專利名稱：互補(bǔ)掩模對(duì)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造互補(bǔ)掩模對(duì)的方法，更具體而言，本發(fā)明涉及電子束(EB)光刻技術(shù)中使用的互補(bǔ)掩模對(duì)的制造方法的改進(jìn)。
在EB光刻技術(shù)中，通過(guò)反復(fù)地進(jìn)行偏轉(zhuǎn)電子束的操作而在特定的區(qū)域形成圖形，從而形成目標(biāo)器件圖形，然后移動(dòng)晶片臺(tái)(waferstage)以在晶片的不同區(qū)域形成圖形。電子束的偏轉(zhuǎn)是根據(jù)預(yù)先通過(guò)轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體器件的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)而取得的寫(xiě)入數(shù)據(jù)而進(jìn)行的。
在新開(kāi)發(fā)的稱為單元投影型構(gòu)圖的EB技術(shù)中，從器件圖形中提取數(shù)據(jù)后，在掩模上形成面積為幾個(gè)平方微米的重復(fù)圖形，然后將這些重復(fù)圖形同時(shí)地投射在半導(dǎo)體器件上，從而實(shí)現(xiàn)了以更高的速度將多個(gè)圖形刻在晶片的特定區(qū)域上。
但是，因?yàn)檫M(jìn)行連續(xù)的圖形描繪而不管這些圖形是在單圖形還是單區(qū)域的基礎(chǔ)上形成，所以包含新開(kāi)發(fā)的單元投影型構(gòu)圖的EB技術(shù)的產(chǎn)出率不足。
在上述的情況下，開(kāi)發(fā)出了一種新的電子投影光刻(EPL)技術(shù)，以解決上述的問(wèn)題，同時(shí)利用了具有更高分辨率的EB光刻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。
新開(kāi)發(fā)的EPL技術(shù)是這樣的在以特定比率放大器件圖形的同時(shí)在掩模上形成投射圖形(和傳統(tǒng)的光刻技術(shù)一樣)以得到EPL掩模。EPL掩模與光刻掩模不同，EPL掩模在其上通過(guò)電子束，這就必須使用模板掩模(stencil mask)其中圖形開(kāi)口形成于硅基板上，或者使用膜片掩模(membrane mask)，其中在SiC或SiN薄膜而不是石英掩模上形成多個(gè)金屬制成的掩模帶。在EPL技術(shù)中，掩模被分成多個(gè)單擊區(qū)域(one-shot area)，每個(gè)都稱為子域(sub-field)，EPL系統(tǒng)可以用電子束的單次照射而在其中投射出圖形。


圖1A顯示了模板掩模(總體由13標(biāo)示)的一個(gè)例子，包括多個(gè)子域12。模板掩模13包括支持網(wǎng)格14以及硅基板15，支持網(wǎng)格14具有多個(gè)單元開(kāi)口，每個(gè)單元開(kāi)口容納一個(gè)子域12，硅基板15粘接在支持網(wǎng)格14上，并包括多個(gè)模板開(kāi)口16，模板開(kāi)口16容納在支持網(wǎng)格14的各個(gè)單元開(kāi)口中。參照?qǐng)D1B，EPL掩模13的子域12是從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的EPL圖形11中提取出來(lái)的。
通常，在由模板掩模實(shí)現(xiàn)的EPL掩模的情況下，如果特定的圖形開(kāi)口會(huì)導(dǎo)致掩模的低機(jī)械強(qiáng)度，則難以在硅基板上形成特定的圖形開(kāi)口。例如，在環(huán)形圖形或并列的多個(gè)帶狀圖形之類的無(wú)盡頭圖形的情況下會(huì)導(dǎo)致低機(jī)械強(qiáng)度。為了實(shí)現(xiàn)這樣的導(dǎo)致低機(jī)械強(qiáng)度的特定圖形開(kāi)口，EPL掩模具有特定的結(jié)構(gòu)，比如具有加強(qiáng)件。
通常在一對(duì)互補(bǔ)掩模上形成特定的圖形，每個(gè)互補(bǔ)掩模上有一對(duì)圖形中的一個(gè)，所述圖形是通過(guò)將原始的特定圖形分割而得到的，能夠形成為模板開(kāi)口而不會(huì)降低機(jī)械強(qiáng)度。
互補(bǔ)掩模圖形的例子包括圖2A所示的形成于一對(duì)互補(bǔ)掩模A和B之上的第一類型，其中全芯片數(shù)據(jù)被劃分為多個(gè)子域數(shù)據(jù)12，以及圖2B所示的形成于配有掩模圖形數(shù)據(jù)A和B的單個(gè)掩模M之上的第二類型，其中全芯片數(shù)據(jù)被劃分為多個(gè)子域數(shù)據(jù)12。也就是說(shuō)，根據(jù)類型，可以在一對(duì)掩?；騿蝹€(gè)掩模上形成一對(duì)互補(bǔ)掩模圖形A和B。因此，配有一對(duì)互補(bǔ)掩模圖形A和B的一個(gè)或多于一個(gè)的掩?？梢苑Q為一對(duì)互補(bǔ)掩模A和B，而不管掩模圖形A和B是形成在一對(duì)互補(bǔ)掩模A和B之上還是形成在單個(gè)的掩模M之上。
參照?qǐng)D3，顯示了形成一對(duì)互補(bǔ)掩模A和B的典型工藝，該典型工藝包括第一步驟S301，其中由設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)而得到的全芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行鄰近效應(yīng)校正以調(diào)整圖形的大小和形狀；第二步驟S302，其中校正的數(shù)據(jù)被劃分成多個(gè)子域數(shù)據(jù)，每個(gè)子域數(shù)據(jù)具有1.0×1.0平方毫米的尺寸；第三步驟S303，其中每個(gè)子域數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形提取以提取出一個(gè)或多個(gè)特定的圖形數(shù)據(jù)，比如環(huán)形數(shù)據(jù)，并將提取出的特定圖形數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)矩形圖形數(shù)據(jù)；第四步驟S304，其中矩形圖形數(shù)據(jù)被分配至一對(duì)互補(bǔ)掩模A和B以輸出掩模數(shù)據(jù)；以及第五步驟S305，其中在掩模數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成一對(duì)EPL互補(bǔ)掩模A和B。
在上述的傳統(tǒng)工藝中，如果僅僅注意到環(huán)形圖形數(shù)據(jù)這樣的特定圖形而將子域數(shù)據(jù)分配給一對(duì)互補(bǔ)掩模A和B，則在掩模A和掩模B之間可能會(huì)出現(xiàn)模板掩模的開(kāi)口面積或圖形密度的不等。通常，使用一對(duì)具有不同的開(kāi)口面積或不同的圖形密度的掩模的EB光刻術(shù)會(huì)導(dǎo)致掩模A和B不同的空間電荷效應(yīng)或不同的耐熱性，在掩模A和B之間產(chǎn)生聚焦深度和儲(chǔ)熱量的差異。這會(huì)導(dǎo)致尺寸的誤差和精度的降低，從而導(dǎo)致在半導(dǎo)體器件上生成的圖形的缺陷?；パa(bǔ)掩模A和B之間圖形密度的差異也會(huì)降低掩模加工(特別是在硅基板上蝕刻模板開(kāi)口)的精度，從而產(chǎn)生掩模尺寸的誤差。
在現(xiàn)有技術(shù)中嘗試過(guò)解決上述的由EPL掩模之間的圖形密度差異而引起的問(wèn)題。專利公報(bào)JP-A-1999-354422記述了一個(gè)這樣的嘗試的例子，其中將位于高圖形密度掩模中，并且尺寸大于一規(guī)定尺寸的多個(gè)圖形中的一些圖形提取出來(lái)，為每個(gè)提取出來(lái)的圖形提供一個(gè)尺寸小于光學(xué)系統(tǒng)臨界分辨率的非曝光圖形。也就是說(shuō)，通過(guò)去除少量的一部分圖形(這不會(huì)直接影響曝光圖形)，消除了掩模之間的圖形密度差異。
但是，上述公開(kāi)中記述的技術(shù)使用了一種復(fù)雜的技術(shù)，比如調(diào)整圖形的形狀，并且涉及到非曝光圖形尺寸的限制，從而得到有限的均等。因此，該公開(kāi)未能有效地解決傳統(tǒng)技術(shù)中的問(wèn)題。
另一個(gè)嘗試的技術(shù)是將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)網(wǎng)格圖形，每個(gè)網(wǎng)格圖形具有特定的尺寸，如圖4A所示，然后將網(wǎng)格數(shù)據(jù)分配給掩模圖形A和B，從而掩模圖形A和B在單個(gè)掩模上形成格狀圖形，如圖4B所示。
圖4A和4B所示的另一項(xiàng)技術(shù)劃分設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并分配所劃分的圖形，而不關(guān)注圖形的形狀。取決于圖形的形狀及其分布，這不一定使掩模A和B的圖形密度均等，從而不一定得到精確的EPL掩模。
本發(fā)明還提供了一種制造互補(bǔ)掩模對(duì)的方法，包括以下步驟從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中提取多個(gè)圖形數(shù)據(jù)，將圖形數(shù)據(jù)分配給一對(duì)互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)，以及在互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成一對(duì)互補(bǔ)掩模。
分配步驟包括以下步驟將第一和第二符號(hào)指定給每個(gè)圖形數(shù)據(jù)以得到符號(hào)的初始組合；改變初始組合的一個(gè)或多個(gè)元素的符號(hào)以得到后續(xù)組合，并通過(guò)累加后續(xù)組合中具有第一符號(hào)的圖形數(shù)據(jù)的面積，同時(shí)減去后續(xù)組合中具有第二符號(hào)的圖形數(shù)據(jù)的面積，從而為后續(xù)組合計(jì)算總和數(shù)據(jù)；為后續(xù)組合反復(fù)進(jìn)行符號(hào)的改變和總和數(shù)據(jù)的計(jì)算，以得到提供最小總和數(shù)據(jù)的第一和第二符號(hào)的最優(yōu)組合；以及將具有第一符號(hào)的圖形數(shù)據(jù)分配給互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)中的一個(gè)，將具有第二符號(hào)的圖形數(shù)據(jù)分配給互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)中的另一個(gè)。
由根據(jù)本發(fā)明的方法制造的EPL掩模提供了互補(bǔ)掩模之間圖形密度的大致均等，從而在使用該EPL掩模的EPL處理中實(shí)現(xiàn)了均等的空間電荷效應(yīng)和均等的耐熱效應(yīng)。這減少了互補(bǔ)掩模之間聚焦深度、空間電荷效應(yīng)和耐熱效應(yīng)的差異。另外，互補(bǔ)掩模之間圖形密度的大致均等實(shí)現(xiàn)了掩模加工的模板構(gòu)圖中的精確蝕刻(特別是在硅基板上)，從而減少了掩模尺寸的誤差。而且可以減少制造實(shí)現(xiàn)更高精度EPL掩模的掩模數(shù)據(jù)的時(shí)間長(zhǎng)度。
優(yōu)選實(shí)施例說(shuō)明以下參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說(shuō)明。
參照?qǐng)D5，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的制造互補(bǔ)EPL掩模對(duì)的工藝包括第一(臨近效應(yīng)校正)步驟S101，其中對(duì)由設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)而得到的半導(dǎo)體器件全芯片數(shù)據(jù)進(jìn)行臨近效應(yīng)校正，以調(diào)整圖形的大小或形狀；第二(子域劃分)步驟S102，其中將經(jīng)過(guò)校正的數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)子域數(shù)據(jù)，每個(gè)子域數(shù)據(jù)具有(例如)1.0×1.0平方毫米的尺寸；第三(圖形劃分)步驟S103，其中對(duì)每個(gè)子域數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形提取，以提取出特定的圖形數(shù)據(jù)，比如環(huán)形的圖形數(shù)據(jù)，并將提取出的圖形數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)矩形的圖形數(shù)據(jù)；第四(圖形分配)步驟S104，其中利用第一至第三種算法將圖形數(shù)據(jù)分配至一對(duì)互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)，使得在互補(bǔ)掩模之間圖形密度或開(kāi)口面積比率大致均等；以及第五(掩模形成)步驟S105，其中在互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成具有大致均等的圖形密度的一對(duì)EPL互補(bǔ)掩模A和B。步驟S101至S103和S105與前面參照傳統(tǒng)技術(shù)描述的相同，為了避免重復(fù)，在此省略它們的詳細(xì)說(shuō)明。
步驟S104中圖形數(shù)據(jù)的分配是根據(jù)特定的算法而進(jìn)行的。參照?qǐng)D6，步驟S104中利用特定算法的處理包括第一步驟S201，其中為在圖4中的圖形劃分步驟S103中得到的每個(gè)矩形圖形數(shù)據(jù)指定符號(hào)+1或-1。最后指定給每個(gè)矩形圖形數(shù)據(jù)的符號(hào)+1或-1指明了每個(gè)矩形圖形數(shù)據(jù)在分配時(shí)的目的地，即掩模A或掩模B。
然后，處理進(jìn)行到第二步驟S202，其中計(jì)算每個(gè)矩形圖形的面積和指定給它的符號(hào)的乘積，接著將所有的矩形圖形的乘積相加，得到總和的絕對(duì)值。然后，處理進(jìn)行到步驟S203，其中改變一些矩形圖形的符號(hào)，重新進(jìn)行計(jì)算以得到總和，并得到總和的絕對(duì)值，以得到該絕對(duì)值的大致為零或最小的值。
要注意的是，因?yàn)檠谀和掩模B的符號(hào)是相反的，所以可以通過(guò)使總和的絕對(duì)值為零或至少達(dá)到其最小值而得到掩模A和掩模B之間圖形密度的均等或大致均等。
在重新計(jì)算中，基本上不可能在可行的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)為所有可能的符號(hào)組合進(jìn)行計(jì)算。因此，對(duì)重新計(jì)算使用近似以得到圖形的最優(yōu)分布。
在這個(gè)實(shí)施例中，近似計(jì)算利用下文中敘述的三種算法中的一種或多種。在步驟S204中進(jìn)行第一種算法中，由矩形圖形的符號(hào)的任意組合得到初始解，然后通過(guò)改變初始解的一些矩形圖形的符號(hào)而計(jì)算得到和初始解接近的一些解。這里，所得到的和初始解接近的一組解稱為“鄰近值”。然后選擇該鄰近值中被認(rèn)為是最優(yōu)解的一個(gè)解作為下一次計(jì)算的另一個(gè)初始解。在初始解和鄰近值的基礎(chǔ)上反復(fù)地進(jìn)行重新計(jì)算，找到符號(hào)的最優(yōu)組合以確定矩形圖形的最優(yōu)分布。
應(yīng)當(dāng)注意使用第一算法進(jìn)行近似計(jì)算并不一定能提供最優(yōu)解。在這種情況下，近似計(jì)算使用步驟S205中的第二算法，其中隨機(jī)準(zhǔn)備了一組第一初始解，之后利用第一算法從每個(gè)第一初始解計(jì)算出鄰近值，并從各個(gè)第一初始解的鄰近值中選擇一個(gè)最優(yōu)值。通過(guò)對(duì)鄰近值的重復(fù)再計(jì)算和選擇，就可以獲得用于分配的最優(yōu)解。不用首先使用第一算法就可以使用第二算法。
根據(jù)步驟S206中的第三算法可以更有效地選擇符號(hào)集合的最優(yōu)解，其中與第二算法相類似，隨機(jī)準(zhǔn)備一組用于符號(hào)集合的第一初始解，之后選擇兩個(gè)初始解，根據(jù)所選擇的兩個(gè)初始解形成新的集合。從所選擇的新集合的初始解開(kāi)始，利用第一算法計(jì)算該初始解的鄰近值，然后刪除所計(jì)算的集合中的最差集合。從剩余的集合中，計(jì)算新集合以獲得其各鄰近值，并對(duì)新集合進(jìn)行選擇以找出最優(yōu)的符號(hào)集合。根據(jù)由此計(jì)算的最優(yōu)集合來(lái)分布長(zhǎng)方形圖形。
參照?qǐng)D7，圖中示意性地顯示了設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)21，子域數(shù)據(jù)22和掩模數(shù)據(jù)的一個(gè)例子，這些數(shù)據(jù)是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法以及其中所用的算法進(jìn)行處理或通過(guò)處理獲得的。
首先，利用步驟S101到103，把設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)21劃分為一組子域數(shù)據(jù)22，它們每個(gè)都有1mm×1mm的面積并且可由EPL系統(tǒng)一次性投影。把不適合于形成模板開(kāi)口的一個(gè)或多個(gè)特定的圖形數(shù)據(jù)如環(huán)形圖數(shù)據(jù)從子域數(shù)據(jù)22中提取出來(lái)。把提取的圖形數(shù)據(jù)劃分為一組長(zhǎng)方形圖形數(shù)據(jù)。再利用上述算法把包含了由此獲得的長(zhǎng)方形圖形數(shù)據(jù)的圖形數(shù)據(jù)分配給掩模數(shù)據(jù)A23或掩模數(shù)據(jù)B24。
假定子域22中的一個(gè)(例如子域S)有“n”個(gè)圖形，每個(gè)圖形的面積分別為C1，C2，……，或Cn，把“n”個(gè)圖形中第一到第m(m＜n)個(gè)圖形分配給掩模數(shù)據(jù)A23，把“n”個(gè)圖形中其余的圖形分配給掩模數(shù)據(jù)B24，這由下面的表達(dá)式(1)顯示S{C1，C2，…，Cn}→A{C1，C2，…Cm}，B{Cm+1，Cm+2，…，Cn}------(1)如步驟S201所述，第一符號(hào)+1被分配給分給掩模數(shù)據(jù)A23的每個(gè)長(zhǎng)方形圖形，而第二符號(hào)-1被分配給分給掩模數(shù)據(jù)B24的每個(gè)長(zhǎng)方形圖形。由此，用如下方式計(jì)算乘積的和把用于掩模數(shù)據(jù)A的每個(gè)圖形的面積乘+1，把用于掩模數(shù)據(jù)B的每個(gè)圖形的面積乘-1，隨后把這些乘積加起來(lái)。以表達(dá)式(2)得到掩模A的圖形密度和掩模B的圖形密度之間相等或基本相等|Σi=1mCi-Σi=m+1nCi|→min.·········(2)]]>表達(dá)式(2)也可以用下面的關(guān)系式表示f(x1,x2,···,xn)=|Σi-1nCixi|→min]]>xi∈{1，-1}(i＝1，2，…，n)------(3)
通過(guò)找到滿足上述關(guān)系式(3)的xi集合，可以把圖形數(shù)據(jù)平均分配給掩模A和掩模B。這可以利用下面所述的算法來(lái)完成。
第一算法符號(hào)的集合此處以x表示如下x＝(x1，x2，……，xn)例如，x可以表示為x＝(1，-1，1，1，……，-1)。
為開(kāi)始計(jì)算，先假定一個(gè)初始解x0，再?gòu)脑摮跏冀庥?jì)算各包含一組解x的鄰近值。由解x得到的鄰近值可以表示為U(x)。在該例子中，從解x可計(jì)算出兩個(gè)鄰近值U1(x)和U2(x)，其中U1(x)為包含了通過(guò)改變解x的單個(gè)元素的符號(hào)而得到的解以及解x本身的一組解，U2(x)為包含了通過(guò)改變解x兩個(gè)元素而得到的解以及解x本身的一組解。因此，這兩組解可以表示為U1(x)＝{y＝(y1，y2，…，yn)|yi{1，-1}||x-y|≤2}U2(x)={y=(y1,y2,···yn)|yi{1,-1}||x-y|≤22}]]>------------(4)，其中y代表通過(guò)改變解x的一個(gè)元素或兩個(gè)元素的符號(hào)而得到的解(y1，y2，……，yn)。鄰近值U1(x)是通過(guò)把x的單獨(dú)一個(gè)元素的符號(hào)為從-1變?yōu)?1或從+1變?yōu)?1而得到的。在鄰近值U1(x)的結(jié)構(gòu)中，鄰近值中兩個(gè)解之間的距離為2，因此鄰近值U1(x)的定義就是使得兩個(gè)解之間的距離等于或小于2。類似的，鄰近值U2(x)的定義是使得兩個(gè)解之間的距離等于或小于 以初始解x0和鄰近值U1(x)，U2(x)開(kāi)始，重復(fù)下面的計(jì)算以得到最優(yōu)解x(k+1)＝argmin{f(x)|X U(x(k))}x＝(x1，x2，…，xn)(xi∈{1，-1})，x＝x0--------(5)
在該表達(dá)式中，x(k+1)表示第(k+1)個(gè)解，“argmin”表示最小值的選擇，{f(x)|x∈U(x(k))}表示絕對(duì)值f(x)是從解x(k)的鄰近值計(jì)算出的，x(k)是從初始解x0開(kāi)始的第k階計(jì)算得到的。
關(guān)系式(5)表示第(k+1)個(gè)解x(k+1)是通過(guò)改變第k個(gè)解x(k)的一個(gè)元素得到的鄰近值U(x)中的解中滿足以關(guān)系式(3)表示的最小值f(x)的解x。
在第一算法中，根據(jù)關(guān)系式(5)的處理使用鄰近值U1(x)，U1(x)是通過(guò)改變單獨(dú)一個(gè)元素的符號(hào)得到的。但是，依據(jù)初始解中的單值集合，也有可能x(k)是第(k-1)個(gè)解附近的局部最優(yōu)解，并形成關(guān)系式x(k)＝x(k+1)。局部最優(yōu)解與最優(yōu)解本身不同，并不提供對(duì)解的任何改進(jìn)。在這種情況下，使用從U1(x)開(kāi)始的鄰近值進(jìn)行重復(fù)再計(jì)算就不合適了，就使用另一個(gè)鄰近值U2(x)，由此便防止了消耗更長(zhǎng)的時(shí)間。
應(yīng)當(dāng)注意，使用U2(x)也會(huì)導(dǎo)致解x(k)達(dá)到一個(gè)局部最優(yōu)解。因此，如果解達(dá)到一個(gè)局部最優(yōu)解，其中x(k)＝x(k+1)，鄰近值U2(x)中除了x(k)之外最有利的解應(yīng)以指定的概率選取用于更新解x(k)的解x(k+1)。因?yàn)橛锌赡芫植孔顑?yōu)解就是最優(yōu)解自身，更新的概率與計(jì)算中重復(fù)的數(shù)目的倒數(shù)成比例減小。更明確一些，例如，如果是一百次計(jì)算提供的局部最優(yōu)解，概率假定為0.1，而如果是一千次計(jì)算提供的局部最優(yōu)解，概率則假定為0.01。通過(guò)以如此得到的最優(yōu)解的符號(hào)把長(zhǎng)方形圖形分配給掩模A和掩模B，掩模A和掩模B之間的EPL數(shù)據(jù)的圖形密度就可以獲得基本相等。
第二算法很難避免由第一種算法得到一個(gè)局部最優(yōu)解，因?yàn)橹貜?fù)計(jì)算的次數(shù)必須是實(shí)際的或有限的。另外，由于不可能預(yù)測(cè)哪一個(gè)初始解能提供用于獲得最優(yōu)解的最好結(jié)果，因此有可能所選擇的初始解在有限的重復(fù)次數(shù)內(nèi)不能提供最優(yōu)解。為了減小出現(xiàn)這種可能的危險(xiǎn)，預(yù)先隨機(jī)準(zhǔn)備一組初始解，隨后對(duì)每個(gè)初始解進(jìn)行近似計(jì)算。例如，如果在開(kāi)始計(jì)算時(shí)準(zhǔn)備10個(gè)初始解，通過(guò)一特定數(shù)目的重復(fù)計(jì)算可以獲得10個(gè)解。在從這10個(gè)解中選擇了一個(gè)最好的解之后，進(jìn)行圖形數(shù)據(jù)的分布以獲取具有基本相等圖形密度的掩模數(shù)據(jù)A和B。在這種情況下，與第一算法所使用的單獨(dú)一個(gè)初始解的情況相比，就可以在更短的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)得到更好的最優(yōu)解。
第三算法如圖8所示，另一種更好的最優(yōu)解可以利用第三算法得到。使用第三算法的程序包括以下步驟(第一步)準(zhǔn)備大量(p個(gè))初始解(x1(0)，x2(0)，……，xp(0))，其中xp(0)＝(α，β，γ，…)上面的表達(dá)式中的符號(hào)中，下標(biāo)“p”表示“p”個(gè)解中初始解的次序號(hào)，而不是解的元素，xp(0)的每個(gè)元素α，β，γ等表示+1或-1。
(第二步)從“p”個(gè)初始解中任選兩個(gè)初始解作為原始解，之后，從原始解中計(jì)算得到一個(gè)新的初始解xp+1(0)。在這一步中，如圖8右上方的方框所示，如果原始解xi(0)和xj(0)中相對(duì)應(yīng)的元素的符號(hào)相同，第(p+1)個(gè)初始解xp+1(0)的每個(gè)元素就采用該符號(hào)，但如果這兩個(gè)原始解xi(0)和xj(0)中相對(duì)應(yīng)的元素的符號(hào)相反，第(p+1)個(gè)初始解xp+1(0)的每個(gè)元素兩種符號(hào)都可以采用，概率為1/2。
更具體地說(shuō)，在圖8的例子中，當(dāng)原始初始解xi(0)和xj(0)的特定元素具有相同的符號(hào)-1時(shí)，新初始解xp+1(0)的相應(yīng)元素的符號(hào)也采用-1。另一方面，當(dāng)原始初始解xi(0)和xj(0)的相應(yīng)元素具有相反的符號(hào)-1和+1時(shí)，新初始解xp+1(0)的相應(yīng)元素的符號(hào)采用-1或+1，概率各為1/2。
(第三步)在第三步之前，生成了“p+1”個(gè)初始解。在這一步中，這些新初始解的每個(gè)元素都會(huì)以概率常數(shù)Z改變，其中概率常數(shù)Z最好采用0.03到0.08之間的值。
(第四步)從在第三步中獲得的“p+1”個(gè)初始解開(kāi)始，以與第二算法相類似的方法執(zhí)行近似計(jì)算。之后，把最不合乎需要的初始解從所生成的“p+1”個(gè)初始解中刪除，存儲(chǔ)剩余的初始解作為臨時(shí)最優(yōu)解。
(第五步)對(duì)剩余的“p”個(gè)初始解執(zhí)行類似的重復(fù)計(jì)算，同時(shí)刪除最不合乎需要的解。
(第六步)對(duì)臨時(shí)最優(yōu)解執(zhí)行重復(fù)處理一直到達(dá)到特定條件。這種特定條件可以由操作者或用戶以期望值進(jìn)行定義，以便在掩模A和掩模B之間提供99.9％的等同性。把生成的臨時(shí)最優(yōu)解中的最可取的那個(gè)最后選定為最終最優(yōu)解。根據(jù)最終最優(yōu)解表示的符號(hào)分配圖形，就可以獲得具有最可取等同性的EPL掩模A和B。
應(yīng)當(dāng)注意，圖形數(shù)據(jù)也可以通過(guò)指定特定圖形數(shù)據(jù)的符號(hào)根據(jù)指定條件來(lái)分配。例如，如果預(yù)先需要把寬度為0.1μm的圖形數(shù)據(jù)隨時(shí)分配給掩模A，如果ai為0.10，面積為Ci＝ai×bi的圖形xi的符號(hào)會(huì)被設(shè)定為+1。如果在計(jì)算過(guò)程中引入了這種特定條件，所生成的兩個(gè)掩模A和B會(huì)有基本相等的圖形密度，同時(shí)滿足該特定條件。
由于對(duì)上述實(shí)施例的描述僅僅是示例性目的，因此本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，只要不脫離本發(fā)明的范圍，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員很容易就可以對(duì)其進(jìn)行各種各樣的修改和變更。例如，要分配給圖形數(shù)據(jù)的符號(hào)可以是任一對(duì)數(shù)字、字符或記號(hào)，只要圖形數(shù)據(jù)是根據(jù)所分配的數(shù)字、字符或記號(hào)進(jìn)行分發(fā)的即可。
權(quán)利要求
1.一種制造互補(bǔ)掩模對(duì)的方法，包括以下步驟從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中提取出多個(gè)圖形數(shù)據(jù)，將所述圖形數(shù)據(jù)分配給一對(duì)互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)，以及在所述互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成一對(duì)互補(bǔ)掩模，所述分配步驟包括以下步驟為每個(gè)所述圖形數(shù)據(jù)指定第一或第二符號(hào)，得到符號(hào)的初始組合；改變初始組合的一個(gè)或多個(gè)元素的所述符號(hào)，以得到后續(xù)組合，并通過(guò)累加所述后續(xù)組合中具有所述第一符號(hào)的所述圖形數(shù)據(jù)的面積，同時(shí)減去所述后續(xù)組合中具有所述第二符號(hào)的所述圖形數(shù)據(jù)的面積，從而為所述后續(xù)組合計(jì)算總和數(shù)據(jù)；為所述后續(xù)組合反復(fù)進(jìn)行所述符號(hào)的所述改變和總和數(shù)據(jù)的所述計(jì)算，以得到提供最小的所述總和數(shù)據(jù)的所述第一和第二符號(hào)的最優(yōu)組合；以及將所述具有第一符號(hào)的圖形數(shù)據(jù)分配給所述互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)中的一個(gè)，并且將所述具有第二符號(hào)的所述圖形數(shù)據(jù)分配給所述互補(bǔ)掩模數(shù)據(jù)中的另一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述改變步驟產(chǎn)生符號(hào)的多個(gè)組合，每個(gè)組合是通過(guò)改變所述初始組合的一個(gè)元素而形成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述改變步驟產(chǎn)生符號(hào)的多個(gè)組合，每個(gè)組合是通過(guò)改變所述初始組合的最多兩個(gè)元素而形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述指定步驟產(chǎn)生多個(gè)的符號(hào)初始組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述改變步驟包括以下步驟選擇兩個(gè)所述的符號(hào)初始組合，在所選擇的兩個(gè)所述符號(hào)初始組合的基礎(chǔ)上生成新的組合，以及拋棄包括所述初始組合和所述新組合的一組組合中的一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，如果所述選擇的兩個(gè)相應(yīng)元素的符號(hào)相同的話，則所述新組合的一個(gè)元素的符號(hào)和所述選擇的兩個(gè)的相應(yīng)元素的符號(hào)相同，而如果所述選擇的兩個(gè)的相應(yīng)元素的符號(hào)相反，則所述新組合的另一個(gè)元素具有第一或第二符號(hào)的概率為1/2。
全文摘要
一種生產(chǎn)電子投影光刻(EPL)技術(shù)中使用的互補(bǔ)掩模對(duì)的方法,該方法使用算法把設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分配給一對(duì)EPL掩模。該算法分別把正號(hào)或負(fù)號(hào)分配給各個(gè)圖形數(shù)據(jù),把具有正號(hào)的圖形數(shù)據(jù)的面積進(jìn)行加和,同時(shí)減去具有負(fù)號(hào)的圖形數(shù)據(jù)的面積,以獲得和的最小值。準(zhǔn)備了一個(gè)或多個(gè)符號(hào)的初始集合,從中計(jì)算初始集合的鄰近值以獲得最優(yōu)集合。
文檔編號(hào)G03F1/68GK1373501SQ02106798
公開(kāi)日2002年10月9日 申請(qǐng)日期2002年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月28日
發(fā)明者山田泰久, 高田健一 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社