JP3054611B2 - Electron beam writing method - Google Patents

Electron beam writing method

Info

Publication number
JP3054611B2
JP3054611B2 JP10243366A JP24336698A JP3054611B2 JP 3054611 B2 JP3054611 B2 JP 3054611B2 JP 10243366 A JP10243366 A JP 10243366A JP 24336698 A JP24336698 A JP 24336698A JP 3054611 B2 JP3054611 B2 JP 3054611B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dose
electron beam
density
small area
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP10243366A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2000077296A (en
Inventor
宗 博 小笠原
貴 司 上久保
水 みつ子 清
木 進 大
瀬 博 人 安
暮 等 日
部 隆 幸 阿
松 潤 高
押 仁 砂
村 尚 治 下
部 芳 明 服
島 智 浩 飯
藤 隆 斎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Shibaura Machine Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Machine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Machine Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP10243366A priority Critical patent/JP3054611B2/en
Publication of JP2000077296A publication Critical patent/JP2000077296A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3054611B2 publication Critical patent/JP3054611B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子ビーム描画方法
に関する。
The present invention relates to an electron beam writing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子ビームを用いてパターンを描
画する電子ビーム描画方法は、光を用いてパターンを描
画する場合に比べて、はるかに微細なパターン描画が可
能であるため、リソグラフィープロセスにおけるパター
ン描画の主流となろうとしている。
2. Description of the Related Art In recent years, an electron beam drawing method of drawing a pattern by using an electron beam can draw a much finer pattern than a case of drawing a pattern by using light. It is about to become the mainstream of pattern drawing.

【0003】この電子ビーム描画方法に用いられる電子
ビーム描画装置の構成を図6に示す。図6において、電
子銃52から放出された電子ビームは集束レンズ54で
集束され、成形アパーチャ56に照射される。この成形
アパーチャ56の像は投影レンズ58により成形アパー
チャ62に結像される。ここで成形偏向器60によっ
て、成形アパーチャ56の像の成形アパーチャ62上で
の位置を調整することにより、任意寸法の矩形あるいは
三角形のビームを得る。成形アパーチャ62の像は対物
レンズ66により縮小されて、試料80上に結像され
る。ここで、高精度主偏向器68によって、ビームを大
きく偏向し、さらに高速副偏向器64によって、ビーム
照射位置を微調整する。
FIG. 6 shows the configuration of an electron beam writing apparatus used in this electron beam writing method. In FIG. 6, an electron beam emitted from an electron gun 52 is focused by a focusing lens 54 and is applied to a shaping aperture 56. The image of the shaping aperture 56 is formed on the shaping aperture 62 by the projection lens 58. Here, by adjusting the position of the image of the shaping aperture 56 on the shaping aperture 62 by the shaping deflector 60, a rectangular or triangular beam of an arbitrary size is obtained. The image of the shaping aperture 62 is reduced by the objective lens 66 and formed on the sample 80. Here, the beam is largely deflected by the high-precision main deflector 68, and the beam irradiation position is finely adjusted by the high-speed sub-deflector 64.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このような電子ビーム
描画装置を用いてパターンを描画する電子ビーム描画方
法においては、以下に説明する遠距離感光作用によるパ
ターン寸法精度の劣化が問題となる。これを図7を参照
して説明する。
In the electron beam writing method for writing a pattern using such an electron beam writing apparatus, there is a problem in that the pattern dimensional accuracy is deteriorated due to the long-distance photosensitive action described below. This will be described with reference to FIG.

【0005】今、図7に示すように試料80の表面に電
子ビーム90が入射されたとする。試料80の表面に入
射された電子の一部は反射されるが、他の電子は試料8
0の表面から二次電子を発生させる。この反射された電
子および二次電子は電子ビーム描画装置の対物レンズ6
6の下面66aに戻り、これらが再反射されるとともに
下面66aから二次電子92が放出される。これらの再
反射電子あるいは二次電子が試料80の表面に塗布され
たレジスト81にエネルギーを与え、レジスト81の電
子ビーム90の入射された地点以外の領域も感光され
る。この現象を遠距離感光作用と呼ぶ。
Now, assume that an electron beam 90 is incident on the surface of a sample 80 as shown in FIG. Some of the electrons incident on the surface of the sample 80 are reflected, while other electrons are reflected on the sample 8.
Secondary electrons are generated from the zero surface. The reflected electrons and secondary electrons are transmitted to the objective lens 6 of the electron beam writing apparatus.
6, the secondary electrons 92 are emitted from the lower surface 66a while being reflected again. These re-reflected electrons or secondary electrons give energy to the resist 81 applied to the surface of the sample 80, and the resist 81 is also exposed to areas other than the point where the electron beam 90 is incident. This phenomenon is called a long-distance photosensitive action.

【0006】この遠距離感光作用の及ぶ範囲は、ビーム
照射位置から数十mmの領域に渡る。このため、平均照
射量が、試料80の表面に数mm以上の領域に大きく分
布している場合には、現像後のレジストのパターン寸法
に大きな寸法分布をもたらすことになる。この問題は特
に、光リソグラフィーやX線リソグラフィーに用いられ
る、レジストからなるマスクにおいて深刻である。
[0006] The range over which the long-distance photosensitivity is exerted extends over an area several tens of mm from the beam irradiation position. For this reason, when the average irradiation amount is largely distributed over a region of several mm or more on the surface of the sample 80, a large size distribution is brought about in the pattern size of the developed resist. This problem is particularly serious in a resist mask used for photolithography and X-ray lithography.

【0007】この遠距離感光作用の補正に、GHOST
法を適用することが考えられる。しかし、このGHOS
T法は近接効果補正方法であるため、このGHOST法
を用いる場合には遠距離感光作用のひろがり程度である
数mmから数十mmにビームをぼかすことが必要とな
り、実用的ではないという問題が生じる。
GHOST is used to correct this long-distance photosensitive action.
It is conceivable to apply the law. However, this GHOS
Since the T method is a proximity effect correction method, when the GHOST method is used, it is necessary to blur the beam from a few mm to several tens mm, which is about the extent of the long-distance photosensitive action, and this is not practical. Occurs.

【0008】また、電子ビームのショット毎に照射量を
変えることにより、補正を行うことも考えられる。しか
し、この場合、ショット毎の照射量データが必要とな
り、データ処理計算機への負荷が大きく実用的でないと
いう問題がある。
It is also conceivable to perform correction by changing the irradiation amount for each shot of the electron beam. However, in this case, there is a problem that the irradiation amount data for each shot is required, and the load on the data processing computer is large, which is not practical.

【0009】このように従来の電子ビーム描画方法にお
いては遠距離感光作用があるため、精度の良いパターン
寸法が得られないという問題があった。これを避けるた
め他の方法を用いても実用的ではないという問題があ
る。
As described above, the conventional electron beam writing method has a problem that a pattern dimension with high accuracy cannot be obtained due to a long-distance photosensitive action. There is a problem that it is not practical to use other methods to avoid this.

【0010】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
であって、精度の良いパターン寸法を得ることのできる
電子ビーム描画方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an electron beam drawing method capable of obtaining a pattern size with high accuracy.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明による電子ビーム
描画方法は、試料の描画領域内の点Yに単位照射量の電
子ビームを照射したときの前記描画領域内の点Xにおけ
る、遠距離感光作用による単位照射量当りの照射量密度
分布ρ(X,Y)を求めるステップと、パターンを描画
すべき、レジストが塗布された試料の描画領域をn(≧
2)個の小領域i(1≦i≦n)に分割するステップ
と、描画すべきパターンに基づいて各小領域iにおける
照射量Di を求めるステップと、前記照射量密度分布ρ
(X,Y)および前記照射量Di に基づいて、各小領域
iにおける遠距離感光作用による照射量密度Fi を求め
るステップと、各小領域iにおける照射量密度Fi に基
づいて、対応する領域の、遠距離感光作用による影響を
除去するための補正照射量密度Ci を求めるステップ
と、各小領域i毎に求めた補正照射量密度Ci で、対応
する小領域を塗りつぶすように電子ビームで照射するス
テップと、描画データに基づいてパターン描画を行うス
テップと、を備えたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided an electron beam lithography method according to the present invention, wherein a point Y in a writing area of a sample is irradiated with a unit dose of an electron beam at a point X in the writing area. Obtaining a dose density distribution ρ (X, Y) per unit dose by the action; and n (≧≧)
2) dividing into small areas i (1 ≦ i ≦ n), obtaining a dose D i in each small area i based on a pattern to be drawn;
A step of obtaining a dose density F i due to long-distance sensitization in each small area i based on (X, Y) and the dose D i , and a step of obtaining a dose density F i in each small area i of the region, determining a corrected dose density C i to remove the influence of long-distance photosensitive action, the correction dose density C i obtained for each small area i, as fill the corresponding small area The method includes a step of irradiating with an electron beam and a step of pattern drawing based on drawing data.

【0012】なお、各小領域iにおける前記補正照射量
密度Ci を求めるステップは、各小領域iにおいて遠距
離感光作用による影響を除去するための補正照射量Bi
をFi +Bi =0となるように求めるステップと、オフ
セット照射量Bosを導入し、各小領域iにおいてBi
osの値が非負となるように前記オフセット照射量Bos
を求めるステップと、補正照射量密度Ci をCi =Bi
+Bosとして求めるステップと、を備えるように構成し
ても良い。
[0012] Incidentally, the step of obtaining the corrected dose density C i in each small area i is corrected dose B i for removing the influence of long-distance photosensitive action in each small region i
Is determined so that F i + B i = 0, and an offset irradiation amount B os is introduced, and B i +
The offset dose B os is set such that the value of B os is non-negative.
And calculating the corrected dose density C i as C i = B i
+ B os may be provided.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明による電子ビーム描画方法
の一実施の形態を図面を参照して説明する。この実施の
形態の電子ビーム描画方法は、遠距離感光作用による影
響を除去するための描画方法であって、その処理手順を
図1に示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of an electron beam writing method according to the present invention will be described with reference to the drawings. The electron beam writing method according to this embodiment is a writing method for removing the influence of a long-distance photosensitive action, and the processing procedure is shown in FIG.

【0014】まず、レジストが塗布された試料上に電子
ビームを用いて描画する前に、遠距離感光作用による、
単位照射量当りの照射量密度分布ρ(X,Y)を決定す
る(図1のステップF1参照)。この照射量密度分布ρ
(X,Y)は次のようにして測定される。レジストが塗
布された試料の描画領域内の一点に一定の照射量の電子
ビームを照射する。その後現像し、照射点以外のレジス
ト膜厚を計測することにより、遠距離感光作用による照
射量分布を決定する。次にレジストが塗布された別の試
料を用いて一定の面積の領域に上記一定の照射量よりも
小さな一定の照射量の電子ビームを照射し、上述した場
合と同様にして照射量分布を求める。上記2つの測定結
果から、描画領域内の一点Yに単位照射量の電子ビーム
を照射したときの描画領域内の点Xにおける、遠距離感
光作用による、単位面積当たりの照射量密度分布ρ
(X,Y)を決定する。なお、最初の測定から照射点以
外の照射量密度分布が求まり、後の測定から照射点にお
ける照射量密度分布が求まる。
First, before drawing by using an electron beam on a resist-coated sample, a long-distance photosensitive action
The dose density distribution ρ (X, Y) per unit dose is determined (see step F1 in FIG. 1). This dose density distribution ρ
(X, Y) is measured as follows. One point in the drawing area of the sample on which the resist has been applied is irradiated with an electron beam having a constant irradiation amount. Thereafter, development is performed, and the resist film thickness at a position other than the irradiation point is measured to determine the irradiation amount distribution due to the long-distance photosensitive action. Next, using another sample coated with a resist, an area having a certain area is irradiated with an electron beam having a certain irradiation amount smaller than the above-mentioned certain irradiation amount, and an irradiation amount distribution is obtained in the same manner as described above. . From the above two measurement results, the irradiation density distribution ρ per unit area due to the long-distance photosensitive action at the point X in the drawing area when one point Y in the drawing area is irradiated with the electron beam of the unit irradiation amount
(X, Y) is determined. The irradiation density distribution other than the irradiation point is obtained from the first measurement, and the irradiation density distribution at the irradiation point is obtained from the subsequent measurement.

【0015】照射量密度分布ρ(X,Y)は、照射点Y
と測定点Xとの位置ずれ(ベクトル量)X−Yのみによ
って決まると考えても良い近似を得ることができるの
で、以下、この近似を用いることとし、ρ(X−Y)と
表現する。多くの場合にはρ(X−Y)はベクトルX−
Yの絶対値に依存しているとして近似しても良い。また
照射量密度分布をガウス分布、マルチガウス分布、ある
いはローレンツ分布、マルチローレンツ分布、または多
項式分布で近似しても良い。また照射量密度分布ρ(X
−Y)を、異なる複数の代表的な位置Yにおいて求めて
おき、それ以外の位置では内挿によって決定することも
可能である。
The irradiation density distribution ρ (X, Y)
It is possible to obtain an approximation that can be considered to be determined only by the positional deviation (vector amount) XY between the measurement point X and the measurement point X. Hereinafter, this approximation will be used and expressed as ρ (XY). In many cases, ρ (XY) is the vector X−
The approximation may be made based on the absolute value of Y. The dose density distribution may be approximated by a Gaussian distribution, a multi-Gaussian distribution, a Lorentz distribution, a multi-Lorentz distribution, or a polynomial distribution. The dose density distribution ρ (X
−Y) may be determined at a plurality of different representative positions Y, and determined at other positions by interpolation.

【0016】次に、パターンを描画すべき、レジストが
塗布された試料の描画領域をn(≧2)個の小領域に分
割する(図1のステップF2参照)。この分割された小
領域の大きさは、電子の後方散乱の広がりよりも大きな
寸法とし、例えば遠距離感光作用による寸法変動の代表
的な大きさ(10mm程度)の数分の1で良い。例えば
図2(a)に示すように大きさが150mm×150m
mである試料10の大きさが130mm×130mmの
描画領域20を1mm×1mmの大きさの正方形の小領
域25に分割する。
Next, the drawing region of the sample on which the resist is to be drawn on which the resist is applied is divided into n (≧ 2) small regions (see step F2 in FIG. 1). The size of the divided small region is larger than the spread of the backscattering of electrons, and may be, for example, a fraction of the typical size (about 10 mm) of the dimensional variation due to the long-distance photosensitive action. For example, as shown in FIG.
The drawing area 20 of the sample 10 having a size of 130 mm × 130 mm, which is m, is divided into small square areas 25 having a size of 1 mm × 1 mm.

【0017】なおパターン描画に用いられる電子ビーム
描画装置の偏向領域の大きさよりも小領域の大きさが大
きくなる場合には、小領域の大きさを偏向領域の大きさ
の整数倍にすることが、描画効率を高くする上で好まし
い。例えば、偏向領域を、一辺が500μmの正方形と
すれば、小領域25を1mm(=1000μm)角の正
方形に設定することが好ましい。図2(a)に示すよう
に描画領域20が130mm角の正方形で、小領域25
が1mm角の正方形とすると、小領域25の個数nは1
6900(=130×130)となる。このように分割
された小領域25に、例えば左下から順に番号1,2,
…を付ける(図2(b)参照)。なお図2(b)は図2
(a)に示す、分割された描画領域20の左下部分を拡
大した拡大図であって各小領域25に番号を付した構成
となっている。
When the size of the small area is larger than the size of the deflection area of the electron beam writing apparatus used for pattern writing, the size of the small area is set to an integral multiple of the size of the deflection area. This is preferable for increasing the drawing efficiency. For example, if the deflection area is a square having a side of 500 μm, it is preferable to set the small area 25 to a square of 1 mm (= 1000 μm). As shown in FIG. 2A, the drawing area 20 is a square of 130 mm square and the small area 25
Is a square of 1 mm square, the number n of the small areas 25 is 1
6900 (= 130 × 130). In the small area 25 divided in this way, for example, numbers 1, 2,
(See FIG. 2B). Note that FIG.
FIG. 3A is an enlarged view in which the lower left portion of the divided drawing area 20 is enlarged, and each small area 25 is numbered.

【0018】次に試料の描画領域に描画すべき描画パタ
ーンに基づいて各小領域i(1≦i≦n)における電子
ビームの照射量Di を求める。ここでiは小領域に付さ
れた番号を示している。また照射量Di は、小領域iに
おける、描画パターンに対応した照射量となっている。
この照射量Di を求める方法としては、描画パターンに
関する全描画データを展開して、小領域iに含まれる各
ショットの面積の和を計算することにより求めることも
可能であるが、描画データが階層構造を持っている場合
には、なるべく上位の階層構造に含まれる面積を一括し
て扱うようにすることが計算効率上好ましい。小領域i
に含まれるパターンの面積をSi とし、パターン描画の
単位面積当りの基準照射量密度をQo とすると、Di
o ・Si となる。
[0018] Then obtain the dose D i of the electron beams in each small area i (1 ≦ i ≦ n) on the basis of the drawing pattern to be drawn in the drawing area of the sample. Here, i indicates the number assigned to the small area. The dose D i is a dose corresponding to the drawing pattern in the small area i.
As a method of obtaining the exposure dose D i, expand the entire drawing data about the drawing pattern, but it is also possible to determine by calculating the sum of the areas of each shot contained in the small area i, the drawing data In the case of having a hierarchical structure, it is preferable from the viewpoint of calculation efficiency that areas included in a higher hierarchical structure are collectively handled as much as possible. Small area i
When the area of the pattern included in the S i, the base dose density per unit area of the pattern drawing and Q o, D i =
Q o · S i .

【0019】次に各小領域i(1≦i≦n)における、
遠距離感光作用による単位面積当たりの照射量密度Fi
を求める。この照射量密度Fi は次の式を用いて求めら
れる。
Next, in each small area i (1 ≦ i ≦ n),
Exposure density F i per unit area due to long-range photosensitivity
Ask for. This dose density F i is obtained using the following equation.

【0020】Fi =Σρ(Xi −Xj )・Dj ここでXi ,Xj は小領域i,jの代表点(例えば中心
点)の位置を示しており、Σは指数jについて1からn
まで総和をとることを示している。なお、本発明者の知
見によれば、50KeVの電子ビーム描画装置を使用し
た場合、照射量密度Fi は、描画データに基づいてパタ
ーン描画を行う際の照射量密度の高々数%である。
F i = Σρ (X i −X j ) · D j where X i and X j indicate the positions of the representative points (for example, the center points) of the small areas i and j, and Σ indicates the index j. 1 to n
Up to the summation. According to the knowledge of the inventor, when a 50 KeV electron beam drawing apparatus is used, the irradiation density F i is at most several% of the irradiation density when pattern writing is performed based on the writing data.

【0021】次に各小領域iにおける照射量密度Fi
基づいて、対応する領域iの、遠距離感光作用による影
響を除去するための補正照射量密度Ci を求める(図1
のステップF5参照)。
[0021] Then, based on the dose density F i at each of the small areas i, the corresponding region i, obtaining a correction dose density C i to remove the influence of long-distance photosensitive action (Fig. 1
Step F5).

【0022】この照射量密度Ci は例えば以下のように
して求める。まず、各小領域iにおいて、Fi +Bi
0となる補正量Bi (=−Fi )を求める。Fi の符号
は正であるから補正量Bi の符号は負となる。負の照射
量は定義できないので、オフセット値Bosを導入し、こ
のオフセット値Bosと補正量Bi との和Bos+Bi が負
にならないようにオフセット値Bosを決める。オフセッ
ト値Bosの決め方には色々あるが、Bi +Bosの最小値
が零となるようにする、すなわちn個の値−B1 ,…,
−Bn のうちの最大値Max(−Bi )をオフセット値B
osとすることが実用的である。また、Fi =Σρ(Xi
−Xj )・(Dj +Bj )として補正量Bi を自己無撞
着的に求めることも可能である。
[0022] The dose density C i is determined as follows, for example. First, in each small area i, F i + B i =
A correction amount B i (= −F i ) that becomes 0 is obtained. Since the sign of F i is positive, the sign of the correction amount B i is negative. Since negative dose can not be defined, by introducing the offset value B os, determining the offset value B os such that the sum B os + B i and the offset value B os and the correction amount B i is not negative. There are various ways to determine the offset value B os , but the minimum value of B i + B os is made zero, that is, n values −B 1 ,.
Maximum value M ax of -B n (-B i) the offset value B
It is practical to use os . Also, F i = Σρ (X i
-X j) · (D j + B j) as to obtain a correction amount B i in a self-consistent manner is also possible.

【0023】このようにして求めたオフセット値Bos
補正量Bi との和Bi +Bosを、小領域iにおける遠距
離感光作用による影響を除去するための照射量密度Ci
とする。
The sum B i + B os of the offset value B os and the correction amount B i obtained in this manner is used as the dose density C i for eliminating the influence of the long-distance photosensitive action in the small area i.
And

【0024】次に各小領域i(1≦i≦n)を、求めた
補正照射量密度Ci の電子ビームで照射し、補正描画を
行う(図1のステップF6参照)。この補正描画は次の
ようにして行う。この補正描画においては、小領域i内
の補正照射量密度Ci は小領域i内では一定である。こ
のため、可変成形ビーム型の電子ビーム描画装置を用い
て描画を行う場合には、ビーム形状を、小領域iの寸法
の整数分の一の大きさの矩形のうちの最大の矩形とす
る。そして、補正描画は図3に示すように小領域25内
で同一の補正照射量密度Ci で、同一寸法のショット2
8で塗りつぶし描画を行う。例えば、小領域25が一辺
1mmの正方形とし、ショット28の寸法を2.5μm
とすると、160000(縦400×横400)回のシ
ョットで小領域25を塗りつぶすことができる。このと
き、電子ビームのショット間のつながり部分の不連続が
レジスト寸法の変動として無視できない場合には、照射
する電子ビームをぼかす(電子ビームの裾を広げる)こ
とが有効である。この場合、ビームのぼかし方は、ぼか
しが大きい方が好ましい。しかし、ビームを大きくぼか
すためには、電子ビーム描画装置の対物レンズの設定を
大きくずらすことが必要である。このため電子ビーム描
画装置の調整が必要となり、電子ビーム描画装置の稼動
効率の低下を招く。このため、実用的には、図4に示す
ように、一ショットの照射量密度をショット寸法の1/
2程度にまでぼかせば(グラフg1 参照)、一つのショ
ット位置に、このショット位置を取囲むショットの照射
が重なる。これにより合成照射量密度としては、ほぼ一
定のものが得られ(図4のグラフg2 参照)、補正描画
での連続的な照射量を得ることができる。なお本発明者
の知見によれば、数十μm程度ぼかしても、実用的な許
容範囲のパターン寸法を得ることができる。また、隣接
するショットの距離(ショットの中心とこのショットに
隣接するショットの中心との距離)uがショット寸法S
よりも小さくすること、例えばS=2uとすることで、
隣接するショットが重なるようにすることによっても照
射量の連続性を得る上で有効である。また、補正描画を
複数回行うようにして、異なる回の描画ではショットの
境界がずれるようにしても良い。
[0024] Next, each small area i (1 ≦ i ≦ n), and irradiated with an electron beam correction dose density C i obtained is corrected drawing (see step F6 in Figure 1). This correction drawing is performed as follows. In this correction drawing, the correction dose density C i in the small area i is constant within a small region i. For this reason, when writing is performed using a variable shaped beam type electron beam writing apparatus, the beam shape is set to the largest rectangle among rectangles each having a size that is a fraction of the dimension of the small area i. The correction drawing same in the correction dose density C i in the small region 25 within 3, shots of the same dimension 2
At step 8, a solid drawing is performed. For example, the small area 25 is a square having a side of 1 mm, and the size of the shot 28 is 2.5 μm.
Then, the small area 25 can be painted out with 160000 (400 × 400) shots. At this time, if the discontinuity of the connection portion between shots of the electron beam cannot be ignored as a change in the resist dimension, it is effective to blur the electron beam to be irradiated (to widen the foot of the electron beam). In this case, it is preferable that the beam be blurred in such a manner that the blur is large. However, in order to largely blur the beam, it is necessary to largely shift the setting of the objective lens of the electron beam writing apparatus. For this reason, it is necessary to adjust the electron beam lithography apparatus, which causes a decrease in the operation efficiency of the electron beam lithography apparatus. Therefore, in practice, as shown in FIG. 4, the irradiation density of one shot is reduced to 1 / shot size.
If Bokase to about 2 (see graph g 1), the one shot position, overlap irradiation shots surrounding the shot position. Thus Synthetic dose density, can substantially constant what is obtained (see the graph g 2 in FIG. 4), to obtain a continuous dose of the correction drawing. According to the knowledge of the present inventor, even if it is blurred by about several tens of μm, a practical allowable pattern size can be obtained. The distance u between the adjacent shot (the distance between the center of the shot and the center of the shot adjacent to the shot) u is the shot size S.
By making it smaller than, for example, S = 2u,
Making the adjacent shots overlap is also effective in obtaining continuity of the dose. Alternatively, the correction drawing may be performed a plurality of times, and the boundaries of shots may be shifted in different drawing times.

【0025】このようにして補正描画が終了した後に、
描画データに基づいてパターン描画を、上記補正描画が
行われた試料上に行う。なお、このパターン描画は補正
描画の後ではなく、補正描画の前に行っても良い。
After the correction drawing is completed in this way,
Pattern drawing is performed on the sample on which the correction drawing has been performed based on the drawing data. Note that this pattern drawing may be performed before the corrected drawing, not after the corrected drawing.

【0026】以上説明したように本実施の形態の電子ビ
ーム描画方法によれば、パターン描画によって生じる遠
距離感光作用の影響による照射量Fi と補正照射量Bi
との和が全ての小領域で一定となるように補正描画を行
っているため、遠距離感光作用の影響を除去することが
できる。このため、精度の良いパターン寸法を得ること
ができる。またパターン描画方法は実用的である。
As described above, according to the electron beam lithography method of the present embodiment, the irradiation amount F i and the correction irradiation amount B i due to the influence of the long-distance photosensitive action caused by pattern drawing.
Since the correction drawing is performed so that the sum of the constants is constant in all the small areas, the influence of the long-distance photosensitive action can be eliminated. For this reason, an accurate pattern dimension can be obtained. The pattern drawing method is practical.

【0027】上記実施の形態において、照射量密度Fi
の計算を次のように行っても良い。本発明者の知見によ
れば、照射量密度分布ρ(X)の変化の代表的な長さ
(例えばρ(X)がガウス分布の場合には分散値)は、
対物レンズの下面と、試料面との距離(図7に示す距離
h)程度である。したがって、小領域iの一辺の長さa
としては距離hより小さくする必要がある。
In the above embodiment, the irradiation density F i
May be calculated as follows. According to the inventor's knowledge, a typical length of a change in the dose density distribution ρ (X) (for example, a variance value when ρ (X) is a Gaussian distribution) is:
It is about the distance between the lower surface of the objective lens and the sample surface (the distance h shown in FIG. 7). Therefore, the length a of one side of the small area i
Must be smaller than the distance h.

【0028】必要に応じて小領域の大きさは小さくする
ことができるが、長さaを0.1h程度にすれば、遠距
離感光作用による照射量密度Fi の変動は数%であるの
で、小領域の寸法の大きさに伴う誤差は1%以下とな
り、通常必要な精度は得られる。更に、長さaを0.0
1hにすれば原理的に寸法変動を1nm以下に抑えるこ
とができる。この場合でもh=10mmとして、小領域
の大きさは0.1mmとすることができる。
If necessary, the size of the small area can be reduced. However, if the length a is set to about 0.1 h , the variation of the irradiation density F i due to the long-distance photosensitive action is several%. The error associated with the size of the small area is 1% or less, and the required accuracy is usually obtained. Further, the length a is set to 0.0
If it is set to 1 h, the dimensional fluctuation can be suppressed to 1 nm or less in principle. Even in this case, h = 10 mm, and the size of the small region can be 0.1 mm.

【0029】このため図5(a)に示すように、照射量
密度Fi の計算の際には、小領域の大きさとして例えば
0.1hと0.01hとの二種類用意しておき、各々の
大きさの小領域に対してパターン描画に伴う照射量を求
めておく。そして、照射量密度Fi を計算する際に、対
象とする小領域iから距離が例えば3h以上離れている
小領域の影響を求めるときには粗く分割した小領域(例
えば大きさが0.1hの小領域)を用い、距離が3h以
内の小領域の影響を求めるときには細かく分割された小
領域(例えば大きさ0.01hの小領域)を用いれば、
計算時間を節約することができる。例えば図5(b)に
示すように、Fi を計算する対象となる小領域iが領域
30内の中心にあるとすれば、領域30および領域32
内の小領域の影響を計算する場合には、細かく分割され
た小領域(大きさが例えば0.01hの小領域)を用
い、それ以外の領域34の影響を計算する場合には粗く
分割された小領域(大きさが例えば0.1hの小領域)
を用いれば照射量密度Fi の計算時間を節約することが
できる。
For this reason, as shown in FIG. 5 (a), when calculating the irradiation density F i , two types of small regions, for example, 0.1 h and 0.01 h are prepared. The irradiation dose associated with pattern drawing is obtained for the small areas of each size. When calculating the dose density F i , when calculating the effect of a small area that is more than 3 h away from the target small area i, for example, a coarsely divided small area (for example, a small area having a size of 0.1 h). Area), and when obtaining the effect of a small area within a distance of 3 h, a small area (for example, a small area having a size of 0.01 h) is used.
Calculation time can be saved. For example, as shown in FIG. 5 (b), if the small region i for which to calculate the F i is in the center of the region 30, region 30 and region 32
Is used to calculate the effect of the small area inside the small area (a small area having a size of, for example, 0.01 h), and to calculate the influence of the other area 34, the area is roughly divided. Small area (small area of, for example, 0.1 h)
Is used, the calculation time of the dose density F i can be saved.

【0030】また、補正描画による照射量密度を以下の
様に決めることもできる。パターン描画時の照射量密度
を一定だとすると、試料上のパターン密度が低い場合
と、パターン密度が高い場合とで最終的な照射量密度に
違いが生じる。従って、レジスト現像条件を照射量に応
じて変える必要がある。そこで、Qo をパターン描画の
基準照射量密度としてFi と、Ci を求める。次に、f
=(Qo +Fi +Ci )/Qo を求める。次に、Qo
なく、Qo /fを改めて小領域iの基準照射量密度とす
る。この場合パターン描画の照射量密度は遠距離感光作
用がない場合の照射量密度よりも小さい値となる。実際
のパターン描画においては、各小領域において、補正描
画による照射量密度を含めて近接効果を補正出来るよう
にパターン描画の照射量密度を決める。また、パターン
描画時の照射量補正における近接効果補正のための照射
量密度計算にあたっては、補正描画による照射量密度
と、パターン描画時の照射量密度を含めて照射量を求め
る。
Further, the irradiation density by the correction drawing can be determined as follows. Assuming that the dose density at the time of pattern writing is constant, the final dose density differs between when the pattern density on the sample is low and when the pattern density is high. Therefore, it is necessary to change the resist development conditions according to the irradiation amount. Therefore, F i and C i are obtained by using Q o as the reference dose density for pattern drawing. Next, f
= Seek (Q o + F i + C i) / Q o. Then, instead of Q o, a reference dose density of Q o / f again small area i. In this case, the dose density for pattern writing is a smaller value than the dose density when there is no long-distance photosensitive action. In the actual pattern writing, the irradiation density of the pattern writing is determined so that the proximity effect including the irradiation density by the correction writing can be corrected in each small area. Further, in calculating the dose density for proximity effect correction in the dose correction at the time of pattern drawing, the dose is calculated including the dose density at the time of pattern writing and the dose density at the time of pattern drawing.

【0031】なお、電子ビーム描画装置においては、通
常、電子ビーム照射量は連続的な値を取ることはでき
ず、複数個の離散的な値しか取ることはできない。この
ため、小領域i(1≦i≦n)の補正描画においては、
図1のステップF6において求められた補正照射量密度
i に対応する照射量(=Ci ×小領域iの面積)に一
番近い、上記離散値を選択し、この選択された離散値の
照射量で小領域iを照射することになる。このようにし
ても、描画されたパターンの寸法の精度を劣化させるこ
とはない。
In an electron beam writing apparatus, the electron beam irradiation amount cannot usually take a continuous value, but can take only a plurality of discrete values. Therefore, in the correction drawing of the small area i (1 ≦ i ≦ n),
The discrete value closest to the dose (= C i × the area of the small area i) corresponding to the corrected dose density C i obtained in step F6 of FIG. 1 is selected, and the selected discrete value is selected. The small area i is irradiated with the irradiation amount. Even in this case, the dimensional accuracy of the drawn pattern is not degraded.

【0032】これを次に説明する。本発明者の知見によ
れば、50KeVの電子ビーム描画装置を使用した場
合、補正描画の照射量密度Fi はパターン描画を行う照
射量密度Qo の高々数%である。このため、補正照射量
を例えば10個の上記離散値の中から選択しても、これ
による遠距離感光作用の誤差の影響は、遠距離感光作用
による補正照射量の100分の1以下となり、実用上無
視できるからである。
This will be described below. According to the knowledge of the present inventor, when an electron beam lithography apparatus of 50 KeV is used, the irradiation density F i for correction writing is at most several percent of the irradiation density Q o for pattern writing. For this reason, even if the correction dose is selected from, for example, the ten discrete values, the influence of the error of the long-distance photosensitive action by this becomes 1/100 or less of the correction dose by the long-distance photosensitive action, This is because it can be ignored in practical use.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、遠距
離感光作用の影響を除去することが可能となり、精度の
良い描画パターンを得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to eliminate the influence of the long-distance photosensitive action, and to obtain a highly accurate drawing pattern.

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

【図1】本発明による電子ビーム描画方法の一実施の形
態の処理手順を示すフローチャート。
FIG. 1 is a flowchart showing a processing procedure of an embodiment of an electron beam writing method according to the present invention.

【図2】実施の形態にかかる描画領域の分割を説明する
説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating division of a drawing area according to the embodiment;

【図3】分割された小領域の描画方法を説明する説明
図。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a drawing method of a divided small area.

【図4】ショットをぼかすことにより連続的な照射量密
度分布を得るための説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram for obtaining a continuous dose density distribution by blurring shots.

【図5】補正描画の照射量密度を求める一方法を説明す
る説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining one method of obtaining an irradiation dose density for correction drawing.

【図6】電子ビーム描画装置の構成を示す斜視図。FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of an electron beam writing apparatus.

【図7】従来の電子ビーム描画方法の問題点を説明する
説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a problem of a conventional electron beam drawing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 試料 20 描画領域 25 小領域 28 ショット領域 52 電子銃 54 集束レンズ 56,62 成形アパーチャ 58 投影レンズ 60 成形偏向器 64 高速副偏向器 66 対物レンズ 68 高精度主偏向器 80 試料 Reference Signs List 10 sample 20 drawing area 25 small area 28 shot area 52 electron gun 54 focusing lens 56, 62 forming aperture 58 projection lens 60 forming deflector 64 high-speed sub deflector 66 objective lens 68 high-precision main deflector 80 sample

フロントページの続き (72)発明者 清 水 みつ子 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 大 木 進 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 安 瀬 博 人 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 日 暮 等 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 阿 部 隆 幸 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 高 松 潤 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 砂 押 仁 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 下 村 尚 治 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1 株式 会社東芝 研究開発センター内 (72)発明者 服 部 芳 明 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株 式会社 沼津事業所内 (72)発明者 飯 島 智 浩 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株 式会社 沼津事業所内 (72)発明者 斎 藤 隆 静岡県沼津市大岡2068の3 東芝機械株 式会社 沼津事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−58829(JP,A) 特開 平1−270317(JP,A) 特開 昭62−21215(JP,A) 特開 平10−10701(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 G03F 7/20 504 Continuing from the front page (72) Inventor Mitsuko Shimizu 1 Toshiba-cho, Komukai-shi, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba R & D Center (72) Inventor Susumu Oki 1 share of Toshiba-cho, Komukai-shi, Kochi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside the Toshiba R & D Center (72) Hiroto Yasue, Inventor 1 Komukai Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Toshiba R & D Center (72) Inventor Higurashi, etc.Toshiba Komukai-Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Town 1 Toshiba R & D Center (72) Inventor Takayuki Abe Komukai Toshiba 1 Co., Ltd. Toshiba R & D Center (72) Inventor Jun Takamatsu Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Komukai Toshiba-cho 1 Toshiba R & D Center (72) Inventor Hitoshi Sunashi Oshimu Toshiba-cho 1 Koyuki Toshiba-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba R & D Center (72) Inventor Naoji Shimomura Kawasaki, Kanagawa Prefecture 1 Komukai Toshiba-cho, Ichiko-ku Toshiba R & D Center Inside (72) Inventor Yoshiaki Hattori 2068-3 Ooka, Numazu-shi, Shizuoka Toshiba Machine Co., Ltd. Numazu Office (72) Inventor Tomohiro Iijima 2068-3, Ooka, Numazu-shi, Shizuoka Numazu In-house (72) Inventor Takashi Saito 2068-3 Ooka, Numazu-shi, Shizuoka Toshiba Machine Co., Ltd. In-house Numazu (56) References JP-A-63-58829 (JP, A) JP-A-1-270317 (JP) JP-A-6-21215 (JP, A) JP-A-10-10701 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027 G03F 7/20 504

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】試料の描画領域内の点Yに単位照射量の電
子ビームを照射したときの前記描画領域内の点Xにおけ
る、遠距離感光作用による単位照射量当りの照射量密度
分布ρ(X,Y)を求めるステップと、 パターンを描画すべき、レジストが塗布された試料の描
画領域をn(≧2)個の小領域i(1≦i≦n)に分割
するステップと、 描画すべきパターンに基づいて各小領域iにおける照射
量Di を求めるステップと、 前記照射量密度分布ρ(X,Y)および前記照射量Di
に基づいて、各小領域iにおける遠距離感光作用による
照射量密度Fi を求めるステップと、 各小領域iにおける照射量密度Fi に基づいて、対応す
る領域の、遠距離感光作用による影響を除去するための
補正照射量密度Ci を求めるステップと、 各小領域i毎に求めた補正照射量密度Ci で、対応する
小領域を塗りつぶすように電子ビームで照射するステッ
プと、 描画データに基づいてパターン描画を行うステップと、 を備え、 各小領域iにおける前記補正照射量密度Ci を求めるス
テップは、 各小領域iにおいて遠距離感光作用による影響を除去す
るための補正照射量Bi をFi +Bi =0となるように
求めるステップと、 オフセット照射量Bosを導入し、各小領域iにおいてB
i +Bosの値が非負となるように前記オフセット照射量
osを求めるステップと、 前記補正照射量密度Ci をCi =Bi +Bosとして求め
るステップと、 を備えたことを特徴とする電子ビーム描画方法。
1. An irradiation density distribution ρ () per unit irradiation amount due to a long-distance exposure at a point X in a writing region when a point Y in a writing region of a sample is irradiated with an electron beam of a unit irradiation amount. X, Y); and a step of dividing the drawing area of the resist-coated sample, on which the pattern is to be drawn, into n (≧ 2) small areas i (1 ≦ i ≦ n). determining a dose D i in each small area i based on to the pattern, the dose density distribution ρ (X, Y) and the dose D i
Based on the steps of obtaining a dose density F i by long-distance photosensitive action in each small area i, based on the dose density F i at each of the small areas i, of the corresponding region, the effect of long-distance photosensitive action determining a corrected dose density C i for removal, the correction dose density C i obtained for each small area i, a step of irradiating an electron beam to fill the corresponding small regions, the drawing data based comprising the steps of: performing a pattern writing step of obtaining the corrected dose density C i in each small area i is corrected dose B i for removing the influence of long-distance photosensitive action in each small region i Is determined so that F i + B i = 0, and an offset dose B os is introduced, and B
determining the offset dose B os so that the value of i + B os is non-negative; and determining the corrected dose density C i as C i = B i + B os. Electron beam drawing method.
JP10243366A 1998-08-28 1998-08-28 Electron beam writing method Expired - Lifetime JP3054611B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10243366A JP3054611B2 (en) 1998-08-28 1998-08-28 Electron beam writing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10243366A JP3054611B2 (en) 1998-08-28 1998-08-28 Electron beam writing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000077296A JP2000077296A (en) 2000-03-14
JP3054611B2 true JP3054611B2 (en) 2000-06-19

Family

ID=17102779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10243366A Expired - Lifetime JP3054611B2 (en) 1998-08-28 1998-08-28 Electron beam writing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3054611B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5887833B2 (en) * 2011-10-28 2016-03-16 大日本印刷株式会社 Optical fiber processing phase mask and manufacturing method thereof
JP2017022359A (en) * 2015-07-09 2017-01-26 株式会社ニューフレアテクノロジー Adjustment method for charged particle beam lithography apparatus, and charged particle beam lithography method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000077296A (en) 2000-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5885747A (en) Charged beam lithography method
KR100594225B1 (en) Electron-beam exposure method and patterning method using the same
US6630681B1 (en) Charged-particle-beam microlithography apparatus and methods including correction of aberrations caused by space-charge effects
JP2006222230A (en) Proximity effect correction method
JP4603305B2 (en) Exposure method, pattern dimension adjustment method, and focal blur amount acquisition method
US7388216B2 (en) Pattern writing and forming method
US6783905B2 (en) Electron beam exposure method using variable backward scattering coefficient and computer-readable recording medium having thereof
JP4747112B2 (en) Pattern forming method and charged particle beam drawing apparatus
JPH09199389A (en) Drawing method by electron beam
JP2004140311A (en) Exposure method and aligner
JP4189232B2 (en) Pattern forming method and drawing method
US4644170A (en) Method of electron beam exposure
JP3054611B2 (en) Electron beam writing method
JP3874629B2 (en) Charged particle beam exposure method
WO2012035892A1 (en) Drawing method and drawing device
CN111913361B (en) Charged particle beam writing method and charged particle beam writing device
US20060240330A1 (en) Exposure method, mask, semiconductor device manufacturing method, and semiconductor device
JP4562712B2 (en) Charged particle beam exposure method
Tsudaka et al. Practical optical proximity effect correction adopting process latitude consideration
JP3330306B2 (en) Charged beam drawing method
US20230290608A1 (en) Charged particle beam writing method, charged particle beam writing apparatus, and computer-readable recording medium
US10217606B2 (en) Charged particle beam drawing method and charged particle beam drawing apparatus
Abboud et al. Advanced electron-beam pattern generation technology for 180-nm masks
JP2000195780A (en) Charged particle beam exposure device
JP5249119B2 (en) Charged particle beam writing method and apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080407

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090407

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100407

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110407

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130407

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140407

Year of fee payment: 14

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term