JP2001237175A - Proximity effect correction method, reticle, and method of manufacturing device - Google Patents

Proximity effect correction method, reticle, and method of manufacturing device

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JP2001237175A
JP2001237175A JP2000048715A JP2000048715A JP2001237175A JP 2001237175 A JP2001237175 A JP 2001237175A JP 2000048715 A JP2000048715 A JP 2000048715A JP 2000048715 A JP2000048715 A JP 2000048715A JP 2001237175 A JP2001237175 A JP 2001237175A
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JP
Japan
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pattern
exposure
reticle
proximity effect
sensitive substrate
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JP2000048715A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruaki Okino
輝昭 沖野
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a proximity effect correction method which is capable of realizing a pattern of high dimensional accuracy. SOLUTION: Design patterns to be formed on a sensitive substrate are set. A pattern smaller than four times as large as the amount of fading of a charged particle beam used in a primary exposure process is extracted from the design patterns, and a pattern shape correction for correcting a proximity effect is calculated. Primary exposure reticle pattern data are formed in reference to the calculation result of the pattern shape correction. A primary exposure reticle for actual use is formed on the basis of the above pattern data. In this case, by the use of a variable forming beam-type electron beam drawing device, a dose adjustment or a shape correction or the like is carried out. Using this reticle, the sensitive substrate is subjected to a primary light exposure process by the use of a self-projection or split transfer-type electron beam projection exposure system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
のリソグラフィーに用いられる荷電粒子線露光における
近接効果の補正方法に関する。また、そのような近接効
果補正方法により修正を施したレチクルに関する。さら
に、そのような近接効果補正方法を伴う荷電粒子線露光
方法を用いてリソグラフィー工程を行うデバイス製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting a proximity effect in charged particle beam exposure used in lithography of semiconductor integrated circuits and the like. Further, the present invention relates to a reticle modified by such a proximity effect correction method. Further, the present invention relates to a device manufacturing method for performing a lithography process using a charged particle beam exposure method involving such a proximity effect correction method.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在のところ、半導体集積回路のリソグ
ラフィーにおける各ウェハ(感応基板)への露光は、紫
外線を用いるいわゆるステッパーによるものが主流であ
る。荷電粒子線露光は、ステッパーにパターン原版とし
て装着されるレチクルの描画には用いられるが、ウェハ
の量産リソグラフィー工程にはまだ用いられていない。
しかし、最近では、より高集積・超微細のパターンを露
光するため、各ウェハの露光にも電子線転写露光を用い
るとの提案がなされている。
2. Description of the Related Art At present, exposure of each wafer (sensitive substrate) in lithography of a semiconductor integrated circuit is mainly performed by a so-called stepper using ultraviolet rays. Charged particle beam exposure is used for drawing a reticle mounted as a pattern master on a stepper, but has not been used for a mass production lithography process of a wafer.
However, recently, in order to expose a highly integrated and ultra-fine pattern, it has been proposed to use electron beam transfer exposure for each wafer.

【0003】しかしながら、電子線露光はスループット
が低いのが欠点とされており、その欠点を解消すべく様
々な技術開発がなされてきた。現在では、セルプロジェ
クション、キャラクタープロジェクションあるいはブロ
ック露光と呼ばれる図形部分一括露光方式が実用化され
ている。図形部分一括露光方式では、繰り返し性のある
回路小パターン(ウェハ上で5μm 角程度)を、同様の
小パターンが複数種類形成されたマスクを用いて、1個
の小パターンを一単位として繰り返し転写露光を行う。
しかし、この方式でも、繰り返し性のないパターン部分
については可変成形方式の描画を行う。そのため、ウェ
ハの量産リソグラフィー工程で望まれる程度のスループ
ットは得られない。
However, electron beam exposure has a drawback of low throughput, and various techniques have been developed to solve the drawback. At present, a figure portion batch exposure method called cell projection, character projection or block exposure has been put to practical use. In the figure partial batch exposure method, a repetitive circuit small pattern (about 5 μm square on a wafer) is repeatedly transferred using a mask in which a plurality of similar small patterns are formed, with one small pattern as one unit. Perform exposure.
However, even in this method, the variable shaping method is used for pattern portions having no repeatability. For this reason, it is impossible to obtain a desired throughput in the mass production lithography process of the wafer.

【0004】図形部分一括露光方式よりも飛躍的に高ス
ループットをねらう電子線転写露光方式として、一個の
半導体チップ全体の回路パターンを備えたレチクルを準
備し、そのレチクルのある範囲に電子線を照射し、その
照射範囲のパターンの像を投影レンズにより縮小転写す
る電子線縮小転写装置が提案されている。
As an electron beam transfer exposure system aiming at a much higher throughput than the graphic partial batch exposure system, a reticle having a circuit pattern of an entire semiconductor chip is prepared, and a certain area of the reticle is irradiated with an electron beam. In addition, an electron beam reduction transfer device that reduces and transfers an image of a pattern in the irradiation range by a projection lens has been proposed.

【0005】この種の装置では、マスクの全範囲に一括
して電子線を照射して一度にパターンを転写しようとす
ると、精度良くパターンを転写することができない。ま
た、原版となるマスクの製作が困難である。そこで、最
近精力的に検討されている方式は、1ダイ(ウェハ上の
チップ)又は複数ダイを一度に露光するのではなく、光
学系としては大きな光学フィールドを持つが、パターン
は小さな領域(サブフィールド)に分割して転写露光す
るという方式である(ここでは分割転写方式と呼ぶこと
とする)。この際この小領域毎に、被露光面上に結像さ
れる前記小領域の像の焦点やフィールドの歪み等の収差
等を補正しながら露光する。これにより、ダイ全体の一
括転写に比べて、光学的に広い領域にわたって解像度並
びに精度の良い露光を行うことができる。
In this type of apparatus, when the entire area of the mask is irradiated with an electron beam to transfer the pattern at once, the pattern cannot be transferred with high accuracy. In addition, it is difficult to manufacture a mask serving as an original. Therefore, a method which has been studied vigorously recently does not expose one die (chip on a wafer) or a plurality of dies at once, but has a large optical field as an optical system, but a pattern has a small area (sub-area). This is a method in which transfer exposure is performed by dividing into (field) (herein, referred to as a split transfer method). At this time, for each of the small areas, exposure is performed while correcting aberrations such as the focal point of the image of the small area formed on the surface to be exposed and the field distortion. This makes it possible to perform exposure with high resolution and accuracy over an optically wide area as compared with batch transfer of the entire die.

【0006】ところで、荷電粒子線をウェハ等の感応基
板に照射して露光する際には、基板からの反射電子ある
いはイオンによって、実際の露光量が近傍のパターン分
布に従い変化する近接効果が存在する。近接効果は、感
応基板面中に入射した荷電粒子が散乱しながら広がり、
所定位置に蓄積されるエネルギーを減少させたり、露光
部分に入射した荷電粒子が広く散乱されて周囲の非露光
部にエネルギーを与えることにより起こる。これを解決
するには、次のような方法がある。 感応基板上におけるエネルギーかぶり(バックグラ
ウンドドーズ)が一様になるように二次露光を施すGHOS
T露光 感応基板におけるエネルギー蓄積量が望ましくなる
ように、一次露光時の照射量を変化、調整するドーズ補
正 マスク又はレチクルにおいて与えるパターン形状を
変化させるShape補正
When a sensitive substrate such as a wafer is irradiated with a charged particle beam for exposure, there is a proximity effect in which the actual exposure amount changes according to a nearby pattern distribution due to reflected electrons or ions from the substrate. . The proximity effect spreads the charged particles incident on the sensitive substrate surface while scattering,
This occurs when the energy stored in a predetermined position is reduced or charged particles incident on an exposed portion are widely scattered to give energy to a surrounding non-exposed portion. To solve this, there are the following methods. GHOS that performs secondary exposure so that the energy fog (background dose) on the sensitive substrate is uniform
T-exposure Dose correction for changing and adjusting the irradiation dose during primary exposure so that the amount of energy stored on the sensitive substrate is desirable Shape correction for changing the pattern shape given on a mask or reticle

【0007】一方、荷電粒子転写光学系にはボケが存在
する。ボケは、通常の光同様に存在する球面収差などの
幾何収差や、荷電粒子がビーム内でクローン相互作用に
より反発し合うこと等によって生じる。幾何収差に起因
するボケは、一般に光軸からビームまでの距離が大きく
なるほど大きくなる。レチクルの一部を一括して投影露
光する分割投影転写方式の露光装置においては、1回の
転写露光単位であるサブフィールド(一括露光領域)の
中心が光軸から離れるほどボケが大きくなる。また、サ
ブフィールド内においても、その中心よりも端の方がボ
ケが大きくなる傾向が一般にある。また、クローン相互
作用に起因するボケは、パターン面積が増大して電流量
が大きくなるに従って、大きくなる傾向がある。このよ
うな現象により意図せぬ線幅の増減が発生し問題とな
る。
On the other hand, the charged particle transfer optical system has blur. Blurring is caused by geometrical aberrations such as spherical aberration existing as in the case of ordinary light, and repulsion of charged particles in a beam due to Clone interaction. In general, blur caused by geometric aberration increases as the distance from the optical axis to the beam increases. In an exposure apparatus of a divisional projection transfer system for projecting and exposing a part of a reticle at a time, the blur increases as the center of a subfield (collective exposure area), which is a unit of one transfer exposure, is farther from the optical axis. In addition, even within a subfield, there is a general tendency that blur is greater at the end than at the center. Also, the blur due to the clone interaction tends to increase as the pattern area increases and the current amount increases. Such a phenomenon causes an unintended increase or decrease in line width, which is a problem.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題に鑑みてなされたものであって、高いパターン寸法
精度を達成することができる近接効果補正方法等を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to provide a proximity effect correction method and the like which can achieve high pattern dimensional accuracy. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の第1の近接効果補正方法は、 レジスト層
の塗布された基板(感応基板)上に荷電粒子ビームを選
択的に照射してパターンを形成する際に、荷電粒子が感
応基板中でバックスキャッターして生じる近接効果を補
正する方法であって; 感応基板上に形成すべきパター
ン(設計パターン)を設定し、 該設計パターンに対応
する露光パターンデータ(図形位置と図形巾と照射ドー
ズのデータ)を、近接効果補正のためのパターン形状補
正を加えた上で設定し、 該露光パターンデータに基づ
いて上記感応基板に一次露光を施し、 該一次露光時の
荷電粒子のバックスキャッターによるドーズの分布を均
一化するためのGHOST 補正用パターンデータを設定し、
該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記一次
露光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴とす
る。
In order to solve the above problems, a first proximity effect correction method of the present invention is to selectively irradiate a charged particle beam onto a substrate (sensitive substrate) coated with a resist layer. And correcting a proximity effect generated by backscattering of charged particles in the sensitive substrate when forming a pattern by performing; setting a pattern (design pattern) to be formed on the sensitive substrate; Exposure pattern data (data of a figure position, a figure width, and an irradiation dose) corresponding to the pattern is set after pattern shape correction for proximity effect correction is performed, and based on the exposure pattern data, a primary image is formed on the sensitive substrate. Performing exposure, and setting pattern data for GHOST correction for uniforming the dose distribution due to backscatter of charged particles during the primary exposure,
Based on the GHOST correction pattern data, a secondary exposure is performed on the sensitive substrate that has been subjected to the primary exposure.

【0010】本発明の第2の近接効果補正方法は、 レ
ジスト層の塗布された基板(感応基板)上に荷電粒子ビ
ームを選択的に照射してパターンを形成する際に、荷電
粒子が感応基板中でバックスキャッターして生じる近接
効果を補正する方法であって; 感応基板上に形成すべ
きパターン(設計パターン)を設定し、 該設計パター
ンに対応する露光パターンデータ(図形位置と図形巾と
照射ドーズのデータ)を、近接効果補正のためのドーズ
補正を加えた上で設定し、 該露光パターンデータに基
づいて上記感応基板に一次露光を施し、 該一次露光時
の荷電粒子のバックスキャッターによるドーズの分布を
均一化するためのGHOST 補正用パターンデータを設定
し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記
一次露光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴
とする。
In a second proximity effect correction method according to the present invention, when a pattern is formed by selectively irradiating a charged particle beam onto a substrate (sensitive substrate) coated with a resist layer, the charged particles A pattern to be formed on a sensitive substrate (design pattern), and exposing pattern data (figure position, figure width and pattern width) corresponding to the design pattern. (Irradiation dose data) is set after adding a dose correction for proximity effect correction, and a primary exposure is performed on the sensitive substrate based on the exposure pattern data, and a backscatter of charged particles at the time of the primary exposure is performed. GHOST correction pattern data for uniformizing the dose distribution due to the GHOST correction pattern, based on the GHOST correction pattern data, And characterized by applying light.

【0011】本発明の第3の近接効果補正方法は、 レ
ジスト層の塗布された基板(感応基板)上に転写すべき
パターンをレチクル上に形成し、このレチクルを用いて
パターン化した荷電粒子ビームを該感応基板上に照射し
てパターンを転写する際に、荷電粒子が感応基板中でバ
ックスキャッターして生じる近接効果を補正するため、
上記レチクルを荷電粒子ビーム露光により作製する時点
で露光パターンデータ(図形位置と図形巾と照射ドーズ
のデータ)を補正してレチクル上のパターンの各部を予
め調整しておく近接効果補正方法であって; 感応基板
上に形成すべきパターン(設計パターン)を設定し、
該設計パターンに対応してレチクル上に形成するパター
ンの露光パターンデータを、レチクル描画露光時及び感
応基板への転写露光時の双方の近接効果補正のためのパ
ターン形状補正を加えた上で設定し、 該露光パターン
データに基づいてレチクルを露光して作製し、 得られ
たレチクルを用いて上記感応基板に一次露光を施し、
該一次露光時の荷電粒子のバックスキャッターによるド
ーズの分布を均一化するためのGHOST 補正用パターンデ
ータを設定し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づ
いて、上記一次露光を施した感応基板に二次露光を施す
ことを特徴とする。
According to a third proximity effect correction method of the present invention, a pattern to be transferred onto a substrate (sensitive substrate) coated with a resist layer is formed on a reticle, and the charged particle beam patterned using the reticle is formed. When irradiating a pattern on the sensitive substrate to transfer the pattern, to correct the proximity effect caused by backscattering of charged particles in the sensitive substrate,
A proximity effect correction method for correcting exposure pattern data (data of a figure position, a figure width, and an irradiation dose) at the time when the reticle is manufactured by charged particle beam exposure, and preliminarily adjusting each part of the pattern on the reticle. Setting a pattern (design pattern) to be formed on the sensitive substrate,
Exposure pattern data of a pattern to be formed on a reticle corresponding to the design pattern is set after adding a pattern shape correction for proximity effect correction at both a reticle drawing exposure and a transfer exposure to a sensitive substrate. Producing a reticle by exposing based on the exposure pattern data, performing primary exposure on the sensitive substrate using the obtained reticle,
GHOST correction pattern data for uniformizing the dose distribution of the charged particles by the backscatter at the time of the primary exposure is set, and based on the GHOST correction pattern data, The next exposure is performed.

【0012】上記近接効果補正方法においては、 上記
一次露光用のレチクルを描画露光する際にドーズ調整に
よりレチクルパターン形状を調整することができる。
In the proximity effect correction method, the shape of the reticle pattern can be adjusted by dose adjustment when drawing and exposing the reticle for primary exposure.

【0013】上記近接効果補正方法においては、 上記
一次露光用のレチクルを描画露光する際にレチクル露光
用パターンデータの形状を調整することができる。
In the proximity effect correction method, the shape of the reticle exposure pattern data can be adjusted when the reticle for primary exposure is subjected to drawing exposure.

【0014】本発明の近接効果補正方法においては、
上記感応基板に照射される荷電粒子ビームのボケ量の4
倍以下の寸法のパターンのみ形状補正することができ
る。
In the proximity effect correction method of the present invention,
The blur amount of the charged particle beam applied to the sensitive substrate is 4
Shape correction can be performed only on a pattern having a size of twice or less.

【0015】本発明の近接効果補正方法においては、
上記感応基板に照射される荷電粒子ビームのボケ量の4
倍以下の寸法のパターンのみドーズ補正することができ
る。
In the proximity effect correction method of the present invention,
The blur amount of the charged particle beam applied to the sensitive substrate is 4
Dose correction can be performed only on a pattern having a size of twice or less.

【0016】本発明のレチクルは、 上記方法により近
接効果補正を加えたことを特徴とする。
A reticle according to the present invention is characterized in that the proximity effect correction is performed by the above method.

【0017】本発明のデバイス製造方法は、 荷電粒子
線を用いるリソグラフィー工程において、上記方法によ
り近接効果補正を行うことを特徴とする。
A device manufacturing method according to the present invention is characterized in that, in a lithography step using a charged particle beam, proximity effect correction is performed by the above method.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下では、レチクル転写露光方式
の場合で説明を進めるが、本発明の大部分の基本的手法
はレチクルを用いずに直接露光する方式にも適用され
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following, description will be made in the case of a reticle transfer exposure system, but most of the basic methods of the present invention can be applied to a system in which direct exposure is performed without using a reticle.

【0019】まず、図面を参照しつつ本発明の背景技術
の一つである分割転写方式の電子線投影露光技術の概要
を説明する。図7は、分割転写方式の電子線投影露光装
置の光学系全体における結像関係及び制御系の概要を示
す図である。
First, an outline of a division transfer type electron beam projection exposure technique, which is one of the background arts of the present invention, will be described with reference to the drawings. FIG. 7 is a diagram showing an outline of an imaging relationship and a control system in the entire optical system of the electron beam projection exposure apparatus of the division transfer system.

【0020】光学系の最上流に配置されている電子銃10
1は、下方に向けて電子線を放射する。電子銃101の下方
には2段のコンデンサレンズ102、103が備えられてお
り、電子線は、これらのコンデンサレンズ102、103によ
って収束されブランキング開口107にクロスオーバーC.
O.像を結像する。
An electron gun 10 arranged at the uppermost stream of the optical system
1 emits an electron beam downward. Below the electron gun 101, two stages of condenser lenses 102 and 103 are provided, and the electron beam is converged by these condenser lenses 102 and 103 and crossed over a blanking aperture 107.
O. Image formation.

【0021】二段目のコンデンサレンズ103の下には、
矩形開口104が備えられている。この矩形開口(照明ビ
ーム成形開口)104は、レチクル(マスク)110の一つの
サブフィールド(露光の1単位となるパターン小領域、
一次露光領域)を照明する照明ビームのみを通過させ
る。具体的には、開口104は、照明ビームをレチクルサ
イズ換算で例えば0.5〜5mm角の正方形に成形する。こ
の開口104の像は、レンズ109によってレチクル110に結
像される。
Below the condenser lens 103 in the second stage,
A rectangular opening 104 is provided. This rectangular aperture (illumination beam shaping aperture) 104 is used to form one subfield (a pattern small area which is one unit of exposure,
Only the illumination beam that illuminates the primary exposure area) is passed. Specifically, the opening 104 shapes the illumination beam into, for example, a square of 0.5 to 5 mm square in reticle size conversion. The image of the opening 104 is formed on the reticle 110 by the lens 109.

【0022】ビーム成形開口104の下方には、ブランキ
ング偏向器105が配置されている。同偏向器105は、照明
ビームを偏向させてブランキング開口107の非開口部に
当て、ビームがレチクル110に当たらないようにする。
ブランキング開口107の下には、照明ビーム偏向器108が
配置されている。この偏向器108は、主に照明ビームを
図7の左右方向(X方向)に順次走査して、照明光学系
の視野内にあるレチクル110の各サブフィールドの照明
を行う。偏向器108の下方には、照明レンズ109が配置さ
れている。照明レンズ109は、レチクル110上にビーム成
形開口104を結像させる。
Below the beam forming aperture 104, a blanking deflector 105 is arranged. The deflector 105 deflects the illumination beam to hit the non-opening portion of the blanking opening 107 so that the beam does not hit the reticle 110.
Below the blanking opening 107, an illumination beam deflector 108 is arranged. The deflector 108 mainly scans the illumination beam sequentially in the horizontal direction (X direction) in FIG. 7 to illuminate each subfield of the reticle 110 within the field of view of the illumination optical system. An illumination lens 109 is arranged below the deflector 108. The illumination lens 109 forms an image of the beam shaping aperture 104 on the reticle 110.

【0023】レチクル110は、図7では光軸上の1サブ
フィールドのみが示されているが、実際には光軸垂直面
内(X−Y面)に広がっており多数のサブフィールドを
有する。レチクル110上には、全体として一個の半導体
デバイスチップをなすパターン(チップパターン)が形
成されている。
Although only one subfield on the optical axis is shown in FIG. 7, reticle 110 actually extends in a plane perpendicular to the optical axis (XY plane) and has many subfields. On the reticle 110, a pattern (chip pattern) forming one semiconductor device chip as a whole is formed.

【0024】レチクル110は移動可能なレチクルステー
ジ111上に載置されており、レチクル110を光軸垂直方向
(YX方向)に動かすことにより、照明光学系の視野よ
りも広い範囲に広がるレチクル上の各サブフィールドを
照明することができる。レチクルステージ111には、レ
ーザ干渉計を用いた位置検出器112が付設されており、
レチクルステージ111の位置をリアルタイムで正確に把
握することができる。
The reticle 110 is mounted on a movable reticle stage 111. By moving the reticle 110 in a direction perpendicular to the optical axis (YX direction), the reticle 110 spreads over a wider area than the field of view of the illumination optical system. Each subfield can be illuminated. The reticle stage 111 is provided with a position detector 112 using a laser interferometer,
The position of reticle stage 111 can be accurately grasped in real time.

【0025】レチクル110の下方には投影レンズ115及び
119並びに偏向器116が設けられている。レチクル110の
あるサブフィールドを通過した電子線は、投影レンズ11
5、119、偏向器116によってウェハ123上の所定の位置に
結像される。ウェハ123上には適当なレジストが塗布さ
れており、レジストに電子線のドーズが与えられ、レチ
クル上のパターンが縮小されてウェハ123上に転写され
る。
Below the reticle 110, a projection lens 115 and
119 and a deflector 116 are provided. The electron beam passing through a certain subfield of the reticle 110 is
5, 119 and the deflector 116 form an image at a predetermined position on the wafer 123. An appropriate resist is applied on the wafer 123, the resist is given an electron beam dose, and the pattern on the reticle is reduced and transferred onto the wafer 123.

【0026】なお、レチクル110とウェハ123の間を縮小
率比で内分する点にクロスオーバー像C.O.が形成され、
同クロスオーバー像位置にはコントラスト開口118が設
けられている。同開口118は、レチクル110の非パターン
部で散乱された電子線がウェハ123に到達しないよう遮
断する。
A crossover image CO is formed at a point that internally divides the area between the reticle 110 and the wafer 123 at a reduction ratio.
A contrast aperture 118 is provided at the crossover image position. The opening 118 blocks the electron beam scattered by the non-pattern portion of the reticle 110 from reaching the wafer 123.

【0027】ウェハ123の直上には反射電子検出器122が
配置されている。この反射電子検出器122は、ウェハ123
の被露光面やステージ上のマークで反射される電子の量
を検出する。例えばレチクル110上のマークパターンを
通過したビームでウェハ123上のマークを走査し、その
際のマークからの反射電子を検出することにより、レチ
クル110とウェハ123の相対的位置関係を知ることができ
る。
A backscattered electron detector 122 is disposed directly above the wafer 123. This backscattered electron detector 122 is
The amount of electrons reflected by the surface to be exposed and the mark on the stage is detected. For example, by scanning a mark on the wafer 123 with a beam that has passed through a mark pattern on the reticle 110 and detecting reflected electrons from the mark at that time, the relative positional relationship between the reticle 110 and the wafer 123 can be known. .

【0028】ウェハ123は、静電チャック(図示され
ず)を介して、XY方向に移動可能なウェハステージ12
4上に載置されている。上記レチクルステージ111とウェ
ハステージ124とを、互いに逆の方向に同期走査するこ
とにより、チップパターン内で多数配列されたサブフィ
ールドを、光学系の視野を越えて順次露光することがで
きる。なお、ウェハステージ124にも、上述のレチクル
ステージ111と同様の位置検出器125が装備されている。
The wafer 123 can be moved in the X and Y directions via an electrostatic chuck (not shown).
4 is placed on. By synchronously scanning the reticle stage 111 and the wafer stage 124 in directions opposite to each other, a large number of subfields arranged in the chip pattern can be sequentially exposed beyond the field of view of the optical system. Note that the wafer stage 124 is also provided with a position detector 125 similar to the above-described reticle stage 111.

【0029】上記各レンズ102、103、109、115、119及び各
偏向器105、108、116は、各々のコイル電源制御部102a、10
3a、109a、115a、119a及び105a、108a、116aを介してコント
ローラ131によりコントロールされる。また、レチクル
ステージ111及びウェハステージ124も、ステージ制御部
111a、124aを介して、制御部131によりコントロールさ
れる。ステージ位置検出器112、125は、アンプやA/D変
換器等を含むインターフェース112a、125aを介してコン
トローラ131に信号を送る。また、反射電子検出器122も
同様のインターフェース122aを介してコントローラ131
に信号を送る。
Each of the lenses 102, 103, 109, 115, 119 and each of the deflectors 105, 108, 116 are provided with a coil power controller 102a, 10a.
It is controlled by the controller 131 via 3a, 109a, 115a, 119a and 105a, 108a, 116a. Also, the reticle stage 111 and the wafer stage 124 are
It is controlled by the control unit 131 via 111a and 124a. The stage position detectors 112 and 125 send signals to the controller 131 via interfaces 112a and 125a including an amplifier and an A / D converter. Also, the backscattered electron detector 122 is connected to the controller 131 via the same interface 122a.
Send a signal to

【0030】コントローラ131は、ステージ位置の制御
誤差を把握し、その誤差を像位置調整偏向器116で補正
する。これにより、レチクル110上のサブフィールドの
縮小像がウェハ123上の目標位置に正確に転写される。
そして、ウェハ123上で各サブフィールド像が繋ぎ合わ
されて、レチクル上のチップパターン全体がウェハ上に
転写される。
The controller 131 grasps the control error of the stage position, and corrects the error by the image position adjusting deflector 116. Thus, the reduced image of the subfield on reticle 110 is accurately transferred to the target position on wafer 123.
Then, the subfield images are joined on the wafer 123, and the entire chip pattern on the reticle is transferred onto the wafer.

【0031】次に、本発明の1実施例に係る近接効果補
正方法について説明する。図1は、本発明の1実施例に
係る近接効果補正方法に従ってレチクルを作製し、その
レチクルを用いてウェハに一次露光を行い、その後にGH
OST補正露光を行う工程のフローチャートである。まず
初めに、感応基板上に形成すべき設計パターンを設定す
る(S1)。次に、この設計パターンの内、一次露光を行
う際の荷電粒子ビームのボケ量の4倍より小さいパター
ンを抽出し(S2)、そのような小さいパターン(S3)に
ついては近接効果補正のためのパターン形状補正を計算
する(S4)。一方、設計パターンの内、ボケ量の4倍以
上の大きさのパターン(その他のパターン(S11))に
ついては、形状補正は行わない。次に、上記パターン形
状補正の計算結果を参考にして一次露光用レチクルパタ
ーンデータを作製する(S5)。そのレチクルパターンデ
ータをもとに実際に使用する一次露光用のレチクルを作
製する(S6)。この際、可変成形ビーム式の電子線描画
装置を用い、ドーズ調整又は形状補正等を施す。そし
て、このレチクルを用いて、セルプロジェクション又は
分割転写方式の電子線投影露光装置を用いて感応基板に
一次露光を行う(S7)。
Next, a proximity effect correction method according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows that a reticle is manufactured according to the proximity effect correction method according to one embodiment of the present invention, and the wafer is subjected to primary exposure using the reticle, and then GH is used.
9 is a flowchart of a process for performing OST correction exposure. First, a design pattern to be formed on the sensitive substrate is set (S1). Next, a pattern smaller than four times the blur amount of the charged particle beam at the time of performing the primary exposure is extracted from the design patterns (S2), and such a small pattern (S3) is used for correcting the proximity effect. The pattern shape correction is calculated (S4). On the other hand, among the design patterns, the shape correction is not performed on the pattern having a size four times or more the blur amount (the other pattern (S11)). Next, reticle pattern data for primary exposure is prepared with reference to the calculation result of the pattern shape correction (S5). Based on the reticle pattern data, a reticle for primary exposure actually used is manufactured (S6). At this time, dose adjustment or shape correction is performed using a variable shaped beam type electron beam writing apparatus. Then, using this reticle, primary exposure is performed on the sensitive substrate using an electron beam projection exposure apparatus of the cell projection or division transfer type (S7).

【0032】一方、荷電粒子のバックスキャッターによ
るドーズの分布を均一化するためのGHOST補正について
は、そのためのパターンデータを作製する(S12)。そ
して、このパターンデータをもとに実際に二次露光用の
レチクルを作製する(S13)。そして、このレチクルを
用いて上記一次露光を施した感応基板に二次露光を施す
(S14)。
On the other hand, for GHOST correction for making the dose distribution of charged particles due to backscatter uniform, pattern data for that is prepared (S12). Then, a reticle for secondary exposure is actually produced based on the pattern data (S13). Then, using the reticle, the sensitive substrate that has been subjected to the primary exposure is subjected to secondary exposure (S14).

【0033】次に、本発明の他の実施例に係る近接効果
補正方法について説明する。図2は、本発明の他の実施
例に係る近接効果補正方法の工程を示すフローチャート
である。この例は、ウェハ一次露光を可変成形ビーム方
式の描画で行う例である。まず初めに、感応基板上に形
成すべき設計パターンを設定する(S21)。次に、この
設計パターンの内、一次露光を行う際の荷電粒子ビーム
のボケ量の4倍より小さいパターンを抽出し(S22)、
そのような小さいパターン(S23)については近接効果
補正のためのドーズ補正を計算する(S24)。一方、設
計パターンの内、ボケ量の4倍以上の大きさのパターン
(その他のパターン(S31))については、ドーズ補正
は行わない。次に、上記パターンドーズ補正の計算結果
を参考にして、可変成形ビーム式の電子線描画装置を用
い、ドーズ補正を施して感応基板に一次露光を行う(S2
5)。
Next, a description will be given of a proximity effect correction method according to another embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart illustrating steps of a proximity effect correction method according to another embodiment of the present invention. This example is an example in which primary exposure of a wafer is performed by writing using a variable shaped beam method. First, a design pattern to be formed on the sensitive substrate is set (S21). Next, a pattern smaller than four times the blur amount of the charged particle beam at the time of performing the primary exposure is extracted from the design patterns (S22).
For such a small pattern (S23), a dose correction for proximity effect correction is calculated (S24). On the other hand, the dose correction is not performed on the pattern (the other pattern (S31)) having a size four times or more the blur amount among the design patterns. Next, with reference to the calculation result of the pattern dose correction, the sensitive substrate is subjected to primary exposure by performing dose correction using a variable shaped beam type electron beam lithography apparatus (S2).
Five).

【0034】一方、荷電粒子のバックスキャッターによ
るドーズの分布を均一化するためのGHOST補正について
は、そのためのパターンデータを作製する(S32)。そ
して、このパターンデータをもとに実際に二次露光用の
レチクルを作製する(S33)。そして、このレチクルを
用いて上記一次露光を施した感応基板に二次露光を施す
(S34)。
On the other hand, for GHOST correction for making the dose distribution of charged particles due to backscatter uniform, pattern data for that purpose is prepared (S32). Then, a reticle for secondary exposure is actually manufactured based on the pattern data (S33). Then, the reticle is subjected to secondary exposure on the sensitive substrate subjected to the primary exposure (S34).

【0035】図3(A)は、本発明の1実施例に係る近接
効果補正方法においてウェハ(感応基板)上に実現する
所定のパターン(設計パターン)を示す平面図である。
図中には、左から右に向かって、細い線パターン(ライ
ン)1、細いスペース2、幅の広い線パターン(パッ
ド)3、幅の広いスペース4、細い線パターン(ライ
ン)5が示されている。ライン1、ライン5及びスペー
ス2の幅は100nmである。パッド3の幅は50μmである。
スペース4の幅は70μmである。なお、図の縮尺は分か
り易くするために調整してある。
FIG. 3A is a plan view showing a predetermined pattern (design pattern) realized on a wafer (sensitive substrate) in the proximity effect correction method according to one embodiment of the present invention.
In the figure, from left to right, a thin line pattern (line) 1, a narrow space 2, a wide line pattern (pad) 3, a wide space 4, and a thin line pattern (line) 5 are shown. ing. The width of line 1, line 5 and space 2 is 100 nm. The width of the pad 3 is 50 μm.
The width of the space 4 is 70 μm. In addition, the scale of the figure is adjusted for easy understanding.

【0036】このようなパターンを含んだ250μm角のサ
ブフィールドを分割投影方式の荷電粒子線光学系で転写
する。光学系の倍率としては一般的に1/4や1/5が用いら
れることが多いが、ここでは簡単のため1対1の100kV
電子線転写光学系を前提に考える。
A subfield of 250 μm square including such a pattern is transferred by a divided projection type charged particle beam optical system. In general, 1/4 or 1/5 is often used as the magnification of the optical system, but here, for simplicity, one-to-one 100 kV
Consider an electron beam transfer optical system.

【0037】図3(B)は、レチクルを通過した直後のエ
ネルギープロファイルを示す図である。縦軸(Y軸)は
エネルギー、横軸(X軸)は横方向の位置である。この
図では、光学系のボケが付加されていないため、位置の
変化に対してエネルギープロファイルが非常に切り立っ
ている。レチクル通過直後のエネルギープロファイルDW
(x)は、xの関数であり、次の式で表される。 DW(x)=1.0(0.0≦x≦0.1、0.2≦x≦50.2、120.2≦x
≦120.3) DW(x)=0.0(x<0.0、0.1<x<0.2、50.2<x<120.2、120.
3<x)
FIG. 3B shows an energy profile immediately after passing through the reticle. The vertical axis (Y axis) is energy, and the horizontal axis (X axis) is horizontal position. In this figure, since the blur of the optical system is not added, the energy profile is very sharp against a change in position. Energy profile DW immediately after passing through the reticle
(x) is a function of x and is represented by the following equation. DW (x) = 1.0 (0.0 ≦ x ≦ 0.1, 0.2 ≦ x ≦ 50.2, 120.2 ≦ x
≦ 120.3) DW (x) = 0.0 (x <0.0, 0.1 <x <0.2, 50.2 <x <120.2, 120.
3 <x)

【0038】ここで、感応基板面に入射する直前では、
エネルギープロファイルは光学系のボケにより鈍るの
で、このボケたエネルギープロファイルDR(x)を次の式
により計算した。
Here, immediately before the light enters the sensitive substrate surface,
Since the energy profile becomes dull due to the blur of the optical system, the blurred energy profile DR (x) was calculated by the following equation.

【数1】 但し、βはその光学系のボケをガウス分布であらわす場
合に適切に定められる標準偏差である。
(Equation 1) Here, β is a standard deviation appropriately determined when the blur of the optical system is represented by a Gaussian distribution.

【0039】前述したように光学系のボケ(blur)は偏
向量、サブフィールドサイズ、パターンの開口率等によ
り定まるが、ここでは簡単のためサブフィールド内のサ
ブフィールド中心からの距離rによって決まると仮定
し、次の式で表した。 blur(nm)=70nm+0.25×r(μm) この式によると、サブフィールド中心でのボケの大きさ
は70nmで、サブフィールド上の点(x=120μm、y=0μ
m)でのボケの大きさは100nmとなる。
As described above, the blur of the optical system is determined by the amount of deflection, the subfield size, the aperture ratio of the pattern, and the like. Here, for simplicity, it is determined by the distance r from the center of the subfield in the subfield. Assuming this is expressed by the following equation. blur (nm) = 70nm + 0.25 × r (μm) According to this equation, the size of the blur at the center of the subfield is 70 nm, and a point on the subfield (x = 120 μm, y = 0μ
The size of the blur in m) is 100 nm.

【0040】図4は、感応基板面に入射する直前のエネ
ルギープロファイルDR(x)を示す図である。縦軸のエネ
ルギーは、近接効果及びボケを考慮した場合における、
感応基板面において蓄積されうる最大値で規格化した
(最大値を1とした)。この最大値は、基板内の散乱範
囲や光学系のボケより十分大きいパターンを焼いた場合
のパターン中心における蓄積エネルギー量の値に等し
い。図4(A)、(B)、(C)はそれぞれ、x=-0.1〜0.3μm、x
=50.0〜50.4μm、x=120.0〜120.4μmの範囲についての
エネルギープロファイルDR(x)を示した図である。(A)よ
りも(B)、(B)よりも(C)の方がサブフィールドの端にあ
り、ボケが多いため、エネルギープロファイルの傾斜が
緩やかになっている。
FIG. 4 is a diagram showing the energy profile DR (x) immediately before the light enters the sensitive substrate surface. The energy on the vertical axis is when the proximity effect and blur are considered.
The maximum value that can be accumulated on the sensitive substrate surface was standardized (the maximum value was set to 1). This maximum value is equal to the value of the amount of stored energy at the pattern center when a pattern sufficiently large than the scattering range in the substrate or the blur of the optical system is printed. 4 (A), (B) and (C) respectively show x = −0.1 to 0.3 μm, x
FIG. 4 is a diagram showing an energy profile DR (x) in a range of = 50.0 to 50.4 μm and x = 120.0 to 120.4 μm. (B) and (C) are closer to the edge of the subfield than (A) and are more blurred than (A), so that the slope of the energy profile is gentler.

【0041】入射した荷電粒子は感応基板中で散乱し、
近接効果を引き起こす。散乱後に感応基板に蓄積される
エネルギー量E(x)は、例えば次のような式で表される。 E(x)=Eb(x)+Ef(x)
The incident charged particles are scattered in the sensitive substrate,
Causes proximity effect. The energy amount E (x) stored in the sensitive substrate after scattering is represented by, for example, the following equation. E (x) = Eb (x) + Ef (x)

【数2】 (Equation 2)

【数3】 ここでηは後方散乱係数、σbは後方散乱径、σfは前方
散乱径である。荷電粒子として電子を用い、加速電圧を
100keVとしたときのそれぞれの典型的な値として、η=
0.4、σb=31.2μm、σf=7nmを計算に使用する。
(Equation 3) Here, η is the backscattering coefficient, σb is the backscattering diameter, and σf is the forward scattering diameter. Using electrons as charged particles, the acceleration voltage
As a typical value at 100 keV, η =
0.4, σb = 31.2 μm, σf = 7 nm are used for calculation.

【0042】図5は、近接効果の考慮された場合におい
て最終的に感応基板に蓄積されるエネルギー量E(x)を示
す図である。図4の場合と同様に、図5(A)、(B)、(C)は
それぞれ、x=-0.1〜0.3μm、x=50.0〜50.4μm、x=12
0.0〜120.4μmの範囲についてのエネルギープロファイ
ルE(x)を示した図である。プロセスの製造誤差がない理
想的な場合には、このエネルギープロファイルの適切に
定められた閾値を越す部分ではパターンが形成され、越
さない部分では形成されないと考えることができる。図
5中の40、41、42のラインは、それぞれの領域で形成され
るパターン各部のエッジ位置が所定位置と一致するよう
に引かれた閾値である。閾値40と41の値はほぼ同じであ
るが、閾値42は他の2つと大きく異なるため、40、41近
辺に閾値をとった場合には、図2に示した線パターン5
は所定の線幅より細くなる。逆に、42で示される閾値を
とると図3に示した線パターン1が太くなり、スペース
2は狭くなり、パッド3の幅が太くなる。また、線幅が
変わるとともに、当然、パターン各部のエッジ位置は所
定の位置から大きく外れることになる。
FIG. 5 is a diagram showing the energy amount E (x) finally stored in the sensitive substrate when the proximity effect is considered. As in the case of FIG. 4, FIGS. 5A, 5B, and 5C show x = −0.1 to 0.3 μm, x = 50.0 to 50.4 μm, and x = 12, respectively.
FIG. 4 is a diagram showing an energy profile E (x) in a range of 0.0 to 120.4 μm. In an ideal case where there is no manufacturing error in the process, it can be considered that a pattern is formed in a portion of the energy profile exceeding a properly determined threshold, and is not formed in a portion not exceeding the threshold. Lines 40, 41, and 42 in FIG. 5 are thresholds drawn so that the edge position of each part of the pattern formed in each area coincides with a predetermined position. Although the values of the thresholds 40 and 41 are almost the same, the threshold 42 is significantly different from the other two, so when the thresholds are set near 40 and 41, the line pattern 5 shown in FIG.
Is smaller than a predetermined line width. Conversely, when the threshold value indicated by 42 is taken, the line pattern 1 shown in FIG. 3 becomes thicker, the space 2 becomes narrower, and the width of the pad 3 becomes thicker. In addition, as the line width changes, the edge position of each part of the pattern naturally deviates greatly from the predetermined position.

【0043】以上の図に対して、GHOST露光を施した場
合について説明する。図6は、図5のエネルギープロフ
ァイルにGHOST露光を施した図である。この図も、図4
の場合と同様に、図6(A)、(B)、(C)はそれぞれ、x=-0.1
〜0.3μm、x=50.0〜50.4μm、x=120.0〜120.4μmの範
囲についてのエネルギープロファイルE(x)を示した図で
ある。実線で示すのが図5の状態のエネルギープロファ
イルであり、破線で示すのがGHOST露光を施した後のエ
ネルギープロファイルである。GHOST露光は反転パター
ンをバックスキャッターの範囲程度にぼかして、所定の
露光量で二次露光を施すものである。
A case in which GHOST exposure is performed on the above-described drawing will be described. FIG. 6 is a diagram in which GHOST exposure is performed on the energy profile of FIG. This figure is also shown in FIG.
6 (A), (B), and (C) respectively show x = −0.1
FIG. 4 is a diagram showing an energy profile E (x) in a range of 0.3 μm, x = 50.0 to 50.4 μm, and x = 120.0 to 120.4 μm. The solid line shows the energy profile in the state of FIG. 5, and the broken line shows the energy profile after GHOST exposure. In the GHOST exposure, the reverse pattern is blurred to the extent of the backscatter, and the secondary exposure is performed with a predetermined exposure amount.

【0044】図から明らかなようにGHOST露光を行った
場合には、かぶり(バックグラウンドドーズ)のレベル
は全体で一様になる。一次パターンのボケに比して線幅
が十分大きな図形については、最大強度部も図4に示す
ような一定のレベルになる。したがって、このようなパ
ターンについては、適切な閾値(例えば、図6において
約0.6のレベルを示す閾値60、61、62)を現像レベルに設
定すればボケ量に関係なく所定の寸法が得られる。しか
し、線幅の寸法がボケに比してさほど大きくない場合、
例えば線幅の寸法がボケ量の3倍よりも小さいと、図6
の小パターンのように最大強度部は図4の最大強度レベ
ルまで達しない。この様子は、もちろんパターン寸法、
ボケ量によって異なる。このような場合には、所定の閾
値で現像しても正確な寸法は得られない。
As is apparent from the figure, when the GHOST exposure is performed, the level of the fog (background dose) becomes uniform throughout. For a figure whose line width is sufficiently large compared to the blur of the primary pattern, the maximum intensity portion also has a constant level as shown in FIG. Therefore, for such a pattern, if an appropriate threshold value (for example, threshold values 60, 61, 62 indicating a level of about 0.6 in FIG. 6) is set as the development level, a predetermined size can be obtained regardless of the blur amount. However, if the dimension of the line width is not so large compared to the blur,
For example, if the dimension of the line width is smaller than three times the blur amount, FIG.
4, the maximum intensity portion does not reach the maximum intensity level in FIG. This state is, of course, the pattern dimensions,
It depends on the amount of blur. In such a case, accurate dimensions cannot be obtained even if development is performed at a predetermined threshold value.

【0045】このことを回避するために、本実施例では
前述のような小パターンのみに対して一次パターンの補
正を施す。パターンに寸法補正を施し、現像した後に、
所定の寸法が得られるように露光パターンの寸法を補正
する。なお、全パターンについて寸法補正を行う必要は
ないので、補正計算処理の時間も短くて済む。前記のパ
ターン寸法補正は、本実施例の転写露光方式の場合に
は、レチクルの寸法を補正することにより行う。レチク
ルの寸法を補正するには、レチクル露光のためのレチク
ルパターンデータの形状を補正する方法と、レチクル露
光時にドーズ量を調整して、レチクルの出来上がりパタ
ーンの寸法を加減する方法とがある。なお、ボケ量は外
部からパラメータとして与えるが、一定な値でも良い
し、位置に応じて変化する量としてボケのテーブルを与
えても良い。
In order to avoid this, in this embodiment, the primary pattern is corrected only for the small pattern as described above. After applying dimensional correction to the pattern and developing it,
The dimensions of the exposure pattern are corrected so as to obtain a predetermined dimension. Since it is not necessary to perform dimensional correction for all patterns, the time for correction calculation processing can be reduced. The pattern size correction is performed by correcting the size of the reticle in the case of the transfer exposure method of the present embodiment. To correct the size of the reticle, there are a method of correcting the shape of reticle pattern data for reticle exposure, and a method of adjusting the dose amount during reticle exposure to adjust the size of the completed reticle pattern. The blur amount is given as a parameter from the outside, but may be a constant value or a blur table may be given as an amount that changes according to the position.

【0046】次に上記説明した近接効果補正方法を利用
したデバイス製造方法の実施例を説明する。図8は、微
小デバイス(ICやLSI等の半導体チップ、液晶パネ
ル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等)の製
造のフローを示す。
Next, an embodiment of a device manufacturing method using the above-described proximity effect correction method will be described. FIG. 8 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin-film magnetic heads, micromachines, etc.).

【0047】ステップ1(回路設計)では、半導体デバ
イスの回路設計を行う。ステップ2(マスク製作)で
は、設計した回路パターンを形成したマスクを製作す
る。この時、パターンについて局部的にリサイズを施す
ことにより近接効果や空間電荷効果によるビームボケの
補正を行ってもよい。一方、ステップ3(ウェハ製造)
では、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。
In step 1 (circuit design), a circuit of a semiconductor device is designed. Step 2 (mask fabrication) forms a mask on which the designed circuit pattern is formed. At this time, beam blur due to the proximity effect or the space charge effect may be corrected by locally resizing the pattern. Step 3 (wafer manufacturing)
Then, a wafer is manufactured using a material such as silicon.

【0048】ステップ4(酸化)では、ウェハの表面を
酸化させる。ステップ5(CVD)では、ウェハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップ6(電極形成)では、ウェ
ハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ7(イオ
ン打ち込み)では、ウェハにイオンを打ち込む。ステッ
プ8(レジスト処理)では、ウェハに感光剤を塗布す
る。ステップ9(電子ビーム露光)では、ステップ2で
作ったマスクを用いて電子ビーム転写装置によって、マ
スクの回路パターンをウェハに焼付露光する。ステップ
10(光露光)では、同じくステップ2で作った光露光用
マスクを用いて、光ステッパーによってマスクの回路パ
ターンをウェハに焼付露光する。ステップ9において、
上述の近接効果補正方法を利用する。
Step 4 (oxidation) oxidizes the surface of the wafer. Step 5 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 6 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. Step 7 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 8 (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. In step 9 (electron beam exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by the electron beam transfer device using the mask created in step 2. Steps
In step 10 (light exposure), the circuit pattern of the mask is printed and exposed on the wafer by an optical stepper using the light exposure mask similarly formed in step 2. In step 9,
The above-described proximity effect correction method is used.

【0049】ステップ11(現像)では、露光したウェハ
を現像する。ステップ12(エッチング)では、レジスト
像以外の部分を選択的に削り取る。ステップ13(レジス
ト剥離)では、エッチングがすんで不要となったレジス
トを取り除く。ステップ4からステップ13を繰り返し行
うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成
される。
In step 11 (development), the exposed wafer is developed. In step 12 (etching), portions other than the resist image are selectively removed. Step 13 (resist stripping) removes unnecessary resist after etching. By repeating steps 4 to 13, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0050】ステップ14(組立)は、後工程と呼ばれ、
上の工程によって作製されたウェハを用いて半導体チッ
プ化する工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、
ボンディング)、パッケージング工程(チップ封入)等
の工程を含む。ステップ15(検査)では、ステップ14で
作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テ
スト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイ
スが完成しこれが出荷(ステップ16)される。
Step 14 (assembly) is called a post-process,
This is a process of forming a semiconductor chip using the wafer manufactured by the above process, and an assembly process (dicing,
Bonding), a packaging step (chip encapsulation), and the like. In step 15 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 14 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 16).

【0051】以上図1〜図8を参照しつつ、本発明の実
施例に係る近接効果補正方法等について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、様々な変更を加
えることができる。
Although the proximity effect correction method and the like according to the embodiment of the present invention have been described with reference to FIGS. 1 to 8, the present invention is not limited to this, and various changes can be made. it can.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、近接効果や光学系のボケに起因するパターン
の寸法ズレを、短い時間の補正計算で高精度に補正する
ことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the dimensional deviation of the pattern caused by the proximity effect and blurring of the optical system can be corrected with high accuracy by a short time correction calculation. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1実施例に係る近接効果補正方法に従
ってレチクルを作製し、そのレチクルを用いてウェハに
一次露光を行い、その後にGHOST補正露光を行う工程の
フローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart of a process for producing a reticle according to a proximity effect correction method according to one embodiment of the present invention, performing primary exposure on a wafer using the reticle, and then performing GHOST correction exposure.

【図2】本発明の他の実施例に係る近接効果補正方法の
工程を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating steps of a proximity effect correction method according to another embodiment of the present invention.

【図3】図3(A)は、本発明の1実施例に係る近接効果
補正方法においてウェハ(感応基板)上に実現する所定
のパターン(設計パターン)を示す平面図である。図3
(B)は、レチクルを通過した直後のエネルギープロファ
イルを示す図である。
FIG. 3A is a plan view showing a predetermined pattern (design pattern) realized on a wafer (sensitive substrate) in the proximity effect correction method according to one embodiment of the present invention. FIG.
(B) is a diagram showing an energy profile immediately after passing through a reticle.

【図4】感応基板面に入射する直前のエネルギープロフ
ァイルDR(x)を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an energy profile DR (x) immediately before being incident on a sensitive substrate surface.

【図5】近接効果の考慮された場合において最終的に感
応基板に蓄積されるエネルギー量E(x)を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an energy amount E (x) finally stored in a sensitive substrate when the proximity effect is considered.

【図6】図5のエネルギープロファイルにGHOST露光を
施した図である。
FIG. 6 is a diagram in which GHOST exposure is performed on the energy profile of FIG. 5;

【図7】分割転写方式の電子線投影露光装置の光学系全
体における結像関係及び制御系の概要を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing an outline of an imaging relationship and a control system in the entire optical system of the electron beam projection exposure apparatus of the division transfer system.

【図8】微小デバイス(ICやLSI等の半導体チッ
プ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マイクロマ
シン等)の製造のフローを示す。
FIG. 8 shows a flow of manufacturing a microdevice (a semiconductor chip such as an IC or LSI, a liquid crystal panel, a CCD, a thin-film magnetic head, a micromachine, or the like).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、5 線パターン(ライン) 2、4 スペー
ス 3 線パターン(パッド) 40、41、42 閾値 60、61、62 閾値 101 電子銃 102、103 コン
デンサレンズ 104 照明ビーム成形開口 105 ブランキ
ング偏向器 107 ブランキング開口 108 偏向器 109 コンデンサレンズ 110 レチクル 111 レチクルステージ 112 レチクル
ステージ位置検出器 115 第1投影レンズ 116 像位置調
整偏向器 118 コントラスト開口 119 第2投影
レンズ 122 反射電子検出器 123 ウェハ 124 ウェハステージ 125 ウェハス
テージ位置検出器 131 コントローラ
1, 5 line pattern (line) 2, 4 space 3 line pattern (pad) 40, 41, 42 threshold 60, 61, 62 threshold 101 electron gun 102, 103 condenser lens 104 illumination beam shaping aperture 105 blanking deflector 107 Ranking aperture 108 Deflector 109 Condenser lens 110 Reticle 111 Reticle stage 112 Reticle stage position detector 115 First projection lens 116 Image position adjustment deflector 118 Contrast aperture 119 Second projection lens 122 Backscattered electron detector 123 Wafer 124 Wafer stage 125 Wafer Stage position detector 131 Controller

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レジスト層の塗布された基板(感応基
板)上に荷電粒子ビームを選択的に照射してパターンを
形成する際に、荷電粒子が感応基板中でバックスキャッ
ターして生じる近接効果を補正する方法であって;感応
基板上に形成すべきパターン(設計パターン)を設定
し、 該設計パターンに対応する露光パターンデータ(図形位
置と図形巾と照射ドーズのデータ)を、近接効果補正の
ためのパターン形状補正を加えた上で設定し、該露光パ
ターンデータに基づいて上記感応基板に一次露光を施
し、 該一次露光時の荷電粒子のバックスキャッターによるド
ーズの分布を均一化するためのGHOST 補正用パターンデ
ータを設定し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記一次露
光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴とする
近接効果補正方法。
When a pattern is formed by selectively irradiating a charged particle beam onto a substrate (sensitive substrate) coated with a resist layer, a proximity effect caused by backscattering of charged particles in the sensitive substrate. A pattern to be formed on a sensitive substrate (design pattern) is set, and the exposure pattern data (graphic position, graphic width, and irradiation dose data) corresponding to the design pattern is corrected for proximity effect correction. To perform a primary exposure on the sensitive substrate based on the exposure pattern data, and to uniform the dose distribution by backscatter of charged particles during the primary exposure. GHOST correction pattern data is set, and based on the GHOST correction pattern data, a secondary exposure is performed on the sensitive substrate that has been subjected to the primary exposure. Effect correction method.
【請求項2】 レジスト層の塗布された基板(感応基
板)上に荷電粒子ビームを選択的に照射してパターンを
形成する際に、荷電粒子が感応基板中でバックスキャッ
ターして生じる近接効果を補正する方法であって;感応
基板上に形成すべきパターン(設計パターン)を設定
し、 該設計パターンに対応する露光パターンデータ(図形位
置と図形巾と照射ドーズのデータ)を、近接効果補正の
ためのドーズ補正を加えた上で設定し、 該露光パターンデータに基づいて上記感応基板に一次露
光を施し、 該一次露光時の荷電粒子のバックスキャッターによるド
ーズの分布を均一化するためのGHOST 補正用パターンデ
ータを設定し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記一次露
光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴とする
近接効果補正方法。
2. A proximity effect caused by backscattering of charged particles in a sensitive substrate when a pattern is formed by selectively irradiating a charged particle beam onto a substrate (sensitive substrate) coated with a resist layer. A pattern to be formed on a sensitive substrate (design pattern) is set, and the exposure pattern data (graphic position, graphic width, and irradiation dose data) corresponding to the design pattern is corrected for proximity effect correction. To perform a primary exposure on the sensitive substrate based on the exposure pattern data, and to uniform the dose distribution by backscatter of charged particles during the primary exposure. Proximity effect, wherein GHOST correction pattern data is set, and a secondary exposure is performed on the sensitive substrate that has been subjected to the primary exposure based on the GHOST correction pattern data. Positive way.
【請求項3】 レジスト層の塗布された基板(感応基
板)上に転写すべきパターンをレチクル上に形成し、こ
のレチクルを用いてパターン化した荷電粒子ビームを該
感応基板上に照射してパターンを転写する際に、荷電粒
子が感応基板中でバックスキャッターして生じる近接効
果を補正するため、上記レチクルを荷電粒子ビーム露光
により作製する時点で露光パターンデータ(図形位置と
図形巾と照射ドーズのデータ)を補正してレチクル上の
パターンの各部を予め調整しておく近接効果補正方法で
あって;感応基板上に形成すべきパターン(設計パター
ン)を設定し、 該設計パターンに対応してレチクル上に形成するパター
ンの露光パターンデータを、レチクル描画露光時及び感
応基板への転写露光時の双方の近接効果補正のためのパ
ターン形状補正を加えた上で設定し、 該露光パターンデータに基づいてレチクルを露光して作
製し、 得られたレチクルを用いて上記感応基板に一次露光を施
し、 該一次露光時の荷電粒子のバックスキャッターによるド
ーズの分布を均一化するためのGHOST 補正用パターンデ
ータを設定し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記一次露
光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴とする
近接効果補正方法。
3. A pattern to be transferred on a substrate (sensitive substrate) coated with a resist layer is formed on a reticle, and a charged particle beam patterned using the reticle is irradiated onto the sensitive substrate to form a pattern. In order to correct the proximity effect that occurs when charged particles are backscattered in the sensitive substrate when transferring the reticle, the exposure pattern data (figure position, figure width, irradiation dose Is a proximity effect correction method in which each part of the pattern on the reticle is adjusted in advance by correcting the data of the reticle; a pattern (design pattern) to be formed on the sensitive substrate is set; A pattern for correcting the proximity effect of the exposure pattern data of the pattern to be formed on the reticle at the time of reticle drawing exposure and transfer exposure to the sensitive substrate. The reticle is set based on the shape pattern correction, and the reticle is exposed based on the exposure pattern data. The reticle is used to perform primary exposure, and the charged substrate at the time of the primary exposure is subjected to primary exposure. GHOST correction pattern data for equalizing the dose distribution by the CAT is set, and based on the GHOST correction pattern data, a secondary exposure is performed on the sensitive substrate that has been subjected to the primary exposure. Proximity effect correction method.
【請求項4】 上記一次露光用のレチクルを描画露光す
る際にドーズ調整によりレチクルパターン形状を調整す
ることを特徴とする請求項3記載の近接効果補正方法。
4. The proximity effect correction method according to claim 3, wherein a reticle pattern shape is adjusted by dose adjustment when drawing and exposing the reticle for primary exposure.
【請求項5】 上記一次露光用のレチクルを描画露光す
る際にレチクル露光用パターンデータの形状を調整する
ことを特徴とする請求項3記載の近接効果補正方法。
5. The proximity effect correction method according to claim 3, wherein the shape of the reticle exposure pattern data is adjusted when the primary exposure reticle is subjected to the drawing exposure.
【請求項6】 上記感応基板に照射される荷電粒子ビー
ムのボケ量の4倍以下の寸法のパターンのみ形状補正す
ることを特徴とする請求項1、 3、 4又は5記載の近接
効果補正方法。
6. The proximity effect correction method according to claim 1, wherein the shape is corrected only for a pattern having a size of four times or less the blur amount of the charged particle beam applied to the sensitive substrate. .
【請求項7】 上記感応基板に照射される荷電粒子ビー
ムのボケ量の4倍以下の寸法のパターンのみドーズ補正
することを特徴とする請求項2記載の近接効果補正方
法。
7. The proximity effect correction method according to claim 2, wherein the dose correction is performed only for a pattern having a size of four times or less the blur amount of the charged particle beam irradiated on the sensitive substrate.
【請求項8】 請求項3〜7いずれか1項記載の方法に
より近接効果補正を加えたことを特徴とするレチクル。
8. A reticle to which proximity effect correction has been applied by the method according to claim 3. Description:
【請求項9】 荷電粒子線を用いるリソグラフィー工程
において、請求項1〜7いずれか1項記載の方法により
近接効果補正を行うことを特徴とするデバイス製造方
法。
9. A device manufacturing method, wherein a proximity effect correction is performed by the method according to claim 1 in a lithography step using a charged particle beam.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006032480A (en) * 2004-07-13 2006-02-02 Fujitsu Ltd Charged particle beam exposure method
JP2016529728A (en) * 2013-08-28 2016-09-23 アセルタ ナノグラフィクス Method for correction of electronic proximity effect

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