JP2004040010A - パターン描画方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のショットによって一つのパターンを描画する場合に、設計寸法に対する仕上がり寸法の誤差を適切に補正し得るパターン描画方法を得る。
【解決手段】ショット領域H1に対応する描画対象10内の第1領域に、標準のショット時間T1で電子ビーム11を照射する。これにより、描画対象10の第1領域にパターンM1が描画される。次に、ショット領域H2に対応する描画対象10内の第2領域に、ショットサイズに応じて補正されたショット時間T2で、電子ビーム11を照射する。これにより、描画対象10の第2領域にパターンM2が描画される。ショット時間が補正された効果によって、Y方向に関するパターンM2の仕上がり寸法は、設計寸法に等しくなっている。
【選択図】 図11
【解決手段】ショット領域H1に対応する描画対象10内の第1領域に、標準のショット時間T1で電子ビーム11を照射する。これにより、描画対象10の第1領域にパターンM1が描画される。次に、ショット領域H2に対応する描画対象10内の第2領域に、ショットサイズに応じて補正されたショット時間T2で、電子ビーム11を照射する。これにより、描画対象10の第2領域にパターンM2が描画される。ショット時間が補正された効果によって、Y方向に関するパターンM2の仕上がり寸法は、設計寸法に等しくなっている。
【選択図】 図11
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォトマスクや半導体基板等のパターン描画方法に関し、特に、可変成形ベクタスキャン方式の電子ビーム描画装置を用いた、パターン描画方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図12(図12(A)〜図12(C))は、可変成形ベクタスキャン方式の電子ビーム描画装置を用いた、従来のパターン描画方法を説明するための模式図である。図12(A)に示したパターンFを描画したい場合には、まず、第1番目のショットによって長方形の領域F1を描画し(図12(B))、次に、第2番目のショットによって、領域F1に隣接する長方形の領域F2を描画する(図12(C))。これにより、2つの長方形パターンの組み合わせとして、図12(A)に示したパターンFが得られる。なお、領域F1を描画するための電子ビームの照射時間(以下「ショット時間」と称する)と、領域F2を描画するためのショット時間とは、互いに等しい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように複数のショットによって一つのパターンを描画する場合には、パターンの設計寸法に対して仕上がり寸法に誤差が生じるという問題点がある。特に、図12(c)に示したように、Y方向に関するショットサイズWが小さい領域F2を描画する工程を伴う場合には、パターンFの仕上がり寸法が設計寸法よりも大きくなることが確認されている。これは、照射される電子ビームのビームプロファイルが領域F1と領域F2とで互いに異なることや、ショットサイズごとに電流密度が相違すること等が原因と考えられる。なお、図12において、紙面の上下方向及び左右方向が、それぞれ「X方向」及び「Y方向」と規定されている。
【0004】
ところで、ショットサイズに起因する仕上がり寸法の誤差を補正する手法として、ショットランク補正が知られている。ショットランク補正は、ショットサイズに応じてショット時間(即ちドーズ量)を変化させて描画を行うことにより、誤差を補正するものである。図13(図13(A),図13(B))は、ショットランク補正を説明するための図である。図13(A)を参照して、孤立パターンの描画を想定し、Y方向に関する電子ビームの寸法をショットサイズSと定義する。図13(B)のグラフの横軸はショットサイズSであり、縦軸は誤差G(即ち、Y方向に関して、パターンの仕上がり寸法から設計寸法を減算した値)である。図13(B)を参照すると、ショットサイズSが小さい特定の範囲では、仕上がり寸法が設計寸法よりも小さくなっていることが分かる。これは、近接効果の影響によるものである。従って、ショットサイズSが例えばS2の場合に標準のドーズ量(特性Q1)で描画を行うと、−G1の誤差が生じる。この場合、標準よりも高いドーズ量(特性Q2)で描画を行うよう補正することにより、誤差−G1を無くすことができる。なお、ショットサイズSごとのドーズ量の補正量は、実験等によって求められる。
【0005】
このようにショットランク補正は、パターンの仕上がり寸法が設計寸法よりも小さくなる場合に、標準よりも高いドーズ量で描画を行うことによって、仕上がり寸法の誤差を補正するものである。これに対して、図12に示した従来のパターン描画方法では、上記の通り、パターンFの仕上がり寸法が設計寸法よりも大きくなる。従って、従来のパターン描画方法による仕上がり寸法の誤差を、ショットランク補正によって補正することはできない。
【0006】
本発明は、従来のパターン描画方法における上記の問題点を解決するために成されたものであり、複数のショットによって一つのパターンを描画する場合に、設計寸法に対する仕上がり寸法の誤差を適切に補正し得るパターン描画方法を得ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明のうち請求項1に記載のパターン描画方法は、(a)描画対象の第1領域に電子ビームを第1の時間照射することにより、第1方向に沿って延在する第1辺と、第2方向に沿って延在する第2辺とを有する第1パターンを描画する工程と、(b)工程(a)とは別の工程として実行され、描画対象の第2領域に第1の時間よりも短い第2の時間電子ビームを照射することにより、第1パターンの第1辺に重なる第1の辺と、第2方向に沿って延在する第2の辺とを有し、該第2の辺の寸法が所定のしきい値以下の第2パターンを描画する工程とを備えるものである。
【0008】
また、この発明のうち請求項2に記載のパターン描画方法は、請求項1に記載のパターン描画方法であって、しきい値は0.3μmであることを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態に係るパターン描画装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。本実施の形態に係るパターン描画装置は、可変成形ベクタスキャン方式の電子ビーム描画装置1と、データ処理部2と、記憶部3とを備えている。
【0010】
図2(図2(A),図2(B))〜図4は、記憶部3に記憶されているデータを説明するための図である。上記の通り、複数のショットによって一つのパターンを描画する場合には、ショットサイズによっては、パターンの仕上がり寸法が設計寸法よりも大きくなる。そこで、まず、仕上がり寸法に影響を及ぼすショットサイズの範囲を割り出す。図2(A)には、Y方向に関する設計寸法が一定値のパターンKが示されている。図2(A)に示した例では、Y方向に関する設計寸法は、最大ショットサイズ(例えば2.0μm)に等しい。このパターンKを、2回のショットによって描画する。具体的には、第1番目のショットによってパターンK1を描画し、第2番目のショットによってパターンK2を描画する。そして、ショットサイズSを様々に変化させて、各ショットサイズSごとに、Y方向に関するパターンKの仕上がり寸法を測定する。ここで、ショットサイズSは、第2番目のショットのY方向に関する寸法として規定されており、パターンK2の設計寸法に等しい。また、パターンK1,K2を描画する際のショット時間Tは、いずれも標準のショット時間T1である。
【0011】
次に、かかる実験の結果に基づいて、図2(B)に示すグラフを作成する。グラフの横軸はショットサイズS(μm)であり、縦軸は誤差G(μm)である。誤差Gは、Y方向に関して、パターンKの仕上がり寸法から設計寸法(この例では2.0μm)を減算した値として得られる。図2(B)によると、ショットサイズSが0.3μm以下の範囲では、ショットサイズSが小さくなるほど誤差Gが大きくなっていることが分かる。即ち、仕上がり寸法に影響を及ぼすショットサイズSの範囲は、0.3μm以下であることが分かる。その結果、補正が必要なショットサイズのしきい値S0が、0.3μmに設定される。
【0012】
次に、パターンK2を描画する際のショット時間Tを段階的に短縮して上記と同様の実験を行うことにより、誤差Gをキャンセルし得るショット時間の補正量を、各ショットサイズSごとに求める。ここで、パターンK1を描画する際のショット時間Tは、標準のショット時間T1のままである。図3を参照して、特性U1は、標準のショット時間T1で電子ビームを照射した場合に得られる特性であり、特性U2,U3は、標準のショット時間T1よりも短いショット時間T2,T3で電子ビームを照射した場合に得られる特性である。図3によると、ショットサイズSがS2である場合は、特性U2に対応するショット時間T2で電子ビームを照射することにより、誤差G1がキャンセルされることが分かる。また、ショットサイズSがS3(μm)である場合は、ショット時間T3で電子ビームを照射することにより、誤差G2がキャンセルされることが分かる。
【0013】
次に、図3に示したグラフに基づいて、図4に示す補正テーブル4を作成する。補正テーブル4には、ショットサイズSと、そのショットサイズSが採用された場合に誤差Gをキャンセルし得るショット時間Tとの対応関係が記述されている。図1に示した記憶部3には、かかる補正テーブル4に関するデータが記憶されている。
【0014】
図5,6は、本実施の形態に係るパターン描画方法を説明するためのフローチャート及び模式図である。以下、図1,5,6を参照して、本実施の形態に係るパターン描画方法を工程順に説明する。なお、記憶部3には、図4に示した補正テーブル4がすでに記憶されている。
【0015】
まず、ステップSP1において、データ処理部2は、描画すべきパターン(以下「描画パターン」と称す)のデータを外部から入力する。図6(A)には、描画パターンPの一例が示されている。ステップSP1においては、上記したショットサイズのしきい値S0に関するデータ、及び描画パターンの位置座標に関するデータが、データ処理部2に併せて入力される。また、これらのデータに加えて、標準のショット時間T1に関するデータを入力してもよい。
【0016】
次に、ステップSP2において、データ処理部2は、描画パターンのデータに基づいて、描画のショット領域を決定する。ここで「ショット領域」とは、一回のショットで描画される領域を意味する。このとき、最大ショットサイズ以下であっても一回のショットでは描画できない描画パターンは、連続する複数のショット領域に分割される。図6(B)を参照して、描画パターンPは、連続するショット領域H1,H2に分割されている。ショット領域H1,H2は、互いに異なるショットで描画されることになる。
【0017】
次に、ステップSP3において、データ処理部2は、複数のショット領域の中から、ショット時間の補正が必要なショット領域を抽出する。ここでの「補正」とは、一つのパターンを連続する複数のショット領域に分割したことに起因して、パターンの仕上がり寸法が設計寸法よりも大きくなる場合に、ショット時間を短縮する補正を意味する。以下、このような補正を「ショット分割に起因する補正」と称する。データ処理部2は、ショットサイズのしきい値S0に基づいて、Y方向に関するショットサイズが0.3μm以下のショット領域を抽出する。ショット領域H2のショットサイズS2は0.3μmよりも小さいため、図6(C)に示すように、ショット領域H2は、ショット分割に起因する補正が必要なショット領域として抽出される。
【0018】
具体的に、データ処理部2は、ショット領域の任意の一辺のショットサイズがしきい値S0以下であること(条件R1)、及び、上記任意の一辺及びそれに対向する辺以外の辺が、他のショット領域に繋がっていること(条件R2)、の2つの条件をともに満たすショット領域を、ショット分割に起因する補正が必要なショット領域として抽出する。
【0019】
図7〜9は、ショット領域の抽出例を示す模式図である。図7には、孤立パターンに対応し、Y方向に関するショットサイズが0.3μm以下のショット領域H3が示されている。図8には、X方向及びY方向に関するショットサイズがともに0.3μmよりも大きいショット領域H4と、ショット領域H4に離間して並び、Y方向に関するショットサイズが0.3μm以下のショット領域H5とが示されている。図9には、X方向及びY方向に関するショットサイズがともに0.3μmよりも大きいショット領域H6と、ショット領域H6に連続し、X方向に関するショットサイズが0.3μm以下のショット領域H7とが示されている。ショット領域H4,H6は、上記の条件R1を満たさないため、ショット分割に起因する補正が必要なショット領域としては抽出されない。また、ショット領域H3,H5,H7は、上記の条件R2を満たさないため、ショット分割に起因する補正が必要なショット領域としては抽出されない。
【0020】
ステップSP3に引き続き、ステップSP4において、データ処理部2は、各ショット領域のショット時間をそれぞれ決定する。具体的に、データ処理部2は、記憶部3に記憶されている補正テーブル4を参照することにより、各ショット領域のショットサイズSに対応させて、ショット時間Tをそれぞれ決定する。図6(D)に示すように、ショットサイズがS1のショット領域H1のショット時間は、標準のショット時間T1とされ、ショットサイズがS2のショット領域H2のショット時間は、ショット時間T2とされる。ショット領域とショット時間との関係は、データDとしてデータ処理部2から記憶部3に入力され、記憶部3で記憶される。
【0021】
また、図1を参照して、データDは、データ処理部2から電子ビーム描画装置1に入力される。電子ビーム描画装置1は、入力されたデータDに基づいて、パターンの描画を実行する。図10は、電子ビーム描画装置1によってパターンの描画が実行されている状況を示す斜視図である。マスク基板等の描画対象10が、図示しないステージ上に載置されており、描画対象10に電子ビーム11が照射されている。
【0022】
図11(図11(A),11(B))は、図6に対応させて、描画対象10にパターンを描画する工程を示す模式図である。図11(A)を参照して、まず、図6に示したショット領域H1に対応する描画対象10内の領域(以下「第1領域」と称す)に、標準のショット時間T1で電子ビーム11を照射する。これにより、描画対象10の第1領域にパターンM1が描画される。パターンM1は、X方向に沿って延在する辺L1と、Y方向に沿って延在する辺L2とを有している。
【0023】
次に、図11(B)を参照して、図6に示したショット領域H2に対応する描画対象10内の領域(以下「第2領域」と称す)に、ショット時間T2で電子ビーム11を照射する。ここで、第2領域は、パターンM1の辺L1に隣接する領域として規定される。これにより、描画対象10の第2領域にパターンM2が描画される。パターンM2は、X方向に沿って延在する辺L4と、Y方向に沿って延在する辺L3とを有している。パターンM2の辺L3は、パターンM1の辺L1に重なっている。ショット時間が補正された効果によって、Y方向に関するパターンM2の仕上がり寸法は、設計寸法(即ち、Y方向に関するショット領域H2のショットサイズS2)に等しくなっている。
【0024】
なお、以上の説明では、パターンM1を描画した後にパターンM2を描画する場合の例について述べたが、これとは逆に、パターンM2を描画した後にパターンM1を描画してもよい。
【0025】
半導体装置の製造プロセスの一つであるリソグラフィ工程においては、電子ビーム描画装置1によって作製されたフォトマスクを用い、露光光として例えばKrFエキシマレーザ光を使用して、半導体基板上に形成されているフォトレジストに対して縮小投影露光が行われる。但し、フォトマスクを用いることなく、電子ビームによって半導体基板上にパターンを直接描画してもよい。この場合、図10に示した描画対象10は、半導体基板となる。
【0026】
このように本実施の形態に係るパターン描画方法によれば、一つのパターンを連続する複数のショット領域に分割し、複数のショットによって一つのパターンを描画する場合において、ショットサイズが所定のしきい値以下のショット領域に関しては、そのショットサイズに応じてショット時間を短縮補正する。これにより、パターンの設計寸法に対する仕上がり寸法の誤差を低減することができる。
【0027】
なお、図4に示した補正テーブル4は、フォトレジストの種類やフォトマスクの遮光膜の種類等に応じて、複数用意することが望ましい。この場合、図5に示したフローチャートのステップSP4において、データ処理部2は、複数の補正テーブル4の中から、採用されているフォトレジストの種類等に応じて適切な補正テーブル4を選択する。
【0028】
また、データ処理部2は、ショット分割に起因する補正のみならず、近接効果補正やFogging補正等の他の補正をも考慮して、各ショット領域のショット時間を決定してもよい。
【0029】
さらに、ショット分割に起因する補正の対象とならないショット領域のうち、ショットランク補正が必要なもの(例えば図7〜9に示したショット領域H3,H5,H7)については、ショットランク補正を行ってもよい。
【0030】
【発明の効果】
この発明のうち請求項1,2に係るものによれば、第2の辺の寸法が所定のしきい値以下である第2パターンを描画する際に、電子ビームの照射時間を短縮することによって、パターンの設計寸法に対する仕上がり寸法の誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るパターン描画装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図2】記憶部に記憶されているデータを説明するための図である。
【図3】記憶部に記憶されているデータを説明するための図である。
【図4】記憶部に記憶されているデータを説明するための図である。
【図5】本発明の実施の形態に係るパターン描画方法を説明するためのフローチャートである。
【図6】本発明の実施の形態に係るパターン描画方法を説明するための模式図である。
【図7】ショット領域の抽出例を示す模式図である。
【図8】ショット領域の抽出例を示す模式図である。
【図9】ショット領域の抽出例を示す模式図である。
【図10】電子ビーム描画装置によってパターンの描画が実行されている状況を示す斜視図である。
【図11】描画対象にパターンを描画する工程を示す模式図である。
【図12】従来のパターン描画方法を説明するための模式図である。
【図13】ショットランク補正を説明するための図である。
【符号の説明】
1 電子ビーム描画装置、2 データ処理部、3 記憶部、4 補正テーブル、10 描画対象、11 電子ビーム。
【発明の属する技術分野】
この発明は、フォトマスクや半導体基板等のパターン描画方法に関し、特に、可変成形ベクタスキャン方式の電子ビーム描画装置を用いた、パターン描画方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図12(図12(A)〜図12(C))は、可変成形ベクタスキャン方式の電子ビーム描画装置を用いた、従来のパターン描画方法を説明するための模式図である。図12(A)に示したパターンFを描画したい場合には、まず、第1番目のショットによって長方形の領域F1を描画し(図12(B))、次に、第2番目のショットによって、領域F1に隣接する長方形の領域F2を描画する(図12(C))。これにより、2つの長方形パターンの組み合わせとして、図12(A)に示したパターンFが得られる。なお、領域F1を描画するための電子ビームの照射時間(以下「ショット時間」と称する)と、領域F2を描画するためのショット時間とは、互いに等しい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように複数のショットによって一つのパターンを描画する場合には、パターンの設計寸法に対して仕上がり寸法に誤差が生じるという問題点がある。特に、図12(c)に示したように、Y方向に関するショットサイズWが小さい領域F2を描画する工程を伴う場合には、パターンFの仕上がり寸法が設計寸法よりも大きくなることが確認されている。これは、照射される電子ビームのビームプロファイルが領域F1と領域F2とで互いに異なることや、ショットサイズごとに電流密度が相違すること等が原因と考えられる。なお、図12において、紙面の上下方向及び左右方向が、それぞれ「X方向」及び「Y方向」と規定されている。
【0004】
ところで、ショットサイズに起因する仕上がり寸法の誤差を補正する手法として、ショットランク補正が知られている。ショットランク補正は、ショットサイズに応じてショット時間(即ちドーズ量)を変化させて描画を行うことにより、誤差を補正するものである。図13(図13(A),図13(B))は、ショットランク補正を説明するための図である。図13(A)を参照して、孤立パターンの描画を想定し、Y方向に関する電子ビームの寸法をショットサイズSと定義する。図13(B)のグラフの横軸はショットサイズSであり、縦軸は誤差G(即ち、Y方向に関して、パターンの仕上がり寸法から設計寸法を減算した値)である。図13(B)を参照すると、ショットサイズSが小さい特定の範囲では、仕上がり寸法が設計寸法よりも小さくなっていることが分かる。これは、近接効果の影響によるものである。従って、ショットサイズSが例えばS2の場合に標準のドーズ量(特性Q1)で描画を行うと、−G1の誤差が生じる。この場合、標準よりも高いドーズ量(特性Q2)で描画を行うよう補正することにより、誤差−G1を無くすことができる。なお、ショットサイズSごとのドーズ量の補正量は、実験等によって求められる。
【0005】
このようにショットランク補正は、パターンの仕上がり寸法が設計寸法よりも小さくなる場合に、標準よりも高いドーズ量で描画を行うことによって、仕上がり寸法の誤差を補正するものである。これに対して、図12に示した従来のパターン描画方法では、上記の通り、パターンFの仕上がり寸法が設計寸法よりも大きくなる。従って、従来のパターン描画方法による仕上がり寸法の誤差を、ショットランク補正によって補正することはできない。
【0006】
本発明は、従来のパターン描画方法における上記の問題点を解決するために成されたものであり、複数のショットによって一つのパターンを描画する場合に、設計寸法に対する仕上がり寸法の誤差を適切に補正し得るパターン描画方法を得ることを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明のうち請求項1に記載のパターン描画方法は、(a)描画対象の第1領域に電子ビームを第1の時間照射することにより、第1方向に沿って延在する第1辺と、第2方向に沿って延在する第2辺とを有する第1パターンを描画する工程と、(b)工程(a)とは別の工程として実行され、描画対象の第2領域に第1の時間よりも短い第2の時間電子ビームを照射することにより、第1パターンの第1辺に重なる第1の辺と、第2方向に沿って延在する第2の辺とを有し、該第2の辺の寸法が所定のしきい値以下の第2パターンを描画する工程とを備えるものである。
【0008】
また、この発明のうち請求項2に記載のパターン描画方法は、請求項1に記載のパターン描画方法であって、しきい値は0.3μmであることを特徴とするものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態に係るパターン描画装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。本実施の形態に係るパターン描画装置は、可変成形ベクタスキャン方式の電子ビーム描画装置1と、データ処理部2と、記憶部3とを備えている。
【0010】
図2(図2(A),図2(B))〜図4は、記憶部3に記憶されているデータを説明するための図である。上記の通り、複数のショットによって一つのパターンを描画する場合には、ショットサイズによっては、パターンの仕上がり寸法が設計寸法よりも大きくなる。そこで、まず、仕上がり寸法に影響を及ぼすショットサイズの範囲を割り出す。図2(A)には、Y方向に関する設計寸法が一定値のパターンKが示されている。図2(A)に示した例では、Y方向に関する設計寸法は、最大ショットサイズ(例えば2.0μm)に等しい。このパターンKを、2回のショットによって描画する。具体的には、第1番目のショットによってパターンK1を描画し、第2番目のショットによってパターンK2を描画する。そして、ショットサイズSを様々に変化させて、各ショットサイズSごとに、Y方向に関するパターンKの仕上がり寸法を測定する。ここで、ショットサイズSは、第2番目のショットのY方向に関する寸法として規定されており、パターンK2の設計寸法に等しい。また、パターンK1,K2を描画する際のショット時間Tは、いずれも標準のショット時間T1である。
【0011】
次に、かかる実験の結果に基づいて、図2(B)に示すグラフを作成する。グラフの横軸はショットサイズS(μm)であり、縦軸は誤差G(μm)である。誤差Gは、Y方向に関して、パターンKの仕上がり寸法から設計寸法(この例では2.0μm)を減算した値として得られる。図2(B)によると、ショットサイズSが0.3μm以下の範囲では、ショットサイズSが小さくなるほど誤差Gが大きくなっていることが分かる。即ち、仕上がり寸法に影響を及ぼすショットサイズSの範囲は、0.3μm以下であることが分かる。その結果、補正が必要なショットサイズのしきい値S0が、0.3μmに設定される。
【0012】
次に、パターンK2を描画する際のショット時間Tを段階的に短縮して上記と同様の実験を行うことにより、誤差Gをキャンセルし得るショット時間の補正量を、各ショットサイズSごとに求める。ここで、パターンK1を描画する際のショット時間Tは、標準のショット時間T1のままである。図3を参照して、特性U1は、標準のショット時間T1で電子ビームを照射した場合に得られる特性であり、特性U2,U3は、標準のショット時間T1よりも短いショット時間T2,T3で電子ビームを照射した場合に得られる特性である。図3によると、ショットサイズSがS2である場合は、特性U2に対応するショット時間T2で電子ビームを照射することにより、誤差G1がキャンセルされることが分かる。また、ショットサイズSがS3(μm)である場合は、ショット時間T3で電子ビームを照射することにより、誤差G2がキャンセルされることが分かる。
【0013】
次に、図3に示したグラフに基づいて、図4に示す補正テーブル4を作成する。補正テーブル4には、ショットサイズSと、そのショットサイズSが採用された場合に誤差Gをキャンセルし得るショット時間Tとの対応関係が記述されている。図1に示した記憶部3には、かかる補正テーブル4に関するデータが記憶されている。
【0014】
図5,6は、本実施の形態に係るパターン描画方法を説明するためのフローチャート及び模式図である。以下、図1,5,6を参照して、本実施の形態に係るパターン描画方法を工程順に説明する。なお、記憶部3には、図4に示した補正テーブル4がすでに記憶されている。
【0015】
まず、ステップSP1において、データ処理部2は、描画すべきパターン(以下「描画パターン」と称す)のデータを外部から入力する。図6(A)には、描画パターンPの一例が示されている。ステップSP1においては、上記したショットサイズのしきい値S0に関するデータ、及び描画パターンの位置座標に関するデータが、データ処理部2に併せて入力される。また、これらのデータに加えて、標準のショット時間T1に関するデータを入力してもよい。
【0016】
次に、ステップSP2において、データ処理部2は、描画パターンのデータに基づいて、描画のショット領域を決定する。ここで「ショット領域」とは、一回のショットで描画される領域を意味する。このとき、最大ショットサイズ以下であっても一回のショットでは描画できない描画パターンは、連続する複数のショット領域に分割される。図6(B)を参照して、描画パターンPは、連続するショット領域H1,H2に分割されている。ショット領域H1,H2は、互いに異なるショットで描画されることになる。
【0017】
次に、ステップSP3において、データ処理部2は、複数のショット領域の中から、ショット時間の補正が必要なショット領域を抽出する。ここでの「補正」とは、一つのパターンを連続する複数のショット領域に分割したことに起因して、パターンの仕上がり寸法が設計寸法よりも大きくなる場合に、ショット時間を短縮する補正を意味する。以下、このような補正を「ショット分割に起因する補正」と称する。データ処理部2は、ショットサイズのしきい値S0に基づいて、Y方向に関するショットサイズが0.3μm以下のショット領域を抽出する。ショット領域H2のショットサイズS2は0.3μmよりも小さいため、図6(C)に示すように、ショット領域H2は、ショット分割に起因する補正が必要なショット領域として抽出される。
【0018】
具体的に、データ処理部2は、ショット領域の任意の一辺のショットサイズがしきい値S0以下であること(条件R1)、及び、上記任意の一辺及びそれに対向する辺以外の辺が、他のショット領域に繋がっていること(条件R2)、の2つの条件をともに満たすショット領域を、ショット分割に起因する補正が必要なショット領域として抽出する。
【0019】
図7〜9は、ショット領域の抽出例を示す模式図である。図7には、孤立パターンに対応し、Y方向に関するショットサイズが0.3μm以下のショット領域H3が示されている。図8には、X方向及びY方向に関するショットサイズがともに0.3μmよりも大きいショット領域H4と、ショット領域H4に離間して並び、Y方向に関するショットサイズが0.3μm以下のショット領域H5とが示されている。図9には、X方向及びY方向に関するショットサイズがともに0.3μmよりも大きいショット領域H6と、ショット領域H6に連続し、X方向に関するショットサイズが0.3μm以下のショット領域H7とが示されている。ショット領域H4,H6は、上記の条件R1を満たさないため、ショット分割に起因する補正が必要なショット領域としては抽出されない。また、ショット領域H3,H5,H7は、上記の条件R2を満たさないため、ショット分割に起因する補正が必要なショット領域としては抽出されない。
【0020】
ステップSP3に引き続き、ステップSP4において、データ処理部2は、各ショット領域のショット時間をそれぞれ決定する。具体的に、データ処理部2は、記憶部3に記憶されている補正テーブル4を参照することにより、各ショット領域のショットサイズSに対応させて、ショット時間Tをそれぞれ決定する。図6(D)に示すように、ショットサイズがS1のショット領域H1のショット時間は、標準のショット時間T1とされ、ショットサイズがS2のショット領域H2のショット時間は、ショット時間T2とされる。ショット領域とショット時間との関係は、データDとしてデータ処理部2から記憶部3に入力され、記憶部3で記憶される。
【0021】
また、図1を参照して、データDは、データ処理部2から電子ビーム描画装置1に入力される。電子ビーム描画装置1は、入力されたデータDに基づいて、パターンの描画を実行する。図10は、電子ビーム描画装置1によってパターンの描画が実行されている状況を示す斜視図である。マスク基板等の描画対象10が、図示しないステージ上に載置されており、描画対象10に電子ビーム11が照射されている。
【0022】
図11(図11(A),11(B))は、図6に対応させて、描画対象10にパターンを描画する工程を示す模式図である。図11(A)を参照して、まず、図6に示したショット領域H1に対応する描画対象10内の領域(以下「第1領域」と称す)に、標準のショット時間T1で電子ビーム11を照射する。これにより、描画対象10の第1領域にパターンM1が描画される。パターンM1は、X方向に沿って延在する辺L1と、Y方向に沿って延在する辺L2とを有している。
【0023】
次に、図11(B)を参照して、図6に示したショット領域H2に対応する描画対象10内の領域(以下「第2領域」と称す)に、ショット時間T2で電子ビーム11を照射する。ここで、第2領域は、パターンM1の辺L1に隣接する領域として規定される。これにより、描画対象10の第2領域にパターンM2が描画される。パターンM2は、X方向に沿って延在する辺L4と、Y方向に沿って延在する辺L3とを有している。パターンM2の辺L3は、パターンM1の辺L1に重なっている。ショット時間が補正された効果によって、Y方向に関するパターンM2の仕上がり寸法は、設計寸法(即ち、Y方向に関するショット領域H2のショットサイズS2)に等しくなっている。
【0024】
なお、以上の説明では、パターンM1を描画した後にパターンM2を描画する場合の例について述べたが、これとは逆に、パターンM2を描画した後にパターンM1を描画してもよい。
【0025】
半導体装置の製造プロセスの一つであるリソグラフィ工程においては、電子ビーム描画装置1によって作製されたフォトマスクを用い、露光光として例えばKrFエキシマレーザ光を使用して、半導体基板上に形成されているフォトレジストに対して縮小投影露光が行われる。但し、フォトマスクを用いることなく、電子ビームによって半導体基板上にパターンを直接描画してもよい。この場合、図10に示した描画対象10は、半導体基板となる。
【0026】
このように本実施の形態に係るパターン描画方法によれば、一つのパターンを連続する複数のショット領域に分割し、複数のショットによって一つのパターンを描画する場合において、ショットサイズが所定のしきい値以下のショット領域に関しては、そのショットサイズに応じてショット時間を短縮補正する。これにより、パターンの設計寸法に対する仕上がり寸法の誤差を低減することができる。
【0027】
なお、図4に示した補正テーブル4は、フォトレジストの種類やフォトマスクの遮光膜の種類等に応じて、複数用意することが望ましい。この場合、図5に示したフローチャートのステップSP4において、データ処理部2は、複数の補正テーブル4の中から、採用されているフォトレジストの種類等に応じて適切な補正テーブル4を選択する。
【0028】
また、データ処理部2は、ショット分割に起因する補正のみならず、近接効果補正やFogging補正等の他の補正をも考慮して、各ショット領域のショット時間を決定してもよい。
【0029】
さらに、ショット分割に起因する補正の対象とならないショット領域のうち、ショットランク補正が必要なもの(例えば図7〜9に示したショット領域H3,H5,H7)については、ショットランク補正を行ってもよい。
【0030】
【発明の効果】
この発明のうち請求項1,2に係るものによれば、第2の辺の寸法が所定のしきい値以下である第2パターンを描画する際に、電子ビームの照射時間を短縮することによって、パターンの設計寸法に対する仕上がり寸法の誤差を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るパターン描画装置の全体構成を概略的に示すブロック図である。
【図2】記憶部に記憶されているデータを説明するための図である。
【図3】記憶部に記憶されているデータを説明するための図である。
【図4】記憶部に記憶されているデータを説明するための図である。
【図5】本発明の実施の形態に係るパターン描画方法を説明するためのフローチャートである。
【図6】本発明の実施の形態に係るパターン描画方法を説明するための模式図である。
【図7】ショット領域の抽出例を示す模式図である。
【図8】ショット領域の抽出例を示す模式図である。
【図9】ショット領域の抽出例を示す模式図である。
【図10】電子ビーム描画装置によってパターンの描画が実行されている状況を示す斜視図である。
【図11】描画対象にパターンを描画する工程を示す模式図である。
【図12】従来のパターン描画方法を説明するための模式図である。
【図13】ショットランク補正を説明するための図である。
【符号の説明】
1 電子ビーム描画装置、2 データ処理部、3 記憶部、4 補正テーブル、10 描画対象、11 電子ビーム。
Claims (2)
- (a)描画対象の第1領域に電子ビームを第1の時間照射することにより、第1方向に沿って延在する第1辺と、第2方向に沿って延在する第2辺とを有する第1パターンを描画する工程と、
(b)前記工程(a)とは別の工程として実行され、前記描画対象の第2領域に前記第1の時間よりも短い第2の時間電子ビームを照射することにより、前記第1パターンの前記第1辺に重なる第1の辺と、前記第2方向に沿って延在する第2の辺とを有し、該第2の辺の寸法が所定のしきい値以下の第2パターンを描画する工程と
を備える、パターン描画方法。 - 前記しきい値は0.3μmである、請求項1に記載のパターン描画方法。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008004596A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Canon Inc | 荷電粒子線描画方法、露光装置、及びデバイス製造方法 |
JP2011128478A (ja) * | 2009-12-21 | 2011-06-30 | Jeol Ltd | マスクパターン描画方法及び装置 |
KR101350980B1 (ko) | 2007-12-31 | 2014-01-15 | 삼성전자주식회사 | Cd 선형성을 보정할 수 있는 가변 성형 빔을 이용한 노광방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 |
JP2015520408A (ja) * | 2012-04-18 | 2015-07-16 | ディー・ツー・エス・インコーポレイテッドD2S, Inc. | 荷電粒子ビームリソグラフィを用いてパターンを形成するための方法およびシステム |
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008004596A (ja) * | 2006-06-20 | 2008-01-10 | Canon Inc | 荷電粒子線描画方法、露光装置、及びデバイス製造方法 |
KR101350980B1 (ko) | 2007-12-31 | 2014-01-15 | 삼성전자주식회사 | Cd 선형성을 보정할 수 있는 가변 성형 빔을 이용한 노광방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 |
US10101648B2 (en) | 2008-09-01 | 2018-10-16 | D2S, Inc. | Method and system for forming a pattern on a reticle using charged particle beam lithography |
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US9859100B2 (en) | 2012-04-18 | 2018-01-02 | D2S, Inc. | Method and system for dimensional uniformity using charged particle beam lithography |
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