Ａを製造するためのウエハ２４に対する露光が行われる。
【００１４】
また、半導体装置Ｂが製造される場合には、図２０（Ｂ）に示すように、半導体装置Ｂの設計データ１４とブロックマスク製造用露光データ１７とを使用してウエハ製造用露光データ作成装置１９により半導体装置Ｂを製造するためのウエハ製造用露光データ２１が作成される。そして、ウエハ製造用露光データ２１とブロックマスク１８とが使用され、電子ビーム露光装置２３により半導体装置Ｂを製造するためのウエハ２５に対する露光が行われる。
【００１５】
また、半導体装置Ｃが製造される場合には、図２０（Ｃ）に示すように、半導体装置Ｃの設計データ１５とブロックマスク製造用露光データ１７とを使用してウエハ製造用露光データ作成装置１９により半導体装置Ｃを製造するためのウエハ製造用露光データ２２が作成される。そして、ウエハ製造用露光データ２２とブロックマスク１８とが使用され、電子ビーム露光装置２３により半導体装置Ｃを製造するためのウエハ２６に対する露光が行われる。
【００１６】
図２１は従来のブロックマスク製造用露光データ作成方法の他の例を示す図である。図２１中、２８はブロックマスクに搭載するブロックの仕様（パターンサイズ、パターン間距離等のパラメタ）を所定のフォーマットで記述した制御ファイル、２９は制御ファイル２８の内容を入力してブロックマスク製造用露光データを作成するブロックマスク製造用露光データ作成装置である。
【００１７】
３０はブロックマスク製造用露光データ作成装置２９が作成したブロックマスク製造用露光データ、３１はブロックマスク製造用露光データ３０を使用して製造されたブロックマスクである。このように、ブロックマスク製造用露光データは、ブロックマスクに搭載するブロックの仕様を所定のフォーマットで記述した制御ファイル２８を使用して作成することもできる。
【００１８】
図２２は制御ファイル２８に記述されるパラメタを説明するための図である。図２２中、３３はブロックマスク上のブロック、３４はブロック３３のパターンであり、この例では、パターン３４は、縦横に等間隔に配置されている。この場合において、制御ファイル２８にブロック３３の仕様を記述する場合には、パターン３４のＸ方向のサイズＬ１とＹ方向のサイズＬ２、パターン間サイズＬ３が記述される。なお、サイズＬ１、Ｌ２、Ｌ３はテクノロジ（例えば、９０ｎｍテクノロジ）毎に定められている設計規則である。
【００１９】
図２３はブロック３３の使用例を示す図である。図２３中、３５は矩形に成形された電子ビームを示し、（Ａ）はブロック３３の全体に電子ビーム３５を照射（全面照射）した場合、（Ｂ）、（Ｃ）はブロック３３の一部分に電子ビーム３５を照射（部分照射）した場合を示している。即ち、ブロック３３を使用する場合には、選択により、図２３（Ａ）、（Ｂ）又は（Ｃ）に示すように、全面照射又は部分照射を行うことができる。
【００２０】
このように、ブロックマスクを使用する場合には、ウエハ上に様々なパターン群を一括露光することができる。しかも、各基本パターンは設計規則に基づいて作成されるので、１つのテクノロジにおいて１種類のブロックマスクで様々な種類の半導体装置に対応することができる。したがって、ブロックマスクを使用した一括露光方法は、コストの削減とスループットの向上を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００１−１６０５２９号公報
【特許文献２】特開２００２−２５９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
例えば、図２０に示すようにして半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃを製造する場合には、図１９に示すように、一方において、基本パターン群１２を使用して半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの設計データが作成され、他方において、基本パターン群１２の中から半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの製造に必要な基本パターンが選択され、ブロックマスク製造用露光データ作成装置１６によりブロックマスク製造用露光データ１７が作成され、これに基づいてブロックマスク１８が製造される。
【００２３】
しかしながら、半導体装置を受託生産する場合において、半導体装置の設計データとして、顧客が作成した設計データが与えられた場合、顧客の設計規則が半導体装置の生産を受託した側の設計規則と異なっていると、場合によっては、顧客の設計規則に合わせて、改めてブロックマスクを作成しなければならず、スループットの向上を実現できないという問題点があった。
【００２４】
また、図２４は図１８に示す従来の電子ビーム露光装置が有する問題点を説明するための図である。図２４中、３７、３８はブロックマスクに搭載されたブロックであり、３９、４０はパターン、４１は矩形に成形された電子ビームであり、図２４はブロック３７に電子ビーム４１を部分照射した場合を示している。
【００２５】
この場合、第１アパーチャ２で矩形に成形される電子ビームのサイズは一定（例えば、５μｍ四方）なので、パターン４０が配置されたブロック３８にも電子ビーム４１が照射されてしまう。したがって、ブロックマスクを製造する場合には、部分照射するブロックの周辺には他のブロックを近接して配置しないことが必要となる。
【００２６】
しかしながら、このようにする場合、ブロックマスクに配置することができるブロック数が減少し、即ち、一括露光に使用することができるブロック数が減少し、可変矩形露光で露光を行う回数が増加してしまうため、スループットの向上を図ることができないという問題点があった。
【００２７】
本発明は、かかる点に鑑み、スループットの向上を図ることができる荷電粒子ビーム露光方法及び装置、荷電粒子ビーム露光データ作成方法及びプログラム、並びに、ブロックマスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法は、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを選択して前記露光対象に対する露光を行う工程を有するものである。
【００２９】
本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法は、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用して前記露光対象に対する露光を行うための荷電粒子ビーム露光データを作成する工程を有するものである。
【００３０】
本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラムは、コンピュータに、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造するための複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用して前記露光対象に対する露光を行うための荷電粒子ビーム露光データを作成する工程を実行させるプログラムを含むものである。
【００３１】
本発明の荷電粒子ビーム露光装置は、荷電粒子ビーム発生源から放射された荷電粒子ビームを所定サイズの矩形に成形する第１アパーチャと、前記第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャと、前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを一括露光用パターン形状に成形するブロックマスクを有するものである。
【００３２】
本発明のブロックマスクは、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択によりＬ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有するものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法は、予め、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造しておき、露光時には、予め作成しておいた複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用するというものである。
【００３４】
したがって、本発明の荷電粒子ビーム露光方法によれば、ブロックに対する複数の設計規則に対応することができ、設計規則が異なるブロックを必要とする露光を行う際ごとに改めてブロックマスクを製造する必要がなく、スループットの向上を図ることができる。
【００３５】
本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法によれば、本発明の荷電粒子ビーム露光方法を実施することができ、スループットの向上を図ることができる。
【００３６】
本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラムによれば、本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法を実施することができ、スループットの向上を図ることができる。
【００３７】
本発明の荷電粒子ビーム露光装置によれば、第１アパーチャとブロックマスクとの間に第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形された荷電粒子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャを有しているので、荷電粒子ビームを部分照射するブロックの周囲のブロックに荷電粒子ビームが照射しないようにすることができる。したがって、より多くのブロックをブロックマスクに搭載して荷電粒子ビームの露光回数を減少させることができ、スループットの向上を図ることができる。
【００３８】
本発明のブロックマスクによれば、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択によりＬ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有するので、可変矩形露光で対応する場合にはエッチング補正でパターンの短辺サイズの種類が増加してしまう場合であっても、最少で１種類、最大でも４種類のブロックによる一括露光で対応することができ、スループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態を示す流れ図である。
【図２】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるブロックマスクの製造方法を示す図である。
【図３】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用される制御ファイルの作成例を説明するための図である。
【図４】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用する制御ファイルの他の作成例を説明するための図である。
【図５】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるウエハに対する露光方法を示す図である。
【図６】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用されるウエハ製造用露光データ作成装置で実行される処理を示す流れ図である。
【図７】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用されるウエハ製造用露光データ作成装置で算出される削減ショット数を説明するための図である。
【図８】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用されるウエハ製造用露光データ作成装置で算出されるブロックマスクごとの削減ショット数の合計数の例を示す表図である。
【図９】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で作成されるブロックマスクセットの一例を示す図である。
【図１０】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用される電子ビーム露光装置を示す概念図である。
【図１１】本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法の第１実施形態が必要とするブロックマスク製造用露光データ作成装置及びウエハ製造用露光データ作成装置として使用されるコンピュータ・システムの概念図である。
【図１２】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態を示す図である。
【図１３】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態で使用するブロックマスクに搭載するブロックのうちの２個を示す図である。
【図１４】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態で使用されるウエハ製造用露光データ作成装置で実行される処理を示す流れ図である。
【図１５】図１３に示すブロックを使用して一括露光を行う場合を説明するための図である。
【図１６】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態で作成されるウエハ製造用露光データに含める電子ビーム照射テーブルの一部分を示す図である。
【図１７】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態で使用するブロックマスクに搭載するブロックの例を示す図である。
【図１８】電子ビーム露光方法を説明するための図である。
【図１９】従来の半導体装置の設計データ作成方法及びブロックマスク製造用露光データ作成方法の一例を示す図である。
【図２０】従来のウエハ製造用露光データ作成方法の一例を示す図である。
【図２１】従来のブロックマスク製造用露光データ作成方法の他の例を示す図である。
【図２２】図２１に示す制御ファイルに記述されるパラメタを説明するための図である。
【図２３】図２２に示すブロックの使用例を示す図である。
【図２４】図１８に示す従来の電子ビーム露光装置が有する問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図１〜図１７を参照して、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態及び第２実施形態について、本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法、荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム、荷電粒子ビーム露光装置及びブロックマスクの各実施形態を含めて説明するが、本発明は、これらの各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱することなく、種々の形態を取り得るものである。
【００４１】
（本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態）
図１は本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態を示す流れ図である。本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態は、半導体装置を製造するための電子ビーム露光方法の一例である。
【００４２】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態においては、まず、複数個の制御ファイルに基づいて、設計規則を異にする複数個のブロックを任意の個数に分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造するための複数個のブロックマスク製造用露光データを作成し（ステップＳ１）、これら複数個のブロックマスク製造用露光データを使用して複数個のブロックマスクを製造する（ステップＳ２）。
【００４３】
次に、製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）に基づいて、複数個のブロックマスク製造用露光データから、削減ショット数（削減露光回数）が最も大きいブロックマスクの製造用露光データを選択し（ステップＳ３）、製造対象の半導体装置の設計データと、選択したブロックマスク製造用露光データを使用してウエハ製造用露光データを作成する（ステップＳ４）。
【００４４】
次に、作成したウエハ製造用露光データと、削減ショット数が最も大きいブロックマスクを使用してウエハに対して電子ビーム露光を行う（ステップＳ５）。以上の工程が、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で行われる工程であるが、ブロックマスク製造用露光データの作成工程（ステップＳ１）及びウエハ製造用露光データの作成工程（ステップＳ３、Ｓ４）は、後述するブロックマスク製造用露光データ作成プログラム及びウエハ製造用露光データ作成プログラムを使用してコンピュータで実行することができる。
【００４５】
図２は本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるブロックマスクの製造方法を示す図である。図２中、４２−１、４２−２、４２−Ｎ（Ｎは４以上の整数）はブロックマスクに形成するブロックの仕様（パターンサイズや、パターン間距離等のパラメタ）が所定フォーマットで記述された制御ファイルであり、制御ファイル４２−３〜４２−（Ｎ−１）は図示を省略している。
【００４６】
４３は制御ファイル４２−ｉを入力してブロックマスク製造用露光データを作成するブロックマスク製造用露光データ作成装置、４４−１、４４−２、４４−Ｎはブロックマスク製造用露光データ作成装置４３で作成されたブロックマスク製造用露光データであり、ブロックマスク製造用露光データ４４−３〜４４−（Ｎ−１）は図示を省略している。なお、ブロックマスク製造用露光データ４４−ｉは制御ファイル４２−ｉを使用して作成されたものである。
【００４７】
４５−１、４５−２、４５−Ｎはブロックマスクであり、ブロックマスク４５−３〜４５−（Ｎ−１）は図示を省略している。なお、ブロックマスク４５−ｉはブロックマスク製造用露光データ４４−ｉを使用して製造されたものである。
【００４８】
即ち、図２の例では、ブロックマスク製造用露光データ作成装置４３により、Ｎ個の制御ファイル４２−１〜４２−Ｎに基づいて、設計規則を異にするＮ個のブロックを任意の個数に分けて搭載するＮ個のブロックマスク４５−１〜４５−Ｎを製造するためのＮ個のブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎが作成される。そして、これらＮ個のブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎを使用してＮ個のブロックマスクが製造される。
【００４９】
図３は制御ファイル４２−１〜４２−Ｎの作成例を説明するための図である。ここで、製造対象の半導体装置が、例えば、９０ｎｍテクノロジの半導体装置の場合には、１００ｎｍから６００ｎｍの範囲内にコンタクト層と全てのビア層のパターンサイズが定義されている可能性が高い。そこで、例えば、パターンサイズを１００ｎｍから６００ｎｍまで＋１０ｎｍ刻みで設定する。
【００５０】
また、各パターンサイズに対しては、パターン間サイズを＋１０ｎｍ刻みで設定する。この場合、ウエハプロセスの見地から、最小のパターン間サイズはパターンサイズと同一とし、最大のパターン間サイズはパターンサイズの２倍とする。したがって、例えば、パターンサイズ＝１００ｎｍのパターンについては、パターン間サイズを１００ｎｍから開始し、＋１０ｎｍ刻みで２００ｎｍまで設定することになり、１１個のブロックが作成されることになる。
【００５１】
そして、例えば、１個のブロックマスクに搭載する最大ブロック個数を１００個とし、１個の制御ファイルで作成するブロックの個数が１００個以内になるように制御ファイルを作成する。なお、製造対象の半導体装置がＡＳＩＣやマイクロコンピュータ等の場合には、コンタクト層とビア層のパターンサイズは１種類であることから、同一のパターンサイズのパターンは１個のブロックマスクに作成することが好適である。
【００５２】
ここに、例えば、図３の例では、パターンサイズ＝１００ｎｍ〜１６０ｎｍのブロック個数は９８となるので、これらブロックサイズ＝１００ｎｍ〜１６０ｎｍのブロックの仕様は、制御ファイル４２−１に書き込まれることになる。また、パターンサイズ＝１７０ｎｍ〜２１０ｎｍのブロック個数は１００となるので、パターンサイズ＝１７０ｎｍ〜２１０ｎｍのブロックの仕様は、制御ファイル４２−２に書き込まれることになる。
【００５３】
このように、複数のブロックサイズを設定し、かつ、各ブロックサイズについても、複数のパターン間サイズを設定することにより、設計規則の異なる複数のブロックを用意しておく場合には、受託生産などで顧客の設計規則が未知である場合に備えることができ、スループットの向上を図ることができる。
【００５４】
図４は制御ファイルの他の作成例を説明するための図である。図４中、４６はブロックマスクであり、点線の枠４７はブロック配置可能位置を示しており、この例では、ブロックマスク４６は、１００個のブロック配置可能位置を有している。
【００５５】
ここで、ブロック配置位置からブロックマスク４６の中心４８への距離が短いほど高精度で露光することができるので、例えば、周辺の領域４９〜５２内の３６箇所のブロック配置可能位置４７にはブロックを配置せず、周辺の領域４９〜５２の内側の６４箇所のブロック配置可能領域４７にブロックを配置することが好適である。
【００５６】
そこで、この例の場合には、１つの制御ファイルで作成するブロックの個数が６４個以内になるように設定する。なお、ブロック配置可能位置４７に記載した「１」〜「６４」は、ブロックマスク４６に配置したブロックの番号を示している。
【００５７】
また、ブロックマスク４６の中心４８に距離が短いほど高精度で露光することができるので、パターンサイズが小さい順に別々のブロックマスクに搭載する場合もある。例えば、パターンサイズ＝１００ｎｍのブロックは、図２に示すブロックマスク４５−１の中心から配置し、パターンサイズ＝１１０ｎｍのブロックは、図２に示すブロックマスク４５−２の中心から配置していくという方法もある。
【００５８】
図５は本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるウエハに対する露光方法を示す図である。図５中、５３は製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）、５４は製造対象の半導体装置の設計データ５３とブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎを入力し、削減ショット数が最も大きいブロックマスクの製造用露光データを選択してウエハ製造用露光データを作成するウエハ製造用露光データ作成装置である。
【００５９】
５５はウエハ製造用露光データ作成装置５４が作成したウエハ製造用露光データ、５６はウエハ製造用露光データ作成装置５４で選択されたブロックマスク製造用露光データを使用して製造されたブロックマスク、５７は電子ビーム露光装置（本発明の荷電粒子ビーム露光装置の一実施形態）、５８は露光対象のウエハである。
【００６０】
即ち、図５の例では、ウエハ製造用露光データ作成装置５４は、製造対象の半導体装置の設計データ５３とブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎを入力し、削減ショット数が最も大きいブロックマスクの製造用露光データを選択してウエハ製造用露光データを作成する。
【００６１】
そして、電子ビーム露光装置５７は、ウエハ製造用露光データ作成装置５４が作成したウエハ製造用露光データ５５と、ウエハ製造用露光データ作成装置５４で選択されたブロックマスク製造用露光データを使用して製造されたブロックマスク、即ち、削減ショット数が最も大きいブロックマスク５６を使用してウエハ５８に対する露光を行う。
【００６２】
図６はウエハ製造用露光データ作成装置５４で実行される処理を示す流れ図である。即ち、ウエハ製造用露光データ作成装置５４においては、まず、製造対象の半導体装置の設計データ５３が入力され（ステップＰ１）、次に、ブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎが入力される（ステップＰ２）。
【００６３】
次に、ブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎに含まれているブロックと一致するブロックが、製造対象の半導体装置の設計データ５３から抽出される（ステップＰ３）。そして、抽出されたブロック毎に、削減ショット数が周知の方法（例えば、特開２００１−１６０５２９号公報に記載の方法)で計算される（ステップＰ４）。ここで、削減ショット数とは、「可変矩形露光を行うとした場合のショット数」から「一括露光を行うとした場合のショット数」を減算した値である。
【００６４】
次に、ブロックマスク毎に削減ショット数を計算し（ステップＰ５）、ブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎから、削減ショット数が最も大きいブロックマスクの製造用露光データが選択され（ステップＰ６）、製造対象の半導体装置の設計データ５３と、選択されたブロックマスク製造用露光データを使用してウエハ製造用露光データ５５が作成されて出力される（ステップＰ７）。
【００６５】
即ち、ウエハ製造用露光データ作成装置５４では、製造対象の半導体装置の設計データの基本となっている設計規則と一致する設計規則で作成されたブロックを含むブロックマスク製造用露光データを使用してウエハ製造用露光データが作成されることになる。
【００６６】
図７は削減ショット数を説明するための図であり、ブロックマスクの一部分を示している。図７中、５９は同一のパターン間サイズで配置されたパターン、６０はブロックである。この例では、１３５個のパターンが１５個のブロックで作成されている。ここで、例えば、１３５個のパターン５９をパターン単位で露光すると、ショット数は１３５であり、ブロック単位で露光すると、ショット数は１５である。したがって、この例の場合には、削減ショット数は１２０となる。
【００６７】
そこで、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態では、ブロックマスクごとに搭載されているブロック数分の削減ショット数の合計を求める。図８はブロックマスクごとの削減ショット数の合計数の例を示す表図である。
【００６８】
ここで、例えば、Ｎ個のブロックマスク４５−１〜４５−Ｎの中で、ブロックマスク４５−２の削減ショット数が最大であれば、ブロックマスク４５−２を電子ビーム露光装置５７で使用するブロックマスクとして選択する。なお、ブロックマスク４５−１〜４５−Ｎは、これらの集合体であるブロックマスクセットとして構成することができる。
【００６９】
図９はブロックマスクセットの一例を示す図である。図９中、６１はブロックマスクセット、６２はブロックマスクであり、各ブロックマスク６２にはブロック６３が搭載されている。この例では、３０個のブロックマスク６２が搭載されているが、各ブロックマスク６２には唯一無二の番号（ブロックマスク番号）が付される。ブロックマスク６２に記載した番号「１」〜「３０」はブロックマスク番号を示している。
【００７０】
そこで、例えば、図２に示すブロックマスク４５−２がブロックマスク番号＝２番の位置に搭載されている場合には、ブロックマスク４５−２を識別するために、ウエハ製造用露光データに露光使用ブロックマスク番号として２番を格納する。その他、ブロックを露光するウエハ上の位置などの情報を格納する。
【００７１】
ここで、図５において、電子ビーム露光装置５７に対してウエハ製造用露光データ５５を入力すると、電子ビーム露光装置５７は、ウエハ製造用露光データ５５に格納されている露光使用ブロックマスク番号を読み取り、ブロックマスクセットの中からブロックマスク番号と一致するブロックマスクを選択し、この選択したブロックマスクを使用して、ウエハ５８にパターンを露光することになる。
【００７２】
図１０は電子ビーム露光装置５７の概念図である。図１０中、６４は電子ビームを放射する電子銃、６５は電子銃６４から放射された電子ビームを所定サイズの矩形（例えば、５μｍ四方の矩形）に成形する第１アパーチャ、６６は第１アパーチャ６５で矩形に成形された電子ビームを任意サイズに成形する第２アパーチャ、６７はブロックマスク、６８、６９はブロックマスク６７中の２個のブロックである。
【００７３】
電子ビーム露光装置５７では、電子銃６４から放射された電子ビームは第１アパーチャ６５で所定サイズの矩形に成形され、この所定サイズの矩形に成形された電子ビームは第２アパーチャ６６で任意のサイズを有する矩形に成形される。そして、この任意サイズの矩形に成形された電子ビームはブロックマスク６７に搭載されたブロックの一部または全体に照射され、ブロックのパターンの一部又は全部で成形された電子ビームがウエハ５８に露光される。
【００７４】
図１１はブロックマスク製造用露光データ作成装置４３及びウエハ製造用露光データ作成装置５４として使用されるコンピュータ・システムの概念図である。図１１中、７１はパーソナル・コンピュータやエンジニアリング・ワークステーション等を構成するコンピュータ本体、７２は入力装置、７３はディスプレイ装置、７４は通信装置である。
【００７５】
入力装置７２は、コンピュータ本体７１を操作するための各種コマンドや要求された指示に対する応答等を入力する場合に使用するものであり、キーボードやマウス等である。ディスプレイ装置７３は、コンピュータ本体７１で処理された結果を表示すると共に、コンピュータ本体７１を操作する際にユーザとの対話を可能にするための様々な情報を表示するものである。通信装置７４は、他の装置との通信を行うものであり、モデムやネットワークインターフェース等である。
【００７６】
コンピュータ本体７１において、７５はＣＰＵ（central processing unit）、７６はＣＰＵ７５が使用するＲＡＭ（random access memory）、７７はプログラムの格納等に使用されるハードディスク装置（ＨＤＤ）、７８は入力装置７２、ディスプレイ装置７３及び通信装置７４との接続を図るインタフェース、７９はバスである。
【００７７】
ハードディスク装置７７には、例えば、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるブロックマスク製造用露光データの作成に使用するブロックマスク製造用露光データ作成プログラム８０や、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるウエハ製造用露光データの作成に使用するウエハ製造用露光データ作成プログラム８１等が格納される。
【００７８】
ブロックマスク製造用露光データ作成プログラム８０及びウエハ製造用露光データ作成プログラム８１は、入力装置７２からの実行指示によりハードディスク装置７７からＲＡＭ７６にロードされて実行される。なお、ブロックマスク製造用露光データ作成プログラム８０及びウエハ製造用露光データ作成プログラム８１は、図１１に示すコンピュータ・システム外にある記憶装置から通信装置７４及びインタフェース７８を介してＲＡＭ７６にロードするようにしても良い。
【００７９】
以上のように、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態は、設計規則を異にする複数個のブロックを任意の個数に分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程（ステップＳ１、Ｓ２）と、複数個のブロックマスクのうち、削減ショット数が最も大きいブロックマスクの製造用露光データを選択してウエハに対する電子ビーム露光を行う工程（ステップＳ３〜Ｓ５）を実行するとしている。
【００８０】
即ち、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態によれば、半導体装置を受託生産する場合に、顧客の設計規則が未知である場合に備えることができ、半導体装置の設計データとして、顧客が作成した設計データが与えられた場合においても、顧客の設計規則に合わせて改めてブロックマスクを製造する必要がなく、スループットの向上を図ることができる。
【００８１】
（本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態）
図１２は本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態を示す図である。本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態は、半導体装置を製造するための電子ビーム露光方法の他の例である。図１２中、８２はブロックマスクに形成するブロックの仕様（パターンサイズや、パターン間距離等のパラメタ）が所定のフォーマットで記述された制御ファイルである。
【００８２】
８３は制御ファイル８２を入力してブロックマスク製造用露光データを作成するブロックマスク製造用露光データ作成装置、８４はブロックマスク製造用露光データ作成装置８３が作成したブロックマスク製造用露光データ、８５はブロックマスク製造用露光データ８４を使用して製造されたブロックマスクである。
【００８３】
８６は製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）、８７は製造対象の半導体装置の設計データ８６とブロックマスク製造用露光データ８４を入力してウエハ製造用露光データを作成するウエハ製造用露光データ作成装置、８８はウエハ製造用露光データ作成装置８７が作成したウエハ製造用露光データ、８９は図１０に示す構成を有する電子ビーム露光装置、９０はウエハである。
【００８４】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態においては、まず、制御ファイル８２に基づいて、複数個のブロックを搭載するブロックマスク８５を製造するためのブロックマスク製造用露光データ８４を作成し、このブロックマスク製造用露光データ８４を使用してブロックマスク８５を製造する。
【００８５】
次に、製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）８６と、ウエハ製造用露光データ作成装置８７を使用してウエハ製造用露光データ８８を作成し、この作成したウエハ製造用露光データ８８と、ブロックマスク８５を使用してウエハ９０に対して電子ビーム露光を行う。
【００８６】
なお、ブロックマスク製造用露光データ作成装置８３及びウエハ製造用露光データ作成装置８７として、図１１に示すコンピュータ・システムを使用することができる。この場合、ブロックマスク製造用露光データ作成プログラム８０及びウエハ製造用露光データ作成プログラム８１として、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態でのブロックマスク製造用露光データ作成工程及びウエハ製造用露光データ作成工程を実行し得るプログラムが使用される。
【００８７】
図１３はブロックマスク８５に搭載するブロックのうちの２個を示す図である。図１３中、９１、９２はブロックであり、ブロック９１は、逆凹字形のパターン（開口）９３を有し、ブロック９２は、逆凹字形を９０度回転させた凹字形のパターン（開口）９４を有する。
【００８８】
なお、パターン９３、９４の短辺サイズは、テクノロジとエッチング補正処理の仕様により決定する。例えば、９０ｎｍテクノロジにおいて、パターンの短辺サイズが１００ｎｍであり、エッチング補正処理における短辺サイズの最大変更サイズが＋３０ｎｍであれば、パターン９３、９４の短辺サイズは１３０ｎｍ以上にする。
【００８９】
図１４はウエハ製造用露光データ作成装置８７で実行される処理を示す流れ図である。ウエハ製造用露光データ作成装置８７では、まず、製造対象の半導体装置の設計データ８６が入力され（ステップＱ１）、次に、ブロックマスク製造用露光データ８４が入力される（ステップＱ２）。
【００９０】
次に、製造対象の半導体装置の設計データ８６からＬ字形パターン、Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターン、Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターン及びＬ字形パターンを２７０度回転させたパターン、即ち、鈎状パターンが抽出され（ステップＱ３）、鈎状パターンについては、ブロック９１、９２を使用して露光するための電子ビーム照射テーブルが作成され（ステップＱ４）、この電子ビーム照射テーブルを含むウエハ製造用露光データが作成されて出力される（ステップＱ５）。
【００９１】
図１５はブロック９１、９２を使用して一括露光を行う場合を説明するための図である。図１５（Ａ）はウエハ上のレジストに露光すべきパターン群を示しており、９５〜１０４はウエハ上のレジストに露光すべき各パターンであり、従来では可変矩形露光の対象となるパターンである。
【００９２】
この例の場合、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態では、図１５（Ｂ）に示すように、パターン９５、９６については、ブロック９１内の枠１０５を使用して一括露光し、パターン９７、９８についてはブロック９１内の枠１０６を使用して一括露光し、パターン９９、１００についてはブロック９１内の枠１０７を使用して一括露光する。
【００９３】
また、パターン１０１、１０２についてはブロック９２内の枠１０８を使用して一括露光し、パターン１０３、１０４についてはブロック９２内の枠１０９を使用して一括露光する。このようにすると、図１５（Ｃ）に示すように、パターン１１０〜１１４を順に一括露光することができる。
【００９４】
ここで、配線層のパターン等には、エッチング後のマイクロローディング効果によるパターンサイズの変化を補正する処理として、エッチング補正処理を行う場合がある。エッチング補正処理では、エッチング後のパターンサイズが設計データのパターンサイズと異ならないように、周囲に配置されている別のパターンとの距離に応じて、パターンの長辺または短辺のサイズを予め変更することが行われる。
【００９５】
この結果、パターン９５〜１０４を可変矩形露光すると、エッチング補正処理前には１〜２種類であった短辺サイズも、処理後には数十種類になり、図１５（Ａ）の例の場合には、段差１１５〜１１７が生じる場合がある。
【００９６】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態では、パターン９５、９６を一括露光する場合、矩形の電子ビームの幅は、パターン９５の長辺サイズ１１８と同一、高さはパターン９５の短辺サイズとパターン９６の長辺サイズの合計サイズ１１９と同一とし、かつ、電子ビームがパターン９３と重なる部分において、幅１２０がパターン９５の短辺サイズ１２１と、幅１２２がパターン９６の短辺サイズ１２３と同一になるように、照射位置を決定する。
【００９７】
照射位置の設定は、例えば、枠１０５の左下隅の頂点１２４に座標（Ｘ、Ｙ）を設定し、ブロック９１の左下隅の頂点１２５の座標（Ｘ、Ｙ）を原点（０、０）と定義し、頂点１２４の座標（Ｘ、Ｙ）を求めることにより行うことができる。パターン９７、９８、パターン９９、１００、パターン１０１、１０２、パターン１０３、１０４をそれぞれ一括露光する場合も、同様にして、矩形の電子ビームのサイズ及び照射位置の設定を行う。したがって、配線層やゲート層のパターンを１〜４種類のブロックで一括露光できる。
【００９８】
図１５（Ｂ）に示すような一括露光は、図１６に示す電子ビーム照射テーブルをウエハ製造用露光データ８８に含めることにより行うことができる。図１６中、１２６は一括露光一回分の情報格納領域であり、１２７−１はブロック配置位置（Ｘ）情報格納領域、１２７−２はブロック配置位置（Ｙ）情報格納領域、１２７−３は電子ビームサイズ（幅）情報格納領域、１２７−４は電子ビームサイズ（高さ）情報格納領域、１２７−５はブロック上照射位置（Ｘ）情報格納領域、１２７−６はブロック上照射位置（Ｙ）情報格納領域である。
【００９９】
ブロック配置位置（Ｘ）情報格納領域１２７−１には、ブロックの原点（左下隅頂点）のブロックマスク上の位置のＸ座標値を格納し、ブロック配置位置（Ｙ）情報格納領域１２７−２には、ブロックの原点のブロックマスク上の位置のＹ座標値を格納する。
【０１００】
電子ビームサイズ（幅）情報格納領域１２７−３には、ブロックに照射する電子ビームの幅サイズを格納し、電子ビームサイズ（高さ）情報格納領域１２７−４には、ブロックに照射する電子ビームの高さサイズを格納する。
【０１０１】
ブロック上照射位置（Ｘ）情報格納領域１２７−５には、ブロックに照射する電子ビームの原点（左下隅頂点）のブロック上の位置のＸ座標値を格納し、ブロック上照射位置（Ｙ）情報格納領域１２７−６には、ブロックに照射する電子ビームの原点のブロック上の位置のＹ座標値を格納する。
【０１０２】
以上のように、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態によれば、ブロックマスク８５は、矩形に成形された電子ビームを選択によりＬ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロック９１、９２を有するとしている。
【０１０３】
したがって、可変矩形露光で対応する場合には、エッチング補正でパターンの短辺サイズが数十種類に増加してしまう場合であっても、１〜４種類のブロックによる一括露光で対応することができ、荷電粒子ビーム露光におけるスループットの向上を図ることができる。
【０１０４】
なお、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ａ）に示すように、Ｌ字形パターン１２９を配置したブロック１３０、Ｌ字形パターン１２９を９０度回転させたパターン１３１を配置したブロック１３２、Ｌ字形パターン１２９を１８０度回転させたパターン１３３を配置したブロック１３４及びＬ字形パターン１２９を２７０度回転させたパターン１３５を配置したブロック１３６を搭載するようにしても良い。
【０１０５】
１３７はブロック１３０に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例、１３８はブロック１３２に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例、１３９はブロック１３４に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例、１４０はブロック１３６に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１０６】
また、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ｂ）に示すように、Ｔ字形パターン１４１を配置したブロック１４２及び逆Ｔ字形パターン１４３を配置したブロック１４４を搭載するようにしても良い。１４５、１４６はブロック１４２に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例、１４７、１４８はブロック１４４に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１０７】
また、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ｃ）に示すように、Ｈ字形パターン１４９を配置したブロック１５０を搭載するようにしても良い。１５１〜１５４はブロック１５０に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１０８】
また、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ｄ）に示すように、Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターン１５５を配置したブロック１５６を搭載するようにしても良い。１５７〜１６０はブロック１５６に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１０９】
また、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ｅ）に示すように、十字形パターン１６１を配置したブロック１６２を搭載するようにしても良い。１６３〜１６６はブロック１６２に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１１０】
ここで、本発明を整理すると、本発明には、少なくとも、以下の荷電粒子ビーム露光方法、荷電粒子ビーム露光装置、荷電粒子ビーム露光データ作成方法、荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム、及び、ブロックマスクが含まれる。
【０１１１】
（付記１） 設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを選択して前記露光対象に対する露光を行う工程を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
【０１１２】
（付記２） 前記設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程は、前記複数個のブロックマスクに搭載するブロックの仕様が所定のフォーマットで記述された複数個の制御ファイルから複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程と、前記複数個のブロックマスク製造用露光データから前記複数個のブロックマスクを製造する工程を有することを特徴とする付記１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１１３】
（付記３） 前記露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクの選択は、最もショット数が減少するブロックマスクを選択することにより行うことを特徴とする付記１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１１４】
（付記４）
前記最もショット数が減少するブロックマスクの選択は、前記複数個のブロックマスクに搭載されているブロックと一致するブロックを前記露光対象の露光パターンの設計データから抽出し、該抽出したブロック毎に削減ショット数を求めることにより行うことを特徴とする付記３記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１１５】
（付記５） 設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用して前記露光対象に対する露光を行うための荷電粒子ビーム露光データを作成する工程を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光データ作成方法。
【０１１６】
（付記６） 前記設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程は、前記複数個のブロックマスクに搭載するブロックの仕様が所定のフォーマットで記述された複数個の制御ファイルから複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程と、前記複数個のブロックマスク製造用露光データから前記複数個のブロックマスクを製造する工程を有することを特徴とする付記５記載の荷電粒子ビーム露光データ作成方法。
【０１１７】
（付記７） 前記露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクの選択は、最もショット数が減少するブロックマスクを選択することにより行うことを特徴とする付記５記載の荷電粒子ビーム露光データ作成方法。
【０１１８】
（付記８） 前記最もショット数が減少するブロックマスクの選択は、前記複数個のブロックマスクに搭載されているブロックと一致するブロックを前記露光対象の露光パターンの設計データから抽出し、該抽出したブロック毎に削減ショット数を求めることにより行うことを特徴とする付記７記載の荷電粒子ビーム露光データ作成方法。
【０１１９】
（付記９） コンピュータに、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造するための複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用して前記露光対象に対する露光を行うための荷電粒子ビーム露光データを作成する工程を実行させるプログラムを含むことを特徴とする荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム。
【０１２０】
（付記１０） 前記設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造するための複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程は、前記複数個のブロックマスクに搭載するブロックの仕様が所定のフォーマットで記述された複数個の制御ファイルから前記複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程を有することを特徴とする付記９記載の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム。
【０１２１】
（付記１１） 前記露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクの選択は、最もショット数が減少するブロックマスクを選択することにより行うことを特徴とする付記９記載の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム。
【０１２２】
（付記１２） 前記最もショット数が減少するブロックマスクの選択は、前記複数個のブロックマスクに搭載されているブロックと一致するブロックを前記露光対象の露光パターンの設計データから抽出し、該抽出したブロック毎に削減ショット数を求めることにより行うことを特徴とする付記１１記載の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム。
【０１２３】
（付記１３） 荷電粒子ビーム発生源から放射された荷電粒子ビームを所定サイズの矩形に成形する第１アパーチャと、前記第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャと、前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを一括露光用パターン形状に成形するブロックマスクを有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
【０１２４】
（付記１４） 前記ブロックマスクは、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択により、Ｌ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有することを特徴とする付記１３記載の荷電粒子ビーム露光装置。
【０１２５】
（付記１５） 前記ブロックとして、凹字形パターンを配置したブロック及び逆凹字形パターンを配置したパターンを有するブロック、又は、Ｌ字形パターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターンを配置したブロック及び前記Ｌ字形パターンを２７０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、Ｔ字形パターンを配置したブロック及び逆Ｔ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、十字形パターンを配置したブロックを備えていることを特徴とする付記１４記載の荷電粒子ビーム露光装置。
【０１２６】
（付記１６） 荷電粒子ビーム発生源から放射された荷電粒子ビームを第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形する工程と、前記第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを第１アパーチャで任意サイズの矩形に成形する工程と、前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームをブロックマスクで一括露光用パターンに成形する工程を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
【０１２７】
（付記１７） 前記ブロックマスクは、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択により、Ｌ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有することを特徴とする付記１６記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１２８】
（付記１８） 前記ブロックとして、凹字形パターンを配置したブロック及び逆凹字形パターンを配置したパターンを有するブロック、又は、Ｌ字形パターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターンを配置したブロック及び前記Ｌ字形パターンを２７０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、Ｔ字形パターンを配置したブロック及び逆Ｔ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、十字形パターンを配置したブロックを備えていることを特徴とする付記１７記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１２９】
（付記１９） 露光対象に対する露光パターンの設計データとブロックマスク製造用露光データから、前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形された荷電粒子ビームを前記ブロックマスクで一括露光用パターンに成形する工程に必要な前記ブロックマスク上のブロックの配置位置情報、前記荷電粒子ビームのサイズ情報、前記荷電粒子ビームのブロック上の照射位置情報を作成する工程を有することを特徴とする付記１６記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１３０】
（付記２０） 矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択により、Ｌ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有することを特徴とするブロックマスク。
【０１３１】
（付記２１） 前記ブロックとして、凹字形パターンを配置したブロック及び逆凹字形パターンを配置したパターンを有するブロック、又は、Ｌ字形パターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターンを配置したブロック及び前記Ｌ字形パターンを２７０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、Ｔ字形パターンを配置したブロック及び逆Ｔ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、十字形パターンを配置したブロックを備えていることを特徴とする付記２０記載のブロックマスク。
【符号の説明】
【０１３２】
４７…ブロック搭載可能領域
４８…ブロックマスクの中心
４９〜５１…ブロックマスクの周辺の領域
９１、９２…ブロック
９３、９４…パターン
９５〜１０４、１１０〜１１４…パターン
１０６〜１０９…電子ビームの照射位置
１１５〜１１７…段差
１２９、１３１、１３３、１３５…パターン
１３０、１３２、１３４、１３６…ブロック
１３７〜１４０…電子ビームの照射位置
１４１、１４３…パターン
１４２、１４４…ブロック
１４５〜１４８…電子ビームの照射位置
１４９…パターン
１５０…ブロック
１５１〜１５４…電子ビームの照射位置
１５５…パターン
１５６…ブロック
１５７〜１６０…電子ビームの照射位置
１６１…パターン
１６２…ブロック
１６３〜１６６…電子ビームの照射位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置を製造する場合等に使用される荷電粒子ビーム露光方法及び装置、荷電粒子ビーム露光装置に与える荷電粒子ビーム露光データを作成する場合に使用される荷電粒子ビーム露光データ作成方法及びプログラム、並びに、荷電粒子ビーム露光装置に搭載して使用するブロックマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、ウエハに塗布したレジストに、製造対象の半導体装置の回路パターン（回路図形）を転写するために、紫外光や電子ビームを使用した露光が行われる。電子ビーム露光は、紫外光露光よりも微細なパターンの転写が可能であり、次世代の露光方法として、更なる開発が進められている。
【０００３】
電子ビーム露光方法には、電子ビームのサイズを可変させてパターンを１つずつ転写する可変矩形露光方法と、複数のパターンを一括して転写する一括露光（ブロック露光）方法がある。図１８は電子ビーム露光方法を説明するための図であり、（Ａ）は可変矩形露光を行う場合の電子ビーム露光装置の状態、（Ｂ）は一括露光を行う場合の電子ビーム露光装置の状態を概念的に示している。
【０００４】
図１８中、１は電子ビームを放射する電子銃、２は電子銃１から放射された電子ビームを、例えば、５μｍ四方の矩形に成形する第１アパーチャ、３は第１アパーチャ２で矩形に成形された電子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャであり、可変矩形露光を行う場合に使用するものである。
【０００５】
４は一括露光を行う場合に使用するブロックマスクであり、ブロックマスク４は、例えば、５μｍ四方の領域を、一括露光するパターン群（以下、ブロックと称する）を複数個搭載している。５、６はブロックマスク４中の２個のブロック、７、８、９はブロック５が有するパターン（開口パターン）、１０は露光対象であるレジストが塗布されたウエハである。
【０００６】
可変矩形露光を行う場合には、図１８（Ａ）に示すように、第２アパーチャ３が使用され、電子銃１から放射された電子ビームは、第１アパーチャ２で、例えば、５μｍ四方の矩形に成形され、更に、第２アパーチャ３で任意サイズの矩形に成形され、ウエハ１０に塗布されたレジストに照射される。
【０００７】
一括露光を行う場合には、図１８（Ｂ）に示すように、ブロックマスク４が使用され、電子銃１から放射された電子ビームは、第１アパーチャ２で、例えば、５μｍ四方の矩形に成形され、更に、ブロックマスク４上のブロックに照射されてブロックが有するパターンの形状に成形され、ウエハ１０に塗布されたレジストに照射される。一括露光は、可変矩形露光よりもショット数（露光回数）が少なく、スループットの向上を図ることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
一括露光を行う場合に電子ビーム露光装置に与えるべきウエハ製造用露光データ（使用するブロックのブロックマスク上の位置や電子ビームのウエハ上の照射位置等のデータ）は、例えば、製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）とブロックマスク製造用露光データ（ブロックマスクに搭載するブロックやその位置等のデータ）を使用して作成され、また、製造対象の半導体装置の設計データ及びブロックマスク製造用露光データは、基本パターンを使用して作成される（例えば、特許文献２の図４参照。）。
【０００９】
図１９は従来の半導体装置の設計データ作成方法及びブロックマスク製造用露光データ作成方法の一例を示す図である。図１９中、１２は各種回路を構築するために用意されている基本パターン群、１３、１４、１５は基本パターン群１２を使用して設計者が作成した製造対象の半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの設計データである。
【００１０】
１６は基本パターン群１２の中から設計者が選択した基本パターンを抽出し、ブロックマスク製造用露光データを作成するブロックマスク製造用露光データ作成装置、１７はブロックマスク製造用露光データ作成装置１６が作成したブロックマスク製造用露光データ、１８はブロックマスク製造用露光データ１７を使用して製造されたブロックマスクである。
【００１１】
即ち、半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃを製造する場合には、一方において、基本パターン群１２を使用して半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの設計データが作成され、他方において、基本パターン群１２の中から半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの製造に必要な基本パターンが選択され、ブロックマスク製造用露光データ作成装置１６によりブロックマスク製造用露光データ１７が作成され、これに基づいてブロックマスク１８が製造される。
【００１２】
図２０は従来のウエハ製造用露光データ作成方法の一例を示す図である。（Ａ）は半導体装置Ａを製造する場合、（Ｂ）は半導体装置Ｂを製造する場合、（Ｃ）は半導体装置Ｃを製造する場合を示しており、１９はウエハ製造用露光データ作成装置、２０、２１、２２はウエハ製造用露光データ、２３は電子ビーム露光装置である。
【００１３】
即ち、半導体装置Ａが製造される場合には、図２０（Ａ）に示すように、半導体装置Ａの設計データ１３とブロックマスク製造用露光データ１７とを使用してウエハ製造用露光データ作成装置１９により半導体装置Ａを製造するためのウエハ製造用露光データ２０が作成される。そして、ウエハ製造用露光データ２０とブロックマスク１８とが使用され、電子ビーム露光装置２３により半導体装置Ａを製造するためのウエハ２４に対する露光が行われる。
【００１４】
また、半導体装置Ｂが製造される場合には、図２０（Ｂ）に示すように、半導体装置Ｂの設計データ１４とブロックマスク製造用露光データ１７とを使用してウエハ製造用露光データ作成装置１９により半導体装置Ｂを製造するためのウエハ製造用露光データ２１が作成される。そして、ウエハ製造用露光データ２１とブロックマスク１８とが使用され、電子ビーム露光装置２３により半導体装置Ｂを製造するためのウエハ２５に対する露光が行われる。
【００１５】
また、半導体装置Ｃが製造される場合には、図２０（Ｃ）に示すように、半導体装置Ｃの設計データ１５とブロックマスク製造用露光データ１７とを使用してウエハ製造用露光データ作成装置１９により半導体装置Ｃを製造するためのウエハ製造用露光データ２２が作成される。そして、ウエハ製造用露光データ２２とブロックマスク１８とが使用され、電子ビーム露光装置２３により半導体装置Ｃを製造するためのウエハ２６に対する露光が行われる。
【００１６】
図２１は従来のブロックマスク製造用露光データ作成方法の他の例を示す図である。図２１中、２８はブロックマスクに搭載するブロックの仕様（パターンサイズ、パターン間距離等のパラメタ）を所定のフォーマットで記述した制御ファイル、２９は制御ファイル２８の内容を入力してブロックマスク製造用露光データを作成するブロックマスク製造用露光データ作成装置である。
【００１７】
３０はブロックマスク製造用露光データ作成装置２９が作成したブロックマスク製造用露光データ、３１はブロックマスク製造用露光データ３０を使用して製造されたブロックマスクである。このように、ブロックマスク製造用露光データは、ブロックマスクに搭載するブロックの仕様を所定のフォーマットで記述した制御ファイル２８を使用して作成することもできる。
【００１８】
図２２は制御ファイル２８に記述されるパラメタを説明するための図である。図２２中、３３はブロックマスク上のブロック、３４はブロック３３のパターンであり、この例では、パターン３４は、縦横に等間隔に配置されている。この場合において、制御ファイル２８にブロック３３の仕様を記述する場合には、パターン３４のＸ方向のサイズＬ１とＹ方向のサイズＬ２、パターン間サイズＬ３が記述される。なお、サイズＬ１、Ｌ２、Ｌ３はテクノロジ（例えば、９０ｎｍテクノロジ）毎に定められている設計規則である。
【００１９】
図２３はブロック３３の使用例を示す図である。図２３中、３５は矩形に成形された電子ビームを示し、（Ａ）はブロック３３の全体に電子ビーム３５を照射（全面照射）した場合、（Ｂ）、（Ｃ）はブロック３３の一部分に電子ビーム３５を照射（部分照射）した場合を示している。即ち、ブロック３３を使用する場合には、選択により、図２３（Ａ）、（Ｂ）又は（Ｃ）に示すように、全面照射又は部分照射を行うことができる。
【００２０】
このように、ブロックマスクを使用する場合には、ウエハ上に様々なパターン群を一括露光することができる。しかも、各基本パターンは設計規則に基づいて作成されるので、１つのテクノロジにおいて１種類のブロックマスクで様々な種類の半導体装置に対応することができる。したがって、ブロックマスクを使用した一括露光方法は、コストの削減とスループットの向上を実現することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００１−１６０５２９号公報
【特許文献２】特開２００２−２５９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
例えば、図２０に示すようにして半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃを製造する場合には、図１９に示すように、一方において、基本パターン群１２を使用して半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの設計データが作成され、他方において、基本パターン群１２の中から半導体装置Ａ、Ｂ、Ｃの製造に必要な基本パターンが選択され、ブロックマスク製造用露光データ作成装置１６によりブロックマスク製造用露光データ１７が作成され、これに基づいてブロックマスク１８が製造される。
【００２３】
しかしながら、半導体装置を受託生産する場合において、半導体装置の設計データとして、顧客が作成した設計データが与えられた場合、顧客の設計規則が半導体装置の生産を受託した側の設計規則と異なっていると、場合によっては、顧客の設計規則に合わせて、改めてブロックマスクを作成しなければならず、スループットの向上を実現できないという問題点があった。
【００２４】
また、図２４は図１８に示す従来の電子ビーム露光装置が有する問題点を説明するための図である。図２４中、３７、３８はブロックマスクに搭載されたブロックであり、３９、４０はパターン、４１は矩形に成形された電子ビームであり、図２４はブロック３７に電子ビーム４１を部分照射した場合を示している。
【００２５】
この場合、第１アパーチャ２で矩形に成形される電子ビームのサイズは一定（例えば、５μｍ四方）なので、パターン４０が配置されたブロック３８にも電子ビーム４１が照射されてしまう。したがって、ブロックマスクを製造する場合には、部分照射するブロックの周辺には他のブロックを近接して配置しないことが必要となる。
【００２６】
しかしながら、このようにする場合、ブロックマスクに配置することができるブロック数が減少し、即ち、一括露光に使用することができるブロック数が減少し、可変矩形露光で露光を行う回数が増加してしまうため、スループットの向上を図ることができないという問題点があった。
【００２７】
本発明は、かかる点に鑑み、スループットの向上を図ることができる荷電粒子ビーム露光方法及び装置、荷電粒子ビーム露光データ作成方法及びプログラム、並びに、ブロックマスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法は、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを選択して前記露光対象に対する露光を行う工程を有するものである。
【００２９】
本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法は、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用して前記露光対象に対する露光を行うための荷電粒子ビーム露光データを作成する工程を有するものである。
【００３０】
本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラムは、コンピュータに、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造するための複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用して前記露光対象に対する露光を行うための荷電粒子ビーム露光データを作成する工程を実行させるプログラムを含むものである。
【００３１】
本発明の荷電粒子ビーム露光装置は、荷電粒子ビーム発生源から放射された荷電粒子ビームを所定サイズの矩形に成形する第１アパーチャと、前記第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャと、前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを一括露光用パターン形状に成形するブロックマスクを有するものである。
【００３２】
本発明のブロックマスクは、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択によりＬ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有するものである。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法は、予め、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造しておき、露光時には、予め作成しておいた複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用するというものである。
【００３４】
したがって、本発明の荷電粒子ビーム露光方法によれば、ブロックに対する複数の設計規則に対応することができ、設計規則が異なるブロックを必要とする露光を行う際ごとに改めてブロックマスクを製造する必要がなく、スループットの向上を図ることができる。
【００３５】
本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法によれば、本発明の荷電粒子ビーム露光方法を実施することができ、スループットの向上を図ることができる。
【００３６】
本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラムによれば、本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法を実施することができ、スループットの向上を図ることができる。
【００３７】
本発明の荷電粒子ビーム露光装置によれば、第１アパーチャとブロックマスクとの間に第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形された荷電粒子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャを有しているので、荷電粒子ビームを部分照射するブロックの周囲のブロックに荷電粒子ビームが照射しないようにすることができる。したがって、より多くのブロックをブロックマスクに搭載して荷電粒子ビームの露光回数を減少させることができ、スループットの向上を図ることができる。
【００３８】
本発明のブロックマスクによれば、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択によりＬ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有するので、可変矩形露光で対応する場合にはエッチング補正でパターンの短辺サイズの種類が増加してしまう場合であっても、最少で１種類、最大でも４種類のブロックによる一括露光で対応することができ、スループットの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態を示す流れ図である。
【図２】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるブロックマスクの製造方法を示す図である。
【図３】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用される制御ファイルの作成例を説明するための図である。
【図４】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用する制御ファイルの他の作成例を説明するための図である。
【図５】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるウエハに対する露光方法を示す図である。
【図６】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用されるウエハ製造用露光データ作成装置で実行される処理を示す流れ図である。
【図７】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用されるウエハ製造用露光データ作成装置で算出される削減ショット数を説明するための図である。
【図８】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用されるウエハ製造用露光データ作成装置で算出されるブロックマスクごとの削減ショット数の合計数の例を示す表図である。
【図９】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で作成されるブロックマスクセットの一例を示す図である。
【図１０】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で使用される電子ビーム露光装置を示す概念図である。
【図１１】本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法の第１実施形態が必要とするブロックマスク製造用露光データ作成装置及びウエハ製造用露光データ作成装置として使用されるコンピュータ・システムの概念図である。
【図１２】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態を示す図である。
【図１３】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態で使用するブロックマスクに搭載するブロックのうちの２個を示す図である。
【図１４】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態で使用されるウエハ製造用露光データ作成装置で実行される処理を示す流れ図である。
【図１５】図１３に示すブロックを使用して一括露光を行う場合を説明するための図である。
【図１６】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態で作成されるウエハ製造用露光データに含める電子ビーム照射テーブルの一部分を示す図である。
【図１７】本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態で使用するブロックマスクに搭載するブロックの例を示す図である。
【図１８】電子ビーム露光方法を説明するための図である。
【図１９】従来の半導体装置の設計データ作成方法及びブロックマスク製造用露光データ作成方法の一例を示す図である。
【図２０】従来のウエハ製造用露光データ作成方法の一例を示す図である。
【図２１】従来のブロックマスク製造用露光データ作成方法の他の例を示す図である。
【図２２】図２１に示す制御ファイルに記述されるパラメタを説明するための図である。
【図２３】図２２に示すブロックの使用例を示す図である。
【図２４】図１８に示す従来の電子ビーム露光装置が有する問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、図１〜図１７を参照して、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態及び第２実施形態について、本発明の荷電粒子ビーム露光データ作成方法、荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム、荷電粒子ビーム露光装置及びブロックマスクの各実施形態を含めて説明するが、本発明は、これらの各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱することなく、種々の形態を取り得るものである。
【００４１】
（本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態）
図１は本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態を示す流れ図である。本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態は、半導体装置を製造するための電子ビーム露光方法の一例である。
【００４２】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態においては、まず、複数個の制御ファイルに基づいて、設計規則を異にする複数個のブロックを任意の個数に分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造するための複数個のブロックマスク製造用露光データを作成し（ステップＳ１）、これら複数個のブロックマスク製造用露光データを使用して複数個のブロックマスクを製造する（ステップＳ２）。
【００４３】
次に、製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）に基づいて、複数個のブロックマスク製造用露光データから、削減ショット数（削減露光回数）が最も大きいブロックマスクの製造用露光データを選択し（ステップＳ３）、製造対象の半導体装置の設計データと、選択したブロックマスク製造用露光データを使用してウエハ製造用露光データを作成する（ステップＳ４）。
【００４４】
次に、作成したウエハ製造用露光データと、削減ショット数が最も大きいブロックマスクを使用してウエハに対して電子ビーム露光を行う（ステップＳ５）。以上の工程が、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で行われる工程であるが、ブロックマスク製造用露光データの作成工程（ステップＳ１）及びウエハ製造用露光データの作成工程（ステップＳ３、Ｓ４）は、後述するブロックマスク製造用露光データ作成プログラム及びウエハ製造用露光データ作成プログラムを使用してコンピュータで実行することができる。
【００４５】
図２は本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるブロックマスクの製造方法を示す図である。図２中、４２−１、４２−２、４２−Ｎ（Ｎは４以上の整数）はブロックマスクに形成するブロックの仕様（パターンサイズや、パターン間距離等のパラメタ）が所定フォーマットで記述された制御ファイルであり、制御ファイル４２−３〜４２−（Ｎ−１）は図示を省略している。
【００４６】
４３は制御ファイル４２−ｉを入力してブロックマスク製造用露光データを作成するブロックマスク製造用露光データ作成装置、４４−１、４４−２、４４−Ｎはブロックマスク製造用露光データ作成装置４３で作成されたブロックマスク製造用露光データであり、ブロックマスク製造用露光データ４４−３〜４４−（Ｎ−１）は図示を省略している。なお、ブロックマスク製造用露光データ４４−ｉは制御ファイル４２−ｉを使用して作成されたものである。
【００４７】
４５−１、４５−２、４５−Ｎはブロックマスクであり、ブロックマスク４５−３〜４５−（Ｎ−１）は図示を省略している。なお、ブロックマスク４５−ｉはブロックマスク製造用露光データ４４−ｉを使用して製造されたものである。
【００４８】
即ち、図２の例では、ブロックマスク製造用露光データ作成装置４３により、Ｎ個の制御ファイル４２−１〜４２−Ｎに基づいて、設計規則を異にするＮ個のブロックを任意の個数に分けて搭載するＮ個のブロックマスク４５−１〜４５−Ｎを製造するためのＮ個のブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎが作成される。そして、これらＮ個のブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎを使用してＮ個のブロックマスクが製造される。
【００４９】
図３は制御ファイル４２−１〜４２−Ｎの作成例を説明するための図である。ここで、製造対象の半導体装置が、例えば、９０ｎｍテクノロジの半導体装置の場合には、１００ｎｍから６００ｎｍの範囲内にコンタクト層と全てのビア層のパターンサイズが定義されている可能性が高い。そこで、例えば、パターンサイズを１００ｎｍから６００ｎｍまで＋１０ｎｍ刻みで設定する。
【００５０】
また、各パターンサイズに対しては、パターン間サイズを＋１０ｎｍ刻みで設定する。この場合、ウエハプロセスの見地から、最小のパターン間サイズはパターンサイズと同一とし、最大のパターン間サイズはパターンサイズの２倍とする。したがって、例えば、パターンサイズ＝１００ｎｍのパターンについては、パターン間サイズを１００ｎｍから開始し、＋１０ｎｍ刻みで２００ｎｍまで設定することになり、１１個のブロックが作成されることになる。
【００５１】
そして、例えば、１個のブロックマスクに搭載する最大ブロック個数を１００個とし、１個の制御ファイルで作成するブロックの個数が１００個以内になるように制御ファイルを作成する。なお、製造対象の半導体装置がＡＳＩＣやマイクロコンピュータ等の場合には、コンタクト層とビア層のパターンサイズは１種類であることから、同一のパターンサイズのパターンは１個のブロックマスクに作成することが好適である。
【００５２】
ここに、例えば、図３の例では、パターンサイズ＝１００ｎｍ〜１６０ｎｍのブロック個数は９８となるので、これらブロックサイズ＝１００ｎｍ〜１６０ｎｍのブロックの仕様は、制御ファイル４２−１に書き込まれることになる。また、パターンサイズ＝１７０ｎｍ〜２１０ｎｍのブロック個数は１００となるので、パターンサイズ＝１７０ｎｍ〜２１０ｎｍのブロックの仕様は、制御ファイル４２−２に書き込まれることになる。
【００５３】
このように、複数のブロックサイズを設定し、かつ、各ブロックサイズについても、複数のパターン間サイズを設定することにより、設計規則の異なる複数のブロックを用意しておく場合には、受託生産などで顧客の設計規則が未知である場合に備えることができ、スループットの向上を図ることができる。
【００５４】
図４は制御ファイルの他の作成例を説明するための図である。図４中、４６はブロックマスクであり、点線の枠４７はブロック配置可能位置を示しており、この例では、ブロックマスク４６は、１００個のブロック配置可能位置を有している。
【００５５】
ここで、ブロック配置位置からブロックマスク４６の中心４８への距離が短いほど高精度で露光することができるので、例えば、周辺の領域４９〜５２内の３６箇所のブロック配置可能位置４７にはブロックを配置せず、周辺の領域４９〜５２の内側の６４箇所のブロック配置可能領域４７にブロックを配置することが好適である。
【００５６】
そこで、この例の場合には、１つの制御ファイルで作成するブロックの個数が６４個以内になるように設定する。なお、ブロック配置可能位置４７に記載した「１」〜「６４」は、ブロックマスク４６に配置したブロックの番号を示している。
【００５７】
また、ブロックマスク４６の中心４８に距離が短いほど高精度で露光することができるので、パターンサイズが小さい順に別々のブロックマスクに搭載する場合もある。例えば、パターンサイズ＝１００ｎｍのブロックは、図２に示すブロックマスク４５−１の中心から配置し、パターンサイズ＝１１０ｎｍのブロックは、図２に示すブロックマスク４５−２の中心から配置していくという方法もある。
【００５８】
図５は本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるウエハに対する露光方法を示す図である。図５中、５３は製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）、５４は製造対象の半導体装置の設計データ５３とブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎを入力し、削減ショット数が最も大きいブロックマスクの製造用露光データを選択してウエハ製造用露光データを作成するウエハ製造用露光データ作成装置である。
【００５９】
５５はウエハ製造用露光データ作成装置５４が作成したウエハ製造用露光データ、５６はウエハ製造用露光データ作成装置５４で選択されたブロックマスク製造用露光データを使用して製造されたブロックマスク、５７は電子ビーム露光装置（本発明の荷電粒子ビーム露光装置の一実施形態）、５８は露光対象のウエハである。
【００６０】
即ち、図５の例では、ウエハ製造用露光データ作成装置５４は、製造対象の半導体装置の設計データ５３とブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎを入力し、削減ショット数が最も大きいブロックマスクの製造用露光データを選択してウエハ製造用露光データを作成する。
【００６１】
そして、電子ビーム露光装置５７は、ウエハ製造用露光データ作成装置５４が作成したウエハ製造用露光データ５５と、ウエハ製造用露光データ作成装置５４で選択されたブロックマスク製造用露光データを使用して製造されたブロックマスク、即ち、削減ショット数が最も大きいブロックマスク５６を使用してウエハ５８に対する露光を行う。
【００６２】
図６はウエハ製造用露光データ作成装置５４で実行される処理を示す流れ図である。即ち、ウエハ製造用露光データ作成装置５４においては、まず、製造対象の半導体装置の設計データ５３が入力され（ステップＰ１）、次に、ブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎが入力される（ステップＰ２）。
【００６３】
次に、ブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎに含まれているブロックと一致するブロックが、製造対象の半導体装置の設計データ５３から抽出される（ステップＰ３）。そして、抽出されたブロック毎に、削減ショット数が周知の方法（例えば、特開２００１−１６０５２９号公報に記載の方法)で計算される（ステップＰ４）。ここで、削減ショット数とは、「可変矩形露光を行うとした場合のショット数」から「一括露光を行うとした場合のショット数」を減算した値である。
【００６４】
次に、ブロックマスク毎に削減ショット数を計算し（ステップＰ５）、ブロックマスク製造用露光データ４４−１〜４４−Ｎから、削減ショット数が最も大きいブロックマスクの製造用露光データが選択され（ステップＰ６）、製造対象の半導体装置の設計データ５３と、選択されたブロックマスク製造用露光データを使用してウエハ製造用露光データ５５が作成されて出力される（ステップＰ７）。
【００６５】
即ち、ウエハ製造用露光データ作成装置５４では、製造対象の半導体装置の設計データの基本となっている設計規則と一致する設計規則で作成されたブロックを含むブロックマスク製造用露光データを使用してウエハ製造用露光データが作成されることになる。
【００６６】
図７は削減ショット数を説明するための図であり、ブロックマスクの一部分を示している。図７中、５９は同一のパターン間サイズで配置されたパターン、６０はブロックである。この例では、１３５個のパターンが１５個のブロックで作成されている。ここで、例えば、１３５個のパターン５９をパターン単位で露光すると、ショット数は１３５であり、ブロック単位で露光すると、ショット数は１５である。したがって、この例の場合には、削減ショット数は１２０となる。
【００６７】
そこで、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態では、ブロックマスクごとに搭載されているブロック数分の削減ショット数の合計を求める。図８はブロックマスクごとの削減ショット数の合計数の例を示す表図である。
【００６８】
ここで、例えば、Ｎ個のブロックマスク４５−１〜４５−Ｎの中で、ブロックマスク４５−２の削減ショット数が最大であれば、ブロックマスク４５−２を電子ビーム露光装置５７で使用するブロックマスクとして選択する。なお、ブロックマスク４５−１〜４５−Ｎは、これらの集合体であるブロックマスクセットとして構成することができる。
【００６９】
図９はブロックマスクセットの一例を示す図である。図９中、６１はブロックマスクセット、６２はブロックマスクであり、各ブロックマスク６２にはブロック６３が搭載されている。この例では、３０個のブロックマスク６２が搭載されているが、各ブロックマスク６２には唯一無二の番号（ブロックマスク番号）が付される。ブロックマスク６２に記載した番号「１」〜「３０」はブロックマスク番号を示している。
【００７０】
そこで、例えば、図２に示すブロックマスク４５−２がブロックマスク番号＝２番の位置に搭載されている場合には、ブロックマスク４５−２を識別するために、ウエハ製造用露光データに露光使用ブロックマスク番号として２番を格納する。その他、ブロックを露光するウエハ上の位置などの情報を格納する。
【００７１】
ここで、図５において、電子ビーム露光装置５７に対してウエハ製造用露光データ５５を入力すると、電子ビーム露光装置５７は、ウエハ製造用露光データ５５に格納されている露光使用ブロックマスク番号を読み取り、ブロックマスクセットの中からブロックマスク番号と一致するブロックマスクを選択し、この選択したブロックマスクを使用して、ウエハ５８にパターンを露光することになる。
【００７２】
図１０は電子ビーム露光装置５７の概念図である。図１０中、６４は電子ビームを放射する電子銃、６５は電子銃６４から放射された電子ビームを所定サイズの矩形（例えば、５μｍ四方の矩形）に成形する第１アパーチャ、６６は第１アパーチャ６５で矩形に成形された電子ビームを任意サイズに成形する第２アパーチャ、６７はブロックマスク、６８、６９はブロックマスク６７中の２個のブロックである。
【００７３】
電子ビーム露光装置５７では、電子銃６４から放射された電子ビームは第１アパーチャ６５で所定サイズの矩形に成形され、この所定サイズの矩形に成形された電子ビームは第２アパーチャ６６で任意のサイズを有する矩形に成形される。そして、この任意サイズの矩形に成形された電子ビームはブロックマスク６７に搭載されたブロックの一部または全体に照射され、ブロックのパターンの一部又は全部で成形された電子ビームがウエハ５８に露光される。
【００７４】
図１１はブロックマスク製造用露光データ作成装置４３及びウエハ製造用露光データ作成装置５４として使用されるコンピュータ・システムの概念図である。図１１中、７１はパーソナル・コンピュータやエンジニアリング・ワークステーション等を構成するコンピュータ本体、７２は入力装置、７３はディスプレイ装置、７４は通信装置である。
【００７５】
入力装置７２は、コンピュータ本体７１を操作するための各種コマンドや要求された指示に対する応答等を入力する場合に使用するものであり、キーボードやマウス等である。ディスプレイ装置７３は、コンピュータ本体７１で処理された結果を表示すると共に、コンピュータ本体７１を操作する際にユーザとの対話を可能にするための様々な情報を表示するものである。通信装置７４は、他の装置との通信を行うものであり、モデムやネットワークインターフェース等である。
【００７６】
コンピュータ本体７１において、７５はＣＰＵ（central processing unit）、７６はＣＰＵ７５が使用するＲＡＭ（random access memory）、７７はプログラムの格納等に使用されるハードディスク装置（ＨＤＤ）、７８は入力装置７２、ディスプレイ装置７３及び通信装置７４との接続を図るインタフェース、７９はバスである。
【００７７】
ハードディスク装置７７には、例えば、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるブロックマスク製造用露光データの作成に使用するブロックマスク製造用露光データ作成プログラム８０や、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態で実行されるウエハ製造用露光データの作成に使用するウエハ製造用露光データ作成プログラム８１等が格納される。
【００７８】
ブロックマスク製造用露光データ作成プログラム８０及びウエハ製造用露光データ作成プログラム８１は、入力装置７２からの実行指示によりハードディスク装置７７からＲＡＭ７６にロードされて実行される。なお、ブロックマスク製造用露光データ作成プログラム８０及びウエハ製造用露光データ作成プログラム８１は、図１１に示すコンピュータ・システム外にある記憶装置から通信装置７４及びインタフェース７８を介してＲＡＭ７６にロードするようにしても良い。
【００７９】
以上のように、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態は、設計規則を異にする複数個のブロックを任意の個数に分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程（ステップＳ１、Ｓ２）と、複数個のブロックマスクのうち、削減ショット数が最も大きいブロックマスクの製造用露光データを選択してウエハに対する電子ビーム露光を行う工程（ステップＳ３〜Ｓ５）を実行するとしている。
【００８０】
即ち、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第１実施形態によれば、半導体装置を受託生産する場合に、顧客の設計規則が未知である場合に備えることができ、半導体装置の設計データとして、顧客が作成した設計データが与えられた場合においても、顧客の設計規則に合わせて改めてブロックマスクを製造する必要がなく、スループットの向上を図ることができる。
【００８１】
（本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態）
図１２は本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態を示す図である。本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態は、半導体装置を製造するための電子ビーム露光方法の他の例である。図１２中、８２はブロックマスクに形成するブロックの仕様（パターンサイズや、パターン間距離等のパラメタ）が所定のフォーマットで記述された制御ファイルである。
【００８２】
８３は制御ファイル８２を入力してブロックマスク製造用露光データを作成するブロックマスク製造用露光データ作成装置、８４はブロックマスク製造用露光データ作成装置８３が作成したブロックマスク製造用露光データ、８５はブロックマスク製造用露光データ８４を使用して製造されたブロックマスクである。
【００８３】
８６は製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）、８７は製造対象の半導体装置の設計データ８６とブロックマスク製造用露光データ８４を入力してウエハ製造用露光データを作成するウエハ製造用露光データ作成装置、８８はウエハ製造用露光データ作成装置８７が作成したウエハ製造用露光データ、８９は図１０に示す構成を有する電子ビーム露光装置、９０はウエハである。
【００８４】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態においては、まず、制御ファイル８２に基づいて、複数個のブロックを搭載するブロックマスク８５を製造するためのブロックマスク製造用露光データ８４を作成し、このブロックマスク製造用露光データ８４を使用してブロックマスク８５を製造する。
【００８５】
次に、製造対象の半導体装置の設計データ（回路パターンデータ）８６と、ウエハ製造用露光データ作成装置８７を使用してウエハ製造用露光データ８８を作成し、この作成したウエハ製造用露光データ８８と、ブロックマスク８５を使用してウエハ９０に対して電子ビーム露光を行う。
【００８６】
なお、ブロックマスク製造用露光データ作成装置８３及びウエハ製造用露光データ作成装置８７として、図１１に示すコンピュータ・システムを使用することができる。この場合、ブロックマスク製造用露光データ作成プログラム８０及びウエハ製造用露光データ作成プログラム８１として、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態でのブロックマスク製造用露光データ作成工程及びウエハ製造用露光データ作成工程を実行し得るプログラムが使用される。
【００８７】
図１３はブロックマスク８５に搭載するブロックのうちの２個を示す図である。図１３中、９１、９２はブロックであり、ブロック９１は、逆凹字形のパターン（開口）９３を有し、ブロック９２は、逆凹字形を９０度回転させた凹字形のパターン（開口）９４を有する。
【００８８】
なお、パターン９３、９４の短辺サイズは、テクノロジとエッチング補正処理の仕様により決定する。例えば、９０ｎｍテクノロジにおいて、パターンの短辺サイズが１００ｎｍであり、エッチング補正処理における短辺サイズの最大変更サイズが＋３０ｎｍであれば、パターン９３、９４の短辺サイズは１３０ｎｍ以上にする。
【００８９】
図１４はウエハ製造用露光データ作成装置８７で実行される処理を示す流れ図である。ウエハ製造用露光データ作成装置８７では、まず、製造対象の半導体装置の設計データ８６が入力され（ステップＱ１）、次に、ブロックマスク製造用露光データ８４が入力される（ステップＱ２）。
【００９０】
次に、製造対象の半導体装置の設計データ８６からＬ字形パターン、Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターン、Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターン及びＬ字形パターンを２７０度回転させたパターン、即ち、鈎状パターンが抽出され（ステップＱ３）、鈎状パターンについては、ブロック９１、９２を使用して露光するための電子ビーム照射テーブルが作成され（ステップＱ４）、この電子ビーム照射テーブルを含むウエハ製造用露光データが作成されて出力される（ステップＱ５）。
【００９１】
図１５はブロック９１、９２を使用して一括露光を行う場合を説明するための図である。図１５（Ａ）はウエハ上のレジストに露光すべきパターン群を示しており、９５〜１０４はウエハ上のレジストに露光すべき各パターンであり、従来では可変矩形露光の対象となるパターンである。
【００９２】
この例の場合、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態では、図１５（Ｂ）に示すように、パターン９５、９６については、ブロック９１内の枠１０５を使用して一括露光し、パターン９７、９８についてはブロック９１内の枠１０６を使用して一括露光し、パターン９９、１００についてはブロック９１内の枠１０７を使用して一括露光する。
【００９３】
また、パターン１０１、１０２についてはブロック９２内の枠１０８を使用して一括露光し、パターン１０３、１０４についてはブロック９２内の枠１０９を使用して一括露光する。このようにすると、図１５（Ｃ）に示すように、パターン１１０〜１１４を順に一括露光することができる。
【００９４】
ここで、配線層のパターン等には、エッチング後のマイクロローディング効果によるパターンサイズの変化を補正する処理として、エッチング補正処理を行う場合がある。エッチング補正処理では、エッチング後のパターンサイズが設計データのパターンサイズと異ならないように、周囲に配置されている別のパターンとの距離に応じて、パターンの長辺または短辺のサイズを予め変更することが行われる。
【００９５】
この結果、パターン９５〜１０４を可変矩形露光すると、エッチング補正処理前には１〜２種類であった短辺サイズも、処理後には数十種類になり、図１５（Ａ）の例の場合には、段差１１５〜１１７が生じる場合がある。
【００９６】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態では、パターン９５、９６を一括露光する場合、矩形の電子ビームの幅は、パターン９５の長辺サイズ１１８と同一、高さはパターン９５の短辺サイズとパターン９６の長辺サイズの合計サイズ１１９と同一とし、かつ、電子ビームがパターン９３と重なる部分において、幅１２０がパターン９５の短辺サイズ１２１と、幅１２２がパターン９６の短辺サイズ１２３と同一になるように、照射位置を決定する。
【００９７】
照射位置の設定は、例えば、枠１０５の左下隅の頂点１２４に座標（Ｘ、Ｙ）を設定し、ブロック９１の左下隅の頂点１２５の座標（Ｘ、Ｙ）を原点（０、０）と定義し、頂点１２４の座標（Ｘ、Ｙ）を求めることにより行うことができる。パターン９７、９８、パターン９９、１００、パターン１０１、１０２、パターン１０３、１０４をそれぞれ一括露光する場合も、同様にして、矩形の電子ビームのサイズ及び照射位置の設定を行う。したがって、配線層やゲート層のパターンを１〜４種類のブロックで一括露光できる。
【００９８】
図１５（Ｂ）に示すような一括露光は、図１６に示す電子ビーム照射テーブルをウエハ製造用露光データ８８に含めることにより行うことができる。図１６中、１２６は一括露光一回分の情報格納領域であり、１２７−１はブロック配置位置（Ｘ）情報格納領域、１２７−２はブロック配置位置（Ｙ）情報格納領域、１２７−３は電子ビームサイズ（幅）情報格納領域、１２７−４は電子ビームサイズ（高さ）情報格納領域、１２７−５はブロック上照射位置（Ｘ）情報格納領域、１２７−６はブロック上照射位置（Ｙ）情報格納領域である。
【００９９】
ブロック配置位置（Ｘ）情報格納領域１２７−１には、ブロックの原点（左下隅頂点）のブロックマスク上の位置のＸ座標値を格納し、ブロック配置位置（Ｙ）情報格納領域１２７−２には、ブロックの原点のブロックマスク上の位置のＹ座標値を格納する。
【０１００】
電子ビームサイズ（幅）情報格納領域１２７−３には、ブロックに照射する電子ビームの幅サイズを格納し、電子ビームサイズ（高さ）情報格納領域１２７−４には、ブロックに照射する電子ビームの高さサイズを格納する。
【０１０１】
ブロック上照射位置（Ｘ）情報格納領域１２７−５には、ブロックに照射する電子ビームの原点（左下隅頂点）のブロック上の位置のＸ座標値を格納し、ブロック上照射位置（Ｙ）情報格納領域１２７−６には、ブロックに照射する電子ビームの原点のブロック上の位置のＹ座標値を格納する。
【０１０２】
以上のように、本発明の荷電粒子ビーム露光方法の第２実施形態によれば、ブロックマスク８５は、矩形に成形された電子ビームを選択によりＬ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロック９１、９２を有するとしている。
【０１０３】
したがって、可変矩形露光で対応する場合には、エッチング補正でパターンの短辺サイズが数十種類に増加してしまう場合であっても、１〜４種類のブロックによる一括露光で対応することができ、荷電粒子ビーム露光におけるスループットの向上を図ることができる。
【０１０４】
なお、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ａ）に示すように、Ｌ字形パターン１２９を配置したブロック１３０、Ｌ字形パターン１２９を９０度回転させたパターン１３１を配置したブロック１３２、Ｌ字形パターン１２９を１８０度回転させたパターン１３３を配置したブロック１３４及びＬ字形パターン１２９を２７０度回転させたパターン１３５を配置したブロック１３６を搭載するようにしても良い。
【０１０５】
１３７はブロック１３０に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例、１３８はブロック１３２に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例、１３９はブロック１３４に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例、１４０はブロック１３６に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１０６】
また、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ｂ）に示すように、Ｔ字形パターン１４１を配置したブロック１４２及び逆Ｔ字形パターン１４３を配置したブロック１４４を搭載するようにしても良い。１４５、１４６はブロック１４２に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例、１４７、１４８はブロック１４４に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１０７】
また、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ｃ）に示すように、Ｈ字形パターン１４９を配置したブロック１５０を搭載するようにしても良い。１５１〜１５４はブロック１５０に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１０８】
また、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ｄ）に示すように、Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターン１５５を配置したブロック１５６を搭載するようにしても良い。１５７〜１６０はブロック１５６に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１０９】
また、ブロックマスク８５に、矩形に成形された電子ビームを鈎形状に成形可能とされたブロックとして、図１７（Ｅ）に示すように、十字形パターン１６１を配置したブロック１６２を搭載するようにしても良い。１６３〜１６６はブロック１６２に電子ビームを部分照射する場合の電子ビームの照射位置の例を示している。
【０１１０】
ここで、本発明を整理すると、本発明には、少なくとも、以下の荷電粒子ビーム露光方法、荷電粒子ビーム露光装置、荷電粒子ビーム露光データ作成方法、荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム、及び、ブロックマスクが含まれる。
【０１１１】
（付記１） 設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを選択して前記露光対象に対する露光を行う工程を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
【０１１２】
（付記２） 前記設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程は、前記複数個のブロックマスクに搭載するブロックの仕様が所定のフォーマットで記述された複数個の制御ファイルから複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程と、前記複数個のブロックマスク製造用露光データから前記複数個のブロックマスクを製造する工程を有することを特徴とする付記１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１１３】
（付記３） 前記露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクの選択は、最もショット数が減少するブロックマスクを選択することにより行うことを特徴とする付記１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１１４】
（付記４）
前記最もショット数が減少するブロックマスクの選択は、前記複数個のブロックマスクに搭載されているブロックと一致するブロックを前記露光対象の露光パターンの設計データから抽出し、該抽出したブロック毎に削減ショット数を求めることにより行うことを特徴とする付記３記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１１５】
（付記５） 設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用して前記露光対象に対する露光を行うための荷電粒子ビーム露光データを作成する工程を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光データ作成方法。
【０１１６】
（付記６） 前記設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造する工程は、前記複数個のブロックマスクに搭載するブロックの仕様が所定のフォーマットで記述された複数個の制御ファイルから複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程と、前記複数個のブロックマスク製造用露光データから前記複数個のブロックマスクを製造する工程を有することを特徴とする付記５記載の荷電粒子ビーム露光データ作成方法。
【０１１７】
（付記７） 前記露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクの選択は、最もショット数が減少するブロックマスクを選択することにより行うことを特徴とする付記５記載の荷電粒子ビーム露光データ作成方法。
【０１１８】
（付記８） 前記最もショット数が減少するブロックマスクの選択は、前記複数個のブロックマスクに搭載されているブロックと一致するブロックを前記露光対象の露光パターンの設計データから抽出し、該抽出したブロック毎に削減ショット数を求めることにより行うことを特徴とする付記７記載の荷電粒子ビーム露光データ作成方法。
【０１１９】
（付記９） コンピュータに、設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造するための複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程と、前記複数個のブロックマスクのうち、露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクを使用して前記露光対象に対する露光を行うための荷電粒子ビーム露光データを作成する工程を実行させるプログラムを含むことを特徴とする荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム。
【０１２０】
（付記１０） 前記設計規則を異にする複数個のブロックを分けて搭載する複数個のブロックマスクを製造するための複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程は、前記複数個のブロックマスクに搭載するブロックの仕様が所定のフォーマットで記述された複数個の制御ファイルから前記複数個のブロックマスク製造用露光データを作成する工程を有することを特徴とする付記９記載の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム。
【０１２１】
（付記１１） 前記露光対象に対する露光パターンの設計データと設計規則が一致するブロックを含むブロックマスクの選択は、最もショット数が減少するブロックマスクを選択することにより行うことを特徴とする付記９記載の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム。
【０１２２】
（付記１２） 前記最もショット数が減少するブロックマスクの選択は、前記複数個のブロックマスクに搭載されているブロックと一致するブロックを前記露光対象の露光パターンの設計データから抽出し、該抽出したブロック毎に削減ショット数を求めることにより行うことを特徴とする付記１１記載の荷電粒子ビーム露光データ作成プログラム。
【０１２３】
（付記１３） 荷電粒子ビーム発生源から放射された荷電粒子ビームを所定サイズの矩形に成形する第１アパーチャと、前記第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャと、前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを一括露光用パターン形状に成形するブロックマスクを有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
【０１２４】
（付記１４） 前記ブロックマスクは、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択により、Ｌ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有することを特徴とする付記１３記載の荷電粒子ビーム露光装置。
【０１２５】
（付記１５） 前記ブロックとして、凹字形パターンを配置したブロック及び逆凹字形パターンを配置したパターンを有するブロック、又は、Ｌ字形パターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターンを配置したブロック及び前記Ｌ字形パターンを２７０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、Ｔ字形パターンを配置したブロック及び逆Ｔ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、十字形パターンを配置したブロックを備えていることを特徴とする付記１４記載の荷電粒子ビーム露光装置。
【０１２６】
（付記１６） 荷電粒子ビーム発生源から放射された荷電粒子ビームを第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形する工程と、前記第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを第１アパーチャで任意サイズの矩形に成形する工程と、前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームをブロックマスクで一括露光用パターンに成形する工程を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
【０１２７】
（付記１７） 前記ブロックマスクは、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択により、Ｌ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有することを特徴とする付記１６記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１２８】
（付記１８） 前記ブロックとして、凹字形パターンを配置したブロック及び逆凹字形パターンを配置したパターンを有するブロック、又は、Ｌ字形パターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターンを配置したブロック及び前記Ｌ字形パターンを２７０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、Ｔ字形パターンを配置したブロック及び逆Ｔ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、十字形パターンを配置したブロックを備えていることを特徴とする付記１７記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１２９】
（付記１９） 露光対象に対する露光パターンの設計データとブロックマスク製造用露光データから、前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形された荷電粒子ビームを前記ブロックマスクで一括露光用パターンに成形する工程に必要な前記ブロックマスク上のブロックの配置位置情報、前記荷電粒子ビームのサイズ情報、前記荷電粒子ビームのブロック上の照射位置情報を作成する工程を有することを特徴とする付記１６記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【０１３０】
（付記２０） 矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択により、Ｌ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有することを特徴とするブロックマスク。
【０１３１】
（付記２１） 前記ブロックとして、凹字形パターンを配置したブロック及び逆凹字形パターンを配置したパターンを有するブロック、又は、Ｌ字形パターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターンを配置したブロック及び前記Ｌ字形パターンを２７０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、Ｔ字形パターンを配置したブロック及び逆Ｔ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを配置したブロック、又は、Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、十字形パターンを配置したブロックを備えていることを特徴とする付記２０記載のブロックマスク。
【符号の説明】
【０１３２】
４７…ブロック搭載可能領域
４８…ブロックマスクの中心
４９〜５１…ブロックマスクの周辺の領域
９１、９２…ブロック
９３、９４…パターン
９５〜１０４、１１０〜１１４…パターン
１０６〜１０９…電子ビームの照射位置
１１５〜１１７…段差
１２９、１３１、１３３、１３５…パターン
１３０、１３２、１３４、１３６…ブロック
１３７〜１４０…電子ビームの照射位置
１４１、１４３…パターン
１４２、１４４…ブロック
１４５〜１４８…電子ビームの照射位置
１４９…パターン
１５０…ブロック
１５１〜１５４…電子ビームの照射位置
１５５…パターン
１５６…ブロック
１５７〜１６０…電子ビームの照射位置
１６１…パターン
１６２…ブロック
１６３〜１６６…電子ビームの照射位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビーム発生源から放射された荷電粒子ビームを所定サイズの矩形に成形する第１アパーチャと、
前記第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャと、
前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを一括露光用パターン形状に成形するブロックマスクと
を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項２】
前記ブロックマスクは、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択により、Ｌ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有すること
を特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項３】
前記ブロックとして、
凹字形パターンを配置したブロック及び逆凹字形パターンを配置したパターンを有するブロック、又は、
Ｌ字形パターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターンを配置したブロック及び前記Ｌ字形パターンを２７０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、
Ｔ字形パターンを配置したブロック及び逆Ｔ字形パターンを配置したブロック、又は、
Ｈ字形パターンを配置したブロック、又は、
Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、
十字形パターンを配置したブロックを有すること
を特徴とする請求項２に記載の荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項１】
荷電粒子ビーム発生源から放射された荷電粒子ビームを所定サイズの矩形に成形する第１アパーチャと、
前記第１アパーチャで所定サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを任意サイズの矩形に成形する第２アパーチャと、
前記第２アパーチャで任意サイズの矩形に成形した荷電粒子ビームを一括露光用パターン形状に成形するブロックマスクと
を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項２】
前記ブロックマスクは、矩形に成形された荷電粒子ビームを、選択により、Ｌ字形状、Ｌ字を９０度回転させた形状、Ｌ字を１８０度回転させた形状又はＬ字を２７０度回転させた形状に成形可能とされたブロックを有すること
を特徴とする請求項１に記載の荷電粒子ビーム露光装置。
【請求項３】
前記ブロックとして、
凹字形パターンを配置したブロック及び逆凹字形パターンを配置したパターンを有するブロック、又は、
Ｌ字形パターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、前記Ｌ字形パターンを１８０度回転させたパターンを配置したブロック及び前記Ｌ字形パターンを２７０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、
Ｔ字形パターンを配置したブロック及び逆Ｔ字形パターンを配置したブロック、又は、
Ｈ字形パターンを配置したブロック、又は、
Ｈ字形パターンを９０度回転させたパターンを配置したブロック、又は、
十字形パターンを配置したブロックを有すること
を特徴とする請求項２に記載の荷電粒子ビーム露光装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２０１１−２９６７６（Ｐ２０１１−２９６７６Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５３３４０（Ｐ２０１０−２５３３４０）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【分割の表示】特願２００４−３５２３５１（Ｐ２００４−３５２３５１）の分割
【原出願日】平成１６年１２月６日（２００４．１２．６）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【分割の表示】特願２００４−３５２３５１（Ｐ２００４−３５２３５１）の分割
【原出願日】平成１６年１２月６日（２００４．１２．６）
【出願人】（３０８０１４３４１）富士通セミコンダクター株式会社 (2,507)
【Ｆターム（参考）】
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