JP3975757B2 - Charged particle beam exposure method - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光強度分布（ＥＩＤ：Exposure Intensity Distribution）関数に基づいて近接効果補正処理を行った露光データに従って荷電粒子ビーム露光を行う荷電粒子ビーム露光方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
荷電粒子ビーム露光方法、例えば、電子ビーム露光方法は、電子ビームを非常に細かく絞ることができ、また、電気的手段により電子ビームの制御が容易である等の理由によって微細パターンの形成が可能である。しかし、近接効果の影響により露光パターンの疎密に応じて解像線幅が異なってしまうという問題点がある。
【０００３】
そこで、通常は、露光強度分布関数に基づいて露光パターンごとに露光量を計算し、最終的には各露光パターンが同じ吸収エネルギーを得られるように、各露光パターンの露光量を最適化する近接効果補正が行われる。露光強度分布関数としては、例えば、数１に示すように、２つのガウス分布関数を足し合わせたダブルガウシアンが用いられる。
【０００４】
【数１】
ここに、βf、η、βbはパラメタであり、βfは前方散乱長、ηは後方散乱比率、βbは後方散乱長である。また、第１項は前方散乱項、第２項は後方散乱項と呼ばれており、前方散乱は狭い範囲に大きな影響を与えるが、後方散乱は広い範囲に比較的小さな影響を及ぼすものであり、その全体の影響を積分した値の前方散乱の影響に対する比が後方散乱比率ηである。
【０００６】
パラメタβf、η、βbは、通常、モンテカルロ・シミュレーションや実験により求められる。モンテカルロ・シミュレーションによるパラメタ抽出法は、入射電子がレジストや基板で散乱される軌跡と、入射電子の散乱過程で生成した２次電子の軌跡とを乱数を使ってシミュレーションすることによって露光強度分布を求め、パラメタβf、η、βbを求める方法である。実験によるパラメタ抽出法は、実際にパターンを露光した結果から、パラメタβf、η、βbを求める方法である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
モンテカルロ・シミュレーションによるパラメタ抽出法では、純粋な前方散乱長と後方散乱長を求めることはできるが、ビームぼけやエッチング工程での酸の拡散など、パターンの形成に大きく影響する要素が含まれていないため、目的とする露光データの高精度な近接効果補正は難しいという問題点があった。
【０００８】
実験によるパラメタ抽出法によれば、ビームぼけやエッチング工程での酸の拡散などの影響も含んだパラメタを抽出することが可能である。しかし、数１に示す露光強度分布関数ｆ（ｘ，ｙ）は、あくまで近似式であるため、実際の露光強度分布とは完全に一致するわけではない。そのため、実験により求めたパラメタβf、η、βbに基づいて近接効果補正をしたとしても、設計寸法通りのパターンが得られるとは限らないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑み、露光データの近接効果補正処理に最適な露光強度分布関数のパラメタを抽出し、寸法精度の高いパターンを作成することができるようにした荷電粒子ビーム露光方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の荷電粒子ビーム露光方法は、露光強度分布関数のパラメタ抽出用パターン・データに近接効果補正処理を行い、この近接効果補正処理を行ったパラメタ抽出用パターン・データに従ってパラメタ抽出用パターンの露光を行い、この露光結果から露光強度分布関数のパラメタを抽出し、この抽出したパラメタを用いて目的とする露光データの近接効果補正処理を行い、この近接効果補正処理を行った露光データに従って露光を行うというものである。
【００１１】
本発明によれば、近接効果補正処理を行った露光強度分布関数のパラメタ抽出用パターン・データに従ってパラメタ抽出用パターンの露光を行い、この露光結果から露光強度分布関数のパラメタを抽出するとしているので、目的とする露光データの近接効果補正処理に最適な露光強度分布関数のパラメタを抽出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について、露光強度分布関数として数１に示す露光強度分布関数ｆ（ｘ，ｙ）を用いる場合を例にして説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１実施形態の概要を示すフロー図である。本発明の第１実施形態は、前方散乱長βfの抽出と、後方散乱比率ηの抽出と、後方散乱長βbの抽出と、抽出したパラメタβf、η、βbを用いた目的とする露光データの近接効果補正処理と、近接効果補正処理を行った露光データに従った露光を、この順に行うというものである（ステップＳ１−１〜Ｓ１−５）。
【００１４】
図２は前方散乱長βfの抽出手順を示すフロー図である。前方散乱長βfの抽出には、前方散乱長抽出用パターンを用いるが、前方散乱長抽出用パターンは後方散乱の影響を受けないような形状とすることが重要である。
【００１５】
そこで、まず、長さＬを４μｍ程度とし、幅Ｗを振った孤立ライン・データを作成する（ステップＳ２−１）。このとき、幅Ｗは、クーロン効果に起因するビームぼけの影響がない程度の大きさにする。図３Ａは孤立パターンのデータ構成例である。
【００１６】
次に、所定の近接効果補正プログラムを使用して、前方散乱長βfをいくつか振って、先の孤立ライン・データを近接効果補正する（ステップＳ２−２）。このとき、孤立パターンの長さＬは４μｍ程度と後方散乱長βbに比べて短いものであるから、後方散乱の影響は殆どないので、後方散乱比率η＝０としても良い。
【００１７】
次に、各前方散乱長βfの孤立ライン・データに従って実際に孤立ラインの露光を行い、作成された孤立ラインの設計幅と出来上がり幅との関係を示すグラフを作成する（ステップＳ２−３）。図３Ｂはグラフ例である。
【００１８】
最後に、前方散乱長βfとして、孤立ラインの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい前方散乱長βf、すなわち、最も寸法リニアリティの良い前方散乱長βfを採用する（ステップＳ２−４）。図３Ｂに示すグラフ例では、最も寸法リニアリティの良い前方散乱長βfは２０ｎｍである。
【００１９】
図４は後方散乱比率ηの抽出手順を示すフロー図である。後方散乱比率ηの抽出には、後方散乱比率抽出用パターンを用いるが、後方散乱比率抽出用パターンは、前方散乱長の変化による影響を受けない形状であることが重要である。
【００２０】
そこで、まず、一辺が後方散乱長βbの予想最大値βb.maxの５倍以上の正方形領域に、長さＬをこの正方形領域の一辺と同一とし、幅Ｗを前方散乱長βfの予想最大値βf.maxの５倍程度とするラインを配列したライン・アンド・スペース（Ｌ／Ｓ）パターン・データを面積密度をいくつか振って作成する（ステップＳ４−１）。図５Ａはライン・アンド・スペース・パターンのデータ構成例であり、前方散乱長βfの予想最大値βf.maxとして１００ｎｍ、後方散乱長βbの予想最大値βb.maxとして３０μｍを想定している。
【００２１】
次に、所定の近接効果補正プログラムを使用して、後方散乱比率ηをいくつか振って、先のライン・アンド・スペース・パターン・データを近接効果補正する（ステップＳ４−２）。このとき、前方散乱長βfはβf＜βf.max、後方散乱長βbはβb＝βb.maxとする。
【００２２】
次に、各後方散乱比率ηのライン・アンド・スペース・パターン・データに従って実際にライン・アンド・スペース・パターンの露光を行い、作成されたライン・アンド・スペース・パターンの面積密度と中心にあるラインの出来上がり幅との関係を示すグラフを作成する（ステップＳ４−３）。図５Ｂはグラフ例である。
【００２３】
最後に、後方散乱比率ηとして、ライン・アンド・スペース・パターンの中心にあるラインの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい後方散乱比率η、すなわち、最も疎密依存の少ない後方散乱比率ηを採用する（ステップＳ４−４）。図５Ｂのグラフ例では、最も疎密依存の少ない後方散乱比率ηは、０.６〜０.７である。
【００２４】
図６は後方散乱長βbの抽出手順を示すフロー図である。後方散乱長βbの抽出には、後方散乱長抽出用パターンを用いるが、後方散乱長抽出用パターンは前方散乱長の変化による影響を受けない形状であることが重要である。
【００２５】
そこで、まず、前方散乱長βfの予想最大値βf.maxの５倍程度のスペースＳを開けた、線対称の幅Ｗの２つのパターンを配置した２パターン・データを、幅Ｗをいくつか振って作成する（ステップＳ６−１）。
【００２６】
このとき、２つのパターンの幅を一律とする部分の長さＬは、後方散乱長βbの予想最大値βb.maxの５倍以上とする。また、２つのパターンは、クーロン効果に起因するビームぼけの影響がない大きさ（例えば、１μｍ2程度）に分割しておく。図７Ａは２パターンのデータ構成例であり、前方散乱長βfの予想最大値βf.maxとして６０ｎｍ、後方散乱長βbの予想最大値βb.maxとして３０μｍを想定している。
【００２７】
次に、所定の近接効果補正プログラムを使用して、後方散乱長βbをいくつか振って、先の２パターン・データを近接効果補正する（ステップＳ６−２）。このとき、前方散乱長βfはβf＜βf.max、後方散乱比率ηは、後方散乱長βbに影響を与えるため、図４に示す手順で求めた値を使う。
【００２８】
次に、各後方散乱長βbの２パターン・データに従って実際に２パターンの露光を行い、作成された２パターンの幅Ｗの設計値とスペースＳとの関係を示すグラフを作成する（ステップＳ６−３）。図７Ｂはグラフ例である。
【００２９】
最後に、後方散乱長βbとして、スペースＳの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さな後方散乱長βb、すなわち、スペースＳの変化が最も小さい後方散乱長βbを採用する（ステップＳ６−４）。図７Ｂのグラフ例では、スペースＳの変化が最も小さい後方散乱長βbは、１０μｍである。
【００３０】
以上のように、本発明の第１実施形態によれば、数１に示す露光強度分布関数ｆ（ｘ，ｙ）のパラメタ抽出用パターン・データとして、３つのパラメタβf、η、βbを別々に求めるデータを用いるとしているので、各パラメタの要素分解が容易となる。
【００３１】
また、電子ビーム系の変更やプロセス条件の変化によって最も顕著に変化する前方散乱長βfを最初に抽出するとしているので、後方散乱比率ηと後方散乱長βbを抽出するためのデータ作成基準を早い段階で決定することができる。
【００３２】
また、前方散乱長抽出用パターン・データとして、長さを４μｍ程度とし、幅をクーロン効果に起因するビームぼけの影響がない程度の範囲でいくつか振った孤立ライン・データを作成するとしているので、前方散乱長βfに後方散乱の影響やクーロン効果の要素を取り込むことがないようにすることができる。
【００３３】
また、後方散乱比率抽出用パターン・データとして、一辺が後方散乱長βbの予想最大値βb.maxの５倍以上の正方形領域に、長さＬを前記正方形領域の一辺と同一とし、幅Ｗが前方散乱長βfの予想最大値βf.maxの５倍程度のラインを配列したライン・アンド・スペース・パターン・データを作成するとしているので、ラインのエッジ部分における前方散乱の影響が飽和した状態となり、この結果、エッジ部分の前方散乱強度が一定となり、後方散乱比率ηを抽出するのに、前方散乱長βfの変化による影響を受けることがない。
【００３４】
また、後方散乱長抽出用パターン・データとして、前方散乱長βfの予想最大値βf.maxの５倍程度に固定したスペースで配置した２つの大きなパターンの幅をいくつか振ったデータを作成するとしているので、２つの大きなパターン同士の前方散乱の重なりはなく、また、スペース内では後方散乱強度が一定とみなせるため、前方散乱長βfの変化による影響を受けることなく後方散乱長βbを抽出することができる。
【００３５】
更に、所定の近接効果補正プログラムを使用して、パラメタ抽出用パターン・データの近接効果補正処理を行い、この近接効果補正処理を行ったパラメタ抽出用パターン・データに従って実際にパラメタ抽出用パターンの露光を行い、パラメタβf、η、βbを抽出するとしているので、目的とする露光データの近接効果補正処理にとって最適なパラメタβf、η、βbを抽出することができ、寸法精度の高いパターンを作成することができる。
【００３６】
［第２実施形態・・図８］
図８は本発明の第２実施形態の概要を示すフロー図である。本発明の第２実施形態は、後方散乱比率ηの抽出と、後方散乱長βbの抽出と、前方散乱長βfの抽出と、抽出したパラメタβf、η、βbを用いた目的とする露光データの近接効果補正処理と、近接効果補正処理を行った露光データに従った露光を、この順に行うというものである（ステップＳ８−１〜Ｓ８−５）。
【００３７】
本発明の第２実施形態は、前方散乱長βfの取り得る範囲が予め分かっている場合に有効である。例えば、既に同じプロセス条件などでパラメタ抽出を行った実績があり、微少な条件変化にも影響を受けやすい前方散乱長βfを確認するために抽出する場合などに有効である。
【００３８】
ここで、後方散乱比率η、後方散乱長βb及び前方散乱長βfの抽出は、本発明の第１実施形態の場合と同様に行う。但し、前方散乱長βfの抽出に使用する孤立ラインの長さは、後方散乱長βbの５倍以上に十分長くしても良い。このようにすると、前方散乱長βfの抽出に後方散乱比率ηと後方散乱長βbの影響を受けることになるが、後方散乱比率η及び後方散乱長βbを先に抽出して既知としているので、パラメタ抽出と同時に孤立ラインに対する近接効果補正の寸法精度の評価が可能となる。
【００３９】
また、前方散乱長βfの抽出時には、後方散乱比率ηと後方散乱長βbは既知となっているので、前方散乱長βfの抽出用パターンとしては、孤立ラインに限らず、様々なパターン、例えば、ライン幅のライン・アンド・スペース・パターンや、目的としている露光データに含まれているパターンなどを使用することもできる。
【００４０】
以上のように、本発明の第２実施形態によれば、後方散乱比率η、後方散乱長βb及び前方散乱長βfの抽出は、本発明の第１実施形態の場合と同様に行うとしているので、目的とする露光データの近接効果補正処理にとって最適なパラメタβf、η、βbを抽出することができ、寸法精度の高いパターンを作成することができると共に、後方散乱比率η、後方散乱長βb、前方散乱長βfの順にパラメタを抽出するとしているので、電子ビーム系やプロセス条件の少しの変化に対しては、大きく影響を受ける前方散乱長βfを求め直すだけで十分である。
【００４１】
なお、最初は、前方散乱長βf、後方散乱比率η、後方散乱長βbの順で抽出し、それ以後は、後方散乱比率η、後方散乱長βb、前方散乱長βfの順で抽出するようにしても良い。このように、最初だけ前方散乱長βfを１番目に抽出することで、後方散乱比率η及び後方散乱長βbを抽出するためのデータの作成基準を早い段階で求めることができ、電子ビーム系やプロセス条件が殆ど変化しなければ、２回目以降のパラメタ抽出においては、前方散乱長βfを求め直すだけで良いことになる。
【００４２】
ここで、本発明を整理すると、本発明には、以下の荷電粒子ビーム露光方法が含まれる。
【００４３】
（付記１）露光強度分布関数のパラメタ抽出用パターン・データに近接効果補正処理を行う工程と、該近接効果補正処理を行ったパラメタ抽出用パターン・データに従ってパラメタ抽出用パターンの露光を行い、該露光結果から前記露光強度分布関数のパラメタを抽出する工程と、該抽出したパラメタを用いて目的とする露光データの近接効果補正処理を行う工程と、該近接効果補正処理を行った露光データに従って露光を行う工程を有することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
【００４４】
（付記２）前記露光強度分布関数として、前方散乱項をなすガウス分布関数と後方散乱項をなすガウス分布関数を足し合わせたダブルガウシアンを用い、前記パラメタ抽出用パターン・データとして、前方散乱長、後方散乱比率及び後方散乱長の３つのパラメタを別々に抽出するデータを用いることを特徴とする付記１記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【００４５】
（付記３）前記３つのパラメタを前方散乱長、後方散乱比率、後方散乱長の順で抽出することを特徴とする付記２記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【００４６】
（付記４）前記３つのパラメタを後方散乱比率、後方散乱長、前方散乱長の順で抽出することを特徴とする付記２記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【００４７】
（付記５）前記３つのパラメタを、最初は、前方散乱長、後方散乱比率、後方散乱長の順で抽出し、それ以後は、後方散乱比率、後方散乱長、前方散乱長の順で抽出することを特徴とする付記２記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【００４８】
（付記６）前記前方散乱長の抽出工程は、幅をクーロン効果に起因するビームぼけの影響がない範囲でいくつか振った所定の長さを持つ孤立ライン・データを作成する工程と、前方散乱長をいくつか振って、前記孤立ライン・データを近接効果補正する工程と、該近接効果補正した孤立ライン・データに従って露光し、前方散乱長として、孤立ラインの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい前方散乱長を抽出する工程を有することを特徴とする付記３、４又は５記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【００４９】
（付記７）前記前方散乱長の抽出工程は、幅をクーロン効果に起因するビームぼけの影響がない範囲でいくつか振った後方散乱長の５倍以上の長さを持つ孤立ライン・データを作成する工程と、前方散乱長をいくつか振って、前記孤立ライン・データを近接効果補正する工程と、該近接効果補正した孤立ライン・データに従って露光し、前方散乱長として、孤立ラインの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい前方散乱長を抽出する工程を有することを特徴とする付記４又は５記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【００５０】
（付記８）前記後方散乱比率の抽出工程は、一辺が後方散乱長の予想最大値の５倍以上の正方形領域に、長さを前記正方形領域の一辺と同一とし、幅が前方散乱長の予想最大値の５倍のラインを配列したライン・アンド・スペース・パターン・データを、面積密度をいくつか振って作成する工程と、後方散乱比率をいくつか振って、前記ライン・アンド・スペース・パターン・データを近接効果補正する工程と、該近接効果補正したライン・アンド・スペース・パターン・データに従ってライン・アンド・スペース・パターンを露光し、後方散乱比率として、前記ライン・アンド・スペース・パターンの中心にあるラインの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい後方散乱比率を抽出する工程を有することを特徴とする付記３、４又は５記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【００５１】
（付記９）前記後方散乱長の抽出方法は、前方散乱長の予想最大値の５倍に固定したスペースで配置した２つのパターン・データを、幅をいくつか振って作成する工程と、後方散乱長をいくつか振って、前記２つのパターン・データを近接効果補正する工程と、該近接効果補正した２つのパターン・データに従って２つのパターンを露光し、後方散乱長として、前記スペースの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい後方散乱長を抽出する工程を有することを特徴とする付記３、４又は５記載の荷電粒子ビーム露光方法。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、近接効果補正処理を行った露光強度分布関数のパラメタ抽出用パターン・データに従ってパラメタ抽出用パターンの露光を行い、この露光結果から露光強度分布関数のパラメタを抽出するとしているので、目的とする露光データの近接効果補正処理に最適な露光強度分布関数のパラメタを抽出することができ、寸法精度の高いパターンを作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の概要を示すフロー図である。
【図２】本発明の第１実施形態で実行する前方散乱長βfの抽出手順を示すフロー図である。
【図３】本発明の第１実施形態で実行する前方散乱長βfの抽出手順を説明するための図である。
【図４】本発明の第１実施形態で実行する後方散乱比率ηの抽出手順を示すフロー図である。
【図５】本発明の第１実施形態で実行する後方散乱比率ηの抽出手順を説明するための図である。
【図６】本発明の第１実施形態で実行する後方散乱長βbの抽出手順を示すフロー図である。
【図７】本発明の第１実施形態で使用する後方散乱長βbの抽出方法を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施形態の概要を示すフロー図である。
【符号の説明】[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a charged particle beam exposure method that performs charged particle beam exposure according to exposure data that has undergone proximity effect correction processing based on an exposure intensity distribution (EID) function.
[0002]
[Prior art]
A charged particle beam exposure method, for example, an electron beam exposure method, can form a fine pattern because the electron beam can be focused very finely, and the electron beam can be easily controlled by electric means. is there. However, there is a problem that the resolution line width varies depending on the density of the exposure pattern due to the proximity effect.
[0003]
Therefore, it is usual to calculate the exposure amount for each exposure pattern based on the exposure intensity distribution function, and finally to optimize the exposure amount of each exposure pattern so that each exposure pattern can obtain the same absorbed energy Effect correction is performed. As the exposure intensity distribution function, for example, double Gaussian obtained by adding two Gaussian distribution functions as shown in
[0004]
[Expression 1]
Here, β f , η, and β b are parameters, β f is a forward scattering length, η is a back scattering ratio, and β b is a back scattering length. The first term is called the forward scattering term, and the second term is the back scattering term. Forward scattering has a large effect on a narrow range, but back scattering has a relatively small effect on a wide range. The ratio of the value obtained by integrating the overall influence to the influence of forward scattering is the backscattering ratio η.
[0006]
The parameters β f , η, and β b are usually obtained by Monte Carlo simulation or experiment. In the parameter extraction method by Monte Carlo simulation, the exposure intensity distribution is obtained by simulating the trajectory of incident electrons scattered by the resist or substrate and the trajectory of secondary electrons generated during the scattering process of incident electrons using random numbers. , Parameters β f , η, and β b are obtained. The parameter extraction method by experiment is a method for obtaining the parameters β f , η, and β b from the result of actually exposing the pattern.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The parameter extraction method by Monte Carlo simulation can obtain pure forward and backscatter lengths, but does not include factors that greatly affect pattern formation such as beam blur and acid diffusion during the etching process. Therefore, there is a problem that it is difficult to correct the proximity effect with high accuracy for the intended exposure data.
[0008]
According to an experimental parameter extraction method, it is possible to extract parameters including effects such as beam blur and acid diffusion in the etching process. However, since the exposure intensity distribution function f (x, y) shown in
[0009]
In view of the above, the present invention provides a charged particle beam exposure method capable of extracting a parameter of an exposure intensity distribution function optimal for a proximity effect correction process of exposure data and creating a pattern with high dimensional accuracy. The purpose is to do.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The charged particle beam exposure method of the present invention performs a proximity effect correction process on parameter extraction pattern data of an exposure intensity distribution function, and exposes a parameter extraction pattern according to the parameter extraction pattern data subjected to the proximity effect correction process. The exposure intensity distribution function parameter is extracted from the exposure result, the proximity effect correction processing of the target exposure data is performed using the extracted parameter, and the exposure is performed according to the exposure data subjected to the proximity effect correction processing. Is to do.
[0011]
According to the present invention, the parameter extraction pattern is exposed in accordance with the parameter extraction pattern data of the exposure intensity distribution function subjected to the proximity effect correction process, and the parameter of the exposure intensity distribution function is extracted from the exposure result. The parameters of the exposure intensity distribution function that are optimal for the proximity effect correction processing of the desired exposure data can be extracted.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 8, an example in which the exposure intensity distribution function f (x, y) shown in
[0013]
FIG. 1 is a flowchart showing an outline of the first embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, the forward scattering length β f is extracted, the back scattering ratio η is extracted, the back scattering length β b is extracted, and the extracted parameters β f , η, β b are used. The exposure effect correction processing of the exposure data to be performed and the exposure according to the exposure data subjected to the proximity effect correction processing are performed in this order (steps S1-1 to S1-5).
[0014]
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for extracting the forward scattering length β f . The extraction of the forward scattering length beta f, but using the forward scattering length extraction pattern, pattern forward scattering length extraction is important be shaped as not to be affected backscatter.
[0015]
Therefore, first, isolated line data having a length L of about 4 μm and a width W is created (step S2-1). At this time, the width W is set to a size that does not affect the beam blur caused by the Coulomb effect. FIG. 3A is a data configuration example of an isolated pattern.
[0016]
Next, using a predetermined proximity correction program, waving some forward scattering length beta f, proximity effect correction the previous isolated line data (step S2-2). At this time, since the length L of the isolated pattern is shorter compared to 4μm about backscattered length beta b, since there is little influence of back scattering, or the backscatter ratio eta = 0.
[0017]
Next, the actual exposure of the isolated line according isolated line data for each forward scattering length beta f, to create a graph showing the relationship between the width finished the design width of the created isolated line (step S2-3) . FIG. 3B is a graph example.
[0018]
Finally, as a forward scattering length beta f, the error is the smallest forward scattering length beta f between the width finished the design width of the isolated line, i.e., to adopt the best dimensional linearity forward scattering length beta f (step S2-4 ). In the graph example shown in FIG. 3B, the forward scattering length β f with the best dimensional linearity is 20 nm.
[0019]
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for extracting the backscattering ratio η. Although the backscattering ratio extraction pattern is used to extract the backscattering ratio η, it is important that the backscattering ratio extraction pattern has a shape that is not affected by the change in the forward scattering length.
[0020]
Therefore, first, a side of a square region whose side is five times or more of the expected maximum value β b .max of the backscattering length β b , the length L is the same as one side of the square region, and the width W is the forward scattering length β f Line-and-space (L / S) pattern data in which lines that are about five times the expected maximum value β f .max are arranged is created by varying some area densities (step S4-1). FIG. 5A is a data configuration example of a line and space pattern, assuming that the expected maximum value β f .max of the forward scattering length β f is 100 nm and the expected maximum value β b .max of the back scattering length β b is 30 μm. is doing.
[0021]
Next, using a predetermined proximity effect correction program, several backscattering ratios η are shaken to correct the previous line and space pattern data (step S4-2). At this time, the forward scattering length β f is β f <β f .max, and the back scattering length β b is β b = β b .max.
[0022]
Next, the line and space pattern is actually exposed according to the line and space pattern data of each backscattering ratio η, and the area density and center of the created line and space pattern are in the center. A graph showing the relationship with the finished width of the line is created (step S4-3). FIG. 5B is a graph example.
[0023]
Finally, as the backscattering ratio η, the backscattering ratio η with the smallest error between the design width and the finished width of the line at the center of the line and space pattern, that is, the backscattering ratio η with the least density dependence is Adopt (step S4-4). In the graph example of FIG. 5B, the backscattering ratio η with the least density dependence is 0.6 to 0.7.
[0024]
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for extracting the backscattering length β b . For extraction of the backscattering length β b, a backscattering length extraction pattern is used, but it is important that the backscattering length extraction pattern has a shape that is not affected by changes in the forward scattering length.
[0025]
Therefore, first, two patterns of data with two line-symmetrical widths W, with a space S that is about five times the expected maximum value β f .max of the forward scattering length β f , Shake and create (step S6-1).
[0026]
At this time, the length L of the portion where the widths of the two patterns are uniform is set to be not less than five times the expected maximum value β b .max of the backscattering length β b . The two patterns are divided into sizes (for example, about 1 μm 2 ) that are not affected by the beam blur caused by the Coulomb effect. FIG. 7A is a data configuration example of two patterns, assuming that the expected maximum value β f .max of the forward scattering length β f is 60 nm and the predicted maximum value β b .max of the back scattering length β b is 30 μm.
[0027]
Next, using the predetermined proximity effect correction program, several backscattering lengths β b are shaken to correct the proximity effect of the previous two pattern data (step S6-2). At this time, the forward scattering length β f is β f <β f .max, and the back scattering ratio η affects the back scattering length β b , so the value obtained by the procedure shown in FIG. 4 is used.
[0028]
Next, two patterns are actually exposed according to the two pattern data of each backscattering length β b , and a graph showing the relationship between the design value of the width W of the two created patterns and the space S is created (step S6). -3). FIG. 7B is a graph example.
[0029]
Finally, as backscattering length beta b, error smallest backscattering length beta b between the width finished the design width of the space S, namely, the change in the space S is taken from the small backscattering length beta b (step S6 -4). In the graph example of FIG. 7B, the backscattering length β b with the smallest change in the space S is 10 μm.
[0030]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the three parameters β f , η, and β b are used as the parameter extraction pattern data for the exposure intensity distribution function f (x, y) shown in
[0031]
Since the forward scattering length β f, which changes most significantly due to changes in the electron beam system and process conditions, is extracted first, data creation criteria for extracting the back scattering ratio η and the back scattering length β b Can be determined at an early stage.
[0032]
In addition, as the pattern data for extracting the forward scattering length, it is supposed to create isolated line data that has a length of about 4 μm and a width that does not affect the beam blur caused by the Coulomb effect. , it is possible to avoid that incorporate elements of impacts and the Coulomb effect of the backward scattered forward scattering length beta f.
[0033]
Further, as pattern data for extracting the backscatter ratio, one side is a square region that is five times or more the expected maximum value β b .max of the backscatter length β b , the length L is the same as one side of the square region, and the width Since W is supposed to create line and space pattern data in which lines about 5 times the expected maximum value β f .max of the forward scattering length β f are arranged, the influence of forward scattering on the edge portion of the line It becomes saturated state, and as a result, forward scattering intensity of the edge portion becomes constant, to extract backscatter ratio eta, not affected by changes in the forward scattering length beta f.
[0034]
Also, creating a backscattering length extracting pattern data, the data shaken several widths of the two major pattern arranged in a fixed space 5 times the expected maximum value beta f .max forward scattering length beta f Therefore, there is no overlap of forward scattering between two large patterns, and since the backscattering intensity can be regarded as constant in the space, the backscattering length β b is not affected by the change in the forward scattering length β f. Can be extracted.
[0035]
Furthermore, using a predetermined proximity effect correction program, the proximity effect correction processing of the parameter extraction pattern data is performed, and the actual parameter extraction pattern exposure is performed according to the parameter extraction pattern data subjected to the proximity effect correction processing. To extract the parameters β f , η, and β b , so that the parameters β f , η, and β b that are optimal for the proximity effect correction processing of the target exposure data can be extracted, and the dimensional accuracy is high. A pattern can be created.
[0036]
Second Embodiment FIG. 8
FIG. 8 is a flowchart showing an outline of the second embodiment of the present invention. Second embodiment of the present invention, the extraction of the backscatter ratio eta, and extraction of the backscattering length beta b, and extraction of the forward scattering length beta f, extracted parameter beta f, eta, and purpose of using the beta b The exposure effect correction processing for the exposure data to be performed and the exposure according to the exposure data subjected to the proximity effect correction processing are performed in this order (steps S8-1 to S8-5).
[0037]
The second embodiment of the present invention is effective when the possible range of the forward scattering length β f is known in advance. For example, this method is effective when there is a track record of extracting parameters under the same process conditions or the like, and extraction is performed in order to confirm the forward scattering length β f that is easily affected by a slight change in conditions.
[0038]
Here, backscatter ratio eta, extracted backscatter length beta b and forward scattering length beta f, as in the case of the first embodiment of the present invention performs. However, the length of the isolated line used for extraction of the forward scattering length β f may be sufficiently longer than five times the backward scattering length β b . In this way, it will be affected backscattering ratio η and backward scattering length beta b for the extraction of the forward scattering length beta f, as known to extract backscatter ratio η and backward scattering length beta b above Therefore, it is possible to evaluate the dimensional accuracy of proximity effect correction for isolated lines simultaneously with parameter extraction.
[0039]
Further, at the time of extraction of the forward scattering length beta f, since the backscattering ratio η and backward scattering length beta b already known, as the extraction pattern of the forward scattering length beta f, not only the isolated line, various patterns For example, a line-and-space pattern having a line width or a pattern included in the target exposure data can be used.
[0040]
As described above, according to the second embodiment of the present invention, backscattered ratio eta, as the extraction of the backscattered length beta b and forward scattering length beta f is performed in the same manner as in the first embodiment of the present invention Therefore, it is possible to extract parameters β f , η, β b that are optimal for the proximity effect correction processing of the desired exposure data, and to create a pattern with high dimensional accuracy, as well as a backscatter ratio η, back Since the parameters are extracted in the order of the scattering length β b and the forward scattering length β f , it is sufficient to re-determine the forward scattering length β f that is greatly affected by small changes in the electron beam system and process conditions. It is.
[0041]
First, the forward scattering length β f , the back scattering ratio η, and the back scattering length β b are extracted in this order, and after that, the back scattering ratio η, the back scattering length β b , and the forward scattering length β f are sequentially extracted. You may make it extract. In this way, by extracting the forward scattering length β f first only for the first time, the data creation standard for extracting the back scattering ratio η and the back scattering length β b can be obtained at an early stage. If the system and process conditions hardly change, it is only necessary to re-determine the forward scattering length β f in the second and subsequent parameter extraction.
[0042]
Here, when the present invention is arranged, the present invention includes the following charged particle beam exposure methods.
[0043]
(Supplementary Note 1) Proximity effect correction processing for parameter extraction pattern data of exposure intensity distribution function, exposure of parameter extraction pattern in accordance with parameter extraction pattern data subjected to proximity effect correction processing, Extracting a parameter of the exposure intensity distribution function from an exposure result, performing a proximity effect correction process of target exposure data using the extracted parameter, and exposing according to the exposure data subjected to the proximity effect correction process A charged particle beam exposure method comprising the steps of:
[0044]
(Supplementary Note 2) As the exposure intensity distribution function, a double Gaussian obtained by adding a Gaussian distribution function forming a forward scattering term and a Gaussian distribution function forming a backscattering term is used, and the parameter extraction pattern data includes a forward scattering length, The charged particle beam exposure method according to
[0045]
(Supplementary note 3) The charged particle beam exposure method according to supplementary note 2, wherein the three parameters are extracted in the order of forward scattering length, backscattering ratio, and backscattering length.
[0046]
(Supplementary note 4) The charged particle beam exposure method according to supplementary note 2, wherein the three parameters are extracted in the order of a backscattering ratio, a backscattering length, and a forward scattering length.
[0047]
(Supplementary Note 5) The three parameters are first extracted in the order of forward scattering length, backscattering ratio, and backscattering length, and thereafter, extracted in the order of backscattering ratio, backscattering length, and forward scattering length. The charged particle beam exposure method according to Supplementary Note 2, wherein:
[0048]
(Appendix 6) The forward scattering length extraction step includes a step of creating isolated line data having a predetermined length in which the width is varied within a range not affected by the beam blur caused by the Coulomb effect, and forward scattering. Propagation effect correction of the isolated line data with several lengths, and exposure according to the proximity effect corrected isolated line data, and the forward scatter length , the error between the isolated line design width and the finished width 6. The charged particle beam exposure method according to appendix 3, 4 or 5, further comprising a step of extracting the smallest forward scattering length.
[0049]
(Appendix 7) In the forward scattering length extraction step, isolated line data having a length of more than 5 times the backscattering length with some widths within the range not affected by the beam blur due to the Coulomb effect is created. And a step of correcting some of the isolated line data by varying some forward scattering lengths, exposing according to the isolated line data corrected by the proximity effects, and calculating the forward scattering length as an isolated line design width 6. The charged particle beam exposure method according to appendix 4 or 5, further comprising a step of extracting a forward scattering length having the smallest error from the completed width.
[0050]
(Additional remark 8) The extraction process of the said backscattering ratio makes the length the same as one side of the said square area in the square area | region whose one side is 5 times or more of the expected maximum value of backscattering length, and the width | variety is the prediction of a forward scattering length Line and space pattern data in which lines of five times the maximum value are arranged are created by varying some area density, and some backscatter ratios are varied, and the line and space pattern data is obtained. A step of correcting the proximity effect of the data, exposing the line and space pattern according to the line and space pattern data corrected by the proximity effect, and using the line and space pattern of the line and space pattern as a backscatter ratio; Additional remark 3, 4 or 5 characterized by having a step of extracting a backscattering ratio with the smallest error between the design width and the finished width of the center line The charged particle beam exposure method of mounting.
[0051]
(Additional remark 9) The extraction method of the said backscattering length is the process which produces two pattern data arrange | positioned in the space fixed to 5 times the expected maximum value of the forward scattering length, and some backlashes, and backscattering Propagation effect correction of the two pattern data by varying some lengths, exposure of two patterns according to the two pattern data corrected by the proximity effect, and a backscattering length as a design width of the space 6. The charged particle beam exposure method according to appendix 3, 4 or 5, further comprising a step of extracting a backscattering length having the smallest error from the finished width.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the parameter extraction pattern is exposed in accordance with the parameter extraction pattern data of the exposure intensity distribution function subjected to the proximity effect correction processing, and the parameter of the exposure intensity distribution function is determined from the exposure result. Since extraction is performed, it is possible to extract parameters of an exposure intensity distribution function that is optimal for proximity effect correction processing of target exposure data, and to create a pattern with high dimensional accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing an outline of a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for extracting a forward scattering length β f executed in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining a procedure for extracting a forward scattering length β f executed in the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for extracting a backscattering ratio η executed in the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a procedure for extracting a backscattering ratio η executed in the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing a backscattering length β b extraction procedure executed in the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining a method of extracting a backscattering length β b used in the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a flowchart showing an outline of a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
該近接効果補正処理を行ったパラメタ抽出用パターン・データに従ってパラメタ抽出用パターンの露光を行い、該露光結果から前記露光強度分布関数のパラメタを抽出する工程と、
該抽出したパラメタを用いて目的とする露光データの近接効果補正処理を行う工程と、
該近接効果補正処理を行った露光データに従って露光を行う工程を有し、
前記露光強度分布関数として、前方散乱項をなすガウス分布関数と後方散乱項をなすガウス分布関数とを足し合わせたダブルガウシアンを用い、
前記パラメタ抽出用パターン・データとして、前方散乱長、後方散乱比率及び後方散乱長の３つのパラメタを別々に抽出するデータを用い、
前記前方散乱長の抽出工程は、
幅をクーロン効果に起因するビームぼけの影響がない範囲でいくつか振った所定の長さを持つ孤立ライン・データを作成する工程と、
前記前方散乱長をいくつか振って、前記孤立ライン・データを近接効果補正する工程と、
該近接効果補正した孤立ライン・データに従って露光し、前記前方散乱長として、孤立ラインの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい前方散乱長を抽出する工程を有し、
前記後方散乱比率の抽出工程は、
一辺が前記後方散乱長の予想最大値の５倍以上の正方形領域に、長さを前記正方形領域の一辺と同一とし、幅が前記前方散乱長の予想最大値の５倍のラインを配列したライン・アンド・スペース・パターン・データを、面積密度をいくつか振って作成する工程と、
前記後方散乱比率をいくつか振って、前記ライン・アンド・スペース・パターン・データを近接効果補正する工程と、
該近接効果補正したライン・アンド・スペース・パターン・データに従ってライン・アンド・スペース・パターンを露光し、前記後方散乱比率として、前記ライン・アンド・スペース・パターンの中心にあるラインの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい後方散乱比率を抽出する工程を有し、
前記後方散乱長の抽出方法は、
前記前方散乱長の予想最大値の５倍に固定したスペースで配置した２つのパターン・データを、幅をいくつか振って作成する工程と、
前記後方散乱長をいくつか振って、前記２つのパターン・データを近接効果補正する工程と、
該近接効果補正した２つのパターン・データに従って２つのパターンを露光し、前記後方散乱長として、前記スペースの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい後方散乱長を抽出する工程を有する
ことを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。A process of performing proximity effect correction processing on the pattern data for extracting parameters of the exposure intensity distribution function;
Exposing the parameter extraction pattern according to the parameter extraction pattern data subjected to the proximity effect correction process, and extracting the parameter of the exposure intensity distribution function from the exposure result;
A step of performing proximity effect correction processing of target exposure data using the extracted parameters;
Have a step of performing exposure according to the exposure data subjected to the proximity correction process,
As the exposure intensity distribution function, a double Gaussian obtained by adding a Gaussian distribution function forming a forward scattering term and a Gaussian distribution function forming a backscattering term is used.
As the parameter extraction pattern data, using data for separately extracting three parameters of forward scattering length, backscattering ratio and backscattering length,
The forward scattering length extraction step includes:
A process of creating isolated line data having a predetermined length in which the width is varied within a range not affected by beam blur caused by the Coulomb effect;
Swinging some of the forward scatter lengths to correct the isolated line data for proximity effects;
Exposing according to the proximity effect corrected isolated line data, and extracting the forward scattering length with the smallest error between the design width and the finished width of the isolated line as the forward scattering length,
The step of extracting the backscattering ratio includes:
A line in which a line having the same length as that of one side of the square region and a width of 5 times the expected maximum value of the forward scattering length is arranged in a square region having one side of 5 times or more the expected maximum value of the backscattering length・ Process to create and space pattern data with some area density,
Wielding some of the backscatter ratios to correct the line and space pattern data for proximity effects;
The line-and-space pattern is exposed according to the line-and-space pattern data corrected for the proximity effect, and the design width of the line at the center of the line-and-space pattern is obtained as the backscatter ratio. A step of extracting a backscattering ratio with the smallest error from the width,
The extraction method of the backscattering length is:
Creating two pattern data arranged in a space fixed at 5 times the expected maximum value of the forward scattering length, with several widths;
Waking some backscatter lengths to correct the two pattern data for proximity effects;
A step of exposing two patterns in accordance with the two pattern data corrected by the proximity effect, and extracting a backscattering length having the smallest error between the design width and the finished width of the space as the backscattering length; A charged particle beam exposure method.
該近接効果補正処理を行ったパラメタ抽出用パターン・データに従ってパラメタ抽出用パターンの露光を行い、該露光結果から前記露光強度分布関数のパラメタを抽出する工程と、
該抽出したパラメタを用いて目的とする露光データの近接効果補正処理を行う工程と、
該近接効果補正処理を行った露光データに従って露光を行う工程を有し、
前記露光強度分布関数として、前方散乱項をなすガウス分布関数と後方散乱項をなすガウス分布関数とを足し合わせたダブルガウシアンを用い、
前記パラメタ抽出用パターン・データとして、前方散乱長、後方散乱比率及び後方散乱 長の３つのパラメタを別々に抽出するデータを用い、
前記前方散乱長の抽出工程は、
幅をクーロン効果に起因するビームぼけの影響がない範囲でいくつか振った前記後方散乱長の５倍以上の長さを持つ孤立ライン・データを作成する工程と、
前記前方散乱長をいくつか振って、前記孤立ライン・データを近接効果補正する工程と、
該近接効果補正した孤立ライン・データに従って露光し、前記前方散乱長として、孤立ラインの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい前方散乱長を抽出する工程を有し、
前記後方散乱比率の抽出工程は、
一辺が前記後方散乱長の予想最大値の５倍以上の正方形領域に、長さを前記正方形領域の一辺と同一とし、幅が前記前方散乱長の予想最大値の５倍のラインを配列したライン・アンド・スペース・パターン・データを、面積密度をいくつか振って作成する工程と、
前記後方散乱比率をいくつか振って、前記ライン・アンド・スペース・パターン・データを近接効果補正する工程と、
該近接効果補正したライン・アンド・スペース・パターン・データに従ってライン・アンド・スペース・パターンを露光し、前記後方散乱比率として、前記ライン・アンド・スペース・パターンの中心にあるラインの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい後方散乱比率を抽出する工程を有し、
前記後方散乱長の抽出方法は、
前記前方散乱長の予想最大値の５倍に固定したスペースで配置した２つのパターン・データを、幅をいくつか振って作成する工程と、
前記後方散乱長をいくつか振って、前記２つのパターン・データを近接効果補正する工程と、
該近接効果補正した２つのパターン・データに従って２つのパターンを露光し、前記後方散乱長として、前記スペースの設計幅と出来上がり幅との誤差が最も小さい後方散乱長を抽出する工程を有する
ことを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。 A process of performing proximity effect correction processing on the pattern data for extracting parameters of the exposure intensity distribution function;
Exposing the parameter extraction pattern according to the parameter extraction pattern data subjected to the proximity effect correction process, and extracting the parameter of the exposure intensity distribution function from the exposure result;
A step of performing proximity effect correction processing of target exposure data using the extracted parameters;
A step of performing exposure in accordance with the exposure data subjected to the proximity effect correction processing;
As the exposure intensity distribution function, a double Gaussian obtained by adding a Gaussian distribution function forming a forward scattering term and a Gaussian distribution function forming a backscattering term is used.
As the parameter extraction pattern data, using data for separately extracting three parameters of forward scattering length, backscattering ratio and backscattering length,
The forward scattering length extraction step includes:
Creating isolated line data having a length of 5 times or more of the backscattering length in which the width is varied within a range not affected by beam blur caused by the Coulomb effect;
Swinging some of the forward scatter lengths to correct the isolated line data for proximity effects;
Exposing according to the proximity effect corrected isolated line data, and extracting the forward scattering length with the smallest error between the design width and the finished width of the isolated line as the forward scattering length,
The step of extracting the backscattering ratio includes:
A line in which a line having the same length as that of one side of the square region and a width of 5 times the expected maximum value of the forward scattering length is arranged in a square region having one side of 5 times or more the expected maximum value of the backscattering length・ Process to create and space pattern data with some area density,
Wielding some of the backscatter ratios to correct the line and space pattern data for proximity effects;
The line-and-space pattern is exposed according to the line-and-space pattern data corrected for the proximity effect, and the design width of the line at the center of the line-and-space pattern is obtained as the backscatter ratio. A step of extracting a backscattering ratio with the smallest error from the width,
The extraction method of the backscattering length is:
Creating two pattern data arranged in a space fixed at 5 times the expected maximum value of the forward scattering length, with several widths;
Waking some backscatter lengths to correct the two pattern data for proximity effects;
A step of exposing two patterns in accordance with the two pattern data corrected by the proximity effect, and extracting a backscattering length having the smallest error between the design width and the finished width of the space as the backscattering length; A charged particle beam exposure method .
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