JP2003195478A - フォトマスクの作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッチング工程で発生するローディング効果
及びマイクロローディング効果によるパターンのパター
ン寸法ばらつきを低減するようにしたフォトマスクを作
製する方法を提供する。 【解決手段】 本方法では、設計ＥＢ描画パターンに対
する寸法補正値（以下、データバイアス値と言う）と隣
接パターン間スペースのスペース寸法との間の相関関係
を規定し、設計ＥＢ描画パターンのスペース寸法に基づ
いて相関関係からデータバイアス値を算出し、設計パタ
ーンデータに基づく設計ＥＢ描画パターンの線幅にデー
タバイアス値を乗じて補正した補正ＥＢ描画パターンを
求め、補正ＥＢ描画パターンをフォトマスク基板に描画
してフォトマスクを作製する。これにより、図４に示す
ように、エッチング工程で発生するローディング効果及
びマイクロローディング効果によるパターンのパターン
寸法ばらつきを低減し、ＬＳパターンのリニアリティー
精度を従来よりも向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォトマスクの作
製方法に関し、更に詳細には、エッチング工程で発生す
るローディング効果及びマイクロローディング効果によ
るパターンのパターン寸法ばらつきを低減するようにし
たフォトマスクを作製する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、フォトマスクの作製工程にもドラ
イエッチングが導入されている。バイナリー用のクロム
遮光膜だけでなく、ハーフトーン用の化合物半透過膜に
おいても、ドライエッチング法によりパターニングして
パターンを形成する。設計通りの特性を有するフォトマ
スクを作製するためには、パターニングの際に、設計パ
ターン通りに遮光膜をパターニングすることが要求され
る。

【０００３】遮光膜をドライエッチング法によりパター
ニングの際には、通常、先ず、遮光膜上にＥＢレジスト
膜を成膜し、ＥＢ露光、現像処理を行って、ＥＢレジス
ト膜からなるエッチングマスクを形成する。次いで、遮
光膜を選択的にエッチングできるエッチングガスを使用
し、エッチングマスク上から遮光膜をエッチングする。
続いて、エッチングマスクをアッシング等により除去し
て遮光膜パターンを形成する。

【０００４】ところで、遮光膜をエッチングして、図１
に示すようなライン＆スペース・パターン（ＬＳパター
ン）を形成する際、ドライエッチング工程では、どうし
ても、ローディング効果或いはマイクロローディング効
果により寸法誤差が遮光膜パターンに生じる。ここで、
ローディング効果とは基板面内のマクロな領域（〜数c
m）におけるパターン疎密差に起因した寸法ばらつき要
因であり、マイクロローディング効果とは基板面内のミ
クロな領域（〜数十μｍ）におけるパターン疎密差に起
因した寸法ばらつき要因である。従って、設計ＥＢ描画
パターン通りに遮光膜パターンを形成するためには、ド
ライエッチング工程で発生するローディング効果或いは
マイクロローディング効果によるパターン寸法ばらつき
（エッチング変換差）を補正する必要がある。ここで、
エッチング変換差は、エッチング変換差＝（レジストパ
ターンのパターン寸法）−（ドライエッチング後の遮光
膜パターンのパターン寸法）として定義される。

【０００５】ところで、エッチング変換差を補正して、
設計ＥＢ描画パターン通りに遮光膜パターンを形成する
ために、従来行っていた補正方法では、図７に示すよう
に、ＬＳパターンのスペース寸法の大小に関係なく一定
値のデータバイアス値が設定されていた。データバイア
ス値とは、ＥＢ描画装置でフォトマスクのパターンを描
画する際、設計パターンデータに基づく設計ＥＢ描画パ
ターンに寸法補正を施して補正ＥＢ描画パターンを得る
ときの寸法補正の補正値を言う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、半導体装置の
微細化及び高集積化に伴い、配線が微細化しているため
に、従来の補正方法によりエッチング変換差を補正して
得た、補正ＥＢ描画パターンを使って遮光膜をパターニ
ングしても、設計通りの遮光膜パターンを形成すること
が極めて難しくなっている。例えば、１：１ＬＳパター
ンのパターニングを行った際、設計スペース寸法の細い
領域でパターン寸法が、図８に示すように、スペース寸
法ｘの大小に依存し、このため、設計通りの遮光膜パタ
ーンを形成することができなかった。また、エッチング
変換差の誤差を補正するために、ＥＢ描画装置の近接効
果補正システムを使ってＥＢ露光量を調整することが行
われているが、隣接パターン間スペース寸法を変数とし
た補正方法ではないため、特定のテストパターンに対し
て誤差を最小化することはできても、一般的な様々なパ
ターンに対してパターンの寸法誤差を低減できるもので
はなかった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、エッチング工程
で発生するローディング効果及びマイクロローディング
効果によるパターンのパターン寸法ばらつきを低減する
ようにしたフォトマスクを作製する方法を提供すること
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、実験によ
り、種々のＬＳパターンのエッチング変換差は一定では
なく、スペース寸法が狭くなると、エッチング変換差は
小さくなることを確認した。例えば、図１のような隣接
パターン間スペース寸法がｘのＬＳパターンをドライエ
ッチング法によりパターニングする場合、エッチング変
換差（レジストパターンのパターン寸法−エッチング後
の遮光膜パターン寸法）をｆ（ｘ）とすると、ｘとｆ
（ｘ）の関係は図２に示すように、ｆ（ｘ）は、ｘに関
して一定ではなく、ｘが狭い領域で減少する傾向があ
る。これは、パターン間のスペースに進入するエッチン
グイオンの入射角度などの影響であると考えられる。

【０００９】つまり、データバイアス値が一定値の場
合、スペースの狭いＬＳパターンのドライエッチング後
の寸法はＬＳパターンの設計値より太くなり、逆に、ス
ペースの広いＬＳパターンのドライエッチング後の寸法
はＬＳパターンの設計値より細くなる。その結果、１：
１ＬＳパターンのパターニングを行った際、パターンの
リニアリティーが、図８に示すように、設計スペース寸
法の細い領域で破綻し、エッチング後のパターンが設計
パターンより太くなり、設計パターン通りパターニング
することができない。そして、本発明者は、データバイ
アス値をスペース寸法ｘの関数とすることにより、エッ
チング工程で発生するローディング効果及びマイクロロ
ーディング効果によるパターンのパターン寸法ばらつき
を低減できることを見い出した。

【００１０】上記目的を達成するために、上述の知見に
基づいて、本発明に係るフォトマスクの作製方法（以
下、第１の発明と言う）は、フォトマスク基板上にレジ
ストを塗布し、ＥＢ描画でレジストを露光し、現像後の
レジストパターンを用いてドライエッチングすることで
遮光膜パターンを形成するフォトマスクの作製方法にお
いて、エッチング工程で発生するパターン寸法ばらつき
を低減するために、設計ＥＢ描画パターンの隣接パター
ン間スペースのスペース寸法との相関からデータバイア
ス値を算出し、設計ＥＢ描画パターンの線幅にデータバ
イアス値を加えた補正ＥＢ描画パターンを求め、補正Ｅ
Ｂ描画パターンをフォトマスク上に描画することを特徴
としている。

【００１１】第１から第３の発明で、エッチング工程で
発生するローディング効果及びマイクロローディング効
果によるパターンのパターン寸法ばらつきとは、ローデ
ィング効果によるパターン寸法ばらつき、マイクロロー
ディング効果によるパターン寸法、及びその双方による
パターン寸法ばらつきを含めたパターン寸法ばらつきを
言う。第１から第３の発明で、設計ＥＢ描画パターンと
は、設計パターンデータに基づいてＥＢ描画装置でフォ
トマスクに描画するパターンを言う。補正ＥＢ描画パタ
ーンとは、設計ＥＢ描画パターンの線幅にデータバイア
ス値を加えた線幅を有するＥＢ描画パターンを言う。フ
ォトマスク基板は、通常、ガラス基板上にクロム等の金
属の遮光膜を設けたもので構成されている。

【００１２】第１の発明では、データバイアス値と隣接
パターン間スペースのスペース寸法との間の相関関係
を、実験等により規定する。第１の発明で、パターンの
一方の側のスペースのスペース寸法に基づいて求めたデ
ータバイアス値の半分をパターンのパターン幅に加え、
次いでパターンの他方の側のスペースのスペース寸法に
基づいて求めたデータバイアス値の半分をパターン幅に
加え、双方を加算して、補正ＥＢ描画パターンのパター
ン幅とする。

【００１３】第１の発明の好適な実施態様では、スペー
ス寸法ｘを変数とした関数ｇ（ｘ）としてデータバイア
ス値を規定し、 エッチング変換差＝（レジストパターンのパターン寸
法）−（ドライエッチング後の遮光膜パターンのパター
ン寸法） として定義し、スペース寸法ｘを変数とした関数ｆ
（ｘ）としてエッチング変換差を規定すると、データバ
イアス値は、 ｇ（ｘ）＝ｆ（ｘ） として規定される。ｆ（ｘ）は実験等により求める関係
である。更に、スペース寸法ｘが２μｍ以下で、ｆ
（ｘ）−ｆ［ｘ−ｆ（ｘ）］が５ｎｍ以上のときには、 ｇ（ｘ）＝ｆ（ｘ′） ｘ′＝ｘ−ｆ（ｘ′） である。任意のｘに対してｘ′を変動させて（ｘ′、ｘ
−ｘ′）をプロットし、（ｘ′、ｆ（ｘ′））のプロッ
トと重なったところのｆ（ｘ′）をｇ（ｘ）とすればよ
い。

【００１４】第１の発明では、ドライエッチング後の隣
接パターン間スペース寸法に依存したパターン寸法ばら
つきを低減することができ、また、ドライエッチング後
のパターン、特にＬＳパターンのリニアリティー精度
を、例えば図４に示すように、従来よりも向上させるこ
とができる。

【００１５】ところで、パターン間のスペース寸法に加
えて、周辺パターン面積率もエッチング変換差を変動さ
せる要因である。ここで、周辺パターン面積率とは、周
辺パターンを距離に関する重み付け関数で畳み込んだ値
のことである。周辺パターン面積率αをパラメータと
し、スペース寸法ｘとエッチング変換差ｆ（ｘ）との関
係を調べると、図５に示すように、同じスペース寸法ｘ
であっても、周辺パターン面積率αが０から１に向かっ
て大きくなるにつれて、関数ｆ（ｘ）により規定される
エッチング変換差は小さくなると共に、エッチング変換
差を規定する関数ｆ（ｘ）がスペース寸法ｘの変動に対
してフラットになる。これは、レジストとプラズマエッ
チングガスとが反応することにより、エッチングレート
を低下させる生成物が被エッチング領域を覆うためであ
ると考えられる。

【００１６】そこで、周辺パターン面積率がパターン描
画領域（描画フィールド）全域で大きく変わるようなパ
ターンレイアウトの場合には、隣接パターン間スペース
寸法ｘと周辺パターン面積率αの２変数による、例えば
図６に示すような２次元マップによって、データバイア
スｇ（ｘ、α）を決定することが必要である。図６に示
す２次元マップでは、データバイアスｇ（ｘ、α）は、
スペース寸法ｘと周辺パターン面積率αの各数値の交点
に数値で示されている。

【００１７】エッチング変換差に影響を及ぼす周辺領域
の広さについては正確なことはわかっていないため、周
辺パターン面積率を算出する計算範囲、及び重み付け関
数については特別の条件を定めない。また、各パターン
ごとにそのパターンを中心として周辺面積率を算出する
のは煩雑なため、実用的には、例えば、１ｍｍ□の大き
さの描画フィールドごとに周辺パターン面積率を算出
し、そのフィールド内の全てのパターンにその値を適用
すればよい。

【００１８】本発明に係るフォトマスクの作製方法（以
下、第２の発明と言う）は、上述の知見に基づいて、フ
ォトマスク基板上にレジストを塗布し、ＥＢ描画でレジ
ストを露光し、現像後のレジストパターンを用いてドラ
イエッチングすることで遮光膜パターンを形成するフォ
トマスクの作製方法において、エッチング工程で発生す
るローディング効果及びマイクロローディング効果によ
るパターン寸法ばらつきを低減するために、設計ＥＢ描
画パターンの隣接パターン間スペースのスペース寸法
ｘ、及びパターンの周辺パターン面積率αの２変数で規
定される関数ｇ（ｘ，α）で設計ＥＢ描画パターンに対
するデータバイアス値を算出し、設計ＥＢ描画パターン
の線幅にデータバイアス値を加えた補正ＥＢ描画パター
ンを求め、補正ＥＢ描画パターンをフォトマスク基板に
描画してフォトマスクを作製することを特徴としてい
る。

【００１９】第２の発明では、各フィールドごとに描画
パターンに対して周辺パターン面積率を求めて各フィー
ルドごとに個別にデータバイアス値を算出し、各フィー
ルドごとのパターンのパターン線幅にデータバイアス値
を加えて、補正ＥＢ描画パターンを求めている。しか
し、描画パターンに対して各フィールドごとに個別のデ
ータバイアス値を適用することが難しい場合には、本発
明者は、周辺パターン面積率の変動による影響をＥＢ露
光量変調によって補償することができることを見い出し
た。図６から判るように、エッチング変換差ｆ（ｘ）
は、周辺パターン面積率が変動した場合には、スペース
寸法ｘに対して線形性を示さない。ただし、パターン描
画領域（描画フィールド）全域の周辺パターン面積率の
変動が大きくない場合には、線形性のくずれかたは少な
いと考えて良い。

【００２０】そこで、本発明者は、パターン描画領域
（描画フィールド）全域でパターン面積率が代表的な領
域の周辺パターン面積率α₀ に対応したデータバイアス
ｇ（ｘ、α₀ ）を図６から求め、パターン描画領域（描
画フィールド）全域の設計パターンデータに基づく設計
ＥＢ描画パターンの線幅にデータバイアス値ｇ（ｘ，α
₀ ）を加えた補正ＥＢ描画パターンを求め、周辺パター
ン面積率がα₀ ではなく、エッチング変換差が異なるパ
ターンに対しては、ＥＢ露光量を変調させることによ
り、ドライエッチング後のパターン寸法ばらつきを低減
することができることを見い出した。ＥＢ露光量の変調
には、ＥＢ描画装置のかぶり露光補正機能を使用するこ
とができる。

【００２１】本発明に係るフォトマスクの作製方法（以
下、第３の発明と言う）は、上述の知見に基づいて、フ
ォトマスク基板上にレジストを塗布し、ＥＢ描画でレジ
ストを露光し、現像後のレジストパターンを用いてドラ
イエッチングすることで遮光膜パターンを形成するフォ
トマスクの作製方法において、エッチング工程で発生す
るローディング効果及びマイクロローディング効果によ
るパターン寸法ばらつきを低減するために、設計ＥＢ描
画パターンの隣接パターン間スペースのスペース寸法
ｘ、フォトマスク基板面内の代表的な周辺パターン面積
率をα₀ として、設計ＥＢ描画パターンに対するデータ
バイアス値ｇ（ｘ，α₀ ）を算出し、設計ＥＢ描画パタ
ーンの線幅にデータバイアス値を加えた補正ＥＢ描画パ
ターンを求め、補正ＥＢ描画パターンをフォトマスク上
に描画する際に、周辺パターン面積率がα₀ と異なるパ
ターンに対して、ＥＢ描画露光量を変調させて描画する
ことを特徴としている。

【００２２】第１から第３の発明は、ドライエッチング
法の種類、被エッチング体の種類を問わず、またパター
ン形状を問わず適用できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、添付図面を参照し、実施
形態例を挙げて本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に
説明する。実施形態例１ 本実施形態例は、第１発明に係るフォトマスクの作製方
法の実施形態の一例である。図１は本実施形態例で作製
するフォトマスクのＥＢ描画パターンであるＬＳパター
ンを示す平面図、図２はスペース寸法ｘとエッチング変
換差ｆ（ｘ）との関係を示すグラフ、図３は本実施形態
例で適用するスペース寸法ｘとデータバイアス値ｇ
（ｘ）との関係を示すグラフ、及び図４は本実施形態例
で得たフォトマスクのスペース寸法ｘとパターン寸法と
の関係を示すグラフである。

【００２４】遮光膜パターンの形成に際しては、先ず、
フォトマスク基板上にレジストを塗布、ベークする。次
いで、ＥＢ描画でレジストを露光、現像、ベークして、
エッチングマスクを形成し、続いてエッチングマスクを
使ってドライエッチング工程を実施して遮光膜パターン
を形成する。そして、エッチング工程で発生するローデ
ィング効果及びマイクロローディング効果によるＬＳパ
ターンの寸法ばらつきを低減することが、遮光膜パター
ンを設計パターン通り形成する上で重要である。

【００２５】本実施形態例は、エッチング工程で発生す
るローディング効果及びマイクロローディング効果によ
るＬＳパターンの寸法ばらつきを低減するようにしたフ
ォトマスクを作製する方法である。本実施形態例では、
ＬＳパターンの寸法ばらつきを低減して、遮光膜パター
ンを設計パターン通り形成するために、先ず、設計ＥＢ
描画パターンに対するデータバイアス値と隣接パターン
間スペースのスペース寸法との間の関係を実験等により
設定する。次いで、設計ＥＢ描画パターンのスペース寸
法に基づいてデータバイアス値を算出する。

【００２６】本実施形態例では、データバイアス値ｇ
（ｘ）とスペース寸法ｘとの間の関係は、 ｇ（ｘ）＝ｆ（ｘ） として規定される。ここで、ｆ（ｘ）は、スペース寸法
ｘを変数としてエッチング変換差を規定する関数であっ
て、実験等により求める、例えば図２に示すようなグラ
フで規定される関数である。また、ｇ（ｘ）は、スペー
ス寸法ｘを変数とし、データバイアス値を規定する関数
であって、図３に示すようなグラフで規定される関数で
ある。本実施形態例では、ｇ（ｘ）＝ｆ（ｘ）であるか
ら、図２と図３はスペース寸法ｘに関し同じグラフにな
る。図３のグラフ、又はｇ（ｘ）＝ｆ（ｘ）の関係から
スペース寸法に対応するデータバイアス値を求めること
ができる。

【００２７】次いで、設計パターンデータに基づく設計
ＥＢ描画パターンの線幅に、求めたデータバイアス値を
加えてＥＢ描画パターンの線幅を求め、補正ＥＢ描画パ
ターンとする。この際、パターンの一方の側のスペース
のスペース寸法に基づいて求めたデータバイアス値の半
分をパターンのパターン幅に加え、次いでパターンの他
方の側のスペースのスペース寸法に基づいて求めたデー
タバイアス値の半分をパターン幅に加え、双方を加算し
て、補正ＥＢ描画パターンのパターン幅とする。続い
て、補正ＥＢ描画パターンをフォトマスク基板に描画し
てフォトマスクを作製する。

【００２８】本実施形態例では、データバイアス値をス
ペース寸法に基づいて求めているので、エッチング工程
で発生するローディング効果及びマイクロローディング
効果によるパターンのパターン寸法ばらつきを低減する
ことができる。つまり、図４に示すように、スペース寸
法ｘに応じたデータバイアスｇ（ｘ）を設計ＥＢ描画パ
ターンの線幅に加えて図形処理することにより、図４の
実線で示すように、エッチング後に得た遮光膜のパター
ン寸法をスペース寸法ｘの大小によらず一定にすること
ができる。つまり、図４に示すように、ＬＳパターンの
リニアリティー精度を従来よりも向上させることができ
る。なお、本実施形態例のパターン補正は、従来より行
われている光近接効果を補正するためのルールベースＯ
ＰＣと基本的な考え方は同じであるものの、補正目的が
従来とは異なっている。

【００２９】実施形態例１の変形例 ところで、ＬＳパターンの線幅にデータバイアス値を加
えて、補正した線幅のＬＳパターンを求めると、データ
バイアス値を加えた分だけ線幅が太くなり、スペース寸
法が狭くなる。従って、スペース寸法が狭い領域で、例
えば、図３の左端の領域で、ｆ（ｘ）−ｆ［ｘ−ｆ
（ｘ）］が要求パターン寸法精度に関わってくるほど大
きい場合には、パターン寸法精度が低下するおそれがあ
る。そこで、スペース寸法が２μｍ以下で、ｆ（ｘ）−
ｆ［ｘ−ｆ（ｘ）］が５ｎｍ以上のときには、 ｇ（ｘ）＝ｆ（ｘ′） ｘ′＝ｘ−ｆ（ｘ′） （式１） とすることにより、より正確なｇ（ｘ）を求めることが
できる。式（１）を作図したグラフから、ｇ（ｘ）を求
めることができる。

【００３０】実施形態例２ 本実施形態例は、第２発明に係るフォトマスクの作製方
法の実施形態の一例である。図６は本実施形態例で作製
するフォトマスクのＥＢ描画パターンに適用するデータ
バイアス値ｇ（ｘ，α）と、スペース寸法ｘ及び周辺パ
ターン面積率αとの関係を示す二次元マップである。本
実施形態例では、図１に示すような配線形成用のＬＳパ
ターンを描画してフォトマスクを作製する際、設計ＥＢ
描画パターンを設計パターン通り形成するために、先
ず、例えば図６に示すように、データバイアス値ｇ
（ｘ，α）と、スペース寸法ｘ及び周辺パターン面積率
αとの関係を実験等により求める。次いで、設計ＥＢ描
画パターンのスペース寸法と周辺パターン面積率αに基
づいてデータバイアス値を算出する。続いて、設計パタ
ーンデータに基づく設計ＥＢ描画パターンの線幅に、求
めたデータバイアス値を加えたＥＢ描画パターンの線幅
を求め、補正ＥＢ描画パターンとする。次いで、補正Ｅ
Ｂ描画パターンをフォトマスク基板に描画してフォトマ
スクを作製する。

【００３１】これにより、実施形態例１と同様に、エッ
チング工程で発生するローディング効果及びマイクロロ
ーディング効果によるパターンのパターン寸法ばらつき
を低減し、ＬＳパターンのリニアリティー精度を従来よ
りも向上させることができる。

【００３２】実施形態例３ 本実施形態例は、第２発明に係るフォトマスクの作製方
法の実施形態の一例である。本実施形態例では、図１に
示すような配線形成用のＬＳパターンを描画してフォト
マスクを作製する際、パターン寸法ばらつきを低減して
遮光膜パターンを設計パターン通り形成するために、先
ず、パターン描画領域（描画フィールド）全域の代表的
な周辺パターン面積率がα₀ であって、周辺パターン面
積率がα₀ のパターンのデータバイアス値としてｇ
（ｘ，α₀ ）を実施形態例２のデータバイアス値ｇ
（ｘ，α）から求める。次いで、設計パターンデータに
基づく設計ＬＳパターンの線幅にデータバイアス値ｇ
（ｘ，α₀ ）を加えた補正ＬＳパターンを求める。そし
て、補正ＬＳパターンをフォトマスク基板に描画してフ
ォトマスクを作製する際、周辺パターン面積率がα₀ で
はなく、エッチング変換差が異なるパターンに対して、
ＥＢ描画の際の露光量を変調させて描画し、フォトマス
クを作製する。露光量変調には、ＥＢ描画装置のかぶり
露光補正機能を使用する。

【００３３】これにより、実施形態例１と同様に、エッ
チング工程で発生するローディング効果及びマイクロロ
ーディング効果によるパターンのパターン寸法ばらつき
を低減し、ＬＳパターンのリニアリティー精度を従来よ
りも向上させることができる。本実施形態例は、描画パ
ターンに対して各フィールドごとに個別のデータバイア
ス値を適用することが難しい場合に、最適である。

【００３４】

【発明の効果】第１の発明によれば、データバイアス値
とスペース寸法との間の関係に従い、設計ＥＢ描画パタ
ーンのスペース寸法に基づいてデータバイアス値を算出
し、設計ＥＢ描画パターンの線幅にデータバイアス値を
加えた補正ＥＢ描画パターンを求め、補正ＥＢ描画パタ
ーンをフォトマスク基板に描画してフォトマスクを作製
することにより、以下の効果を奏する。 （１）ドライエッチング後の隣接パターン間スペース寸
法に依存したパターン寸法ばらつきを低減することがで
き、また、ドライエッチング後のパターン、特にＬＳパ
ターンのリニアリティー精度を従来よりも向上させるこ
とができる。更には、様々な寸法のパターン間スペース
寸法や、様々な大きさの周辺パターン面積率の組み合わ
せが入り組んだレイアウトのパターンをドライエッチン
グ法によりパターニングする際、パターンのパターン寸
法ばらつきを従来よりも低減することができる。 （２）近接効果補正パラメータによるローディング効果
の補正を行わないため、近接効果補正を本来の意味、例
えば、ダブルガウシャンモデルに基づき前方散乱エネル
ギーの半値幅でパターン寸法をおさえるアルゴリズムが
活用でき、補正誤差が発生した場合の解析が容易とな
る。近接効果補正パラメータをカスタマイズすることに
よってローディング効果の補正を行った場合に発生す
る、パターン面積率に依存しないパターン寸法ばらつき
要因によるパターン寸法補正残りを懸念する必要がなく
なる。 （３）データバイアス値でパターンの寸法補正を行うこ
とにより、ＥＢ描画の際の露光量を調整して、パターン
の寸法補正を行う場合に比べて、露光量が小さくなるの
で、描画のスループットが向上する。

【００３５】第２の発明によれば、データバイアス値が
スペース寸法ｘ及び周辺パターン面積率αの２変数で規
定されるｇ（ｘ，α）関係に従いデータバイアス値を算
出し、設計パターンデータに基づく設計ＥＢ描画パター
ンの線幅にデータバイアス値を加えて補正ＥＢ描画パタ
ーンを求め、補正ＥＢ描画パターンをフォトマスク基板
に描画してフォトマスクを作製することにより、第１の
発明と同様の効果を奏し、また実際のデバイスパターン
の疎密差に起因した寸法ばらつきを低減できる。

【００３６】第３の発明によれば、データバイアス値が
スペース寸法ｘ及び周辺パターン面積率αの２変数で規
定されるｇ（ｘ，α）関係に従い、設計ＥＢ描画パター
ンのスペース寸法に基づいてデータバイアス値を算出す
るに当たり、パターン描画領域（描画フィールド）全域
の代表的な周辺パターン面積率がα₀ であって、周辺パ
ターン面積率がα₀ のパターンのデータバイアス値とし
てｇ（ｘ，α₀ ）を求め、設計ＥＢ描画パターンの線幅
にデータバイアス値ｇ（ｘ，α₀ ）を加えた補正ＥＢ描
画パターンを求め、補正ＥＢ描画パターンをフォトマス
ク基板に描画してフォトマスクを作製する際、周辺パタ
ーン面積率がα₀ ではなく、エッチング変換差が異なる
パターンに対して、ＥＢ描画の際の露光量を変調させて
描画することにより、第２の発明と同様の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態例１から３で作製するフォトマスクの
ＥＢ描画パターンであるＬＳパターンを示す平面図であ
る。

【図２】スペース寸法ｘとエッチング変換差ｆ（ｘ）と
の関係を示すグラフである。

【図３】実施形態例１で適用するスペース寸法ｘとデー
タバイアス値ｇ（ｘ）との関係を示すグラフである。

【図４】実施形態例１で得たフォトマスクパターンのス
ペース寸法ｘとパターン寸法誤差との関係を示すグラフ
である。

【図５】周辺パターン面積率αをパラメータとしたスペ
ース寸法とエッチング変換差との関係を示すグラフであ
る。

【図６】データバイアス値ｇ（ｘ，α）と周辺パターン
面積率α及びスペース寸法ｘとの関係を示す２次元マッ
プの図である。

【図７】従来のパターン補正方法によるスペース寸法ｘ
とデータバイアス値ｇ（ｘ）との関係を示すグラフであ
る。

【図８】従来のパターン補正方法により補正したフォト
マスクを使った際のスペース寸法ｘとパターン寸法誤差
との関係を示すグラフである。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォトマスク基板上にレジストを塗布
   し、ＥＢ描画でレジストを露光し、現像後のレジストパ
   ターンを用いてドライエッチングすることで遮光膜パタ
   ーンを形成するフォトマスクの作製方法において、 エッチング工程で発生するローディング効果及びマイク
   ロローディング効果によるパターン寸法ばらつきを低減
   するために、設計ＥＢ描画パターンの隣接パターン間ス
   ペースのスペース寸法との相関からデータバイアス値を
   算出し、設計ＥＢ描画パターンの線幅にデータバイアス
   値を加えた補正ＥＢ描画パターンを求め、 補正ＥＢ描画パターンをフォトマスク上に描画すること
   を特徴とするフォトマスクの作製方法。
2. 【請求項２】 スペース寸法ｘを変数とした関数ｇ
   （ｘ）としてデータバイアス値を規定し、 エッチング変換差＝（レジストパターンのパターン寸
   法）−（ドライエッチング後の遮光膜パターンのパター
   ン寸法） として定義し、スペース寸法ｘを変数とした関数ｆ
   （ｘ）としてエッチング変換差を規定すると、 データバイアス値は、 ｇ（ｘ）＝ｆ（ｘ） として規定されることを特徴とする請求項１に記載のフ
   ォトマスクの作製方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載のエッチング変換差ｆ
   （ｘ）に対して、データバイアス値ｇ（ｘ）を、 ｇ（ｘ）＝ｆ（ｘ′） ｘ′＝ｘ−ｆ（ｘ′） として規定することを特徴とするフォトマスクの作製方
   法。
4. 【請求項４】 フォトマスク基板上にレジストを塗布
   し、ＥＢ描画でレジストを露光し、現像後のレジストパ
   ターンを用いてドライエッチングすることで遮光膜パタ
   ーンを形成するフォトマスクの作製方法において、 エッチング工程で発生するローディング効果及びマイク
   ロローディング効果によるパターン寸法ばらつきを低減
   するために、設計ＥＢ描画パターンの隣接パターン間ス
   ペースのスペース寸法ｘ、及びパターンの周辺パターン
   面積率αの２変数で規定される関数ｇ（ｘ，α）で設計
   ＥＢ描画パターンに対するデータバイアス値を算出し、
   設計ＥＢ描画パターンの線幅にデータバイアス値を加え
   た補正ＥＢ描画パターンを求め、 補正ＥＢ描画パターンをフォトマスク上に描画すること
   を特徴とするフォトマスクの作製方法。
5. 【請求項５】 スペース寸法ｘ及び周辺パターン面積率
   αを変数とした関数ｇ（ｘ，α）としてデータバイアス
   値を規定し、 エッチング変換差＝（レジストパターンのパターン寸
   法）−（ドライエッチング後の遮光膜パターンのパター
   ン寸法） として定義し、スペース寸法ｘ及び周辺面積率αを変数
   とした関数ｆ（ｘ，α）としてエッチング変換差を規定
   すると、 データバイアス値は、 ｇ（ｘ，α）＝ｆ（ｘ，α） として規定されることを特徴とする請求項４に記載のフ
   ォトマスクの作製方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のエッチング変換差ｆ
   （ｘ，α）に対して、データバイアス値ｇ（ｘ，α）
   を、 ｇ（ｘ、α）＝ｆ（ｘ′，α） ｘ′＝ｘ−ｆ（ｘ′，α） として規定することを特徴とするフォトマスクの作製方
   法。
7. 【請求項７】 フォトマスク基板上にレジストを塗布
   し、ＥＢ描画でレジストを露光し、現像後のレジストパ
   ターンを用いてドライエッチングすることで遮光膜パタ
   ーンを形成するフォトマスクの作製方法において、 エッチング工程で発生するローディング効果及びマイク
   ロローディング効果によるパターン寸法ばらつきを低減
   するために、設計ＥＢ描画パターンの隣接パターン間ス
   ペースのスペース寸法ｘ、フォトマスク基板面内の代表
   的な周辺パターン面積率をα₀ として、設計ＥＢ描画パ
   ターンに対するデータバイアス値ｇ（ｘ，α₀ ）を算出
   し、 設計ＥＢ描画パターンの線幅にデータバイアス値を加え
   た補正ＥＢ描画パターンを求め、 補正ＥＢ描画パターンをフォトマスク上に描画する際
   に、周辺パターン面積率がα₀ と異なるパターンに対し
   て、ＥＢ描画露光量を変調させて描画することを特徴と
   するフォトマスクの作製方法。
8. 【請求項８】 一定の周辺パターン面積率α。に対して
   スペース寸法ｘを変数とした関数ｇ（ｘ，α₀ ）として
   データバイアス値を規定し、 エッチング変換差＝（レジストパターンのパターン寸
   法）−（ドライエッチング後の遮光膜パターンのパター
   ン寸法） として定義し、一定の周辺パターン面積率α₀ に対して
   スペース寸法ｘを変数とした関数ｆ（ｘ，α₀ ）として
   エッチング変換差を規定すると、 データバイアス値は、 ｇ（ｘ，α₀ ）＝ｆ（ｘ，α₀ ） として規定されることを特徴とする請求項７に記載のフ
   ォトマスクの作製方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載のエッチング変換差ｆ
   （ｘ，α₀ ）に対して、データバイアス値ｇ（ｘ，
   α₀ ）を、 ｇ（ｘ、α₀ ）＝ｆ（ｘ′，α₀ ） ｘ′＝ｘ−ｆ（ｘ′，α₀ ） として規定することを特徴とするフォトマスクの作製方
   法。
10. 【請求項１０】 ＥＢ描画露光量変調に際し、ＥＢ描画
    装置のかぶり露光補正機能を使用することを特徴とする
    請求項７から９に記載のフォトマスクの作製方法。
11. 【請求項１１】 マスク基板上に設けられ、ＥＢ描画パ
    ターンを描画する遮光膜がハーフトーン材料であること
    を特徴とする請求項１から１０のうちのいずれか１項に
    記載のフォトマスクの作製方法。
12. 【請求項１２】 描画装置にレーザーを使用することを
    特徴とする請求項１から１１のうちのいずれか１項に記
    載のフォトマスクの作製方法。