JP2009295893A - Proximity effect correction method and electron beam drawing device using the method - Google Patents

Proximity effect correction method and electron beam drawing device using the method Download PDF

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Naoko Nakada
尚子 中田
Terusato Narukawa
照悟 鳴河
Eiji Tsujimoto
英二 辻本
Katsuya Hayano
勝也 早野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a proximity effect correction method capable of reducing processing time for correction of a proximity effect while maintaining high drawing precision of a drawing pattern in a proximity effect correction method in fine pattern drawing using an electron beam drawing device of high acceleration voltage. <P>SOLUTION: The proximity effect correction method is characterized that the whole drawing pattern is divided into unit zones with predetermined size, pattern area density in each unit zone is calculated, the calculated pattern area density is smoothed between the adjacent unit zones to be considered as smoothed pattern area density, the whole drawing pattern is divided into a plurality of areas from an area in which change of the smoothed pattern area density is large to an area in which change of the smoothed pattern area density hardly exists in the adjacent unit zones, and different proximity effects are applied to each of the plurality of areas. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、微細パターンの描画に関するものであり、特に、電子線を用いて、半導体や半導体用フォトマスク、ナノインプリントに用いるテンプレート、光学関連素子、バイオチップなどを製造するための電子線描画装置における近接効果補正方法及びその方法を用いた電子線描画装置に関する。   The present invention relates to drawing of a fine pattern, and in particular, in an electron beam drawing apparatus for manufacturing a semiconductor, a photomask for semiconductor, a template used for nanoimprint, an optical element, a biochip, and the like using an electron beam. The present invention relates to a proximity effect correction method and an electron beam drawing apparatus using the method.

電子線描画装置によるパターン形成方法は、高い微細パターン形成能力を有する反面、露光のため入射した電子線がレジスト及び基板内にて散乱し、設計通りのパターンを得ることができないという、いわゆる近接効果の問題を伴う。すなわち、パターン形成用のレジスト膜が表面に形成された基板に照射された電子線は、レジスト及び基板内で進行方向に対して微小な角度で散乱(前方散乱)する。また、基板内にて入射方向と逆方向に広い角度で散乱(後方散乱)し、レジスト膜に戻って広い範囲に渡って露光する現象が知られている。この電子線の散乱により本来は露光を意図しない領域にも電子線によるエネルギーが蓄積されてレジスト材が感光してしまい、パターン線幅が所望の大きさと異なってしまう近接効果という現象が生ずる。近年ますます微細かつ複雑になったパターンに対する解像力向上を目的とした電子線描画装置の高加速電圧化に伴う近接効果の広範囲化が、電子線描画における重大な障害となっており、その補正が必要となっている。   The pattern forming method by the electron beam drawing apparatus has a high fine pattern forming ability, but the so-called proximity effect that the incident electron beam for exposure is scattered in the resist and the substrate and a pattern as designed cannot be obtained. With problems. That is, the electron beam applied to the substrate on which the resist film for pattern formation is formed is scattered (forward scattered) at a minute angle with respect to the traveling direction in the resist and the substrate. In addition, a phenomenon is known in which light is scattered (backscattered) at a wide angle in the direction opposite to the incident direction in the substrate, and then returned to the resist film and exposed over a wide range. Due to the scattering of the electron beam, energy due to the electron beam is accumulated even in a region that is not originally intended for exposure, and the resist material is exposed to light, resulting in a phenomenon of proximity effect in which the pattern line width differs from a desired size. In recent years, the widening of the proximity effect due to the higher acceleration voltage of electron beam lithography systems aimed at improving the resolution of increasingly fine and complex patterns has become a serious obstacle in electron beam lithography, and the correction of this It is necessary.

近接効果の現象は、入射した電子が散乱し蓄積するエネルギー分布を計算することにより解析することができる。この近接効果を補正するために、描画パターンの粗密やパターンサイズから電子の散乱を予測し、この予測値から補正量を計算し、蓄積したエネルギー分布が均一になるように描画パターン形状や露光量を変化させ、所望のパターン寸法を得る手法を近接効果補正といい、実用的には描画パターンの描画時に露光時間を制御することで露光量を変化させて補正する手法が主流である。   The phenomenon of the proximity effect can be analyzed by calculating an energy distribution in which incident electrons are scattered and accumulated. In order to correct this proximity effect, electron scattering is predicted from the density and pattern size of the drawing pattern, the correction amount is calculated from this prediction value, and the drawing pattern shape and exposure amount are set so that the accumulated energy distribution is uniform. A technique for obtaining a desired pattern dimension by changing the above is called proximity effect correction, and practically a technique for correcting by changing the exposure amount by controlling the exposure time when drawing a drawing pattern is the mainstream.

従来、近接効果を補正する方法としては種々のものが提案されている。例えば、(1)描画パターンのコーナや各辺の中点に代表点を設け、各代表点における露光強度をEID(Energy Intensity Distribution)関数を用いて計算し、レジストのパターン形成に必要な露光エネルギーの閾値に一致するように各露光ショットにおける露光量を最適化する方法(代表点評価による逐次計算法)、(2)描画パターンを一定サイズの単位区画(メッシュと呼ぶ)に分割し、単位区画内の1つまたは複数の図形を単位区画内の図形総面積に等しく、かつ、面積重心点に位置する1つの矩形図形に置き換え、近似して例えば代表点評価による逐次計算を行う方法(代表図形法)、(3)描画パターン全体をある所定の大きさの単位区画(メッシュ)に分割し、各々のメッシュ内の描画パターンの面積密度を算出し、その面積密度マップを用いて蓄積エネルギーを算出し、各メッシュ内における蓄積エネルギーが一定となるように露光量を最適化する方法(面積密度法)などがある。   Conventionally, various methods for correcting the proximity effect have been proposed. For example, (1) a representative point is provided at the corner of the drawing pattern or at the midpoint of each side, the exposure intensity at each representative point is calculated using an EID (Energy Intensity Distribution) function, and the exposure energy required for resist pattern formation A method for optimizing the exposure amount in each exposure shot so as to match the threshold value (sequential calculation method based on representative point evaluation), and (2) dividing the drawing pattern into unit partitions (called meshes) of a certain size, A method of performing one-by-one calculation by representative point evaluation (representative figure) by replacing one or a plurality of figures with one rectangular figure which is equal to the total area of the figure in the unit block and located at the area centroid (3) Divide the entire drawing pattern into unit blocks (mesh) of a predetermined size, calculate the area density of the drawing pattern in each mesh, and calculate the area density map. Calculating the accumulated energy by using a method of storing energy in each mesh to optimize the exposure amount to be constant (area density method) and the like.

代表図形法や面積密度法でメッシュ分割するサイズ(以下、メッシュサイズと記す)は、一般に数μm程度である。面積密度が高いほど、後方散乱の影響が大きく近接効果による蓄積エネルギーが大きくなるため、各露光ショットの露光量を小さくし、面積密度が小さいほど各露光ショットの露光量を大きくする。面積密度法では、隣り合うメッシュ間で、パターン面積密度を平滑化(平均化)処理した面積密度マップを用いて計算する方法が一般的である。   The size of mesh division by the representative figure method or the area density method (hereinafter referred to as mesh size) is generally about several μm. The higher the area density, the greater the influence of backscattering and the greater the stored energy due to the proximity effect. Therefore, the exposure amount of each exposure shot is decreased, and the exposure amount of each exposure shot is increased as the area density is decreased. In the area density method, a method of calculating by using an area density map obtained by smoothing (averaging) the pattern area density between adjacent meshes is generally used.

また、近接効果を補正する方法として、例えば、特許文献1(特開平9−186058号公報)には、基板上の電子線感光レジスト材料に電子線を照射し該レジスト材料にパタ
ーンを描画する電子線リソグラフィ技術において、該描画すべきパターンを所定の単位区画に分割し、電子の後方散乱に起因した蓄積エネルギーを考慮して、各単位区画に照射すべき電子線露光量を補正する近接効果補正法であって、(A)各単位区画をビットマップ展開し、各単位区画におけるパターン面積密度を算出する工程と、(B)各単位区画におけるパターン面積密度に平均化処理を施し、平均化処理後のパターン面積密度を算出する工程と、(C)平均化処理後のパターン面積密度の勾配ベクトルを算出する工程と、(D)算出された勾配ベクトルの大きさが所定の値以上である単位区画を抽出し、以て、近接効果補正の補正誤差が大きな単位区画を確定し、単位区画のサイズを調整する工程、を含むことを特徴とする近接効果補正法が開示されている。
As a method for correcting the proximity effect, for example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-186058) discloses an electron that irradiates an electron beam photosensitive resist material on a substrate with an electron beam and draws a pattern on the resist material. Proximity effect correction that divides the pattern to be drawn into predetermined unit sections and corrects the amount of electron beam exposure to be irradiated to each unit section in consideration of accumulated energy caused by backscattering of electrons in the line lithography technique (A) a step of developing each unit partition into a bitmap and calculating a pattern area density in each unit partition; and (B) performing an averaging process on the pattern area density in each unit partition, A later step of calculating the pattern area density, (C) a step of calculating a gradient vector of the pattern area density after the averaging process, and (D) a larger of the calculated gradient vectors. A proximity effect correction comprising: extracting a unit partition whose length is equal to or greater than a predetermined value, and determining a unit partition having a large correction error in proximity effect correction and adjusting a size of the unit partition. The law is disclosed.

また、特許文献2(特開2004−48018号公報)には、面積密度法においてパターン面積密度から近接効果補正の補正量を計算する計算式を追加して修正面積密度を求めることで高精度化し、近接効果補正の精度を向上する方法が開示されている。   Further, in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-48018), a calculation formula for calculating a correction amount for proximity effect correction from the pattern area density in the area density method is added to obtain a corrected area density, thereby increasing the accuracy. A method for improving the accuracy of proximity effect correction is disclosed.

近接効果補正のための計算において、逐次計算法、代表図形法及び面積密度法の中では、実用的には代表図形法や面積密度法が用いられることが一般的である。その理由は、逐次計算法は、描画パターン形状を加味した計算法であるので設計ルールの微細化に伴うパターン数の増大に比例して計算時間が増大し、現実的な利用性が低いことにある。これに対して、代表図形法や面積密度法では、描画パターンは面積密度の算出を行うためだけに利用されるため図形の重心と面積のみで扱い、近接効果補正の計算時間はパターン数には依存せず、かつ短時間で処理を行なうことができる。代表図形法や面積密度法は、さらに精度良く計算するために、微細な描画パターン形状に合わせて、そのパターン密度変化をより詳細に捉えるために単位区画(メッシュ)を小さく設定したり、逐次計算法と併用する方法などが提案されている。
特開平9−186058号公報 特開2004−48018号公報
In the calculation for proximity effect correction, among the sequential calculation method, the representative graphic method, and the area density method, the representative graphic method and the area density method are generally used practically. The reason is that the sequential calculation method is a calculation method that takes into account the drawing pattern shape, so that the calculation time increases in proportion to the increase in the number of patterns accompanying the miniaturization of the design rule, and the practical usability is low. is there. On the other hand, in the representative figure method and the area density method, the drawing pattern is used only to calculate the area density, so it is handled only by the center of gravity and area of the figure, and the calculation time for proximity effect correction is the number of patterns. The processing can be performed in a short time without depending on it. The representative figure method and the area density method can be set to a smaller unit partition (mesh) in order to capture the changes in the pattern density in more detail in accordance with the fine drawing pattern shape, and to calculate more accurately in order to calculate more accurately. A method to be used in combination with the law has been proposed.
JP-A-9-186058 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-48018

現在、より微細なパターンの加工に対応するために、次世代型の電子線描画装置では、50kVから100kVへの高加速電圧化が進んでいる。しかしながら、高解像力を求めて電子線描画装置の加速電圧を上げると、前方散乱径は小さくなるが、一方、後方散乱径は大きくなり、加速電圧100kVの電子線描画においては、後方散乱径が50kVの3〜4倍程度の30〜40μmに広がる。この後方散乱の影響の及ぶ範囲の広範囲化に伴い、近接効果補正実施時の蓄積エネルギー計算の取り込み領域、および平滑化範囲を広げる必要がある。そのため、代表図形法などの近接効果補正方法の蓄積エネルギー計算時に、取り込むメッシュ数が増大するために、近接効果補正のための計算時間が増大するという問題が生じ、また電子線描画装置の稼働率の低下を招くという問題があった。   At present, in order to cope with processing of a finer pattern, in the next-generation type electron beam lithography apparatus, the acceleration voltage is increased from 50 kV to 100 kV. However, when the acceleration voltage of the electron beam lithography apparatus is increased in order to obtain a high resolution, the forward scattering diameter becomes small, while the back scattering diameter becomes large. In electron beam lithography with an acceleration voltage of 100 kV, the back scattering diameter is 50 kV. 3 to 4 times as large as 30 to 40 μm. Along with the widening of the range affected by backscattering, it is necessary to widen the storage area for calculation of stored energy and the smoothing range when performing proximity effect correction. As a result, when calculating the stored energy of the proximity effect correction method such as the representative figure method, the number of meshes to be captured increases, so that there is a problem that the calculation time for proximity effect correction increases, and the operation rate of the electron beam lithography system There was a problem of causing a drop in

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の第1の目的は、高加速電圧の電子線描画装置を用いた微細パターン描画における近接効果補正方法において、描画パターンの高い描画精度を維持しながら、近接効果補正のための処理時間を低減させることができる近接効果補正方法を提供することである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems. That is, the first object of the present invention is a proximity effect correction method in fine pattern drawing using an electron beam drawing apparatus with a high acceleration voltage, and processing for proximity effect correction while maintaining high drawing accuracy of a drawing pattern. Providing a proximity effect correction method that can reduce time.

また、本発明の第2の目的は、電子線描画装置を用いた微細パターン描画において、近接効果補正の処理時間を低減することにより、装置稼働率の向上を図り得る電子線描画装置を提供することである。   The second object of the present invention is to provide an electron beam drawing apparatus capable of improving the apparatus operating rate by reducing the processing time for proximity effect correction in fine pattern drawing using the electron beam drawing apparatus. That is.

半導体や半導体用フォトマスクの一部の製品、ナノインプリント用テンンプレート、光
学関連素子、バイオチップなどのパターンには周期性がある。本発明は、このような周期性がある描画パターンの近接効果補正を簡略化するものである。
There is periodicity in patterns of some products of semiconductors and semiconductor photomasks, nanoimprint tenn plates, optical elements, biochips, and the like. The present invention simplifies proximity effect correction of a drawing pattern having such periodicity.

そのために、本発明の請求項1に係る発明は、同じ形状の図形が周期的に配置された描画パターンを電子線で描画する際の近接効果補正方法であって、描画パターン全体を所定の大きさの単位区画に分割し、各単位区画におけるパターン面積密度を求め、求めたパターン面積密度を隣接する単位区画間で平滑化して平滑化パターン面積密度とし、隣接する単位区画間において平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域から、平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域までの複数の領域に、描画パターン全体を分割し、前記複数の領域のそれぞれに異なる近接効果補正を適用することを特徴とする。   To this end, the invention according to claim 1 of the present invention is a proximity effect correction method for drawing a drawing pattern in which figures of the same shape are periodically arranged with an electron beam, and the entire drawing pattern has a predetermined size. The pattern area density in each unit section is obtained, and the obtained pattern area density is smoothed between adjacent unit sections to obtain a smoothed pattern area density, and the smoothed pattern area between adjacent unit sections is obtained. The entire drawing pattern is divided into a plurality of regions from a region where the density change is large to a region where there is almost no change in the smoothing pattern area density, and different proximity effect correction is applied to each of the plurality of regions. And

また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の近接効果補正方法において、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域には、近接効果補正計算の収束条件を厳しくした近接効果補正を適用し、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域には、近接効果補正計算の収束条件を緩和した近接効果補正、もしくは一定の補正値を割り当てる近接効果補正を適用することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the proximity effect correction method according to the first aspect, the proximity effect correction in which the convergence condition of the proximity effect correction calculation is strict is applied to a region where the change in the smoothing pattern area density is large. Applied to the region where there is almost no change in the smoothing pattern area density is to apply proximity effect correction that relaxes the convergence condition of proximity effect correction calculation, or proximity effect correction that assigns a fixed correction value. .

また、請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載の近接効果補正方法において、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域が、少なくとも平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と変化が小さい領域とを含む複数の領域よりなり、それぞれに異なる近接効果補正を適用することを特徴とする。   The invention according to claim 3 is the proximity effect correction method according to claim 1 or 2, wherein the region where the change in the smoothing pattern area density is large is at least the region where the change in the smoothing pattern area density is large. And a region having a small change, and different proximity effect corrections are applied to each of the regions.

また、請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の近接効果補正方法において、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域が、描画パターンの外縁部から所定幅までの領域であり、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域が、前記描画パターンから描画パターンの外縁部から所定幅までの領域を除いた領域であることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the proximity effect correction method according to any one of the first to third aspects, the region where the change in the smoothing pattern area density is large is from the outer edge of the drawing pattern. The region having a predetermined width and having almost no change in the smoothing pattern area density is a region obtained by removing the region from the outer edge of the drawing pattern to the predetermined width from the drawing pattern.

また、請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の近接効果補正方法において、前記描画パターンを、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域とに分割する境界は、近接効果補正を行うユーザーの指定により行うことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 4, wherein the drawing pattern includes a region where a change in the smoothing pattern area density is large, and The boundary to be divided into regions having almost no change in the smoothing pattern area density is characterized by being designated by a user who performs proximity effect correction.

また、請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の近接効果補正方法において、前記描画パターンを、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域とに分割する境界は、近接効果補正計算による判定によって決定することを特徴とする。   The invention according to claim 6 is the proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 4, wherein the drawing pattern includes a region where the change in the smoothing pattern area density is large; A boundary to be divided into regions having almost no change in the smoothing pattern area density is determined by determination based on proximity effect correction calculation.

また、請求項7に係る発明は、請求項2に記載の近接効果補正方法において、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域に割り当てる一定の補正値が、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域の近接効果補正計算結果のうちで変化がほとんどない領域に隣接する変化が大きい領域の補正値、もしくは、変化がほとんどない領域との境界においてサチレーションした変化が大きい領域の補正値であることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the proximity effect correction method according to the second aspect, a constant correction value assigned to a region in which the smoothing pattern area density hardly changes is a change in the smoothing pattern area density. This is a correction value for a region with a large change adjacent to a region where there is almost no change in the proximity effect correction calculation result for a region with a large or a correction value for a region with a large saturation change at the boundary with a region with little change. It is characterized by that.

また、請求項8に係る発明は、請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の近接効果補正方法において、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域の補正値は、近接効果補正を行うユーザーの指定により行うことを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 6, wherein the correction value of the region in which the smoothing pattern area density hardly changes is a proximity effect. It is characterized in that it is performed by designation of a user who performs correction.

また、請求項9に係る発明は、請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の近接効果補正方法において、前記近接効果補正にて、近接効果補正に面積密度マップを用いる場合
、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と変化がほとんどない領域とに対して、面積密度マップのメッシュサイズをそれぞれ別々に設定することを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 8, wherein the proximity effect correction uses an area density map for proximity effect correction. It is characterized in that the mesh size of the area density map is set separately for a region where the change in smoothing pattern area density is large and a region where there is almost no change.

また、請求項10に係る発明は、請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の近接効果補正方法において、前記近接効果補正にて、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と変化がほとんどない領域とに対して、近接効果補正の補正演算回数をそれぞれ別々に設定することを特徴とする。   Further, the invention according to claim 10 is the proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 9, wherein the proximity effect correction is a region in which the change in the smoothing pattern area density is large. The number of correction operations for proximity effect correction is set separately for an area with little change.

また、請求項11に係る発明は、請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の近接効果補正方法において、前記近接効果補正にて、近接効果補正に逐次計算法を用いる場合、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と変化がほとんどない領域とに対して、補正計算に用いる代表点をそれぞれ別々に設定することを特徴とする。   The invention according to claim 11 is the proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 10, wherein the proximity effect correction uses a sequential calculation method for proximity effect correction. A representative point used for correction calculation is set separately for a region where the change in smoothing pattern area density is large and a region where there is almost no change.

また、請求項12に係る発明は、請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の近接効果補正計算方法において、描画パターンが線対称または回転対称を用いて表現できる場合は、対称軸または対称点で分割された1つの領域について近接効果補正値の計算を行い、前記計算の結果を対称軸または対称点を介して対応する他の領域の近接効果補正値として使用することを特徴とする。   The invention according to claim 12 is the proximity effect correction calculation method according to any one of claims 1 to 11, wherein the drawing pattern can be expressed using line symmetry or rotational symmetry. Alternatively, a proximity effect correction value is calculated for one region divided at a symmetry point, and the calculation result is used as a proximity effect correction value for another region corresponding to the region via a symmetry axis or a symmetry point. To do.

また、請求項13に係る発明は、請求項12に記載の近接効果補正方法において、前記対称軸または対称点の設定は、近接効果補正を行うユーザーの指定により行うことを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the proximity effect correcting method according to the twelfth aspect of the invention, the setting of the symmetry axis or the symmetry point is performed by a user who performs the proximity effect correction.

また、請求項14に係る発明は、請求項12に記載の近接効果補正方法において、前記対称軸または対称点の設定は、近接効果補正計算による判定によって決定することを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the proximity effect correcting method according to the twelfth aspect, the setting of the symmetry axis or the symmetry point is determined by determination based on proximity effect correction calculation.

また、請求項15に係る発明は、請求項1乃至請求項14のいずれか1項に記載の近接効果補正方法において、前記同じ形状の図形が、複数の図形群よりなる一つの形状の図形であること特徴とする。   The invention according to claim 15 is the proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 14, wherein the figure having the same shape is a figure having a single shape made up of a plurality of figure groups. It is characterized by being.

また、請求項16に係る発明は、請求項1乃至請求項15のいずれか1項に記載の近接効果補正方法を用いたことを特徴とする電子線描画装置である。   An invention according to claim 16 is an electron beam drawing apparatus using the proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 15.

本発明の近接効果補正方法によれば、描画パターンの隣接する単位区画間での平滑化パターン面積密度の変化が大きい描画パターン外縁部付近の領域では収束条件の厳しい近接効果補正計算を実施し、隣接する単位区画間での平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない描画パターン中心部付近の領域では近接効果補正計算の収束条件を緩和した近接効果補正、もしくは一定の補正値を割り当てる近接効果補正を適用している。この収束条件は、近接効果補正の計算時間と親密な関係にある。本発明によれば、高加速電圧の電子線描画装置を用いた微細パターン描画における近接効果補正方法において、描画パターンを複数の領域に分割し、各領域にそれぞれ異なった適切な近接効果補正パラメータを適用することにより、描画パターンの高い描画精度を維持しながら、近接効果補正のための計算時間を短縮することが可能となる。   According to the proximity effect correction method of the present invention, the proximity effect correction calculation with severe convergence conditions is performed in the region near the drawing pattern outer edge where the change in the smoothing pattern area density between adjacent unit sections of the drawing pattern is large, Proximity effect correction that relaxes the convergence condition of proximity effect correction calculation or proximity effect correction that assigns a fixed correction value in the area near the center of the drawing pattern where there is almost no change in the smoothing pattern area density between adjacent unit sections Applicable. This convergence condition is intimately related to the calculation time of proximity effect correction. According to the present invention, in a proximity effect correction method in fine pattern drawing using an electron beam drawing apparatus with a high acceleration voltage, a drawing pattern is divided into a plurality of regions, and different appropriate proximity effect correction parameters are set in each region. By applying, it is possible to reduce the calculation time for proximity effect correction while maintaining high drawing accuracy of the drawing pattern.

本発明の電子線描画装置によれば、微細パターン描画において、近接効果補正の処理時間を低減することにより、装置稼働率の向上を図ることができる。   According to the electron beam drawing apparatus of the present invention, it is possible to improve the apparatus operating rate by reducing the proximity effect correction processing time in fine pattern drawing.

本発明の近接効果補正方法は、同じ形状(以下、パターンとも記す)の図形が周期的に配置された描画パターンを所定の大きさの単位区画(メッシュとも称する)に分割し、描画パターン(全体)での各単位区画におけるパターン面積密度を求め、求めたパターン面積密度を隣接する単位区画間で平滑化して平滑化パターン面積密度とし、平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域から、平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域までの複数の領域に、描画パターン(全体)を分割し、複数の領域のそれぞれに異なる近接効果補正を適用する方法である。本発明において、平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域には、変化がないか、たとえ変化があっても無視できる程度である変化も含めるものである。   The proximity effect correction method of the present invention divides a drawing pattern in which figures having the same shape (hereinafter also referred to as a pattern) are periodically arranged into unit sections (also referred to as meshes) of a predetermined size, ) To obtain a pattern area density in each unit section, and smooth the obtained pattern area density between adjacent unit sections to obtain a smoothed pattern area density. From a region where the change in the smoothed pattern area density is large, a smoothed pattern is obtained. In this method, the drawing pattern (whole) is divided into a plurality of regions up to a region where there is almost no change in area density, and different proximity effect correction is applied to each of the plurality of regions. In the present invention, a region in which there is almost no change in the smoothing pattern area density includes a change that can be ignored even if there is no change.

上記のように、本発明の近接効果補正方法は、平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域には、近接効果補正計算の収束条件を厳しくした近接効果補正を適用し、平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域には、近接効果補正計算の収束条件を緩和した近接効果補正、もしくは一定の補正値を割り当てる近接効果補正を適用するものである。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
As described above, the proximity effect correction method of the present invention applies the proximity effect correction in which the convergence condition of the proximity effect correction calculation is strict to the region where the change in the smoothed pattern area density is large, and the smoothing pattern area density Proximity effect correction in which the convergence condition of proximity effect correction calculation is relaxed or proximity effect correction to which a fixed correction value is assigned is applied to an area where there is almost no change.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施の形態の一例に係る近接効果補正方法の概要を説明する図である。図1(A)は描画対象とするパターンを示しており、図1(A)の一部拡大図に示すように、この描画パターンは、所定のパターンサイズの矩形状パターンが所定のパターンピッチで配置されており、同じ形状の図形が周期的に配置された描画パターンである。図1に示すように、本発明においては、個々の図形を「パターン」とし、それらが集合した描画すべき全体の図形を「描画パターン」として表す。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram illustrating an overview of a proximity effect correction method according to an example of an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a pattern to be drawn. As shown in a partially enlarged view of FIG. 1A, this drawing pattern is a rectangular pattern having a predetermined pattern size at a predetermined pattern pitch. This is a drawing pattern in which figures having the same shape are arranged periodically. As shown in FIG. 1, in the present invention, each figure is referred to as a “pattern”, and the entire figure to be drawn, which is a set of them, is indicated as a “drawing pattern”.

ここで電子線描画における加速電圧と近接効果補正について説明する。図2(A)および図2(B)は、図1(A)に示した描画パターンを、それぞれ電子線加速電圧50kV(後方散乱径:10μm)、100kV(後方散乱径:40μm)で描画する目的で近接効果補正を施し、その近接効果補正値をマップ化した図である。電子線加速電圧に関わらず、描画対象とする描画パターンの大きさが、後方散乱径と同程度になると近接効果補正値が必要となり、描画対象とするパターンの大きさが後方散乱径の3倍程度となると、その中心部の近接効果補正値が一定(図2(A),図2(B)の領域B)となり始める。描画対象とする描画パターンの大きさが後方散乱径の3倍程度より大きくなると、近接効果補正値の変化のある図2の領域Aは、描画対象とする描画パターンの大きさに関わらず一定となる。近接効果補正値の変化がある図2の領域Aの大きさは描画パターンの面積密度と基板を構成する材料に依存する。パターン面積密度が低密度であれば領域Aは小さくなり、一方、高密度であれば領域Aは大きくなる。また、基板を構成する材料によって後方散乱が大きくなれば領域Aも大きくなる。   Here, acceleration voltage and proximity effect correction in electron beam drawing will be described. 2A and 2B, the drawing patterns shown in FIG. 1A are drawn at an electron beam acceleration voltage of 50 kV (back scattering diameter: 10 μm) and 100 kV (back scattering diameter: 40 μm), respectively. It is the figure which performed proximity effect correction for the purpose, and mapped the proximity effect correction value. Regardless of the electron beam acceleration voltage, the proximity effect correction value is required when the size of the drawing pattern to be drawn is approximately the same as the backscattering diameter, and the size of the pattern to be drawn is three times the backscattering diameter. When the degree is reached, the proximity effect correction value at the center begins to be constant (region B in FIGS. 2A and 2B). When the size of the drawing pattern to be drawn is larger than about three times the backscattering diameter, the region A in FIG. 2 where the proximity effect correction value changes is constant regardless of the size of the drawing pattern to be drawn. Become. The size of the region A in FIG. 2 where the proximity effect correction value changes depends on the area density of the drawing pattern and the material constituting the substrate. If the pattern area density is low, the area A is small, whereas if the pattern area density is high, the area A is large. In addition, the region A increases as the backscattering increases due to the material constituting the substrate.

本発明は、上記のように電子線の後方散乱が影響する領域を超える領域にまで周期性を有する描画パターンを描画する際の近接効果補正方法であり、さらに、このような近接効果補正方法を採用した電子線描画装置も含まれるものである。電子線描画装置の電子線による主な描画対象は基板上に塗布されたレジストである。   The present invention is a proximity effect correction method when drawing a drawing pattern having periodicity to a region exceeding the region affected by backscattering of an electron beam as described above, and further, such a proximity effect correction method is provided. The adopted electron beam drawing apparatus is also included. The main drawing object by the electron beam of the electron beam drawing apparatus is a resist coated on the substrate.

本発明の近接効果補正計算方法を採用すると有効である周期性パターンを有する製品としては、例えば、半導体や半導体用フォトマスクの一部の製品、マイクロレンズアレイ、LED、CMOSセンサなどの光学素子、免疫分析チップなどのバイオチップ全般、パターンドメディアやメモリなどの記憶用製品、フォトニッククリスタル、グレィティング(光回折素子)、ディスプレイ反射防止板のためのインプリント用テンプレートなどが挙げられる。   Examples of products having periodic patterns that are effective when the proximity effect correction calculation method of the present invention is adopted include, for example, some products of semiconductors and photomasks for semiconductors, optical elements such as microlens arrays, LEDs, and CMOS sensors, Examples include biochips such as immunoassay chips, storage products such as patterned media and memories, photonic crystals, gratings (light diffraction elements), and imprint templates for display antireflection plates.

近接効果現象は、レジスト中に入射した電子によって蓄積されるエネルギー分布を計算することによって解析することができる。例えば、逐次計算法による近接効果補正計算では、所定の領域の近接効果補正計算を行うにあたって、その領域の周囲の領域(エネルギー蓄積計算の取り込み領域)の影響を計算する。エネルギー蓄積とは、入射した電子がレジスト中に蓄積するエネルギー(蓄積エネルギー)のことであり、ある1点に入射した電子によってレジスト中に蓄積されるエネルギーの、レジスト表面からのある深さにおける平均分布は、下記の数式(1)に示されるように、EID(Energy Intensity Distribution)関数と呼ばれる2つのガウス分布の和で表わされる。   The proximity effect phenomenon can be analyzed by calculating the energy distribution accumulated by the electrons incident on the resist. For example, in the proximity effect correction calculation by the sequential calculation method, when the proximity effect correction calculation of a predetermined region is performed, the influence of the region around the region (the energy storage calculation capturing region) is calculated. Energy storage is the energy (accumulated energy) that the incident electrons store in the resist. The average energy stored in the resist by the electrons incident on one point at a certain depth from the resist surface. The distribution is represented by the sum of two Gaussian distributions called an EID (Energy Intensity Distribution) function, as shown in the following formula (1).

Figure 2009295893
Figure 2009295893

ここで、α、β、ηはレジスト表面からの深さによって決定される定数であり、αは前方散乱径(前方散乱の広がり)、βは後方散乱径(後方散乱の広がり)、ηは後方散乱係数(後方散乱エネルギー強度/前方散乱エネルギー強度:前方散乱に対する比)を示している。EID関数の第1項はレジストに入射した電子が前方散乱しつつ侵入していく際に蓄積されるエネルギー分布であり、第2項は入射電子がレジスト中及び基板中の原子核によって後方散乱を受け、入射方向と逆方向に散乱していく際に蓄積されるエネルギー分布である。   Here, α, β, and η are constants determined by the depth from the resist surface, α is a forward scattering diameter (forward scattering spread), β is a back scattering diameter (back scattering spread), and η is backward. The scattering coefficient (backscattering energy intensity / forward scattering energy intensity: ratio to forward scattering) is shown. The first term of the EID function is the energy distribution accumulated when electrons entering the resist enter while being scattered forward, and the second term is the backscattered by the nuclei in the resist and the substrate. The energy distribution accumulated when scattering in the direction opposite to the incident direction.

図3は、拡大図に示されるように、同一図形の繰り返しによる周期性を有する描画パターンの一例であり、この描画パターンを、近接効果補正を施していない状態で電子線描画したときの蓄積エネルギー分布(平面図)と、描画パターン中央部x方向のエネルギー蓄積量を示すシミュレーション図である。エネルギー蓄積量は、描画パターンの外縁部から中心部に向かって単純増加し、所定の箇所で一定値となる。本発明は、周期性を有する描画パターンの上記のような特性を利用して近接効果補正を行うものである。   FIG. 3 is an example of a drawing pattern having periodicity due to repetition of the same figure, as shown in the enlarged view, and stored energy when this drawing pattern is drawn with an electron beam without proximity effect correction being performed. It is a simulation figure which shows distribution (plan view) and the energy storage amount of the drawing pattern center part x direction. The energy storage amount simply increases from the outer edge portion of the drawing pattern toward the center portion, and becomes a constant value at a predetermined location. The present invention performs proximity effect correction using the above-described characteristics of a drawing pattern having periodicity.

上記のように、本発明の近接効果補正方法においては、平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域には、近接効果補正計算の収束条件を厳しくした近接効果補正を適用し、平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域には、近接効果補正計算の収束条件を緩和した近接効果補正を行うものであり、これらに適用される近接効果補正の方法としては特に限定されるわけではなく、従来公知の近接効果補正方法が用いられ、例えば、逐次計算法、面積密度法、代表図形法などが挙げられる。なお、特許請求の範囲及び明細書において、「平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域」、「平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域」などと表現するが、前者については「平滑化パターン面積密度の変化が第1の所定値より大きい領域」のことであると、また後者については「平滑化パターン面積密度の変化が第2の所定値より小さい領域」のことであると定義することができる。
以下、それぞれの方法について概略を説明する。
As described above, in the proximity effect correction method of the present invention, the proximity effect correction in which the convergence condition of the proximity effect correction calculation is strict is applied to the region where the change in the smoothed pattern area density is large, and the smoothed pattern area density In the region where there is almost no change, proximity effect correction is performed by relaxing the convergence condition of the proximity effect correction calculation, and the proximity effect correction method applied to these is not particularly limited, and is conventionally known. The proximity effect correction method is used, and examples thereof include a sequential calculation method, an area density method, and a representative figure method. In the claims and the description, it is expressed as “region with a large change in smoothing pattern area density”, “region with almost no change in smoothing pattern area density”, etc. Defining that the area density change is a region larger than the first predetermined value and that the latter is a region where the smoothing pattern area density change is smaller than the second predetermined value. Can do.
Hereinafter, an outline of each method will be described.

(逐次計算法)
逐次計算法の概略について説明する。逐次計算法とは、描画パターン部分に着目し、描画パターン部分の蓄積エネルギー密度(蓄積エネルギー量/パターン面積)が全てのパターンに対して一定となるように、描画パターン毎の露光量を決定するものである。図4は、近接効果補正計算における逐次計算法の概念を説明する図である。図4(A)は、一般的な電子デバイス用の描画パターンを示す図であり、周期性がなく、本発明の対象とする描画パターンではない。図4(B)は、本発明が対象とする周期性を描画パターン領域全面に有する描画パターンを示す図である。尚、ここでは蓄積エネルギー計算の取り込み領
域を矩形領域にて指定しているが、円形領域を指定する場合もある。
(Sequential calculation method)
An outline of the sequential calculation method will be described. The sequential calculation method focuses on the drawing pattern portion and determines the exposure amount for each drawing pattern so that the accumulated energy density (accumulated energy amount / pattern area) of the drawing pattern portion is constant for all patterns. Is. FIG. 4 is a diagram for explaining the concept of the sequential calculation method in the proximity effect correction calculation. FIG. 4A shows a drawing pattern for a general electronic device, which has no periodicity and is not a drawing pattern targeted by the present invention. FIG. 4B is a diagram showing a drawing pattern having the periodicity targeted by the present invention over the entire drawing pattern region. Here, the capture energy calculation capture area is designated as a rectangular area, but a circular area may also be designated.

図5は、近接効果補正における逐次計算法の概念を説明する図である。ここでは蓄積エネルギー計算の取り込み領域を矩形領域にて指定しているが、円形領域を指定する場合もある。図5に示されるように、近接効果補正における蓄積エネルギー計算取り込み領域内にm個の図形が存在する時、k番目の図面内にある領域εiに蓄積されるエネルギーは、m個の図形の各々に対する露光量をとすると数式(2)で表される。 FIG. 5 is a diagram for explaining the concept of the sequential calculation method in proximity effect correction. Here, the storage area of the stored energy calculation is specified as a rectangular area, but a circular area may be specified. As shown in FIG. 5, when there are m figures in the stored energy calculation capturing area in the proximity effect correction, the energy accumulated in the area ε i in the kth drawing is the m figure's energy. When the exposure amount with respect to each is taken, it represents with Formula (2).

Figure 2009295893
Figure 2009295893

また、k番目の図形内での蓄積エネルギー平均値は、数式(3)で表される。   In addition, the stored energy average value in the kth figure is expressed by Equation (3).

Figure 2009295893
Figure 2009295893

このエネルギー平均値を全ての図形k=1、2、・・・、mに対して一定値となるように、露光量(j=1、2、・・・、m)を決定すれば近接効果補正ができる。この近接効果補正法では、描画パターンの高精度の描画精度が得られるが、一方、各図形の蓄積エネルギー量を計算する際に数式(3)において、2回の面積積分計算が必要なことと、ある領域に存在するm個の図形に対してm×mの行列式を解かなければならないため、非常に多くの計算時間を必要とし、描画パターン領域が大きい場合には、実用的な時間内で近接効果補正をすることができない。   If the exposure amount (j = 1, 2,..., M) is determined so that this energy average value is constant for all figures k = 1, 2,. Can be corrected. In this proximity effect correction method, a high-precision drawing accuracy of the drawing pattern can be obtained. On the other hand, when calculating the accumulated energy amount of each figure, two area integration calculations are required in Equation (3). Since an m × m determinant must be solved for m figures existing in a certain area, a very long calculation time is required. It is not possible to correct the proximity effect.

(面積密度法)
次に、面積密度法について図6を参照しつつ説明する。図6は、近接効果補正における面積密度法の概念を説明する図である。図6(A)は、一般的な電子デバイス用の描画パターンを示す図であり、本発明の対象とする描画パターンではない。図6(B)は、本発明が対象とする周期性をパターン全面に有する描画パターンを示す図である。面積密度法においては、描画パターンを図6(A)あるいは図6(B)に示したような後方散乱径より十分小さい単位区画(メッシュ)に分割する。各メッシュ内におけるパターンの占める割合を面積密度(パターン面積/メッシュ面積)として算出し、そのマップ(面積密度マップと言う)を用いて各メッシュ内における蓄積エネルギーを算出し、補正露光量を決定していく。
(Area density method)
Next, the area density method will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the concept of the area density method in proximity effect correction. FIG. 6A is a diagram showing a drawing pattern for a general electronic device, and is not a drawing pattern targeted by the present invention. FIG. 6B is a diagram showing a drawing pattern having the periodicity targeted by the present invention over the entire surface of the pattern. In the area density method, the drawing pattern is divided into unit sections (mesh) that are sufficiently smaller than the backscattering diameter as shown in FIG. 6 (A) or FIG. 6 (B). The ratio of the pattern in each mesh is calculated as area density (pattern area / mesh area), and the accumulated energy in each mesh is calculated using the map (called area density map) to determine the corrected exposure amount. To go.

近接効果補正における面積密度法では、単位区画(メッシュ)を定義し、この単位区画によって描画パターンを分割する。次に、この単位区画内の描画パターンの面積密度を算出する。そして、描画パターンが単位区画内で分割される位置により補正計算結果が変化するのを改善するために、隣接する単位区画同士のパターン面積密度を平滑化する平滑化処理(スムージング)を施す。以上のような処理に基づいて、単位区画ごとの照射量を調整する。すなわち、面積密度法を用いた近接効果補正では、描画パターンのパターンエッジに関係なく、単位区画内の面積密度、及び近傍に存在する他の単位区画内の面積密度が補正値の計算に影響することとなる。ここで近傍とは、後方散乱の影響が及ぶ範囲を指し、通常、補正対象パターンを中心とした半径が後方散乱径の3倍程度の領域をいう。   In the area density method in proximity effect correction, a unit section (mesh) is defined, and a drawing pattern is divided by the unit section. Next, the area density of the drawing pattern in this unit section is calculated. And in order to improve that a correction calculation result changes with the position where a drawing pattern is divided | segmented within a unit division, the smoothing process (smoothing) which smoothes the pattern area density of adjacent unit divisions is performed. Based on the above processing, the dose for each unit section is adjusted. That is, in the proximity effect correction using the area density method, the area density in the unit section and the area density in other unit sections in the vicinity influence the calculation of the correction value regardless of the pattern edge of the drawing pattern. It will be. Here, the vicinity refers to a range that is affected by backscattering, and usually refers to a region having a radius around the correction target pattern that is about three times the backscattering diameter.

面積密度法では以上のような計算を行うことから、周期性を全面に有する描画パターン
においては、中心部付近の単位区画では、近接する単位区画の影響が一様であるので、後方散乱の影響がサチレーションし近接効果補正計算による補正が一様である。これに対して、描画パターン外縁部付近の単位区画は、描画パターン外領域が近傍に存在するために、このようにはならない。ただし、全面に周期性を有する描画パターンの場合、描画パターンの外縁部から中心部に向かうに従って、隣接する単位区画間の近接効果補正による補正の変化が小さくなりサチレーションし、いずれは補正値が一定、または、図形周期性のみが残る。本発明における近接効果補正計算方法では、このような点に着目している。
Since the area density method calculates as described above, in the drawing pattern having periodicity over the entire area, the influence of the backscattering is uniform in the unit section near the center. Is saturated and the correction by the proximity effect correction calculation is uniform. On the other hand, the unit section near the outer edge of the drawing pattern does not become like this because the area outside the drawing pattern exists in the vicinity. However, in the case of a drawing pattern with periodicity on the entire surface, the correction change due to the proximity effect correction between adjacent unit sections becomes smaller and saturates as it goes from the outer edge to the center of the drawing pattern. Or only figure periodicity remains. The proximity effect correction calculation method according to the present invention focuses on such points.

すなわち、本発明では、隣接する単位区画間での近接効果補正値の変化が大きい箇所(描画パターン外縁部付近)では、近接効果補正計算に精密な演算による厳しい収束条件を用い、隣接する単位区画間での近接効果補正値の変化がほとんどない箇所(描画パターン中心部付近)では、近接効果補正計算を先の厳しい収束条件より緩和した収束条件による近接効果補正、もしくは一定の補正値を割り当てる近接効果補正を適用するものである。   In other words, in the present invention, in a portion where the proximity effect correction value changes greatly between adjacent unit sections (near the outer edge of the drawing pattern), the proximity effect correction calculation uses strict convergence conditions by precise calculation, and the adjacent unit sections In places where there is almost no change in the proximity effect correction value between them (near the center of the drawing pattern), proximity effect correction based on a convergence condition that relaxes the proximity effect correction calculation from the previous severe convergence condition, or proximity that assigns a fixed correction value The effect correction is applied.

なお、本明細書において言う近接効果補正の収束条件を厳しくするとは、面積密度法において、その面積密度マップのメッシュサイズを充分小さく(後方散乱径βの1/10以下程度)する、または、近接効果補正の補正演算回数を直接指定できる場合にはその回数を多くすることを指すものである。後者は逐次計算法の場合にも当てはまる。また、近接効果補正の収束条件を緩和するとは、面積密度法において、その面積密度マップのメッシュサイズ大きくする、または近接効果補正の補正演算回数を直接指定できる場合にはその回数を少なくする、または誤差の許容値を広げるなどの補正の収束条件を緩くすることを指し、後者は逐次計算法の場合にも当てはまる。   It should be noted that the strict convergence condition of the proximity effect correction referred to in this specification means that the mesh size of the area density map is sufficiently small (about 1/10 or less of the backscattering diameter β) in the area density method, or the proximity If the number of correction calculations for effect correction can be directly specified, this means increasing the number. The latter is also true for the sequential calculation method. In addition, to relax the proximity effect correction convergence condition, in the area density method, increase the mesh size of the area density map, or reduce the number of times when the proximity effect correction calculation count can be directly specified, or This refers to loosening the convergence condition for correction such as increasing the allowable error, and the latter is also applicable to the sequential calculation method.

また、上記のような「面積密度マップのメッシュ」、「収束までの演算回数、または誤差の許容値」の設定は、近接効果補正計算用の計算機プログラム(ソフトウエア)においては、周知の事項であり、本発明においてもこのような周知事項を基礎として、隣接する単位区画間の平滑化パターン面積密度の変化が大きい描画パターン外縁部付近では収束条件の厳しい近接効果補正計算を実施し、隣接する単位区画間の平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない描画パターン中心部付近では近接効果補正計算の収束条件を緩和した近接効果補正、もしくは一定の補正値を割り当てる近接効果補正を適用する。   In addition, the setting of “mesh of area density map”, “number of operations until convergence, or error tolerance” as described above is a well-known matter in a computer program (software) for proximity effect correction calculation. Even in the present invention, based on such well-known matters, proximity effect correction calculation with severe convergence conditions is performed near the drawing pattern outer edge portion where the change in the smoothing pattern area density between adjacent unit sections is large, and adjacent to each other. Proximity effect correction in which the convergence condition of proximity effect correction calculation is relaxed or proximity effect correction to which a fixed correction value is assigned is applied in the vicinity of the drawing pattern center where there is almost no change in the smoothed pattern area density between unit sections.

このように本発明では、補正値が大きく変化する部分には、収束条件の厳しい計算法を、補正値が一定となることが予測される部分では収束条件を緩和することにより、描画精度を保ったまま、近接効果補正のための計算時間を大幅に短縮することが可能となる。   As described above, in the present invention, the calculation accuracy is maintained in a portion where the correction value greatly changes, and the convergence condition is relaxed in the portion where the correction value is predicted to be constant, thereby maintaining the drawing accuracy. The calculation time for proximity effect correction can be greatly shortened.

(代表図形法)
次に、代表図形法について説明する。上記のように、逐次計算法は蓄積エネルギー量を計算する際に、2回面積積分が必要なことや行列式を解くことが必要なことから、膨大な計算を要することが知られている。そこで、逐次計算法を簡略化したものが提案されており、このような簡略化された逐次計算法の一つとして代表図形法がある。図7は、代表図形法の計算手法の概念を示す図である。図7に示すように、代表図形法は、所定の単位区画(メッシュ)毎の図形パターンを、同じ面積と重心とをもつ代表図形に近似して計算する手法である。
(Representative figure method)
Next, the representative graphic method will be described. As described above, it is known that the sequential calculation method requires enormous calculation because it requires area integration twice and solving a determinant when calculating the amount of stored energy. Therefore, a simplified version of the sequential calculation method has been proposed, and a representative figure method is one of such simplified sequential calculation methods. FIG. 7 is a diagram showing the concept of the representative graphic method. As shown in FIG. 7, the representative graphic method is a method of calculating a graphic pattern for each predetermined unit section (mesh) by approximating it to a representative graphic having the same area and center of gravity.

代表図形法においては、上記の面積密度法を示す図6と同様に、描画パターンを後方散乱径より十分小さい単位区画(メッシュ)に分割する。各メッシュ内における描画パターンの面積密度を算出し、そのマップを用いて各メッシュ内における蓄積エネルギーを算出し、近接効果補正の露光量を決定していく。すなわち、代表図形法を用いた近接効果補正では、描画パターンのパターンエッジに関係なく、メッシュ内のパターンの面積と重心位置、及び近傍に存在する他のメッシュ内のパターンの面積と重心位置 が補正値の計算に
影響することになる。代表図形法を用いた近接効果補正の計算時間は描画領域内に含まれるパターン数には依存しないことから、描画パターンのより微細化が進んだとしても、近接効果補正時間が大幅に増大することはない。
In the representative graphic method, the drawing pattern is divided into unit sections (mesh) sufficiently smaller than the backscattering diameter, as in FIG. 6 showing the area density method. The area density of the drawing pattern in each mesh is calculated, the accumulated energy in each mesh is calculated using the map, and the exposure amount for proximity effect correction is determined. In other words, in the proximity effect correction using the representative figure method, the area and centroid position of the pattern in the mesh and the area and centroid position of the pattern in other meshes in the vicinity are corrected regardless of the pattern edge of the drawing pattern. It will affect the calculation of the value. Since the calculation time for proximity effect correction using the representative figure method does not depend on the number of patterns included in the drawing area, the proximity effect correction time will increase significantly even if the drawing pattern is further refined. There is no.

代表図形法を用いた近接効果補正では以上のような補正計算を行うことから、周期性を有する描画パターンにおいて、蓄積エネルギーを算出するために取り込む領域(補正対象メッシュからの距離=後方散乱径×3〜4倍程度)の大きさよりも、描画パターンエッジからさらに内側に入った領域では、取り込まれる領域の平滑化されたパターン面積密度の変化がほとんどないことから、後方散乱の影響も一定となり近接効果補正による補正値を一定とすることができる。   In the proximity effect correction using the representative graphic method, the above correction calculation is performed. Therefore, in a drawing pattern having periodicity, a region to be taken in to calculate the accumulated energy (distance from the correction target mesh = backscattering diameter × In the area that is further inward from the drawing pattern edge than the size of about 3 to 4 times, there is almost no change in the smoothed pattern area density of the captured area, so the influence of backscattering is also constant and close The correction value by effect correction can be made constant.

これに対して、面積密度が変化するパターンエッジ付近から蓄積エネルギーを算出するために取り込む領域と同程度までの領域では、各メッシュにおける蓄積エネルギー算出における取り込み領域内に含まれる面積密度マップの値が変化するためこのようにはならない。周期性を有する描画パターンの場合、平滑化パターン面積密度が変化する描画パターンの外縁部から中心部に向かうに従って、蓄積エネルギー計算時の取り込み領域内を占めるパターン面積密度の変化の存在するメッシュ数が減り、いずれは全てがパターン面積密度一定のメッシュのみとなる。本発明における近接効果補正計算方法では、このような点に着目している。なお、ここで近接効果補正による補正値が変化する領域の大きさは一例である。例えば、図1のような所定サイズの矩形状パターンがパターンサイズの2倍のパターンピッチで配置された周期性を有する描画パターンにおいては、描画パターンエッジ付近から後方散乱径の1.5〜2倍程度パターンの内側に入った領域で補正値を一定とすることができる。これは、平滑化パターン面積密度が変化する領域と後方散乱による影響範囲が描画パターンの面積密度によって異なるためであり、描画パターンの面積密度が小さいほど平滑化パターン面積密度の変化領域と後方散乱の影響範囲が小さくなるためである。したがって同様に矩形で構成される周期性を有した描画パターンであっても、パターンピッチの大小や基板を構成する材料で平滑化パターン面積密度と近接効果補正の補正値が変化する領域の大きさが決まることに留意されたい。   On the other hand, in the region up to the same level as the region captured to calculate the stored energy from near the pattern edge where the area density changes, the value of the area density map included in the captured region in the stored energy calculation for each mesh is This does not happen because it changes. In the case of a drawing pattern having periodicity, the number of meshes in which there is a change in the pattern area density occupying the capture area at the time of stored energy calculation as the smoothing pattern area density changes from the outer edge to the center of the drawing pattern. In any case, all become only meshes with a constant pattern area density. The proximity effect correction calculation method according to the present invention focuses on such points. Here, the size of the region where the correction value by proximity effect correction changes is an example. For example, in a drawing pattern having a periodicity in which rectangular patterns of a predetermined size as shown in FIG. 1 are arranged at a pattern pitch twice as large as the pattern size, the backscattering diameter is 1.5 to 2 times from the vicinity of the drawing pattern edge. The correction value can be made constant in the area that is inside the degree pattern. This is because the area where the smoothing pattern area density changes and the area affected by backscattering differ depending on the area density of the drawing pattern. The smaller the drawing pattern area density, the more the area where the smoothing pattern area density changes and the backscattering This is because the influence range becomes small. Therefore, even in the case of a drawing pattern having a periodicity that is similarly composed of a rectangle, the size of the area where the smoothing pattern area density and the proximity effect correction correction value change depending on the pattern pitch and the material constituting the substrate. Note that is determined.

すなわち、本発明では、隣り合うメッシュ間における平滑化パターン面積密度の変化の大きいメッシュを蓄積エネルギー計算領域として取り込む領域(描画パターン外縁部付近)では、近接効果補正においてメッシュサイズを小さくしたり近接効果補正演算回数を多くし、蓄積エネルギー計算領域として取り込まれるメッシュにおいて、隣り合うメッシュ間の平滑化パターン面積密度の変化が小さくなるに従って、メッシュサイズを大きくしたり近接効果補正演算回数を少なくする。   In other words, in the present invention, in a region where a mesh having a large change in smoothed pattern area density between adjacent meshes is taken as an accumulated energy calculation region (near the outer edge of the drawing pattern), the mesh size is reduced or proximity effect is corrected in proximity effect correction. Increasing the number of correction calculations and increasing the mesh size or decreasing the number of proximity effect correction calculations as the change in the smoothing pattern area density between adjacent meshes decreases in the mesh captured as the stored energy calculation region.

なお、上記のような「面積密度マップのメッシュ」「近接効果補正計算回数」の設定は、近接効果補正計算用の計算機プログラム(ソフトウェア)においては、周知の事項であり、本発明においてもこのような周知事項を基礎として、蓄積エネルギーの取り込み領域に存在する、隣接するメッシュ間の平滑化パターン面積密度変化が大きい描画パターン外縁部付近では、近接効果補正である面積密度マップのメッシュサイズを小さくしたり、近接効果補正演算回数を増やして近接効果補正を実施し、隣接するメッシュ間の平滑化パターン面積密度変化が小さくなるに従って、面積密度マップのメッシュサイズを大きくしたり、近接効果補正演算回数を減らすなどして近接効果補正を実施するように構成することができる。   The setting of “mesh of area density map” and “number of proximity effect correction calculations” as described above is a well-known matter in the computer program (software) for proximity effect correction calculation, and this is also the case in the present invention. Based on this well-known matter, the mesh size of the area density map, which is the proximity effect correction, is reduced in the vicinity of the drawing pattern outer edge where there is a large change in the area density of the smoothed pattern between adjacent meshes in the area where stored energy is captured. Increase the number of proximity effect correction operations, increase the number of proximity effect correction operations, increase the mesh size of the area density map as the change in smoothing pattern area density between adjacent meshes decreases, It can be configured to perform proximity effect correction by, for example, reducing it.

上記のように、本発明では、蓄積エネルギーの取り込み領域に隣接するメッシュ間の平滑化パターン面積密度変化の大きいメッシュが存在する部分では、面積密度マップのメッシュを小さくしたり、近接効果補正演算回数を多くして近接効果補正計算を実施し、蓄積エネルギーの取り込み領域に存在するメッシュの隣接するメッシュ間の平滑化パターン面
積密度の変化が小さくなるに従って、面積密度マップのメッシュを大きくしたり、近接効果補正演算回数を少なくして近接効果補正を実施することにより、描画精度を保ったまま、近接効果補正計算を大幅に短縮することが可能となる。
As described above, in the present invention, in a portion where there is a mesh having a large change in area density of the smoothing pattern between adjacent meshes in the region where the stored energy is captured, the area density map is reduced in size or the number of proximity effect correction calculations. Increase the proximity effect correction calculation to increase the area density map mesh as the change in smoothing pattern area density between adjacent meshes in the area where stored energy is captured becomes smaller, or proximity By performing the proximity effect correction by reducing the number of effect correction calculations, it is possible to greatly shorten the proximity effect correction calculation while maintaining the drawing accuracy.

(領域)
次に、本発明の近接効果補正方法における領域について説明する。図1(B)は、図1(A)の描画パターンの近接効果補正の計算をする領域のイメージを示している。図1(B)に示す例では、描画パターンの外縁から中心に向かうに従って、第1領域、第2領域と2つの領域に規定している。
(region)
Next, the area | region in the proximity effect correction method of this invention is demonstrated. FIG. 1B shows an image of a region where the proximity effect correction of the drawing pattern of FIG. In the example shown in FIG. 1B, the first region and the second region are defined as two regions from the outer edge of the drawing pattern toward the center.

第1領域内では、近接効果補正により各図形に異なる補正値が割り振られ、第2領域内では補正値がサチレーションし、全て同じ補正値を取るものとする。   In the first region, different correction values are assigned to each figure by proximity effect correction, and the correction values are saturated in the second region, and all the same correction values are taken.

本発明では、第1領域内の近接効果補正計算のために、ある所定の収束条件のもと計算を行うとすると、第2領域内の近接効果補正計算では、第1領域内の近接効果補正計算より緩和した収束条件を用いて計算を行うようにする。なお、収束条件の定義については、前記のものを用いる。以下、2つの領域の場合を例にして説明する。   In the present invention, if the calculation is performed under a certain convergence condition for the proximity effect correction calculation in the first region, the proximity effect correction in the first region is calculated in the proximity effect correction calculation in the second region. The calculation is performed using the convergence condition relaxed from the calculation. In addition, the above-mentioned thing is used about the definition of a convergence condition. Hereinafter, the case of two regions will be described as an example.

図8は領域の分割についての一例を示したものである。図8(B−1)は、図8(A)の描画パターン外縁部である第1領域にメッシュを定義したものであり、図8(B−2)は、平滑化処理前の面積密度グラフ、図8(B−3)は平滑化処理を施した面積密度グラフであり、面積密度の変化が認められる(本発明では、平滑化パターン面積密度の変化が大きい、と表す)。図8(C−1)は、図8(A)の描画パターンの内部である第2領域にメッシュを定義したものであり、図8(C−2)は、平滑化処理前の面積密度グラフ、図8(C−3)は平滑化処理を施した面積密度グラフであり、面積密度の変化はほとんどなく無視できるほど小さい(本発明では、平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない、と表す)。図8(D)は、図8(B−3)のように隣り合うメッシュ間で平滑化パターン面積密度の変化が大きいメッシュを、近接効果補正計算における蓄積エネルギー計算取り込み領域に含む領域である第1領域とし、図8(C−3)のように隣り合うメッシュ間の平滑化パターン面積密度の変化がほとんどないメッシュを、近接効果補正計算における蓄積エネルギー計算取り込み領域に含む領域である第2領域と定義したものである。   FIG. 8 shows an example of area division. FIG. 8B-1 shows a mesh defined in the first region, which is the outer edge of the drawing pattern in FIG. 8A. FIG. 8B-2 shows an area density graph before smoothing processing. FIG. 8B-3 is an area density graph subjected to the smoothing process, and a change in area density is recognized (in the present invention, the change in the smoothing pattern area density is large). FIG. 8C-1 shows a mesh defined in the second region inside the drawing pattern of FIG. 8A. FIG. 8C-2 shows an area density graph before smoothing processing. FIG. 8C-3 is an area density graph subjected to the smoothing process, and the change in the area density is negligibly small (in the present invention, the change in the smoothing pattern area density is hardly changed). ). FIG. 8D shows a region including a mesh having a large change in smoothing pattern area density between adjacent meshes as shown in FIG. 8B-3 in the storage energy calculation capturing region in the proximity effect correction calculation. A second region that is a region including a mesh that has almost no change in the smoothed pattern area density between adjacent meshes as shown in FIG. 8C-3 in the storage energy calculation capturing region in the proximity effect correction calculation. Is defined.

第1領域内では、近接効果補正によりメッシュごとに異なる近接効果補正値が割り振られ、第2領域内では補正値がサチレーションし全てのメッシュで同じ補正値をとることになる。   Within the first region, proximity effect correction values that are different for each mesh are allocated by proximity effect correction, and within the second region, the correction values are saturated and the same correction value is obtained for all meshes.

本発明では、第1領域内の近接効果補正のためにある所定の近接効果補正パラメータを用いて計算を行うものとすると、第2領域内の近接効果補正では、第1領域内の近接効果よりも近接効果補正に適用するメッシュサイズをより大きくして計算する、あるいは近接効果補正演算回数を減らした近接効果補正パラメータを用いて計算を行うようにする。   In the present invention, if the calculation is performed using a predetermined proximity effect correction parameter for correcting the proximity effect in the first region, the proximity effect correction in the second region is more effective than the proximity effect in the first region. Also, the calculation is performed by increasing the mesh size to be applied to the proximity effect correction, or by using the proximity effect correction parameter in which the number of proximity effect correction operations is reduced.

ここで、第1領域、および第2領域における近接効果補正を実施する際の蓄積エネルギー計算領域との関係を図9に示す。図9(A)では、隣り合うメッシュ間で平滑化パターン面積密度に変化が大きいメッシュを近接効果補正計算における蓄積エネルギー計算取り込み領域に含む第1領域と、隣り合うメッシュ間の平滑化パターン面積密度の変化がほとんどないメッシュのみを近接効果補正計算における蓄積エネルギー計算取り込み領域に含む領域である第2領域の近接効果補正を実施する場合において、第2領域に隣接する第1領域のメッシュの蓄積エネルギー取り込み領域を表している。   Here, FIG. 9 shows the relationship with the accumulated energy calculation region when the proximity effect correction is performed in the first region and the second region. In FIG. 9A, the smoothing pattern area density between the first area including the mesh that has a large change in the smoothing pattern area density between the adjacent meshes in the storage energy calculation capturing area in the proximity effect correction calculation, and the adjacent meshes. In the case where the proximity effect correction of the second region, which is a region including only the mesh having almost no change in the storage effect calculation capturing region in the proximity effect correction calculation, is performed, the stored energy of the mesh in the first region adjacent to the second region Represents the capture area.

蓄積エネルギー計算においては、求めるメッシュを中心として、後方散乱による蓄積エ
ネルギーの影響する領域(半径:後方散乱径×3〜4程度)までを計算領域とする。従って、近接効果補正計算においては、第1領域の蓄積エネルギー計算領域としては、後方散乱による蓄積エネルギーの影響する領域を加えた図9(B)に示した斜線部の領域が必要となり、第2領域の蓄積エネルギー計算領域としては、後方散乱による蓄積エネルギーの影響する領域を加えた図9(C)に示した斜線部の領域が必要となる(以下、それぞれの領域に加えた領域を計算しろという)。
ここで、計算しろのメッシュサイズは計算領域のメッシュサイズと同じとする。
In the accumulated energy calculation, the region up to the region affected by the accumulated energy due to backscattering (radius: backscattering diameter × about 3 to 4) is set as the calculation region centering on the mesh to be obtained. Therefore, in the proximity effect correction calculation, as the accumulated energy calculation area of the first area, the hatched area shown in FIG. 9B to which the area affected by the accumulated energy due to backscattering is added is necessary. As the accumulated energy calculation area, the shaded area shown in FIG. 9C to which the area affected by the accumulated energy due to backscattering is added is necessary (hereinafter, the area added to each area is calculated. Called).
Here, it is assumed that the mesh size of the calculation margin is the same as the mesh size of the calculation area.

なお、本実施形態では、描画パターンを2つの領域に分ける例について示したが、領域をいくつに分けるかは任意に決定することができるものである。例えば、先の第1領域を近接効果補正値の変化の大きい外縁部領域(第1A領域)と、変化率が小さくなだらかになる領域(第1B領域)との2つの領域にさらに分け、それぞれに異なる近接効果補正を適用することも考えられる。
ここで、領域と領域との境界は、近接効果補正を行うユーザーが指定してもよいし、近接効果補正計算による判定によって決定してもよい。
In the present embodiment, an example in which the drawing pattern is divided into two regions has been described. However, the number of regions can be arbitrarily determined. For example, the first region is further divided into two regions, an outer edge region (first region A) where the change in the proximity effect correction value is large and a region (first region B) where the change rate is small and gentle. It is also conceivable to apply different proximity effect corrections.
Here, the boundary between regions may be designated by a user who performs proximity effect correction, or may be determined by determination based on proximity effect correction calculation.

また、上記の実施形態において、最も収束条件を緩く設定することが可能な平滑化した面積密度マップの変化がほとんどない第2領域内の近接効果補正計算では、第1領域にて近接効果補正を実施し、その結果、第2領域との境界においてその補正値が一定となった場合には、その一定となった値(サチレーション値)を第2領域の補正値として近接効果補正計算用の計算機プログラム(ソフトウェア)にて自動的に割り当てることができる、あるいは近接効果補正のユーザーが第1領域の結果を判断し第2領域へ補正値を決定し、割り当てることもできる。あるいは、第2の領域に隣接する境界にある第1の領域の補正値を割り当てることもできる。   In the above embodiment, in the proximity effect correction calculation in the second region in which there is almost no change in the smoothed area density map for which the convergence condition can be set most gently, the proximity effect correction is performed in the first region. As a result, when the correction value becomes constant at the boundary with the second region, the computer for proximity effect correction calculation uses the constant value (saturation value) as the correction value of the second region. It can be automatically assigned by a program (software), or the proximity effect correction user can determine the result of the first area, determine the correction value to the second area, and assign it. Alternatively, the correction value of the first region at the boundary adjacent to the second region can be assigned.

(描画パターン対称性)
次に、描画パターンに線対称性、または回転対称性が存在する場合の近接効果補正の計算方法について説明する。図10(A)は、描画パターンに対称軸が1本存在する場合の近接効果補正計算方法の概要を説明する図であり、図10(B)、は対称の様子を模式的に表したものである。図11(A)は、描画パターンに対称軸が2本存在する場合の近接効果補正計算方法の概要を説明する図であり、図11(B)は、対称の様子を模式的に表したものである。図12(A)は、描画パターンに回転対称性が存在し2回対称をもつ場合の近接効果補正計算方法の概要を説明する図であり、図12(B)は、対称の様子を模式的に表したものである。図13(A)は、描画パターンに回転対称性が存在し4回対称をもつ場合の近接効果補正計算方法の概要を説明する図であり、図13(B)は、対称の様子を模式的に表したものである。
(Drawing pattern symmetry)
Next, a method for calculating the proximity effect correction when the drawing pattern has line symmetry or rotational symmetry will be described. FIG. 10A is a diagram for explaining the outline of the proximity effect correction calculation method when there is one symmetry axis in the drawing pattern, and FIG. 10B schematically shows the state of symmetry. It is. FIG. 11A is a diagram for explaining the outline of the proximity effect correction calculation method in the case where there are two symmetry axes in the drawing pattern, and FIG. 11B schematically shows the state of symmetry. It is. FIG. 12A is a diagram for explaining the outline of the proximity effect correction calculation method in the case where the drawing pattern has rotational symmetry and has two-fold symmetry, and FIG. 12B schematically shows the state of symmetry. It is shown in FIG. 13A is a diagram for explaining the outline of the proximity effect correction calculation method in the case where the drawing pattern has rotational symmetry and has four-fold symmetry, and FIG. 13B schematically illustrates the state of symmetry. It is shown in

図10は、軸A−A’を対称軸とした線対称が存在するときの計算方法を説明する図である。このようなとき、軸A−A’によって、描画パターンを領域(I)と領域(II)に
分割する。なお、ここでいう「領域」と、これまで近接効果補正における面積密度を基として説明してきた「領域」とは異なる概念であることを留意されたい。図10、図11、図12、図13の説明における「領域」とはあくまで描画パターンの対称性に関連する領域である。図10において、軸A−A’に対して線対称が存在するときには、まず領域(I)で先のような計算を行い、この計算結果を領域(II)に適用することで計算時間をより短縮するものである。
FIG. 10 is a diagram for explaining a calculation method when there is line symmetry with the axis AA ′ as a symmetry axis. In such a case, the drawing pattern is divided into the region (I) and the region (II) by the axis AA ′. It should be noted that the “region” here is a different concept from the “region” described so far based on the area density in proximity effect correction. The “area” in the description of FIGS. 10, 11, 12, and 13 is an area related to the symmetry of the drawing pattern. In FIG. 10, when line symmetry exists with respect to the axis AA ′, the calculation is first performed in the region (I) and the calculation result is applied to the region (II). It is shortened.

図11は、軸A−A’、軸B−B’に対して線対称性が存在するときの計算方法を説明する図であり、このようなとき、軸A−A’、軸B−B’によって、描画パターンを領域(I)、領域(II)、領域(III)、領域(IV)に4分割し、まず領域(I)で先のような
計算をおこない、この計算結果を領域(II)、領域(III)、領域(IV)に適用し計算結
果を利用することで計算時間を短縮するものである。
FIG. 11 is a diagram for explaining a calculation method when line symmetry exists with respect to the axes AA ′ and BB ′. In such a case, the axes AA ′ and BB 'To divide the drawing pattern into four regions (I), (II), (III), and (IV), and first perform the above calculation in region (I). II), region (III), and region (IV) are applied to the calculation results to shorten the calculation time.

図12は、描画パターン中心である点Xに対して回転対称性が存在し、2回転対称であるときの計算方法を説明する図であり、このような時、軸A−A’によって、描画パターンを領域(I)、領域(II)に分割し、まず領域(I)で先のような計算を行い、この計
算結果を領域(II)に適用することで計算時間をより短縮するものである。
FIG. 12 is a diagram for explaining a calculation method when there is rotational symmetry with respect to the point X, which is the center of the drawing pattern, and two-fold symmetry. In such a case, drawing is performed by the axis AA ′. Dividing the pattern into region (I) and region (II), first performing the above calculation in region (I), and applying this calculation result to region (II) further reduces the calculation time. is there.

図13は、描画パターン中心である点Xに対して回転対称性が存在し、4回転対称であるときの計算方法を説明する図であり、このようなとき、軸A−A’、軸B−B’によって、描画パターンを領域(I)、領域(II)、領域(III)、領域(IV)に4分割し、まず領域(I)で先のような計算をおこない、この計算結果を領域(II)、領域(III)、領域(IV)に適用し計算結果を利用することで計算時間を短縮するものである。   FIG. 13 is a diagram for explaining a calculation method when there is rotational symmetry with respect to the point X, which is the center of the drawing pattern, and four rotational symmetry. In such a case, the axes AA ′ and B -B ′ divides the drawing pattern into region (I), region (II), region (III), and region (IV), and first performs the above calculation in region (I). The calculation time is shortened by applying the calculation result to the region (II), the region (III), and the region (IV).

ここで、このような描画パターンの対称性について、対称軸または対称点の設定を、近接効果補正計算用の計算機プログラム(ソフトウェア)による判定によって決定することができる。あるいは、近接効果補正を行うユーザーの指定により行うことも可能である。   Here, with respect to the symmetry of such a drawing pattern, the setting of the symmetry axis or the symmetry point can be determined by determination by a computer program (software) for proximity effect correction calculation. Alternatively, it can be performed by designation of a user who performs proximity effect correction.

さらに、近接効果補正計算用の計算機プログラム(ソフトウェア)に入力されるパターンフォーマットには、そのデータ量を削減するために「階層」という概念が存在するものもある。「階層」の基本的概念は、描画パターンの中にある決まった法則をもつ矩形群を基本(例:セル)とし、その基本図形群を参照するものである。対称性をもつ図形は、このような「階層」構造を利用して表現することもできるため、上記の対称性を「階層」よって判定する方法もある。   Further, some pattern formats input to a computer program (software) for proximity effect correction calculation have a concept of “hierarchy” in order to reduce the amount of data. The basic concept of “hierarchy” is to base a group of rectangles having a fixed rule in a drawing pattern (eg, cell) and refer to the group of basic figures. Since a figure having symmetry can be expressed by using such a “hierarchy” structure, there is a method of determining the above-mentioned symmetry by “hierarchy”.

(処理フロー)
次に、本発明における近接効果補正計算の処理フローの概略について説明する。図14は本発明の実施の形態に係る近接効果補正計算における処理の流れの一例を示す図である。
(Processing flow)
Next, an outline of the processing flow of the proximity effect correction calculation in the present invention will be described. FIG. 14 is a diagram showing an example of a processing flow in the proximity effect correction calculation according to the embodiment of the present invention.

ステップS100では、近接効果補正計算用の計算機プログラム(ソフトウェア)に電子線描装置で描画させるパターンデータの入力を行う。ここで入力するパターンデータは、後の近接効果補正ソフトウェアが認識できるフォーマットであれば、その形式は問わない。   In step S100, pattern data to be drawn by the electron beam drawing apparatus is input to a computer program (software) for proximity effect correction calculation. The format of the pattern data input here is not limited as long as it can be recognized by later proximity effect correction software.

ステップS101では、例えばユーザーに、当該計算機プログラム(ソフトウェア)に対して、描画パターン外縁部(蓄積エネルギー計算取り込み領域に隣り合うメッシュの面積密度の変化が大きいメッシュを含む)領域と、描画パターン中心部(蓄積エネルギー計算取り込み領域に隣り合うメッシュの面積密度の変化が大きいメッシュを含まない)領域の指定を実行させる。   In step S101, for example, for the computer program (software), for example, the drawing pattern outer edge portion (including a mesh having a large change in area density of the mesh adjacent to the accumulated energy calculation capturing region) region, and the drawing pattern center portion Designation of a region is executed (not including a mesh having a large change in area density of meshes adjacent to the storage energy calculation capturing region).

ステップS102では、ステップS101にて指定した各領域に、蓄積エネルギー計算のための計算しろを付加する。ここでこの計算しろの大きさは近接効果補正プログラムにて蓄積エネルギー計算時に取り込む領域と同じ大きさとする。   In step S102, a calculation margin for calculating stored energy is added to each region specified in step S101. Here, the size of this calculation is the same size as the area taken in when calculating the stored energy by the proximity effect correction program.

ステップS103では、描画パターン外縁部(蓄積エネルギー計算取り込み領域に隣り合うメッシュの面積密度の変化が大きいメッシュを含む)領域の近接効果補正計算を実行する。   In step S103, proximity effect correction calculation is performed on the outer edge portion of the drawing pattern (including a mesh having a large change in area density of the mesh adjacent to the stored energy calculation capturing region).

ステップS104では、描画パターン中心部(蓄積エネルギー計算取り込み領域に隣り合うメッシュの面積密度の変化が大きいメッシュを含まない)領域の近接効果補正計算を
実行する。ここで、描画パターン中心部領域の蓄積エネルギー計算取り込み領域に隣り合うメッシュの面積密度の変化が無視できる程度のものであれば、近接効果補正を実施せずに、ステップS103にて求めた近接効果補正値のサチレーション値(描画パターンの外縁部領域のうち、中心部領域に隣接するメッシュの補正値)を割り当てる。
In step S104, the proximity effect correction calculation is performed for the drawing pattern center portion (not including a mesh having a large change in the area density of the mesh adjacent to the accumulated energy calculation capturing region). Here, if the change in the area density of the mesh adjacent to the area where the stored energy calculation is captured in the central area of the drawing pattern is negligible, the proximity effect obtained in step S103 is not performed without performing the proximity effect correction. A saturation value of the correction value (a correction value of a mesh adjacent to the central area of the outer edge area of the drawing pattern) is assigned.

ステップS105ではステップS103とステップS104で求めた各々の計算しろを除いた補正値のデータを合成する。   In step S105, the correction value data excluding the calculation margins obtained in steps S103 and S104 is synthesized.

ステップS106では、このようにして得た近接効果補正値のついた描画パターンを電子線描画装置で解釈できるフォーマットで出力する。   In step S106, the drawing pattern with the proximity effect correction value obtained in this way is output in a format that can be interpreted by the electron beam drawing apparatus.

ここで、並列処理可能なシステムを用いて近接効果補正計算を実施する場合には、ステップS103とステップS104を同時に実施することも可能である。
また、ステップS101にて指定した領域が、近接効果補正精度を充分保つものであったかどうかは、描画パターン外縁部付近と描画パターン中央部付近の計算しろと重複した領域の各々の補正値、描画パターン外縁部付近の計算しろと描画パターン中央部付近と重複した領域の各々の補正値を比較することによって判定することが可能である。
Here, when the proximity effect correction calculation is performed using a system capable of parallel processing, step S103 and step S104 can be performed simultaneously.
Whether or not the area designated in step S101 has sufficiently maintained the proximity effect correction accuracy is determined based on the respective correction values and drawing patterns of the overlapping areas near the drawing pattern outer edge and the drawing pattern center. It is possible to determine by comparing the calculation margins near the outer edge and the correction values of the overlapping areas with the vicinity of the drawing pattern center.

(実施形態2)
なお、本発明の近接効果補正方法は、1つの図形の所定位置毎に近接効果補正値が異なる場合にも適用可能であり、図15は、1つの図形の所定位置毎に近接効果補正値が異なる場合を示す図である。図15の1つの図形の拡大図においては、「A」で示された領域は近接効果補正値Aとなり、「B」で示された領域は近接効果補正値「B」となり、「C」で示された領域は近接効果補正値Cとなる、ことを示している。本発明は、1つの図形で1つの近接効果補正値をとるものに限らず、図形内の位置によって異なる近接効果補正値をとる場合でも適用可能なものである。
(Embodiment 2)
Note that the proximity effect correction method of the present invention can also be applied to cases where the proximity effect correction value differs for each predetermined position of one graphic, and FIG. 15 shows the proximity effect correction value for each predetermined position of one graphic. It is a figure which shows a different case. In the enlarged view of one figure in FIG. 15, the area indicated by “A” is the proximity effect correction value A, the area indicated by “B” is the proximity effect correction value “B”, and “C”. The indicated area indicates that the proximity effect correction value C is obtained. The present invention is not limited to one that takes one proximity effect correction value for one graphic, but can also be applied to cases where different proximity effect correction values are taken depending on the position in the graphic.

すなわち、本発明では、蓄積エネルギー計算取り込み領域内に含まれる、隣接するメッシュの平滑化パターン面積密度の変化が大きい描画パターン外縁部領域付近では、近接効果補正における面積密度マップのメッシュサイズを小さくしたり、近接効果補正計算における補正計算回数を多くして収束条件が厳しい近接効果補正を実施し、蓄積エネルギー計算取り込み領域内に含まれる、隣接するメッシュの平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない描画パターン中心部付近では近接効果補正における面積密度マップのメッシュサイズを大きくしたり、近接効果補正計算における補正計算回数を少なくして近接効果補正の収束条件を緩和するように設定することもできる。   That is, in the present invention, the mesh size of the area density map in the proximity effect correction is reduced in the vicinity of the drawing pattern outer edge area included in the stored energy calculation capturing area where the change in the smoothed pattern area density of the adjacent mesh is large. In the proximity effect correction calculation, the number of correction calculations is increased and proximity effect correction with severe convergence conditions is performed, and there is almost no change in the smoothed pattern area density of the adjacent mesh included in the stored energy calculation capture area. In the vicinity of the center of the pattern, it is possible to increase the mesh size of the area density map in the proximity effect correction, or to reduce the number of correction calculations in the proximity effect correction calculation so as to ease the convergence condition of the proximity effect correction.

(実施形態3)
また、以上の実施形態においては、同じ形状の図形からなる周期的パターンを有する描画パターンの近接効果補正において、蓄積エネルギー計算取り込み領域内に含まれる、隣接するメッシュの平滑化パターン面積密度の変化について説明したが、本発明の近接効果補正方法は、このような形態に限らず異なる複数のある図形群が、それを基本単位として周期的に配列している場合にも適用可能なものである。但し、この基本単位となる基本単位パターン群の領域は、後方散乱径より十分小さくなくてはならない。基本単位パターン群の領域は、面積密度や基本単位に含まれる形状の異なるパターン数等に依存するが、例えば、後方散乱径の1/10〜1/4程度とすることができる。図16の描画パターンは、2つの異なる図形が、描画パターン拡大図に示すように、基本パターン群を形成し、その基本パターン群が周期性を保って配列された場合である。図16の近接効果補正拡大図に示すように、基本パターン群を形成する異なる図形のうち、大きい方のパターンは近接効果補正値Aをとり、小さい方のパターンは近接効果補正値Bをとる、ことを示している。本発明は、1つの図形が周期的に配列した描画パターンに限らず、複数の図形群が基本
単位となった、基本パターン群が周期性を保って配列した描画パターンにも適用可能なものである。
(Embodiment 3)
Further, in the above embodiment, in the proximity effect correction of a drawing pattern having a periodic pattern composed of figures of the same shape, the change in the smoothed pattern area density of the adjacent mesh included in the accumulated energy calculation capture region As described above, the proximity effect correction method of the present invention is not limited to such a form, and can also be applied to a case where a plurality of different graphic groups are periodically arranged as basic units. However, the region of the basic unit pattern group serving as the basic unit must be sufficiently smaller than the backscattering diameter. The area of the basic unit pattern group depends on the area density, the number of patterns having different shapes included in the basic unit, and the like, but can be, for example, about 1/10 to 1/4 of the backscattering diameter. The drawing pattern of FIG. 16 is a case where two different figures form a basic pattern group as shown in the enlarged drawing pattern, and the basic pattern group is arranged with periodicity maintained. As shown in the proximity effect correction enlarged view of FIG. 16, among the different figures forming the basic pattern group, the larger pattern takes the proximity effect correction value A, and the smaller pattern takes the proximity effect correction value B. It is shown that. The present invention is not limited to a drawing pattern in which one figure is periodically arranged, but can also be applied to a drawing pattern in which a plurality of figure groups are basic units and the basic pattern groups are arranged with periodicity. is there.

すなわち、本発明では、蓄積エネルギー計算取り込み領域内に含まれる、隣接するメッシュの平滑化パターン面積密度の変化の大きい描画パターン外縁部領域付近では、近接効果補正における面積密度マップのメッシュサイズを小さくしたり、近接効果補正計算における補正計算回数を多くして近接効果補正を実施し、蓄積エネルギー計算取り込み領域内に含まれる、隣接するメッシュの平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない描画パターン中心部付近では近接効果補正における面積密度マップのメッシュサイズを大きくしたり、近接効果補正計算における補正計算回数を少なくする、ように設定することもできる。   That is, according to the present invention, the mesh size of the area density map in the proximity effect correction is reduced in the vicinity of the drawing pattern outer edge area that is included in the stored energy calculation capturing area and has a large change in the smoothed pattern area density of the adjacent mesh. In the proximity effect correction calculation, the proximity effect correction is performed by increasing the number of correction calculations, and there is almost no change in the smoothed pattern area density of the adjacent mesh included in the stored energy calculation capture area. Then, it is possible to set so that the mesh size of the area density map in the proximity effect correction is increased or the number of correction calculations in the proximity effect correction calculation is reduced.

以上、本発明によれば、近接効果補正における蓄積エネルギー計算取り込み領域内に含まれる、隣接するメッシュの平滑化パターン面積密度の変化の大きい描画パターン外縁部付近では、近接効果補正における面積密度マップのメッシュサイズを小さくしたり、近接効果補正計算における補正計算回数を多くして近接効果補正を実施し、蓄積エネルギー計算取り込み領域内に含まれる、隣接するメッシュの平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない描画パターン中心部付近では近接効果補正における面積密度マップのメッシュサイズを大きくしたり、近接効果補正計算における補正計算回数を少なくして求めるようにしているため、高い精度を保ちつつ、計算時間を短縮することが可能となる。   As described above, according to the present invention, the area density map in the proximity effect correction is included in the vicinity of the drawing pattern outer edge portion where the change in the smoothed pattern area density of the adjacent mesh is large, which is included in the storage energy calculation capturing region in the proximity effect correction. The proximity effect correction is performed by reducing the mesh size or increasing the number of correction calculations in the proximity effect correction calculation, and there is almost no change in the smoothed pattern area density of the adjacent mesh included in the stored energy calculation capture area. Near the center of the drawing pattern, the mesh size of the area density map for proximity effect correction is increased or the number of correction calculations in proximity effect correction calculation is reduced to reduce the calculation time while maintaining high accuracy. It becomes possible to do.

(近接効果補正計算方法の検証結果)
次に本発明の実施の形態に係る近接効果補正方法の検証結果について示す。図17は、本発明の近接効果補正方法を検証するために用いた描画パターンを示す図である。電子線を照射しない非描画矩形サイズの2倍のピッチで非描画矩形が周期的に配置されている。
(Verification result of proximity effect correction calculation method)
Next, verification results of the proximity effect correction method according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 17 is a diagram showing a drawing pattern used for verifying the proximity effect correction method of the present invention. Non-drawing rectangles are periodically arranged at a pitch twice the size of the non-drawing rectangle that is not irradiated with an electron beam.

図17に示すような描画パターンを用いて、図18に示すような3通りの方法で計算を行った。ここで、本検証に用いた近接効果補正の計算方式は、代表図形法と逐次計算法とを併用したものを用いた。また、近接効果補正計算におけるパラメータとしては、前方散乱径α=0.002μm、後方散乱径β=40.0μm、後方散乱係数η=0.4を用いた。   Using the drawing pattern as shown in FIG. 17, the calculation was performed by three methods as shown in FIG. Here, the calculation method of the proximity effect correction used in this verification was a combination of the representative figure method and the sequential calculation method. As parameters in the proximity effect correction calculation, a forward scattering diameter α = 0.002 μm, a back scattering diameter β = 40.0 μm, and a back scattering coefficient η = 0.4 were used.

図18は検証した近接効果補正の描画パターンを説明する図である。図18(A)は、図17に示す描画パターン全領域を全面にわたって従来の通常の近接効果補正方法による計算をおこなった場合を示している。   FIG. 18 is a diagram for explaining the verified proximity effect correction drawing pattern. FIG. 18A shows the case where the calculation is performed by the conventional normal proximity effect correction method over the entire drawing pattern region shown in FIG.

図18(B)は、図17に示す描画パターンを第1領域、第2領域に分けて、本発明の近接効果補正方法を行った場合を示している。なお、本検証では、近接効果補正における蓄積エネルギー計算領域に隣接するメッシュ間の平滑化パターン面積密度の変化が大きい第1領域と、蓄積エネルギー計算領域に隣接するメッシュ間の平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない第2領域とに分割することとした。また、近接効果補正計算は、近接効果補正における蓄積エネルギー計算領域に隣接するメッシュ間の面積密度の変化が大きい第1領域のみに近接効果補正計算を実施し、蓄積エネルギー計算領域に隣接するメッシュ間の面積密度に変化のほとんどない第2領域には、第1領域の近接効果補正計算にて、求められた第2領域境界部の値を割り当てることとする。ここで、第1領域と第2領域の境界は、図示するような幅Wを有する口字状である。近接効果補正の検証においては、この幅Wとして、250μm、200μm、150μm、100μmの4通りについて計算を試みた。また、第1領域の近接効果補正における蓄積エネルギー計算時には、図18(B’)に示したように、幅2Wを有する破線で囲んだ領域(蓄積エネルギー計算領域)を用いることとする。   FIG. 18B shows a case where the drawing effect shown in FIG. 17 is divided into a first area and a second area and the proximity effect correction method of the present invention is performed. In this verification, the smoothing pattern area density between the first area where the change in the smoothing pattern area density between the meshes adjacent to the stored energy calculation area in the proximity effect correction is large and the smoothing pattern area density between the meshes adjacent to the stored energy calculation area is It was decided to divide it into a second region that hardly changed. Further, the proximity effect correction calculation is performed only in the first region where the change in the area density between meshes adjacent to the stored energy calculation region in the proximity effect correction is large, and between the meshes adjacent to the stored energy calculation region. The value of the second region boundary obtained in the proximity effect correction calculation of the first region is assigned to the second region where there is almost no change in the area density. Here, the boundary between the first region and the second region is a square shape having a width W as illustrated. In the verification of the proximity effect correction, calculation was attempted for four types of 250 μm, 200 μm, 150 μm, and 100 μm as the width W. In addition, when calculating the stored energy in the proximity effect correction of the first region, as shown in FIG. 18 (B '), a region surrounded by a broken line having a width of 2W (stored energy calculation region) is used.

図18(C)は、図17に示す描画パターンを第1領域、第2領域に分けて、さらに、軸A−A’、軸B−B’によって分けた描画パターン領域のうち、図18(C)の第1象限(斜線網がけ:計算領域)を本発明の近接効果補正方法による計算を行った場合を示している。ここで、第1象限における蓄積エネルギー計算時には、図18(C’)に示したように、幅2W、隣接象限方向への計算しろ幅Wを有する破線で囲んだ領域(蓄積エネルギー計算領域)を用いることとする。近接効果補正方法の検証においては、この幅Wとして200μm、150μmの2通りについて計算を試みた。   FIG. 18C shows the drawing pattern shown in FIG. 17 divided into the first area and the second area, and among the drawing pattern areas divided by the axes AA ′ and BB ′, FIG. A case where the first quadrant of (C) (shaded hatching: calculation region) is calculated by the proximity effect correction method of the present invention is shown. Here, at the time of calculating the stored energy in the first quadrant, as shown in FIG. 18C ′, an area (stored energy calculation area) surrounded by a broken line having a width 2W and a width W calculated in the direction of the adjacent quadrant. We will use it. In the verification of the proximity effect correction method, calculation was attempted for two widths of 200 μm and 150 μm as the width W.

図19は検証結果を示す図である。図19(A)は、図18(B)に示すように、描画パターンを第1領域、第2領域に分けて近接効果補正計算を行った時の結果を示す図である。ここで、近接効果補正計算は、近接効果補正における蓄積エネルギー計算領域に隣接するメッシュ間の面積密度の変化が大きい第1領域のみに近接効果補正計算を実施し、蓄積エネルギー計算領域に隣接するメッシュ間の面積密度の変化がほとんどない第2領域には、第1領域の近接効果補正計算にて、求められた第2領域境界部の値を割り当てた。図中「演算時間比」と「効率」は、図18(A)による従来の近接効果補正に要した時間を1として算出したもので、数字が大きいほど効率が良いことを示す。また、図中の○×の判定結果は、図18(A)の近接効果補正計算による補正値と同一箇所の補正値が一致するか否かを示すものである。   FIG. 19 is a diagram illustrating a verification result. FIG. 19A is a diagram showing the results when the proximity effect correction calculation is performed with the drawing pattern divided into the first region and the second region, as shown in FIG. 18B. Here, in the proximity effect correction calculation, the proximity effect correction calculation is performed only on the first region where the change in area density between meshes adjacent to the stored energy calculation region in the proximity effect correction is large, and the mesh adjacent to the stored energy calculation region. The second region boundary value obtained by the proximity effect correction calculation of the first region was assigned to the second region in which there was almost no change in area density. In the figure, “calculation time ratio” and “efficiency” are calculated with the time required for the conventional proximity effect correction shown in FIG. 18A as 1, and the larger the number, the better the efficiency. In addition, the determination result of “×” in the figure indicates whether or not the correction value by the proximity effect correction calculation in FIG.

図19(A)に示すように、Wを減少させるにつれて、演算時間は短縮し、計算効率も向上するが、有効な近接効果補正結果を得るためには、Wを150μm、つまり後方散乱径の4倍より小さい程度に設定することが必要である。ここで、このWの大きさは、電子線を照射する描画領域と電子線を照射しない非描画領域との割合(面積比)と、基板を構成する材料に依存をする。図17のような形状において、非描画領域のサイズはそのままで矩形ピッチが小さくなればWは小さくなり、矩形ピッチが大きくなればWは大きくなる。   As shown in FIG. 19A, as W is decreased, the calculation time is shortened and the calculation efficiency is improved. However, in order to obtain an effective proximity effect correction result, W is 150 μm, that is, the backscattering diameter is reduced. It is necessary to set it to a level smaller than four times. Here, the size of W depends on the ratio (area ratio) between the drawing region irradiated with the electron beam and the non-drawing region not irradiated with the electron beam, and the material constituting the substrate. In the shape as shown in FIG. 17, W becomes smaller when the rectangular pitch becomes smaller with the size of the non-drawing area unchanged, and W becomes larger when the rectangular pitch becomes larger.

図19(B)は、図18(C)に示すように描画パターンを第1領域、第2領域に分割し、さらに軸A−A’、軸B−B’によって分割した描画パターン領域のうち、図18(C)の第1象限を計算する近接効果補正計算を行ったときの結果を示す図である。図中「演算時間比」と「効率」は、図18(A)による近接効果補正に要した時間を1として算出したものである。また、図中の○×の判定結果は、図18(A)の近接効果補正計算による補正値と同一箇所の補正値が一致するか否かを示すものである。図19(B)の場合には、幅Wとして、200μm、150μmのいずれでも、有効な補正計算結果を得ることができると判定されている。また、線対称を用いた図19(B)の場合には、図19(A)の計算結果と比較すると、演算時間を大幅(ワンオーダー)に短縮することができ、かつ、計算の効率も約ワンオーダーレベルで向上させることが可能となることが分かる。   FIG. 19B shows the drawing pattern area divided into the first area and the second area as shown in FIG. 18C and further divided by the axes AA ′ and BB ′. It is a figure which shows the result when proximity effect correction calculation which calculates the 1st quadrant of FIG.18 (C) is performed. In the figure, “calculation time ratio” and “efficiency” are calculated assuming that the time required for the proximity effect correction in FIG. In addition, the determination result of “×” in the figure indicates whether or not the correction value by the proximity effect correction calculation in FIG. In the case of FIG. 19B, it is determined that an effective correction calculation result can be obtained with the width W of either 200 μm or 150 μm. In the case of FIG. 19B using line symmetry, the calculation time can be greatly reduced (one order) as compared with the calculation result of FIG. 19A, and the calculation efficiency is also improved. It can be seen that it can be improved at about one order level.

以上、本発明によれば、近接効果補正における蓄積エネルギー計算取り込み領域に、面積密度法で設定する隣接するメッシュでの平滑化パターン面積密度の変化が大きい描画パターン外縁部付近では、近接効果補正パラメータであるメッシュサイズを小さくしたり、近接効果補正計算回数を多くして高い精度の近接効果補正計算を実施し、近接効果補正における蓄積エネルギー計算取り込み領域に、面積密度法で設定する隣接するメッシュでの平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない描画パターン中心部付近では、近接効果補正パラメータであるメッシュサイズを大きくしたり、近接効果補正計算回数を少なくして求めるようにしている。あるいは、近接効果補正における蓄積エネルギー計算取り込み領域に、面積密度法で設定する隣接するメッシュでの面積密度の変化がほとんどない描画パターン中心部付近では、近接効果補正パラメータであるメッシュサイズを大きくしたり、近接効果補正計算回数を少なくしても描画パターン外縁部付近と同等精度の近接効果補正
結果を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the proximity effect correction parameter near the drawing pattern outer edge portion where the change in the smoothed pattern area density in the adjacent mesh set by the area density method is large in the storage area for calculating the stored energy in the proximity effect correction. If the mesh size is smaller or the proximity effect correction calculation count is increased and the proximity effect correction calculation is performed with high accuracy, the accumulated energy calculation capture area in the proximity effect correction is set to the adjacent mesh set by the area density method. In the vicinity of the drawing pattern center where there is almost no change in the smoothing pattern area density, the mesh size, which is a proximity effect correction parameter, is increased or the number of proximity effect correction calculations is reduced. Alternatively, the proximity effect correction parameter mesh size can be increased near the drawing pattern center where there is almost no change in area density between adjacent meshes set by the area density method in the storage energy calculation capture area in proximity effect correction. Even if the number of proximity effect correction calculations is reduced, it is possible to obtain a proximity effect correction result with the same accuracy as that near the outer edge of the drawing pattern.

上記のように、本発明の近接効果補正方法によれば、近接効果補正における蓄積エネルギー計算取り込み領域に、面積密度法で設定する隣接するメッシュでの面積密度の変化によって、適切な近接効果補正パラメータを用いることにより、高い精度を保ちつつ、計算時間を短縮することが可能となる。   As described above, according to the proximity effect correction method of the present invention, an appropriate proximity effect correction parameter can be set according to a change in area density in an adjacent mesh set by the area density method in the storage energy calculation capturing region in proximity effect correction. By using, it is possible to shorten the calculation time while maintaining high accuracy.

(電子線描画装置)
本発明の電子線描画装置によれば、電子線によるパターン描画時に、上記の本発明の近接効果補正方法を用いて微細パターン描画することにより、近接効果補正の処理時間を低減し、パターン描画の高精度を維持しながら、装置稼働率の向上を図ることができる。
(Electron beam drawing device)
According to the electron beam drawing apparatus of the present invention, at the time of pattern drawing by an electron beam, the fine effect pattern drawing is performed using the proximity effect correction method of the present invention, thereby reducing the processing time of proximity effect correction and The apparatus operating rate can be improved while maintaining high accuracy.

本発明の実施の形態に係る近接効果補正方法の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the proximity effect correction method which concerns on embodiment of this invention. 描画パターン領域と近接効果補正の補正結果の関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between a drawing pattern area | region and the correction result of proximity effect correction. 周期性を有する描画パターンを、近接効果補正を施していない状態で電子線描画したときの蓄積エネルギー分布と、エネルギー蓄積量を示すシミュレーション図である。It is a simulation figure which shows the stored energy distribution when the drawing pattern which has periodicity is drawn with an electron beam in the state which has not performed proximity effect correction, and energy storage amount. 近接効果補正における逐次計算法の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of the sequential calculation method in proximity effect correction. 近接効果補正における逐次計算法の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of the sequential calculation method in proximity effect correction. 近接効果補正における面積密度法の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of the area density method in proximity effect correction. 近接効果補正における代表図形法の概念を説明する図である。It is a figure explaining the concept of the representative figure method in proximity effect correction. 代表図形法における面積密度マップの平滑化の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the smoothing of the area density map in a representative figure method. 本発明における分割領域と蓄積エネルギー計算領域との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the division area | region and stored energy calculation area | region in this invention. 描画パターンが対称軸1本の線対称である場合の近接効果補正方法の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the proximity effect correction method in case a drawing pattern is line symmetry of one symmetry axis. 描画パターンが対称軸2本の線対称である場合の近接効果補正方法の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the proximity effect correction method in case a drawing pattern is line symmetry of two symmetry axes. 描画パターンが2回対称の回転対称性をもつ場合の近接効果補正方法の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the proximity effect correction method in case a drawing pattern has a rotational symmetry of 2 times symmetry. 描画パターンが4回対称の回転対称性をもつ場合の近接効果補正方法の概要を説明する図である。It is a figure explaining the outline | summary of the proximity effect correction method in case a drawing pattern has a 4-fold rotational symmetry. 本発明の実施の形態に係る近接効果補正における処理の流れの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flow of the process in the proximity effect correction which concerns on embodiment of this invention. 1つの図形の所定位置毎に近接効果補正値が異なる場合を示す図である。It is a figure which shows the case where a proximity effect correction value differs for every predetermined position of one figure. 複数の図形によって基本パターンが構成される場合を示す図である。It is a figure which shows the case where a basic pattern is comprised by several figures. 本発明の近接効果補正方法を検証するために用いた描画パターンを示す図である。It is a figure which shows the drawing pattern used in order to verify the proximity effect correction method of this invention. 検証した近接効果補正の描画パターンを説明する図である。It is a figure explaining the drawing pattern of verified proximity effect correction. 検証結果を示す図である。It is a figure which shows a verification result.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・描画パターン 1 ... Drawing pattern

Claims (16)

同じ形状の図形が周期的に配置された描画パターンを電子線で描画する際の近接効果補正方法であって、
描画パターン全体を所定の大きさの単位区画に分割し、各単位区画におけるパターン面積密度を求め、求めたパターン面積密度を隣接する単位区画間で平滑化して平滑化パターン面積密度とし、
隣接する単位区画間において平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域から、平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域までの複数の領域に、描画パターン全体を分割し、
前記複数の領域のそれぞれに異なる近接効果補正を適用することを特徴とする近接効果補正方法。
A proximity effect correction method when drawing a drawing pattern in which figures of the same shape are periodically arranged with an electron beam,
Dividing the entire drawing pattern into unit sections of a predetermined size, obtaining a pattern area density in each unit section, smoothing the obtained pattern area density between adjacent unit sections to obtain a smoothed pattern area density,
Dividing the entire drawing pattern into a plurality of regions from a region where the change in smoothing pattern area density is large between adjacent unit sections to a region where there is almost no change in smoothing pattern area density,
A proximity effect correction method, wherein different proximity effect corrections are applied to each of the plurality of regions.
前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域には、近接効果補正計算の収束条件を厳しくした近接効果補正を適用し、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域には、近接効果補正計算の収束条件を緩和した近接効果補正、もしくは一定の補正値を割り当てる近接効果補正を適用することを特徴とする請求項1に記載の近接効果補正方法。   Proximity effect correction in which the convergence condition of proximity effect correction calculation is strict is applied to a region where the change in smoothing pattern area density is large, and proximity effect correction calculation is applied to a region where there is almost no change in smoothing pattern area density. The proximity effect correction method according to claim 1, wherein proximity effect correction in which the convergence condition is relaxed or proximity effect correction in which a constant correction value is assigned is applied. 前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域が、少なくとも平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と変化が小さい領域とを含む複数の領域よりなり、それぞれに異なる近接効果補正を適用することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の近接効果補正方法。   The region having a large change in the smoothing pattern area density is composed of a plurality of regions including at least a region having a large change in the smoothing pattern area density and a region having a small change, and different proximity effect correction is applied to each of the regions. The proximity effect correction method according to claim 1 or 2. 前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域が、描画パターンの外縁部から所定幅までの領域であり、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域が、前記描画パターンから描画パターンの外縁部から所定幅までの領域を除いた領域であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の近接効果補正方法。   The region where the change in the smoothing pattern area density is large is a region from the outer edge of the drawing pattern to a predetermined width, and the region where there is almost no change in the smoothing pattern area density is the outer edge of the drawing pattern from the drawing pattern. The proximity effect correction method according to claim 1, wherein the region is a region excluding a region from a predetermined width to a predetermined width. 描画パターンを、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域とに分割する境界は、近接効果補正を行うユーザーの指定により行うことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の近接効果補正方法。   A boundary for dividing the drawing pattern into a region where the change in the smoothed pattern area density is large and a region where the change in the smoothed pattern area density is hardly changed is specified by a user who performs proximity effect correction. The proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 4. 描画パターンを、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域とに分割する境界は、近接効果補正計算による判定によって決定することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の近接効果補正方法。   A boundary for dividing the drawing pattern into a region where the change in the smoothed pattern area density is large and a region where the change in the smoothed pattern area density is almost unchanged is determined by determination based on proximity effect correction calculation. The proximity effect correction method according to any one of claims 1 to 4. 請求項2に記載の近接効果補正方法において、前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域に割り当てる一定の補正値が、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域の近接効果補正計算結果のうちで変化がほとんどない領域に隣接する変化が大きい領域の補正値、もしくは、変化がほとんどない領域との境界においてサチレーションした変化が大きい領域の補正値であることを特徴とする近接効果補正方法。   The proximity effect correction method according to claim 2, wherein a fixed correction value assigned to a region where there is almost no change in the smoothing pattern area density is a proximity effect correction calculation result of a region where the change in the smoothing pattern area density is large. A proximity effect correction method characterized in that the correction value is a correction value for a region having a large change adjacent to a region having almost no change, or a correction value for a region having a large change saturated at a boundary with a region having almost no change. 前記平滑化パターン面積密度の変化がほとんどない領域の補正値は、近接効果補正を行うユーザーの指定により行うことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の近接効果補正方法。   The proximity effect correction according to any one of claims 1 to 6, wherein the correction value of the region in which the smoothing pattern area density hardly changes is specified by a user who performs proximity effect correction. Method. 前記近接効果補正にて、近接効果補正に面積密度マップを用いる場合、前記平滑化パタ
ーン面積密度の変化が大きい領域と変化がほとんどない領域とに対して、面積密度マップのメッシュサイズをそれぞれ別々に設定することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の近接効果補正方法。
In the proximity effect correction, when an area density map is used for the proximity effect correction, the mesh size of the area density map is separately set for a region where the change in the smoothed pattern area density is large and a region where there is almost no change. The proximity effect correction method according to claim 1, wherein the proximity effect correction method is set.
前記近接効果補正にて、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と変化がほとんどない領域とに対して、近接効果補正の補正演算回数をそれぞれ別々に設定することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の近接効果補正方法。   2. The number of correction operations for proximity effect correction is set separately for a region where the change in smoothing pattern area density is large and a region where there is almost no change in the proximity effect correction. The proximity effect correction method according to any one of claims 9 to 9. 前記近接効果補正にて、近接効果補正に逐次計算法を用いる場合、前記平滑化パターン面積密度の変化が大きい領域と変化がほとんどない領域とに対して、補正計算に用いる代表点をそれぞれ別々に設定することを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の近接効果補正方法。   In the proximity effect correction, when a sequential calculation method is used for the proximity effect correction, representative points used for the correction calculation are separately provided for the region where the smoothing pattern area density change is large and the region where there is almost no change. The proximity effect correction method according to claim 1, wherein the proximity effect correction method is set. 描画パターンが線対称または回転対称を用いて表現できる場合は、対称軸または対称点で分割された1つの領域について近接効果補正値の計算を行い、前記計算の結果を対称軸または対称点を介して対応する他の領域の近接効果補正値として使用することを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の近接効果補正計算方法。   When the drawing pattern can be expressed using line symmetry or rotational symmetry, the proximity effect correction value is calculated for one region divided by the symmetry axis or symmetry point, and the calculation result is obtained via the symmetry axis or symmetry point. 12. The proximity effect correction calculation method according to claim 1, wherein the proximity effect correction calculation value is used as a proximity effect correction value for another region corresponding thereto. 前記対称軸または対称点の設定は、近接効果補正を行うユーザーの指定により行うことを特徴とする請求項12に記載の近接効果補正方法。   The proximity effect correction method according to claim 12, wherein the setting of the symmetry axis or the symmetry point is performed by designation of a user who performs proximity effect correction. 前記対称軸または対称点の設定は、近接効果補正計算による判定によって決定することを特徴とする請求項12に記載の近接効果補正方法。   13. The proximity effect correction method according to claim 12, wherein the setting of the symmetry axis or the symmetry point is determined by determination by proximity effect correction calculation. 前記同じ形状の図形が、複数の図形群よりなる一つの形状の図形であること特徴とする請求項1乃至請求項14のいずれか1項に記載の近接効果補正方法。   The proximity effect correction method according to claim 1, wherein the figure having the same shape is a figure having a single shape including a plurality of graphic groups. 請求項1乃至請求項15のいずれか1項に記載の近接効果補正方法を用いたことを特徴とする電子線描画装置。   An electron beam lithography apparatus using the proximity effect correction method according to claim 1.
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