电子束描绘系统、方法、程序及直接描绘制造半导体器件方法

专利名称：电子束描绘系统、方法、程序及直接描绘制造半导体器件方法
技术领域：
本发明涉及直接描绘技术，特别地，涉及用于直接描绘的电子束(EB)描绘装置，EB描绘方法、EB描绘程序以及使用直接描绘方式的半导体器装置的制造方法。
背景技术：
迄今为止的半导体器件制造的主流，是大量制造DRAM等单一产品的形式，通过大量生产芯片可以抵消光刻工序中使用的掩模的成本。但是，由于近年来生产的主流从DRAM等大量少品种型变化为ASIC等的多品种小量批次(批量)型，所以正从使用掩模的现有光刻方式转换为通过EB描绘装置进行的直接描绘方式。
在使用EB描绘装置的直接描绘方式中，为了提高生产量，目前使用特征投影(Character Projection，CP)描绘方式。CP描绘方式，是使用开设有称为CP孔径(aperture)(将反复使用的图形图案作为“特征图案”而制作)的掩模，将多个特征图案一并在半导体晶片上进行描绘的规则。根据CP描绘方式，通过一并地进行描绘，可以减少曝光(shot)次数，提高生产量。
但是，在CP描绘方式中，在进行多品种小量批次型的制造时，在现有技术中对每一产品制作特征图案，所以对成为处理对象的多个批次中的每一批次需要频繁地更换CP孔径。因此，需要CP孔径的更换时间以及伴随着CP孔径的更换而进行的束(射束)调整时间，从而EB描绘装置的实际作业率会降低。在不能期望硬件性能带来大幅度的处理能力的现有技术中，期望可以安排对多个批次的处理(描绘)顺序中尽量没有浪费的生产次序表。

发明内容
本发明提供一种电子束描绘系统，它包括根据决定的处理顺序使用多个孔径掩模对多个批次按顺序描绘的描绘工具；管理所述多个孔径掩模的孔径管理工具；取得所述多个批次的处理请求的请求取得模块；存储分别与所述多个批次有关的处理步骤的处理步骤存储部；处理时间计算模块，其根据所述处理步骤、分别计算出使用各个与所述批次对应的所述孔径掩模来分别处理所述多个批次的处理时间；和根据所述处理时间决定所述多个批次的处理顺序的处理顺序决定模块。
本发明提供一种计算机执行的电子束描绘方法，它包括下述步骤取得多个批次的处理请求；根据与所述多个批次分别有关的处理步骤、分别计算使用与各个所述批次对应的孔径掩模来分别处理所述多个批次的处理时间；根据所述处理时间决定所述多个批次的处理顺序；和根据所述处理顺序、使用所述孔径掩模、按顺序处理所述多个批次。
本发明提供一种通过直接描绘制造半导体器件的方法，它包括下述工序在与制造工序的各阶段对应的每一层上生成多个批次的各个器件图案的布局数据；将所述多个批次的各个的所述布局数据变换为描绘数据；取得所述多个批次的处理请求；根据分别与所述多个批次有关的处理步骤、计算出使用与所述各个批次对应的孔径掩模来分别处理所述多个批次的处理时间；根据所述处理时间决定所述多个批次的处理顺序；和通过按照该处理顺序、根据所述描绘数据使用对应的所述孔径掩模在所述多个批次的各个半导体晶片上按顺序进行描绘，对所述多个批次的每一批次，与所述各阶段对应地按顺序在所述半导体晶片上对所述器件图案的各层的图案进行处理。


图1是本发明的实施例的EB描绘装置的框图；图2是本发明的实施例的处理顺序决定模块的框图；图3A-3C和图4是表示本发明的实施例的生产次序表的一例的图；图5是本发明的实施例的生产安排方法的一例的流程图；图6是用于说明本发明的实施例的EB描绘方法的流程图；图7是示出本发明的实施例的事件驱动型模拟中所使用的模型的一例的流程图；图8是本发明的实施例的批次的信息的一例的曲线图；图9是本发明的实施例的CP孔径的信息的一例的曲线图；图10是本发明的实施例的事件(event)驱动型模拟的一例的流程图；图11是本发明的实施例的批次到达率和生产量的关系的曲线图；图12是本发明的实施例的批次到达率和周期的关系的曲线图；图13是用于说明本发明的实施例的半导体器件的制造方法的流程图；图14是本发明的实施例的第1变形例的EB描绘装置的框图；图15是本发明的实施例的第1变形例的处理顺序决定模块的框图；图16是本发明的实施例的第1变形例的参数指定用决定部的框图；图17-20是表示本发明的实施例的第1变形例的次序的一例的图；图21是用于说明本发明的实施例的第1变形例的EB描绘方法的流程图；图22是本发明的实施例的第2变形例的EB描绘装置的框图；图23是本发明的实施例的第2变形例的处理顺序决定模块的框图；图24是本发明的实施例的第2变形例的遗传处理决定部的框图；图25是本发明的实施例的第2变形例的遗传处理部的框图；图26、27A、27B、28、29A和29B是用于说明本发明的实施例的第2变形例的遗传处理的图；图30和31是用于说明本发明的实施例的第2变形例的EB描绘方法的流程图；图32是本发明的实施例的其它实施例的处理顺序决定模块的框图；
图33是示出本发明的其它实施例的EB描绘装置的一例的框图；图34是示出本发明的其它实施例的EB描绘装置的另一例的框图；图35-37是示出本发明的其它实施例的次序管理装置、工厂主计算机以及EB描绘装置的关系的框图。
具体实施例方式
下面参照

本发明的实施例及其变形。在附图中相同或相似的部件和要素标以相同或相似的标号，并省略或简化对该相同或相似的部件和要素的说明。
在下面的说明中，列出了大量的具体细节例如具体信号值等以帮助对本发明的完全理解。然而，对本技术领域的人员而言显然可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。另外，在框图中示出了周知的电路以避免在不必要的细节上造成本发明难理解。
本发明的实施例的电子束(EB)描绘装置，如图1所示，具有设计数据存储装置10、孔径信息存储装置3、数据变换工具4、描绘数据存储装置5、管理用数据存储装置6、次序管理装置(CPU)2、输入装置7、输出装置8、主存储装置11、孔径管理工具91以及描绘工具92。
孔径信息存储装置3，存储由孔径管理工具91管理的、与用于安装在描绘工具92上的CP有关孔径的信息(以下称作“孔径信息”)。所谓“孔径信息”，包括通过描绘工具92在半导体晶片上描绘被制作于CP孔径上的特征图案时的描绘时间以及CP孔径的使用频率等的信息。孔径信息在CP孔径的种类的每一种中通过单元(cell)名或固有ID来管理。
由孔径管理工具91管理的多个CP孔径，分别是在成为描绘对象的半导体晶片上形成有能够描绘的多个特征图案的掩模。在图1所示出的EB描绘装置中，在成为描绘对象的半导体晶片上，通过描绘工具92以直接描绘方式，一并地对CP孔径的多个特征图案进行描绘。CP孔径可以按照例如图像处理用LSI、无线用LSI以及声音处理用LSI等的每一应用的每一产品组作准备。此外，CP孔径可以包括例如构成对每一应用必要的功能块的固有特征图案组以及构成通用的基本逻辑元件以及存储器或I/O的特征图案组。此外，CP孔径可以按照例如0.18μm规格、0.25μm规格、0.1μm规格等的器件规格的每一种准备。此外，CP孔径可以按照例如晶体管元件区域层、栅极层、接触孔层、布线层等的器件的每一层准备。此外，多个CP孔径也可以按照例如最大束尺寸为5μm、2μm、1μm等的每一描绘条件准备。
设计数据存储装置10存储在半导体晶片上形成的LSI图案的设计数据。数据变换工具4将设计数据存储装置10存储的设计数据变换为描绘数据。数据变换工具4，还根据孔径信息存储装置3中所存储的孔径信息中所包含的描绘时间以及CP孔径的使用频率等，分别提取出与最适于对描绘数据的图案进行描绘的多个CP孔径有关的孔径信息。描绘数据存储装置5存储由数据变换工具4生成的描绘数据以及与最适于对描绘数据的图案进行描绘的多个CP孔径有关的孔径信息。
管理用数据存储装置6具有请求存储部61、处理步骤存储部62、次序规则存储部63、管理用参数存储部65以及处理顺序存储部66。请求存储部61存储由CPU2的请求取得模块21所取得的批次处理请求。所谓批次，是指在一定期间内由描绘工具92所处理(描绘)的半导体晶片的集合。多个批次彼此之间的处理时间、最适于描绘的CP孔径、优先级(优先级别)、处理步骤等都分别不同。此外，请求存储部61，存储包含以批次作为作业登记的排队列表以及事件列表的作业安排(job shop)。
处理步骤存储部62按每一批次存储批次的处理步骤。处理步骤包括用于批次的处理中的CP孔径的种类、批次的优先级以及批次的描绘条件等。描绘条件包括描绘工具92中主偏转区域大小、副偏转区域大小、抗蚀剂的描绘量、多重描绘次数、所希望的描绘精度、束大小以及分级驱动方法等的参数。而且，批次的优先级也可以包含于由请求取得模块21所取得并存储在请求存储部61中的批次处理请求中。
次序规则存储部63，存储用于决定请求处理的多个批次的处理顺序的次序规则。次序规则可由使用者通过输入装置7任意地设定。在此，次序规则可以使用例如称为分配规则的优先规则。分配规则，根据其特征，可以分类为例如固定规则、动态规则以及考虑准备时间的规则(以下称作“准备规则”)等。固定规则是与批次的进展状况及请求存储部61内的作业安排的状况无关地决定批次间的优先次序的规则。而且，固定规则包括生产指示先被下达的批次优先的工作先到次序规则，交付期最早的批次优先的最早交付期规则，最先到达进行加工的EB描绘装置的批次优先的先到次序规则(FIFO规则)以及在进行加工的EB描绘装置中的作业时间最少的批次优先的最少作业时间规则(SPT规则)。还包括在处理步骤存储部62中存储的处理步骤中预先包含的优先级高的批次为优先的优先级指定规则。
动态规则是根据批次的进展状况或者作业安排的状况来决定批次间的优先次序的规则。例如，由于在排队长的EB描绘装置中进行加工而进展慢的批次希望被赋予比顺次地进展的批次高的优先次序。而且，动态规则包括到交付期的宽裕量(作业宽裕时间)最小的批次优先的最小作业宽裕时间规则、预定的作业中此后必须要进行的作业的所需时间最大的批次优先的最大剩余作业量规则(MWKR规则)以及此后必须要进行的作业的所需时间最少的批次优先的最小剩余作业量规则(LWKR规则)。此外，还包括预测经由描绘工序再到达下一层的EB描绘处理的时间、提前更换为必要的孔径的再投入批次预测规则。
准备规则，被用于当准备时间比EB描绘装置加工时间长且批次大小可变的情况下以及准备时间的长短可以根据该EB描绘装置处理的批次的顺序变化的情况下。而且，准备规则包括准备时间和作业时间的和最小的批次优先的修正最小作业时间规则以及制品库存量达到基准量的情况下可从当前生产中的品种切换至在制品库存最小的品种的最小制品在库存量规则。修正最小作业时间规则，由于作业以同一准备进行的情况下将准备时间作为0处理，所以需要同一准备的批次的优先可能性变高。修正最小作业时间规则，还包括以孔径更换时间作为准备时间，以孔径的更换次数成为最小的方式使处理顺序可一并替换的孔径最小更换规则。而且，在准备规则中，还包括将束调整时间等的预定时间作为准备时间考虑，预先分配预定时间，以批次的处理与束调整时间不重复的方式使批次排列的时间指定规则。在此“预定时间”包括例如由使用者任意指定的时间或者对描绘工具92进行的定期束调整的时间。
管理用参数存储部65存储从对描绘工具92进行的前次束调整起的经过时间、描绘工具92的束精度以及预定时间等的管理用参数。定期束调整根据从前次的束调整时间起的经过时间来预定。
CPU2具有请求取得模块21、处理时间计算模块22、处理顺序决定模块23以及描绘控制模块24。请求取得模块21取得由使用者通过输入装置7所输入的、分别使用对应的CP孔径的多个批次的处理请求。该多个批次的处理请求也可以从省略示出的主计算机输入。
处理时间计算模块22，读入由请求取得模块21所取得的批次的处理请求，根据存储在处理步骤存储部62中的处理步骤以及存储在描绘数据存储装置5中的描绘数据等，计算出分别使用与各自的批次对应的CP孔径来分别处理多个批次所必要的处理时间。在此，处理时间包括使用当前安装于描绘工具92上的CP孔径处理批次所需的处理时间、CP孔径的更换时间、束调整时间以及使用可更换的CP孔径处理批次所需要的处理时间。
处理顺序决定模块23，根据存储在次序规则存储部63中的次序规则、存储在请求存储部61中的批次处理请求、存储在处理步骤存储部62中的处理步骤、由处理时间计算模块22所计算出的处理时间以及存储在描绘数据存储装置5中的孔径信息等，进行模拟，对请求处理的多个批次，当需要进行CP孔径更换和束调整时，编入CP孔径更换时间和束调整时间来决定处理顺序。
处理顺序决定模块23进行的模拟，可以使用例如分配规则，从装置、机械、作业者等生产要素之前所产生的加工对象的排队中选出一个，反复进行加工的操作步骤而进行安排的方法。在模拟中，有进行从当前向未来的计算的正向模拟和进行从未来逆向计算过去的反向模拟。在实施例中，使用了仅举出引起状态变化的现象所发生的时刻作业安排的变化所表示的事件驱动型模拟。此外，也可使用混合模拟，即，使用反向模拟，求出构成全部批次的各作业的理想的开始时刻，根据该开始时刻决定各作业的优先次序的方法。
处理顺序决定模块23，例如图2所示，具有初始状态制作部230a、批次登记部230b、时钟时间更新部230c、状态变更部230d、规则判断部231以及处理顺序决定部230。初始状态制作部230a，读入由图1所示的请求取得模块21所取得的批次处理请求，将请求处理的批次作为作业，通过登记到请求存储部61的作业安排，而制作作业安排的初始状态。作业安排中的全部的批次是处在排队中、正在加工中以及输送中的任一状态。排队中的批次被登记到作业安排中的排队列表。正在加工中的批次作为结束事件的批次被记录到作业安排中的事件列表中。对输送中的批次，计算出其预计到达时刻，仍然作为结束事件的批次记录到事件列表中。
图2所示的批次记录部230b，将通过图1所示的请求取得模块21所取得的、预定从外部到达的批次记录到作业安排中。预定从外部到达的批次，被计算出预定到达时刻，作为到达事件的批次记录到事件列表中。预定从外部到达的批次，使用在模拟开始时决定所有的预定后一起记录的方法、定期的记录方法或者随机选择时刻而记录的方法等。
图2所示的时钟时间更新部230c，使时钟时间前进直到事件列表的最早发生时刻，判断时钟时间是否超过模拟结束时刻。此外，虽然多个事件可以在同一时刻发生，但由于在该情况下不更新时钟时间而反复进行处理，所以即使进行逐个事件的处理也不会发生障碍。
状态变更部230d，将到达的批次的数据记录到对应的EB描绘装置的排队列表中。在EB描绘装置处于空闲状态的情况下，由于在排队列表中仅记录有该批次，所以该批次被分配到EB描绘装置。而且，将该批次的作业时间加算到时钟时间中，作为结束事件的发生时刻将批次再次记入事件列表中。另一方面，在EB描绘装置不处于空闲状态的情况下，排队长度由于该到达而增加1。
此外，状态变更部230d，在结束的事件是该批次的最终作业时，计算生产提前时间(lead time)、交货延期等的统计量。另一方面，在不是最终作业的情况下，将输送时间加算到时钟时间中，作为在进行下一作业的EB描绘装置处的到达事件的发生时刻，再次将数据记入事件列表中。而且，状态变更部230d判断作业结束的EB描绘装置中有无排队。
规则判断部231，在EB描绘装置中有排队的情况下，读入由次序规则存储部63所存储的分配规则等的次序规则，对请求处理的多个批次判断次序规则。作为在此被判断的次序规则，既可以是一种分配规则，也可以是多种分配规则线性组合(线性结合)而成的规则。
处理顺序决定部230，根据由规则判断部231所判断的次序规则，对排队中的多个批次决定批次的处理顺序。处理顺序决定部230，具有例如准备规则用决定部232、固定规则用决定部233以及动态规则用决定部239。准备规则用决定部232，在次序规则由规则判断部231判断为准备规则时，考虑准备时间来决定批次的处理顺序。准备规则用决定部232，在例如次序规则由规则判断部231判断为准备规则中的时间指定规则时，对管理用参数存储部65中所存储的预定时间预先进行分配，对请求处理的批次的处理进行分配以使得和所分配的预定时间不重复。
准备规则用决定部232，根据时间指定规则，例如基于管理用参数存储部65中所存储的从上次束调整起的经过时间，如图3A所示，计算出定期束调整的时刻T14-T16，分配步骤S106的定期束调整至所计算出的时刻T14-T16。准备规则用决定部232，还对位于步骤S106的定期束调整的开始时刻T14之前的时刻T10-T11、T11-T12、T12-T13，分别分配步骤S101的批次A的处理、步骤S102的CP孔径更换及束调整、步骤S103的批次B的处理。准备规则用决定部232，当在步骤S108的到定期束调整的开始时刻T14为止有处理未完成的步骤S104的CP孔径更换及束调整时间、步骤S105的批次C的处理的情况下，使步骤S104的束调整与步骤S106的定期束调整合并，如图3B所示，作为步骤S107的CP孔径更换及定期束调整，编入时刻T13-T15，对时刻T14-T16分配批次C的处理。
此外，准备规则用决定部232，在分配图3A所示的步骤S106的定期束调整步骤之后，也可以使步骤S104的束调整与步骤S106的定期束调整合并在一起，如图3C所示，作为步骤S107的CP孔径更换及定期束调整，分配到时刻T14-T15。准备规则用决定部232，还可以对时刻T13-T14分配可处理的批次D的处理。在该情况下，准备规则用决定部232，将步骤S105的批次C的处理分配至时刻T15-T16。
此外，准备规则用决定部232，也可以根据修正最小作业时间规则，使准备时间和作业时间的和最小的批次优先。或者准备规则用决定部232，也可以根据最小制品库存量规则，当制品库存量达到基准量时从当前生产中的品种切换至制品库存最小的品种。此外，准备规则用决定部232，也可以根据修正最小作业时间规则中的孔径最小更换规则，以孔径更换时间作为准备时间，以孔径的更换次数成为最小的方式使处理顺序一并替换。
图2所示的固定规则用决定部233，在次序规则由规则判断部231判断为固定规则时，根据固定规则的种类决定处理顺序。固定规则用决定部233，根据例如优先级指定规则，基于在图1所示的处理步骤存储部62中存储的处理步骤中所包含的优先级，提取出优先级高的批次，按顺序沿时间轴分配。固定规则用决定部233，例如按优先级高的顺序为优先级A、优先级B、优先级C、......时，如图4所示，分别对时刻T20-T21分配步骤S121的优先级A的批次B的处理，对时刻T21-T22分配步骤S122的CP孔径更换及束调整，对时刻T22-T23分配步骤S123的优先级B的批次A的处理，对时刻T23-T24分配步骤S124的CP孔径更换及束调整，对时刻T24-T25分配步骤S125的优先级C的批次C的处理。
此外，如图2所示的固定规则用决定部233，也可以根据工作先到次序规则，以生产指示先下达的批次为优先。或者，固定规则用决定部233，也可以根据最早交付期规则，以交付期最早的批次为优先。或者，固定规则用决定部233，也可以根据FIFO规则，以最早到达进行加工的EB描绘装置的批次为优先。或者，固定规则用决定部233，也可以根据SPT规则，以在进行加工的EB描绘装置中的作业时间最少的批次为优先。
动态规则用决定部239，例如根据最小作业宽裕时间规则，以到交付期的宽裕量(作业宽裕时间)最小的批次为优先。或者，动态规则用决定部239，也可以根据MWKR规则，以预定的作业中此后必须要进行的作业的所需时间最大的批次为优先。或者，动态规则用决定部239，也可以根据LWKR规则，以此后必须要进行的作业的所需时间最少的批次为优先。或者，动态规则用决定部239，也可以根据再投入批次预测规则，预测经由描绘工序再到达下一层的EB描绘处理的时间，提前更换为必要的孔径。
图1所示的描绘控制模块24，根据由处理顺序决定模块23决定的处理顺序以及存储在描绘数据存储装置5中的描绘数据，向孔径管理工具91以及描绘工具92输出控制多个批次的处理的控制信号。孔径管理工具91，管理可安装在描绘工具92上的多个CP孔径，根据从描绘控制模块24输出的控制信号来更换描绘工具92的CP孔径。此外，描绘工具92，根据从描绘控制模块24输出的控制信号，通过以直接描绘方式一并在半导体晶片上描绘CP孔径的多个特征图案，而按顺序处理多个批次。
从输入装置7输入多个批次的处理请求、决定及变更的次序规则等。输入装置7可以使用例如键盘、鼠标、OCR等的识别装置、图像扫描仪等的图形输入装置以及声音输入装置等的特殊输入装置。输出装置8可以将由CPU2决定的处理顺序显示在画面(监视器)上或者印刷。输出装置8可以使用液晶显示器、CRT显示器等的显示装置或者喷墨打印机、激光打印机等的印刷装置等。
在主存储装置11中组装有ROM以及RAM。ROM作为存储有由CPU2执行的程序的程序存储装置而发挥作用(关于程序的具体内容将在后面说明)。RAM暂时存储在CPU2中的程序执行处理中所利用的数据等或者作为作业区域利用的暂时的数据存储器等发挥作用。主存储装置11可使用例如半导体存储器、磁盘、光盘、光磁盘或者磁带等。
而且，图1所示的EB描绘装置，具有将输入装置7、输出装置8等连接到CPU2的未示出的输入输出控制装置(接口)。此外，CPU2具有未示出的存储装置管理模块。在存储装置及与存储装置之间的输入输出为必要的情况下，通过该存储装置管理模块寻找必要的文件存储位置，进行文件的读取、写入处理。
下面，参照

图5所示的由处理顺序决定模块23进行的事件驱动型模拟的处理流程图。
(a)在图5所示的步骤S201，图2所示的初始状态制作部230a，根据由图1所示的请求取得模块21所取得的批次的数据，而制作预先存储到请求存储部61的作业安排的初始状态。在步骤S202，图2所示的批次登记部230b，登记通过图1所示的请求取得模块21所取得的预定从外部到达的批次。
(b)在步骤S203，图2所示的时钟时间更新部230c，使时钟时间前进直到事件列表的最早发生时刻，判断时钟时间是否在模拟结束时刻以内。在时钟时间超过模拟结束时刻的情况下，对按批次分别求出的统计量进行总计，进行制作顺序等的处理而结束模拟。另一方面，在时钟时间未超过模拟结束时刻的情况下，进行到步骤S204。
(c)在步骤S204中，当所关注的事件为到达事件时，在将数据存储在主存储装置11中之后，从事件列表中删除该数据，进行到步骤S205。在步骤S205中，图2所示的状态变更部230d将到达的批次登记到与其对应的EB描绘装置的排队列表中。在EB描绘装置处于空闲状态的情况下，由于在排队列表中仅有该批次被登记，所以该批次被分配到EB描绘装置上。而且，将作业时间加算到时钟时间中，作为结束事件的发生时刻再次记入事件列表中。另一方面，在EB描绘装置不处于空闲状态的情况下，排队长度由于其到达而增加1。在上述任一情况下都返回至步骤S203。
(d)另一方面，在步骤S204中，当判断为不是到达事件而是结束事件时，在将数据存储在主存储装置11中之后，从事件列表中删除该数据，并向步骤S206进行。在步骤S206中，判断结束事件是否为该批次的最终作业。当结束事件为该批次的最终作业时，在步骤S208中，计算生产提前时间、交货延期等的统计量。当在步骤S206中结束事件不是该批次的最终作业的情况下，在步骤S207中，将输送时间加算到时钟时间中，作为在进行下一作业的EB描绘装置中的到达事件的发生时刻，再次记入事件列表中。
(e)在步骤S209中，判断作业结束的EB描绘装置中有无排队，在有排队的情况下，由规则判断部231判断次序规则。进而，由处理顺序决定部230运用分配规则而选出1个批次，并分配给EB描绘装置。当排队中仅有1个批次时，自动地分配该批次。在这些情况下，从排队列表中删除被分配的批次的数据。另一方面，当排队中为0的状态时，作业结束的EB描绘装置进入空闲状态。当伴随着结束事件的发生的处理结束时，返回至步骤S203，通过反复进行排队中的批次的抽取、分配，可以决定多个批次的处理顺序。
下面参照图6的流程图说明使用图1所示的EB描绘装置的EB描绘方法的一例。而且，图1所示的CPU2中的处理结果分别逐次存储到主存储装置11中。作为一例，设置成在次序规则存储部63中，存储有准备规则中的时间指定规则，固定规则中的优先级指定规则以及动态规则中的最小作业宽裕时间规则。
(a)在图6所示的步骤S1中，由图1所示的数据变换工具4将设计数据存储装置10中存储的设计数据变换成描绘数据。进而，数据变换工具4，从孔径信息存储装置3中存储的孔径信息中，对每一描绘数据提取出当使用描绘数据进行描绘时最适合的CP孔径的有关孔径信息。描绘数据包括所提取的孔径信息，并被存储于描绘数据存储装置5。图1所示的请求取得模块21通过输入装置7取得多个批次的处理请求。批次是在一定期间内由描绘工具92所处理的半导体晶片的集合。所取得的批次的处理请求被存储于请求存储部61。而且，仅考虑由请求取得模块21在该时刻所取得的批次作为安排的对象，而没有从外部到来的批次。
(b)在步骤S2中，处理时间计算模块22，读取分别被存储于请求存储部61的各个批次的处理请求，根据存储在描绘数据存储装置5中的描绘数据以及存储在处理步骤存储部62中的处理步骤等，计算出分别使用与各自的批次对应的CP孔径来处理各个批次所必要的处理时间。
(c)在步骤S31中，图2所示的规则判断部231等，读入由图1所示的次序规则存储部63所存储的次序规则，判断是否为时间指定规则。在判断为时间指定规则的情况下，进行到步骤S401，在判断为不是时间指定规则的情况下，进行到步骤S32。在步骤S32中，图2所示的规则判断部231，判断是否为优先级指定规则。在判断为优先级指定规则的情况下，进行到步骤S402，在判断为不是优先级指定规则的情况下，而是最小作业宽裕时间规则，则进行到步骤S403。
(d)在步骤S401中，进行图5中示出步骤的事件驱动型模拟，图2所示的准备规则用决定部232，根据图1所示的管理用参数存储部65中所存储的预定时间，以预定时间与各个批次的处理不重复的方式，决定多个批次的处理顺序。此外，在步骤S402中，进行图5中示出的事件驱动型模拟，图2所示的固定规则用决定部233，基于在图1所示的处理步骤存储部62中存储的处理步骤中所包含的优先级，按优先级顺序决定多个批次的处理顺序。另一方面，在步骤S403中，进行图5中示出的事件驱动型模拟，图2所示的动态规则用决定部239等，根据批次信息中所包含的交付期，以到交付期的宽裕量(作业宽裕时间)最小的批次为优先，而决定处理顺序。在步骤S401-S403中所决定的处理顺序，既可以存储于图1所示的处理顺序存储部66中，也可以使用输出装置8显示在画面(显示器)上或者印刷。
(e)在步骤S5，图1所示的描绘控制模块24，根据在步骤S401-S403中所决定的处理顺序，向图1所示的孔径管理工具91以及描绘工具92输出控制信号。孔径管理工具91以及描绘工具92，根据从描绘控制模块24输出的控制信号，通过以直接描绘方式集中地在批次的半导体晶片上分别描绘CP孔径的多个特征图案，而按顺序处理多个批次。
如上所述，根据本发明的实施例，可以考虑CP孔径更换时间以及束调整时间对请求处理的多个批次自动地管理处理顺序。因此，可以有效地对请求处理的多个批次进行处理。
此外，根据图2所示的准备规则用决定部232，可以根据时间指定规则，在预定时间的开始时刻之前分配可处理的批次的处理，因此可以在预定时间前增加处理的批次数。而且，根据固定规则用决定部233，当新的批次处理请求突然插进来时，也可以根据处理优先级规则，在赋予高的优先级时先处理新的批次。
图6所示的一连串步骤，即，(1)取得多个批次的处理请求的步骤；(2)计算出根据与存储于处理步骤存储部中的多个批次的各个相关的处理步骤，分别使用由孔径管理工具所管理的CP孔径来分别处理多个批次所必要的处理时间的步骤；(3)根据处理时间决定多个批次的处理顺序的步骤；(4)根据处理顺序，使用CP孔径通过描绘工具按顺序处理多个批次的步骤等，可以通过与图6等效的算法的程序，控制图1所示的CPU2来执行。程序可以存储在构成本发明的EB描绘装置的计算机系统的主存储装置11等中。而且，程序保存在计算机可以读取的记录媒体中，通过使主存储装置11读保存于记录媒体的程序，就可以执行本发明的一连串步骤。
在此，所谓“计算机可以读取的记录媒体”，是指例如计算机的外部存储装置、半导体存储器、磁盘、光盘、光磁盘、磁带等可记录程序的媒体等。具体地，“计算机可以读取的记录媒体”中包括软盘、CD-ROM、MO盘、盒带、盘式磁带等。例如，信息处理装置的主体可以构成为内置或外部连接软盘装置(软盘驱动器)以及光盘装置(光盘驱动器)。通过从插入口将软盘插入软盘驱动器或者将CD-ROM插入光盘驱动器，进行指定的读取操作，可以将存储在这些记录媒体中的程序安装在构成信息处理装置的程序存储装置中。而且，通过连接指定的驱动装置，例如还可以使用作为利用在游戏包(game pack)等的存储装置的ROM或者作为磁带装置的盒带。而且，通过互联网等的信息处理网络，可以将程序存储在程序存储装置中。
下面，使用图7所示的芯片制造工序的后端处理的具体模型，说明实施事件驱动型模拟的一例。成为模型化的对象为新投入的批次、再到达的批次、EB描绘装置、CP孔径、特征图案。作为外部处理的有开孔工序以及布线工序。在步骤S61中投入批次。在步骤S62中，使用图1所示的EB装置的描绘工具92对批次的晶片进行EB描绘处理。在步骤S631中，判断下一工序是布线工序A、开孔工序A、布线工序B以及开孔工序B中的哪一个。在步骤S632-S635的每一步中，对EB描绘处理结束的批次分别实施布线工序A、开孔工序A、布线工序B以及开孔工序B。在步骤S64中，再投入布线/开孔工序结束的批次，实施下一层的EB描绘处理。
通过实施例的次序方法安装图7所示的模型。作为批次，例如图8所示，设置10种产品(产品名A-J)。其中包括批次的产品名A、B、C、......、J，与产品名A、B、C、......、J对应的布线层数8、5、8、......、7、对应的CP信息3、2、3、......、2，每1晶片的芯片个数200、300、400、......、300以及每天的处理所必要的批次数3、2、3、......、0.2等。层的明细栏的3列，从左边示出局部布线、半全局布线以及全局布线。各产品通过后端处理具有4-8层的结构。其中各产品使用所登记的任一CP孔径，根据产品有时地使用同种CP孔径。批次的交付期例如为7天。
作为产品名A-J的批次的各自的处理步骤，例如图9所示，记载有加工层、最适宜的CP孔径的种类、特征图案的信息以及每一芯片的曝光次数。在加工层一栏中，M1-M8表示布线层、V1-V7表示通路孔(Via)。对于批次，在布线层(4-8层)之间，有用于通路的通路孔层。而且，在最适宜的孔的种类、特征图案的信息栏中，A1-A4表示孔的种类、CP1-CP9表示特征图案的种类。而且，在曝光次数的栏中，1次曝光表示例如500ns。
此外，作为孔径信息，设定各CP孔径的预备数、CP孔径的更换处理时间(20分)、维护频率(每处理5000片晶片而实施)、CP孔径维护时间(1天)。对于特征图案，设定在1个CP孔径上安装的特征图案数以及特征图案的种类、以及在描绘前所实施的束调整时间(特征图案数×5分钟)。对于EB描绘装置，设定各EB描绘装置的特性(描绘精度、描绘速度)、装置维护频率(每周4小时)、晶片输送时间(5分钟)。
作为分配规则，例如选择FIFO规则、孔径最小更换规则、再投入批次预测规则以及工作先到达顺序规则而进行线性组合。在孔径最小更换规则中，使用同种的孔径的批次优先，所以发生频率小的批次靠后。在再投入批次预测规则中，不能预测2层、3层之后的再到达时刻。而在工作先到达顺序规则中，当某一批次从别的工序返回时，该批次比新的批次优先。
作为事件列表，如图10所示，设定批次到达、束调整、EB描绘处理、CP孔径更换、CP孔径的维护以及束调整等。
(a)在步骤S71中，新批次到达，图1所示的请求取得模块取得批次的数据。新批次中每一产品随机地到达。处理时间计算模块22计算出所取得批次的处理时间。在步骤S72中，处理顺序决定模块23，根据次序规则来决定处理顺序。在步骤S73中，根据所决定的处理顺序，将批次投入EB描绘装置。在步骤S74中，在即将进行EB描绘处理时，判断所装填的CP孔径是否与下一应描绘处理的批次一致。当CP孔径一致时，进行到步骤S77。而当CP孔径不一致时，进行到步骤S75更换CP孔径，进行到步骤S76在更换CP孔径的同时进行束调整，向步骤S77进行。在步骤S77中，通过EB描绘处理，在批次的晶片上描绘CP孔径的特征图案。当以每批次的晶片片数对某一层进行的EB描绘处理结束后，进行到步骤S78。
(b)在步骤S78中，判断是否需要CP孔径的维护。在不需要维护时，进行到步骤S82。在需要维护时，进行到步骤S79进行维护，进行到步骤S80进行与应该下一次处理的批次对应的孔径更换，在步骤S81中进行束调整，进行到步骤S82。在步骤S82中，进行了EB描绘处理的批次进行布线/开孔工序，实施布线工序以及开孔工序中的任一者。在步骤S83中，最终工序尚未结束的批次在经过数小时后返回步骤S71，再到达EB描绘装置。另一方面，在步骤S83中，当最终工序结束时，后端工序结束。
根据图1所示的EB描绘装置，可以进行上述事件驱动型模拟组合安排，提高批次处理的生产量。线性组合次序表规则而进行安排的结果，与仅根据FIFO规则决定处理顺序相比，改善了平均交货延期、平均交付期偏离、交货延期发生率、有条件平均交货延期、最大交货延期、平均生产提前时间(平均工作时间)以及总处理时间等的评价指标。而且，总处理时间是从至少1个批次的作业时间开始，到全部批次完成为止的时间，通常是静态的安排问题的评价尺度。作为一例，图11示出了批次到达率和生产量的关系、图12示出了批次到达率和周期(TAT)的关系。由图可知，与仅按照投入顺序进行处理的FIFO规则相比，生产量提高2倍或2倍以上，TAT缩短至1/2或1/2以下。
下面参照图13说明使用图1所示的EB描绘装置的直接描绘方式的半导体器件(LSI)的制造方法的一例。
实施例的直接描绘方式的半导体器件的制造方法，如图13所示，包括步骤S100的在与制造工序的各阶段对应的每一层上生成多个批次的各个器件图案的布局数据的工序(设计工序)；步骤S101的由图1所示的数据变换工具4将多个批次的各个布局数据变换为描绘数据的工序；步骤S102的由请求取得模块21取得多个批次的处理请求的工序；步骤S103的工序，即处理时间计算模块22根据与多个批次分别有关的处理步骤，计算出分别使用与各个批次对应的CP孔径来处理多个批次所必要的处理时间的工序；步骤S104的处理顺序决定模块23根据处理时间决定多个批次的处理顺序的工序；以及步骤S300的工序，即，按照处理顺序，描绘工具92根据描绘数据使用对应的CP孔径将多个批次在各个半导体晶片上按顺序进行描绘，由此，对多个批次的每一批次，与各阶段对应地按顺序应半导体晶片上对器件图案的各层的图案进行处理的工序(芯片制造工序)。下面详细说明各工序。
(a)首先，在图13的步骤S100中，实施加工、掩模模拟。根据加工、掩模模拟的结果和输入各电极的电流或电压值，进行器件模拟。使用由该器件模拟得到的电特性来进行LSI的电路模拟，在每层上生成多个批次中各个批次的与制造工序的各阶段对应的器件图案的布局数据(设计数据)。
(b)其次，在步骤S101中，在图1所示的EB描绘装置中，由数据变换工具4分别对在步骤S100生成的多个批次中各个批次的与各层对应的布局数据进行变换而生成描绘数据。在步骤S102中，请求取得模块21取得要描绘器件图案的各层图案的半导体晶片的多个批次的处理请求。在步骤S103，处理时间计算模块22，根据存储在处理步骤存储部62中的与在步骤S102取得的请求处理的多个批次分别有关的处理步骤，计算出分别使用与各个批次对应的CP孔径来处理多个批次所必要的处理时间。在步骤S104，处理顺序决定模块23，根据在步骤S103算出的处理时间，根据需要编入CP孔径更换以及束调整，决定多个批次的处理顺序。
(c)其次，在步骤S302的前端工序(衬底工序)中，对多个批次中的每个批次，分别反复实施步骤S310的氧化工序、步骤S311的抗蚀剂涂敷工序、步骤S312的以直接描绘方式进行的光刻工序、步骤S313的离子注入工序以及步骤S314的热处理工序等。在步骤S313中，在半导体晶片上涂敷感光膜(光致抗蚀剂膜)。步骤S312中，根据在步骤S103计算的处理顺序，图1所示的描绘工具92根据在步骤S101生成的描绘数据，以直接描绘方式一并地将对应的CP孔径的多个特征图案描绘在批次的半导体晶片上。进而，描绘了特征图案的光致抗蚀剂膜显影而制成加工用掩模。在步骤S313中，使用所制成的加工用掩模来加工半导体晶片。......当一连串的工序结束时，向步骤S303进行。
(d)在步骤S303中，对多个批次中的每一批次，进行对衬底表面实施布线处理的后端工序(表面布线工序)。在后端工序中，反复实施步骤S315的化学气相沉积生长(CVD)工序、步骤S316的抗蚀剂涂敷工序、步骤S317的以直接描绘方式进行的光刻工序、步骤S318的蚀刻工序以及步骤S319的金属淀积工序等。在步骤S317中，与步骤S312同样地，根据在步骤S103计算的处理顺序，图1所示的描绘工具92根据在步骤S101生成的描绘数据，以直接描绘方式一并地将CP孔径的多个特征图案描绘在半导体晶片上的光致抗蚀剂膜上。进而，使光致抗蚀剂膜显影而形成由光致抗蚀剂膜构成的蚀刻掩模。......当一连串的工序结束时，向步骤S304进行。
(e)当多层布线结构完成、前端工序完成时，在步骤S304中，通过金刚石刀片等的切片装置，分割成预定的芯片尺寸。然后，安装在金属或陶瓷等的封装材料上，将芯片上的电极焊盘和引线框架的引线以金属丝连接后，进行树脂密封等所需要的封装组装工序。
(f)在步骤S400中，经过半导体器件的性能、功能有关的特性检查、引线形状与尺寸状态检查、可靠性试验等预定的检查后，完成半导体器件。在步骤S500中，完成了上述工序后的半导体器件进行用于保护免受水分、静电等影响的包装并出厂。
根据实施例的直接描绘方式的半导体器件的制造方法，在步骤S312和步骤S317中，使用图1所示的EB描绘装置，考虑CP孔径更换时间和束调整时间，管理多个批次的处理顺序，以直接描绘方式描绘多个批次的半导体晶片，由此可以有效地处理多个批次。
(第一变形)在本发明的实施例1的第1变形例的EB描绘装置中，如图14所示，不同点在于将图1所示的处理顺序决定模块23变更为处理顺序决定模块23x。次序规则存储部63，作为次序规则，除了准备规则、固定规则以及动态规则以外，还存储根据与批次有关的参数决定优先次序的参数指定规则以及为了避免CP孔径的更换而变更使用的描绘数据的描绘数据变更规则。参数指定规则包括描绘条件指定规则、描绘精度指定规则以及孔径指定规则。
处理顺序决定模块23x，如图15所示，在具备还具有参数指定用决定部234以及描绘数据变更用决定部235的处理顺序决定部230x这一点上，与图2所示的具备处理顺序决定部230的处理顺序决定模块23不同。参数指定用决定部234，在次序表规则由规则判断部231判断为参数指定规则时，则根据如图14所示的处理步骤存储部62中存储的处理步骤中所包含的参数，决定处理顺序。参数指定用决定部234，如图16所示，具有描绘条件指定部236、描绘精度指定部237以及孔径指定部238。
描绘条件指定部236，在次序规则由规则判断部231判断为描绘条件指定规则时，当如图14所示的处理步骤存储部62中存储的处理步骤中所包含的描绘条件彼此相同的批次存在时，则使描绘条件相同的批次连续地决定处理顺序。描绘条件指定部236，如图17所示，对时刻T30-T31分配步骤S131的描绘条件A的批次A的处理、对时刻T31-T32分配步骤S132的CP孔径更换以及束调整、对时刻T32-T33分配步骤S133的同一描绘条件A的批次C的处理。描绘条件指定部236，还在没有描绘条件A的批次时，对时刻T33-T34分配步骤S134的CP孔径更换以及束调整、对时刻T34-T35分配步骤S135的不同于该描绘条件的描绘条件B的批次B的处理。
图16所示的描绘精度指定部237，在次序规则由规则判断部231判断为描绘精度指定规则时，根据如图14所示的管理用参数存储部65中存储的描绘工具92的描绘精度以及处理步骤存储部62中存储的处理步骤中所包含的对应批次的必要描绘精度，在需要高描绘精度的批次的处理之后，分配描绘精度可以为较低的批次的处理。例如设描绘精度以从高到低的顺序为描绘精度A，描绘精度B，描绘精度C，......，如图18所示，描绘精度指定部237，对时刻T40-T41分配步骤S141的需要高描绘精度A的批次A的处理、对时刻T41-T42分配步骤S142的不需要束调整的批次C的处理。进而，对时刻T42-T43分配步骤S143的CP孔径更换以及束调整、对时刻T43-T44分配步骤S144的需要高描绘精度A的批次B的处理。
图16所示的孔径指定部238，在次序规则由规则判断部231判断为孔径指定规则时，根据如图1所示的处理步骤存储部62中存储的处理步骤中所包含的CP孔径的种类，将使用互相相同的CP孔径的批次连续地进行分配。孔径指定部238，例如图19所示，对时刻T50-T51分配步骤S151的使用CP孔径A的批次A的处理、对时刻T51-T52分配步骤S152的使用同一CP孔径A的批次C的处理。进而，当没有使用CP孔径A的其它的批次时，对时刻T52-T53、T53-T54、T54-T55分别分配步骤S153的CP孔径更换以及束调整、步骤S154的不同于该CP孔径A的CP孔径B的批次B的处理以及步骤S155的使用CP孔径D的批次D的处理。
图15所示的描绘数据变更用决定部235，在次序规则为描绘数据变更规则时，通过变更描绘数据存储装置5中所存储的描绘数据，在不进行CP孔径更换的状态下决定处理顺序。当使用最适于批次的CP孔径时，虽然可以以最短的描绘时间进行处理，但是需要CP孔径更换以及束调整。
例如，对于批次A、B、C，当分别使用最佳的CP孔径A、B、C时，处理时间分别为1小时、2小时、1小时，由于CP孔径更换以及束调整分别需要1小时，所以总体处理时间为6小时。与此相对地，描绘数据变更用决定部235，变更描绘数据，以使得在包含于描绘数据中的多个CP孔径的候补中，包括前后批次，使用处理时间为最短的彼此相同的CP孔径Z。描绘数据变更用决定部235，还如图20所示，对时刻T60-T61、T61-T62、T62-T63分别分配在批次A、B、C中使用CP孔径Z的处理。在批次A、B、C处理时间分别为1.25小时、2.25小时、1.25小时的情况下，由于使用彼此相同的CP孔径Z，而不需要进行CP孔径更换以及束调整，所以总体处理时间为4.75小时。
此外，图16所示的参数指定用决定部234的描绘条件指定部236、描绘精度指定部237以及孔径指定部238等，由于可将束调整时间及孔径更换时间作为准备时间处理，所以可以包含于图15所示的准备规则用决定部232中。
下面用附图21说明本发明的第1变形例的EB描绘方法。图14所示的次序规则存储部63设置成存储有准备规则的时间指定规则、固定规则的优先级指定规则、动态规则的最小作业宽裕时间规则以及参数指定规则的描绘条件指定规则、描绘精度指定规则以及孔径指定规则。
(a)图21的步骤S1、S2以及S31-S32的步骤，与图6所示的步骤相同，所以省略重复说明。在步骤S33中，图15所示的规则判断部231判断次序规则是否为最小作业宽裕时间规则。当判断为最小作业宽裕时间规则时，进行至步骤S403，当判断为不是最小作业宽裕时间规则时进行至步骤S34。在步骤S33中，规则判断部231判断次序规则是否为描绘数据变更规则。当判断为描绘数据变更规则时，进行至步骤S403，当判断为不是描绘数据变更规则时进行至步骤S34。在步骤S34中，规则判断部231判断次序规则是否为描绘精度指定规则。当判断为描绘精度指定规则时，进行至步骤S404，当判断为不是描绘精度指定规则时进行至步骤S35。在步骤S35中，规则判断部231判断次序规则是否为描绘条件指定规则。当判断为描绘条件指定规则时，进行至步骤S405，当判断为不是描绘条件指定规则时由于是孔径指定规则，进行至步骤S406。
(b)步骤S401-S403的步骤，与图6所示的步骤相同，所以省略重复说明。在步骤S404中，图15所示的描绘数据变更用决定部235，通过变更图14所示的描绘数据存储装置5中所存储的描绘数据，在不进行CP孔径更换的状态下决定处理顺序。在步骤S405中，图16所示的描绘精度指定部237，根据如图14所示的管理用参数存储部65中存储的描绘工具92的描绘精度以及处理步骤存储部62中存储的处理步骤中所包含的对应批次的必要的描绘精度，在需要高描绘精度的批次处理之后，分配描绘精度可以为较低的批次的处理。在步骤S406中，当如图14所示的处理步骤存储部62中存储的处理步骤中所包含的描绘条件彼此相同的批次存在时，描绘条件指定部236则使描绘条件相同的批次连续地决定处理顺序。在步骤S407中，图16所示的孔径指定部238，在次序规则由规则判断部231判断为孔径指定规则时，根据如图14所示的处理步骤存储部62中存储的处理步骤中所包含的CP孔径的种类，以连续进行使用互相相同的CP孔径的批次的方式进行分配。
(c)在步骤S5中，如图14所示的描绘控制模块24，根据在步骤S401-步骤S407的任一步骤中所决定的处理顺序，向孔径管理工具91以及描绘工具92输出控制信号。孔径管理工具91以及描绘工具92根据从描绘控制模块24输出的控制信号，使用CP孔径来进行批次(处理)。
如上所述，根据第1变形例，与实施例同样地，可以自动地管理处理请求的批次的处理顺序，即使在多品种少量制造的情况下，也可以有效地运用EB描绘装置。此外，根据图16所示的描绘条件指定部236，通过连续地使用对图14所示的描绘工具92设置的描绘条件，可以减小由于描绘条件的变更导致的束调整时间，可缩短整体处理时间。而且，根据图16所示的描绘精度指定部237，由于在处理请求高描绘精度的批次的处理之后的不要求高描绘精度的批次C的处理不需要束调整，所以可以缩短束调整时间。此外，根据孔径指定部238，不需要在连续的批次间进行CP孔径更换，从而可以缩短整体处理时间。而且，根据图15所示的描绘数据变更用决定部235，不需要CP孔径更换和束调整所需时间，从而可以缩短整体处理时间。
(第二变形例)本发明的实施例的第2变形例的EB描绘装置，如图22所示，不同点在于如图1所示的管理用数据存储装置6以及处理顺序决定模块23分别变更为管理用数据存储装置6y以及处理顺序决定模块23y。管理用数据存储装置6y与图1所示的管理用数据存储装置6的不同点在于还具有遗传信息存储部64。遗传信息存储部64用于存储增殖率、突然变异率、交叉率以及代数等进行遗传算法处理所需要的遗传信息(遗传算法处理的详细内容在后面说明)。次序规则存储部63，作为次序规则，除了准备规则、固定规则以及动态规则以外，还存储遗传处理指定规则。
处理顺序决定模块23y，如图23所示，与图2所示的处理顺序决定模块23的不同点在于具有处理顺序决定部230y。处理顺序决定部230y与图2所示的处理顺序决定部230的不同点在于还具有遗传处理用决定部240。遗传处理用决定部240，在由规则判断部231判断的次序表的次序规则为遗传处理规则时，根据由处理时间计算模块22所计算出的处理时间以及存储在遗传信息存储部64中的遗传信息，决定处理顺序。遗传处理用决定部240，如图24所示，具有候补生成部241、候补评价部242、遗传处理部243和候补抽取部244。
候补生成部241，读入图22所示的请求存储部61中存储的批次的处理请求，生成多个处理顺序的候补。候补生成部241，在例如请求处理的批次有5个时，如图26(a)所示，分别设置编号K1、K2、K3、K4、K5。候补生成部241可以将图26(a)所示的处理顺序的候补的编号使用随机数而任意地一并替换成例如图26(b)所示的K5、K2、K1、K4、K3。
图24所示的候补评价部242，根据图22所示的处理时间计算模块22所预测的处理时间，对图24所示的候补生成部241所生成的多个处理顺序的候补，在CP孔径更换时间和束调整时间必要的情况下，按照批次顺序进行分配，从而决定处理顺序，分别算出整体的处理时间作为评价值。由于评价值越小的候补的处理时间越短，所以是评价高的候补。
遗传处理部243，根据由候补生成部241所生成的处理顺序的候补以及候补评价部242算出的评价值，进行用于生成评价变高的候补的遗传算法处理。遗传处理部243，如图25所示，具有评价顺序排列部246、增殖处理部247、突然变异处理部248以及交叉处理部249。
评价顺序排列部246，将由图24所示的候补生成部241所生成的处理顺序的候补，一并替换为通过候补评价部242算出的评价值从低到高的顺序即朝评价值高的顺序。评价顺序排列部246，在例如具有50个处理顺序的候补K1-K50时，如图27A所示，一并替换成候补K1(评价值75)、K2(评价值77)、......K39(评价值128)、K40(评价值129)、K41(评价值129)、...K50(评价值270)。
图25所示的增殖处理部247，根据图22所示的遗传信息存储部64所存储的增殖率，对由评价顺序排列部246所一并替换的处理顺序的候补中评价高的候补进行复制，并以所复制的量进行删除评价低的候补的处理(增殖处理)。例如，增殖处理部247在增殖率为20％的情况下，分别复制图27A所示的10个候补K1-K10。并且，增殖处理部247以所复制的量而删除10个候补K41-K50。结果，如图27B所示，评价高的候补K1-K10各生成2个。
图25所示的突然变异处理部24g，根据图22所示的遗传信息存储部64所存储的突然变异率，进行对由增殖处理部247进行了增殖处理的候补的任意的单元(位)进行变换的处理(突然变异处理)。突然变异处理部248，例如在突然变异率为1％的情况下，由于当候补数为50而各自的候补的单元数为60时有3000个单元，所以对30个单元进行突然变异处理。而且，进行突然变异处理的单元通过使用随机数而任意地决定。即，存在对30个个体的各个单元进行突然变异处理的情况，也存在对1个个体的30个单元进行突然变异处理的情况。
图25所示的交叉处理部249，根据图22所示的遗传信息存储部64所存储的交叉率，对由突然变异处理部248进行了突然变异处理的候补中2个候补的任意的单元进行相互调换处理(交叉处理)。交叉处理部249，在例如交叉率为10％的情况下，当候补数为50时就对5个候补的任意的单元进行调换。交叉处理部249，例如对如图28所示的候补K1的单元“11111”的后部的3单元“111”与候补K2的单元“12321”的后部的3单元“321”进行调换。结果，如图29A所示候补K1变为“11321”，而如图29B所示候补K2变为“12111”。此外，进行交叉处理的单元或调换顺序由随机数决定。在交叉处理中，对2个或2个以上的候补，由于对相同位置的单元进行调换，所以即使是在包括阶(order)顺序决定部的单元的情况下，也可以不考虑如突然变异处理的制约。
图24所示的候补抽取部244，从包括由突然变异处理部248进行了突然变异处理的单元的候补中，抽取评价最高的候补，作为处理顺序而决定。其它的构成，由于和图1所示的EB描绘装置相同，所以省略重复说明。
下面参照图30以及图31的流程图说明本发明的第2变形例的EB描绘方法。图22所示的次序规则存储部63，设置成存储有准备规则的时间指定规则、固定规则的优先级指定规则、动态规则的最小作业宽裕时间规则以及遗传处理规则。
(a)由于图30的步骤S1、步骤S2、步骤S31以及步骤S32的步骤相同，所以省略重复说明。在步骤S33中，在由图23所示的规则判断部231判断为不是优先级指定规则时，为遗传处理规则，所以进行到图31所示的步骤S411。
(b)在步骤S411中，图24所示的候补生成部241，读入图22所示的请求存储部61中存储的批次的处理请求，生成多个处理顺序的候补。在步骤S412中，图24所示的候补评价部242，对步骤S411所生成的处理顺序的候补，分别算出总描绘时间作为评价值。在步骤S413中，当处理顺序的候补不足预定数时，反复进行步骤S411和步骤S412的步骤。另一方面，当仅以预定数生成候补时，进行至步骤S414的步骤。
(c)在步骤S414中，图25所示的评价顺序排列部246，根据在S414所算出的评价值，将候补按评价值高的顺序一并替换。在步骤S415中，图25所示的增殖处理部247，根据增殖率，对评价高的候补进行复制，并以所复制的量删除评价低的候补。在步骤S416中，图25所示的突然变异处理部248，根据突然变异率，对候补的任意的单元(位)进行变换。在步骤S417中，图25所示的交叉处理部249，根据交叉率，对2个候补的任意的单元进行相互调换。
(d)在步骤S418中，图24所示的候补评价部242，对至步骤S417的步骤为止所处理的候补，与步骤S412的步骤同样地计算出评价值。在步骤S419中，当正好预定代的遗传算法处理尚未结束时，反复进行步骤S414-步骤S418的步骤。另一方面，当以预定代的遗传算法处理结束时，进行至步骤S420。
(e)在步骤S420中，图24所示的候补抽取部244，从步骤S418中算出评价值的候补中，采用评价最高的候补而决定处理顺序。在步骤S5中，图1所示的描绘控制模块24，根据在步骤S420中决定的处理顺序，向孔径管理工具91以及描绘工具92输出控制信号。孔径管理工具91以及描绘工具92，根据从描绘控制模块24输出的控制信号，使用CP孔径处理批次。
如上所述，根据第2变形例，与实施例同样地，可以自动管理将处理请求的批次实际投入装置的处理顺序以及投入装置的定时的次序设定。从而可以有效地运用与多品种少量制造相对应的EB描绘装置。
此外，通过图24所示的遗传处理部243进行遗传算法处理，只进行预定的代量的计算，所以即使增加阶数，也不会增加阶乘运算。因此可以以较短的时间决定接近最佳评价的候补。因此，对于候补的并列变换，不必要使用循环计算方法对全部的庞大数目的候补的组合求出评价来决定评价，所以可以以目前一般的计算机的运算速度实现。
(其它实施例)以上通过实施例说明了本发明，但不应理解为本发明局限于作为该公开的一部分的上述说明以及附图。本技术领域的人员可以从该公开得出各种可代替的实施形态、实例以及应用技术。例如，如图32所示，可以代替具有图1所示的处理顺序决定部230的处理顺序决定模块23，具有具备图32所示的处理顺序决定部230z的处理顺序决定模块23z。处理顺序决定部230z具有准备规则用决定部232、固定规则用决定部233、参数指定用决定部234、描绘数据变更用决定部235以及遗传处理用决定部240。准备规则用决定部232、固定规则用决定部233、参数指定用决定部234、描绘数据变更用决定部235以及遗传处理用决定部240，可以分别根据由规则判断部231判断的次序规则，决定处理顺序。
此外，遗传处理用决定部240，即使在规则判断部231判断为时间指定规则、优先级指定规则、参数指定规则以及描绘数据变更规则等时，也可以代替准备规则用决定部232、固定规则用决定部233、参数指定用决定部234、描绘数据变更用决定部235以及遗传处理用决定部240，来决定处理顺序。例如，图24所示的候补评价部，在时间指定规则的情况下，对由候补生成部241生成的候补，判断预定时间和各自的批次的处理是否重复，将不重复的候补作为对象。此外，候补评价部242，即使是在规则判断部231判断为优先级指定规则、参数指定规则以及描绘数据变更规则等的情况下，也对由候补生成部241生成的候补判断是否满足优先级、参数等的条件，将满足者作为对象。
此外，图33所示的EB描绘装置的处理时间计算模块22x与图1所示的EB描绘装置不同。处理时间计算模块22x不是读入存储在描绘数据存储装置5中的描绘数据中所包括的孔径信息，而是直接从孔径信息存储装置3中读取孔径信息，使用与各批次对应的CP孔径计算出分别处理多个批次所需要的处理时间。
此外，图34所示的EB描绘装置具有多个孔径管理工具91、91x、91y以及描绘工具92、92x、92y这一点与图1所示的EB描绘装置不同。在具备多个孔径管理工具91、91x、91y以及描绘工具92、92x、92y的情况下，处理顺序决定模块23对分别投入描绘工具92、92x、92y的多个批次分别进行判断，从而对各描绘工具92、92x、92y的每一个分别决定多个批次的处理顺序。
图1所示的次序管理装置2也可以如图35所示组装入工厂的主计算机1中。而且，图1所示的孔径信息存储装置3、数据变换工具4、描绘数据存储装置5、管理用数据存储装置6、输入装置7、输出装置8、设计数据存储装置10、主存储装置11等与次序管理装置2连接(省略示出)。次序管理装置2与多个EB描绘装置90、90x连接。EB描绘装置90、90x分别包括图1所示的孔径管理工具91以及描绘工具92。主计算机1管理工厂整体的EB描绘装置90、90x的次序表。主计算机1将应处理的批次信息传送给次序管理装置2。次序管理装置2将来自主计算机1的请求的批次信息加入到自身所管理的排队中，而开始次序。当获得最佳的次序表时，对EB描绘装置90、90x单独地发送应处理的批次的信息，指示批次处理。EB描绘装置90、90x，根据次序管理装置2的指示，实施批次处理，并在结束后将该信息通知次序管理装置2。根据图27，由于工厂的主计算机1安装有次序管理装置2，所以可以容易地获得次序管理装置2的与再投入批次的到达时间有关的下一工序的结束时间。
此外，图1所示的次序管理装置2，如图36所示，也可以连接在工厂的主计算机1和多个EB描绘装置90、90x之间。次序管理装置2管理多个EB描绘装置90、90x。次序管理装置2在只有各次序管理装置2自身所管理的EB描绘装置90、90x的信息这一点上，与图27所示的次序管理装置2不同。因此，从下一工序返回的时间需要从次序管理装置2向工厂的主计算机提出请求而获得。
此外，图1所示的次序管理装置2以及具有与次序管理装置2同样的构成的次序管理装置2x，如图37所示，也可以连接在工厂的主计算机1和EB描绘装置90、90x之间。多个次序管理装置2、2x管理各个EB描绘装置90、90x。多个次序管理装置2、2x分别只管理主管的描绘装置90、90x的次序这一点与图35以及图36所示的次序管理装置2不同。
此外，在上述实施例中，说明了使用特征投影(CP)描绘方式的EB描绘装置，但是也可以适用于其它的描绘方式。例如，在晶片紧上方设置等大的孔径掩模、在该孔径掩模上扫描低能量电子射束、从而在晶片上形成图案的低能量电子射束投影方式的装置，也可应用本发明。此外，使用芯片大小4-5倍的孔径掩模、使孔径掩模和晶片同步驱动、并在该孔径掩模上扫描高能量电子射束，而在晶片上缩小复制图案的高能量电子射束投影方式的装置，也可应用本发明。在该情况下，可以将多个功能块安装在孔径掩模上。可以将每个产品所需要的孔径掩模以及功能块的信息转换成上述实施例中所述的CP孔径和特征图案的信息。
如此，本发明显然也包括在此未记载的各种实施例等，本发明的技术范围仅由根据上述说明的适当的技术方案的范围中的具体发明内容所限定。
本技术领域的技术人员在获知本公开后可以在不脱离其范围的情况下进行各种变形。
权利要求
1.一种电子束描绘系统，其特征在于，包括根据决定的处理顺序使用多个孔径掩模对多个批次按顺序描绘的描绘工具；管理所述多个孔径掩模的孔径管理工具；取得所述多个批次的处理请求的请求取得模块；存储与所述多个批次分别有关的处理步骤的处理步骤存储部；处理时间计算模块，其根据所述处理步骤，分别计算使用分别与所述批次对应的所述孔径掩模来分别处理所述多个批次的处理时间；和根据所述处理时间决定所述多个批次的处理顺序的处理顺序决定模块。
2.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块包括判断所述处理顺序的次序规则的规则判断部；和与所述所判断的次序规则对应地，根据所述处理时间决定所述多个批次的处理顺序的处理顺序决定部。
3.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块按生产指示的顺序分配所述批次。
4.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块分配所述批次以使得不与所述描绘工具的束调整时间重复。
5.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块分配所述批次以使得所述孔径掩模的更换次数最少。
6.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块以使相互使用相同的所述孔径掩模的批次连续的方式进行分配。
7.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块以存储在所述处理步骤存储部中的优先级高的所述批次优先进行分配。
8.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块按到达所述描绘工具的顺序来分配所述批次。
9.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块以交付期最早的所述批次优先进行分配。
10.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块以所述处理时间最短的所述批次优先进行分配。
11.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块以所述处理时间最长的所述批次优先进行分配。
12.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块以至交付期的宽裕量最小的所述批次优先进行分配。
13.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块根据所述批次的相关参数决定优先次序。
14.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块以使描绘条件相同的所述批次连续的方式进行分配。
15.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块将可以为低描绘精度的所述批次分配在要求高描绘精度的所述批次之后。
16.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块变更描绘数据地分配所述批次。
17.根据权利要求1所述的电子束描绘系统，其特征在于，所述处理顺序决定模块进行生成所述多个处理顺序的候补；计算出所述多个处理顺序的各个评价值；和采用所述评价值最高的所述候补。
18.一种计算机执行的电子束描绘方法，其特征在于，包括取得多个批次的处理请求；根据与所述多个批次分别相关的处理步骤，分别计算使用分别与所述批次对应的孔径掩模来分别处理所述多个批次的处理时间；根据所述处理时间决定所述多个批次的处理顺序；和根据所述处理顺序，使用所述孔径掩模，按顺序处理所述多个批次。
19.一种用于执行电子束描绘系统的应用的程序，其特征在于，包括用于取得多个批次的处理请求的指令；用于根据存储在处理步骤存储部中的与所述多个批次分别相关的处理步骤，分别计算使用分别与所述批次对应的孔径掩模来分别处理所述多个批次的处理时间的指令；用于根据所述处理时间决定所述多个批次的处理顺序的指令；和用于根据所述处理顺序，使用所述孔径掩模，按顺序使描绘工具对所述多个批次进行处理的指令。
20.一种通过直接描绘制造半导体器件的方法，其特征在于，包括在与制造工序的各阶段对应的每一层上生成多个批次的各个的器件图案的布局数据；将所述多个批次的各个的所述布局数据变换为描绘数据；取得所述多个批次的处理请求；根据分别与所述多个批次相关的处理步骤，分别计算使用分别与所述各个批次对应的孔径掩模来分别处理所述多个批次的处理时间；根据所述处理时间决定所述多个批次的处理顺序；和通过按照该处理顺序，根据所述描绘数据使用对应的所述孔径掩模在所述多个批次的各个的半导体晶片上按顺序进行描绘，对所述多个批次的每一批次，与所述各阶段对应地按顺序在所述半导体晶片上处理所述器件图案的各层的图案。
全文摘要
本发明提供一种电子束描绘系统，它具备根据决定的处理顺序使用多个孔径掩模对多个批次按顺序描绘的描绘工具；管理所述多个孔径掩模的孔径管理工具；取得所述多个批次的处理请求的请求取得模块；存储分别与所述多个批次有关的处理步骤的处理步骤存储部；处理时间计算模块，其分别计算出根据所述处理步骤、使用分别与所述批次对应的所述孔径掩模来分别处理所述多个批次的处理时间；和根据所述处理时间决定所述多个批次的处理顺序的处理顺序决定模块。
文档编号H01J37/317GK1681085SQ200510063188
公开日2005年10月12日 申请日期2005年4月5日 优先权日2004年4月5日
发明者中杉哲郎 申请人:株式会社东芝