JP2006019732A - かぶり効果を減少させるための方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
本発明の目的は、かぶり効果の影響を考慮することにより電子ビームリソグラフィーシステムの照射パラメータの信頼できる補正を可能にする方法を創出することである。
【解決手段】
本発明は、電子ビームリソグラフィーシステムにおけるかぶり効果を減少させる方法に関し、設計データに一致する処理後のパターンを得るために露光が制御される。かぶり効果のためのモデルは、少なくとも制御関数の基本入力パラメータをそれぞれ変化させることによりフィットさせられる。関数型は、近接補正装置で用いられるカーネル型に応じて選択される。近接効果も考慮され、近接効果及びかぶり効果のための共通制御関数を獲得するために、最適な組のパラメータが得られる。電子ビームリソグラフィーシステムによるパターン描画は、標準の近接補正装置で実行される同じアルゴリズムを用いて、１データ処理ステップで、結合した単一の近接効果制御関数及びかぶり効果制御関数によって制御される。
【選択図】 図１
本発明の目的は、かぶり効果の影響を考慮することにより電子ビームリソグラフィーシステムの照射パラメータの信頼できる補正を可能にする方法を創出することである。
【解決手段】
本発明は、電子ビームリソグラフィーシステムにおけるかぶり効果を減少させる方法に関し、設計データに一致する処理後のパターンを得るために露光が制御される。かぶり効果のためのモデルは、少なくとも制御関数の基本入力パラメータをそれぞれ変化させることによりフィットさせられる。関数型は、近接補正装置で用いられるカーネル型に応じて選択される。近接効果も考慮され、近接効果及びかぶり効果のための共通制御関数を獲得するために、最適な組のパラメータが得られる。電子ビームリソグラフィーシステムによるパターン描画は、標準の近接補正装置で実行される同じアルゴリズムを用いて、１データ処理ステップで、結合した単一の近接効果制御関数及びかぶり効果制御関数によって制御される。
【選択図】 図１
Description
本発明は、電子ビームリソグラフィーシステムにおいて近接効果補正を制御するためのプロセスに関する。プロセスは、高解像度電子ビームリソグラフィー（ＥＢＬ）において近接補正を最適に制御するための点広がり関数（Point Spread Function、ＰＳＦ）の近接パラメータの正確な数決定に適している。
近接効果パラメータは、任意の近接効果補正ソフトウェアを制御するための特定の数の入力データである。これは、高いクリティカルディメンション制御（「ＣＤ制御」）の要件（インターナショナルセマテック社の販売する実際のインターナショナル・テクノロジー・ロードマップ・フォー・セミコンダクター（ＩＴＲＳ）に依存する）を満たし、また後のテクノロジーステップ（現像、エッチングなど）に関連して、マスクにおけるパターンバイアス及び／又はガウスビームを用いた直接描画作業及び／又は整形ビームを用いた直接描画作業を補償する。
様々な効果を反映した近接パラメータの決定のために多数の方法が提案されてきた。近接効果に加えて、電子ビームリソグラフィーシステムではかぶり効果も同時に生じる。近接効果補正を扱う刊行物が幾つかある。
非特許文献１は、クリティカルディメンション（ＣＤ）の変化、レジストの加熱及び近接効果を引き起こす５０ｋＶの電子ビーム描画の問題を示す。この実験方法は、離散した段階的なそれぞれに変えられた近接パラメータを用いた様々な条件下で描画した近接補正テストパターンの広範囲マトリクスを用いて、マスク製造プロセスにおける近接入力パラメータの決定に用いられる。次いで、最適なパラメータセットは、パターン変形効果が最小となるこれらテストパターンの直接測定から定められる。当該実験とパターン評価は非常に時間がかかる。入力パラメータの非常に多数の可能な組み合わせのために、当該方法は、得られるＰＳＦの２ガウス近似に限られる。この方法はマスク製造において頻繁に用いられる。
非特許文献２では、補正関数のためのパラメータを決定するのに用いられるテスト構造はドーナツである。この方法は、光学顕微鏡検査法（オプティカルマイクロスコピー）を用いて露光したドーナツの配列から近接パラメータを決定するための直接の技術を提供する。この方法は電子ビームを用いたＣＤ制御を実現するのに十分な感度を有さず、高解像度パターン成形ＥＢＬ法に適さない。
非特許文献３では、単一のポイント／ピクセルが広範囲の線量で露光され、パターンの直径が測定され、結果がガウス関数によって直接近似される。この方法はハイコントラストのレジストにのみ適用でき（すなわち、現像率効果の変化に敏感）、高解像度の測定技術（ＳＥＭ）と付加的プロセス（「リフトオフ」又はパターンの析出コーティング）を必要とする。この方法は、商業的に用いられる化学増幅レジスト（ＣＡＲ）には適用できない。極めて高い線量を用いるポイント露光法により、酸拡散効果は近接効果の実際の性質より勝る（非特許文献４）。
非特許文献５は、メッシュパターンの長方形配列から電子ビームリソグラフィーにおける近接パラメータを決定するための経験法を開示している。これから、処理の後、近接パラメータは光−光学検査により正される。測定すべきテストパターンは、近接効果パラメータを決定するのに用いられる。この方法は、同時代の従来の高解像度製造電子ビームリソグラフィーに適さない。
幾つかの刊行物では、かぶり効果も考慮されている。非特許文献６は、高電圧電子ビームシステムでかぶり効果が減少すると示唆する。
Proc. SPIE, Vol. 4889, Part Two, pp 792-799 (paper No. 86)に開示された論文"Optimum PEC Conditions Under Resist Heating Effect Reduction for 90nm Node Writing"
the article in Microelectronic Engineering 5 (1986) 141-159; North Holland with the title "Determination of the Proximity Parameters in Electron Beam Lithography Using Doughnut-Structures"
the article "Point Exposure Distribution Measurements for Proximity Correction Electron Beam Lithography on a sub-100 nm Scale"; in J. Vac. Sci. Technol. B 5(1), Jan/Feb 1987
Z. Cui, Ph.D. Prewett, "Proximity Correction of Chemecally Amplified Resists for Electron Beam Lithography", Microelectronic Engineering 41/42 (1998) 183-186
the article "Determination of Proximity Effect Parameters in Electron-Beam Lithography" in J. Appl. Phys. 68 (12), 15. December 1990
the article "Fogging Effect Consideration in Mask Process at 50 KeV E-Beam Systems"
T. H. P. Chang, "Proximity effect in electron beam lithography", J. Vac. Sci. Technol. 12 (1975) p.1271
本発明の目的は、かぶり効果の影響を考慮することにより電子ビームリソグラフィーシステムの照射パラメータの確かな補正を可能にする方法を創出することである。
この目的は請求項１に記載の方法によって達成される。
以下のステップを有する方法が有利である。
かぶりインパクト（fogging impact）のない及びあるテストパターン、すなわち、テストパターンと大露光領域の境界との間の適切な分離ギャップを有する十分大きい露光領域で囲まれたテストパターンを露光し（テストパターンは大きいかぶり領域からの近接効果によってロードされてはならない）；
かぶりインパクトのある及びないテストパターン内で得られるテスト構造の幾何学的配列を測定し、それにより、設計データに必要な寸法に対するかぶり効果（範囲に対する強度）の影響を示す１組の測定データを獲得し；
既に定められた近接関数と共にかぶり効果を記述する、１つ又は１組のガウス関数Ｇｆｏｇ（又は別な関数−関数は近接補正装置で用いられるカーネル型（Kernel type）に応じて選択できる）のための基本かぶり入力パラメータの数値範囲を１組の測定データから決定し（畳み込みカーネルは多数の自由なオプションを有する：形状、サイズ、実数若しくは複素数、レイアウトに依存する又は独立であるなど）；
近接効果を考慮して、少なくともガウス関数Ｇｆｏｇの基本入力パラメータをそれぞれ変化させてかぶり効果のモデルを測定データとフィットさせ、それにより、共通の近接及びかぶり補正関数のために最適な組のパラメータを獲得し、
設計データに従うパターンの露光の間、電子ビームリソグラフィーシステムの全域のＣＤ一様性と局所的なＣＤ直線性の補正のため、共通の補正関数−近接とかぶりの両方を含む−を露光制御に適用する。
かぶりインパクト（fogging impact）のない及びあるテストパターン、すなわち、テストパターンと大露光領域の境界との間の適切な分離ギャップを有する十分大きい露光領域で囲まれたテストパターンを露光し（テストパターンは大きいかぶり領域からの近接効果によってロードされてはならない）；
かぶりインパクトのある及びないテストパターン内で得られるテスト構造の幾何学的配列を測定し、それにより、設計データに必要な寸法に対するかぶり効果（範囲に対する強度）の影響を示す１組の測定データを獲得し；
既に定められた近接関数と共にかぶり効果を記述する、１つ又は１組のガウス関数Ｇｆｏｇ（又は別な関数−関数は近接補正装置で用いられるカーネル型（Kernel type）に応じて選択できる）のための基本かぶり入力パラメータの数値範囲を１組の測定データから決定し（畳み込みカーネルは多数の自由なオプションを有する：形状、サイズ、実数若しくは複素数、レイアウトに依存する又は独立であるなど）；
近接効果を考慮して、少なくともガウス関数Ｇｆｏｇの基本入力パラメータをそれぞれ変化させてかぶり効果のモデルを測定データとフィットさせ、それにより、共通の近接及びかぶり補正関数のために最適な組のパラメータを獲得し、
設計データに従うパターンの露光の間、電子ビームリソグラフィーシステムの全域のＣＤ一様性と局所的なＣＤ直線性の補正のため、共通の補正関数−近接とかぶりの両方を含む−を露光制御に適用する。
さらに、露光補正用の所定のパラメータセットを、かぶりインパクトのある及びない、名目線量で露光された孤立した明瞭線及び不明瞭線の測定データセットと結果の比較及び計算に適用することが有効である（「ON THE TARGET」）（図２１ａ）。フィットした近接パラメータセットを、他の任意のパターンからの測定データセットと結果との比較及び計算に適用するという別な可能性がある。他の任意のパターンは、例えば、ピラミッド状のパターンであり、テストパターンの代表点の測定から測定データセットと結果を比べることができる。フィットした近接パラメータセットを、他の任意のパターンからの測定データセットと結果との比較及び計算に適用するという、さらに別な可能性がある。他の任意のパターンは、例えば、デューティ比の複数の線であり、テストパターンの代表点での測定から測定データセットと結果を比べることができる。
当該方法は、ＥＢＬの干渉しない及び／又は干渉する非補正パターンに対する直接処理反応（電子エネルギー、レジスト材料、基板材料、前露光プロセス、後露光プロセス、パターン転写など）のパターン幾何学的配列の変化の解析に基づく。測定されたパターン変化の挙動は、特定の近接パラメータをモデルに挿入するバックシミュレーションを用いて計算により再構成される。モデルから、計算データは、データが実際のパターンで測定された同じ点におけるシミュレーションパターンの横の輪郭の局在化（ローカリゼーション）を表す。かぶりインパクトを用いた及び用いない代表テストパターン（単一の明瞭線／不明瞭線、ピラミッド状パターン、デューティ比の線の列など）の同じ点での計算結果と測定データとの比較により、制御関数用の所定のパラメータセットのクオリティが視覚化される。
要求される要件−補正アルゴリズムがモデルで用いられるのと同じモデル概念で働いている−が満たされる場合、当該方法は、近接補正において実際に定められた近接パラメータセットを用いた後、場合によっては起こるパターン一様性のずれ（パターンの合致）と解像限界を一度に予言する。
本発明には、露光された非補正の代表パターン（典型的なパターン幾何学的配列の変化として直接処理反応を解析する）の固有の幾何学的ゆがみをモデルに基づいて解析及び解読し、データが後続の処理のために記録されという利点がある。パターンは、（市販の測定ツール、例えばＣＤ−ＳＥＭを用いて）特定の点で測定される。連続する「バックシミュレーション」手続き（procedure）が、これら効果の最良の可能な再構成のために用いられる。「バックシミュレーション」は、前露光及び後露光の条件及び／又は近接効果（パターンサイズ及び近傍）及びかぶり効果（＝パターン及びプロセスの再構成）に依存する、具体的なパターンの細部の測定された幾何学的配列の変化を最良に近似するために、どのようにして最適な数値入力パラメータセットを見出すかという計算法を意味する。このようなパターンの細部は、露光強度に対する特定点におけるパターンの寸法変化（例えば、最も単純な場合、両方の色調（tonalities）での露光線量に対する線幅及び／又はコンタクトの寸法変化）である。別な変数は、例えば、かぶりインパクトのある及びかぶりインパクトのない隣接パターン（例えば、ラージパッドのギャップ幅の変化に対する線幅測定（ピラミッド状パターン）及び／又は格子の線（デューティ比の線））の位置である。その結果、得られたパラメータをモデルに挿入した後、適切なシミュレーションは、測定から得られたものと同じパターン幾何学的配列の変化依存性の傾向を示さなければならない。従って、補正アルゴリズムがモデルで用いられたものと同じモデル概念で働いていれば、近接補正でこれらの入力パラメータセットを用いて、付随して発生するゆがみ効果（parasitic distortion effects）がよく回復することになる。測定及びシミュレーションは最小の解像可能なパターン寸法以下に実行される。これは、いわゆる「短距離」効果を記述するパラメータの正確な決定も可能にする。この効果は、電子の前方散乱、第２の電子分布、ビームぶれ、レジスト効果（現像、酸拡散、クエンチング）及びパターン転写（マイクロロード）から生じる。従って、このパラメータセットを用いた解析関数により制御された近接補正装置は、深い１００ｎｍ以下のリソグラフィーのノードにおいても正確に作動することができる。
一対の露光パターンの実験測定は、PROX-Inのアクティブフリー編集ダイアログボックスに全ての必要な数値入力を与え、また測定データを含む単純なASCIIファイル（アスキーファイル）を作るための事前条件である（PROX-Inはユーザフレンドリーウィンドウズ（登録商標）に基づくソフトウェアツールであり、ツールは、リソグラファーが近接及びかぶり効果パラメータの設定を決定するのを助ける働きをする）。従って、これらデータは、このプログラムの近接及びかぶりパラメータ決定に必要な、選択された特定の組込みアルゴリズムのベースとして働く。サブミクロン構造のパターンの低下／ゆがみを最大限避けるために、この効果を扱う補正法を適用することは避けられない。既存技術は、（ａ）露光線量のショットバイショットモジュレーション（shot-by-shot modulation）、（ｂ）パターン幾何学的配列の変更、又は（ｃ）前記の両方の方法の組み合わせに依拠する。
このプロセスの主な利点は、それが様々な入力パラメータにより既に近接補正された露光されたパターンの大きいマトリクスを利用しないことである。ここで、パラメータは、補正されない単純なテストパターンの測定から決定される。解析すべきデータ及び／又はパラメータの量は著しく減少する。本発明の利点は以下のようである。本発明は、露光されたテストパターンの比較的単純な設定を少しだけ使用する。近接効果パラメータ決定の場合、基板（５インチ及びそれより大きい）の領域は、１％以下に限定されたテストパターンで覆われる。さらに、テストパターンは近接及びかぶり補正なしに露光される。さらには、テストパターンの周りの付加的な補助パターンの基板の「ダミー」露光により局所的及び全域パターンロードを変更する可能性がある。これにより、現像及び／又はエッチングプロセスのバイアスの変化に対するかぶり効果に依存するパターンロードの付加的なインパクトを決定することができる。
さらに、入力パラメータの１つの値をそれぞれ変えることによりパターン劣化の傾向を直接観察する可能性がある。次に、最良の可能性のあるＣＤ要件（ＣＤ直線性）を実現するために、入力パラメータのインタラクティブな微調整がある。例えば、様々なパラメータを有する付加的なガウス関数がどこでなぜ必要かを直接チェックする可能性を有する２以上のガウシアン入力パラメータセット（モデルの畳み込みカーネルとしてガウス関数の組み合わせ）を用いて、より良い結果を実現することができる。任意の近接パラメータセットのための特定のパターン細部のバックシミュレーション及び再構成により、パターンの様々な幾何学的配列の組み合わせのための所与のパラメータセットために、場合によっては起こるＣＤの変化を予言することが可能である。
コンピュータプログラム「PROX-In」は、製造の実際の条件下でこの用途で記述される方法の最適化及び試験の目的で開発され、実現した。
「長距離」かぶり効果も考慮される。電子ビームリソグラフィックシステムによって、近接補正制御関数とかぶり補正制御関数を１つの共通の制御関数へ結合することにより、ＣＤ直線性と全域のＣＤ一様性の寸法誤差が１０ｎｍ未満に減少する。
本発明の操作の性質及びモードを、添付図面に則して以下の本発明の詳細な記述に完全に記述する。
図１は、電子ビームリソグラフィーシステム１のブロック図を示す。電子ビームリソグラフィーシステム１は、電子ビーム３を放出する電子源２を有する。明細書では電子ビーム３の使用についてのみ述べる。しかしながら、本発明は電子ビームだけに限られないことが理解されよう。本発明は一般的に、基板４にパターン５を描くのに用いることができる粒子線を用いて使用することができる。基板４自体は、Ｘ座標のＸ及びＹ座標のＹで張られた平面内をモーター７及び８によって移動できるステージ６に配置されている。電子ビーム３は電子ビーム源２から出た後ビーム調整コイルを通る。ビーム調整コイル９の後、電子ビーム３の伝播方向に、ビームブランキングユニット１０が設けられている。その後、電子ビーム３は一般的に４つの磁気コイルを有する磁界偏向ユニット１１に達する。その後、電子ビーム３は基板４に向けられる。既に述べたように、基板４はステージ６上に位置決めされている。ステージの実際の位置は位置フィードバック装置１３によって制御される。さらに、電子検出器１４はステージ６の近傍に位置決めされる。コンピュータ１５が電子ビームリソグラフィーシステム１全体を制御するために設けられる。特に、必要な寸法のパターンを作るために、ビームパラメータを制御、測定及び調節する。コンピュータ１５は、アナログ・デジタル変換及び／又はデジタル・アナログ変換を実行するインターフェース１６によって電子ビームリソグラフィーシステム１に繋がっている。インターフェース１６はビームブランキングユニット１０、磁界偏向ユニット、位置フィードバック装置１３、電子検出器１４、及びステージを移動させるためのモーター７及び８に接続している。ユーザーはディスプレイ１７を介して電子ビームリソグラフィーシステム１の設定及び／又は調整パラメータについて知ることができる。
図２ａはある領域２１を覆うパターン２０の例であり、領域２１は複数のガウスビーム２２で満たされている。ガウスビーム２２はどれも同じ直径を有する。図２ｂでは、ガウスビーム２２の断面２３の形状が示されている。複数のビームが、パターン２０の必要とする領域２１を覆う。
図３ａは、整形ビーム３２によって描かれたパターン３０の例を示す。パターン３０の全領域３１は多数の様々な形状の図形で覆われている。様々な形状の図形が描こうとするパターン３１の領域を満たす。この場合、領域３１は電子ビームの３つの異なる形状３２１，３２２及び３２３で覆われている。図３ｂは、整形ビーム３２の断面３３の形状を示す。それぞれのビームの形状は描く必要があるパターンに従って調節できる。図３ｂに示されるように、ビームの形状は変えることができる。これは矢印３４によって示される。
両方の場合（ガウスビーム又は整形ビーム）において、ミクロン以下（サブミクロン）の構造又はパターンが、マスク描画及び直接描画にとって重大な因子になった。このパターンサイズを用いて、電子ビームリソグラフィーシステムは共通の付随して発生する電子散乱効果に対抗する。この効果は、描こうとするパターンを取り囲む領域で望んでいない露光デポジション（exposure depositions）を引き起こす。このパラサイト電子散乱効果は近接効果として知られている（例えば、非特許文献７参照）。最小構造サイズが電子の後方散乱の範囲より小さくなる場合、パターンの適用範囲（coverage）は描こうとするパターンの寸法制御に影響を及ぼす。他方で、前方散乱は最大解像度を制限する。電子のエネルギーが増加するに連れて、後方散乱と前方散乱との差が増加する。特定の領域内で落ちるパターンの細部は、実際に生じるリソグラフィックパターンイメージではユーザーがオリジナルに設計したサイズ及び形状からかなり大きいゆがみを受ける。サブミクロン構造のパターンの劣化／ゆがみを最大限に避けるために、この効果を扱うための補正法を適用することは避けられない。
図４ａは、ＧａＡｓ基板４１にコーティングされた、レジストを定めるポリ−（メチル−メタクリレート）（ＰＭＭＡ）層４０で散乱した１００の電子のシミュレーションした軌道を示す。電子の第１エネルギーは１５ｋｅｖに設定される。電子ビーム４３がＰＭＭＡ層に衝突すると、電子が散乱し、計算された軌道に従って移動する。図４ｂは、ＧａＡｓ基板４１にコーティングされたＰＭＭＡ層４０で散乱した１００の電子のシミュレーションした軌道を示す。電子の第１エネルギーは図４ａに示される計算値より高い。電子ビームリソグラフィーでは、際立ったゆがみは、電子と、正確に分離できず別個に取り扱えない別な効果と絡み合ったレジスト／基板システムとの相互作用から生じる。ここでは、レジストの潜像（レジストの分化（differentiation））を創出するレジスト量の対応する放射線−化学事象分布を用いた、レジストの吸収エネルギー密度分布（ＡＥＤＤ）広がりが主な役割を果たす。レジスト層でのＡＥＤＤのモデル化（modeling）は、電子散乱プロセスの統計的（モンテカルロ）計算又は解析的（輸送方程式）計算を用いて可能になる。実際の潜像は、露光から必要な放射線量を吸収した後、照射されたレジスト量の局所的な化学的加減（chemical modification）によって創出される。
図５は、多数の後方散乱露光（再散乱、re-scattering）のかぶり効果を示す。これは後方散乱露光の遠距離効果により発生し、ツールの構造にも依存する。
図６は、特定構造の寸法を調査中のパターンの周りにおけるほぼ１００％のパターンロードの「最悪のケース」でのかぶり効果を説明するのに用いられる単純な実験テストパターン６０の形状の概略図である。テストパターンは約７００００μｍの幅６１を有する完全に露光された領域６２を有する。露光領域では、島６３は、島６３の中央における露光線６６を除いて露光されない。２００ｎｍの幅の明瞭線６４は、露光領域６２から６００００μｍの距離６５のところで露光される。明瞭線６４は島６３の中央の露光線６６と平行である。明瞭線６４と島６３の中央の露光線６６は９５０００μｍの距離６７だけ離れている。両方の線６４及び６６は同じ条件（かぶり効果の影響を受けていない孤立した２００ｎｍの線に最適な同じ強度）の下で露光される。測定と計算により、露光領域６２から６００００μｍ離れた明瞭線６４の幅がかぶり効果によって影響を及ぼされないことが示される。
図７は、特定構造の寸法へのかぶり効果を決定するのに用いられる第２テストパターン７０の形状の概略図である。単一の線７１が露光されない領域７２内で露光される。露光されない領域７２の境界から単一の線７１までの距離７３は、１００μｍである。線７１の露光幅７６は２００ｎｍである。露光されない領域７２は大きい露光領域７４に囲まれる。線量の測定及び計算されたスキャン７５は、露光された単一の線７１と垂直に実行される。図８は、露光された単一の線７１と垂直な線であって、第２テストパターン７０の露光領域７４の一端まで延びる線にわたって、任意単位で代表的なレジスト深さの計算された吸収露光強度を示すダイアグラム８０である。ダイアグラム８０の横座標８１は、Ｘ座標の方向にある線に沿う位置を表す。縦座標８２は、任意単位でそれぞれの位置での吸収露光強度を示す。ダイアグラム８０の第１曲線８３は、かぶり効果のある測定線量を示し、第２曲線８４はかぶり効果のない測定線量を示す。かぶり効果により第１曲線８３は第２曲線より高い強度レベルを有する。
図９は、露光された単一の線７１と垂直な線であって、露光された単一の線７１の左右に２００ｎｍ延びる線９９にわたって、任意単位（相対強度）で代表的なレジスト深さの計算された吸収露光強度を示すダイアグラム９０である。ダイアグラム９０の横座標９１は、Ｘ座標の方向にある線９９に沿う位置を表す。縦座標９２は、任意単位でそれぞれの位置での吸収露光強度を示す。ダイアグラム９０の第１曲線９３は、かぶり効果のある露光強度を示し、第２曲線９４はかぶり効果なしの露光強度を示す。図８で述べたように、かぶり効果により第１曲線９３は第２曲線９４より高い強度レベルを有する。第２テストパターン７０を用いて、線を露光し、２００ｎｍの結果の幅９６を得ることを意図する。かぶり効果なしで、この目的は実現される。かぶり効果を得られる線の幅に考慮すると、２４１ｎｍになる。増加した幅９５は、かぶり効果が露光に寄与した別な線量により引き起こされる。
長距離効果であるかぶり効果に加えて、短距離効果である近接効果も考慮する必要がある。近接効果を考慮するための１つのオプションを以下に述べる。図１０は、レジストに描かれる、第１の可能な（すでにPROX-Inで実行された）テストパターン１００を示す。この第１テストパターン１００をバックシミュレーションするための手続きは、ピラミッドの「PYR」と称する（ピラミッド状のテストパターン１００を用いる）。この特別なプロセスは、PROX-Inユーザーインターフェースを介してユーザーにより開始される（図１２参照）。この手順により、露光された対称ピラミッドテストパターン１００の線幅の変化から実験測定データを解析した後、入力パラメータを決定することができる。第１テストパターン１００は、所定の線幅１０３を有する１本の線１０１を含む。所定の線１０１の両側では、ラージパッド１０２が測定される線１０１に沿って変わるギャップ幅１０４で露光される。補正しない場合、所定の単一の明瞭線の幅１０３は、測定線１０１とラージパッド１０２の間の減少するギャップ幅１０４と共に増加する。測定は図１０のポイント１０５でマークされた位置で行われる。
図１１も、直接近接パラメータの決定に使用できるPROX-Inですでに実行された可能な第２テストパターン１１０を示す。前記の他の方法と同様に、この手続きは、露光された補正されてないデューティ比テストパターン「DRT」の線幅１１１の測定値に基づく。多数の線１１２がレジストにおいて露光され及び／又はさらに処理される。線と線の間の様々なピッチ１１３の配列１１４の線１１２が作られる。この特別なプロセスは、特別なPROX-Inユーザーインターフェースを介してユーザーにより開始される（図１４参照）。当該手続きにより、露光された対称な第２テストパターン１１０の代表線１１５の幅の変化から実験測定データを解析した後、近接入力パラメータを決定することができる。得られたファイルを受け取るために（図１５参照）、フォームに２列のデータが与えられる。第１の列１５１は、比（１：１，１：２，１：３，…，１：２０）の数１，２，３，…，２０としてのデューティ比パラメータである。第２列１５２は比に対応するμｍで表した測定線幅である。第３列１５３は計算された線幅である。様々な線／スペース率に対するそれぞれの配列１１４のほぼ中央で線幅の変化を測定する必要がある。図１１の黒丸点１１５は測定が行われる位置を示す。「DRT」測定手続きを開始する前に、第２テストパターン１１０の右側の単一の明瞭線１１６のために最適な照射線量を決定する必要がある。言い換えれば、測定された単一の明瞭線はＣＡＤデータで必要とされる線幅を有し、パターン成形された線はできるだけ正確にターゲットに合っている。
図１２は、図１０に示されるようなユーザーが第１テストパターン１００の露光を開始するための入力ウィンドウ１２０を示す。ユーザーは、表示された「PYR」の名称の上のマーク１２１を設定する（「PYR」ボタンをチェックする）ことによりピラミッド手続きを選択し、バックシミュレーション手続きが開始する。結果は表１３０に示される（図１３参照）。露光された第１ピラミッドテストパターン１００から得られた測定結果は、第２（中央の）列１３２に位置する。第１列１３１はギャップ幅を示し、第３列１３３は、シミュレーションによる、所定の入力パラメータセットのための、バックシミュレーション／再構築／計算した線幅１３３を示す。図１３ａはPROX-Inのグラフ形状１３４の結果を示す。目的は、測定データ１３６と計算結果１３７の最良の一致をもたらすパラメータセット１３５を見出すことである。
図１４は、図１１に示すように、ユーザーが第２「DRT」テストパターン１１０の手続きを開始するためのPROX-In入力ウィンドウ１４０を示す。ユーザーが、表示された「DRT」の名称の上のマーク１４１を設定する（「DRT」ボタンをチェックする）ことによりインパクト係数テスト手続きを選択し、計算プロセスが開始する。結果は表１５０に示される（図１５参照）。露光された第２テストパターン１１０から得られた測定結果は、３つの列に位置する。第１列１５１はデューティ比を有するデータを含み、第２列１５２は測定された線幅を有するデータを含み、第３列１５３はバックシミュレーションから計算した線幅を含む。
図１５ａはPROX-Inのグラフ形状１５４の結果を示す。目的は、測定データ１５６と計算結果１５７の最良の一致をもたらすパラメータセット１５５を見出すこと（ピラミッドパターンを有する先の場合と同じ）である。
別な実験データ及びシミュレートデータを得るために、他のテストパターンが設計され、使用されるのは明らかである。データに対して、決定された近接パラメータをクロスチェックし、フィットさせなければならない。フィットにより、微細バターンの対の露光を可能にするパラメータセットが与えられ、得られる結果は必要なパターンのために与えられる設計データとよく一致する。言い換えれば、本発明に従うプロセスで露光されたパターンは、設計データに応じて必要とされる寸法を有するパターンになる。近接効果補正に加えて、かぶり効果を考慮した補正が与えられなければならない。
かぶり効果を考慮した補正とPROX-Inは標準コンピュータで作動する。コンピュータはウィンドウで作動し、特定のハードウェア／ソフトウェア構造は必要としない。かぶり補正に加えてPROX-Inの一般構造は、ディスプレイ１７に示されたメインウィンドウ１６０から明らかである。プログラムPROX-Inを開始すると、メインウィンドウがすぐに現れる（図１６参照）。メインウィンドウ１６０は３つの主要部分に分かれている。第１部分１６１はメインウィンドウ１６０の上半分全体にある。第１部分は、「CALCULATION α」及び「CALCULATION βandη」と付されている。第１部分１６１は、別個の第１分割ボックス１６１１、第２分割ボックス１６１２、第３分割ボックス１６１３及び第４分割ボックス１６１４から成る。第１分割ボックス１６１１には「ALPHA」というタイトルがついている。第２分割ボックス１６１２には「BETA-MANUAL」というタイトルがついている。第３分割ボックス１６１３には「BETA-AUTO」というタイトルがついている。第４分割ボックス１６１４には「ETA」というタイトルがついている。分割ボックスは、比較的大きいパターン／幅広い線の測定値からリソグラフィックプロセス反応の速い、まさに第一の評価をする働きをし、近接パラメータのための第１の（粗い）数値アプローチを行う。
第２部分１６２はメインウィンドウ１６０の下部に位置決めされる。第２部分１６２は「SIMULATION」と付されており、バックシミュレーションを用いて最良のパターン再構成に基づいたパラメータを「微調整」する働きをする。
第３部分１６３はメインウィンドウ１６０の右下に位置する。第３部分１６３は、テキストウィンドウ１６４を有する、スクロールされる「入力／出力」メモボックスである。選択した操作／計算から生じる幾つかの必要な情報が現れる。
新しい電子ビームリソグラフィックシステムは、１００ｎｍの装置の生成レベル及びそれ以下でＣＤ要件を満たすように設計される。これらの規定を満たすために、全プロセスと正確な補正法の連続適用とを介して全てのパターンの劣化効果／ゆがみ効果をカバーする適切な知識ベースを有することが必要である。
近接補正制御関数ｆ（ｒ）は通常、２つ以上のガウス関数の和として記述される（方程式１参照）。関数型は近接補正装置で用いられるカーネル型に従って選択される。規格化された２Ｇ関数の場合、関数は以下のようになる。
ここで、第１項のα−は前方散乱の短距離を表し、第２項のβ−は後方散乱を表す。パラメータηは後方散乱成分と前方散乱成分のエネルギー比であり、ｒ−は電子入射の点からの距離である（図４ａ参照）。
かぶり効果（長距離）の補正は、例えば、かぶり補正制御関数を記述する少なくとも１つのガウス関数Ｇｆｏｇを用いて実行できる。
ｆｆｏｇ（ｒ）＝ｃｆｏｇＧｆｏｇ 方程式２
さらに、近接効果（短距離）とかぶり効果（長距離）の補正は、近接補正制御関数ｆ（ｒ）とかぶり補正制御関数ｆｆｏｇ（ｒ）を同時に適用することで実現する。前記の近接補正制御関数の適用は１つの可能性に過ぎないことも再び特記しておく。
本実施形態によれば、制御関数全体は以下のようになる。
ｆ（ｒ）＝ｃ１Ｇ１（ｒ）＋ｃ２Ｇ２（ｒ）＋…＋ｃｆｏｇＧｆｏｇ（ｒ） 方程式３
最後のレジスト除去マスクは、適切なデベロッパーでの後露光プロセス（たいていはウェットプロセス）の適用後に得られる。実際のレジストパターン幾何学的配列の予言及びモデル化のために、放射線で改良したポリマーの溶解の挙動が正確に知られる必要がある。この複雑な熱流体運動学プロセスの非常に非線形な挙動のために、現像プロセスは大量の不確定性の全体のシミュレーションをもたらす。非常に様々なシステム（半導体基板、レジスト及び後露光プロセス）が存在するので、方程式２のパラメータは異なるシステムの全てに対して決定される必要がある。
マスク製造では同様の複雑化が、第２ステップ−ウェットエッチング及び／又はドライエッチングの両方でレジストを介する画像層及び／又は基板へのパターン転写−を証明する。
電子ビームリソグラフィックシステムのフィールドにおける近接効果の補正は、前記のような電子散乱現象のダブル又はマルチのガウス近似を用いるという原則に基づいた照射線量の最適化問題を扱う全ての市販のソフトウェアパッケージによって利用できる。入力パラメータが専らモンテカルロシミュレーションから決定される場合、計算は純粋なＡＥＤＤのみを有する。このような結果は、他の影響を及ぼす要素からの付加的な非線形効果についての情報を何も含まない。１つの影響要素はプロセス、例えば、レジストにおける放射線化学事象、熱効果、現像の溶解挙動及びマスク作成におけるエッチングである。他の影響を及ぼす要素はツールであり（例えば、アエリアル画像勾配及び／又はエッジの鋭さに影響を及ぼす空間電荷効果及び電子光学収差）、従属するインパクトが得られるパターン変形に影響を及ぼす。このために、補正計画のための入力データは、これらの効果を全て正確に記述し、さらに実験測定値から得られたこれらのパラメータの値を精密に調整する物理的挙動モデルを用いて見積もられるべきである。
物理的モデルを用いたかぶりパラメータの正確な決定は実際には可能でない。かぶり強度は、基板の露光領域全体にわたるパターン密度マップから粗く既定（predefine）される。かぶり電子の発生は非常にツール（構造）に依存する。かぶり電子の数及びエネルギースペクトルも予言できず、これら電子の軌道の広がり及びエネルギーの広がりも正確には計算、既定できない。ゆえに、かぶりの得られる露光効率は正確には分からず、補正に必要な量の値を得るための１つの可能性は実験法を用いることである。かぶり効果パラメータも非常にリソグラフィックプロセス（コントラスト）に依存し、一般に「良好な」プロセスでは、必要なかぶり補正帯は非常に狭い（典型的には、１０〜４０ｎｍのＣＤかぶり変化の「最悪の場合」で、最大で０．７５〜１．５μＣ／ｃｍ２だけの線量補正が必要である。すなわち、マスク領域内のパターンはほぼ１００％のパターンロードである）。従って、最適条件から決定される補正パラメータの小さいずれ／不確定性が、強い過小補正（undercorrection）又は過補正（overcorrection）になり、ゆえに全域のＣＤ一様性のロスになる。
補正プロセスのために、適当に選択された数値入力だけが補正システムを作動させる。ゆえに、露光制御関数を決定するのに必要なプロセスに依存する入力パラメータセットの数値決定のために、素早く簡単な方法を発展させる様々な努力がされてきた。柔軟なプログラムパッケージPROX-Inは、リソグラファーがこれらの最適な数値を見出す／決定するのを助ける。本発明は準現象学的コンセプトを利用している。
同一の入力パラメータのためのシミュレーションモードで同じ結果を得るために、それぞれ、補正装置とPROX-Inソフトウェアのアルゴリズムの両方を同期させるために、特に気を使った。
電子ビームリソグラフィックシステム１によるかぶり補正と近接補正は、１００ｎｍの装置の生成及びそれ以下のマスク及びウェーハの寸法誤差を１０ｎｍ未満に減少させる。
「PROX-In」をスタートさせる前に、以下の主な数値リソグラフィックパラメータを、特別に設計され露光されたテストパターンの設定から直接得ることは避けられない（数値計算のためのPROX-Inへの入力／設定パラメータとして必要）。
図１７ａは、(*.BET)ファイルのテーブル１７０を示す。準備として、測定された線幅［μｍ］に対して照射線量［μＣ／ｃｍ２］が表示されている。
測定は、かぶりインパクトのない様々な線量で露光された孤立した幅広の線において実行される。測定の結果１７３は図１７ｂに視覚化される。測定された線は、βより大きい幅の、長い孤立した線として露光されたパターンである（「全ての後方散乱する電子を集める」ため、すなわち５０ｋｅＶマスク作成のため、線幅は１０μｍ以上）。(*.BET)ファイル（表１７０）は、「線量」［μＣ／ｃｍ２］と「線幅」［μｍ］の測定値を２つの列１７１，１７２に直接挿入して、任意のテキストエディタを用いて書かれており、ASCIIフォーマットの線量値と共に下がっている（図１７ａの例の１５μｍ幅の線参照）。測定はＣＤ測定ツール（例えば、ライカLMS-IPRO、ライカLWM、CD-SEMなど）によって行われる。
当該方法は、照射線量に対する線幅の変化の解析に基づく（図１７ｂ参照）。線量は横座標に書かれ、最適な露光により最小の適正値から（細かい刻みで）増加している（ここで、線幅は１５μｍからより高い値（最適線量の約１０倍）までのターゲットに合う）。測定された線幅は座標に示される。前露光及び後露光プロセスからの全ての付加的なインパクトと共に、後方散乱の全効果の視覚化が、得られる線幅及び／又はフォーマットにより図１７ｂに示される。所与のプロセス構成のための特定のβパラメータが、(*.BET)ファイルを、「PROX-In」プログラムの「BETA-AUTO」及び／又は「BETA-MANUAL」下で作動するアルゴリズムに挿入することにより計算される。
メインウィンドウ１２０の第２部分１８０には「SIMULATION」と付されており、選択パターンにおける数値入力パラメータセットの「微調整」に役立つ。パラメータ調整は、適用される線量及び／又は近傍に依存するパターンの測定された寸法変化の「バックシミュレーション」に基づく。１つのパターンは幅広の単一の明瞭線である。照射線量に対する線幅の変化は、得られた結果に基づき、対応する(*.BET)ファイルが得られる（図１７ａ参照）。解像可能な最小の線から２〜３μｍ（プロセスに依存する）までの幅の範囲で、孤立した明瞭線のターゲット線幅に対する名目線量を決定するという別な可能性がある。測定値のASCIIデータは、(*.TGT)ファイルの線量因子に対する線幅の形式で得られる。対応するデータは、補正しない露光テストパターンの測定から得られる。「PYR」（ピラミッド状パターン）は、測定線と大きい対称的に露光された測定線に沿うパッドとの間のプログラムされたギャップ幅に対する線幅の変化である（図１０参照）。測定データは、(*.PYR)ファイルとして線幅に対するギャップ幅として、測定値からのASCIIフォーマットで必要である。「DRT」（デューティ比テスト）は、線／スペースの刻みのに対する線幅の変化である。測定データは、(*.DRT)ファイルとしてピッチに対する線幅として、測定値からのASCIIフォーマットで必要である。データは、補正しないテストパターンの測定から得られる（図１１参照）。メインウィンドウ１２０の第２部分１８０に表示される、このシミュレーション部分の主なタスクは、用いられるリソグラフィーモデルのための入力パラメータの適切な設定を（反復して）見出すことである。シミュレーションは測定値との最良のフィットを示す。これは、シミュレーションが、測定されたパターン幾何学的配列の変化の実際の状況を再構成することを意味する。
このシミュレーション部分の主な仕事は、シミュレーションは測定値との最良のフィットを示す、用いられるリソグラフィーモデルの近接補正及びかぶり補正のための入力パラメータの適正な組を見出すことである。これは、シミュレーションが、測定されたパターン幾何学的配列の変化の実際の状況を再構成すべきことを意味する。
シミュレーションのスタートボタン１８１を押す前に、ユーザーは４つのパターン型（「LW vs. Q」、「to Target…」、「PYR」、「DRT」）の１つを選択しなければならない。対応するASCIIファイルは測定データにより利用できる。全てのアクティブ編集ウィンドウ１８２を適切な数値で埋め、またかぶり効果のための別なガウス関数に加えて、近接効果のための２，３又は４のガウス表現を用いた必要なモデルアプローチを選択する必要もある。
数値の曖昧性（例えば、適正な物理解釈のない１つの値の結果及び／又はパラメータ値だけでない）が、ある複雑化を引き起こす。ゆえに、一般的に、「２Ｇ」１８４（２ガウシアン）アプローチでシミュレーションをスタートし、スタート値として、初めの粗い近似から得られたβ値及びη値を挿入するのが良い。スタート値として、０．０５〜０．１μｍの範囲の数が設定できる。
シミュレーションをスタートした後、対応するASCIIファイルの要求が現れる（選択されたパターン型に依存する(*.BET)、(*.TGT)、(*.PYR)又は(*.DRT)の１つ）。ファイルがプログラムによって無事に読まれ解読されると、新しいグラフィックウィンドウ１９０（図１８参照）が、メインウィンドウ１２０の第２部分１８０の上側部分にすぐに現れる。メインウィンドウは、適切なグラフィックフォームの入力値を用いて測定値１９１及び関連するシミュレーション１９２の結果を示す。
図表と同時に、テキスト情報も、メインウィンドウ１２０の第３部分１２３（右下側に位置する）に現れる（図１２参照）。第３部分１２３は、フィットクオリティの評価による実験結果と計算結果の対応する数値比較を含む。データは通常のエディタと同様に第３部分１２３で直接扱われる。すなわち、テキストに印を付け、クリップボードにコピーし、また別な処理のためにコピーされたASCIIファイルを別なソフトウェア（例えば、エクセル）に直接挿入する。
第２部分１８０でのそれぞれのシミュレーションステップの後、「stat」１８３では（図１８参照）、まさに実行されたシミュレーションのクオリティを値が示している。一般的に、バックシミュレーション法を用いたパラメータ決定フィッティングプロセスの各ステップは、「stat」１８３の最小の可能な値を得る傾向がなければならない（例えば、図１８と図１９の「stat」値の差を見よ；明らかに図１９がより良いフィット２００を特徴付けることを示している）。
「ind」１９３，２０３はフィットプロセス中のフィットのクオリティ傾向を矢印「↑」の形式で示す。「Set」ボタン１９４，２０４を押すことにより、クオリティ評価のために最小の現在の「stat」値が設定され、インジケータ「ind」はこの値に従うフィットクオリティ傾向を示す。「ind」の意味は、「↑」は悪い、「↓」は良い、「←」は大きい変化なしである。
選択されたパターン型の場合、「DRT」を除いて、プログラムの「auto-ALPHA」、「auto-BETA」及び「auto-ETA」関数（図１８参照）をそれぞれ別個に試験することも可能である（適当なボックスをチェックする。ただし、同時に１つしかチェックできない）。その結果、第２部分１８０に赤で現れるα、β又はηの最適パラメータ値が提案される。計算された値の提案が信頼できるようであれば、それは次のシミュレーションステップのための新しい値として下の適当な編集ウィンドウに入れられる。自動フィットプロセスの第１ステップとして、大体適当で許容できるη値を見出すために「auto-ETA」関数から始めるのが良い。この値を下の編集ウィンドウに入れた後、パラメータフィットは全ての入力パラメータを通して何度も反復する必要がある。
「３Ｇ」及び「４Ｇ」と示されたボックス（メインウィンドウ１２０の第２部分１８０を見よ）は、２以上のガウシアンパラメータセットを選択するのに用いられる。測定のある領域が標準の２ガウシアンパラメータセットを用いたシミュレーションと満足のいくほどフィットしないことがしばしば起こる（図１８参照；点線の円１９５でマークされた領域）。測定された線幅変化の入力データが正しい場合、これは実際には補正プロセスのパターンの幾つかの組み合わせにとって、最適な線量の割り当ての局所的な障害をもたらし得る。一般的に、フィットのクオリティを改善するために２以上のガウシアンを用いることが可能である（図１９参照）。
図２０は、単一の明瞭線の測定線幅２１２の最適線量と「２Ｇ」近似を用いて計算した線量の比較２１０を示す。「２Ｇ」近似を用いて計算した「補正曲線」２１１は、線幅の測定データに対して最良のフィットを与えない（近接効果）。
図２１は、単一の明瞭線の測定線幅の最適線量と「３Ｇ」近似を用いて計算した線量の比較２２０を示す。「３Ｇ」近似を用いて計算した「補正曲線」２２１は、線幅の測定データ２２２に対して最良のフィットを与える（近接効果）。
図２２は、結果の制御関数２３１のグラフ２３０の描写である。全パラメータセット決定プロセスの最終ステップは、露光プロセス最適化のための制御関数２３１の生成である。制御関数２３１は、得られた近接入力パラメータα、β、ηなどにより完全に定められる。
「EID」（Exposure Intensity Distribution、露光強度分布）の形式の制御関数２３１は、「EID to a File (*.pec)」チェックボックスをチェックした後、シミュレーションステップの１つに対して各ステップで得られる。ディスプレイの上側部分では、露光強度［任意単位］に対するラジアル距離［μｍ］として現れる制御関数のグラフ描写がある。
図２３は、適用制御関数を用いて、また用いずに描かれたパターンの概略図を示す。第１領域２８０及び第２領域２８１に、所定の電子ビーム線量が割り当てられる。電子ビームの照射から生じるパターンの概略図２８２は、それぞれのランド２８４１と２８４２の間の接続部２８３を示す。ＣＡＤデータによって、ランド２８４１と２８４２が分離する。電子ビーム照射は、２つのランド２８４１と２８４２の間の望まれない接続を引き起こす。構造化パターンの実際の画像２８５は、２つのランド２８４１と２８４２の接続部を示す。本発明によれば、第１領域２８０及び第２領域２８１は、少なくとも２つの分割領域２８０１，２８０２，…，２８０ｎと２８１１，２８１２，…，２８１ｎに分けられる。ここで、異なる線量が分割領域に割り当てられる。本実施形態によれば、領域２８０及び２８１は、３つの分割領域２８０１，２８０２及び２８０３に分けられる。各分割領域２８０１，２８０２及び２８０３に、それぞれの線量が割り当てられる。ここで、第１分割領域２８０１は線量Ｄ０を受け、第２分割領域２８０２は線量Ｄ１を受け、第３分割領域２８０３は線量Ｄ２を受ける。様々な線量の様々な分割領域への本発明の割り当ての結果、ＣＡＤデータの必要とする寸法を有する構造が得られる。得られる様々な構造２８６の概略図は、２つの構造の明確な区切りがあることを示す。区切りは、一定の幅を有するストレート線２８７で定められる。パターン成形した構造の実際の画像２８８も示されている。
図２４は、第１ダイアグラム２５０において、近接効果の制御関数２５３のグラフを示す。第２ダイアグラム２５１は、かぶり効果の制御関数２５４のグラフである。第３ダイアグラム２５２は、近接効果及びかぶり効果の組み合わせの制御関数２５５を示す。
１ 電子ビームリソグラフィーシステム
２ 電子ビーム源
３ 電子ビーム
４ 基板
５ パターン
６ ステージ
７ モータ
８ モータ
９ ビーム調整コイル
１０ ビームブランキングユニット
１１ 磁界偏向ユニット
１２ 磁気コイル
１３ 位置フィードバック装置
１４ 電子検出器
１５ コンピュータ
１６ インターフェース
１７ ディスプレイ
２０ パターン
２１ 領域
２２ ガウスビーム
２３ 断面
３０ パターン
３１ 領域
３２ 整形ビーム
３２１ 異なる形状
３２２ 異なる形状
３２３ 異なる形状
３３ 断面
３４ 矢印
４０ ＰＭＭＡ層
４１ ＧａＡｓ基板
４２ 軌道
４３ 電子ビーム
５０ ダイアグラム
６０ テストパターン
６１ 幅
６２ 露光領域
６３ 島
６４ 明瞭線
６５ 距離
６６ 島の中央の露光線
６７ 距離
７０ 第２テストパターン
７１ 単一の線
７２ 露光されない領域
７３ 距離
７４ 露光領域
７５ 距離
７６ 幅
８０ ダイアグラム
８１ 横座標
８２ 縦座標
８３ 第１曲線
８４ 第２曲線
９０ ダイアグラム
９１ 横座標
９２ 縦座標
９３ 第１曲線
９４ 第２曲線
９５ 幅
９６ 幅
１００ テストパターン
１０１ 線
１０２ パッド
１０３ 線幅
１０４ ギャップ幅
１０５ ポイント
１１０ 第２テストパターン
１１１ 線幅
１１２ 線
１１３ ピッチ
１１４ 配列
１１５ 黒丸点
１１６ 単一の明瞭線
１２０ 入力ウィンドウ
１２１ マーク
１３０ 表
１３１ 第１列
１３２ 第２列
１３３ 第３列
１３４ グラフ形状
１３５ パラメータセット
１３６ 測定データ
１３７ 計算結果
１４０ 入力ウィンドウ
１４１ マーク
１５０ 表
１５１ 第１列
１５２ 第２列
１５３ 第３列
１５４ グラフ形状
１５５ パラメータセット
１５６ 測定データ
１５７ 計算結果
１６０ メインウィンドウ
１６１ 第１部分
１６１１ 第１分割ボックス
１６１２ 第２分割ボックス
１６１３ 第３分割ボックス
１６１４ 第４分割ボックス
１７０ テーブル
１７１ 列
１７２ 列
１７３ 結果
１８０ 第２部分
１８１ スタートボタン
１８２ アクティブ編集ウィンドウ
１８３ stat
１８４ ２Ｇ
１９０ グラフィックウィンドウ
１９１ 測定値
１９２ シミュレーション
１９３ ind
１９４ 「Set」ボタン
１９５ 点線の円
２００ より良いフィット
２０３ ind
２１０ 比較
２１１ 補正曲線
２１２ 測定線幅
２２０ 比較
２２１ 補正曲線
２２２ 測定データ
２３０ グラフ
２３１ 制御関数
２５０ 第１ダイアグラム
２５１ 第２ダイアグラム
２５２ 第３ダイアグラム
２５３ 制御関数
２５４ 制御関数
２５５ 制御関数
２８０ 第１領域
２８０１ 分割領域
２８０２ 分割領域
２８０ｎ 分割領域
２８１ 第２領域
２８１１ 分割領域
２８１２ 分割領域
２８１ｎ 分割領域
２８２ 概略図
２８３ 接続部
２８４１ ランド
２８４２ ランド
２８５ 実際の画像
２８６ 得られる構造
２８７ ストレート線
２８８ 実際の画像
２ 電子ビーム源
３ 電子ビーム
４ 基板
５ パターン
６ ステージ
７ モータ
８ モータ
９ ビーム調整コイル
１０ ビームブランキングユニット
１１ 磁界偏向ユニット
１２ 磁気コイル
１３ 位置フィードバック装置
１４ 電子検出器
１５ コンピュータ
１６ インターフェース
１７ ディスプレイ
２０ パターン
２１ 領域
２２ ガウスビーム
２３ 断面
３０ パターン
３１ 領域
３２ 整形ビーム
３２１ 異なる形状
３２２ 異なる形状
３２３ 異なる形状
３３ 断面
３４ 矢印
４０ ＰＭＭＡ層
４１ ＧａＡｓ基板
４２ 軌道
４３ 電子ビーム
５０ ダイアグラム
６０ テストパターン
６１ 幅
６２ 露光領域
６３ 島
６４ 明瞭線
６５ 距離
６６ 島の中央の露光線
６７ 距離
７０ 第２テストパターン
７１ 単一の線
７２ 露光されない領域
７３ 距離
７４ 露光領域
７５ 距離
７６ 幅
８０ ダイアグラム
８１ 横座標
８２ 縦座標
８３ 第１曲線
８４ 第２曲線
９０ ダイアグラム
９１ 横座標
９２ 縦座標
９３ 第１曲線
９４ 第２曲線
９５ 幅
９６ 幅
１００ テストパターン
１０１ 線
１０２ パッド
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１０４ ギャップ幅
１０５ ポイント
１１０ 第２テストパターン
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１１２ 線
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１１４ 配列
１１５ 黒丸点
１１６ 単一の明瞭線
１２０ 入力ウィンドウ
１２１ マーク
１３０ 表
１３１ 第１列
１３２ 第２列
１３３ 第３列
１３４ グラフ形状
１３５ パラメータセット
１３６ 測定データ
１３７ 計算結果
１４０ 入力ウィンドウ
１４１ マーク
１５０ 表
１５１ 第１列
１５２ 第２列
１５３ 第３列
１５４ グラフ形状
１５５ パラメータセット
１５６ 測定データ
１５７ 計算結果
１６０ メインウィンドウ
１６１ 第１部分
１６１１ 第１分割ボックス
１６１２ 第２分割ボックス
１６１３ 第３分割ボックス
１６１４ 第４分割ボックス
１７０ テーブル
１７１ 列
１７２ 列
１７３ 結果
１８０ 第２部分
１８１ スタートボタン
１８２ アクティブ編集ウィンドウ
１８３ stat
１８４ ２Ｇ
１９０ グラフィックウィンドウ
１９１ 測定値
１９２ シミュレーション
１９３ ind
１９４ 「Set」ボタン
１９５ 点線の円
２００ より良いフィット
２０３ ind
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２１１ 補正曲線
２１２ 測定線幅
２２０ 比較
２２１ 補正曲線
２２２ 測定データ
２３０ グラフ
２３１ 制御関数
２５０ 第１ダイアグラム
２５１ 第２ダイアグラム
２５２ 第３ダイアグラム
２５３ 制御関数
２５４ 制御関数
２５５ 制御関数
２８０ 第１領域
２８０１ 分割領域
２８０２ 分割領域
２８０ｎ 分割領域
２８１ 第２領域
２８１１ 分割領域
２８１２ 分割領域
２８１ｎ 分割領域
２８２ 概略図
２８３ 接続部
２８４１ ランド
２８４２ ランド
２８５ 実際の画像
２８６ 得られる構造
２８７ ストレート線
２８８ 実際の画像
Claims (8)
- マスク又はウェーハの全体にわたる全域のＣＤ一様性を最適化する処理の後に設計データと一致するパターンを得るために露光が制御される、電子ビームリソグラフィーシステムにおけるかぶり効果を減少させる方法において、
かぶりインパクトを用いず及び用いて、近接補正したテストパターンを露光し；
テストパターン内で生じるテスト構造の幾何学的配列を測定し、それにより、設計データに必要な寸法に対するかぶり効果の影響を示す１組の測定データを獲得し；
ガウス関数Ｇｆｏｇ又は別な関数のための基本入力パラメータの数値範囲を決定し、関数型は１組の測定データから、かぶり効果を記述する近接補正装置で使用されるカーネル型に応じて選択され；
近接効果を考慮して、少なくともガウス関数Ｇｆｏｇの基本入力パラメータをそれぞれ変化させてかぶり効果のためのモデルを測定データセットにフィットさせ、それにより、単一の共通の近接制御関数及びかぶり制御関数のための最適な組のパラメータを獲得し；及び
設計データに従うパターンの露光の間、電子ビームリソグラフィーシステムの露光制御に補正関数を適用する、
という各ステップを有する方法。 - 電子ビームリソグラフィーシステムにおける近接効果補正が、
近接補正を制御するためのプロセスを適用した任意の組のパターンを露光し；
生じるテスト構造の幾何学的配列を測定し、それにより１組の測定データを獲得し；
１組の測定データから基本入力パラメータα、β及びηの近接の数値範囲を決定し；
少なくとも制御関数の基本入力パラメータα、β及びηをそれぞれ変化させることによりモデルを測定データセットとフィットさせ、それにより最適な組のパラメータを獲得し；
設計データに従うパターンの露光の間、電子ビームリソグラフィーシステムの露光制御に補正関数を適用する、
という各ステップを有することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 近接効果のための制御関数が少なくとも２つのガウス関数の和であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 近接効果及びかぶり効果のための制御関数が
ｆ（ｒ）＝ｃｆＧｆ（ｒ）＋ｃｂＧｂ（ｒ）＋ｃｆｏｇＧｆｏｇ（ｒ）
で定められ、第１項のｆが前方散乱の短距離を特徴づけ、第２項のｂが後方散乱を特徴づけ、Ｇｆｏｇ（ｒ）がかぶり効果を考慮した制御関数を決定し、ｒが電子入射の位置からの距離である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。 - 近接効果のための制御関数が３つのガウス関数の和により定められることを特徴とする請求項４に記載の方法。
- 近接効果のための制御関数が４つのガウス関数の和により定められることを特徴とする請求項４に記載の方法。
- 電子ビームリソグラフィックシステムによる近接効果補正及びかぶり効果補正のための単一の制御関数を用いて、ウェーハ又はマスクの全体にわたる寸法誤差が１０ｎｍ未満に減少することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
- 近接制御関数がPROX-Inソフトウェアに組み込まれることを特徴とする請求項２に記載のプロセス。
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| EP04103497A EP1612835A1 (en) | 2004-06-29 | 2004-07-22 | Method for Reducing the Fogging Effect |
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|---|---|---|---|
| JP2005188342A Expired - Fee Related JP4871535B2 (ja) | 2004-06-29 | 2005-06-28 | かぶり効果を減少させるための方法 |
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