JP3344347B2 - 近接効果補正方法及びebマスク - Google Patents
近接効果補正方法及びebマスクInfo
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Description
B)露光技術に関し、特にEB露光時の近接効果をEB
マスクで補正する近接効果補正技術に関する。
レーザー等を用いた光リソグラフィ方式に比べ、高解像
度および大焦点深度を有する。しかし、従来の可変成形
露光方式や部分一括露光方式では、ショットの数が多く
なり、スループットが大幅に制限されていた。
電流化が不可欠であり、ビーム電流密度の増大より、シ
ョット面積の拡大が高スループット化のためには、より
有効な手法である。
の影響により、解像度が低下する、という問題点が存在
する。
より減少するため、高スループットと高解像度を両立す
る方法として、高加速電圧化が検討されている。
代EB装置の主流となっている。
においては、大面積のパターンが同一の露光量で照射さ
れるため、露光量による近接効果補正は不可能である。
する方法として、マスクバイアスによる近接効果補正は
有効である。
補正が可能である事実は知られていたが、具体的なバイ
アス値を定める方法については、種々の方法が提案され
ている。
は、マスクを描画する際に、補助露光を行ってパターン
端部の形状を太らせて近接効果を補正している。具体的
には後方散乱径程度ぼかしたビームでパターンと逆トー
ンの補助露光を行う方法「GHOST法」というが用い
られる(図14参照)。図14において、横軸は位置、
縦軸は露光強度である。
果補正時の2倍のドーズ量で行い、端部のパターンに意
図的に過剰な露光量を入れる。この結果、端部のパター
ンは太くなり、マスクバイアスを乗せたのと同じ効果が
生じる。
正法は、マスク作製時に、逆トーンの露光を行う必要が
あるため、逆トーンのパターンデータを作成したり、補
助露光を行ったりするための時間及び作業工数が余分に
掛かる、という問題点を有している。
スクパターン形成の際、レジストコントラストが悪化す
る。
てなされたものであって、その目的は、事前に収集でき
るデータのみを用いて補正量を定めることでパラメータ
設定を簡易化しスループットを向上する近接効果補正方
法及びEBマスクを提供することにある。
法は、 (a)パターンデータをEBマスク上に転写する前工程
であるパターンデータ処理時に、入力したパターンデー
タから、パターン面密度を測定しパターン面積密度が一
定の領域を選択する工程と、 (b)パターン面積密度が一定のパターンを選択したの
ち、選択したパターンの周辺部分に、後方散乱径程度の
矩形型のメッシュを生成する工程と、 (c)前記メッシュ内に周辺パターンが存在しない場合
には、パターン面積密度一定のパターンに対して同一露
光量で露光した際の近接効果による、パターン端部から
一定の領域におけるパターン寸法の細りを補正するため
に、パターン寸法が変化する領域を抽出し、抽出した部
分のパターンを任意のサイズの矩形型のメッシュに分割
する工程と、 (d)矩形メッシュ分割を行った領域のマスク開口部の
寸法を、パターンデータの設計寸法と、近接効果の十分
飽和した部分でパターン端部における寸法細り量に基づ
き所定の式に従ったマスクバイアス量だけ増加させる工
程と、を含むことを特徴としている。
する。本発明は、EB露光時の近接効果をEBマスクの
マスクバイアスを用いて補正する方法において、パター
ンデータからパターンの面積密度が一定の領域を抜き出
して、その該領域に対して、事前にセルのパターンデー
タから、近接効果の十分飽和した部分でのパターン端部
における寸法細り量を含むパラメータを抽出し、該抽出
したパラメータから導出されるマスクバイアス量を設定
する。
ータをEBマスク上に転写する前工程であるパターンデ
ータ処理時に、入力したパターンデータから、パターン
面密度を測定しパターン面積密度が一定の領域を選択す
る工程と、(b)パターン面積密度が一定のパターンを
選択したのち、選択したパターンの周辺部分に、後方散
乱径程度の矩形メッシュを生成する工程と、(c)メッ
シュ内に周辺パターンが存在しない場合には、パターン
面積密度一定のパターンの同一露光量で露光した際の近
接効果による、パターン端部から一定の領域においてパ
ターン寸法の細りを補正するために、パターン寸法が変
化する領域を抽出し、抽出した部分のパターンを任意の
大きさの矩形メッシュに分割する工程と、(d)矩形メ
ッシュ分割を行った領域のマスク開口部の寸法を、所定
の式に従ったマスクバイアス量だけ増加させる工程と、
を含む。
るマスクバイア量B(x,y)が、 B(x,y)=d−L(x,y) で与えられ、(x,y)は、矩形メッシュ内にある任意
点の座標、パラメータdは、パターンデータの設計寸法
であり、L(x,y)については、パラメータaを、近接効
果の十分飽和した部分でパターン端部(x=0近辺)に
おける寸法細り量、パラメータbを、加速電圧のみに依
存する後方散乱の影響の及ぶ距離に比例する量、パラメ
ータc、eを、x、y方向のパターン存在領域の半分と
して、次式(1)〜(3)より求められる。 f(x)=d−a[cosh{(x−c)/b}/cosh(c/b)] …(1) f(y)=d−a[cosh{(y−e)/b}/cosh(e/b)] …(2) L(x,y)=f(x)・f(y)/d …(3)
積密度の異なる周辺パターンが存在する場合、には、パ
ターン密度を平滑化した後、各メッシュ毎に、マスクバ
イアスを設定する工程を含む。
る複数のセル部を含むとき、式(4)のマスクバイアス
値にオフセット項を追加し、最もパターン面積密度の高
いセルパターンのオフセットを0とし、パターン面積密
度が最大でないセルパターン密度毎にオフセットを設定
する。
圧という事前に収集できるデータのみを用いて補正量を
定めるため、パラメータ設定が簡易であり、スループッ
トが向上する。また、簡易な式による近似計算でマスク
バイアス量の導出を行うため、計算速度が速い。
不可能な大面積マスク描画の際の近接効果を補正でき
る。そして、近接効果の大きな領域を抜き出し不要な領
域の計算を省略するため、マスクバイアスを計算する時
間を短縮する。以下実施例に即して詳説する。
する。図1は、本発明の一実施例を説明するための図で
あり、EBマスク転写露光にて描画を行うためのパター
ンの形状を示したものである。図1において、ハッチン
グで示した領域は、パターン(白抜きで示す)の面積密
度が一定である領域であり、本発明では、このパターン
面積密度一定の領域を抽出する。
ロスハッチで示したパターン端部を破線で示す矩形メッ
シュに分割する。
ーンの上面図であり、図4は図3に示すA−A′線の断
面図である。本発明の一実施例においては、図2におい
て、ハッチを掛けた部分、すなわち図3、図4に示す補
正領域100のマスク開口部の寸法を、設計寸法Xか
ら、Y、Zに拡大して近接効果補正を行う。
る。図5は、本発明の一実施例の動作を説明するための
フローチャートである。
以前に、パターンデータ501を入力して処理する時
に、パターン面密度を測定し(ステップ502)、図1
の斜線で示すメモリセルパターンなどパターン面積密度
が一定の領域を選び出す。
したのち、選択したパターンの周辺部分に、図6に示す
ように、後方散乱径程度の矩形メッシュを生成する(ス
テップ503)。
ッシュ内に周辺パターンが存在しない)ときの補正処理
(ステップ505)を以下に示す。
照射すると、近接効果の影響でパターン端部から一定の
領域においてパターン寸法が細る。これを補正するた
め、パターン寸法が変化する領域として、図3に斜線で
示す領域を事前に抜き出し、抜き出した部分のパターン
を、図2に破線で示す任意の大きさの矩形メッシュに分
割する。
ク開口部の寸法を、以下に示す式(4)に従って増加さ
せる。
矩形メッシュにおける線幅の増加量(マスクバイアス
量)である。なお、x、yは、図2に示すパターンの左
コーナーを原点に取ったときの矩形メッシュ内にある任
意点の座標である。
(3)に示す。式(1)〜(3)において、x、yは、
図2に示すパターンの左コーナーを原点に取ったときの
パターンの位置を表す座標である。
部分(図6の矢印で示す部分)でパターン端部(x=0
近辺)における寸法細り量である。
05)、パターン端部における寸法変動を、図7に示
す。このときの寸法の変化量aは、パターン面積密度α
の1次関数で表される(図8)。
離に比例する。後方散乱の影響は加速電圧のみに依存す
る。
ン存在領域の半分であり、パターンデータから容易に求
められる。
法でありこれもパターンデータから容易に求められる。
ータおよび加速電圧の情報から決定することが可能であ
り、シミュレーションや実験によるパラメータ設定は不
要である。
ン面積密度の異なる周辺パターンが存在する場合(図9
参照)のメモリセル部の補正(ステップ506の処理)
について説明する。
シュ内のパターン密度は0でないため判別が可能であ
る。
量aは、周辺にパターンが全く存在しない場合に比べて
小さくなる。
パターン面積密度α’をデータ処理により抽出し、この
値α’により式(1)、(2)内のパラメータaを変化
させて補正を行う。
合と同様の方法でマスクバイアスを求める。
ショット内に異なるパターン面積密度を持つパターンの
同時補正は不可能である。
パターンでは、図10に示すような露光強度分布を持
ち、後方散乱による蓄積エネルギーの差を生じる。
左半分は、周辺回路の露光強度であり、右半分はメモリ
セルの露光強度である。ここで、文献(J.Vac.Sci.Tech
nol.B10 3072 (1992))によると、十分に領域の広いパ
ターンでの後方散乱によるエネルギー蓄積量Ebは、 Eb=C1αηD (5) (C1:定数、α:パターン面積密度、η:後方散乱係数、D:
露光量) で近似され、パターン面積密度αに差があると、図10
に示すように、後方散乱による蓄積エネルギーに差が生
じる。
モリセルと周辺回路が同一露光量で照射されると、周辺
回路の寸法が減少する。
周辺回路の後方散乱蓄積エネルギーをE1、E2、パタ
ーン面積密度をα1、α2とする。なお、図11におい
て、横軸はX座標、縦軸は露光強度を表している。この
とき前方散乱によるエネルギー蓄積量のだれを直線で近
似すると、パターン寸法の線幅変動ΔLは、パターン面
積密度の差(α1−α2)に比例する。
積密度αの差を考慮する必要があり、メッシュ毎にパタ
ーンを分割してそれぞれαを求める。
072 (1992))に掲載されているスムージング(図12参
照)で隣接するパターンからの影響を考慮することもで
きる。
−ジング処理の式を、以下の式(6)に示す。
ップ504)、パターン面積密度αをα’で置き換えた
とき、周辺回路でのマスクバイアス値は最も密度の高い
メモリセルのパターン面積密度α0との差(α0−α′)
に比例し、 B(x,y)=C2(α0−α) である。
モリセル部を含むとき、次式(6)のマスクバイアス補
正法を用いる。
ト項を追加する。最も密度の高いセルパターンのパター
ン面積密度をα0とすると、オフセット項は、パターン
面積密度αの差(α0−α)に比例して定められる。す
なわち、パターン面密度が最大でないセルに対して、オ
フセットを設定する(ステップ510)。
に示す。
をパターンに適用した結果を、図13に示す。
せ、露光強度およびレジストパターン形状を、図13
(c)の破線から実線のように変化させてパターン寸法
のばらつきを抑える。そして上式(5)、(6)を用い
れば、周辺回路との同時補正が可能になる。
ータは、いずれも事前にパターンデータ、および加速電
圧の情報から定めることが可能であり、シミュレーショ
ンや実験によるパラメータ設定は不要である。
2のハッチングを施した部分)を抜き出して、簡易な式
(1)〜(4)を用いて補正を行うため、マスクバイア
ス量の計算が簡便であり、計算時間も短い。
した後、EBマスクを作成し、EB描画を行う(ステッ
プ511〜513)。
記記載の効果を奏する。
加速電圧という事前に収集できるデータのみを用いて補
正量を定めているため、パラメータ設定が簡易であり、
良好なスループットを実現する、ということである。
近似計算を行っているため、計算処理時間が短くて済
む、ということである。
可能な大面積マスク描画の際の近接効果を補正すること
ができる、ということである。
領域を抜き出し不要な領域の計算を省略するため、マス
クバイアスを計算する時間を短縮することができる、と
いうことである。
パターン面積密度一定部を例示する図である。
抽出後のパターン形状を示す図である。
近接効果補正後のEBマスクパターンの上面図である。
図である。
後方散乱径程度の矩形メッシュの生成の一例を示す図で
ある。
近接効果補正を行わないとき、パターン端部における寸
法変動を例示するグラフである。
パラメータaとパターン密度の関係を示す図である。
パターン面積密度の異なる周辺パターンが存在する場合
のメモリセル部の補正を説明するための図である。
り、メモリセルに周辺回路が存在するパターンにおける
後方散乱による蓄積エネルギーの差を示す図である。
る。
り、文献(J.Vac.Sci.Technol. B103072 (1992))に掲
載されているスムージングを説明するための図である。
り、(a)はEBマスクの断面、(b)は露光強度、
(c)はレジスト形状をそれぞれ示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 (a)パターンデータをEBマスク上に転
写する前工程であるパターンデータ処理時に、入力した
パターンデータから、パターン面密度を測定しパターン
面積密度が一定の領域を選択する工程と、 (b)パターン面積密度が一定のパターンを選択したの
ち、選択したパターンの周辺部分に、後方散乱径程度の
矩形型のメッシュを生成する工程と、 (c)前記メッシュ内に周辺パターンが存在しない場合
には、パターン面積密度一定のパターンに対して同一露
光量で露光した際の近接効果による、パターン端部から
一定の領域におけるパターン寸法の細りを補正するため
に、パターン寸法が変化する領域を抽出し、抽出した部
分のパターンを任意のサイズの矩形型のメッシュに分割
する工程と、 (d)矩形メッシュ分割を行った領域のマスク開口部の
寸法を、パターンデータの設計寸法と、近接効果の十分
飽和した部分でパターン端部における寸法細り量に基づ
き所定の式に従ったマスクバイアス量だけ増加させる工
程と、 を含むことを特徴とする近接効果補正方法。 - 【請求項2】 (e)メッシュ内にパターン面積密度の異
なる周辺パターンが存在する場合には、パターン密度を
平滑化した後、各メッシュ毎に、マスクバイアスを設定
する工程、 を含むことを特徴とする請求項2記載の近接効果補正方
法。 - 【請求項3】 パターン面積密度に差のある複数のセル部
を含むとき、マスクバイアス値にオフセット項を追加
し、最もパターン面積密度の高いセルパターンのオフセ
ットを0とし、パターン面積密度が最大でないセルパタ
ーン密度毎にオフセットを設定する、ことを特徴とする
請求項2記載の近接効果補正方法。
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Family Applications (1)
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- 1999-01-14 JP JP726899A patent/JP3344347B2/ja not_active Expired - Fee Related
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