JP4607623B2 - Electron beam writing method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は電子ビーム描画方法及び装置に関する。 The present invention relates to electron beam portrayal method and apparatus.
電子ビーム描画装置は、電子ビームを用いてレジスト付き乾板等の材料面上にパターンを描画・形成する装置である。この電子ビーム描画装置が乾板にパターンを描画する場合において、正確な描画を妨げる種々の原因が知られている。以下、その原因について説明する。 The electron beam drawing apparatus is an apparatus that draws and forms a pattern on a material surface such as a dry plate with a resist using an electron beam. When this electron beam drawing apparatus draws a pattern on a dry plate, various causes that prevent accurate drawing are known. The cause will be described below.
(a)近接効果補正(Proximity Effect Correction:略してPEC)
電子ビーム描画装置において、微細パターン形成を行なう場合、電子ビームがレジスト中及び基板で散乱が生じることにより、設計通りのパターンが形成されないという近接効果の問題がある。孤立した細いパターンでは、レジスト中に入射した電子が進行方向に対して微妙な角度で散乱しながら広がり(前方散乱)、蓄積エネルギー強度が低下する現象によりパターンが設計値より細かくなる。一方、大きなパターンに挟まれた部分においては、近接した露光部分に入射した電子が基板で大きく散乱され(後方散乱)、未露光部のレジストが露光されてしまう。
(A) Proximity Effect Correction (abbreviated as PEC)
When a fine pattern is formed in an electron beam drawing apparatus, there is a problem of proximity effect that a pattern as designed is not formed due to scattering of the electron beam in the resist and the substrate. In an isolated thin pattern, electrons that have entered the resist spread while being scattered at a fine angle with respect to the traveling direction (forward scattering), and the pattern becomes finer than the design value due to a phenomenon in which the stored energy intensity decreases. On the other hand, in the portion sandwiched between large patterns, electrons incident on the adjacent exposed portion are greatly scattered by the substrate (backscattering), and the unexposed resist is exposed.
これら前方散乱及び後方散乱に基づく近接効果をそれぞれパターン内近接効果及びパターン間近接効果という。電子ビームの散乱状況を予測し、パターンの粗密や、パターンサイズによって、描画パターン形状や露光量を変化させることにより、設計値通りのパターンを得る手法を近接効果補正と呼ぶ。 The proximity effect based on the forward scattering and the back scattering is referred to as an intra-pattern proximity effect and an inter-pattern proximity effect, respectively. A technique for obtaining a pattern according to the design value by predicting the scattering state of the electron beam and changing the drawing pattern shape and the exposure amount according to the pattern density and pattern size is called proximity effect correction.
(b)乾板面内照射量補正(Plate Dose Error Correction:略してPDEC)
材料上の位置に依存した描画パターンの寸法のバラツキを補正する処理である。こうしたバラツキが発生する要因として以下に示すような誤差成分を考慮し、それぞれ補正する。
(B) In-plane exposure correction (Plate Dose Error Correction: PDEC for short)
This is a process for correcting the variation in the dimension of the drawing pattern depending on the position on the material. The following error components are taken into account as factors for the occurrence of such variations, and corrections are made respectively.
1)かぶり(fogging)誤差
パターンを描画するために材料上に照射した電子ビームが、材料面から反射(或いは2次電子が発生)し、これが電子ビーム描画装置の電子光学系構成部品に反射して、材料面上の広い範囲にわたって照射されてしまう現象によるものである。
1) Fogging error The electron beam irradiated on the material to draw the pattern is reflected from the material surface (or secondary electrons are generated), which is reflected on the electron optical system components of the electron beam drawing apparatus. This is due to the phenomenon of irradiation over a wide range on the material surface.
この現象によって、描画されるパターンの描画面積密度とこれに隣接して描画されるパターンの距離に応じて、描画されたパターンの寸法にバラツキが発生する(描画面積・距離依存型の誤差)。この誤差を補正するために、材料上のかぶり誤差の分布に応じて描画フィールド毎に電子ビーム照射量を調整してパターンを描画する。 This phenomenon causes variations in the dimensions of the drawn pattern according to the drawing area density of the drawn pattern and the distance of the pattern drawn adjacent thereto (drawing area / distance-dependent error). In order to correct this error, a pattern is drawn by adjusting the electron beam irradiation amount for each drawing field in accordance with the distribution of the fog error on the material.
2)プロセス誤差
パターンが描画された材料を現像或いはエッチング処理する際のプロセスが、材料面上で不均一であることによる誤差である。この現像によって、材料上に描画されるパターンの位置に応じて、描画されたパターンの寸法にバラツキが発生する(描画位置依存型の誤差)。この誤差を補正するために、材料上のプロセス誤差の分布に応じて描画フィールド毎に電子ビーム照射量を調整してパターンを描画する。
2) Process error This is an error due to non-uniformity of the process when developing or etching the material on which the pattern is drawn on the material surface. This development causes variations in the dimensions of the drawn pattern in accordance with the position of the pattern drawn on the material (drawing position-dependent error). In order to correct this error, a pattern is drawn by adjusting the electron beam irradiation amount for each drawing field in accordance with the distribution of process errors on the material.
3)転写誤差
電子ビーム描画装置によって描画されたレチクル及びマスクを用いて露光装置(ステッパ)でウエハ上にパターンを形成する際に発生する誤差である。この誤差は、露光装置(ステッパ)の光学系等の歪みによるものである。この現象によって、レチクル及びマスク上に描画されたパターンの位置に応じて露光装置でウエハ上に描画されたパターンの寸法にバラツキが発生する(描画位置依存型の誤差)。この誤差を補正するために、転写誤差の分布に応じて描画フィールド毎に電子ビーム照射量を調整してパターンを描画する。
3) Transfer error An error generated when a pattern is formed on a wafer by an exposure apparatus (stepper) using a reticle and mask drawn by an electron beam drawing apparatus. This error is due to distortion of the optical system of the exposure apparatus (stepper). Due to this phenomenon, the dimension of the pattern drawn on the wafer by the exposure apparatus varies according to the position of the pattern drawn on the reticle and mask (drawing position-dependent error). In order to correct this error, the pattern is drawn by adjusting the electron beam irradiation amount for each drawing field according to the distribution of the transfer error.
4)グローバル(或いはマイクロ)ローディング効果
電子ビーム描画装置によるパターン描画の後処理となるエッチングプロセスにおいて、大きなパターン部分に比べて微細なパターン部分のエッチングレートが低くなる現象をいう。この現象によって、描画されるパターンの描画面積密度とこれに隣接して描画されるパターンの距離に応じて、描画されたパターンの寸法にバラツキが発生する(描画面積・距離依存型の誤差)。この誤差を補正するために、材料上のグローバル(或いはマイクロ)ローディング効果の影響分布に応じて描画フィールド毎に電子ビーム照射量を調整してパターンを描画する。
4) Global (or micro) loading effect In an etching process which is a post-processing of pattern drawing by an electron beam drawing apparatus, it means a phenomenon in which the etching rate of a fine pattern portion is lower than that of a large pattern portion. This phenomenon causes variations in the dimensions of the drawn pattern according to the drawing area density of the drawn pattern and the distance of the pattern drawn adjacent thereto (drawing area / distance-dependent error). In order to correct this error, a pattern is drawn by adjusting the electron beam irradiation amount for each drawing field in accordance with the influence distribution of the global (or micro) loading effect on the material.
従来のこの種の装置としては、試料の各位置に対して、これら各位置により値の異なる暫定露光量を用いて、対象とする各位置の周辺部からの影響も含めて、かぶり露光エネルギー成分及び後方散乱露光エネルギー成分を算出し、これらかぶり露光エネルギー成分と後方散乱露光エネルギー成分とに基づいて各位置における補正露光量を算出する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。 This type of conventional apparatus uses a provisional exposure amount that varies depending on each position of the sample, and includes the fog exposure energy component including the influence from the periphery of each target position. In addition, a technique is known in which a backscattering exposure energy component is calculated, and a corrected exposure amount at each position is calculated based on the fog exposure energy component and the backscattering exposure energy component (see, for example, Patent Document 1).
また、露光データ寸法を既存のマスクデータと照合し、その照合結果に基づいて補正露光データ寸法を決定し、この補正露光データ寸法を用いて設計寸法強度の計算及び後方散乱強度の計算を行なって補正露光量を計算する技術が知られている(例えば特許文献2参照)。 Further, the exposure data size is collated with the existing mask data, the corrected exposure data size is determined based on the collation result, and the design dimensional intensity calculation and the backscattering intensity calculation are performed using the corrected exposure data size. A technique for calculating a corrected exposure dose is known (see, for example, Patent Document 2).
また、露光面に複数のパターンを所定の間隔で露光し、特定パターンの線幅を測定する工程と、パターン間隔を変更して露光及び線幅の測定を行なう工程と、露光面の前方散乱と公報散乱をシミュレーションにより計算する工程と、光学系の収差を変数としてシミュレーション結果を測定結果とフィッティングさせ、光学系の収差を求める工程と、測定結果とシミュレーション結果とのずれからフレアを求める工程と、プロセス温度を変更して酸拡散を求める工程よりなるビームプロファイル測定方法が知られている(例えば特許文献3参照)。
近接効果補正(PEC)と乾板面内照射量補正(PDEC)を同時に実施した場合でも、それぞれはお互いの電子ビーム照射量補正の影響を考慮することなくショットタイム変調量(SmodとSmodpdec)を算出し、通常描画用ハードウェアデータ転送系のショットタイム演算ユニットにおいて最終的にショットタイム変調量Smodtotalを合算しているだけにすぎない。以下にSmodtotalの計算式を示す。 Even when proximity effect correction (PEC) and dry plate in-plane dose correction (PDEC) are performed at the same time, each calculates the shot time modulation amount (Smod and Smodpdec) without considering the influence of each other's electron beam dose correction. However, the shot time calculation unit of the normal drawing hardware data transfer system only adds up the shot time modulation amount Smodtotal. The calculation formula of Smodtotal is shown below.
即ち、乾板面内照射量補正によって入射電子エネルギーが変化しているにも拘らず、近接効果補正ではそれを無視して近接効果の大きさを求めショットタイム変調量を算出していることになる。このため、乾板面内照射量補正によるショットタイム変調量の変化が大きい場合、近接効果補正による近接効果の大きさの見積もりが実際の近接効果の大きさとかけ離れてくる。 That is, despite the fact that the incident electron energy is changed by the in-plane irradiation dose correction, the proximity effect correction ignores it and calculates the magnitude of the proximity effect and calculates the shot time modulation amount. . For this reason, when the change of the shot time modulation amount due to the in-plane irradiation amount correction is large, the estimation of the proximity effect size by the proximity effect correction is far from the actual proximity effect size.
結果として、近接効果は十分補正することができず、その影響で電子ビーム描画において、設計通りのパターンが形成されないことになる。この問題を解決するためには、近接効果の大きさを見積もる係数、即ち近接効果の大きさを表わす後方散乱係数ηを乾板面内照射量補正による入射電子エネルギーの変化に応じて調整する必要がある。 As a result, the proximity effect cannot be sufficiently corrected, and as a result, a pattern as designed is not formed in electron beam writing. In order to solve this problem, it is necessary to adjust the coefficient for estimating the magnitude of the proximity effect, that is, the backscattering coefficient η representing the magnitude of the proximity effect according to the change in the incident electron energy by the in-plane exposure correction. is there.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、近接効果補正及び乾板面内照射量補正を最適に行なって正確な描画を行なうことができる電子ビーム描画方法及び装置を提供することを目的としている。 The present invention was made in view of such problems, provide an electron beam drawing Ekata method and apparatus capable of accurately drawing optimally performing proximity correction and dry plate plane dose correction The purpose is to do.
(1)請求項1記載の発明は、電子ビームを材料面に照射して該材料面上に所定のパターンを描画すると共に、材料面上の位置に依存したパターン寸法のバラツキを補正する乾板面内照射量補正を考慮した近接効果補正を行なう電子ビーム描画方法において、描画フィールド毎の乾板面内照射補正の補正値に基づいて近接効果の大きさを表す後方散乱係数ηを調整し、該調整された後方散乱係数ηと散乱電子エネルギー量を積算した蓄積エネルギーの大きさの割合Ebpとから近接効果補正の変調量を決定し、該変調量を考慮して電子ビームのショット時間を調整して所定のパターンの描画を行なうことを特徴とする。
(2)請求項2記載の発明は、材料上の描画領域を複数の微小領域に分割し、各微小領域毎に近接効果の補正値と、材料上の位置に依存した描画パターン寸法のバラツキを補正する乾板面内照射補正の補正値を決め、その補正値に基づき材料上に描画パターンを描画するためにショット時間を調整する描画用ハードウェアと、前記近接効果の補正値を算出する近接効果補正用ハードウェアとからなり、該近接効果補正用ハードウェア内に、
近接効果の大きさを表す後方散乱係数ηと、描画フィールド毎の蓄積エネルギーの大きさの割合Ebpと、近接効果補正の変調量との関係からなる蓄積エネルギー換算テーブルを設け、前記材料面上の位置に依存したパターン寸法のバラツキを補正する乾板面内照射量補正の変調量の変化に基づいた後方散乱係数ηと、前記描画フィールド毎の蓄積エネルギーの大きさの割合Ebpとにより近接効果補正の変調量を求めることを特徴とする。
(1) The invention described in claim 1 is a dry plate surface that irradiates a material surface with an electron beam to draw a predetermined pattern on the material surface and corrects variations in pattern dimensions depending on the position on the material surface. In the electron beam drawing method for performing proximity effect correction considering internal dose correction, the backscattering coefficient η representing the magnitude of the proximity effect is adjusted based on the correction value of dry plate in-plane irradiation correction for each drawing field , and the adjustment The amount of modulation of proximity effect correction is determined from the backscattering coefficient η and the ratio Ebp of accumulated energy obtained by integrating the amount of scattered electron energy, and the shot time of the electron beam is adjusted in consideration of the amount of modulation. A predetermined pattern is drawn.
(2) The invention described in claim 2 divides the drawing area on the material into a plurality of minute areas, and the correction value of the proximity effect and the variation in the drawing pattern dimensions depending on the position on the material for each minute area. Determine the correction value of the in-plane irradiation correction to be corrected, and the drawing hardware that adjusts the shot time to draw the drawing pattern on the material based on the correction value, and the proximity effect that calculates the correction value of the proximity effect Correction hardware, and in the proximity effect correction hardware,
A stored energy conversion table including a relationship between a backscattering coefficient η representing the magnitude of the proximity effect, a ratio Ebp of the magnitude of the stored energy for each drawing field, and a modulation amount for proximity effect correction ; Proximity effect correction is performed by a backscattering coefficient η based on a change in modulation amount of dry plate in-plane irradiation correction that corrects position-dependent pattern dimension variation, and a ratio Ebp of stored energy magnitude for each drawing field. The modulation amount is obtained.
(1)請求項1記載の発明によれば、近接効果補正及び乾板面内照射補正量を最適に起きなって正確な描画を行なうことができる。
(2)請求項2記載の発明によれば、蓄積エネルギー換算テーブルを設けて、このテーブルから最適ビームのショット時間を求め、ショット時間を調整してビーム描画を行なうことで、最適な描画を行なうことができる。
(1) According to the first aspect of the present invention, the proximity effect correction and the dry plate in-plane irradiation correction amount occur optimally and accurate drawing can be performed.
(2) According to the second aspect of the invention, the optimum energy drawing is performed by providing the stored energy conversion table, obtaining the optimum beam shot time from this table, and adjusting the shot time to perform the beam drawing. be able to.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図1は本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。図において、1はビーム描画データを与える他、各種の制御を行なう装置制御用計算機システム(以下単にコンピュータという)、10はコンピュータ1からの描画データを受けてマスク等にLSI等のパターンを描画する通常描画用ハードウェアデータ転送システム、20は通常描画用ハードウェアデータ転送システム10に描画補正用のデータを与える近接効果補正用ハードウェアデータ転送システムである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a beam drawing data and, in addition to an apparatus control computer system (hereinafter simply referred to as a computer) that performs various controls, 10 receives drawing data from the computer 1 and draws a pattern such as an LSI on a mask or the like. A normal drawing hardware
通常描画用ハードウェアデータ転送システム10の描画データは、近接効果補正用ハードウェアデータ転送システム(PEC)からの補正を受けた後、リソグラフィシステム3に与えられる。該リソグラフィシステム3は、通常描画用ハードウェアデータ転送システムから与えられた描画データをマスクに描画する。
The drawing data of the normal drawing hardware
通常描画用ハードウェアデータ転送システム10において、11はコンピュータ1から与えられる描画データに基づいて同一繰り返し描画データ部分を登録するライブラリ展開部、12は2つ設けられたデータメモリ(DM)で、ライブラリ展開部11と接続されている。データメモリ12は、一方が読み出し中の場合、他方が読み出しモードとなる。13はライブラリ展開部11から与えられた描画図形データを所定のブロックに区切るショット分割部、14はコンピュータ1から与えられる乾板面内照射量補正用データを記憶する乾板面内照射量補正用レジスタ、15はショット分割部13から与えられた描画データを受けてショットタイムを演算するショットタイム演算部である。該ショットタイム演算部15には、乾板面内照射量補正用レジスタ14から補正用データが与えられる。
In the normal drawing hardware
16はショットランク換算用テーブルが記憶されるメモリ、17はショットサイズ換算テーブルが記憶されるメモリ、18は近接効果補正量マップが記憶されるメモリである。これら、メモリ16〜18は、ショットタイム演算部15にそれぞれのデータを与える。ショットタイム演算部15は、これらのデータを受けてショットタイム演算夫を行なう。近接効果補正量マップが記憶されるメモリ18は2つ設けられている。
A
近接効果補正用ハードウェアデータ転送システム20において、21はコンピュータ1からのデータを受けてエネルギー分布基準データを記憶するメモリ、22はコンピュータ1からのデータを受けて描画面積を計算する描画面積計算部、30はエネルギー分布基準テーブルメモリ21からのデータ及び描画面積計算部22からのデータが与えられる初回計算部である。40は描画面積計算部22の出力が与えられる再計算部である。
In the proximity effect correction hardware
初回計算部30において、23はエネルギー分布基準テーブルメモリ21及び描画面積計算部22からの出力を受けて、電子エネルギーを積算する電子エネルギー積算部、24は電子エネルギー積算部23からの出力を受けて蓄積エネルギー分布マップを記憶するメモリ、25は該蓄積エネルギー分布マップ24の出力を受けて蓄積エネルギーを換算する蓄積エネルギー換算部、26は蓄積エネルギー換算部25の出力を受けて近接効果補正量を記憶するメモリである。
In the
再計算部40において、23´は描画面積計算部22,エネルギー分布基準テーブルメモリ21及び近接補正量マップメモリ26の出力を受けて電子エネルギーを積算する電子エネルギー積算部、24´は電子エネルギー積算部23´の出力を受けて蓄積エネルギー分布マップを記憶するメモリ、25´は該蓄積エネルギー分布マップ24´の出力を受けて蓄積エネルギー換算を行なう蓄積エネルギー換算部、26´は該蓄積エネルギー換算部25´の出力を受けて近接効果補正量を記憶するメモリである。該メモリ26´の出力は、通常描画用ハードウェアデータ転送システム10の近接補正量マップメモリ18に与えられ、描画フィールド分のみ転送される。
In the
27はコンピュータ1からの制御データを受ける初回の蓄積エネルギー換算テーブルを記憶するメモリ、27´は、同じくコンピュータ1からの制御データを受ける再計算用の蓄積エネルギー換算テーブルを記憶するメモリである。これらメモリ27,27´は、描画フィールドの数だけ設けられている。このように構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通りである。
先ず、全体の大まかな動作について説明する。予めエネルギー分布基準テーブルと蓄積エネルギー換算テーブルを近接効果補正用のハードウェア転送システム20のエネルギー分布基準テーブルが記憶されるメモリ21と蓄積エネルギー換算テーブルが記憶されるメモリ27,27´に転送しておく。近接効果補正用ハードウェアデータ転送システム20では、描画の開始(描画材料の搬入開始)と同時に、近接効果補正描画を行なう全てのパターンデータを、ひとつずつ順番に近接効果補正用の近接効果補正用ハードウェアデータ転送システム20へデータ転送する。この時、指定された大きさの微小領域(区画)毎にパターンを描画する際の入射電子エネルギーの割合を計算しておく。
First, an overall rough operation will be described. The energy distribution reference table and the stored energy conversion table are transferred in advance to the memory 21 in which the energy distribution reference table of the
一つのフィールドの描画に先立ち、近接効果補正用ハードウェアデータ転送システム20では、微小領域(区画)毎の入射電子エネルギー量の割合に応じてエネルギー分布基準テーブルを記憶するメモリ21に示された分布を持った散乱電子エネルギー量を微小領域(区画)毎に蓄積エネルギー分布マップを記憶するメモリ24に積算していく。描画する1フィールド分の蓄積エネルギー分布マップを作成するためには、近隣のフィールドデータについても同様の散乱電子エネルギー量の積算(蓄積エネルギー分布マップを記憶するメモリ24の作成)を行ない、近隣のフィールドから受ける散乱電子エネルギーの影響も考慮する。
Prior to drawing one field, the proximity effect correction hardware
描画する1フィールドについての蓄積エネルギー分布マップ24が完成した時点で、そのマップを蓄積エネルギー換算テーブルを記憶するメモリ27を使用して近接補正量マップを記憶するメモリ26に変換する。再計算を実施する場合、ここで得られた近接補正量マップを微小領域(区画)毎の入射電子エネルギー量の割合に乗算し、改めて蓄積エネルギー分布マップを作成し直し、蓄積エネルギー換算テーブル27´を使用して近接補正量マップに変換する動作を、指定された再計算回数に従い繰り返し実施する。得られた近接補正量マップは、通常描画用ハードウェアデータ転送システム10の近接補正量マップを記憶するメモリ18に転送される。
When the stored
一方、通常描画用ハードウェアデータ転送システム10では、描画するフィールドの近接補正量マップの受け取りが完了した時点でそのフィールドの描画を開始する。この時、近接補正量マップを受け取る側のメモリ18をダブルバッファ構成とし、一つのフィールドを描画している最中に次の描画フィールドの近接補正量マップを受け取ることができるようにしておく。
On the other hand, the normal drawing hardware
描画の開始に伴い、通常描画用ハードウェアデータ転送システム10では、描画する電子ビームのショット位置に応じて近接補正量マップを記憶するメモリ18からショットタイム演算部15でショットタイムを演算する。電子ビームのショットの大きさが蓄積エネルギー分布マップの微小領域(区画)の大きさより大きい場合(電子ビームショットが複数の微小領域にまたがる場合)は、電子ビームショットの中心が含まれる微小領域(区画)の電子エネルギー蓄積量が、その電子ビームショットに対して有効であるものとみなす。このようにして得られたショットタイムを電子ビーム1ショット毎に適用してパターンの描画を行なう。
With the start of drawing, in the normal drawing hardware
ここで、本発明の特有の構成について説明する。蓄積エネルギーエネルギー換算テーブルを記憶するメモリ27,27´にはそれぞれ数種類の後方散乱係数ηを用いて準備しておいた蓄積エネルギー換算テーブルを格納しておく。一方、コンピュータ1から乾板面内照射量補正用レジスタ14に設定する乾板面内照射量補正(PDEC)のショットタイム補正値に依存して、蓄積エネルギー換算テーブル初回計算用メモリ27及び蓄積エネルギー換算テーブル再計算用メモリ27´に格納されているどの後方散乱係数ηに相当する近接効果補正(PEC)のショットタイム補正値を適用するかをコンピュータ1から制御する仕組みを追加している。
Here, a specific configuration of the present invention will be described. Stored energy conversion tables prepared using several types of backscattering coefficients η are stored in the
近接効果補正(PEC)において近接効果の大きさを表す後方散乱係数ηを、乾板面内照射量補正(PDEC)による入射電子エネルギー量の変化、即ち乾板面内照射量補正(PDEC)によるショットタイム変調量に応じて補正する。 In the proximity effect correction (PEC), the backscattering coefficient η representing the magnitude of the proximity effect is used to change the amount of incident electron energy by dry plate surface dose correction (PDEC), that is, the shot time by dry plate surface dose correction (PDEC). Correct according to the amount of modulation.
予め、コンピュータ1には、複数種類の後方散乱係数ηを用いて算出しておいた蓄積エネルギー換算テーブルデータ及び蓄積エネルギー換算再計算用データをそれぞれメモリ27,27´に格納しておく。また、乾板面内照射量補正(PDEC)によるショットタイム変調量(ショットタイムの増減の割合)に対する後方散乱係数ηの値の増減の割合を表す変数C3も格納しておく。ここで、C3は経験により求めるものである。
In the computer 1, stored energy conversion table data and stored energy conversion recalculation data calculated using a plurality of types of backscattering coefficients η are stored in the
描画が開始されると、蓄積エネルギー換算テーブル初回計算用メモリ27及び蓄積エネルギー換算テーブル再計算メモリ27’に、それぞれコンピュータ1に格納されている蓄積エネルギー換算テーブル初回計算用(後述する図2のテーブル)及び蓄積エネルギー換算テーブル再計算用(後述する図3のテーブル)を転送し、格納する。
When drawing is started, the stored energy conversion table
その後、図に示す近接効果補正システムの初回計算において、従来技術と同様の式(以下に示す(2)式)を用いて近接効果の見積もりを行ない、描画フィールド毎の蓄積エネルギー分布マップEbp(n,m)を求める。蓄積エネルギー分布マップは、任意の一つの図形(k)を描画する際に、それぞれの区画(n,m)に入射される電子エネルギー量の割合(E(k)n,m)と、入射電子が周辺区画(i,j)に与える後方散乱電子エネルギー強度の分布(Eidi,j)から、ハードウェアがEbp(n,m)の式を算出する。 Thereafter, in the initial calculation of the proximity effect correction system shown in the figure, the proximity effect is estimated using the same formula as the conventional technique (the formula (2) shown below), and the stored energy distribution map Ebp (n , m) . The stored energy distribution map shows the ratio (E (k) n, m ) of the amount of electron energy incident on each section (n, m) and the incident electrons when drawing an arbitrary figure (k). From the distribution (Eid i, j ) of the backscattered electron energy intensity given to the peripheral section (i, j) by the hardware, the hardware calculates an equation for Ebp (n, m) .
ここで、入射電子エネルギー量の割合(E(k)n,m)は、一定の速度で一つの微小領域(区画)全体に電子ビームが入射された時のエネルギーを100%とする比率で表現する。また、後方散乱電子エネルギー強度は、電子ビームが照射された区画での後方散乱電子エネルギー強度を例えば4095とする比率で表現する。後方散乱電子エネルギー強度の分布は別途パラメータで指定しておく。rは後方散乱電子の影響を考慮する周辺区画までの区画数、fはパターンデータに含まれる図形数である。 Here, the ratio (E (k) n, m ) of the amount of incident electron energy is expressed as a ratio in which the energy when the electron beam is incident on the entire minute region (section) at a constant speed is 100%. To do. The backscattered electron energy intensity is expressed as a ratio where the backscattered electron energy intensity in the section irradiated with the electron beam is 4095, for example. The distribution of the backscattered electron energy intensity is specified by a separate parameter. r is the number of sections to the surrounding section in consideration of the influence of backscattered electrons, and f is the number of figures included in the pattern data.
コンピュータ1において、その微小領域(区画m,n)を含む描画フィールドで描画されるパターンデータkの乾板面内照射量補正(PDEC)のショットタイム変調量Smodpdec(k)を従来と同様の方法で算出し、同時にその時の後方散乱係数η(k)を以下の式のとおり算出する。 In the computer 1, the shot time modulation amount Smodpdec (k) of the dry plate surface dose correction (PDEC) of the pattern data k drawn in the drawing field including the minute area (section m, n) is the same as the conventional method. At the same time, the backscattering coefficient η (k) at that time is calculated according to the following equation.
η(k)=(C3×Smodpdec(k)+1)×ηstd (3) η (k) = (C3 × Smodpde c (k) +1) × ηstd (3)
同時に、ここでη(k)は、蓄積エネルギー換算で適用する蓄積エネルギー換算テーブル初回計算用(後述する図2のテーブル)のη(k)の成分として、描画フィールド毎に蓄積エネルギー換算テーブル初回用計算を制御するために用いられる。 At the same time, η (k) is used as the component of η (k) for the initial calculation of the stored energy conversion table (table of FIG. 2 to be described later) to be applied in the converted energy conversion, for the first time of the stored energy conversion table. Used to control the calculation.
以降、η(k)の成分に応じて蓄積エネルギー換算を行ない、描画フィールド毎の近接補正量マップ(Smodのマップ)を作成する。再計算を行なう場合は、同様にPECシステムの再計算において、従来技術と同様の数式(下記に示す(4)式)を用いて近接効果の見積もりを行ない、描画フィールド毎の蓄積エネルギー分布マップEbp’(m,n)を求め、η(k)を蓄積エネルギー換算で適用する蓄積エネルギー換算テーブル再計算用(後述する図3のテーブル)のη(k)の成分として蓄積エネルギー換算を行ない、描画フィールド毎の近接補正量マップ(Smod’のマップ)を作成する。Ebp’(m,n)は次式で表される。 Thereafter, the stored energy is converted according to the component of η (k), and a proximity correction amount map (Smod map) for each drawing field is created. In the case of performing recalculation, similarly, in the recalculation of the PEC system, the proximity effect is estimated using the same formula (formula (4) shown below) as in the prior art, and the stored energy distribution map Ebp for each drawing field 'Calculate (m, n) , calculate η (k) as a component of η (k) for recalculation of stored energy conversion table (table shown in Fig. 3 to be described later). A proximity correction amount map (Smod ′ map) for each field is created. Ebp ′ (m, n) is expressed by the following equation.
ここで、Smodはショットタイム変調量である。1回目の再計算で、(4)式に与えるSmodは、最初の計算(0回目の再計算)で得られた微小領域(区画)毎のショットタイム変調量である。 Here, Smod is a shot time modulation amount. In the first recalculation, Smod given in the equation (4) is a shot time modulation amount for each minute region (section) obtained in the first calculation (0th recalculation).
図2は蓄積エネルギー換算テーブル初回計算用の例を示す図である。前述したように、コンピュータ1には、蓄積エネルギー換算テーブル初回計算用を格納しておく。X軸は描画フィールド毎の蓄積エネルギー分布マップEbp(%)を示し、Y軸は後方散乱係数η(k)を示し、Z軸はショットタイム変調量Smod(%)を示す。ショットタイム変調量Smod(%)は、aが0〜10%、bが−10〜0%、cが−20〜−10%、dが−30〜−20%、eが−40〜−30%、fが−50〜−40%、gが−60〜−50%である。蓄積エネルギー分布マップEbpの値と後方散乱係数η(k)の交わる点をZ軸方向に延ばし、曲面と交わる点が目的とするショットタイム変調量Smod(%)となる。このショットタイム変調量Smodで蓄積エネルギー換算部25でエネルギー換算を行ない、続く近接補正量マップメモリ26で近接補正量マップを求め、ショットタイム演算部15に反映させ、リソグラフィシステム3に入力してやる。この結果、最適なビームショットが行われることになる。
FIG. 2 is a diagram showing an example for the initial calculation of the stored energy conversion table. As described above, the computer 1 stores the stored energy conversion table for initial calculation. The X axis shows the stored energy distribution map Ebp (%) for each drawing field, the Y axis shows the backscattering coefficient η (k), and the Z axis shows the shot time modulation amount Smod (%). The shot time modulation amount Smod (%) is such that a is 0 to 10%, b is -10 to 0%, c is -20 to -10%, d is -30 to -20%, and e is -40 to -30. %, F is −50 to −40%, and g is −60 to −50%. The point where the value of the stored energy distribution map Ebp and the backscattering coefficient η (k) intersect is extended in the Z-axis direction, and the point intersecting the curved surface is the target shot time modulation amount Smod (%). The stored
図3は蓄積エネルギー換算テーブル再計算用の例を示す図である。Z軸において、aは0〜20%、bは−20〜0%、cは−40〜−20%、dは−60〜−40%、eは−80〜−60%、fは−100〜80%である。この蓄積エネルギー換算テーブル再計算用は、コンピュータ1から描画フィールド毎に与えられる。蓄積エネルギー換算テーブル再計算用27’から蓄積エネルギー換算テーブル初回計算用27の場合と同様にして近接補正量マップ(Smod’のマップ)を求め、該Smod’のマップを近接補正量マップメモリ26’から通常描画用ハードウェアデータ転送システム10の近接補正量マップ18に与えてやり、ショットタイム演算部15で演算したデータをリソグラフィシステム3に与えてやる。この結果、描画フィールド毎のショットタイムが演算され、リソグラフィシステム3に与えられることになる。以後、同様にして電子ビームのショット時間を制御して、パターンデータを描画することになる。
FIG. 3 is a diagram showing an example for recalculation of the stored energy conversion table . In the Z axis, a is 0 to 20%, b is -20 to 0%, c is -40 to -20%, d is -60 to -40%, e is -80 to -60%, and f is -100. ~ 80%. This recalculation of the stored energy conversion table is given from the computer 1 for each drawing field. 'If the proximity correction amount map in the same storage from the energy conversion table first calculation 27 (Smod' stored energy conversion table recalculated for 27 obtains the map), the Smod 'proximity correction amount map memory 26 a map of the' To the proximity
このように、本発明によれば、近接効果補正及び乾板面内照射量補正を最適に行なって正確な描画を行なうことができる。また、電子ビーム描画装置において、かぶり効果補正(Fogging Error Correction:FEC)をはじめとする乾板面内照射量補正(PDEC)を考慮した近接効果補正(PEC)を行なうため、乾板面内の各点での描画に適用したPDECの補正値に対して近接効果の大きさを表す後方散乱係数ηを調整することができる。また、PDECによるショットタイム変調量の変化が大きい場合でも、PECによる近接効果の大きさの見積もりが実際の近接効果の大きさとかけ離れることなく正確に行なうことができる。更に、近接効果を十分に補正することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to optimally perform the proximity effect correction and the dry plate in-plane irradiation amount correction to perform accurate drawing. Further, in the electron beam drawing apparatus, each point on the surface of the dry plate is subjected to proximity effect correction (PEC) in consideration of dose correction (PDEC) in the dry plate surface such as fogging error correction (FEC). The backscattering coefficient η representing the magnitude of the proximity effect can be adjusted with respect to the correction value of the PDEC applied to the drawing at. Even when the change in the shot time modulation amount due to PDEC is large, the magnitude of the proximity effect due to PEC can be accurately estimated without departing from the magnitude of the actual proximity effect. Furthermore, the proximity effect can be sufficiently corrected.
1 装置制御用計算機システム(コンピュータ)
2 3リソグラフィシステム
10 通常描画用ハードウェアデータ転送システム
11 ライブラリ展開部
12 データメモリ
13 ショット分割部
14 乾板面内照射量補正用レジスタ
15 ショットタイム計算部
16 ショットランク換算テーブルメモリ
17 ショットサイズ換算テーブルメモリ
18 近接補正量マップメモリ
20 近接効果補正用ハードウェアデータ転送システム
21 エネルギー分布基準テーブル
22 描画面積計算部
23 電子エネルギー積算部
23´電子エネルギー積算部
24 蓄積エネルギー分布マップメモリ
24´蓄積エネルギー分布マップメモリ
25 蓄積エネルギー換算部
25´蓄積エネルギー換算部
26 近接補正量マップメモリ
26´近接補正量マップメモリ
27 蓄積エネルギー換算テーブル初回計算用メモリ
27´蓄積エネルギー換算テーブル再計算用メモリ
30 初回計算部
40 再計算部
1 Computer system for computer control (computer)
2 3
Claims (2)
描画フィールド毎の乾板面内照射補正の補正値に基づいて近接効果の大きさを表す後方散乱係数ηを調整し、
該調整された後方散乱係数ηと散乱電子エネルギー量を積算した蓄積エネルギーの大きさの割合Ebpとから近接効果補正の変調量を決定し、
該変調量を考慮して電子ビームのショット時間を調整して所定のパターンの描画を行なう、
ことを特徴とする電子ビーム描画方法。 Proximity effect correction in consideration of in-plane irradiation dose correction that irradiates an electron beam onto a material surface to draw a predetermined pattern on the material surface and corrects variations in pattern dimensions depending on the position on the material surface. In the electron beam drawing method to be performed,
Adjust the backscattering coefficient η representing the magnitude of the proximity effect based on the correction value of the dry plate in-plane irradiation correction for each drawing field ,
The modulation amount of the proximity effect correction is determined from the adjusted backscattering coefficient η and the ratio Ebp of the accumulated energy obtained by integrating the scattered electron energy amount,
Drawing the predetermined pattern by adjusting the shot time of the electron beam in consideration of the modulation amount ,
An electron beam drawing method characterized by the above.
前記近接効果の補正値を算出する近接効果補正用ハードウェアとからなり、
該近接効果補正用ハードウェア内に、
近接効果の大きさを表す後方散乱係数ηと、
描画フィールド毎の蓄積エネルギーの大きさの割合Ebpと、
近接効果補正の変調量との関係からなる蓄積エネルギー換算テーブルを設け、
前記材料面上の位置に依存したパターン寸法のバラツキを補正する乾板面内照射量補正の変調量の変化に基づいた後方散乱係数ηと、
前記描画フィールド毎の蓄積エネルギーの大きさの割合Ebpとにより近接効果補正の変調量を求めることを特徴とする電子ビーム描画装置。 The drawing area on the material is divided into a plurality of minute areas, and the correction value of the proximity effect and the correction value of the in-plane irradiation correction that corrects the variation of the drawing pattern dimension depending on the position on the material are divided for each minute area. Drawing hardware that adjusts the shot time to draw a drawing pattern on the material based on the correction value ;
The proximity effect correction hardware for calculating the proximity effect correction value ,
In the proximity effect correction hardware,
A backscattering coefficient η representing the magnitude of the proximity effect,
A ratio Ebp of the magnitude of stored energy for each drawing field;
Establish a stored energy conversion table consisting of the relationship with the modulation amount of proximity effect correction ,
Backscattering coefficient η based on a change in modulation amount of dry plate in-plane irradiation correction for correcting variations in pattern dimensions depending on the position on the material surface,
An electron beam drawing apparatus, wherein a modulation amount for proximity effect correction is obtained from a ratio Ebp of the magnitude of stored energy for each drawing field .
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