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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Liehtannäherungs-Korrekturverfahren
zum Korrigieren von Musterdaten eines integrierten Schaltkreises
oder ähnlichem,
um die Lichtannäherungseffekte zu
beseitigen.
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Unter
Bezugnahme auf die 29A bis 29D wird nachstehend ein
herkömmlicher
LSI-Herstellungsprozess beschrieben. Zunächst wird ein LSI-Muster, wie
das in 29 gezeigte, unter Verwendung
eines CAD-Systems oder eines ähnlichen Werkzeuges
entworfen und entsprechende LSI-Musterdaten
erzeugt. Das entworfene LSI-Muster. umfasst eine Vielzahl von rechteckigen
Mustern 291. Dann. wird eine Bestrahlung bzw. Belichtung
mit einem Elektronenstrahl entsprechend den entworfenen Musterdaten
durchgeführt.
Derart wird eine Maske erzeugt, die eine Vielzahl von Mustern 292 umfasst (siehe 29B). Ein Wafer wird über die
Maske ultraviolettem Licht ausgesetzt, wodurch das auf der Maske
ausgebildete Muster 292 auf den Wafer übertragen wird. Allerdings
unterscheidet sich das auf den Wafer übertragene Muster von dem Maskenmuster, das
aus rechteckigen Mustern 292 besteht. Denn aufgrund von
Lichtbeugung sind die Ecken der Rechtecke gerundet, wie dieses in 29C gezeigt ist.
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Falls
der Wafer unter Verwendung des übertragenen
Musters 293 geätzt
oder einem ähnlichem Prozess
unterzogen wird, dann weist das resultierende, auf dem Wafer ausgebildete
Muster 294 eine weitere Deformation aufgrund des Mikrobelastungseffekts
auf (siehe 29D). Falls
der Wafer einem Oxidationsprozess ausgesetzt ist, um eine LOCOS-Isolationsstruktur
auszubilden, wird das Muster weiter aufgrund des sogenannten Vogelschnabeleffekts
deformiert.
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Während der
Produktion eines integrierten Schaltkreises, wie der eines LSI,
summiert sich die Musterdeformation über eine Abfolge von verschiedenen
Produktionsprozessen, wie vorstehend beschrieben, und die tatsächliche
Größe des am
Ende des Herstellungsprozesses erhaltenen Musters ist im allgemeinen
von der entworfenen Größe unterschiedlich.
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In
zurückliegenden
Jahren war es aufgrund der Verkleinerung der Größe von Mustern von integrierten
Schaltkreisen erforderlich, die Mustergröße präziser zu steuern. In der Praxis
tritt allerdings eine wie die vorstehend beschriebene Musterdeformation während des
Herstellungsprozesses auf und elektrische Eigenschaften und verschiedene
Abstände werden
durch die Musterdeformation wesentlich beeinflusst.
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Diesbezüglich entwickelte
Korrekturverfahren sind druckschriftlich in der JP-A-2-189913, der EP-A0
391 636, der
US-PS 5,097,138 sowie
der EP-A-0 529 971 genannt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Vermindern
der Deformation von Mustern aufgrund der Lichtannäherungseffekte
während
der Herstellungsprozesses eines integrierten Schaltkreises bereit
zu stellen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1A bis 1E sind
schematische Darstellungen einer Abfolge von Herstellungsschritten zum
Bilden eines Musters entsprechend einem ersten Beispiel eines Lichtannäherungs- Korrekturverfahrens,
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2 ist
ein Blockdiagramm eines Lichtannäherungs-Korrektursystems
entsprechend einem zweiten Beispiel,
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3 ist
Flussdiagramm, das einen zu dem zweiten Beispiel gehörenden Ablauf
darstellt,
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4 ist
ein Blockdiagramm eines Lichtannäherungs-Korrektursystems
gemäß einem
dritten Beispiel,
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5 ist
ein Flussdiagramm, das einen zu dem dritten Beispiel gehörenden Ablauf
verdeutlicht,
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6, 7A und 7B sind
schematische Darstellungen von Korrekturverfahren gemäß einem
vierten und fünften
Beispiel,
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8A bis 13B sind schematische Darstellungen von Korrekturverfahren
gemäß einem siebten
bis zwölften
Beispiel,
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14 und 15 sind
Blockdiagramme einer Einheit zum Berechnen eines optischen Bildes und
einer Einheit zum Messen eines optischen Bildes eines Korrektursystems
gemäß einem
dreizehnten Beispiel,
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16 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens gemäß einem
zweiundzwanzigsten Beispiel,
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17A bis 18B sind
schematische Darstellungen eines Korrekturverfahrens gemäß einem
dreiundzwanzigsten Beispiel,
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19A bis 21 sind
schematische Darstellungen von Korrekturverfahren gemäß einem
siebenundzwanzigsten bis neunundzwanzigsten Beispiel,
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22 bis 28B sind schematische Darstellungen von Korrekturverfahren
gemäß einem dreiunddreißigsten
bis neununddreißigsten
Beispiel,
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29A bis 29D sind
schematische Darstellungen einer Abfolge von Herstellungsschritten
zum Bilden eines Musters gemäß einer
herkömmlichen
Technik,
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30 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens gemäß dem dreizehnten Beispiel,
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31 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens gemäß einem
vierzehnten Beispiel,
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32 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens, das sich
durch Modifikationen des vierzehnten Beispiel ergibt,
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33 und 34 sind
schematische Darstellungen eines Korrekturverfahrens gemäß einem vierundzwanzigsten
Beispiel,
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35A bis 36 sind
schematische Darstellungen von Korrekturverfahren gemäß einem fünfundzwanzigsten
und sechsundzwanzigsten Beispiel,
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37A bis 39C sind
schematische Darstellungen von Korrekturverfahren gemäß einem dreißigsten
und zweiunddreißigsten
Beispiel,
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40A und 40C sind
schematische Darstellungen eines Korrekturverfahrens gemäß einem
zweiundvierzigsten Beispiel,
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41A und 44B sind
schematische Darstellungen eines Korrekturverfahrens gemäß einem
sechsten Beispiel,
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45 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens gemäß einem
fünfzehnten Beispiel,
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46 ist
eine schematische Darstellungen eines Korrekturverfahrens, das sich
durch Modifikation des fünfzehnten
Beispiels ergibt,
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47 und 48 sind
schematische Darstellungen von Korrekturverfahren gemäß einem sechzehnten
und siebzehnten Beispiel,
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49 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens gemäß einem
achtzehnten Beispiel,
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50 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens, das sich
durch Modifikation des achtzehnten Beispiels ergibt,
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51 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens gemäß einem
neunzehnten Beispiel,
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52 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens gemäß einem
zwanzigsten Beispie 1,
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53 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens, das sich
durch Modifikationen des zwanzigsten Beispiels ergibt, und
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54 ist
eine schematische Darstellung eines Korrekturverfahrens gemäß einem
einundvierzigsten Beispiel.
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BEISPIELSBESCHREIBUNG
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Nachstehend
werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielhafte Lichtannäherungs-Korrekturverfahren
und -systeme beschrieben.
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BEISPIEL 1
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine
Abfolge von Verarbeitungsschritten zum Ausbilden eines Musters gemäß einem
ersten Beispiel zeigt. Zunächst
wird ein LSI-Muster, wie das, das in 1A gezeigt
ist, unter Verwendung eines CAD-Systems oder eines ähnlichen
Werkzeuges entworfen, um entsprechende LSI-Musterdaten zu erzeugen,
die aus einer Vielzahl von rechtwinkeligen Mustern 11 bestehen.
Die Entwurfsdaten werden dann entsprechend dem Lichtannäherungs-Korrekturverfahren,
das nachstehend detailliert beschrieben wird, korrigiert, um lichtannäherungskorrigierte Daten
zu erhalten, wie in 1B gezeigt ist. Die lichtannäherungskorrigierten
Daten bestehen aus einer Vielzahl von Mustern 12 entsprechend
der Vielzahl von rechtwinkeligen Mustern 11 in den Entwurfsdaten,
wobei jedes Muster 12 Hilfsmuster 121 aufweist, die
an jeder Ecke hinzugefügt
sind, um die Musterdeformation aufgrund der Lichtbeugung zu korrigieren, die
während
eines Vorgangs zum Übertragen
des Musters auf einen Wafer auftritt.
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Eine
Elektronenstrahlbelichtung wird dann durchgeführt, wobei die lichtannäherungskorrigierten Daten,
die vorstehend beschrieben sind, verwendet werden, so dass eine
Maske erzeugt wird, die eine Vielzahl von Mustern 13 aufweist,
wie dies in 1C gezeigt ist. Ein Wafer wird
dann über
die Maske einem ultravioletten Licht ausgesetzt, wodurch die Muster 13,
die auf der Maske ausgebildet sind, auf den Wafer übertragen
werden. Als ein Ergebnis werden, wie dies in 1D gezeigt
ist, Muster 14 auf dem Wafer derart ausgebildet, dass die
Hilfsmuster, die an den Vierecken jedes Rechtecks angeordnet sind,
als ein Ergebnis der Lichtbeugung entfernt sind und damit der sich
ergebende Umriss jedes Musters 14 zu einem Rechteck wird.
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Falls
der Wafer unter Verwendung der übertragenen
Muster 14 geätzt
wird, ergeben sich die Ätzmuster 15 wie
die in 1E gezeigten. Obwohl die Ätzmuster 15 von
den übertragenen
Mustern 14, die in 1D gezeigt
sind, sich aufgrund des Mikrobelastungseffektes unterscheiden, ist
die Deformation wesentlich geringer und mithin liegen die Muster
wesentlich näher
an den Entwurfsmustern, als dieses im Fall der Muster 294,
die in 29D gezeigt sind und entsprechend
einer herkömmlichen
Technik ausgebildet sind, der Fall ist. Obwohl eine zusätzliche
Deformation an dem Muster auftritt, wenn der Wafer zusätzlich einem
Oxidationsprozess unterzogen wird, um eine LOCOS-Isolationsstruktur auszubilden, hat das
Endmuster eine höhere
Genauigkeit als das gemäß der herkömmlichen
Technik ausgebildete Muster.
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BEISPIEL 2
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2 ist
ein Blockdiagramm, das ein Lichtannäherungs-Korrektursystem darstellt,
das zum Erhalt der Lichtannäherungskorrektur
während
des Musterausbildungsprozesses verwendet wird, der zu dem ersten
Beispiel beschrieben wurde. Entwurfsdaten eines integrierten Schaltkreismusters,
das mit einem CAD-System erzeugt wurde, werden dem System über eine
Entwurfsdaten-Eingabeeinheit 1 eingegeben.
Die Entwurfsdaten-Eingabeeinheit 1 ist
mit einer Datenkompressionseinheit 2 verbunden, die in einem
Vorverarbeitungsschritt eine Datenkompression der Eingabedaten durchführt. Der
Ausgang der Datenkompressionseinheit 2 ist mit einer Einheit
zum Berechnen eines optischen Bildes 3 verbunden, die zum
Berechnen eines Bildes dient, das auf einen Wafer in einem Musterübertragungsprozess
projiziert wird. Der Ausgang der Einheit zum Berechnen eines optischen
Bildes 3 ist mit einer Mustervorbestimmungseinheit 4 verbunden,
die zum Vorbestimmen des Musters dient, das auf einem Fotolack bzw. Schutzlack
(resist) als Ergebnis des Musterübertragungsprozesses
ausgebildet wird. Die Mustervorbestimmungseinheit 4 und
die Entwurfsdaten-Eingabeeinheit 1 sind
mit einer Vergleichseinheit 5 zum Vergleichen des vorbestimmten
Muster mit den Entwurfsdaten verbunden. Der Ausgang der Vergleichseinheit 5 ist
mit einer Korrektureinheit 6 zum Durchführen einer Lichtannäherungskorrektur
verbunden. Der Ausgang der Korrektureinheit 6 ist mit einer
Entscheidungseinheit 7 zum Entscheiden, ob das Korrekturausmaß innerhalb
eines zulässigen
Bereichs liegt, verbunden. Der Ausgang der Entscheidungseinheit
ist mit einer Datenexpansionseinheit 8 zum Expandieren
der Daten verbunden. Der Ausgang der Datenexpansionseinheit 8 ist
mit einer Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 9 verbunden.
Der Ausgang der Entscheidungseinheit 7 ist auch mit der
Einheit zum Berechnen des optischen Bildes 3 verbunden.
Die Einheit zum Berechnen des optischen Bildes 3 dient als
eine Einheit zum Ausbilden eines optischen Bildes.
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3 ist
ein Flussdiagramm, das das Korrekturverfahren unter Verwendung des
Lichtannäherungs-Korrektursystems,
das vorstehend beschrieben ist, darstellt. Mit einem CAD-System
oder ähnlichem
erzeugte Entwurfsdaten werden über
die Entwurfsdaten-Eingabeeinheit 1 eingegeben und dann durch
die Datenkompressionseinheit 2 in einem Vorverarbeitungsschritt
(Schritt S1) komprimiert. Die Einheit zum Berechnen eines optischen
Bildes 3 berechnet dann aus den komprimierten Daten ein
Bild, das auf einen Wafer projiziert wird (Schritt S2). Des weiteren
bestimmt die Mustervorbestimmungseinheit 4 auf der Basis
des zu projizierenden berechneten Bildes die Größe eines Musters, das letztendlich nach
einem Musterübertragungsprozess
erhalten wird (Schritt S3). Die Vergleichseinheit 5 vergleicht die
vorbestimmte Mustergröße mit der
Größe des entworfenen
Musters, das über
die Entwurfsdaten-Eingabeeinheit 1 eingegeben worden ist,
und gibt ein Korrekturausmaß aus,
das ein Unterschied zwischen der vorbestimmten Mustergröße und dem
entworfenen Wert ist (Schritt S4). Die Korrektureinheit 6 korrigiert
die komprimierten Daten entsprechend dem Korrekturausmaß, das durch
die Vergleichseinheit 5 vorgegeben ist (Schritt S5). Dann
entscheidet die Entscheidungseinheit 7, ob das Korrekturausmaß innerhalb
eines vorbestimmten zulässigen
Bereichs liegt (Schritt S6). Falls das Korrekturausmaß nicht
innerhalb des zulässigen
Bereichs liegt, wird angenommen, dass die Korrektur nicht gut genug
ist, und der Ablauf kehrt zum Schritt S2 zurück, um das Projektionsbild
erneut zu berechnen und korrigiert die Daten erneut in Schritten
S3 bis S5. Schritte S2 bis S6 werden wiederholt durchgeführt, bis
der Korrekturwert innerhalb des zulässigen Bereichs liegt. Falls im
Schritt S6 ermittelt wird, dass das Korrekturausmaß innerhalb
des zulässigen
Bereichs liegt, wird angenommen, dass die Lichtannäherungskorrektur
vernünftig
abgeschlossen ist.
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Mithin
expandiert die Datenexpansionseinheit 8 die Daten (Schritt
S7) und die korrigierten Daten werden über die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 9 ausgegeben
(Schritt S8). Die korrigierten Daten werden einem Elektronenstrahl-Belichtungsgerät (nicht
gezeigt) zum Erzeugen einer Maske eingegeben.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, wird die Datenkorrektur entsprechend
dem Ergebnis eines Vergleichs zwischen dem vorbestimmten Muster
und dem entworfenen Muster durchgeführt, nachdem die Daten durch
die Datenkompressionseinheit 2 komprimiert wurden. Zudem
wird eine Datenkorrektur wiederholt ausgeführt, bis das Korrekturausmaß innerhalb
des zulässigen
Bereichs liegt, so dass die Größe des Endmusters
eine erforderliche Genauigkeit aufweist.
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BEISPIEL 3
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4 ist
ein Blockdiagramm eines Lichtannäherungs-Korrektursystems
gemäß einem
dritten Beispiel. Dieses System gemäß dem dritten Beispiel ist
gleich dem System gemäß dem ersten
Beispiel, das in 2 gezeigt ist, mit der Ausnahme,
dass die Einheit zum Berechnen des optischen Bildes 3 durch eine
Einheit zum Messen eines optischen Bildes 10 ersetzt ist,
die als die Einheit zum Ausbilden des optischen Bildes dient. Die
Einheit zum Messen eines optischen Bildes 10 umfasst ein
optisches System zum Messen des Bildes, das auf einem Wafer über eine
Maske projiziert ist, wobei diese entsprechend den Entwurfsdaten
erzeugt wurde. Im Fall des zweiten Beispiels, das vorstehend beschrieben
ist, wird das Musterbild, das auf einen Wafer projiziert wird, im Schritt
S2 mittels einer Software durch die Einheit zum Berechnen eines
optischen Bildes 3 anhand der komprimierten Daten berechnet.
In dem dritten Beispiel wird das projizierte Bild mittels Hardware
durch die Einheit zum Messen eines optischen Bilds 10 in Schritt
S9 nach der Datenkompression im Schritt S1 gemessen, wie dies in 5 gezeigt
ist. In 5 sind die Schritte S1, S3 bis
S8 die gleichen wie die entsprechenden Schritte in dem zweiten Beispiel.
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Das
optische System der Einheit zum Messen eines optischen Bildes 10 ist
so konstruiert, dass die nachstehend beschriebenen Anforderungen
erfüllt
sind: λ1
= λ2 ; σ1 = σ2; m1·NA1 =
m2·NA2wobei λ1, σ1, m1 und
NA1 Parameter sind, die auf einen Schrittmechanismus (Schritt-und-Wiederholungs-Projektionswerkzeug,
Stepper) bezogen sind, wobei λ1
die Lichtwellenlänge, σ1 die räumliche
Kohärenz,
ml die Vergrößerung und
NA1 die numerische Apertur ist, und λ2, 62, m2 und NA2 Parameter sind,
die sich auf das optische System der Einheit zum Messen eines optischen
Bildes 10 beziehen, wobei λ2 die Lichtwellenlänge, σ1 die räumliche
Kohärenz,
m2 die Vergrößerung und
NA2 die numerische Apertur ist. Die Verwendung eines solchen optischen
Systems ermöglicht
eine hochgenaue Messung der Lichtbrechungseffekte, die während des Musterübertragungsprozesses
auftreten.
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BEISPIEL 4
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In
dem Datenkompressionsprozess gemäß dem zweiten
oder dritten Beispiel kann die Datenkompressionseinheit 2 die
Entwurfsdaten in eine Vielzahl von Datenblöcken 6a bis 6i unterteilen,
wie dies in 6 gezeigt ist, so dass die optische
Annäherungskorrektur
für jeden
der Datenblöcke
separat durchgeführt
werden kann. Falls die Entwurfsdaten in eine Vielzahl von Datenblöcken unterteilt
sind, wird ein Pufferbereich um jeden Datenblock angeordnet, so
dass der Einfluss von Musterelementen in benachbarten Datenblöcken über die
Pufferbereiche bei Korrektur von Musterelementen, die in jedem Datenblock
enthalten sind, berücksichtigt
werden kann. In 6 ist beispielsweise ein Pufferbereich 60e um einen
Datenblock 6e vorhanden. Es wird entschieden, ob der Pufferbereich 60e einige
Musterelemente aufweist, die Nachbarschaftseffekte auf Musterelemente
in dem Datenblock 6 ausüben
könnten.
Entsprechend dem Entscheidungsergebnis wird bestimmt, welche Seite
des Datenblocks 6e korrigiert werden soll. Diese Technik
ermöglicht
die separate Korrektur jedes Datenblocks und erlaubt mithin, die unabhängige Durchführung der
Lichtannäherungskorrektur
bei einer Vielzahl von Datenblöcken
zur gleichen Zeit auf parallele Weise, wodurch die für den Korrekturprozess
erforderliche Zeit verringert werden kann.
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BEISPIEL 5
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Die
Datenkompressionseinheit 2 berechnet die Entfernung zwischen
einer Seite und einer anderen Seite, die der vorherigen Seite gegenüber liegt, für jede Seite
und für
jedes Musterelement in jedem Datenblock, die hinsichtlich des vierten
Beispiels beschrieben wurden, um so zu überprüfen, ob ein Datenblock existiert,
der Seiten aufweist, bei denen die dazwischenliegende Distanz kleiner
als ein vorbestimmter Schwellwert ist. Falls sich ergibt, dass einige
Datenblöcke
solche Seiten aufweisen, dann werden diese Datenblöcke dem
Korrekturprozess unterzogen, wohingegen Datenblöcke, die solche Seiten nicht
aufweisen, dem Korrekturprozess nicht unterzogen werden. In dem
Beispiel eines in 7a gezeigten Datenblocks, der
Muster 7a und 7b aufweist, ist die Entfernung
a groß,
wohingegen die Entfernungen b und c kleiner als der Schwellwert
sind, so dass die Lichtannäherungskorrektur
auf diesen Datenblock anzuwenden ist. Daher wird dieser Datenblock dem Korrekturprozess
unterzogen. Im Gegensatz dazu ist im Fall eines in 7B gezeigten
Datenblocks die Entfernung a eines Musterelements 7c groß genug
und es existieren keine gegenüberliegenden
Seiten, die zueinander näher
als der Schwellwert angeordnet sind, so dass entschieden wird, dass
dieser Datenblock eine Korrektur nicht benötigt. Als ein Ergebnis wird
hinsichtlich dieses Datenblocks keine Korrektur ausgeführt. Wie
vorstehend beschrieben wird in diesem Beispiel für jeden Datenblock entschieden,
ob eine Korrektur erforderlich ist oder nicht, und mithin ist es
möglich,
die für
den Korrekturprozess erforderliche Zeit zu verkürzen.
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BEISPIEL 6
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Falls
ein Belichtungssystem mit einer variablen Lichtquelle verwendet
wird, ist ein Lichtabschirmungsabschnitt in einer sekundären Lichtquellenebene
angeordnet und daher wird ein Beugungsbild der Lichtquelle auf der
Pupillenebene des Belichtungsgeräts
erzeugt. Beispielsweise stellt die 41a ein
Beugungsmuster einer variablen Lichtquelle mit einem Lichtabschirmungsabschnitt
in Form von geraden Linien dar und 41b stellt
ein Beugungsmuster einer variablen Lichtquelle mit einem Lichtabschirmungsabschnitt
in Form von Kreuzen dar. In den 41a und 41b sind die Beugungsmuster ein Lichtquellenbild 411 oder 421 0-ter
Ordnung und Lichtquellenbilder 412 oder 422 1-ter
Ordnung sind auf der Pupillenebene 410 ausgebildet, wobei
diese Figuren Beugungsmuster unter den kritischen Bedingungen beschreiben,
bei denen eine Zwei-Lichtstrahl-Interferenz zwischen dem Lichtquellenbild 411 oder 421 0-ter
Ordnung und einem der zwei Lichtquellenbilder 1-ter Ordnung 412, 422 auftritt.
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Die
Periode L2, die der Grenzfrequenz der Zwei-Lichtstrahl-Interferenz entspricht,
kann wie folgt. beschrieben werden: L2 = λ/(σ + 1)NAwobei λ die Lichtwellenlänge, σ die räumliche
Kohärenz
und NA die numerische Apertur ist. Das heißt, falls die Größe eines
Musters größer als
die Periode L2 ist, dann können
zumindest zwei Lichtstrahlen miteinander interferieren. 41C und 41D stellen Beugungsmuster
von variablen Lichtquellen mit Lichtabschirmungsabschnitten in Form
von geraden Linien und Kreuzen dar, falls die kritischen Bedingungen,
in denen eine Drei-Lichtstrahl-Interferenz zwischen dem Lichtquellenbild 411 oder 421 0-ter
Ordnung und den Lichtquellenbildern 412 und 413 oder 422 und 423 1-ter Ordnung, die
auf der Pupillenebene 410 ausgebildet sind, auftritt. Die
Periode L3, die der Grenzfrequenz der' Drei-Lichtstrahl-Interferenz entspricht,
kann wie folgt beschrieben werden: L3 = λ/(1 – σb)NAwobei σb die räumliche
Kohärenz
des dem Lichtabschirmungsabschnitt zugehörenden Lichtquellenbilds ist.
Somit tritt, falls die Mustergröße größer als die
Periode L3 ist, eine Drei-Lichtstrahl-Interferenz auf.
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42A stellt die Lichtannäherungseffekte auf die letztendlich
erhaltene Breite von Linien, die eine Breite von 0,35 μm aufweisen,
für verschieden Zwischenraumbreiten
dar, wenn eine normale Lichtquelle verwendet wird, und die 42B stellt die Lichtannäherungseffekte auf die letztendlich
erhaltenen Breite von Zwischenräumen,
die eine Breite von 0,35 μm
aufweisen, für
verschiedene Linienbreiten dar. In 42A und 42B bedeutet "klein" ein Muster, das
eine Größe kleiner
als die der Periode L2 aufweist. Die Bedingungen werden bei der
Verwendung eines "klein"-Musters so eingestellt,
dass die letztendlich erhaltenen Linien- und Zwischenraumbreiten
eines solchen kleinen Musters unverändert erhalten bleiben, ohne
dass diese durch die Lichtannäherungseffekte
beeinflusst sind. Das "mittel"-Muster bezieht sich
auf ein Muster, das eine Größe im Bereich
von den Perioden L2 bis L3 aufweist, und das "groß"-Muster bezieht sich
auf ein Muster, das eine Größe größer als
die Periode L3 aufweist. In den Fällen dieser Muster sind die
letztendlich erhaltenen Linien- und Beabstandungsbreiten unterschiedlich
von den Entwurfswerten. Daher ist eine Lichtannäherungskorrektur für die Bedingungen,
bei denen die Linien- oder Zwischenraumbreite gleich dem "mittel" oder "groß"-Muster ist, erforderlich,
wie dies durch Symbole in 44A dargestellt
ist.
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43A und 43B verdeutlichen
die Lichtannäherungseffekte
für die
Fälle,
in denen eine variable Lichtquelle verwendet wird. Auch in diesen Fällen beziehen
sich "klein", "mittel" bzw. "groß"-Muster auf solche
Muster, die Größen kleiner als
die Periode L2, im Bereich von Periode L2 bis L3 beziehungsweise
größer als
die Periode L3 aufweisen, wie vorstehend im Fall der normalen Lichtquelle beschrieben.
Die Bedingungen werden gleichermaßen unter Verwendung eines "klein"-Musters so eingestellt,
dass die letztendlich erhaltenen Linien- und Zwischenraumbreiten
von solchen kleinen Mustern unverändert erhalten bleiben, ohne
dass diese durch Lichtannäherungseffekte
beeinflusst sind. Wie sich der 43A entnehmen
lässt,
verbleiben bei der variablen Lichtquelle, die eine Zwei-Lichtstrahl-Interferenz
aufweisen kann, die letztendlich erhaltenen Breiten von Linien mit
Zwischenräumen,
die dem "mittel"-Muster entsprechen,
gleichermaßen
unverändert,
ohne durch die Lichtannäherungseffekte
beeinflusst zu sein. Allerdings weisen die letztendlich erhaltenen
Breiten von Mustern, die andere Größen aufweisen, Abweichungen
von den Entwurfsdaten auf. Daher ist eine Lichtannäherungskorrektur
erforderlich, wenn die Linienbreite gleich der des "mittel"- oder "groß"-Musters ist und die Zwischenraumbreite gleich
der des "groß"-Musters ist, wohingegen
die Lichtannäherungskorrektur
nicht erforderlich ist, wenn die Zwischenraumbreite gleich der des "mittel"-Musters ist, wie
dies durch Symbole O in 44B dargestellt
ist.
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Daher
können,
wenn eine variable Lichtquelle verwendet wird, lichtmaskierte Muster
mit einer Größe kleiner
als der Periode L3, die der Grenzfrequenz der Drei-Lichtstrahl-Interferenz entspricht,
dahingehend beurteilt werden, dass diese keine Korrektur in dem
Datenkompressionsprozess erfordern.
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Des
weiteren weisen die letztendlich erhaltenen Breiten von Linien mit
Zwischenräumen,
die dem "groß"-Muster entsprechen, eine im wesentlichen konstante
Abweichung auf, wie dies in 43A gezeigt
ist. Als ein Ergebnis kann, wenn diese Muster eine Größe kleiner
als einem Wert, der einen Schwellwert definiert, bei dem die Lichtannäherungskorrektur
erforderlich ist, aufweisen und die gegenüberliegenden Seiten mit einem
Intervall größer als
die Periode L3, die der Grenzfrequenz der Drei-Lichtstrahl-Interferenz entspricht,
angeordnet sind, eine Korrektur dieser Muster einfach durch Hinzufügen eines
konstanten Korrekturwertes zu den Mustergrößen durchgeführt werden.
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BEISPIEL 7
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In
dem Datenkompressionsprozess werden, falls ein Musterelement eine
große
Größe aufweist, die
sich über
eine Vielzahl von Datenblöcken
erstreckt, wie dies in 8A gezeigt ist, lediglich solche
Datenblöcke,
die einen Teil einer Seite des Musterelements umfassen, dem Korrekturprozess
unterzogen, wohingegen solche Datenblöcke, die keine Seite des Musterelements
umfassen, nicht dem Korrekturprozess unterzogen werden, weil Lichtannäherungseffekte
nicht in Datenblöcken
auftreten können, die
keine Seite aufweisen. Mithin können
solche Datenblöcke,
die keine Korrektur erfordern, während des
Korrekturprozesses übersprungen
werden. Als ein Ergebnis wird eine große Verringerung hinsichtlich
der Korrekturzeit erreicht.
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BEISPIEL 8
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In
dem Datenkompressionsprozess wird, falls eine Vielzahl von Datenblöcken ein
zueinander identisches Musterelement aufweisen, lediglich einer von
diesen dem Korrekturprozess unterzogen, und die anderen werden bei
dem Korrekturprozess übersprungen.
Beispielsweise erstreckt sich in dem oben in der 9A gezeigten
Beispiel ein Rechteck in einer horizontalen Richtung über Datenblöcke 9a bis 9e und
die Blöcke 9b, 9c und 9d umfassen
ein jeweils zueinander identisches Musterelement. In diesem Fall
wird, wie in 9B gezeigt, lediglich der Datenblock 9b dieser
Datenblöcke 9b bis 9d dem Korrekturprozess
unterzogen. Nach Abschluss des Korrekturprozesses wird das Korrekturergebnis
auf die Datenblöcke 9c und 9d angewandt.
Somit ist es in diesem Beispiel, wenn ein Muster wie das in 9A gezeigte
vorhanden ist, lediglich erforderlich, die Korrektur auf die Datenblöcke 9a, 9b und 9e bis 9m anzuwenden.
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Als
ein Ergebnis kann die für
den Korrekturprozess erforderliche Zeit verringert werden.
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BEISPIEL 9
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In
dem Datenkompressionsprozess wird, falls ein zu bearbeitendes Muster
ein Feld aus einer Vielzahl von identischen Zellen aufweist, die
Seite an Seite angeordnet sind, eine Zelle, beispielsweise eine
aus einem solchen Feld ausgewählte
und in 10A gezeigte Zelle 100,
zunächst
dem Lichtannäherungskorrekturprozess
unterzogen, so dass ein korrigiertes Muster 101 erhalten
wird, wie dies in 10B gezeigt ist, und dann wird
das korrigierte Muster in eine Feldform derart ausgeweitet, wie
dies in 10C gezeigt ist. Diese Technik
ermöglicht
es, die für
den Korrekturprozess erforderliche Zeit zu verringern.
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BEISPIEL 10
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Wenn
das zu bearbeitende Muster ein Speicherzellenfeld ist, das aus einem
in einer periodischen Anordnung angeordnetem Speicherzellenmuster 110 besteht,
wie dies in 11 gezeigt ist, wird das Muster
in Datenblöcke 11a in
dem Datenkompressionsprozess auf solch eine Weise aufgeteilt, dass
die unterteilten Blöcke 11a eine
Periodizität entsprechend
der Periodizität
des Speicherzellenmusters aufweisen. Dieses ermöglicht die Verwendung von periodischen
Grenzbedingungen und mithin existiert kein Erfordernis, Pufferbereiche
vorzusehen, wie dies im Gegensatz dazu bei dem in Verbindung mit 6 beschriebenen
Beispiel der Fall war. Des weiteren ermöglicht die Periodizität die effektive Verwendung
der schnellen Fouriertransformation (FFT) und mithin kann eine weitere
Reduzierung der Verarbeitungszeit erreicht werden.
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BEISPIEL 11
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Falls
ein Datenblock eine Vielzahl von Musterelementen 121 bis 125 aufweist,
die wie in 12 gezeigt benachbart zueinander
liegen, werden diese Musterelemente 121 bis 125 zu
einem einzelnen Musterelement in Form eines Polygons 126 in
dem Datenkompressionsprozess kombiniert, wie dies in
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12B gezeigt ist. Dieses ermöglicht die effektivere Komprimierung
der Daten, so dass die redundanten Seiten, die in einem Muster enthalten sind,
entfernt werden und somit redundante Korrekturprozesse verhindert
werden.
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BEISPIEL 12
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Falls
ein Datenblock eine Vielzahl von Musterelementen 131 bis 137 aufweist,
die wie in 13A gezeigt ein Zwischenraummuster
umfassen, wird in dem Datenkompressionsprozess das Muster unter
Verwendung eines Musterelements 138 beschrieben, das die äußere Peripherie
des gesamten Musters einschließlich
der Musterelemente 131 bis 137 definiert und ebenfalls
unter Verwendung von Musterelementen 139a und 139b durchgeführt, die die
inneren Zwischenraummuster definieren, wie dies in 13B gezeigt ist. Dieses macht es leichter, die
Korrekturverarbeitung auf ein Muster anzuwenden, das ein Zwischenraummuster
in sich aufweist.
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BEISPIEL 13
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Die
Einheit zur Berechnung eines optischen Bildes 3, die in 2 gezeigt
ist, kann aus einer Vielzahl von Zentraleinheiten (CPU) 141 bis 145 gebildet werden,
wobei diese miteinander in einer wie in 14 gezeigten
parallelen Art verbunden sind. Die durch die Datenkompressionseinheit 2 komprimierten
Entwurfsdaten werden in eine Vielzahl von Abschnitten unterteilt
und jeder Abschnitt wird parallel durch die Zentraleinheiten 141 bis 145 verarbeitet. Die
Berechnungsergebnisse werden letztendlich integriert, um derart
vollständige
Korrekturdaten zu erhalten. Die Parallelverarbeitung gemäß dem vorliegenden
Beispiel resultiert in einer großen Reduzierung der für die Verarbeitung
erforderlichen Zeit. Beispielsweise wird, falls 5 Zentraleinheiten
wie in 14 gezeigt verwendet werden,
die Verarbeitungsgeschwindigkeit fünfmal größer gegenüber einem System, das lediglich
eine Zentraleinheit (CPU) aufweist.
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Alternativ
kann die CPU 141 als ein Master-Prozessor verwendet werden,
der als die Datenkomprimierungseinheit 2, die Datenexpansionseinheit 8 und
die Korrekturdaten-Ausgabeeinheit 9 dient,
die in 2 gezeigt sind, während die Zentraleinheiten 142 bis 145 als
Slave-Prozessoren verwendet werden können, die als die Einheit zur
Berechnung eines optischen Bildes, die Mustervorbestimmungseinheit 4,
die Vergleichseinheit 5, die Korrektureinheit 6 und
die Entscheidungseinheit 7 dienen können, die in 2 gezeigt
sind. In diesem Fall wird die Verarbeitung entsprechend einem in 30 gezeigten
Ablauf durchgeführt.
Zunächst
werden CAD-Daten, die ein Maskenmuster repräsentieren, als Entwurfsdaten
dem Master-Prozessor eingegeben. Der Master-Prozessor unterteilt die empfangenen
CAD-Daten in eine Vielzahl von Datenblöcken und komprimiert die Daten
jedes Datenblocks derart, dass keine Redundanz in den Daten vorhanden
ist. Der Master-Prozessor erzeugt dann Pufferbereiche um jeden individuellen
Datenblock. Dann werden Daten, die die optischen Eigenschaften eines
Belichtungssystems (nicht gezeigt) und ein Belichtungsergebnis eines
Referenzmusters repräsentieren,
dem Master-Prozessor eingegeben. Aus dem Belichtungsergebnis des
Referenzmusters bestimmt der Master-Prozessor das Verhältnis zwischen
dem Referenz-Muster
und dessen optischen Bild, und insbesondere den Schwellwert der
Lichtintensität,
der eingestellt wird, damit die Mustervorbestimmung vernünftig durchgeführt werden
kann. Der Master-Prozessor führt
zudem Berechnungen durch, die für
alle Datenblöcke
gleich sind, und übermittelt
die Berechnungsergebnisse sowie auch das vorstehend beschriebene
Verhältnis
zu der Vielzahl von Slave-Prozessoren.
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Der
Master-Prozessor bewirkt eine Synchronisation zwischen den Slave-Prozessoren
und wartet dann auf ein Signal, das durch einen Slave-Prozessor übermittelt
wird. Beim Empfang eines Startbereitschaftssignals, das von einem
Slave-Prozessor übermittelt
wurde, übermittelt
der Master-Prozessor
einen Prozessstartbefehl zusammen mit Daten eines Datenblocks, der
durch den Slave-Prozessor zu verarbeiten ist, zu dem Slave-Prozessor.
Falls der Master-Prozessor ein Berechnungsendesignal von einem Slave-Prozessor
empfängt, übernimmt
der Master-Prozessor ein Berechnungsergebnis von diesem Slave-Prozessor
und speichert dieses. Wenn alle Daten verarbeitet sind, übermittelt
der Master-Prozessor einen Prozessendebefehl an alle Slave-Prozessoren,
um sämtliche
Prozesse zu beenden. Falls andererseits weitere Daten vorliegen,
die noch nicht verarbeitet wurden, wartet der Master-Prozessor auf ein
anderes Signal, das von einem Slave-Prozessor übermittelt wird.
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Wenn
Slave-Prozessoren einen Prozessstartbefehl und Daten eines angewiesenen
Datenblocks von dem Master-Prozessor
erhalten, führen die
Slave-Prozessoren eine Berechnung bezüglich eines optischen Bildes
durch und führen
dann die diesbezügliche
Korrektur durch. Falls das Korrekturausmaß innerhalb des zulässigen Bereichs
liegt, dann komprimieren die Slave-Prozessoren die korrigierten
Daten und übermitteln
die Berechnungsergebnisse zusammen mit einem Berechnungsendesignal
an den Master-Prozessor.
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Wie
vorstehend beschrieben wird die äußerste Schleife
in dem in 3 gezeigten Flussdiagramm bei
diesem Beispiel parallel durch eine Vielzahl von Slave-Prozessoren
durchgeführt
und mithin wird eine große
Verringerung der Verarbeitungszeit erreicht.
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BEISPIEL 14
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In
dem 13. Beispiel, das vorstehend beschrieben ist, kann das Verhältnis zwischen
dem Referenzmuster und dessen optischen Bild wie folgt bestimmt
werden. Zunächst
wird wie in 31 gezeigt die Größe eines
Schutzlackmusters gemessen, das durch Durchführung einer Belichtung des
Referenzmusters ausgebildet ist. Der Master-Prozessor berechnet
das optische Bild des Referenzmusters, das durch die Referenzmaskendaten
bestimmt ist, und berichtigt die optische Intensität Ix an
einer Kante des Referenzmusters. Dann bestimmt der Master-Prozessor
die Abweichung Δ der
gemessenen Größe des Schutzlackmusters
anhand der Größe des Referenzmusters
und berichtigt die Lichtintensität
Iy des optischen Bildes des Referenzmusters an der Position, an
der die vorstehend beschriebene Abweichung auftritt. Der Master-Prozessor
bestimmt weiter das Verhältnis
zwischen Lichtintensitäten
Ix und Iy mittels der Methode der kleinsten passenden Quadrate.
Die Slave-Prozessoren bestimmen Schwellwerte, die von den Lichtintensitäten Ix an
Kanten abhängen,
unter Verwendung des durch den Master-Prozessor bestimmten Verhältnisses
und führen
Korrekturprozesse unter Verwendung der vorstehenden Schwellwerte
aus.
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Diese
Technik ermöglicht
dem System, flexibel mit Veränderungen
beim Schutzlackprozess für verschiedene
Typen von Schutzlacken umzugehen. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine
hochgenaue Korrektur für
verschiedene Schutzlackprozessbedingungen und verschiedene Typen
von Schutzlacken durchzuführen.
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In
einer alternativen Betriebsart kann die Größe des Schutzlackmusters durch
die Größe des geätzten Musters,
das durch einen Ätzprozess
nach der Belichtung des Referenzmusters erhalten wurde, ersetzt
werden, wie dies in 32 gezeigt ist. In diesem Fall
können
die während
des. Ätzprozesses
auftretenden Variationen auch in die Korrektur einbezogen werden
und mithin kann eine noch präzisere
Korrektur erreicht werden.
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BEISPIEL 15
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In
dem vorstehend beschriebenen 13. Beispiel kann anstatt der Verwendung
des Verhältnisses zwischen
dem Referenzmuster und dessen optischen Bild das Verhältnis zwischen
den Referenzmaskendaten und dem erzeugten Maskenmuster verwendet
werden. In diesem Fall, wie in 45 gezeigt
ist, wird das Referenzmuster zunächst
unter Durchführung
einer Elektronenstrahlbelichtung mit den Referenzmaskendaten ausgebildet
und die Größe des sich
ergebenden Referenzmusters gemessen. Der Master-Prozessor berechnet
anhand der Referenzmaskendaten ein Elektronenstrahl-Belichtungsmuster
und berichtigt das Elektronenstrahl-Belichtungsmuster Ix in der
Nähe einer
Maskenkante des Elektronenstrahl-Belichtungsmusters. Dann bestimmt
der Master-Prozessor die Abweichung Δ der gemessenen Größe des Referenzmusters
von der Größe des Elektronenstrahl-Belichtungsmusters
und berichtigt das Elektronenstrahl-Belichtungsmuster Iy an der
Position, an der die vorstehende Abweichung Δ auftritt. Der Master-Prozessor bestimmt
das Verhältnis
zwischen Ix und Iy anhand der Methode der kleinsten passenden Quadrate.
Die Slave-Prozessoren
bestimmen Schwellwerte, die von dem Elektronenstrahl-Belichtungsmuster
Ix in der Nähe
der Kante abhängen,
unter Verwendung des durch den Master-Prozessor bestimmten Verhältnisses
und führen Korrekturprozesse
unter Verwendung der vorstehenden Schwellwerte durch.
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Gemäß dem vorliegenden
Beispiel ist es möglich,
getrennt von den anderen Annäherungseffekten
lediglich den Annäherungseffekt
zu ermitteln, der auftritt, wenn die Elektronenstrahlbelichtung
auf einer Maske durchgeführt
wird, und diesen Annäherungseffekt
in den Korrekturprozess einzubinden.
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Alternativ
kann wie in 46 gezeigt die Elektronenstrahlbelichtung
durch eine Laserstrahlbelichtung ersetzt werden. In diesem Fall
wird das Verhältnis
zwischen dem Referenzmuster, das durch eine Laserstrahlbelichtung
unter Verwendung der Referenzmaskendaten durchgeführt wird,
und dem Laserstrahl-Belichtungsmuster, das von den Referenzmaskendaten
berechnet wird, bestimmt, so dass lediglich der Annäherungseffekt,
der auf die Laserstrahlbelichtung auf eine Maske bezogen ist, getrennt
von den anderen Annäherungseffekten
ermittelt werden kann und in den Korrekturprozess einbezogen werden
kann.
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Beispiel 16
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In
dem vorstehend beschriebenen 13. Beispiel kann anstatt der Verwendung
des Verhältnisses zwischen
dem Referenzmuster und dessen optischen Bild das Verhältnis zwischen
der Mustergröße des Referenzmusters
und der Mustergröße eines Schutzlackmusters,
das durch Belichtung eines Schutzlacks mit dem Referenzmuster ausgebildet
ist, verwendet werden. In diesem Fall wird, wie in 47 gezeigt
ist, beispielsweise ein Referenzmuster, das entsprechend dem 15.
Beispiel erhalten wurde, verwendet, um einen Schutzlack zu belichten,
d.h., um ein Schutzlackmuster auszubilden, und die Mustergröße des resultierenden
Schutzlackmusters wird gemessen. Der Master-Prozessor berechnet ein optisches Bild
von der Mustergröße, die
durch Messung der Referenzmaskendaten erhalten wurde, und berichtigt
das optische Bild Ix nahe einer Maskenkante des optischen Bildes.
Der Master-Prozessor bestimmt die Differenz Δ zwischen der gemessenen Größe des Schutzlackmusters
und der Größe des Referenzmusters
und berichtigt dann das optische Bild Iy an der Position, an der
die vorstehend beschriebene Differenz Δ auftritt. Des weiteren bestimmt
der Master-Prozessor das Verhältnis
zwischen Ix und Iy mittels der Methode der kleinsten passenden Quadrate.
Die Slave-Prozessoren bestimmen Schwellwerte, die von dem optischen
Bild Ix in einem benachbarten Bereich abhängen, unter Verwendung des
durch den Master-Prozessor bestimmten Verhältnisse und führen Korrekturprozess
unter Verwendung der vorstehenden Schwellwerte durch.
-
In
diesem Beispiel kann wie vorstehend beschrieben lediglich der Annäherungseffekt,
der auftritt, wenn ein Maskenmuster auf einen Wafer übertragen
wird, getrennt von den anderen Annäherungseffekten ermittelt werden
und dieser Effekt kann in den Korrekturprozess einbezogen werden.
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BEISPIEL 17
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In
dem vorstehend beschriebenen 13. Beispiel kann anstatt der Verwendung
des Verhältnisses zwischen
dem Referenzmuster und dessen optischen Bild das Verhältnis zwischen
der Größe eines Schutzlackmusters
und der Größe eines
geätzten Musters
verwendet werden, das durch Durchführung eines Ätzprozesses
unter Verwendung des Schutzlackmusters ausgebildet ist. Wie in 48 gezeigt ist,
ist in diesem Fall ein geätztes
Muster durch Durchführung
eines Ätzprozesses
unter Verwendung eines Referenzschutzlackmusters, das durch beispielsweise
das 16.
-
Beispiel
erhalten wurde, ausgebildet und die Größe des erhaltenen Ätzmusters
wird gemessen. Der Master-Prozessor berechnet ein Ätzmuster
aus der Mustergröße, die
durch Messen des Referenzschutzlackmusters erhalten wurde, und berichtigt
die Ätzflüssigkeitskonzentration
Ix nahe der Schutzlackkante. Dann bestimmt der Master-Prozessor
die Abweichung Δ der
gemessenen Größe des geätzten Musters
von der Größe des Referenzschutzlackmusters
und berichtigt die Ätzflüssigkeitskonzentration
Iy an der Position, wo die vorstehend beschriebene Abweichung Δ auftritt.
Der Master-Prozessor
bestimmt das Verhältnis
zwischen Ix und Iy anhand der Methode der kleinsten passenden Quadrate.
Die Slave-Prozessoren
bestimmen Schwellwerte, die von der Ätzflüssigkeitskonzentration Ix in
einem angrenzenden Bereich abhängen,
unter Verwendung des durch den Master-Prozessor bestimmten Verhältnisses
und führen
Korrekturprozesse unter Verwendung der vorstehenden Schwellwerte
durch.
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In
diesem Beispiel kann wie vorstehend beschrieben lediglich der Mikrobelastungseffekt,
der während
eines Ätzprozesses
auftritt, getrennt von den anderen Effekten bestimmt werden und
dieser Effekt kann in den Korrekturprozess einbezogen werden.
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BEISPIEL 18
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In
dem vorstehend beschriebenen 13. Beispiel kann anstatt der Verwendung
des Verhältnisses zwischen
dem Referenzmuster und dessen optischen Bild das Verhältnis zwischen
Referenzmaskendaten und einem Schutzlackmuster verwendet werden,
das durch Übertragen
eines Maskenmusters erhalten wurde, das durch Durchführen einer
Elektronenstrahlbelichtung entsprechend den Referenzmaskendaten
ausgebildet ist. In diesem Fall ist wie in 49 gezeigt
ein Referenzmuster durch Durchführung einer
Elektronenstrahlbelichtung entsprechend den Referenzmaskendaten
ausgebildet und ein Schutzlackmuster ist dann durch Belichten eines Schutzlackes
mit dem erhaltenen Referenzmuster ausgebildet. Die Größe des erhaltenen
Schutzlackmusters ist dann zu messen. Der Master-Prozessor berechnet
ein Elektronenstrahl-Belichtungsmuster von
den Referenzmaskendaten und berechnet weiter ein optisches Bild.
Dann berichtigt der Master-Prozessor
das optische Bild Ix nahe einer Maskenkante des optischen Bildes.
Der Master-Prozessor bestimmt die Abweichung Δ der gemessenen Größe des Schutzlackmusters
aus den Referenzmaskendaten und berichtigt das optische Bild Iy
an der Position, wo die vorstehend beschriebene Abweichung Δ auftritt.
Der Master-Prozessor bestimmt das Verhältnis zwischen Ix und Iy mittels
der Methode der kleinsten passenden Quadrate. Die Slave-Prozessoren
bestimmen Schwellwerte, die von dem optischen Bild Ix in einem angrenzenden
Bereich abhängen,
unter Verwendung des Verhältnisses,
das durch den Master-Prozessor bestimmt wurde, und führen Korrekturprozesse
unter Verwendung der vorstehenden Schwellwerte durch.
-
In
diesem Beispiel können
wie vorstehend beschrieben komplexe Effekte des Elektronenstrahlannäherungseffekts,
der auftritt, wenn eine Elektronenstrahlbelichtung entsprechend
den Referenzmaskendaten durchgeführt
werden, und des Lichtannäherungseffekts,
der auftritt, wenn das Maskenmuster auf einen Wafer mittels optischer
Lithographie übertragen
wird, bestimmt werden und diese Effekte können in den Korrekturprozess
einbezogen werden.
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In
einer modifizierten Betriebsweise des vorliegenden Beispiels kann,
wie in 50 gezeigt ist, die Elektronenstrahlbelichtung
durch die Laserstrahlbelichtung ersetzt werden. In diesem Fall wird
ein Referenzmuster durch Durchführen
der Laserstrahlbelichtung gemäß den Referenzmaskendaten
ausgebildet und ein Schutzlackmuster wird dann gebildet, in dem
ein Schutzlack dem erhaltenen Referenzmuster ausgesetzt wird. Dann
wird das Verhältnis
zwischen dem Schutzlackmuster und einem optischen Bild, das von
einem Laserstrahlbelichtungsmuster, das von den Referenzmaskendaten
berechnet ist, berechnet wird, bestimmt. In dieser modifizierten
Betriebsweise können
komplexe Effekte des Laserstrahlannäherungseffekts, der auftritt,
wenn die Laserstrahlbelichtung entsprechend den Referenzmaskendaten
durchgeführt
wird, und der Lichtannäherungseffekt,
der auftritt, wenn das Maskenmuster auf einen Wafer mittels einer
optischen Lithographie übertragen
wird, ermittelt werden und diese Effekte können in den Korrekturprozess
einbezogen werden.
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BEISPIEL 19
-
In
dem vorstehend beschriebenen 13. Beispiel kann anstatt der Verwendung
des Verhältnisses zwischen
dem Referenzmuster und dessen optischen Bild das Verhältnis zwischen
der Größe eines Referenzmusters
und der Größe eines
geätzten Musters
verwendet werden, das durch Durchführung eines Ätzprozesses
unter Verwendung eines Schutzlackmusters ausgebildet ist, welches
durch Belichten eines Schutzlackes mit dem Referenzmuster ausgebildet
ist. In diesem Fall wird wie in 51 gezeigt ein
Schutzlackmuster durch Belichten eines Schutzlackes mit einem Referenzmuster
erhalten, das beispielsweise entsprechend dem 15. Beispiel erhalten wurde,
und ein geätztes
Muster wird dann durch Durchführen
eines Ätzprozesses
unter Verwendung des erhaltenen Schutzlackmusters ausgebildet. Die Mustergröße des resultierenden Ätzmusters
wird dann gemessen. Der Master-Prozessor
berechnet ein optisches Bild anhand einer Mustergröße, die durch
Messen des Referenzmusters erhalten wurde, und berechnet des weiteren
ein geätztes
Muster von dem vorstehenden optischen Bild. Der Master-Prozessor
berichtigt dann die Ätzflüssigkeitskonzentration
Ix nahe einer Schutzlackkante. Der Master-Prozessor bestimmt die
Abweichung Δ der
gemessenen Größe des geätzten Musters
von dem Referenzmuster und berichtigt dann die Ätzflüssigkeitskonzentration Iy an
der Position, an der die vorstehend beschriebene Abweichung Δ auftritt.
Der Master-Prozessor bestimmt
das Verhältnis
zwischen Ix und Iy mittels der Methode der kleinsten passenden Quadrate.
Die Slave-Prozessoren bestimmen Schwellwerte, die von der Ätzflüssigkeitskonzentration
Ix in einer angrenzenden Region abhängen, unter Verwendung des
durch den Master-Prozessor
bestimmten Verhältnisses
und führen
Korrekturprozesse unter Verwendung der vorstehenden Schwellwerte
aus.
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In
diesem Beispiel können
wie vorstehend beschrieben komplexe Effekte des Lichtannäherungseffekts
und des Mikrobelastungseffekts, die während des Prozesses zum Übertragen
des optischen Musters und während
des Ätzprozesses
auftreten, bestimmt werden und diese Effekte können in den Korrekturprozess
eingearbeitet werden.
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BEISPIEL 20
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In
dem vorstehend beschriebenen 13. Beispiel kann anstelle der Verwendung
des Verhältnisses
zwischen dem Referenzmuster und dessen optischen Bild das Verhältnis zwischen
Referenzmaskendaten und einem Ätzmuster
verwendet werden, das durch Durchführen eines Ätzprozesses unter Verwendung
eines Schutzlackmusters erhalten wurde, welches von einem Maskenmuster übertragen wurde,
das durch Durchführung
einer Elektronenstrahlbelichtung gemäß den Referenzmaskendaten ausgebildet
wurde. In diesem Fall wird wie in 52 gezeigt,
ein Referenzmuster durch Durchführung
einer Elektronenstrahlbelichtung entsprechend den Referenzmaskendaten
ausgebildet und dann wird ein Schutzlack diesem Referenzmuster ausgesetzt, um
ein Schutzlackmuster zu erhalten. Des weiteren wird ein Ätzmuster
durch Durchführen
eines Ätzprozesses
unter Verwendung des Schutzlackmusters ausgebildet und die Größe des resultierenden Ätzmusters
wird gemessen. Der Master-Prozessor
berechnet ein Elektronenstrahlbelichtungsmuster von den Referenzmaskendaten
und berechnet weiter ein optisches Bild. Dann berechnet der Master-Prozessor
ein Ätzmuster
von dem optischen Bild. Der Master-Prozessor berichtigt dann die Ätzflüssigkeitskonzentration
Ix nahe einer Maskenkante des Schutzlackmusters. Der Master-Prozessor bestimmt
die Abweichung Δ der
gemessenen Größe des Ätzmusters anhand
der Referenzmaskendaten und berichtigt dann die Ätzflüssigkeitskonzentration Iy an
der Position, wo die vorstehend beschriebe Abweichung Δ auftritt.
Der Master-Prozessor bestimmt das Verhältnis zwischen Ix und Iy mittels
der Methode der kleinsten passenden Quadrate. Die Slave-Prozessoren
bestimmen Schwellwerte, die von der Ätzflüssigkeitskonzentration Ix in
einer angrenzenden Region abhängen,
unter Verwendung des durch den Master-Prozessor bestimmten Verhältnisses
und führen Korrekturprozesse
unter Verwendung der vorstehenden Schwellwerte aus.
-
In
diesem Beispiel ist es wie vorstehend beschrieben möglich, komplexe
Effekte des Elektronenstrahlannäherungseffekts,
des Lichtannäherungseffekts
und des Mikrobelastungseffekts zu bestimmen, die während der
Elektronenstrahlbelichtung, der Übertragung
des optischen Musters und des Ätzprozesses
auftreten, und diese Effekte können
in den Korrekturprozess eingearbeitet werden.
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Alternativ
kann wie in 53 gezeigt die Elektronenstrahlbelichtung
durch die Laserstrahlbelichtung ersetzt werden. In diesem Fall wird
ein Referenzmuster durch Durchführen
einer Laserstrahlbelichtung ausgebildet und dann wird ein Schutzlack diesem
Referenzmuster ausgesetzt, um ein Schutzlackmuster zu erhalten.
Des weiteren wird ein Ätzmuster
ausgebildet, indem ein Ätzprozess
unter Verwendung des Schutzlackmusters durchgeführt wird, und die Größe des resultierenden Ätzmusters
wird gemessen. Der Master-Prozessor berechnet ein Laserstrahlbelichtungsmuster
von den Referenzmaskendaten und berechnet des weiteren ein optisches Bild.
Der Master-Prozessor berechnet dann ein Ätzmuster von dem vorstehenden
optischen Bild und so wird das Verhältnis zwischen dem berechneten Ätzmuster
und dem tatsächlichen Ätzmuster
bestimmt. In diesem Beispiel ist es wie vorstehend beschrieben möglich, komplexe
Effekte des Laserstrahlannäherungseffekts,
des Lichtannäherungseffekts
und des Mikrobelastungseffekts zu bestimmen, die während der
Laserstrahlbelichtung, des Übertragens
des optischen Musters und der Ätzprozesse
auftreten, und diese Effekte können
in den Korrekturprozess eingearbeitet werden.
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BEISPIEL 21
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Die
Einheit zum Messen eines optischen Bildes 10, die in 4 gezeigt
ist, kann mit einer Vielzahl von optischen Systemen 151 bis 155 konstruiert werden,
wie dies in 15 gezeigt ist. Die Entwurfsdaten,
die durch die Datenkompressionseinheit 2 komprimiert sind,
werden in eine Vielzahl von Datenblöcken unterteilt, und diese
Datenblöcke
werden separat auf parallele Weise durch die optischen Systeme 151 bis 155 gemessen.
Dann werden die gemessenen Ergebnisse miteinander kombiniert, um
die korrigierten Daten zu erhalten. Die Parallelverarbeitung gemäß diesem
Beispiel führt
zu einer Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit.
Falls beispielsweise fünf
optische Systeme verwendet werden, wie dies in 15 gezeigt
ist, wird die Verarbeitungsgeschwindigkeit 5 mal schneller
als in dem Fall, in dem lediglich ein optisches System verwendet
wird.
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BEISPIEL 22
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In
diesem Beispiel ist, wie in 16 gezeigt ist,
ein Projektionsbild von einem Maskenmuster 161, das auf
Entwurfsdaten basiert, ausgebildet, woraufhin in einem Übertragungsmuster-Vorbestimmungsprozess
die Mustervorbestimmungseinheit 4 die Maskenkantenposition
vorbestimmt; wobei angenommen ist, dass die Maskenkante an der Position angeordnet
ist, wo die Lichtintensität
gleich einem vordefinierten Schwellwert ITH ist,
wodurch die Mustergröße eines übertragenen
Musters 162, das in einem Schutzlack oder ähnlichem
auf der Oberfläche eines
Wafers ausgebildet ist, durch die Einheit vorbestimmt wird. Das
Korrekturausmaß wird
durch die Distanz d zwischen der vorbestimmten Maskenkante und der
tatsächlichen
Maskenkante des Maskenmusters 161, das auf den Entwurfsdaten
basiert, erhalten. Der Schwellwert ITH wird
auf eine Lichtintensität
eingestellt, die mit einem Faktor von 0,20 bis 0,40 der Lichtintensität eines
flachen Musters ohne Kanten entspricht. In diesem Beispiel wird,
wie vorstehend beschrieben ist, die Maskenkante auf der Basis des
Schwellwerts ITH ohne Durchführen einer
Schutzlackentwicklungsberechnung vorbestimmt. Dieses führt zu einer
Reduzierung der Verarbeitungszeit.
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BEISPIEL 23
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In
dem vorstehenden Beispiel 22 kann der Schwellwert ITH in
Abhängigkeit
von der Lichtintensität
in Bereichen in der Nähe
von Seiten eines Musterelements, das zu korrigieren ist, eingestellt
werden. Beispielsweise hat ein Maskenmuster 171, das in 17A gezeigt ist, einen schmalen Lichtübertragungsmusterbereich.
Daher wird die Lichtintensität nahe
den Seiten (Kanten), die zu korrigieren sind, geringer als in dem
Fall eines breiten Lichtübertragungsmusterbereichs.
In diesem Fall wird der Schwellwert ITH auf
einen höheren
Wert gesetzt. Im Gegensatz dazu wird, wenn der Lichtübertragungsbereich
eines Musterelements breit ist, wie bei den Mustern 173, 181 und 183,
die in 17B, 18A und 18B gezeigt sind, die Lichtintensität nahe von
Seiten (Kanten), die zu korrigieren sind, groß genug. Daher wird der Schwellwert
ITH auf einen niedrigeren Wert in diesem
Fall gesetzt. In diesem Beispiel werden übertragene Muster 172, 174, 182 und 184, wie
vorstehend beschrieben, vorbestimmt, wobei die Bedingungen in der
Nähe der
Seiten, die zu korrigieren sind, in Betracht gezogen werden, wodurch schnell
eine hochgenaue Mustervorbestimmung erreicht wird.
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BEISPIEL 24
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In
dem vorstehend beschriebenen Beispiel 22 kann der Schwellwert ITH in Abhängigkeit
von der zweidimensionalen Lichtintensitätsverteilung nahe zu korrigierenden
Seiten eingestellt werden. Falls beispielsweise ein rechteckiges
Muster, wie das in 33 gezeigte, zu korrigieren
ist, ist die Lichtintensitätsverteilung
nahe einem Punkt Pa an einer Ecke des rechteckigen Musters 330 unterschiedlich
zu der nahe einem Punkt Pb an einer Seite. Daher ist das Korrekturausmaß für den Punkt
Pa unterschiedlich zu dem für
den Punkt Pb. Um dieses vorstehende Problem zu vermeiden, wird eine
Vielzahl von Überwachungspunkten
Pm nahe den Punkten Pa und Pb angeordnet, wodurch die zweidimensionale
Lichtintensitätsverteilung überwacht
wird und erfasst wird, ob die Punkte Pa und Pb an einer Ecke oder
an einer Seite angeordnet sind. Falls erfasst wird, dass ein Punkt
an einer Ecke angeordnet ist, sollte das Korrekturausmaß D4 größer sein
als das Korrekturausmaß D3
für einen
Punkt an einer Seite, um die Effekte beim Ätzen, Entwickeln und ähnlichem
zu beseitigen. Daher wird in diesem Fall der Schwellwert ITH auf einem niedrigen Wert gesetzt. In diesem
Beispiel werden wie vorstehend beschrieben bei der Mustervorbestimmung
die zweidimensionale Bedingungen eines Musters in Betracht gezogen,
so dass eine hochgenaue Mustervorbestimmung erreicht wird.
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BEISPIEL 25
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In
dem vorstehend beschriebenen Beispiel 22 kann der Schwellwert ITH in Abhängigkeit
davon bestimmt werden, ob ein Musterelement nahe einer zu korrigierenden
Seite existiert. Beispielsweise ist in dem Fall eines Maskenmusters 351,
das in 35A gezeigt ist, kein Musterelement
in der Nähe
einer Seite 351a, die zu korrigieren ist. Im Gegensatz
dazu ist in dem Fall eines Maskenmusters 353, das in 35B gezeigt ist, ein Musterelement nahe einer Seite 353a,
die zu korrigieren ist. In diesem Fall wird die Lichtintensität in einem
Bereich rechts der Seite 353a geringer. Um das vorstehende
Problem zu vermeiden, werden Überwachungspunkte
Pm an der rechten und linken Seite einer Seite eines Musterelements,
das zu korrigieren ist, angeordnet, um zu erfassen, ob ein anderes
Musterelement nahe der Seite existiert. Im Fall des Maskenmusters 351 hat
die Summe der Lichtintensitäten
an den rechten und linken Überwachungspunkten
Pm einen großen
Wert, und daher wird geschlossen, dass kein Musterelement nahe der
zu berücksichtigen
Seite existiert, und der Schwellwert ITH wird
auf einen großen
Wert gesetzt. Andererseits hat im Fall des Maskenmusters 353 die
Summe der Lichtintensitäten
an den rechten und linken Überwachungspunkten
Pm einen kleinen Wert, und mithin wird geschlossen, dass ein weiteres Musterelement
nahe der zu berücksichtigen
Seite existiert, und der Schwellwert ITH wird
auf einen kleinen Wert gesetzt. Dieses stellt eine weitere hohe
Genauigkeit bei der Mustervorbestimmung bereit.
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BEISPIEL 26
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In
dem vorstehend beschriebenen Beispiel 22 kann der Schwellwert ITH auch in Abhängigkeit von der Lichtintensität eines
optischen Bildes, das unter einer Defokussierungsbedingung erhalten
wurde, relativ zu der Lichtintensität des optischen Bildes, das unter
einer optimalen Fokussierungsbedingung erhalten wurde, eingestellt
werden. Wie in 36 gezeigt ist, wird die Lichtintensität Id eines
optischen Bildes unter einer Defokussierungsbedingung berechnet
und es wird bestimmt, ob die Lichtintensität Id größer als die Lichtintensität Ib eines
optischen Bildes unter einer optimalen Fokussierungsbedingung ist.
Falls die Lichtintensität
Id unter der Defokussierungsbedingung größer als die Lichtintensität Ib unter der
optimalen Fokussierungsbedingung ist, wird die Größe eines
Schutzlackmusters klein werden. Daher wird der Schwellwert ITH auf einen niedrigen Wert gesetzt, um zu
verhindern, dass die Größe des Schutzlackmusters
klein wird. Andererseits wird, falls die Lichtintensität Id unter
die Defokussierungsbedingung kleiner als die Lichtintensität Ib unter
der optimalen Fokussierungsbedingung ist, die Größe des Schutzlackmusters größer werden.
In diesem Fall wird der Schwellwert ITH auf
einen großen
Wert gesetzt, um zu verhindern, dass die Größe des Schutzlackmusters groß wird.
Mithin wird in diesem Beispiel die Begrenzung bei der Fokussierung
effektiv erweitert.
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BEISPIEL 27
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In
dem vorstehend beschriebenen Beispiel 22 kann der Schwellwert ITH in Abhängigkeit
von der Steigung des Projektionsbildes nahe der vorbestimmten Maskenkante
eingestellt werden. Anschließend
wird die Maskenkante erneut unter Verwendung des neuen Schwellwerts
ITH vorbestimmt, der durch die vorstehende
Justierung erhalten wurde. Wie in 19A und 19B gezeigt ist, werden Schwellwerte ITH in Abhängigkeit
von den Steigungen von Projektionsbildern nahe den Maskenkanten
von Maskenmustern 191 und 193 eingestellt, die
bei der ersten Vorbestimmung erhalten wurden. Die Kanten der Projektionsbilder
werden erneut unter Verwendung der neuen Schwellwerte ITH vorbestimmt,
wodurch Übertragungsmuster 192 und 194 vorbestimmt werden.
In diesem Beispiel kann, wie vorstehend beschrieben, die Steigung
eines Projektionsbildes, das heißt, die Steigung der Lichtintensität, bei der
Mustervorbestimmung berücksichtigt
werden. Als ein Ergebnis ist es möglich, eine hochgenaue Mustervorbestimmung
zu erhalten.
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BEISPIEL 28
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In
diesem Beispiel, wie in 20 gezeigt,
simuliert die Mustervorbestimmungseinheit 4 nach Erzeugung
eines Projektionsbildes auf der Basis eines Maskenmusters 201 den
Entwicklungsprozess eines Schutzlackes auf der Oberfläche eines
Wafers. Ein übertragenes
Muster 202 wird dann aus dem Simulationsergebnis vorbestimmt.
In diesem Beispiel können,
wie sich dies aus der vorstehenden Diskussion ersehen lässt, die
Variationen in den Prozessbedingungen, wie ein Belichtungsausmaß und eine
Entwicklungszeit, leicht bei der Mustervorbestimmung berücksichtigt
werden, so dass eine hochgenaue Mustervorbestimmung erhalten werden
kann.
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BEISPIEL 29
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In
diesem Beispiel, wie in 21 gezeigt, wandelt
die Mustervorbestimmungseinheit 4 nach Erzeugen eines Projektionsbildes
auf der Basis eines Maskenmusters 211 das vorstehende Projektionsbild in
eine Verteilung 212 einer Entwicklungszeit um, die erforderlich
ist, um einen Schutzlack auf der Oberfläche eines Wafers zu entwickeln.
Die Mustervorbestimmungseinheit 4 integriert des weiteren
die Verteilung 212 in einer eindimensionalen Weise, wodurch eine
Quasientwicklung betrieben wird. Ein Übertragungsmuster 213 wird
dann anhand des Ergebnisses der Quasientwicklung vorbestimmt. In
diesem Beispiel kann, wie vorstehend beschrieben, eine Mustervorbestimmung
einfacher und schneller durchgeführt werden,
als wenn die Vorbestimmung auf der Basis einer Entwicklungssimulation
durchgeführt
wird.
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BEISPIEL 30
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In
dem Übertragungsmuster-Vorbestimmungsschritt
nach Erzeugen eines Projektionsbildes von einem Maskenmuster basierend
auf Entwurfsdaten kann der Schwellwert ITH in
Abhängigkeit
von der Reflexion eines darunter liegenden Substrats, das mit einem
Schutzlack überzogen
ist, in dem ein Muster auszubilden ist, eingestellt werden. Wie
in 37A gezeigt ist, hat, falls ein zugrunde liegendes Substrat 371 aus
einem Material wie WSi mit einer niedrigen Reflexion gefertigt ist,
das durch das Substrat 371 reflektierte Licht einen geringeren
Einfluss auf die Belichtung, und daher wird die Größe des Schutzlackmusters
größer, wenn
ein Schutzlack vom Positiv-Typ verwendet wird. Andererseits hat,
falls ein zugrundeliegendes Substrat 372 aus einem Material
wie Al mit einer hohen Reflexion gefertigt ist, das durch das Substrat 372 reflektierte
Licht einen wesentlichen Effekt auf die Belichtung, und daher wird
die Größe des Schutzlackmusters
kleiner, wenn ein Schutzlack vom Positiv-Typ verwendet wird. Unter
Berücksichtigung
dieses Sachverhalts wird der Schwellwert ITH auf
einen hohen Wert für
ein zugrundeliegendes Substrat mit einer niedrigen Reflexion eingestellt,
wie dieses bei der 37A der Fall ist, und der Schwellwert
ITH wird auf einen niedrigen Wert für ein zugrundeliegendes
Substrat mit einer hohen Reflexion eingestellt, wie dies bei der 37B ist. In diesem Beispiel wird, wie vorstehend
beschrieben, der Effekt der Reflexion des zugrundeliegenden Substrats
bei der Vorbestimmung eines Übertragungsmusters
berücksichtigt,
und daher ist es möglich, eine
hohe Genauigkeit und eine hohe Verarbeitungsgeschwindigkeit bei
der Mustervorbestimmung zu erreichen.
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BEISPIEL 31
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In
dem Übertragungsmuster-Vorbestimmungsschritt
nach Erzeugen eines Projektionsbildes von einem Maskenmuster basierend
auf Entwurfsdaten kann der Schwellwert ITH in
Abhängigkeit
von Stufen eingestellt werden, die auf einem zugrundeliegenden Substrat
ausgebildet sind, das mit einem Schutzlack überzogen ist, in den ein Muster
auszubilden ist. In dem 38A gezeigten
Beispiel sind eine Öffnung 382 und
Stufen auf einem zugrundeliegenden Substrat 381 ausgebildet
und die Öffnung 382 und
die Stufen sind mit einem Schutzlack 383 überzogen,
wobei die Dicke des Schutzlackes in der Öffnung 382 größer ist,
als die an den anderen Abschnitten. In einem solchen Fall wird der
Schwellwert ITH für den dicken Bereich auf einen
großen
Wert eingestellt. In diesem Beispiel werden, wie vorstehend beschrieben,
die Effekte von Stufen auf einem zugrundeliegenden Substrat und
die lokalen Änderungen der
Schutzlackdicke bei der Vorbestimmung eines Übertragungsmusters berücksichtigt,
und daher ist es möglich,
eine hohe Genauigkeit bei der Mustervorbestimmung zu erreichen.
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BEISPIEL 32
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Bei
dem Übertragungsmuster-Vorbestimmungsschritt
nach Erzeugen einen Projektionsbildes anhand eines Maskenmusters basierend
auf Entwurfsdaten kann der Schwellwert ITH in
Abhängigkeit von
einem Haloeffekt, der auf der Oberfläche eines zugrundeliegenden
Substrats erzeugt wird, das mit einem Schutzlack überzogen
ist, in das ein Muster auszubilden ist, eingestellt werden. Beispielsweise existiert
eine große
Stufe 393 an der Grenze zwischen einem Speicherzellenbereich 391 und
einem peripheren Schaltkreisbereich 392, wie dies in 39A gezeigt ist. Falls Bitleitungen 394 so
ausgebildet werden, dass sie sich von dem Speicherzellenbereich 391 zu
dem peripheren Schaltkreisbereich 392 über die Stufe 393 erstrecken,
tritt an der Stufe 393 ein Haloeffekt auf und ein Teil
des Lichtes wird in eine horizontale Richtung reflektiert, wie dies
in 39B gezeigt ist. Angesichts der vorstehenden Tatsache
wird der Schwellwert ITH für den Bereich nahe
der Stufe auf einen niedrigen Wert im Vergleich zu den anderen Bereichen
eingestellt. In diesem Beispiel wird, wie vorstehend beschrieben,
der Haloeffekt an Stufen eines zugrundeliegenden Substrats bei der
Vorbestimmung eines Übertragungsmusters berücksichtigt,
und daher ist es möglich,
bei der Mustervorbestimmung eine hohe Genauigkeit zu erzielen.
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BEISPIEL 33
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Die
Einheit zur Berechnung eines optischen Bildes 3 des Beispiels
2 kann ein Projektionsbild wie folgt berechnen. Zunächst werden
Lichtintensitäten an
vordefinierten Gitterpunkten berechnet. Dann wird, wie in 22 gezeigt
ist, die Lichtintensität
I an einem willkürlichen
Punkt P(x, y) von den bereits bestimmten Lichtintensitäten an vier
benachbarten Punkten Pi(xi, yi) (i = 1, 2, 3, 4) mittels einer Interpolation
gemäß der nachstehenden
Gleichung berechnet: I = Σ i (Wi·Ii) wobei Wi = (1 – |xi – x|) (1 – |yi – y|) ist.
Mithin ist es gemäß diesem
Verfahren zum Berechnen eines Projektionsbildes möglich, die
Lichtintensität
an einem willkürlichen
Punkt zu berechnen, sogar an einem Punkt einer Grenzlinie des Gitters.
Als ein Ergebnis ist es möglich,
ein hochgenaues Projektionsbild zu erhalten.
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BEISPIEL 34
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Bei
der Datenkorrekturverarbeitung in dem Beispiel 2 oder 3 unterteilt
die Korrektureinheit 6 jede Seite eines Musterelements 231,
das in 23A gezeigt ist, in eine Vielzahl
von Segmenten, wie dies in 23B gezeigt
ist, und führt
dann die Korrektur getrennt für
jedes Segment aus. In diesem Beispiel weist jeder Unterteilungspunkt 232 zwei
Daten für
individuelle Segmente auf, die sich diesen Unterteilungspunkt teilen,
so dass jedes Segment unabhängig
korrigiert werden kann, ohne angrenzende Segmente zu beeinflussen.
Mithin bietet dieses Beispiel eine hochgenaue Korrektur.
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BEISPIEL 35
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In
dem Datenkorrekturprozess korrigiert die Korrektureinheit 6 jede
Seite eines Musterelements, das korrigiert werden soll, in eine
Richtung, die lediglich durch die senkrechte Richtung zu jeder Seite
begrenzt ist. Beispielsweise wird eine Seite 242 eines vorkorrigierten
Musterelements 241, das in 24A gezeigt
ist, in eine Richtung senkrecht zu dieser Seite 242 korrigiert,
um ein korrigiertes Musterelement 243 mit einer Seite 244 zu
erhalten. Bei dieser Technik erzeugt die Korrektur keine schrägen Seiten,
und daher können
die Daten effektiv komprimiert werden und die Elektronenstrahlbelichtung
kann mit einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit durchgeführt werden.
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BEISPIEL 36
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In
dem Datenkorrekturprozess kann, falls der Kantengradient des Projektionsbildes
eines Musters steiler als ein vorbestimmtes Ausmaß ist, die
Korrektureinheit 6 diese Seite (Kante) ohne Korrekturdurchführung überspringen.
Falls beispielsweise ein Maskenmuster 252 dünne Musterelemente
umfasst, die wie in 25 gezeigt nahe zueinander angeordnet sind,
wird das Übertragungsmuster 252 unklar
und damit ungenau. In diesem Fall wird der Kantengradient des Projektionsbildes
des Maskenmusters 251 weniger steil. In diesem Beispiel
wird, wie vorstehend beschrieben, falls der Kantengradient des Projektionsbildes
eines Musters steiler als ein vorbestimmtes Ausmaß ist, die
Seite übersprungen,
ohne einer Korrektur unterzogen zu werden, wodurch eine schlechte
Korrektur vermieden wird. Dieses stellt eine hohe Zuverlässigkeit
bei der Lichtannäherungskorrektur bereit.
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BEISPIEL 37
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In
dem Datenkorrekturprozess kann, falls die Lichtintensität des Projektionsbildes
eines Musters geringer als ein vorbestimmter Schwellwert für eine bestimmte
Seite des Musters ist, die Korrektureinheit 6 diese Seite
(Kante) ohne Korrekturdurchführung überspringen.
In 26A ist beispielsweise die Seite 263,
die in dem Kreis 262 gezeigt ist, innerhalb eines Musterelements 261 angeordnet
und daher benötigt diese
Seite 263 keine Lichtannäherungskorrektur und diese
Seite 263 sollte beim Korrekturprozess übersprungen werden. In so einem
Fall ist die Lichtintensität
des Projektionsbildes von 263 sehr gering, wie dies in 26B gezeigt ist, da die Seite 262 innerhalb
des Musterelements 261 angeordnet ist. In diesem Beispiel
wird, wie vorstehend beschrieben, falls die Lichtintensität des Projektionsbildes
einer Seite eines Musters geringer als ein Schwellwert i0 ist, die
Seite bei dem Korrekturprozess übersprungen,
so dass eine ungültige
Korrektur verhindert wird und eine hohe Zuverlässigkeit bei der Lichtannäherungskorrektur
erreicht wird.
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BEISPIEL 38
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In
dem Datenkorrekturprozess wird, falls die Korrektureinheit 6 erfasst,
dass ein erhaltenes Korrekturausmaß größer als eine vorbestimmte obere Grenze
ist, seitens der Korrektureinheit 6 bestimmt, dass die
Korrektur ungültig
sein wird, und diese verwendet einen Wert als das Korrekturausmaß, der gleich
dem oberen Grenzwert ist. Falls beispielsweise, wie 27A gezeigt ist, das Korrekturausmaß D1 für eine Seite 272 eines
Musterelements 271 größer als
ein oberer Grenzwert D2 ist, wird das Korrekturausmaß D1 durch
den oberen Grenzwert D2 ersetzt, so dass die Seite 272 zu
einer Seite 274 in dem korrigierten Musterelement 273 wird,
wie dies in 27B gezeigt ist. Dieses verhindert
eine ungültige Korrektur
und stellt somit eine hohe Zuverlässigkeit bei der Lichtannäherungskorrektur
bereit.
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BEISPIEL 39
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In
dem Datenkorrekturprozess kann die Korrektureinheit 6 redundante
Punkte entfernen, die nach der Korrektur einer Seite eines Musters
auf der gleichen Linie liegen. Beispielsweise hat, wie dies in 28A gezeigt ist, ein Muster 281 nach
einem Korrekturprozess redundante Punkte 282 bis 285 auf
Linien liegen, wobei diese redundanten Punkte 282 bis 295 nach
Beendigung des Korrekturprozesse nicht länger notwendig sind. Daher
entfernt die Korrektureinheit 6 diese Punkte 282 bis 285 und
erzeugt ein Muster, wie das in 28B gezeigte.
Mithin können in
diesem Beispiel Daten auf eine effektive Weise komprimiert werden
und iterative Berechnungen während
des Korrekturprozesses können
in kurzer Zeit durchgeführt
werden.
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BEISPIEL 40
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Im
Schritt S6 des Beispiels 2 oder 3 wird, falls das Korrekturausmaß nicht
innerhalb des zulässigen
Bereichs liegt, ein Projektionsbild erzeugt und die Korrektur erneut
ausgeführt.
In diesem Beispiel wird statt einer Beurteilung des Korrekturausmaßes zu jedem
Zeitpunkt, zu dem eine Seite korrigiert ist, und der Iteration des
Korrekturprozesses das Korrekturausmaß beurteilt, nachdem sämtliche
Seiten getrennt korrigiert wurden, und der Korrekturvorgang wird
wie benötigt
wiederholt. Dieses führt
zu einer Erhöhung
der Korrekturverarbeitungsgeschwindigkeit. Des weiteren besteht,
da jede Seite unabhängig
korrigiert wird, nur eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass die Korrektur
asymmetrisch wird, und daher ist es möglich, eine hohe Zuverlässigkeit
bei dem Korrekturprozess zu erhalten.
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BEISPIEL 41
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In
dem Beispiel 2 oder 3 wird das Korrekturausmaß bestimmt, nachdem die Entwurfsdaten
in eine Vielzahl von Datenblöcken
unterteilt und das Korrekturausmaß für jeden Datenblock berechnet
ist. Falls erfasst wird, dass das Korrekturausmaß für einen bestimmten Datenblock
nicht innerhalb eines zulässigen
Bereichs ist, dann kann ein solcher Datenblock herausgezogen und
in einer separaten Datei gespeichert werden, wohingegen die korrigierten
Daten der Datenblöcke,
die hinsichtlich des Erhalts eines innerhalb des zulässigen Bereichs
befindlichen Korrekturausmaßes
erfolgreich waren, ausgegeben werden. Beispielsweise wird, wie in 54 gezeigt ist,
nach Durchführung
einer Vorverarbeitung der Maskendaten ein Schutzlackmuster mittels
einer optischen Berechnung vorbestimmt und das vorbestimmte Schutzlackmuster
wird durch dessen Vergleich mit den Maskendaten bestimmt. Das heißt, die Differenz
zwischen der Größe des vorbestimmten Musters
und der Größe, die
durch die Maskendaten festgelegt ist, wird als das Korrekturausmaß bestimmt.
Falls das Korrekturausmaß größer als
10% der Minimalgröße von beispielsweise
0,3 μm ist, dann
werden Datenblocks, die ein solches Korrekturausmaß aufweisen,
herausgezogen und in einer separaten Datei gespeichert.
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Dieses
ermöglicht
es, lediglich solche Bereiche, die eine Korrektur benötigen oder
einen zu schmalen Verarbeitungsrand aufweisen, von einem LSI-Muster
herauszulösen,
das ein großes
Datenausmaß aufweist.
Diese Technik ist insbesondere nützlich
für Logikschaltkreise
mit wahlfreiem Zugriff, um die Entwicklungseffektivität zu verbessern.
Die Daten, die für
die Korrektur in der vorstehend beschriebenen Weise herausgenommen
wurden, werden der Vorverarbeitung unter Verwendung optischer Parameter
unterzogen und das berechnete Projektionsbild und die korrespondierenden
Maskendaten werden angezeigt. Unter Bezugnahme auf die korrigierten
Daten der Datenblöcke,
die bereits ein Korrekturausmaß innerhalb
des zulässigen
Bereichs aufweisen, wird bestimmt, ob eine Korrektur erforderlich
ist oder nicht, wobei diese Bestimmung anhand des angezeigten Projektionsbildes
vorgenommen wird. Falls die Korrektur erforderlich ist, wird die
Korrektur manuell durchgeführt
und die Maskendaten und das Projektionsbild werden erneut zu erneuten Berücksichtigung
angezeigt. Die manuelle Korrektur und das Anzeigen der Maskendaten
und des Projektionsbildes werden wiederholt durchgeführt, bis
entschieden wird, dass eine weitere Korrektur nicht erforderlich
ist. Wenn beschlossen wurde, dass eine weitere Korrektur nicht erforderlich
ist, werden die resultierenden korrigierten Daten ausgegeben.
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Wie
vorstehend beschrieben wurde, ist nicht nur ein vollautomatisches
Lichtannäherungs-Korrektursystem,
in dem eine Korrektur von Block zu Block durchgeführt wird,
sondern auch ein halbautomatisches Lichtannäherungs-Korrektursystem effektiv, mit dem ein
Bediener die herausgenommenen Daten manuell korrigieren kann. Dies
ist insbesondere nützlich,
um eine effektive Korrektur zu erhalten, wenn das vollautomatische
System nicht gut genug ist, insbesondere für ein spezielles Muster, oder
wenn es wünschenswert
ist, das optische Bild während
eines Korrekturprozesses zu überwachen.
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BEISPIEL 42
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In
dem Beispiel 2 oder 3, wie in 40A beschrieben,
wird ein Korrekturprozess durchgeführt, nachdem die Entwurfsdaten
in eine Vielzahl von Datenblöcken
unterteilt und ein Pufferbereich 402 um jeden Datenblock 401 angeordnet
ist. Danach werden in dem Datenexpansionsprozess (Schritt S7), falls der
Pufferbereich um jeden Datenblock wie in 40B gezeigt
entfernt ist und die korrigierten Daten, die keinen Pufferbereich
enthalten, gespeichert sind, die Daten zur Expansion zugelassen,
wie dies in 40C gezeigt ist, mit effektiver
komprimierten korrigierten Daten.