JP2002008970A - Method of correcting proximity effects in electron beam exposure, and method of manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method of correcting proximity effects in electron beam exposure, and method of manufacturing semiconductor device

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JP2002008970A
JP2002008970A JP2000189806A JP2000189806A JP2002008970A JP 2002008970 A JP2002008970 A JP 2002008970A JP 2000189806 A JP2000189806 A JP 2000189806A JP 2000189806 A JP2000189806 A JP 2000189806A JP 2002008970 A JP2002008970 A JP 2002008970A
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ghost
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electron beam
pattern
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JP2000189806A
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Mitsuyoshi Miyasaka
満美 宮坂
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NEC Corp
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NEC Corp
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    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70425Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
    • G03F7/70433Layout for increasing efficiency or for compensating imaging errors, e.g. layout of exposure fields for reducing focus errors; Use of mask features for increasing efficiency or for compensating imaging errors
    • G03F7/70441Optical proximity correction [OPC]

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of correcting the proximity effect in electron beam exposure, where there is neither reduction in throughput nor deterioration in TAT (time required for electron beam lithography process), and moreover there is no deterioration in dimensional accuracy. SOLUTION: In an electron beam exposure step, where electron beams are irradiated on the surface of a layer to be exposed for a pattern, scattering of the electron beams causes proximity effects, which is turn causes errors in exposure energy in the layer to be exposed to a pattern. To correct these errors, the surface of the layer to be exposed to a pattern is divided into smaller segments of a specified area causing the proximity effects. These smaller segments are ghost areas, and in a ghost light exposure step, the ghost areas are exposed to ghost light individually, with corrected exposure energy being determined for each ghost area.

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、電子線露光におけ
る近接効果補正方法、及び半導体装置の製造方法に関す
る。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a proximity correction method for electron beam exposure and a method for manufacturing a semiconductor device.

【0002】[0002]

【発明の背景】近年、メモリデバイスに代表される半導
体デバイスはますます高密度化、高性能化、高機能化が
要求され、それに伴い半導体デバイスの製造プロセス、
特に微細パターンを形成するリソグラフィーに対しても
高度な技術が要求されている。これらの要求を満たす技
術として、解像性が高い電子線露光法が用いられてきて
いる。
BACKGROUND OF THE INVENTION In recent years, semiconductor devices typified by memory devices have been required to have higher density, higher performance, and higher functionality.
In particular, advanced technology is also required for lithography for forming fine patterns. As a technique satisfying these requirements, an electron beam exposure method having high resolution has been used.

【0003】図6は、従来の電子線露光方法を説明する
ための電子線露光装置と被露光基板の模式図である。電
子銃から発生した電子線は第一アパチャによって矩形に
成形され、成形偏向器により第二アパチャ上に照射さ
れ、任意寸法の矩形を形成する。矩形に成形された電子
線は、複数の位置決め偏向器により被露光基板上の所定
の位置に照射され、一筆書きの如くパターンを一つずつ
露光する。または、部分一括露光法により、DRAM
(Dynamic Random AccessMem
ory)のセル1個分ないし数個分、あるいは、SRA
M(StaticRandom Access Mem
ory)のセル1個分ないし数個分の少なくとも一部な
どを対象とした繰り返し基本パターンマスクを第二アパ
チャ上に形成し、1ショットで露光する。
FIG. 6 is a schematic view of an electron beam exposure apparatus and a substrate to be exposed for explaining a conventional electron beam exposure method. The electron beam generated from the electron gun is shaped into a rectangle by the first aperture, and is irradiated onto the second aperture by the shaping deflector to form a rectangle of an arbitrary size. The rectangular shaped electron beam is applied to a predetermined position on the substrate to be exposed by a plurality of positioning deflectors, and exposes the pattern one by one like a single stroke. Or, by using the partial batch exposure method,
(Dynamic Random AccessMem
or one) or several cells of SOR
M (StaticRandom Access Mem)
A repetitive basic pattern mask for at least a part of one or several cells of (ory) is formed on the second aperture, and is exposed by one shot.

【0004】電子線自体は、十分な精度で成形できる
が、レジスト膜に入射するとレジスト中で散乱し、ある
程度の前方散乱を起こす。さらに、シリコン等の下地層
に衝突し、反射してレジスト膜中に戻り、さらに散乱し
てより広い後方散乱を起こす。このような電子線の拡が
りは、式F(r)=C1・exp{−(r/σ12}+
2・exp{−(r/σ22}のようなガウス分布で
近似できる。この式において、σ1は前方散乱係数、σ2
は後方散乱係数、C1とC2は係数である。
Although the electron beam itself can be formed with sufficient accuracy, when it is incident on the resist film, it is scattered in the resist and causes some forward scattering. Further, it collides with an underlying layer of silicon or the like, is reflected and returns into the resist film, and is further scattered to cause wider backscattering. The spread of such an electron beam is expressed by the equation F (r) = C 1 · exp {− (r / σ 1 ) 2 } +
It can be approximated by a Gaussian distribution such as C 2 · exp {− (r / σ 2 ) 2 }. In this equation, σ 1 is the forward scattering coefficient, σ 2
The backscattering coefficient, C 1 and C 2 are coefficients.

【0005】高集積化と共に微細化が進んでいる半導体
デバイスパターンでは、隣接する露光パターン間の間隔
が小さくなるにつれ、上述の電子線の散乱による拡がり
が隣接パターンに重なり影響を及ぼすようになる。これ
を近接効果という。
[0005] In a semiconductor device pattern that has been miniaturized along with high integration, as the distance between adjacent exposure patterns becomes smaller, the above-mentioned spread due to the scattering of electron beams overlaps and affects adjacent patterns. This is called a proximity effect.

【0006】図2及び7を用いて近接効果について説明
する。図2は、電子線描画データより、基板上に露光す
る所望パターンを、互いに近接効果を及ぼしあう程度
(加速電圧が50keVの場合、15〜20μm□程
度)に近接した複数のパターンエリアに分割したことを
示す図である。図7(a)の実線は、図2に示すような
中心が1:1の密パターンで、周辺が1:1.5〜1:
2程度の疎パターンを、ある一定の露光量で露光したと
きのX軸方向の露光強度である。THは所望寸法でのレ
ジスト解像強度である。パターンが密になればなるほ
ど、電子線の散乱による拡がりの影響が大きくなり、実
質の露光強度が大きくなる。
The proximity effect will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows that a desired pattern to be exposed on a substrate is divided into a plurality of pattern areas which are close to each other (approximately 15 to 20 μm square when the acceleration voltage is 50 keV) based on the electron beam drawing data. FIG. The solid line in FIG. 7A is a dense pattern with a center of 1: 1 as shown in FIG.
This is the exposure intensity in the X-axis direction when approximately two sparse patterns are exposed at a certain exposure amount. TH is the resist resolution intensity at the desired dimension. The denser the pattern, the greater the effect of spreading due to electron beam scattering, and the greater the actual exposure intensity.

【0007】また、パターンの中心では、周辺パターン
からの電子線の散乱による拡がりの影響が大きくなり、
実質の露光強度が大きくなる。今、仮に、番号3の地点
でTHを決定すると、中心密パターンでは所望寸法どお
りにレジストが解像するが、周辺疎パターンではレジス
トが所望寸法より細くなったり、解像しなくなることが
ある。このように、パターンの疎密の影響で設計上のパ
ターン寸法等が変化してしまう現象が近接効果である。
At the center of the pattern, the effect of the spread due to the scattering of the electron beam from the peripheral pattern increases,
The actual exposure intensity increases. Now, if the TH is determined at the point of No. 3, the resist is resolved to a desired size in the center dense pattern, but the resist may be thinner than the desired size or may not be resolved in the peripheral sparse pattern. As described above, the proximity effect is a phenomenon in which the pattern size or the like in the design changes due to the influence of the pattern density.

【0008】[0008]

【従来の技術】前記した近接効果を補正する方法の一つ
にゴースト法がある。図8の工程フローをもって、従来
のゴースト法について説明する。まず、図2に示すよう
に、基板上に露光する所望パターンを、互いに近接効果
を及ぼしあう程度(加速電圧が50keVの場合、15
〜20μm□程度)に近接した複数のパターンエリアに
分割する。次に、特定の基準パターンエリアを決定し
(例えば、エリアCを基準パターンエリアとする)、基
準パターンエリアでの露光量を決定する。続いて、前工
程で決定した露光量によって、全パターンエリア(所望
パターン)を電子線露光する。このとき、図7(a)に
示すように、パターン周辺や疎パターンでは実質描画強
度が低くなるので、図7(b)に示すように、パターン
全域で総露光量が一定になるように、パターン周辺や疎
パターンのみゴースト電子線露光、又はゴースト光露光
を行う。
2. Description of the Related Art A ghost method is one of the methods for correcting the above-mentioned proximity effect. The conventional ghost method will be described with reference to the process flow of FIG. First, as shown in FIG. 2, desired patterns to be exposed on the substrate are set to such an extent that they exert a proximity effect on each other (when the acceleration voltage is 50 keV,
(About 20 μm square). Next, a specific reference pattern area is determined (for example, area C is set as a reference pattern area), and an exposure amount in the reference pattern area is determined. Subsequently, the entire pattern area (desired pattern) is subjected to electron beam exposure according to the exposure amount determined in the previous step. At this time, as shown in FIG. 7A, the drawing intensity is substantially low around the pattern and in the sparse pattern. Therefore, as shown in FIG. 7B, the total exposure amount is constant over the entire pattern. Ghost electron beam exposure or ghost light exposure is performed only on the pattern periphery and the sparse pattern.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ゴースト
露光方法では、スループットの低下やTAT(電子線リ
ソグラフィ工程にかかる時間、以下同様。)の劣化を招
く。その理由は、露光量が不足している微少領域のみを
選択的に露光するからである。例えば、電子線ゴースト
露光の場合、露光量不足の領域を判定する演算処理時間
が必要なためスループットが低下する。また、本露光と
ゴースト露光の2度の露光により、1枚のウエハーの処
理時間が長くなる。光ゴースト露光の場合も、微少領域
のみを選択的に露光するので、スループットが低下す
る。また、パターン全面を一括光露光する場合でも、微
少領域毎の露光用レチクルを作製しなければならないの
で、レチクル作製に時間がかかりTATの劣化を招く。
However, the ghost exposure method causes a decrease in throughput and a deterioration in TAT (time required for an electron beam lithography process, the same applies hereinafter). The reason is that only a small area where the exposure amount is insufficient is selectively exposed. For example, in the case of electron beam ghost exposure, the throughput is reduced because a calculation processing time for determining an area with an insufficient amount of exposure is required. In addition, the two exposures of the main exposure and the ghost exposure increase the processing time for one wafer. In the case of optical ghost exposure as well, since only a small area is selectively exposed, the throughput is reduced. Further, even when the entire surface of the pattern is subjected to collective light exposure, an exposure reticle must be manufactured for each minute area, so that it takes a long time to manufacture the reticle, resulting in deterioration of the TAT.

【0010】また、前記ゴースト露光方法では、寸法精
度の劣化を招く。その理由は、微少領域毎に補正を行う
からである。微少領域毎のゴースト露光による補正で
は、微少パターン毎に任意の露光量を設定する必要があ
る。そのため、複雑なパターン分割が生じ、結果的に、
寸法精度の劣化が生じる。
In the ghost exposure method, dimensional accuracy is deteriorated. The reason is that correction is performed for each micro area. In the correction by ghost exposure for each minute area, it is necessary to set an arbitrary exposure amount for each minute pattern. As a result, complicated pattern division occurs, and as a result,
Degradation of dimensional accuracy occurs.

【0011】また、スループットの低下が寸法精度の低
下を招く。その理由は、露光スループットが低下し、現
像処理までの時間が長くなるからである。現像処理まで
の時間が長くなると、レジストが現像処理までの耐久時
間を超え、寸法精度が劣化する。本発明は、上記従来技
術の問題点のうちの少なくとも一を解決する電子線露光
における近接効果補正方法を提供することを目的とす
る。また、本発明は、上記従来技術の問題点のうちの少
なくとも一を解決する半導体デバイスの製造方法を提供
することを目的とする。
[0011] In addition, a decrease in throughput causes a decrease in dimensional accuracy. The reason is that the exposure throughput decreases and the time until the development processing increases. When the time until the development process is long, the resist exceeds the durability time until the development process, and the dimensional accuracy is deteriorated. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a proximity effect correction method in electron beam exposure that solves at least one of the problems of the prior art. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device that solves at least one of the problems of the above-described conventional technology.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の視点にお
ける電子線露光における近接効果補正方法は、パターン
露光対象層の表面に電子線を露光する電子線露光ステッ
プにおける電子線の散乱に基づく近接効果により前記パ
ターン露光対象層が被る露光強度の誤差を補正するよう
に、前記近接効果が生じる一定面積のエリアに前記パタ
ーン露光対象層の表面を区画して規定する一区画である
ゴーストエリア毎に定めた補正露光量で前記ゴーストエ
リアをゴースト光露光するゴースト光露光ステップを含
むことを特徴とする。また、本発明の第2の視点におけ
る半導体装置の製造方法は、本発明の電子線露光におけ
る近接効果補正方法により露光量を補正してパターン露
光対象層を露光するパターン露光対象層の露光工程を含
むことを特徴とする。
A proximity effect correction method in electron beam exposure according to a first aspect of the present invention is based on scattering of electron beams in an electron beam exposure step of exposing a surface of a pattern exposure target layer to electron beams. A ghost area, which is a section that defines the surface of the pattern exposure target layer in an area of a fixed area where the proximity effect occurs, so as to correct an exposure intensity error applied to the pattern exposure target layer by the proximity effect A ghost light exposure step of performing ghost light exposure of the ghost area with the correction exposure amount defined in (1). Further, the method for manufacturing a semiconductor device according to the second aspect of the present invention includes a step of exposing a pattern exposure target layer for exposing a pattern exposure target layer by correcting an exposure amount by a proximity effect correction method in electron beam exposure of the present invention. It is characterized by including.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described.

【0014】本発明におけるゴースト光露光ステップ
は、パターン露光の対象であるパターン露光対象層の表
面に電子線を露光する電子線露光ステップにおける電子
線の散乱(例えば、後方散乱等)に基づく近接効果によ
り前記パターン露光対象層が被る露光強度の誤差を補正
するように、前記近接効果が生じる一定面積のエリア
(好ましくは、一定面積で一定形状のエリア)に前記パ
ターン露光対象層の表面を区画して規定する一区画であ
るゴーストエリア毎に定めた補正露光量で前記ゴースト
エリアをゴースト光露光するステップである。パターン
露光対象層は、例えば、電子線及び光に感光して感光し
た部分が除去され又は残存するレジスト層にすることが
できる。また、ゴーストエリア毎に定めた補正露光量で
ゴーストエリア毎にゴースト光露光することができる。
In the ghost light exposure step in the present invention, the proximity effect based on the scattering (for example, back scattering) of the electron beam in the electron beam exposure step of exposing the surface of the pattern exposure target layer to be subjected to the pattern exposure with the electron beam is performed. The surface of the pattern exposure target layer is sectioned into an area of a fixed area where the proximity effect occurs (preferably, an area of a fixed shape with a fixed area) so as to correct an exposure intensity error applied to the pattern exposure target layer. A ghost light exposure of the ghost area with a correction exposure amount determined for each ghost area, which is a section defined in the above. The pattern exposure target layer can be, for example, a resist layer in which a portion exposed to an electron beam and light is removed or remains. Further, ghost light exposure can be performed for each ghost area with a correction exposure amount determined for each ghost area.

【0015】本発明の電子線露光における近接効果補正
方法では、次のようにすることができる。前記パターン
露光対象層の表面に露光するパターンを、前記近接効果
が生じる一定面積のエリア(好ましくは、一定面積で一
定形状のエリア)に区画してゴーストエリアを規定する
ゴーストエリア規定ステップを、前記ゴースト光露光ス
テップよりも前に有することができる。また、前記電子
線露光ステップにおける電子線の加速電圧に依存して前
記ゴーストエリアの寸法を設定することができる。
The proximity effect correction method for electron beam exposure according to the present invention can be performed as follows. A ghost area defining step of defining a ghost area by partitioning a pattern to be exposed on the surface of the pattern exposure target layer into an area of a constant area where the proximity effect occurs (preferably, an area of a constant area and a constant shape); It can have before the ghost light exposure step. Further, the size of the ghost area can be set depending on the acceleration voltage of the electron beam in the electron beam exposure step.

【0016】また、前記ゴーストエリアに占めるパター
ンの面積比を算出するパターン面積密度算出ステップを
前記ゴーストエリア規定ステップよりも後に有すること
ができる。また、前記ゴーストエリアに占めるパターン
の面積比に応じて前記ゴーストエリアの補正露光量を定
める補正露光量算出ステップを、前記ゴースト光露光ス
テップよりも前に有することができる。
Further, a step of calculating a pattern area density for calculating an area ratio of the pattern occupying the ghost area may be provided after the step of defining the ghost area. Further, the ghost light exposure step may include a correction exposure amount calculating step of determining a correction exposure amount of the ghost area according to an area ratio of the pattern occupying the ghost area.

【0017】また、前記ゴーストエリアの補正露光量を
定めた光ステッパーファイルを作成する光ステッパーフ
ァイル作成ステップを、前記ゴースト光露光ステップよ
りも前に有することができる。また、前記ゴースト光露
光ステップを前記電子線露光ステップよりも前に有する
ことができる。前記電子線露光ステップでは、前記ゴー
ストエリアに占めるパターンの面積比(パターン面積密
度)に係わらず任意の同一露光量を用いることができ
る。また、前記ゴースト光露光ステップにおいて、前記
補正露光量で前記ゴーストエリアをゴースト光露光でき
るように前記ゴーストエリアに対応する領域毎に光の透
過率を定めたレチクルを用いて、前記2以上のゴースト
エリア(特に、前記補正露光量が相違する2以上のゴー
ストエリア)ないし全てのゴーストエリアを同時にゴー
スト光露光することができる。
Further, an optical stepper file creating step of creating an optical stepper file defining a correction exposure amount of the ghost area may be provided before the ghost light exposure step. Further, the ghost light exposure step may be provided before the electron beam exposure step. In the electron beam exposure step, any given exposure amount can be used regardless of the area ratio (pattern area density) of the pattern in the ghost area. Further, in the ghost light exposure step, the ghost area may be exposed to the ghost area with the corrected exposure amount by using a reticle having a light transmittance determined for each area corresponding to the ghost area, and the ghost area is adjusted to the two or more ghost areas. Ghost light exposure can be performed simultaneously on an area (particularly, two or more ghost areas having different corrected exposure amounts) or all ghost areas.

【0018】[半導体装置の製造方法]本発明の半導体
装置の製造方法は、前記特定のパターン露光対象層の露
光工程を含む。この露光工程の後には、露光後の前記パ
ターン露光対象層を現像してパターン層を残存させる現
像工程、前記パターン層をマスク層として残存させた下
地層をエッチングする下地層エッチング工程を有するこ
とができる。
[Method of Manufacturing Semiconductor Device] The method of manufacturing a semiconductor device of the present invention includes the step of exposing the specific pattern exposure target layer. After this exposure step, the method may include a development step of developing the pattern exposure target layer after exposure to leave a pattern layer, and a base layer etching step of etching a base layer left using the pattern layer as a mask layer. it can.

【0019】[0019]

【実施例】[実施例の構成]図1に本発明の一実施例の
工程フローを示す。図2に示すように、電子線描画デー
タより、基板上に露光する所望パターンを、互いに近接
効果を及ぼしあう程度(加速電圧が50keVの場合、
15〜20μm□程度)に近接した複数のパターンエリ
ア(以後、ゴーストエリアと呼ぶ)に分割し、ゴースト
エリア毎のパターン面積密度を計算する。
FIG. 1 shows a process flow of an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the desired patterns to be exposed on the substrate are made to have a proximity effect with each other based on the electron beam drawing data (when the acceleration voltage is 50 keV,
It is divided into a plurality of pattern areas (hereinafter referred to as ghost areas) close to each other (about 15 to 20 μm square), and the pattern area density of each ghost area is calculated.

【0020】次に、描画強度計算により、ゴーストエリ
ア毎のゴースト露光量を決定する。続いて、ゴーストエ
リアのサイズ及び位置、ゴースト露光量などの情報よ
り、光(i線、KrF等)ステッパーファイルを作成す
る。図3に、ステッパーファイルの一例を示す。I、I
I、IIIは、それぞれのゴーストエリアのゴースト露光量
を示し、I<II<IIIの大小関係となる。ゴーストエリ
アのサイズは加速電圧に依存する。加速電圧が50ke
Vの場合、15〜20μm□程度ある。作成したステッ
パーファイルによりゴースト光露光を行い、続いて電子
線本露光(所望パターンの露光)を行う。電子線本露光
では、パターン密度を考慮した露光量設定による近接効
果補正を行わない。
Next, a ghost exposure amount for each ghost area is determined by drawing intensity calculation. Subsequently, a light (i-line, KrF, etc.) stepper file is created from information such as the size and position of the ghost area and the amount of ghost exposure. FIG. 3 shows an example of the stepper file. I, I
I and III indicate ghost exposure amounts of the respective ghost areas, and have a magnitude relationship of I <II <III. The size of the ghost area depends on the acceleration voltage. Acceleration voltage is 50ke
In the case of V, it is about 15 to 20 μm □. Ghost light exposure is performed using the created stepper file, followed by main electron beam exposure (exposure of a desired pattern). In the electron beam main exposure, the proximity effect correction is not performed by setting the exposure amount in consideration of the pattern density.

【0021】[実施例の動作]図4に、補正方法の簡単
な説明図を示す。図4は、図2に示したような中心が
1:1の密パターンで、周辺が1:1.5〜1:2程度
の疎パターンを露光したときのX軸方向の露光強度であ
る。THは所望寸法でのレジスト解像強度である。近接
効果補正を行わない電子線本露光では、露光強度は、図
4(a)の実線のようになる。しかし、点線で示した本
発明のゴースト露光により、実質の露光強度は、図4
(b)に示した実線のようになり、パターン全面におい
て、所望パターンが寸法通り解像する。
[Operation of Embodiment] FIG. 4 is a simple explanatory view of the correction method. FIG. 4 shows the exposure intensity in the X-axis direction when a dense pattern having a center of 1: 1 as shown in FIG. 2 and a sparse pattern having a periphery of about 1: 1.5 to 1: 2 are exposed. TH is the resist resolution intensity at the desired dimension. In the main electron beam exposure without performing the proximity effect correction, the exposure intensity is as shown by the solid line in FIG. However, due to the ghost exposure of the present invention shown by the dotted line, the actual exposure
As shown by the solid line in (b), the desired pattern is resolved according to dimensions over the entire surface of the pattern.

【0022】[効果の説明]本発明の実施例の補正方法
では、スループットの向上やTATの短縮を図ることが
できる。その理由は、ゴーストエリア毎にゴースト露光
を行い、且つ、ゴースト露光に光露光を用いるからであ
る。例えば、本発明の実施例におけるゴースト露光で
は、露光量不足の領域を判定する演算処理時間が不必要
である。また、ゴースト露光を光ステッパーで行い、本
露光を電子線露光装置で行うという、露光の分担のた
め、1枚のウエハーの処理時間を短縮することができ、
且つ、電子線本露光の前にゴースト光露光をすることに
よって電子線本露光の見かけ上の感度が高くなり、スル
ープットが向上する。また、従来のゴースト光露光と異
なり、一定サイズのエリア(ゴーストエリア)を単純露
光するのでスループットの低下を招かず、且つ、ゴース
トエリアのサイズが一定のため、露光用レチクルを作製
する必要がなく、TATを短縮することができる。
[Explanation of Effects] The correction method according to the embodiment of the present invention can improve the throughput and shorten the TAT. This is because ghost exposure is performed for each ghost area, and light exposure is used for the ghost exposure. For example, in the ghost exposure according to the embodiment of the present invention, the calculation processing time for judging a region having an insufficient exposure amount is unnecessary. In addition, the ghost exposure is performed by an optical stepper, and the main exposure is performed by an electron beam exposure apparatus, so that the processing time for one wafer can be reduced due to the sharing of exposure,
In addition, by performing ghost light exposure before the electron beam main exposure, the apparent sensitivity of the electron beam main exposure is increased, and the throughput is improved. Also, unlike conventional ghost light exposure, simple exposure of an area of a fixed size (ghost area) does not cause a decrease in throughput, and since the size of the ghost area is constant, there is no need to manufacture an exposure reticle. , TAT can be shortened.

【0023】また、本発明の実施例の補正方法では、高
い寸法精度を確保することができる。その理由は、パタ
ーンエリア全面で補正を考慮するからである。また、露
光スループットの向上が現像処理までの時間を短縮し、
レジストの露光後耐久時間内に現像処理を行うことがで
きるので、高い寸法精度が確保できる。
In the correction method according to the embodiment of the present invention, high dimensional accuracy can be ensured. The reason is that the correction is considered in the entire pattern area. In addition, the improvement in exposure throughput shortens the time until development processing,
Since development processing can be performed within the durable time after exposure of the resist, high dimensional accuracy can be secured.

【0024】[他の実施例]本発明の第2の実施例は、
本発明のゴースト露光において、図3(b)に示した所
望パターンに対応するレチクルを用いて、所望パターン
全面を一括ゴースト光露光する方法である。図5に、レ
チクルを示す。図3(b)に示すように、所望パターン
は、5〜10段階のゴースト露光量を持つゴーストエリ
アに分割されている。したがって、図5に示したレチク
ルは、ゴーストエリアに対応するエリア(4〜5倍レチ
クルの場合、エリアサイズは60〜80μm)に分割さ
れ、ゴースト露光量に対応し、エリア毎に透過率が異な
る。透過率は、I<II<IIIの大小関係となり、レチク
ルの金属面(Cr等)の膜厚によって制御される。
[Other Embodiments] A second embodiment of the present invention is as follows.
In the ghost exposure according to the present invention, a ghost light exposure is performed on the entire surface of the desired pattern using a reticle corresponding to the desired pattern shown in FIG. FIG. 5 shows a reticle. As shown in FIG. 3B, the desired pattern is divided into ghost areas having 5 to 10 ghost exposure levels. Therefore, the reticle shown in FIG. 5 is divided into areas corresponding to the ghost area (the area size is 60 to 80 μm in the case of a 4 to 5 times reticle), corresponding to the ghost exposure amount, and the transmittance differs for each area. . The transmittance has a magnitude relationship of I <II <III, and is controlled by the thickness of the metal surface (such as Cr) of the reticle.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明の電子線露光における近接効果補
正方法の第1の効果は、スループットの低下や露光工程
にかかる時間を増加させることなく近接効果を補正する
ことができる、ということである。その理由は、本発明
の電子線露光における近接効果補正方法が、パターン露
光対象層の表面に電子線を露光する電子線露光ステップ
における電子線の散乱に基づく近接効果により前記パタ
ーン露光対象層が被る露光強度の誤差を補正するよう
に、前記近接効果が生じる一定面積のエリアに前記パタ
ーン露光対象層の表面を区画して規定する一区画である
ゴーストエリア毎に定めた補正露光量で前記ゴーストエ
リアをゴースト光露光するゴースト光露光ステップを含
むようにしているからである。
The first effect of the proximity effect correction method in electron beam exposure according to the present invention is that the proximity effect can be corrected without lowering the throughput or increasing the time required for the exposure step. . The reason is that the proximity effect correction method in the electron beam exposure of the present invention covers the pattern exposure target layer due to the proximity effect based on the scattering of the electron beam in the electron beam exposure step of exposing the surface of the pattern exposure target layer to the electron beam. The ghost area is corrected by a correction exposure amount defined for each ghost area, which is a section defined by dividing the surface of the pattern exposure target layer into an area of a constant area where the proximity effect occurs so as to correct an error in exposure intensity. Is included in the ghost light exposure step.

【0026】本発明の電子線露光における近接効果補正
方法の第2の効果は、高い寸法精度を確保しつつ近接効
果を補正することができる、ということである。その理
由は、前記第1の効果の理由と同様である。
A second effect of the proximity effect correction method in electron beam exposure according to the present invention is that the proximity effect can be corrected while ensuring high dimensional accuracy. The reason is the same as the reason for the first effect.

【0027】本発明の半導体装置の製造方法の第1の効
果は、スループットの低下や露光工程にかかる時間を増
加させることなく近接効果を補正して露光対象層を露光
することができる、ということである。その理由は、本
発明の半導体装置の製造方法が、本発明の電子線露光に
おける近接効果補正方法により露光量を補正してパター
ン露光対象層を露光するパターン露光対象層の露光工程
を含むようにしているからである。
A first effect of the method for manufacturing a semiconductor device of the present invention is that the exposure target layer can be exposed by correcting the proximity effect without lowering the throughput or increasing the time required for the exposure step. It is. The reason is that the method of manufacturing a semiconductor device of the present invention includes an exposure step of a pattern exposure target layer that exposes a pattern exposure target layer by correcting an exposure amount by the proximity effect correction method in electron beam exposure of the present invention. Because.

【0028】本発明の半導体装置の製造方法の第2の効
果は、高い寸法精度を確保しつつ近接効果を補正して露
光対象層を露光することができる、ということである。
その理由は、前記第1の効果の理由と同様である。
A second effect of the method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is that the exposure target layer can be exposed while correcting the proximity effect while ensuring high dimensional accuracy.
The reason is the same as the reason for the first effect.

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

【図1】図1は、本発明の一実施例の工程フローを示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a process flow of an embodiment of the present invention.

【図2】図2は、電子線描画データより、基板上に露光
する所望パターンをゴーストエリアに分割することを説
明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining that a desired pattern to be exposed on a substrate is divided into ghost areas based on electron beam drawing data.

【図3】図3は、ステッパーファイルの一例を示す図で
あり、(a)は露光用ショットマップ、(b)は所望パ
ターン全面、(c)は周辺部、(d)は中心部をそれぞ
れ示す。
FIGS. 3A and 3B are views showing an example of a stepper file, wherein FIG. 3A shows an exposure shot map, FIG. 3B shows a desired pattern whole surface, FIG. 3C shows a peripheral portion, and FIG. Show.

【図4】図4は、本発明の実施例における補正方法を説
明するための図であり、(a)はゴースト露光の描画強
度と電子線本露光の描画強度を別個に表したグラフであ
り、(b)はゴースト露光の描画強度と電子線本露光の
描画強度を合成して表したグラフである。
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining a correction method in the embodiment of the present invention, and FIG. 4A is a graph separately showing a drawing intensity of ghost exposure and a drawing intensity of electron beam main exposure. (B) is a graph showing the combined drawing intensity of the ghost exposure and the drawing intensity of the electron beam main exposure.

【図5】図5は、本発明の実施例で用いることができる
レチクルを示す図であり、(a)は厚さ方向から視たレ
チクル、(b)は周辺部、(c)は中心部をそれぞれ示
す。
FIGS. 5A and 5B are views showing a reticle that can be used in the embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a reticle viewed from a thickness direction, FIG. 5B is a peripheral portion, and FIG. Are respectively shown.

【図6】図6は、従来の電子線露光方法を説明するため
の電子線露光装置と被露光基板の模式図である。
FIG. 6 is a schematic view of an electron beam exposure apparatus and a substrate to be exposed for explaining a conventional electron beam exposure method.

【図7】図7は、近接効果を説明するための図であり、
(a)は電子線本露光の描画強度を表したグラフであ
り、(b)は従来のゴースト露光の描画強度、及び従来
のゴースト露光の描画強度と電子線本露光の描画強度を
合成して表したグラフである。
FIG. 7 is a diagram for explaining a proximity effect;
(A) is a graph showing the drawing intensity of the electron beam main exposure, and (b) is a graph obtained by combining the drawing intensity of the conventional ghost exposure and the drawing intensity of the conventional ghost exposure with the drawing intensity of the electron beam main exposure. It is a graph represented.

【図8】図8は、従来の工程フローを説明するための図
である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a conventional process flow.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】パターン露光対象層の表面に電子線を露光
する電子線露光ステップにおける電子線の散乱に基づく
近接効果により前記パターン露光対象層が被る露光強度
の誤差を補正するように、前記近接効果が生じる一定面
積のエリアに前記パターン露光対象層の表面を区画して
規定する一区画であるゴーストエリア毎に定めた補正露
光量で前記ゴーストエリアをゴースト光露光するゴース
ト光露光ステップを含むことを特徴とする電子線露光に
おける近接効果補正方法。
A first step of exposing an electron beam to the surface of the pattern exposure target layer so as to correct an exposure intensity error applied to the pattern exposure target layer by a proximity effect based on scattering of the electron beam in an electron beam exposure step; A ghost light exposure step of performing ghost light exposure on the ghost area with a correction exposure amount determined for each ghost area, which is a section that defines the surface of the pattern exposure target layer in an area of a fixed area where an effect is generated. A proximity effect correction method in electron beam exposure.
【請求項2】前記パターン露光対象層の表面に露光する
パターンを、前記近接効果が生じる一定面積のエリアに
区画してゴーストエリアを規定するゴーストエリア規定
ステップを、前記ゴースト光露光ステップよりも前に有
することを特徴とする請求項1に記載の電子線露光にお
ける近接効果補正方法。
2. A ghost area defining step of defining a ghost area by dividing a pattern to be exposed on the surface of the pattern exposure target layer into an area having a constant area where the proximity effect occurs, before the ghost light exposure step. The proximity effect correction method in electron beam exposure according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記電子線露光ステップにおける電子線の
加速電圧に依存して前記ゴーストエリアの寸法を設定す
ることを特徴とする請求項1〜2のいずれか一に記載の
電子線露光における近接効果補正方法。
3. The proximity in electron beam exposure according to claim 1, wherein the size of the ghost area is set depending on an acceleration voltage of the electron beam in the electron beam exposure step. Effect correction method.
【請求項4】前記ゴーストエリアに占めるパターンの面
積比を算出するパターン面積密度算出ステップを前記ゴ
ーストエリア規定ステップよりも後に有することを特徴
とする請求項1〜3のいずれか一に記載の電子線露光に
おける近接効果補正方法。
4. The electronic device according to claim 1, further comprising a pattern area density calculating step of calculating an area ratio of the pattern occupying the ghost area after the ghost area defining step. Proximity effect correction method for line exposure.
【請求項5】前記ゴーストエリアに占めるパターンの面
積比に応じて前記ゴーストエリアの補正露光量を定める
補正露光量算出ステップを、前記ゴースト光露光ステッ
プよりも前に有することを特徴とする請求項1〜4のい
ずれか一に記載の電子線露光における近接効果補正方
法。
5. The method according to claim 1, further comprising a step of calculating a correction exposure amount for determining a correction exposure amount of the ghost area according to an area ratio of a pattern occupying the ghost area before the ghost light exposure step. 5. The proximity effect correction method in electron beam exposure according to any one of 1 to 4.
【請求項6】前記ゴーストエリアの補正露光量を定めた
光ステッパーファイルを作成する光ステッパーファイル
作成ステップを、前記ゴースト光露光ステップよりも前
に有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一に
記載の電子線露光における近接効果補正方法。
6. The ghost light exposure step according to claim 1, further comprising an optical stepper file creation step of creating an optical stepper file defining the ghost area correction exposure amount. 2. The proximity effect correction method in electron beam exposure according to claim 1.
【請求項7】前記ゴースト光露光ステップを前記電子線
露光ステップよりも前に有することを特徴とする請求項
1〜6のいずれか一に記載の電子線露光における近接効
果補正方法。
7. The proximity effect correction method in electron beam exposure according to claim 1, wherein said ghost light exposure step is provided before said electron beam exposure step.
【請求項8】前記ゴースト光露光ステップにおいて、前
記補正露光量で前記ゴーストエリアをゴースト光露光で
きるように前記ゴーストエリアに対応する領域毎に光の
透過率を定めたレチクルを用いて、前記2以上のゴース
トエリアないし全てのゴーストエリアを同時にゴースト
光露光することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一
に記載の電子線露光における近接効果補正方法。
8. In the ghost light exposure step, a reticle having a light transmittance determined for each area corresponding to the ghost area so that the ghost area can be exposed to the ghost light with the correction exposure amount is used. 8. The proximity effect correction method in electron beam exposure according to claim 1, wherein the ghost area or all the ghost areas are simultaneously subjected to ghost light exposure.
【請求項9】請求項1〜8のうちのいずれか一に記載の
電子線露光における近接効果補正方法により露光量を補
正してパターン露光対象層を露光するパターン露光対象
層の露光工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法。
9. A pattern exposure target layer exposing step of exposing a pattern exposure target layer by correcting an exposure amount by the proximity effect correction method in electron beam exposure according to any one of claims 1 to 8. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
JP2000189806A 2000-06-23 2000-06-23 Method of correcting proximity effects in electron beam exposure, and method of manufacturing semiconductor device Withdrawn JP2002008970A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016086042A (en) * 2014-10-23 2016-05-19 東京エレクトロン株式会社 Substrate processing method, program, computer storage medium, and substrate processing system

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