JP3455048B2

JP3455048B2 - パターン形成方法

Info

Publication number: JP3455048B2
Application number: JP01399597A
Authority: JP
Inventors: 貴司上久保; 隆幸阿部; 哲郎中杉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-01-28
Filing date: 1997-01-28
Publication date: 2003-10-06
Anticipated expiration: 2017-01-28
Also published as: JPH10214764A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターン形成方法
に係わり、特にＬＳＩや液晶ディスプレー等の半導体装
置の製造に使用されるマスクのパターンを形成するため
のパターン形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体の集積度の向上と共に回路
パターンの微細化が進んでいる。この種の微細パターン
の形成には、主として次の３通りの方法が用いられてい
る。第１の方法は、光による転写方法である。これは、
予めマスクと呼ばれる原盤を、電子ビーム描画装置或い
はレーザ描画装置等を用いて作成する。そして、光ステ
ッパと呼ばれる装置を用いて、原盤上のパターンをウェ
ハ上に転写する。この後、レジストを現像して得られた
レジストパターンをマスクとし、レジストの下部に存在
する層をエッチングしてパターン形成する。これを繰り
返し、所望パターンの半導体装置を製造する。

【０００３】第２の方法は、電子ビーム描画装置によっ
て半導体ウェハ上のレジストを直接描画してパターンを
形成する方法である。第３の方法は、Ｘ線を利用するも
のである。これも第１の方法と同様に、予めマスクを電
子ビーム描画装置によって作成しておき、Ｘ線ステッパ
で転写しパターンをウェハ上に形成する。

【０００４】これらの過程では、所望のパターンがその
まま均一な照射量で描画或いは転写されることはない。
第１の方法では、光近接効果を補正するために、所望パ
ターンを変形したパターンをマスク上に形成し、これを
転写する。第２の方法では、電子ビームによる近接効果
を補正するため、所望のパターンを変形し、その変形し
たパターンを描画する。或いは、場所によって照射量を
変えながら、所望のパターンを描画する。第３の方法で
は、Ｘ線の回折の影響を補正するため、やはり所望のパ
ターンを変形する。

【０００５】さらには、上記第１及び第３の方法では、
マスクを作成する際に第２の方法と同様な処理がなされ
る。即ち、光ステッパ用のマスク或いはＸ線ステッパ用
のマスクは、電子ビームを用いて作る際に近接効果が生
じる。この近接効果を補正するために、変形したパター
ンを描画するか、場所によって照射量を変えながら描画
する。また、レーザ描画装置によってマスクを高精度に
描画する場合も同様に、光の回折の影響等を補正するた
め、変形したパターンを描画するか、場所によって照射
量を変えながら描画せざるを得ない。

【０００６】このように、パターンを変形する場合、或
いは場所によって照射量を変える場合には、予め場所毎
の変形量や場所毎の照射量を決定しておく必要がある。
従来、これらを決定するには「しきい値のモデル」が利
用されている。つまり、「しきい値のモデル」を用い
て、パターンの内部の或いは端部の評価点における実効
的な露光エネルギーがどの場所でも（許容される誤差範
囲内で）同一になるように、変形量や照射量を決定して
いた。

【０００７】このような方法は、最小線幅０．５μｍの
パターンでは充分に有効であった。ところが、本発明者
らの実験で得られた知見では、最小線幅０．４μｍ程度
以下になると、実際に形成されるレジストの寸法の誤差
は許容範囲を越えることが分った。

【０００８】これを、以下に説明する。簡単のため、上
記全てのケースの代表例として電子ビームによる直接描
画でこれを説明する。電子ビーム露光では、電子を一点
入射した場合、レジストが感光する量Ｅ（ｘ）は次式で
表される。

【０００９】

【数１】

【００１０】ここで、第１項は電子ビームが入射時にレ
ジストを直接露光する寄与分（前方散乱）を表し、第２
項は基板で反射された電子ビームがレジストを露光する
寄与分（後方散乱）を表している。また、σｆは前方散
乱の広がりを、σｂは後方散乱の広がりを表している。
ηは電子ビームの前方散乱によるレジストの感光量と後
方散乱によるそれとの比である。加速電圧が５０ｋＶ
で、基板がＳｉ、レジストの膜厚が０．５μｍ程度の場
合には、σｆはおよそ０．０２μｍ、σｂはおよそ１０
μｍ程度であり、ηはおよそ０．８程度である。以下に
記す電子ビーム露光に関する具体例では、特に断らない
限りこれらの値を利用する。近接効果補正用の照射量の
決定には、パブコビッチ（Ｐａｖｋｏｖｉｃｈ）の公式
を利用した。これは、以下の式で表される。

【００１１】

【数２】

【００１２】ここで、Ｄ０は定数であり、１つのウェハ
（或いはマスク）を描画する際には全領域で同じ値が設
定される。パターンのサイズがσｂより十分に小さく、
かつパターンが均一に分布する場合には、Ｕ（ｘ）はパ
ターン密度と等価となる。さらにこの場合には、全ての
パターンの端部で、実効的照射量（電子ビームの前方散
乱によるレジストの感光量と後方散乱によるそれとの総
和）が一定になる。即ち、従来法のしきい値モデルの正
確な解になる。

【００１３】本発明者らの実験では、ライン＆スペース
パターンの中央部におけるパターンサイズを評価した。
最小線幅を０．２μｍとした。パブコビッチの公式がし
きい値モデルの正確な解となる条件設定をした。この場
合、照射量Ｄは以下のようになる。

【００１４】Ｄ＝Ｄ０／（１／２＋η×Ｕ(x) ）この公式に従って照射量を設定し、描画、現像した後の
レジスト寸法を測定した。その結果を、図１に示す。レ
ジストには、化学増幅型レジスト（ＳＡＬ６０１：シプ
レイ社製）を用いた。

【００１５】図１から、誤差が−４０ｎｍに及ぶことが
分る。これは、許容される寸法誤差７〜８％（この場合
±１４〜１７ｎｍ）を越えており、不十分である。この
ことから、パブコビッチの公式、ひいては従来のしきい
値のモデルが不十分であることが分る。即ち、従来のし
きい値のモデルでは十分な寸法精度が得られないのであ
る。

【００１６】本発明者らは、この現象の原因をシミュレ
ーションと実験によって解析した。結論を先に述べる
と、レジストを現像することによる影響であることが分
った。即ち、上記従来の方法は、「パターンの寸法はエ
ネルギーのしきい値のみで決まり、レジストの現像特性
にはよらない」と言う暗黙の仮定があったが、最小寸法
が小さくなると、現像の影響が無視し得なくなり、この
仮定が不十分になるのである。

【００１７】図２は、そのシミュレーション結果を示す
図である。図２（ａ）はしきい値のモデルで照射量を決
定し、その照射量で描画した後のレジストの形状をシミ
ュレーションしたものである。図より分るように、パタ
ーンの境界部での露光量がしきい値になってもパターン
寸法は所望の通りにはならない。次に、いくつもの照射
量で描画現像するシミュレーションを行った。図２
（ｂ）は、「パターンが設計寸法通りに仕上がる時」の
現像のシミュレーションである。

【００１８】図３は、シミュレーションで得られた、
「パターンが設計寸法通りに仕上がる時の照射量」とパ
ターン密度との関係を示している。また、図３の実線に
相当する実験も行い、その結果を図中の黒丸で記した。
図３から、シミュレーションの結果と実験の結果が良く
一致しているのが分る。さらに、従来のしきい値モデル
では、図中の破線に示すように、パターン密度の低い領
域で大きな誤差が生じているのが分る。

【００１９】以上のことから、上に述べた結論、即ち
「従来方法で所望の精度が得られないのは、現像の影響
であること」、ひいては「高精度の寸法制御をするため
にはレジストの現像の効果を考慮しなければならな
い。」ということが分った。

【００２０】上に述べた「現像工程をもシミュレーショ
ンする」ということ自体は、従来からなされているもの
である。ところが、実際のＬＳＩ等のパターン形成にあ
たって、現像のシミュレーションまで行いながら照射量
の決定（及び／又はパターンの場所毎の変形量の決定）
を行うことは、現実的には不可能である。何故なら、現
像シミュレーションに多大な計算時間が必要となり、Ｌ
ＳＩの全領域で計算するには、数週間〜数箇月を要する
からである。

【００２１】以上の議論は、電子ビームによる直接描画
に限ったことではない。電子ビームによって、光ステッ
パのマスクを作成する際にも問題となる。何故なら、マ
スク上のパターン寸法は直接描画時の４倍程度となる
が、例えばマスク上で０．８μｍの寸法の場合、許容さ
れる寸法誤差は０．０１６μｍとなり、やはり従来法で
は目標精度を達成することはできない。さらに、光ステ
ッパを用いたパターン転写やＸ線ステッパを用いたパタ
ーン転写でも同様に現像の影響が生じ、やはり従来法で
は目標精度を達成することはできない。一方、現像の工
程を考慮するには、そのシミュレーション時間が多大と
なり、実現不可能である。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、実用可
能な時間で照射量を決定するため従来方法を用いると、
パターンが所望の精度内で形成できない問題があった。
また、現像の効果も取り入れて、照射量を決定しようと
すると、現像のシミュレーションに要する計算時間が膨
大となって、実用不可能となる問題があった。

【００２３】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、高精度のパターン制御
性を実現すると共に、計算時間を実用レベルに抑えるこ
とのできるパターン形成方法を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】

（構成）上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。 (1) エネルギービーム或いは電磁波を用い、所望のパタ
ーンとは異なる変形パターンを描画若しくは転写するこ
とによって、最終的に所望のパターンを形成するパター
ン形成方法において、所定の現像条件の下で所望の或い
は全てのパターンが許容誤差範囲内で所望の寸法で形成
される時の、パターン端部近傍における実効的な露光量
のプロファイルを求める工程と、所望の或いは全てのパ
ターンの端部近傍における露光量のプロファイルが前記
実効的な露光量のプロファイルを満たすように、前記変
形パターンを決定する工程とを含むことを特徴とする。 (2) エネルギービーム或いは電磁波を用い、所望のパタ
ーンの照射量を場所毎に変動させて描画することによっ
て、最終的に所望のパターンを形成するパターン形成方
法において、所定の現像条件の下で所望の或いは全ての
パターンが許容誤差範囲内で所望の寸法で形成される時
の、パターン端部近傍における実効的な露光量のプロフ
ァイルを求める工程と、所望の或いは全てのパターンの
端部近傍における露光量のプロファイルが前記実効的な
露光量のプロファイルを満たすように、前記場所毎の照
射量を決定する工程とを含むことを特徴とする。 (2) エネルギービーム或いは電磁波を用い、所望のパタ
ーンとは異なる変形パターンを描画若しくは転写すると
共に、所望のパターンの照射量を場所毎に変動させて描
画することによって、最終的に所望のパターンを形成す
るパターン形成方法において、所定の現像条件の下で所
望の或いは全てのパターンが許容誤差範囲内で所望の寸
法で形成される時の、パターン端部近傍における実効的
な露光量のプロファイルを求める工程と、所望の或いは
全てのパターンの端部近傍における露光量のプロファイ
ルが前記実効的な露光量のプロファイルを満たすよう
に、前記変形パターン及び場所毎の照射量を決定する工
程とを含むことを特徴とする。 (4) エネルギービーム或いは電磁波を用い、所望のパタ
ーンとは異なる変形パターンを描画若しくは転写するこ
とによって、最終的に所望のパターンを形成するパター
ン形成方法において、所定の現像条件の下で所望の或い
は全てのパターンが許容誤差範囲内で所望の寸法で形成
される時の、パターン端部近傍における実効的露光量の
プロファイルを特徴付ける２つ以上の物理量の関係を求
める工程と、所望の或いは全てのパターンの端部近傍に
おける実効的露光量のプロファイルを特徴付ける２つ以
上の物理量が前記関係を満たすように、前記変形パター
ンを決定する工程とを含むことを特徴とする。 (5) エネルギービーム或いは電磁波を用い、所望のパタ
ーンの照射量を場所毎に変動させて描画することによっ
て、最終的に所望のパターンを形成するパターン形成方
法において、所定の現像条件の下で所望の或いは全ての
パターンが許容誤差範囲内で所望の寸法で形成される時
の、パターン端部近傍における実効的露光量のプロファ
イルを特徴付ける２つ以上の物理量の関係を求める工程
と、所望の或いは全てのパターンの端部近傍における実
効的露光量のプロファイルを特徴付ける２つ以上の物理
量が前記関係を満たすように、前記場所毎の照射量を決
定する工程とを含むことを特徴とする。 (6) エネルギービーム或いは電磁波を用い、所望のパタ
ーンとは異なる変形パターンを描画若しくは転写すると
共に、所望のパターンの照射量を場所毎に変動させて描
画することによって、最終的に所望のパターンを形成す
るパターン形成方法において、所定の現像条件の下で所
望の或いは全てのパターンが許容誤差範囲内で所望の寸
法で形成される時の、パターン端部近傍における実効的
露光量のプロファイルを特徴付ける２つ以上の物理量の
関係を求める工程と、所望の或いは全てのパターンの端
部近傍における実効的露光量のプロファイルを特徴付け
る２つ以上の物理量が前記関係を満たすように、前記変
形パターン及び場所毎の照射量を決定する工程とを含む
ことを特徴とする。

【００２５】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は次のものがあげられる。 (a) パターン端部近傍における実効的露光プロファイル
を特徴付ける２つ以上の物理量が、パターン端部近傍に
設定された２箇所以上の評価点における実効的露光量の
値、又はパターン端部近傍に設定された１箇所以上の評
価点における実効的露光量の値と実効的露光量の傾きで
あること。 (b) 電磁波が光或いはＸ線であり、エネルギービームが
電子ビーム或いはイオンビームであること。 (c) 電磁波を用いる場合に、パターン端部近傍における
実効的な露光量のプロファイルが試料面上の光強度プロ
ファイルであること。 (d) エネルギービームとして電子ビームを用いる方法で
あって、パターン端部近傍における実効的露光プロファ
イルを特徴付ける２つ以上の物理量が、照射量或いは電
子ビームの前方散乱によるレジストの感光量、電子ビー
ムの後方散乱によるレジストの感光量、及び電子ビーム
の前方散乱と後方散乱によるレジストの感光量、の内の
２つ以上であること。（作用）本発明の根本は、“レジストの現像特性は「所
望寸法が得られる時の、パターン端部近傍の実効的感光
量のプロファイル」の中に取り込まれる”と言う新しい
視点（以下、視点Ａと略記する）にある。また、この
「パターン端部近傍の実効的感光量のプロファイル」
は、「パターンエッジ近傍の２種の評価点での実効的感
光量」等の簡便な量でほぼ正確に表されるという点にあ
る。これらの理由は、後に説明する。

【００２６】上記の視点Ａのため、実際の最適照射量
（及び／又は最適変形量）の計算方法は、以下の手順で
済むことになる。即ち、（１）所定の描画（或いは転
写）条件と現像等のプロセス条件の元で得られる「パタ
ーン寸法」と「パターン端部近傍の実効的感光量のプロ
ファイル」の関係を求める。（２）最適照射量（及び／
又は最適変形量）の計算は、全てのパターンで（或いは
高い精度が要求される所定のパターンで）（１）の関係
が常に満たされるように行う。

【００２７】このような処理方式によると、上に見たよ
うに現像シミュレーションをパターン全体にわたって行
う必要はなくなる。そのため、高速な処理と高精度な補
正とが両立することになる。ちなみに、（１）の関係
は、１つのウェハ或いはマスクを作製する度に求める必
要はない。この関係は、レジストの種類，現像条件，ス
テッパの条件等が同一であれば同じであるから、繰り返
し利用できる。実際のＬＳＩ等の製造工程では、これら
の条件を度々変更することはあり得ないので、数種類
（多くとも数１０種類の）ケースでこの関係を求めてお
けば十分であり、以後ライブラリーとして繰り返し利用
することが可能である。

【００２８】以下、上記視点Ａが正しいことを電子ビー
ム露光を例に説明する。図４に、レジストの現像工程の
シミュレーションと共に、実効的露光量（電子の前方散
乱によるレジストの感光量と後方散乱によるそれとの総
和）のプロファイルを示した。（ａ）が露光量であり、
（ｂ）がレジスト膜厚である。上で述べたように、現像
のシミュレーションは実験を良く再現しているので、特
に断らない限り、以下は全てシミュレーションによる議
論である。

【００２９】まず、ライン＆スペースパターンについ
て、パターン寸法が所望通りになる時の実効露光量プロ
ファイルを求めた。実効露光量を特徴付ける量として
は、照射量とパラメータＵを用いた。なお、パラメータ
Ｕは、後方散乱によるレジストの感光量を規格化した量
である。パラメータＵと照射量Ｄとの全ての関係を求め
るために、ライン幅とスペース幅の比率を各種に変えて
シミュレーションを行った。ここで、ライン＆スペース
の最小線幅は０．２μｍとし、ライン＆スペースは無限
に広がっているとして計算処理した。対応する実験条件
は、ライン＆スペース全体のサイズを９０μｍ（３０σ
ｂ×３程度）程度とし、その中央部分のライン（あるい
はスペース）の寸法を計ることに相当する。

【００３０】図５は、このようにして求めた、照射量Ｄ
とパラメータＵとの関係である。これが、少なくともラ
イン＆スペースパターン中央部の「寸法が所望通りにな
る時の実効露光量プロファイル」に相当する。なお、図
５の（ａ）は化学増幅型レジスト（ＳＡＬ６０１：シプ
レイ社製）を用いた場合、（ｂ）はポジレジスト（ＺＥ
Ｐ７０００：日本ゼオン社製）を用いた場合である。

【００３１】この関係がライン＆スペース以外の他のパ
ターンについても成立するか否かを調べれば、上記視点
Ａの正答性が判断できる。代表例として、ライン＆スペ
ースの端部における（１）の関係を、シミュレーション
にて求めた。その結果を図５の中に黒丸印で記した。図
に見るように、どの点もライン＆スペースでの（１）の
関係を満たしている。しかも、シミュレーションした２
種類のレジストのどちらでも（１）の関係は満たされて
いることが分る。これらの結果は、上記視点Ａの正当性
を示すものである。

【００３２】実際、（１）の関係が同一である２種類の
パターンで、レジストの現像工程を時間を追ってシミュ
レーションしたのが図６である。（ａ）は形成すべきパ
ターン、（ｂ）は露光量のプロファイル、（ｃ）は現像
シミュレーションによるレジスト膜厚である。この図か
らも上記視点Ａの正当性が理解できる。また、上記シミ
ュレーションに対応する実験も行い、同じ現象が確認で
きた。

【００３３】この理由は、定性的には以下のように説明
できる。上で述べたように、従来のしきい値モデルは不
十分ではあるもののかなり良い精度を与えている。この
事実が意味することは、パターンの寸法は、０次の近似
では、パターン端部での実効的照射量の値で決定される
ということである。即ち、パターン端部での実効的照射
量の値だけでなく、端部近傍でのプロファイルまでを制
御すれば、より高精度の寸法制御を実現できるのであ
る。

【００３４】さらに突き詰めると、このような現象の根
本的理由は、レジストの高いコントラストにある。実際
に利用されるレジストのコントラストは、上に述べたし
きい値のモデルが（少なくとも０次近似の範囲で）成立
する程度には高いのである。逆に言えば、その程度のコ
ントラストを有するレジストのみが実用化されているの
である。これが、パターン端部近傍の実効感光量のプロ
ファイルだけで、ほぼレジスト寸法が決定される原因に
なっている。

【００３５】ここで、パターン端部近傍の実効照射量の
プロファイルが、照射量ＤとパラメータＵとの組み合わ
せで表現できることを説明する。照射量Ｄは前方散乱に
よるレジストの感光量と比例する。また、パラメータＵ
は後方散乱によるレジストの感光量を規格化したもので
ある。多くの場合、前方散乱の広がりσｆや電子ビーム
の広がりσｂは、パターンの最小線幅よりも充分小さく
調整される。前者はレジストの膜厚を調整し、後者は電
子ビームの電流密度を小さくするなどによって調整され
る。

【００３６】このとき、パターン端部近傍の実効照射量
の分布は図７の実線のようになる。点線は、σｆとσｂ
を零としたときの実効照射量分布である。点線と実線の
違いは、σｆとσｂだけの影響である（これらが零でな
い値を持つことに起因している）。よって、σｆとσｂ
が一定の値であれば、パターン端部近傍の実効照射量の
分布は、前方散乱によるレジストの感光量（ひいては照
射量）と後方散乱によるレジストの感光量（ひいてはパ
ラメータＵ）とで決まることになる。

【００３７】本発明方法は、予め所定の描画現像条件で
最適なパターン端部近傍の実効照射量の分布を求めてお
き、各種半導体パターンをこの所定の条件にて描画現像
を行う。この描画現像条件を設定することは、実効的に
上記σｆとσｂを一定として扱うことに相当する。よっ
て、本発明方法を利用する範囲内では、パターン端部で
の実効照射量分布は「照射量ＤとパラメータＵとの関
係」に等しい。

【００３８】上記の「パターン寸法が正しく得られるた
めのパターン近傍での実効露光量のプロファイル」は、
描画条件，転写条件，レジスト，現像条件等などによっ
て決まる。その意味で、図の最適関係はレジストの現像
特性を取り込んでいることになる。

【００３９】このエッジ近傍のプロファイルを特徴付け
る量は上述の例である必要はない。図８（ａ）（ｂ）に
示すように、様々な方法がある。例えば、２つ以上の評
価点での実効露光量の組み合わせでも良いし、評価点で
の実効露光量と評価点での実効露光量の傾きとで記述し
ても良い。また、電子ビーム露光の近接効果補正等のた
めには、評価点での実効露光量と、照射量Ｄ（前方散乱
によるレジストの感光量）、パラメータＵ（前方散乱に
よるレジストの感光量）、の内の２つ以上を組み合わせ
ても良い。さらには、同様に評価の簡単な他の量を用い
ても良いし、以上のような量を各種組み合わせても良
い。どのような手段を用いても、実効的にパターン端部
近傍の実効的照射量のプロファイルが実質的にほぼ決ま
るのであれば、それで十分である。

【００４０】上の議論から分るように、目標精度が得ら
れるエッジ近傍での実効露光量のプロファイルの条件を
実験から求めておき、次に全てのパターン、或いは形成
精度が厳しい等の一部特定パターンにおいて、その代表
点近傍でこの条件が満たされるように、パターンの照射
量（及び／又は変形量）を決めれば、現像の効果も含め
た形でレジストのプロファイルが精密に制御できること
になる。これは、現像の効果を積極的には計算していな
いが、実効的にその効果が取り入れられていることにな
る。

【００４１】光，Ｘ線等の電磁波を用いて転写する場合
も、基本的には同じである。電子ビームの場合と同じよ
うに、レジストの現像特性は所望の寸法が得られる時の
パターンエッジ近傍の実効的露光量のプロファイルの中
に取り込むことができる。即ち、まず各種の代表的パタ
ーン（例えば、ライン＆スペースやコンタクトホール）
を用いて、所望のパターンが（所定の誤差内に抑えられ
る範囲で）所望の寸法に形成される時の実効的露光量の
プロファイルを求めておき、この関係が満たされるよう
に、マスク上のパターンサイズを決定すれば良い。その
ような手段によって、作製されたマスク上のパターン形
状は、実効的に、使用するレジストの特性（現像，特性
等）や、その使用環境，使用条件を取り込んだものとな
る。これによって、積極的にレジストの現像シミュレー
ションを行う必要がなくなり、高速で高精度のパターン
形成が可能となる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。（実施形態１）本実施形態では、電子ビーム直接露光法
によりパターンを形成する場合を説明する。パターンと
しては、半導体の素子分離層を形成した。酸化後の素子
分離パターンの最小線幅は０．３５μｍである。

【００４３】図９は、この実施形態で使用した電子ビー
ム描画装置の概略図である。図中の１０は試料室であ
り、この試料室１０内には、ターゲット（試料）１１を
載置した試料台１２が配置されている。２０は電子光学
鏡筒であり、この電子光学鏡筒２０は、電子銃２１，レ
ンズ系２２ａ〜２２ｅ，偏向系２３〜２６，アパーチャ
マスク２７ａ〜２７ｃ等から構成されている。また、３
１は試料台駆動回路部、３２はレーザ測長系、３３は偏
向制御回路部、３４はブランキング制御回路部、３５は
可変成形ビーム寸法制御回路部、３６はバッファメモリ
及び制御装置、３７は制御計算機、３８はデータ変換用
計算機、３９はＣＡＤシステム、４０は照射量データ選
択回路、４１は照射量データ用メモリ、４２は近接効果
補正用アルゴリズムを示している。

【００４４】この装置は、偏向系２４とアパーチャマス
ク２７ｂ，２７ｃにより可変成形ビームを発生可能とな
っている。また、各ショットの照射時間を５０ｎｓｅｃ
から２５００ｎｓｅｃまで、１０ｎｓｅｃ単位で調整す
ることができる。この照射時間を調整することによっ
て、ショット毎の（ひいては場所毎の）照射量を変化し
ながら描画することが可能である。このショット毎の照
射量（照射時間）は電子ビーム露光用のデータの中に記
述されており、その数値は予め計算機によって算出され
る。この算出方法は、以下で詳述する。最大ショットサ
イズは１×１μｍである。

【００４５】上記装置を用いた素子分離パターン形成の
概略を説明する。まず初めに、０．２５μｍのパターン
が寸法通りになるときのパターン端部近傍での実効的照
射量のプロファイルを求めた。この０．２５μｍと酸化
後の素子分離パターンの最小サイズ０．３５μｍとの違
いは、レジスト形成後のプロセス変換差を考慮したもの
である。実験条件は、後にパターンを形成する際の条件
と全く同じとした。例えば、試料はＳｉウェハの最上層
にＳｉＮ膜が一面に形成されたものであり、その上には
レジストが塗布されている。レジストには、ネガ型の化
学増幅型レジスト（ＳＡＬ）を用いた。また、レジスト
の露光後のベーキングの条件や、電子ビーム描画装置の
電流密度等なども実際のパターン形成時と同じにした。
この実験の詳細は、後に詳述する。

【００４６】この実験の後、場所に応じた照射量を求
め、上述の電子ビーム描画装置を用いてパターンを描画
し、レジストを現像した。この工程も後に詳述する。次
に、形成されたレジストをマスクとして、ＳｉＮのドラ
イエッチングを行って、ＳｉＮのパターニングを行っ
た。これを、炉で酸化して素子分離層の形成を行った。
できあがりのレジストパターンの形成精度は±０．０２
ｎｍ、酸化後の最終的な素子分離パターンのできあがり
は±０．０５μｍとなり、十分なパターン形成精度が得
られた。

【００４７】ここで、まず、「０．２５μｍのパターン
が寸法通りになるときの、パターン端部近傍での実効的
照射量のプロファイル」を求める工程を説明する。電子
ビーム描画装置には上述のものを用いた。最小線幅は
０．１５μｍとした。この例では、パターンの端部での
実効照射量プロファイルを記述する量として、パターン
端部での照射量とそこでの後方散乱による実効照射量と
の組み合わせを選んだ。使用したパターンは、最小線幅
０．１５μｍのライン＆スペースである。ライン＆スペ
ース全体のサイズは９０μｍとし、中央部に存在するラ
イン（又はスペース）の現像後の寸法を断面ＳＥＭ（電
子顕微鏡）で測定した。ライン幅とスペース幅の比率を
２０種とした。これは、パラメータＵの情報を２０種類
用意することに相当する。これらのパターンを２０〜３
０種類の照射量にて描画し、現像した。

【００４８】このように作製した試料を２種類用意し
た。第１の試料は、そのままレジストの寸法測定に利用
した。第２の試料は、ＳｉＮのエッチング，酸化の工程
を通した後、最終的にできあがったＳｉＯ₂ パターンの
寸法測定に利用した。以下では簡単のため、前者のレジ
ストでの測定結果を利用する方法のみを述べる。

【００４９】まず、できあがったＳｉＯ₂ パターンにつ
いて、ライン＆スペースの中央部のライン（及びスペー
ス）の寸法を断面ＳＥＭにて測定した。一方、前記
（１）の関係を用いて、パラータＵを求めた。図１０
は、このようにして得られた「所望寸法０．２５μｍが
得られる時の、照射量とパラメータＵとの関係である。
黒丸印が測定データ、そこに付随させた線が誤差±０．
０２μｍとなる範囲である。ここで、実験で得られた値
が所望の寸法（或いはそれから±０．０２μｍ）と一致
しない時は、内挿によって値を得た。

【００５０】図中パラメータＵが１／２より大きいとこ
ろはスペース（レジストが残らない部分）の幅、図中パ
ラメータＵが１／２より小さいところはライン（レジス
トが残る部分）の幅に対応する。実線は寸法が０．２５
μｍちょうどになるときの条件を示しており、２つの点
線で囲まれた領域は寸法が誤差±０．０２μｍで形成さ
れるときの条件を示している。一点鎖線は、参考に示し
たもので、従来の方式によって照射量の求めた時の照射
量ＤとパラメータＵの関係を示している。図から見るよ
うに、従来方式では精度が不十分であることが分る。

【００５１】このような測定は、上にも述べたように、
ウェハを作製する度に行う必要はない。この関係は、レ
ジストの種類，現像条件，電子ビーム露光装置の描画条
件等が同一であれば、繰り返しこの結果を利用できるか
らである。

【００５２】こうして求められた照射量Ｄとパラメータ
Ｕとの関係は、上で述べたように現像の効果、即ちレジ
ストの特性が繰り込まれており、高精度なレジスト寸法
の制御性を保証する。

【００５３】次に、この関係から、場所に応じた最適照
射量の計算を行う方法を述べる。まず、理解しやすさの
ため全体の構造を記す。ここでの実施形態では、パター
ン端部近傍の実効照射量のプロファイルは、パターン端
部での実効照射量の値そのもの、及びパターン端部での
後方散乱電子による実効照射量の２つによって表され
る。ここで、注意すべきことは、この実施形態では、以
下で述べるように代表図形法を用いるので、パターン端
部におけるそれらの値は積極的には現れてこない。しか
し、実効的に、パターン端部のそれらの値を考慮してい
る。以下、これを説明する。

【００５４】代表図形法を用いる場合、最適照射量は後
方散乱よりも充分小さな領域毎に計算される。この領域
の内部に存在する全てのパターンは、同一の照射量で露
光される。また、この領域の内部では後方散乱による実
効照射量はほぼ均一である。図１１は、この状況を模式
的に表している。即ち、各小領域毎に、その設定点で照
射量ＤとパラメータＵとが図１０の関係を満たしていれ
ば、領域内部に存在する全てのパターンの端部で照射量
ＤとパラメータＵの関係が満たされることになり、目標
の高精度なパターン形成が実現される。

【００５５】計算速度を大幅に向上させるために、代表
図形法を補助手段として用いる。また、計算の主アルゴ
リズムは、繰り返し計算（ｉｔｅｒａｔｉｏｎ）法であ
る。第０近似として、パブコビッチの公式を用いる。こ
の結果は、図１２中の一点鎖線に示したように精度不足
であり、これを補うため、照射量ＤとパラメータＵの関
係が図中斜線に入るまで繰り返し計算をする。図中の黒
丸印及び矢印は、（Ｄ，Ｕ）の関係が繰り返し計算の結
果によって変化する様子を模式的に表している。この繰
り返し計算の具体的様式は以下で述べるのでここでは省
略するが、その際、後方散乱量を見積もる必要がある。
この見積もりの際に代表図形法を利用して、計算を高速
化する。以下、これを詳細に述べる。

【００５６】まず、次のテーブルを用意しておく。元の
図形から要素図形と参照用図形を計算する。参照用図形
の算出は、次のように行う。元の図形を１０×１０μｍ
の領域毎に図形を分割し、各領域毎に図形の面積の合計
と重心とを求める。その結果から、元の図形を新たな一
つの図形（代表図形）として各領域毎に設定する。この
代表図形を利用して、次の量を計算する。この量は後方
散乱電子による実効照射量をηで割った量であり、後方
散乱量を計る目安である。また、パターンが後方散乱の
広がりσｂよりも充分小さい時は、ほぼパターン密度と
同じになる。

【００５７】

【数３】

【００５８】ここで、ｘは小領域の中心の座標を示して
おり、ｘ′は代表図形の辺の座標を示している。また、
和Σは小領域から３σの距離内にある代表図形について
和をとることを示している。ここから、第１近似の最適
照射量Ｄ１（ｘ）を次のように求める。

【００５９】Ｄ１(x) ＝１／（ａ＋η×Ｕ(x) ）ここで、ａ（例えば１／２）のファクタによって、パタ
ーンエッジの端部で実効照射量の値を目標値に一致させ
る。このように、第１近似の照射量を全ての小領域につ
いて計算する。

【００６０】次に、この最適照射量でパターンが描画さ
れた時の、後方散乱による実効照射量を以下の手順で計
算する。これは概略、積分計算用の新たな代表図形の算
出→新たな代表図形を用いて後方散乱による実効照射量
を計算、と言う手順をとる。以下、これを詳述する。

【００６１】まず、参照用の代表図形を小領域毎に区分
し、各小領域毎にＤ１（ｘ）の重みを付けて、中領域毎
に面積と重心を求める。即ち、Ｓ＝ΣＤ１（ｘ）×ＳｉＪｘ＝（ΣＤ１(x) ×Ｓｉ×ｘ）／ＳＪｙ＝（ΣＤ１(y) ×Ｓｉ×ｙ）／Ｓ但し、ｉ：小領域の番号である。

【００６２】次に、このＳ及びＪを持つ代表図形を各中
領域毎に設定する。例えば、次のような正方形を設定す
る。中心ｘ＝Ｊｘ中心ｙ＝Ｊｙ寸法＝ｓｑｒｔ（Ｓ）この新たな代表図形を用いると、後方散乱による実効照
射量は、

【００６３】

【数４】と表される。

【００６４】このＵ１はＤ１（ｘ）で照射した時のもの
であり、Ｕ０（ｘ）は、全てのパターンを均一の照射量
Ｄ０で照射したときのものであることに注意すべきであ
る。このときのＤ１（ｘ）の値とＵ１（ｘ）の値を図１
３に示す。（あ）点はゼロ次の照射量Ｄ０、（い）点は
１次の照射量Ｄ１に対応する。これで１次の計算は終了
である。図に見るように、パラメータＵと照射量Ｄの関
係は精度が満たされる範囲（斜線部分）に抑えられてい
ない。よって、次の２次の計算に入る。

【００６５】（い）点の１次の照射量Ｄ１を通る直線を
考える。この直線と最適関係の曲線との交点からＵ２を
求める。具体的には、Ｕ２は４次の方程式となり η³ Ｕ２⁴ ＋η² （３ａ−ηＵ１）Ｕ２³ ＋３ａη（ａ
＋ηＵ１）Ｕ２²＋（ａ² −３ａ² ηＵ１＋η² Ｄ１）
Ｕ２＋ａηＤ１−ａ³ Ｕ１−η＝０となる。これは数値計算等により解ける。これから、２
次まで考慮した照射量として、Ｄ２＝１／（ａ＋ηＵ２）を選ぶ。

【００６６】これで、２次までの計算は終了する。この
とき、Ｄ２は図１３の破線内の許容誤差内に抑え込まれ
た。小領域は、以後の高次の計算では、照射量の変更は
しない。但し、後方散乱による実効的照射量は計算し、
許容誤差内に納まるか否かを監視する。もし、納まらな
い場合には１次の計算の時に説明した方法によって、新
たな照射量を算出高次の計算を行い、この後、３次の計
算に入る。３次の照射量は上記でＤ０，Ｄ１を、それぞ
れ、Ｄ１，Ｄ２と読み変えて、計算をすれば良い。この
ような手順を準に繰り返すことによって、全ての小領域
で、パラメータＵ，照射量Ｄの関係が補正誤差内に抑え
られれば、計算が終了である。

【００６７】この計算手順を実際に、０．５μｍルール
のゲートアレイのＡｌパーソナライゼイション層に適用
した結果を述べる。このデバイスのサイズは、１．５ｃ
ｍ×１．５ｃｍである。図１４が最適関係である。計算
は５０ＭＩＰＳ×４ＣＰＵの計算機を用いた。繰り返し
は、４回で全ての小領域で最適関係を満たすようになっ
た。

【００６８】計算時間は、１回の繰り返しに要した計算
時間は平均約５分であり、全部の計算に２０分を要し
た。従来の方法では、計算時間は約５分程度であり、こ
の実施形態では、４倍の計算時間の２０分を必要とし
た。これは、充分実用に耐えるものである。一方、積極
的にレジストの現像シミュレーションまでを行っていれ
ば、この計算時間は数週間から数カ月に及ぶ。従って、
本実施形態方法による計算時間の短縮の効果は極めて大
きい。

【００６９】このように作成した最適照射量を各小領域
内部の図形に設定し、レジストパターンを形成した。全
てのパターン寸法を計測することは不可能なので、ラン
ダムに選んだ１００箇所を測定したところ、目標寸法か
らの誤差は全て、±１０ｎｍ以内に抑えられていること
が確認された。

【００７０】（実施形態２）第１の実施形態では、電子
ビームによる直接描画に本発明を適用したが、本発明は
マスク描画にも適用可能である。図１５は、パラメータ
Ｕ，照射量Ｄの最適関係を示したものである。レジスト
にはポジレジスト（ＺＥＰ）を使用した。また、描画し
たパターンは第１の実施形態で述べたゲートアレーのパ
ーソナライゼイション層を４倍にしたものである。マス
ク上の最小線幅は２．０μｍ、マスク上のチップサイズ
は６ｃｍ×６ｃｍである。後方散乱係数は０．８、後方
散乱の広がりは８μｍであった。使用した装置はほぼ図
９の装置と同じであるが、照射量データの展開機能が設
けられている。

【００７１】圧縮されたデータは図１６のようになって
いる。即ち、パターンデータを格納する場所とは独立し
た場所に照射量のデータが格納される。パターンデータ
は、１図形について１６バイト、１つの照射量データに
ついては１バイトで定義されている。この照射量データ
の設定単位は、１．５μｍ×１．５μｍ毎の領域毎にメ
ッシュ上に定義される。上記ゲートアレーのパターンで
は、チップサイズ内の小領域の数は（６ｃｍ／１．５μ
ｍ）² ＝１．６×１０⁹ となる。パターンデータは、元
の図形のまま定義されている。即ち、ショット分解され
ず、また照射量補正のための図形分割もされない。

【００７２】このように、近接効果補正のために図形が
分割されないたために、近接効果に付随したデータ量の
増加は照射量のデータ分だけである。これは、上記領域
の数に１バイトをかけた量となり、１．６Ｇバイトであ
る。これに対するパターンデータの量は２５．６Ｇバイ
トである。図９の中の照射量データ選択回路４０は、こ
のように記述されたデータからショット毎の照射量を選
択し、ショットのデータと照射量のデータとを次の回路
に送る機能を有している。

【００７３】具体的には、次のような処理を行う。ま
ず、照射量データ選択回路４０は入力されたパターンを
ショットに分割する。次に、各ショットの中心を計算
し、この中心がどこの小領域に属するかを計算する。こ
れらの計算は、不動小数点の足し算，かけ算，及び整数
への変換などで実行される。小領域が特定できた後、そ
の小領域が対応する照射量を、照射量データから読み込
み、これをショットの位置，形状サイズなどと共に次の
回路に送る。パターンは予め、所定の設計寸法から一律
に０．１５μｍ縮小しておいた。これは、Ｃｒマスクの
エッチング時の変換差分を予め、取り込んでおいたもの
である。

【００７４】照射量の計算は、第１の実施形態と同じ方
法を用いた。第１の実施形態と異なる点は、後方散乱の
サイズが８μｍになるため、小領域サイズを１．５μｍ
とする点、後方散乱量ηを０．８とする点である。対応
して、繰り返し計算も６回と増えた。補正計算に要した
時間は５時間であった。描画用のデータは、パターン用
のデータが２５．６Ｇバイト、照射量用のデータが１．
６Ｇバイトであった。描画時間は約２時間であった。

【００７５】上記計算時間は描画時間の約４倍だが、実
用には何等支障はない。上記計算機を高々４台使うだけ
で、実効的に１つのマスク用の補正計算時間は描画時間
と同程度になり、補正計算が電子ビーム露光システム全
体のスピードのボトルネックとなることはないからであ
る。このように作成した描画用データでマスクにパター
ンを生成し、その中の１００箇所のパターンを電子顕微
鏡によって測定したところ、寸法誤差は±１０ｎｍに抑
えられていることが確認できた。

【００７６】（変形例）なお、本発明は上述した実施形
態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で、種々変形して実施することができる。

【００７７】第２の実施形態で説明した方法が他のマス
ク材料でも適用できることは、勿論のことである。例え
ば、位相シフトマスクにも適用可能である。レベンソン
型の位相シフトマスクでは、第１の実施形態のようにし
てＣｒ上にレジストのパターンを形成、これをマスクと
してＣｒパターンを形成した後、レーザ描画装置などで
位相シフトパターンを作成すれば良い。また、ハーフト
ーンマスクの作成にも使用できる。ガラス上にＳｉＮの
膜が形成されたハーフトーンマスクは、第２の実施形態
よりも容易である。ＳｉＮはＣｒよりもむしろ直接描画
に近い。対応して、後方散乱量は０．８、後方散乱の広
がりは１０μｍで利用できた。

【００７８】また、最適関係も図１５とほぼ同じであっ
た。このため、最適照射量の計算の手順、繰り返し計算
の回数も第１の実施形態と同一になった。但し、計算時
間については、チップサイズの違い（長さで４倍、面積
で１６倍）に対応して、４時間となった。マスクの描画
にあたっては、ＳｉＮが導電性がないため、それを補足
するために、レジストの上にＳＤＰを塗布し、これを用
いた。これにパターンを描画し、形成したレジスト寸法
を評価したところ、誤差±１０ｎｍを得た。

【００７９】さらに、本方法は電子ビーム露光法を使用
した１：１のＸ線マスクの作成にも適用できる。図１７
はＸ線マスクの構造を示しており、図中の７１はＳｉウ
ェハ、７２はメンブレン、７３は吸収体パターン、７４
はガラス枠である。この場合も電子による近接効果が発
生し、それを補正する必要がある。このときの後方散乱
の広がりは３μｍ、後方散乱量は１．３であった。これ
に対応して、小領域サイズは０．６μｍとした。

【００８０】これまでの実施形態と同様に、ゲートアレ
ー（マスク上１．５ｃｍ×１．５ｃｍ）のパーソナライ
ゼイション層（最小線幅０．２μｍ）に適用したとこ
ろ、上記Ｃｒマスクの時と同様に、繰り返し数は６回で
パラメータＵ，照射量Ｄの関係が満たされた。また、こ
のときの計算時間は約６時間であった。作成したデータ
を用いて、第１の実施形態に記述した装置を用いてレジ
ストパターンの描画を行った。ここで、最小ショットサ
イズは０．８μｍ×０．８μｍとした。これは、空間電
荷効果等の低減を計るためである。この最大ショットサ
イズのこの値のために、描画時間は約２時間となった。
形成されたレジストのパターン寸法を１００点測定した
ところ、目標寸法からの誤差は±１０ｎｍに抑えられて
いることが確認された。

【００８１】ここでは１：１のＸ線マスクの適用例を示
したが、これが４：１等の縮小転写用Ｘ線マスクへも利
用できることは明白である。計算時間は面積に比例する
ので、上記ゲートアレーの４倍体マスクに適用すると、
計算時間は６時間×１６＝９６時間、即ち約４日とな
る。

【００８２】この４日の値は、描画時間に比べて長い
が、レジストの現像シミュレーションを積極的に実行す
ることに比べれば充分短い。５０ＭＩＰＳ×４ＣＰＵの
計算機を用いたが、この数年の間には、１５０ＭＩＰＳ
×４ＣＰＵ程度の計算機も開発されると予想される。そ
のような計算機を使用すれば、上記計算時間は１３時間
程度となる。さらに、その計算機を６台程度整備すれ
ば、１層当たり２時間程度となり、描画時間と計算時間
は同程度となって、充分に実用に耐えると考えられる。

【００８３】また、実施形態ではレジストの現像効果を
加味して場所に応じた最適な照射量を求めたが、この代
わりに、実際に形成するパターンとは異なる変形パター
ンを形成してもよい。さらに、パターンの変形と照射量
の変更とを組み合わせてもよい。また、直接描画による
マスク作成に限るものではなく、マスクを用いたパター
ン転写に適用することも可能である。その他、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することが
できる。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように本発明方法によれ
ば、レジストの現像効果等を実質的に取り入れて、最適
なパターン変形や最適な照射量の決定を行うことが可能
となる。これによって、従来法（しきい値モデル）では
不可能だった高い精度のパターン形成を実現することが
可能とする。しかも、レジスト全体での現像をシミュレ
ーション計算する必要がないため、高速に処理すること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の方法で近接効果補正を行った時の寸法リ
ニアリティを示す図。

【図２】従来方法によるシミュレーション結果を示す
図。

【図３】パターンが設計寸法通りに仕上がる時の照射量
とパターン密度との関係を示す図。

【図４】実効的露光量でのレジストの現像シミュレーシ
ョン過程を示す図。

【図５】シミュレーションから求めたパターンが設計通
りに仕上がる時の照射量を示す図。

【図６】視点Ａを表すレジストの現像シミュレーション
の過程を示す図。

【図７】パターン端部近傍の実効照射量の分布を示す
図。

【図８】実効照射量のエッジ近傍のプロファイルを特徴
付ける方法を示す図。

【図９】実施形態で使用した電子ビーム描画装置の概略
構成を示す図。

【図１０】素子分離層でのパターンが寸法通りに仕上が
る時の照射量とパターン密度の関係を示す図。

【図１１】パターン密度及び中央部での実効照射量を示
す図。

【図１２】パブコビッチの公式を用いた場合の誤差を示
す図。

【図１３】繰り返し法を用いて照射量補正を行う場合を
示す図

【図１４】直接描画時のパターンが寸法通りに仕上がる
時の照射量とパターン密度の関係を示す図。

【図１５】マスク描画時のパターンが寸法通りに仕上が
る時の照射量とパターン密度の関係を示す図。

【図１６】実施形態で用いる電子線描画装置のデータ構
造の概略図。

【図１７】Ｘマスクの断面図。

【符号の説明】

１０…試料室１１…ターゲット（試料）１２…試料台２０…電子光学鏡筒２１…電子銃２１２２ａ〜２２ｅ…レンズ系２３〜２６…偏向系２７ａ〜２７ｃ…アパーチャマスク３１…試料台駆動回路部３２…レーザ測長系３３…偏向制御回路部３４…ブランキング制御回路部３５…可変成形ビーム寸法制御回路部３６…バッファメモリ及び制御装置３７…制御計算機３８…データ変換用計算機３９…ＣＡＤシステム４０…照射量データ選択回路４１…照射量データ用メモリ４２…近接効果補正用アルゴリズム

フロントページの続き (56)参考文献特開平８−64499（ＪＰ，Ａ) 特開平１−181422（ＪＰ，Ａ) 特開平８−227837（ＪＰ，Ａ) 特開平８−82915（ＪＰ，Ａ) 特開平８−227842（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−43516（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】エネルギービーム或いは電磁波を用い、所
望のパターンとは異なる変形パターンを描画若しくは転
写すること、所望のパターンの照射量を場所毎に変動さ
せて描画すること、又はこれらの組合わせによって、最
終的に所望のパターンを形成するパターン形成方法にお
いて、所定の現像条件の下で所望の或いは全てのパターンが許
容誤差範囲内で所望の寸法で形成される時の、パターン
端部近傍における実効的な露光量のプロファイルを求め
る工程と、所望の或いは全てのパターンの端部近傍における露光量
のプロファイルが前記実効的な露光量のプロファイルを
満たすように、前記変形パターン及び場所毎の照射量の
少なくとも一方を決定する工程とを含むことを特徴とす
るパターン形成方法。
【請求項２】エネルギービーム或いは電磁波を用い、所
望のパターンとは異なる変形パターンを描画若しくは転
写すること、所望のパターンの照射量を場所毎に変動さ
せて描画すること、又はこれらの組合わせによって、最
終的に所望のパターンを形成するパターン形成方法にお
いて、所定の現像条件の下で所望の或いは全てのパターンが許
容誤差範囲内で所望の寸法で形成される時の、パターン
端部近傍における実効的露光量のプロファイルを特徴付
ける２つ以上の物理量の関係を求める工程と、所望の或いは全てのパターンの端部近傍における実効的
露光量のプロファイルを特徴付ける２つ以上の物理量が
前記関係を満たすように、前記変形パターン及び場所毎
の照射量の少なくとも一方を決定する工程とを含むこと
を特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】前記電磁波を用いる場合に、パターン端部
近傍における実効的な露光量のプロファイルとして、試
料面上の光強度プロファイルを用いることを特徴とする
請求項１記載のパターン形成方法。
【請求項４】パターン端部近傍における実効的な露光量
のプロファイルを特徴付ける２つ以上の物理量として、
パターン端部近傍に設定された２箇所以上の評価点にお
ける実効的露光量の値、又はパターン端部近傍に設定さ
れた１箇所以上の評価点における実効的露光量の値と実
効的露光量の傾きを用いることを特徴とする請求項２記
載のパターン形成方法。
【請求項５】前記エネルギービームとして電子ビームを
用いる場合に、パターン端部近傍における実効的な露光
量のプロファイルを特徴付ける２つ以上の物理量とし
て、以下の３種 (1) 照射量或いは電子ビームの前方散乱によるレジスト
の感光量 (2) 電子ビームの後方散乱によるレジストの感光量 (3) 電子ビームの前方散乱と後方散乱によるレジストの
感光量の内から２つ以上を選択して用いることを特徴とする請
求項２記載のパターン形成方法。