JP5079408B2 - Charged particle beam drawing apparatus and charged particle beam drawing method - Google Patents

Charged particle beam drawing apparatus and charged particle beam drawing method Download PDF

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本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、描画後に、試料を回転させながら現像液を供給する現像処理の影響に起因するパターン寸法変動を補正する荷電粒子ビーム描画装置及び方法に関する。   The present invention relates to a charged particle beam drawing apparatus and a charged particle beam drawing method, for example, charged particle beam drawing for correcting pattern dimension fluctuations caused by the influence of development processing for supplying a developing solution while rotating a sample after drawing. The present invention relates to an apparatus and a method.

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、LSIの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン(レチクル或いはマスクともいう。)が必要となる。ここで、電子線(電子ビーム)描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。   Lithography technology, which is responsible for the progress of miniaturization of semiconductor devices, is an extremely important process for generating a pattern among semiconductor manufacturing processes. In recent years, with the high integration of LSI, circuit line widths required for semiconductor devices have been reduced year by year. In order to form a desired circuit pattern on these semiconductor devices, a highly accurate original pattern (also referred to as a reticle or a mask) is required. Here, the electron beam (electron beam) drawing technique has an essentially excellent resolution, and is used for producing a high-precision original pattern.

図10は、可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線(EB:Electron beam)描画装置は、以下のように動作する。まず、第1のアパーチャ410には、電子線330を成形するための矩形例えば長方形の開口411が形成されている。また、第2のアパーチャ420には、開口411を通過した電子線330を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口421が形成されている。荷電粒子ソース430から照射され、開口411を通過した電子線330は、偏向器により偏向される。そして、可変成形開口421の一部を通過して、ステージ上に搭載された試料に照射される。ステージは、描画中、所定の一方向(例えば、X方向とする)に連続的に移動している。このように、開口411と可変成形開口421との両方を通過できる矩形形状が、試料340の描画領域に描画される。開口411と可変成形開口421との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式という。
FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining the operation of the variable shaping type electron beam drawing apparatus.
The variable shaped electron beam (EB) drawing apparatus operates as follows. First, the first aperture 410 is formed with a rectangular opening 411 for forming the electron beam 330. Further, the second aperture 420 is formed with a variable shaping opening 421 for shaping the electron beam 330 that has passed through the opening 411 into a desired rectangular shape. The electron beam 330 irradiated from the charged particle source 430 and passed through the opening 411 is deflected by a deflector. And it passes through a part of variable shaping | molding opening 421, and is irradiated to the sample mounted on the stage. The stage continuously moves in a predetermined direction (for example, the X direction) during drawing. Thus, a rectangular shape that can pass through both the opening 411 and the variable shaping opening 421 is drawn in the drawing region of the sample 340. A method of creating an arbitrary shape by passing both the opening 411 and the variable forming opening 421 is referred to as a variable forming method.

まず、レジスト材が塗布されたマスク基板に電子ビームを用いて所定のパターンを描画する。そして、描画されたマスク基板は次に現像装置で現像されることになる。
図11は、現像装置の一例を示す図である。
現像装置では、例えば、回転するテーブル502上に配置されたマスク基板501の表面に上方の照射口504から現像液506を噴射することで現像を行なう。この現像プロセスにおいて、現像後のレジストパターンの寸法変動が問題となっている。
First, a predetermined pattern is drawn using an electron beam on a mask substrate coated with a resist material. The drawn mask substrate is then developed by a developing device.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the developing device.
In the developing device, for example, the developing is performed by ejecting the developer 506 from the upper irradiation port 504 onto the surface of the mask substrate 501 disposed on the rotating table 502. In this development process, the dimensional variation of the resist pattern after development is a problem.

例えば、レジスト膜が塗布されたマスク等の試料に電子ビームを照射する場合に、近接効果やかぶりといったレジストパターンの寸法を変動させる要因が存在する。近接効果は照射した電子がマスクで反射し、レジストを再照射する現象で、影響範囲は十数μm程度である。一方、かぶりは近接効果による後方散乱電子が、レジストを飛び出し電子鏡筒の下面で再度散乱し、再度マスクを照射するといった多重散乱によるレジスト照射現象で、近接効果に比べて広範囲(数mm〜数cm)に及ぶ。近接効果もかぶりもレジストを再照射する現象で、従来、かかる要因を補正するための補正手法が研究されている(例えば、非特許文献1参照)。   For example, when an electron beam is irradiated onto a sample such as a mask coated with a resist film, there are factors that cause the resist pattern dimensions to fluctuate, such as proximity effects and fog. The proximity effect is a phenomenon in which irradiated electrons are reflected by the mask and re-irradiate the resist, and the affected range is about a dozen μm. On the other hand, fogging is a resist irradiation phenomenon by multiple scattering in which backscattered electrons due to the proximity effect jump out of the resist, scatter again on the lower surface of the electron column, and irradiate the mask again. cm). Both the proximity effect and the fogging are phenomena in which the resist is re-irradiated, and conventionally, a correction method for correcting such a factor has been studied (for example, see Non-Patent Document 1).

ここで、従来の近接効果やかぶりの補正方法では、面積及び重心が同じ代表図形を適宜配置した評価基板を用いていた。そして、その代表図形を周辺パターンとして所望する領域のパターン寸法を測定し、その結果から近接効果やかぶりを補正するための補正係数を求めていた。そして、求めた補正係数を固定値として用いて、実際に描画するパターンでの近接効果やかぶりを補正するビーム照射量を計算していた。   Here, in the conventional proximity effect and fog correction method, an evaluation board on which representative figures having the same area and center of gravity are appropriately arranged is used. Then, the pattern size of a desired region is measured using the representative figure as a peripheral pattern, and a correction coefficient for correcting the proximity effect and fog is obtained from the result. Then, using the obtained correction coefficient as a fixed value, the beam irradiation amount for correcting the proximity effect and the fog in the pattern actually drawn is calculated.

しかしながら、現像後のレジストパターンを測定してみると、同様の位置関係で周辺パターンが配置されているにも関わらず、測定するパターンによって寸法変動量が異なってしまう場合があるといった問題があった。従来は、その変動量が例えば1nm程度であり許容誤差範囲内であったため無視することができたが、昨今のパターンの微細化に伴い今後要求されるCD精度が2nm以下となってくるため、この1nmの変動量を無視できなくなってきた。そのため、単に、従来の近接効果やかぶりの補正計算を行なっていたのでは、高精度な寸法補正を行なうことが困難となっていた。
T.Abe,S.Yamasaki,R.Yoshikawa and T.Takigawa,J.Vac.Sci.Technol.B9(1991)3059
However, when the resist pattern after development is measured, there is a problem in that the amount of dimensional variation may differ depending on the pattern to be measured even though the peripheral pattern is arranged in the same positional relationship. . Conventionally, the amount of variation was, for example, about 1 nm and could be ignored because it was within an allowable error range. However, the CD accuracy required in the future with the recent miniaturization of patterns becomes 2 nm or less. This variation of 1 nm can no longer be ignored. For this reason, it has been difficult to perform dimensional correction with high accuracy simply by performing the conventional proximity effect and fog correction calculation.
T.A. Abe, S .; Yamazaki, R .; Yoshikawa and T. Takagawa, J. et al. Vac. Sci. Technol. B9 (1991) 3059

昨今のパターンの微細化に伴い、上述したような現像後のレジストパターンの寸法変動が問題となっている。特に、従来の近接効果やかぶりの補正計算を行なっていたのでは、高精度な寸法補正を行なうことが困難となっていた。   With the recent miniaturization of patterns, the dimensional variation of the resist pattern after development as described above has become a problem. In particular, it has been difficult to perform highly accurate dimensional correction by performing the conventional proximity effect and fog correction calculation.

そこで、本発明は、かかる問題点を克服し、現像後のレジストパターンの寸法変動をより高精度に補正する描画装置及び方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a drawing apparatus and method that can overcome such problems and correct dimensional variations of a resist pattern after development with higher accuracy.

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
試料の描画領域をメッシュ状に仮想分割した複数の小領域の小領域毎にパターン密度を計算するパターン密度計算部と、
描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方とパターン配置位置関係とに起因するパターンの寸法変動を補正する複数の補正係数を記憶する記憶部と、
記憶部から小領域毎にいずれかの補正係数を取得する取得部と、
取得された補正係数を用いて、小領域毎に荷電粒子ビームの照射量を計算する照射量計算部と、
計算された照射量で、試料に荷電粒子ビームを照射して、試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
A charged particle beam drawing apparatus according to one embodiment of the present invention includes:
A pattern density calculation unit for calculating a pattern density for each of a plurality of small areas obtained by virtually dividing a drawing area of a sample into a mesh shape;
A storage unit for storing a plurality of correction coefficients for correcting a dimensional variation of a pattern caused by a flow of a developing solution and a pattern arrangement positional relationship at the time of development processing performed after drawing;
An acquisition unit for acquiring any correction coefficient for each small area from the storage unit;
A dose calculation unit that calculates a dose of a charged particle beam for each small region using the acquired correction coefficient,
A drawing unit that irradiates a sample with a charged particle beam with a calculated irradiation amount and draws a predetermined pattern on the sample;
It is provided with.

ここで、発明者は、後述するように、描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方と描画されるパターンの配置位置関係とが現像後のレジストパターンの寸法変動に影響を与えることを見出した。そこで、これらの影響因子に起因するパターンの寸法変動を補正する複数の補正係数を予め求めておく。そして、実際に描画するパターンのレイアウトから対応する略同条件の影響因子に起因するパターンの寸法変動を補正するいずれかの補正係数を取得する。そして、その補正係数を用いて荷電粒子ビームの照射量を計算する。   Here, as will be described later, the inventors have found that the flow of the developer during the development process performed after drawing and the positional relationship of the drawn pattern affect the dimensional variation of the resist pattern after development. I found it. Therefore, a plurality of correction coefficients for correcting the dimensional variation of the pattern due to these influencing factors are obtained in advance. Then, any correction coefficient for correcting the dimensional variation of the pattern due to the influential factor of the corresponding condition is acquired from the layout of the pattern to be actually drawn. Then, the irradiation amount of the charged particle beam is calculated using the correction coefficient.

そして、上述した補正係数として、試料の中心位置と小領域との位置関係と小領域の周辺パターン情報とに対応するかぶり補正係数が用いられると好適である。   As the above-described correction coefficient, a fog correction coefficient corresponding to the positional relationship between the center position of the sample and the small area and the peripheral pattern information of the small area is preferably used.

また、試料の中心位置と小領域との位置関係には、試料の中心位置からの小領域の位置と小領域の方向とが含まれると好適である。   The positional relationship between the center position of the sample and the small area preferably includes the position of the small area from the center position of the sample and the direction of the small area.

そして、小領域の周辺パターン情報には、小領域の位置を基準とする周辺パターンの重心位置と周辺パターンの方向と周辺パターンの面積とが含まれると好適である。   The small area peripheral pattern information preferably includes the position of the center of gravity of the peripheral pattern based on the position of the small area, the direction of the peripheral pattern, and the area of the peripheral pattern.

また、本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
試料の描画領域をメッシュ状に仮想分割した複数の小領域の小領域毎にパターン密度を計算する工程と、
描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方とパターン配置位置関係とに起因するパターンの寸法変動を補正する複数の補正係数を記憶する記憶装置から小領域毎にいずれかの補正係数を取得する工程と、
取得された補正係数を用いて、小領域毎に荷電粒子ビームの照射量を計算する工程と、
計算された照射量で、試料に荷電粒子ビームを照射して、前記試料に所定のパターンを描画する工程と、
を備え
前記補正係数として、前記試料の中心位置と前記第1の小領域との位置関係と前記第1の小領域の周辺パターン情報とに対応するかぶり補正係数が用いられ、
前記小領域の周辺パターン情報には、前記小領域の位置を基準とする周辺パターンの重心位置と前記周辺パターンの方向と前記周辺パターンの面積とが含まれることを特徴とする。
The charged particle beam drawing method of one embodiment of the present invention includes:
A step of calculating a pattern density for each of a plurality of small areas obtained by virtually dividing a drawing area of a sample into a mesh shape;
One correction coefficient is acquired for each small area from a storage device that stores a plurality of correction coefficients for correcting pattern dimensional variations caused by the flow of developer and the pattern arrangement position relationship during development processing performed after drawing. And a process of
A step of calculating the irradiation amount of the charged particle beam for each small region using the obtained correction coefficient;
Irradiating the sample with a charged particle beam with the calculated irradiation amount and drawing a predetermined pattern on the sample; and
Equipped with a,
As the correction coefficient, a fog correction coefficient corresponding to the positional relationship between the center position of the sample and the first small area and the peripheral pattern information of the first small area is used,
The peripheral pattern information of the small area includes a gravity center position of the peripheral pattern based on the position of the small area, a direction of the peripheral pattern, and an area of the peripheral pattern .

また、本発明の他の態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
試料の描画領域をメッシュ状に仮想分割した複数の第1の小領域の第1の小領域毎にパターン密度を計算するパターン密度計算部と、
試料の中心位置と第1の小領域との位置関係と、第1の小領域の周辺パターン情報と、かぶり補正係数との相関関係情報を記憶する記憶部と、
記憶部から相関関係情報を読み出し、第1の小領域を含む第1の小領域よりも大きい第2の小領域毎に、第2の小領域内での試料の中心位置と第1の小領域との関係と第1の小領域の周辺パターン情報とに基づいて対応するかぶり補正係数を取得する取得部と、
取得されたかぶり補正係数を用いて、第1の小領域毎に荷電粒子ビームの照射量を計算する計算部と、
計算された照射量で、試料に荷電粒子ビームを照射して、試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
Moreover, the charged particle beam drawing apparatus according to another aspect of the present invention includes:
A pattern density calculation unit that calculates a pattern density for each first small region of the plurality of first small regions obtained by virtually dividing the drawing region of the sample into a mesh shape;
A storage unit that stores correlation information between a positional relationship between the center position of the sample and the first small region, peripheral pattern information of the first small region, and a fog correction coefficient;
The correlation information is read from the storage unit, and for each second small area larger than the first small area including the first small area, the center position of the sample and the first small area in the second small area An acquisition unit that acquires a corresponding fog correction coefficient based on the relationship between
A calculation unit that calculates the irradiation amount of the charged particle beam for each first small region using the obtained fog correction coefficient;
A drawing unit that irradiates a sample with a charged particle beam with a calculated irradiation amount and draws a predetermined pattern on the sample;
It is provided with.

また、試料の中心位置として、描画後に、試料を回転させながら現像液を供給する現像処理における回転中心位置を用いると好適である。   Further, as the center position of the sample, it is preferable to use the rotation center position in the development processing in which the developer is supplied while rotating the sample after drawing.

そして、上述したように、かかる場合でも、試料の中心位置と第1の小領域との位置関係には、試料の中心位置からの第1の小領域の位置と第1の小領域の方向とが含まれると好適である。そして、第1の小領域の周辺パターン情報には、第1の小領域の位置を基準とする周辺パターンの重心位置と周辺パターンの方向と周辺パターンの面積とが含まれると好適である。   As described above, even in such a case, the positional relationship between the center position of the sample and the first small area includes the position of the first small area and the direction of the first small area from the center position of the sample. Is preferably included. The peripheral pattern information of the first small area preferably includes the position of the center of gravity of the peripheral pattern based on the position of the first small area, the direction of the peripheral pattern, and the area of the peripheral pattern.

本発明によれば、描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方とパターン配置位置関係とに起因するパターンの寸法変動を補正することができる。その結果、現像後のレジストパターンの寸法変動をより高精度に補正することができる。   According to the present invention, it is possible to correct pattern dimensional variations caused by the flow of developer and the pattern arrangement positional relationship during development processing performed after drawing. As a result, the dimensional variation of the resist pattern after development can be corrected with higher accuracy.

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の他の荷電粒子を用いたビームでも構わない。   Hereinafter, in the embodiment, a configuration using an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and may be a beam using other charged particles such as an ion beam.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。
図1において、描画装置100は、描画部150と制御部160を備えている。描画装置100は、荷電粒子ビーム描画装置の一例となる。そして、描画装置100は、試料101に所望するパターンを描画する。描画部150は、電子鏡筒102、描画室103を有している。電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、ブランキング(BLK)偏向器212、ブランキング(BLK)アパーチャ214、第1のアパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2のアパーチャ206、対物レンズ207、及び偏向器208が配置されている。また、描画室103内には、移動可能に配置されたXYステージ105が配置されている。また、XYステージ105上には、試料101が配置されている。試料101として、例えば、ウェハにパターンを転写する露光用のマスク基板が含まれる。マスク基板としては、まだ何も描画されていないマスクブランクスが含まれる。制御部160は、磁気ディスク装置109,140、偏向制御回路110、制御計算機120、メモリ121を有している。制御計算機120内では、かぶり補正用のパターン密度計算部122、取得部124、照射量計算部126、照射時間計算部128、近接効果用のパターン密度計算部130、及び描画データ処理部132といった各機能を有している。制御計算機120には、磁気ディスク装置109に記憶された描画データが入力される。磁気ディスク装置140には、試料101の中心位置とかぶり用メッシュ領域(第1の小領域)との位置関係と、かぶり用メッシュ領域の周辺パターン情報と、かぶり補正係数との相関テーブル142(相関関係情報)が格納されている。制御計算機120に入力される情報或いは演算処理中及び処理後の各情報はその都度メモリ121に記憶される。ここで、かぶり効果や現像の流れ効果(現像ローディング)を与える(導入する)パターンを周辺パターンと(定義)する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a drawing apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 1, the drawing apparatus 100 includes a drawing unit 150 and a control unit 160. The drawing apparatus 100 is an example of a charged particle beam drawing apparatus. The drawing apparatus 100 draws a desired pattern on the sample 101. The drawing unit 150 includes an electron column 102 and a drawing chamber 103. In the electron column 102, an electron gun 201, an illumination lens 202, a blanking (BLK) deflector 212, a blanking (BLK) aperture 214, a first aperture 203, a projection lens 204, a deflector 205, a second An aperture 206, an objective lens 207, and a deflector 208 are arranged. In the drawing chamber 103, an XY stage 105 is arranged so as to be movable. A sample 101 is disposed on the XY stage 105. Examples of the sample 101 include an exposure mask substrate that transfers a pattern onto a wafer. The mask substrate includes mask blanks on which nothing is drawn yet. The control unit 160 includes magnetic disk devices 109 and 140, a deflection control circuit 110, a control computer 120, and a memory 121. In the control computer 120, each of a pattern density calculation unit 122 for fog correction, an acquisition unit 124, an irradiation amount calculation unit 126, an irradiation time calculation unit 128, a proximity effect pattern density calculation unit 130, and a drawing data processing unit 132. It has a function. Drawing data stored in the magnetic disk device 109 is input to the control computer 120. In the magnetic disk device 140, a correlation table 142 (correlation) of the positional relationship between the center position of the sample 101 and the fogging mesh area (first small area), the peripheral pattern information of the fogging mesh area, and the fogging correction coefficient. Related information). Information input to the control computer 120 or information during and after the arithmetic processing is stored in the memory 121 each time. Here, a pattern that gives (introduces) a fogging effect or a development flow effect (development loading) is defined as a peripheral pattern.

制御計算機120には、メモリ121、偏向制御回路110、磁気ディスク装置109,140が図示していないバスを介して接続されている。偏向制御回路110は、BLK偏向器212に接続される。   A memory 121, a deflection control circuit 110, and magnetic disk devices 109 and 140 are connected to the control computer 120 via a bus (not shown). The deflection control circuit 110 is connected to the BLK deflector 212.

図1では、本実施の形態1を説明する上で必要な構成部分について記載している。描画装置100にとって、通常、必要なその他の構成が含まれることは言うまでもない。また、図1では、コンピュータの一例となる制御計算機120で、かぶり補正用のパターン密度計算部122、取得部124、照射量計算部126、照射時間計算部128、近接効果用のパターン密度計算部130、及び描画データ処理部132といった各機能の処理を実行するように記載しているがこれに限るものではない。例えば、電気的な回路によるハードウェアにより実施させても構わない。或いは、電気的な回路によるハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、かかるハードウェアとファームウェアとの組合せでも構わない。   In FIG. 1, constituent parts necessary for explaining the first embodiment are described. It goes without saying that the drawing apparatus 100 usually includes other necessary configurations. In FIG. 1, a control computer 120, which is an example of a computer, uses a pattern density calculation unit 122 for fog correction, an acquisition unit 124, an irradiation amount calculation unit 126, an irradiation time calculation unit 128, and a proximity effect pattern density calculation unit. Although the processing of each function such as 130 and the drawing data processing unit 132 is described, the present invention is not limited to this. For example, it may be implemented by hardware using an electric circuit. Or you may make it implement by the combination of the hardware and software by an electrical circuit. Alternatively, a combination of such hardware and firmware may be used.

照射部の一例となる電子銃201から電子ビーム200が照射される。電子銃201から出た電子ビーム200は、照明レンズ202により矩形例えば長方形の穴を持つ第1のアパーチャ203全体を照明する。ここで、電子ビーム200をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第1のアパーチャ203を通過した第1のアパーチャ像の電子ビーム200は、投影レンズ204により第2のアパーチャ206上に投影される。かかる第2のアパーチャ206上での第1のアパーチャ像の位置は、偏向器205によって偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。その結果、電子ビーム200は成形される。そして、第2のアパーチャ206を通過した第2のアパーチャ像の電子ビーム200は、対物レンズ207により焦点を合わせ、偏向器208により偏向される。その結果、連続移動するXYステージ105上の試料101の所望する位置に照射される。   An electron beam 200 is emitted from an electron gun 201 which is an example of an irradiation unit. The electron beam 200 emitted from the electron gun 201 illuminates the entire first aperture 203 having a rectangular hole, for example, a rectangular hole, by the illumination lens 202. Here, the electron beam 200 is first formed into a rectangle, for example, a rectangle. Then, the electron beam 200 of the first aperture image that has passed through the first aperture 203 is projected onto the second aperture 206 by the projection lens 204. The position of the first aperture image on the second aperture 206 is deflection-controlled by the deflector 205, and the beam shape and size can be changed. As a result, the electron beam 200 is shaped. Then, the electron beam 200 of the second aperture image that has passed through the second aperture 206 is focused by the objective lens 207 and deflected by the deflector 208. As a result, the desired position of the sample 101 on the continuously moving XY stage 105 is irradiated.

ここで、試料101上の電子ビーム200が、所望する照射量を試料101に入射させる照射時間tに達した場合、以下のようにブランキングする。すなわち、試料101上に必要以上に電子ビーム200が照射されないようにするため、例えば静電型のBLK偏向器212で電子ビーム200を偏向すると共にBLKアパーチャ214で電子ビーム200をカットする。これにより、電子ビーム200が試料101面上に到達しないようにする。BLK偏向器212の偏向電圧は、偏向制御回路110及び図示していないアンプによって制御される。   Here, when the electron beam 200 on the sample 101 reaches the irradiation time t in which a desired irradiation amount is incident on the sample 101, blanking is performed as follows. That is, in order to prevent the sample 101 from being irradiated with the electron beam 200 more than necessary, for example, the electron beam 200 is deflected by the electrostatic BLK deflector 212 and the electron beam 200 is cut by the BLK aperture 214. This prevents the electron beam 200 from reaching the surface of the sample 101. The deflection voltage of the BLK deflector 212 is controlled by the deflection control circuit 110 and an amplifier (not shown).

ビームON(ブランキングOFF)の場合、電子銃201から出た電子ビーム200は、図1における実線で示す軌道を進むことになる。一方、ビームOFF(ブランキングON)の場合、電子銃201から出た電子ビーム200は、図1における点線で示す軌道を進むことになる。また、電子鏡筒102内および描画室103内は、図示していない真空ポンプにより真空引きされ、大気圧よりも低い圧力となる真空雰囲気となっている。   When the beam is ON (blanking OFF), the electron beam 200 emitted from the electron gun 201 follows the trajectory indicated by the solid line in FIG. On the other hand, in the case of beam OFF (blanking ON), the electron beam 200 emitted from the electron gun 201 follows the trajectory indicated by the dotted line in FIG. In addition, the inside of the electron column 102 and the drawing chamber 103 are evacuated by a vacuum pump (not shown) to form a vacuum atmosphere in which the pressure is lower than the atmospheric pressure.

ここで、発明者は、描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方と描画されるパターンの配置位置関係とが現像後のレジストパターンの寸法変動に影響を与えることを見出した。そこで、近接効果とかぶりを補正した照射量を計算する際に使用するかぶり補正係数θに、これらの影響因子との相関関係を持たせて、これらの影響因子に起因するパターンの寸法変動を補正する補正係数とすることで上述した問題点を解決した。この近接効果とかぶりを補正した照射量D(x)は、以下の式(1−1)〜式(1−3)で求めることができる。   Here, the inventor has found that the flow of the developer during the development process performed after drawing and the positional relationship of the drawn pattern affect the dimensional variation of the resist pattern after development. Therefore, the fog correction coefficient θ used when calculating the exposure dose corrected for the proximity effect and fog is correlated with these influencing factors to correct pattern variation due to these influencing factors. The above-mentioned problem was solved by using a correction coefficient. The dose D (x) corrected for the proximity effect and the fog can be obtained by the following equations (1-1) to (1-3).

Figure 0005079408
Figure 0005079408

但し、ηは近接効果補正係数、σは近接効果影響範囲、θは上述したかぶり補正係数、σはかぶり効果影響範囲、Kは規格化係数、D(x)は上述した照射量(Dose)である。ここでは、(x,y)=(x)とする。 Where η is the proximity effect correction coefficient, σ p is the proximity effect influence range, θ is the above fog correction coefficient, σ f is the fog effect influence range, K is the normalization coefficient, and D (x) is the above-described irradiation dose (Dose). ). Here, (x, y) = (x).

まず、以下に、この相関関係を求める手法を説明する。実施の形態1では、現像方法として、図11で説明したような基板中心を回転軸として回転する基板上に現像液を供給する場合での上述した相関関係を求める。この場合、現像液は、遠心力によって基板中心から外側に向かって半径方向に流れることになる。そのため、測定する図形とその周辺に位置する周辺パターンとの位置関係、及びその周辺パターンのサイズを変えた複数の評価基板を作成して、現像液の流れ方と描画されるパターンの配置位置関係とかぶり補正係数θとの相関関係を求める。   First, a method for obtaining this correlation will be described below. In the first embodiment, as the developing method, the above-described correlation in the case where the developing solution is supplied onto the substrate that rotates with the substrate center as the rotation axis as described in FIG. 11 is obtained. In this case, the developer flows in the radial direction from the center of the substrate toward the outside by centrifugal force. Therefore, create a plurality of evaluation substrates with different positional relations between the figure to be measured and the peripheral patterns located in the periphery, and the size of the peripheral patterns, and how the developer flows and the positional relationship between the drawn patterns The correlation with the fog correction coefficient θ is obtained.

図2は、実施の形態1における第1の評価基板の一例を示す図である。
図2において、マスク基板10に、周辺パターンとなる図形30と測定対象となるパターン20とを描画する。ここで、現像液の流れる方向は、基板中心から外側に向かって半径方向に流れるため、その影響は回転対象となる。よって、評価基板もマスク基板10の中心を通るx,y方向で分割した4つの領域のうちの1つ、例えば、図2に示すような第1象限について測定すれば足りる。そこで、図2では、図形30をマスク基板10の中心に配置し、第1象限の領域にパターン20を所定のピッチ、例えば、1mmピッチで敷きつめて配置する評価基板を作製する。この際、パターン20は、例えば、1mm角の領域内にかぶり補正係数θを4つのθ〜θに変えて求めた照射量で描画するラインアンドスペースパターンを配置する。例えば、1μmの線幅とスペースで配置すると好適である。そして、さらに、別のマスク基板10に今度は図形30より大きい図形31を同位置に配置して同様の評価基板を作製する。同様に、別のマスク基板10に今度は図形31より大きい図形32を同位置に配置して同様の評価基板を作製する。同様に、別のマスク基板10に今度は図形32より大きい図形33を同位置に配置して同様の評価基板を作製する。例えば、図形30を15mm角、図形31を30mm角、図形32を45mm角、図形33を60mm角で描画する。このように同位置にサイズを変えた周辺パターンを配置した4つの評価基板を作製する。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the first evaluation board in the first embodiment.
In FIG. 2, a figure 30 to be a peripheral pattern and a pattern 20 to be measured are drawn on a mask substrate 10. Here, the flow direction of the developing solution flows in the radial direction from the center of the substrate toward the outside, so that the influence is a rotation target. Therefore, it is sufficient to measure the evaluation substrate in one of the four regions divided in the x and y directions passing through the center of the mask substrate 10, for example, the first quadrant as shown in FIG. Therefore, in FIG. 2, an evaluation substrate is manufactured in which the figure 30 is arranged at the center of the mask substrate 10 and the patterns 20 are arranged at a predetermined pitch, for example, 1 mm pitch in the first quadrant. At this time, as the pattern 20, for example, a line-and-space pattern to be drawn with an irradiation amount obtained by changing the fog correction coefficient θ into four θ a to θ d in a 1 mm square region is arranged. For example, it is preferable to arrange with a line width and a space of 1 μm. Further, a similar evaluation substrate is manufactured by arranging a graphic 31 larger than the graphic 30 at the same position on another mask substrate 10. Similarly, a similar evaluation substrate is produced by arranging a graphic 32 larger than the graphic 31 at the same position on another mask substrate 10. Similarly, a similar evaluation substrate is produced by arranging a graphic 33 larger than the graphic 32 at the same position on another mask substrate 10. For example, the figure 30 is drawn with a 15 mm square, the figure 31 with a 30 mm square, the figure 32 with a 45 mm square, and the figure 33 with a 60 mm square. In this way, four evaluation substrates are prepared in which peripheral patterns having different sizes are arranged at the same position.

図3は、実施の形態1における第2の評価基板の一例を示す図である。
図3において、マスク基板10に、周辺パターンとなる図形40と測定対象となるパターン20とを描画する。今度は、図形40をマスク基板10の4隅のうち第1象限に位置する一画付近、すなわち、x,y方向に移動した位置に配置し、第1象限の領域にパターン20を所定のピッチ、例えば、1mmピッチで敷きつめて配置する評価基板を作製する。パターン20は、図2の場合と同様である。ここでも、例えば、図形40を15mm角、図形41を30mm角、図形42を45mm角、図形43を60mm角で描画する。このように同位置にサイズを変えた周辺パターンを配置した4つの評価基板を作製する。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the second evaluation board in the first embodiment.
In FIG. 3, a figure 40 to be a peripheral pattern and a pattern 20 to be measured are drawn on the mask substrate 10. This time, the figure 40 is arranged in the vicinity of one stroke located in the first quadrant of the four corners of the mask substrate 10, that is, in a position moved in the x and y directions, and the pattern 20 is placed at a predetermined pitch in the first quadrant area. For example, an evaluation board to be laid and arranged at a pitch of 1 mm is produced. The pattern 20 is the same as in the case of FIG. Here, for example, the figure 40 is drawn with a 15 mm square, the figure 41 with a 30 mm square, the figure 42 with a 45 mm square, and the figure 43 with a 60 mm square. In this way, four evaluation substrates are prepared in which peripheral patterns having different sizes are arranged at the same position.

図4は、実施の形態1における第3の評価基板の一例を示す図である。
図4において、マスク基板10に、周辺パターンとなる図形50と測定対象となるパターン20とを描画する。今度は、図形50をマスク基板10の中心からx方向の端部に移動させた位置付近に配置し、第1象限の領域にパターン20を所定のピッチ、例えば、1mmピッチで敷きつめて配置する評価基板を作製する。パターン20は、図2の場合と同様である。ここでも、例えば、図形50を15mm角、図形51を30mm角、図形52を45mm角、図形53を60mm角で描画する。このように同位置にサイズを変えた周辺パターンを配置した4つの評価基板を作製する。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the third evaluation board in the first embodiment.
In FIG. 4, a figure 50 to be a peripheral pattern and a pattern 20 to be measured are drawn on the mask substrate 10. This time, the figure 50 is arranged in the vicinity of the position where the figure 50 is moved from the center of the mask substrate 10 to the end in the x direction, and the pattern 20 is arranged in a first quadrant area with a predetermined pitch, for example, 1 mm pitch. A substrate is produced. The pattern 20 is the same as in the case of FIG. Here, for example, the figure 50 is drawn with a 15 mm square, the figure 51 with a 30 mm square, the figure 52 with a 45 mm square, and the figure 53 with a 60 mm square. In this way, four evaluation substrates are prepared in which peripheral patterns having different sizes are arranged at the same position.

図5は、実施の形態1における第4の評価基板の一例を示す図である。
図5において、マスク基板10に、周辺パターンとなる図形60と測定対象となるパターン20とを描画する。今度は、図形60をマスク基板10の中心からy方向の端部に移動させた位置付近に配置し、第1象限の領域にパターン20を所定のピッチ、例えば、1mmピッチで敷きつめて配置する評価基板を作製する。パターン20は、図2の場合と同様である。ここでも、例えば、図形60を15mm角、図形61を30mm角、図形62を45mm角、図形63を60mm角で描画する。このように同位置にサイズを変えた周辺パターンを配置した4つの評価基板を作製する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a fourth evaluation board in the first embodiment.
In FIG. 5, a figure 60 to be a peripheral pattern and a pattern 20 to be measured are drawn on the mask substrate 10. This time, the figure 60 is arranged in the vicinity of the position where the figure 60 is moved from the center of the mask substrate 10 to the end in the y direction, and the pattern 20 is arranged in the first quadrant with a predetermined pitch, for example, 1 mm pitch. A substrate is produced. The pattern 20 is the same as in the case of FIG. Here, for example, the figure 60 is drawn with a 15 mm square, the figure 61 is drawn with a 30 mm square, the figure 62 is drawn with a 45 mm square, and the figure 63 is drawn with a 60 mm square. In this way, four evaluation substrates are prepared in which peripheral patterns having different sizes are arranged at the same position.

以上のように、4×4=16種類の評価基板を作製する。そして、パターン20内の各パターン寸法を測定する。そして、設計寸法との誤差を測定する。ここで、図2,3,4,5では、周辺パターンと測定パターンの位置(距離)関係は同じであるので、かぶりの影響は同じとなっている。   As described above, 4 × 4 = 16 types of evaluation substrates are produced. Then, each pattern dimension in the pattern 20 is measured. Then, an error from the design dimension is measured. Here, in FIGS. 2, 3, 4 and 5, since the positional (distance) relationship between the peripheral pattern and the measurement pattern is the same, the influence of the fogging is the same.

図6は、実施の形態1における相関テーブルの一例を示す図である。
16種類の評価基板から得られた結果を基に、図16に示すような相関テーブル142を作成する。ここでは、現像液の流れ方と描画されるパターンの配置位置関係とについて、評価基板の中心位置とかぶり補正用メッシュとの位置関係と、かぶり補正用メッシュの周辺パターン情報とで定義する。具体的には、基板の中心位置とかぶり補正用メッシュとの位置関係には、基板の中心位置からのかぶり補正用メッシュの位置(x,y)とかぶり補正用メッシュの方向(v)とで定義する。そして、かぶり補正用メッシュの周辺パターン情報には、かぶり補正用メッシュの位置を基準とする周辺パターンの重心位置(X,Y)と周辺パターンの方向(v’)と周辺パターンの面積(S)とで定義する。これらの因子とかぶり補正係数θとを対応付けて相関テーブル142を作成する。評価パターンでは、4種類のかぶり補正係数θ〜θを用いたので、その内の最適な値を選択すればよい。或いは、内挿により最適なθを決めても好適である。以上のようにして得られた相関テーブル142を磁気ディスク装置140に格納しておく。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a correlation table in the first embodiment.
Based on the results obtained from the 16 types of evaluation boards, a correlation table 142 as shown in FIG. 16 is created. Here, the flow of the developer and the arrangement positional relationship of the drawn pattern are defined by the positional relationship between the center position of the evaluation substrate and the fog correction mesh and the peripheral pattern information of the fog correction mesh. Specifically, the positional relationship between the center position of the substrate and the fog correction mesh is determined by the position (x, y) of the fog correction mesh from the center position of the substrate and the direction (v) of the fog correction mesh. Define. The peripheral pattern information of the fog correction mesh includes the barycentric position (X, Y) of the peripheral pattern with respect to the position of the fog correction mesh, the direction (v ′) of the peripheral pattern, and the area (S) of the peripheral pattern. And defined by The correlation table 142 is created by associating these factors with the fog correction coefficient θ. Since four types of fog correction coefficients θ a to θ d are used in the evaluation pattern, an optimal value among them may be selected. Alternatively, it is preferable to determine the optimum θ by interpolation. The correlation table 142 obtained as described above is stored in the magnetic disk device 140.

以上のようにして、相関テーブル142を取得した上で、描画装置100において試料101に所望するパターンを描画する。
図7は、実施の形態1における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。
まず、制御計算機120は、磁気ディスク装置109から描画データを読み込む。そして、その描画データは、描画データ処理部132によって、装置内フォーマットのデータへと変換される。また、かかる変換処理とは別に、照射量計算が以下の各ステップで行なわれる。
As described above, after obtaining the correlation table 142, the drawing apparatus 100 draws a desired pattern on the sample 101.
FIG. 7 is a flowchart showing main steps of the drawing method according to the first embodiment.
First, the control computer 120 reads drawing data from the magnetic disk device 109. Then, the drawing data is converted into data in the apparatus format by the drawing data processing unit 132. In addition to the conversion process, dose calculation is performed in the following steps.

S(ステップ)102において、かぶり補正用のパターン密度計算工程として、かぶり補正用のパターン密度計算部122は、描画対象となる試料101の描画領域を所定のグリッド寸法でメッシュ状の複数のかぶり補正メッシュ領域(第1の小領域)に仮想分割する。このかぶり補正メッシュ領域のサイズ(メッシュサイズ)は、かぶり効果影響範囲σの例えば1/10以下に設定すると好適である。例えば、影響範囲σが数10mmである場合に、500μm〜1mm程度とすると好適である。そして、パターン密度計算部122は、描画データに基づいて、かぶり補正メッシュ領域毎にパターン密度Vを計算する。パターン密度Vは、上述した式(1−2)で求めることができる。 In S (step) 102, as a fog density correction pattern calculation process, the fog correction pattern density calculation unit 122 corrects a drawing area of the sample 101 to be drawn with a plurality of mesh-shaped fog corrections with a predetermined grid size. Virtually dividing into mesh areas (first small areas). The size (mesh size) of the fog correction mesh region is preferably set to, for example, 1/10 or less of the fogging effect influence range σ f . For example, when the influence range σ f is several tens of mm, it is preferable that the range is about 500 μm to 1 mm. Then, the pattern density calculation unit 122 calculates the pattern density V for each fog correction mesh region based on the drawing data. The pattern density V can be obtained by the above equation (1-2).

S104において、近接効果補正用のパターン密度計算工程として、近接効果補正用のパターン密度計算部130は、描画対象となる試料101の描画領域を所定のグリッド寸法でメッシュ状の複数の近接効果補正メッシュ領域(小領域)に仮想分割する。この近接効果補正メッシュ領域のサイズ(メッシュサイズ)は、近接効果影響範囲σの例えば1/10以下に設定すると好適である。例えば、影響範囲σが数10μmである場合に、1μm以下とすると好適である。そして、パターン密度計算部130は、描画データに基づいて、近接効果補正メッシュ領域毎にパターン密度Uを計算する。パターン密度Uは、上述した式(1−1)で求めることができる。 In step S104, as a pattern density calculation process for proximity effect correction, the pattern density calculation unit 130 for proximity effect correction uses a plurality of proximity effect correction meshes in a mesh shape with a predetermined grid size for the drawing region of the sample 101 to be drawn. Virtually divide into areas (small areas). The size of the proximity effect correction mesh region (mesh size), it is preferable to set the example to 1/10 or less proximity effect influence range sigma p. For example, when the influence range σ p is several tens of μm, it is preferable that the range is 1 μm or less. Then, the pattern density calculation unit 130 calculates the pattern density U for each proximity effect correction mesh region based on the drawing data. The pattern density U can be obtained by the above equation (1-1).

S106において、かぶり効果補正係数θ取得工程として、取得部124は、磁気ディスク装置140(記憶部)からかぶり補正メッシュ領域毎にいずれかの補正係数を取得する。具体的には、まず、取得部124がかぶり補正メッシュ領域を含むかぶり補正メッシュ領域よりも大きい現像液流れ影響範囲σを複数組み合わせた領域(第2の小領域)毎に、かぶり補正メッシュ領域の位置を基準とする周辺パターンの重心位置と周辺パターンの方向と周辺パターンの面積とを求める。また、取得部124は試料101の中心位置Oからのかぶり補正メッシュ領域の位置(x,y)とかぶり補正メッシュ領域の方向(v)を求める。 In S106, as the fogging effect correction coefficient θ acquisition step, the acquisition unit 124 acquires any correction coefficient for each fog correction mesh region from the magnetic disk device 140 (storage unit). Specifically, first, the fog correction mesh region is obtained for each region (second small region) in which the acquisition unit 124 combines a plurality of developer flow influence ranges σ d larger than the fog correction mesh region including the fog correction mesh region. The position of the center of gravity of the peripheral pattern, the direction of the peripheral pattern, and the area of the peripheral pattern are obtained. Further, the acquisition unit 124 obtains the position (x, y) of the fog correction mesh region from the center position O of the sample 101 and the direction (v) of the fog correction mesh region.

図8は、実施の形態1における影響因子を求める方法を説明するための図である。
図8において、試料101は、現像液流れ影響範囲σをグリッド寸法とするメッシュ状の複数の現像液流れメッシュ領域74に仮想分割される。現像液流れメッシュ領域74のサイズ(メッシュサイズ)は、現像装置や現像プロセスのパラメータによって異なるが、例えば、数mm〜数cm程度に設定すると好適である。また、試料101は、現像液流れメッシュ領域74より小さい複数のかぶり補正メッシュ領域72でも仮想分割されている。そして、描画対象となるパターンが位置するかぶり補正メッシュ領域70を含む現像液流れメッシュ領域74とその周囲を取り囲む現像液流れメッシュ領域74とで構成される9つの現像液流れメッシュ領域74内の周辺パターンを合成する。取り囲む領域まで加えることで十分に現像液の流れの影響を含めることができる。
FIG. 8 is a diagram for explaining a method for obtaining an influencing factor in the first embodiment.
In FIG. 8, the sample 101 is virtually divided into a plurality of mesh-like developer flow mesh regions 74 having a developer flow influence range σ d as a grid size. The size (mesh size) of the developer flow mesh region 74 varies depending on the parameters of the developing device and the development process, but is preferably set to about several mm to several cm, for example. The sample 101 is also virtually divided into a plurality of fog correction mesh regions 72 smaller than the developer flow mesh region 74. Then, the periphery in nine developer flow mesh regions 74 composed of the developer flow mesh region 74 including the fog correction mesh region 70 where the pattern to be drawn is located and the developer flow mesh region 74 surrounding the periphery thereof. Synthesize the pattern. By adding to the surrounding area, the influence of the developer flow can be sufficiently included.

図9は、実施の形態1における影響因子を求める方法を説明するための他の図である。
合成後は、図9に示すように、かぶり補正メッシュ領域70の位置を基準とする合成された周辺パターン80の重心Gの位置(X,Y)と合成された周辺パターン80の方向(v’)と合成された周辺パターン80の面積Sとを求める。また、試料101の中心位置Oからのかぶり補正メッシュ領域70の位置(x,y)とかぶり補正メッシュ領域70の方向(v)を求める。以上により、相関テーブル142の影響因子を求めることができたので、取得部124が磁気ディスク装置140から相関テーブル142を読み出し、得られたこれらの影響因子に基づいて対応するかぶり補正係数θを取得する。完全に一致する条件が無い場合でも最も近い条件のかぶり補正係数θを取得すればよい。
FIG. 9 is another diagram for explaining a method for obtaining an influence factor in the first embodiment.
After the synthesis, as shown in FIG. 9, the position (X, Y) of the center of gravity G of the synthesized peripheral pattern 80 based on the position of the fog correction mesh region 70 and the direction of the synthesized peripheral pattern 80 (v ′ ) And the area S of the synthesized peripheral pattern 80. Further, the position (x, y) of the fog correction mesh region 70 from the center position O of the sample 101 and the direction (v) of the fog correction mesh region 70 are obtained. As described above, since the influence factors of the correlation table 142 can be obtained, the acquisition unit 124 reads the correlation table 142 from the magnetic disk device 140 and acquires the corresponding fog correction coefficient θ based on the obtained influence factors. To do. Even when there is no completely matching condition, the fog correction coefficient θ of the closest condition may be acquired.

S108において、照射量計算工程として、照射量計算部126は、取得されたかぶり補正係数を用いて、かぶり補正メッシュ領域70に照射すべき電子ビーム200の照射量D(x)を計算する。この計算は、描画対象となるかぶり補正メッシュ領域72毎に計算される。   In S108, as the dose calculation step, the dose calculation unit 126 calculates the dose D (x) of the electron beam 200 to be irradiated on the fog correction mesh region 70 using the acquired fog correction coefficient. This calculation is performed for each fog correction mesh region 72 to be drawn.

S110において、照射時間計算工程として、照射時間計算部128は、かぶり補正メッシュ領域72毎に、得られた照射量D(x)と設定されている電流密度Jを用いて、照射時間t(=照射量D(x)/電流密度J)を計算する。   In S110, as the irradiation time calculation step, the irradiation time calculation unit 128 uses the obtained irradiation dose D (x) and the set current density J for each fog correction mesh region 72, and the irradiation time t (= The dose D (x) / current density J) is calculated.

S112において、描画工程として、制御計算機120は、求めた照射時間tで試料101のへのビーム照射がOFFになるように偏向制御回路110に信号を出力する。そして、偏向制御回路110では、かかる信号に沿って、求めた照射時間tに合わせて、電子ビーム200を偏向するようにBLK偏向器212を制御する。そして、所望する照射量D(x)を試料101に照射した後、BLK偏向器212により偏向された電子ビーム200は、試料101に到達しないようにBLKアパーチャ214によって遮蔽される。このようにして、描画部150は、計算された照射量D(x)で、試料101に電子ビーム200を照射して、試料101に所定のパターンを描画する。   In S112, as a drawing process, the control computer 120 outputs a signal to the deflection control circuit 110 so that the beam irradiation to the sample 101 is turned off at the obtained irradiation time t. Then, the deflection control circuit 110 controls the BLK deflector 212 so as to deflect the electron beam 200 in accordance with the obtained irradiation time t along the signal. Then, after irradiating the sample 101 with a desired dose D (x), the electron beam 200 deflected by the BLK deflector 212 is shielded by the BLK aperture 214 so as not to reach the sample 101. In this manner, the drawing unit 150 draws a predetermined pattern on the sample 101 by irradiating the sample 101 with the electron beam 200 with the calculated dose D (x).

以上のように、実施の形態1では、上述したこれらの影響因子に起因するパターンの寸法変動を補正する複数のかぶり補正係数θを予め求めておく。そして、実際に描画するパターンのレイアウトから対応する略同条件の影響因子に起因するパターンの寸法変動を補正するいずれかのかぶり補正係数θを取得する。そして、そのかぶり補正係数θを用いて電子ビーム200の照射量D(x)を計算する。かかる構成により、描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方とパターン配置位置関係とに起因するパターンの寸法変動を補正することができる。その結果、現像後のレジストパターンの寸法変動をより高精度に補正することができる。   As described above, in the first embodiment, a plurality of fog correction coefficients θ for correcting the pattern dimensional variation caused by these influencing factors described above are obtained in advance. Then, one of the fog correction coefficients θ for correcting the dimensional variation of the pattern caused by the corresponding influence factor under substantially the same condition is acquired from the layout of the pattern to be actually drawn. Then, the irradiation amount D (x) of the electron beam 200 is calculated using the fog correction coefficient θ. With such a configuration, it is possible to correct pattern dimensional variations caused by the flow of the developer and the pattern arrangement positional relationship during the development processing performed after drawing. As a result, the dimensional variation of the resist pattern after development can be corrected with higher accuracy.

以上の説明において、「〜部」或いは「〜工程」と記載したものの処理内容或いは動作内容は、コンピュータで動作可能なプログラムにより構成することができる。或いは、ソフトウェアとなるプログラムだけではなく、ハードウェアとソフトウェアとの組合せにより実施させても構わない。或いは、ファームウェアとの組合せでも構わない。また、プログラムにより構成される場合、プログラムは、磁気ディスク装置、磁気テープ装置、FD、或いはROM(リードオンリメモリ)等の記録媒体に記録される。例えば、磁気ディスク装置140に記録される。   In the above description, the processing content or operation content described as “˜part” or “˜process” can be configured by a program operable by a computer. Or you may make it implement by not only the program used as software but the combination of hardware and software. Alternatively, a combination with firmware may be used. When configured by a program, the program is recorded on a recording medium such as a magnetic disk device, a magnetic tape device, an FD, or a ROM (Read Only Memory). For example, it is recorded on the magnetic disk device 140.

また、コンピュータとなる制御計算機120は、さらに、図示していないバスを介して、記憶装置の一例となるRAM(ランダムアクセスメモリ)、ROM、磁気ディスク(HD)装置、入力手段の一例となるキーボード(K/B)、マウス、出力手段の一例となるモニタ、プリンタ、或いは、入力出力手段の一例となる外部インターフェース(I/F)、FD、DVD、CD等に接続されていても構わない。   Further, the control computer 120 serving as a computer further includes a random access memory (RAM), a ROM, a magnetic disk (HD) device, which are examples of storage devices, and a keyboard, which is an example of input means, via a bus (not shown). (K / B), a mouse, a monitor as an example of an output unit, a printer, or an external interface (I / F) as an example of an input / output unit, an FD, a DVD, a CD, or the like.

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、評価基板は、16種類を用意したがこれに限るものではなく、少なくても多くても構わない。また、周辺パターンの配置位置も異なる位置で評価しても構わない。   The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. For example, although 16 types of evaluation boards are prepared, the invention is not limited to this, and it may be small or large. Further, the arrangement positions of the peripheral patterns may be evaluated at different positions.

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置100を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。   In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used. For example, although the description of the control unit configuration for controlling the drawing apparatus 100 is omitted, it goes without saying that the required control unit configuration is appropriately selected and used.

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画方法及び装置は、本発明の範囲に包含される。   In addition, all charged particle beam writing methods and apparatuses that include elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a drawing apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1における第1の評価基板の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a first evaluation board in the first embodiment. 実施の形態1における第2の評価基板の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a second evaluation board in the first embodiment. 実施の形態1における第3の評価基板の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a third evaluation board in the first embodiment. 実施の形態1における第4の評価基板の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an example of a fourth evaluation board in the first embodiment. 実施の形態1における相関テーブルの一例を示す図である。6 is a diagram illustrating an example of a correlation table in the first embodiment. FIG. 実施の形態1における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing main steps of the drawing method according to Embodiment 1. 実施の形態1における影響因子を求める方法を説明するための図である。6 is a diagram for explaining a method for obtaining an influence factor in the first embodiment. FIG. 実施の形態1における影響因子を求める方法を説明するための他の図である。FIG. 11 is another diagram for explaining a method for obtaining an influence factor in the first embodiment. 従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating operation | movement of the conventional variable shaping type | mold electron beam drawing apparatus. 現像装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a developing device.

符号の説明Explanation of symbols

10,501 マスク基板
20 パターン
30,31,32,33,40,41,42,43 図形
50,51,52,53,60,61,62,63 図形
70,72 かぶり補正メッシュ領域
74 現像液流れメッシュ領域
80 周辺パターン
100 描画装置
101,340 試料
102 電子鏡筒
103 描画室
105 XYステージ
109,140 磁気ディスク装置
110 偏向制御回路
120 制御計算機
121 メモリ
122,130 パターン密度計算部
124取得部
126 照射量計算部
128 照射時間計算部
132 描画データ処理部
142 相関テーブル
150 描画部
160 制御部
200 電子ビーム
201 電子銃
202 照明レンズ
203,410 第1のアパーチャ
204 投影レンズ
205,208 偏向器
206,420 第2のアパーチャ
207 対物レンズ
212 BLK偏向器
214 BLKアパーチャ
330 電子線
411 開口
421 可変成形開口
430 荷電粒子ソース
502 テーブル
504 照射口
506 現像液
10,501 Mask substrate 20 Pattern 30, 31, 32, 33, 40, 41, 42, 43 Graphic 50, 51, 52, 53, 60, 61, 62, 63 Graphic 70, 72 Fog correction mesh area 74 Developer flow Mesh area 80 Peripheral pattern 100 Drawing device 101, 340 Sample 102 Electron barrel 103 Drawing chamber 105 XY stage 109, 140 Magnetic disk device 110 Deflection control circuit 120 Control computer 121 Memory 122, 130 Pattern density calculation unit 124 Acquisition unit 126 Irradiation amount Calculation unit 128 Irradiation time calculation unit 132 Drawing data processing unit 142 Correlation table 150 Drawing unit 160 Control unit 200 Electron beam 201 Electron gun 202 Illumination lenses 203 and 410 First aperture 204 Projection lenses 205 and 208 Deflectors 206 and 420 Second Aperture 07 objective lens 212 BLK deflector 214 BLK aperture 330 electron beam 411 opening 421 variable-shaped opening 430 a charged particle source 502 table 504 irradiation port 506 developer

Claims (4)

試料の描画領域をメッシュ状に仮想分割した複数の小領域の小領域毎にパターン密度を計算するパターン密度計算部と、
描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方とパターン配置位置関係とに起因するパターンの寸法変動を補正する複数の補正係数を記憶する記憶部と、
前記記憶部から前記小領域毎にいずれかの前記補正係数を取得する取得部と、
取得された前記補正係数を用いて、前記小領域毎に荷電粒子ビームの照射量を計算する照射量計算部と、
計算された照射量で、前記試料に荷電粒子ビームを照射して、前記試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備え
前記補正係数として、前記試料の中心位置と前記第1の小領域との位置関係と前記第1の小領域の周辺パターン情報とに対応するかぶり補正係数が用いられ、
前記小領域の周辺パターン情報には、前記小領域の位置を基準とする周辺パターンの重心位置と前記周辺パターンの方向と前記周辺パターンの面積とが含まれることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
A pattern density calculation unit for calculating a pattern density for each of a plurality of small areas obtained by virtually dividing a drawing area of a sample into a mesh shape;
A storage unit for storing a plurality of correction coefficients for correcting a dimensional variation of a pattern caused by a flow of a developing solution and a pattern arrangement positional relationship at the time of development processing performed after drawing;
An acquisition unit that acquires any of the correction coefficients for each of the small regions from the storage unit;
A dose calculation unit that calculates a dose of a charged particle beam for each small region using the acquired correction coefficient,
A drawing unit for irradiating the sample with a charged particle beam at a calculated irradiation amount and drawing a predetermined pattern on the sample;
Equipped with a,
As the correction coefficient, a fog correction coefficient corresponding to the positional relationship between the center position of the sample and the first small area and the peripheral pattern information of the first small area is used,
The charged particle beam drawing apparatus characterized in that the peripheral pattern information of the small region includes the position of the center of gravity of the peripheral pattern based on the position of the small region, the direction of the peripheral pattern, and the area of the peripheral pattern .
試料の描画領域をメッシュ状に仮想分割した複数の小領域の小領域毎にパターン密度を計算するパターン密度計算部と、
描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方とパターン配置位置関係とに起因するパターンの寸法変動を補正する複数の補正係数を記憶する記憶部と、
前記記憶部から前記小領域毎にいずれかの前記補正係数を取得する取得部と、
取得された前記補正係数を用いて、前記小領域毎に荷電粒子ビームの照射量を計算する照射量計算部と、
計算された照射量で、前記試料に荷電粒子ビームを照射して、前記試料に所定のパターンを描画する描画部と、
を備え
前記補正係数として、前記試料の中心位置と前記第1の小領域との位置関係と前記第1の小領域の周辺パターン情報とに対応するかぶり補正係数が用いられ、
前記試料の中心位置と前記小領域との位置関係には、前記試料の中心位置からの前記小領域の位置と前記小領域の方向とが含まれ、
前記小領域の周辺パターン情報には、前記小領域の位置を基準とする周辺パターンの重心位置と前記周辺パターンの方向と前記周辺パターンの面積とが含まれることを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
A pattern density calculation unit for calculating a pattern density for each of a plurality of small areas obtained by virtually dividing a drawing area of a sample into a mesh shape;
A storage unit for storing a plurality of correction coefficients for correcting a dimensional variation of a pattern caused by a flow of a developing solution and a pattern arrangement positional relationship at the time of development processing performed after drawing;
An acquisition unit that acquires any of the correction coefficients for each of the small regions from the storage unit;
A dose calculation unit that calculates a dose of a charged particle beam for each small region using the acquired correction coefficient,
A drawing unit for irradiating the sample with a charged particle beam at a calculated irradiation amount and drawing a predetermined pattern on the sample;
Equipped with a,
As the correction coefficient, a fog correction coefficient corresponding to the positional relationship between the center position of the sample and the first small area and the peripheral pattern information of the first small area is used,
The positional relationship between the center position of the sample and the small area includes the position of the small area from the center position of the sample and the direction of the small area,
The charged particle beam drawing apparatus characterized in that the peripheral pattern information of the small region includes the position of the center of gravity of the peripheral pattern based on the position of the small region, the direction of the peripheral pattern, and the area of the peripheral pattern .
試料の描画領域をメッシュ状に仮想分割した複数の小領域の小領域毎にパターン密度を計算する工程と、
描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方とパターン配置位置関係とに起因するパターンの寸法変動を補正する複数の補正係数を記憶する記憶装置から前記小領域毎にいずれかの前記補正係数を取得する工程と、
取得された前記補正係数を用いて、前記小領域毎に荷電粒子ビームの照射量を計算する工程と、
計算された照射量で、前記試料に荷電粒子ビームを照射して、前記試料に所定のパターンを描画する工程と、
を備え
前記補正係数として、前記試料の中心位置と前記第1の小領域との位置関係と前記第1の小領域の周辺パターン情報とに対応するかぶり補正係数が用いられ、
前記小領域の周辺パターン情報には、前記小領域の位置を基準とする周辺パターンの重心位置と前記周辺パターンの方向と前記周辺パターンの面積とが含まれることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
A step of calculating a pattern density for each of a plurality of small areas obtained by virtually dividing a drawing area of a sample into a mesh shape;
Any one of the correction coefficients for each of the small areas from a storage device that stores a plurality of correction coefficients for correcting the dimensional variation of the pattern due to the flow of the developing solution and the pattern arrangement position relationship during the development processing performed after drawing. A process of obtaining
Using the acquired correction coefficient, calculating a dose of a charged particle beam for each of the small regions;
Irradiating the sample with a charged particle beam at the calculated irradiation amount and drawing a predetermined pattern on the sample; and
Equipped with a,
As the correction coefficient, a fog correction coefficient corresponding to the positional relationship between the center position of the sample and the first small area and the peripheral pattern information of the first small area is used,
The charged particle beam drawing method characterized in that the peripheral pattern information of the small region includes the position of the center of gravity of the peripheral pattern based on the position of the small region, the direction of the peripheral pattern, and the area of the peripheral pattern .
試料の描画領域をメッシュ状に仮想分割した複数の小領域の小領域毎にパターン密度を計算する工程と、
描画後におこなう現像処理の際の現像液の流れ方とパターン配置位置関係とに起因するパターンの寸法変動を補正する複数の補正係数を記憶する記憶装置から前記小領域毎にいずれかの前記補正係数を取得する工程と、
取得された前記補正係数を用いて、前記小領域毎に荷電粒子ビームの照射量を計算する工程と、
計算された照射量で、前記試料に荷電粒子ビームを照射して、前記試料に所定のパターンを描画する工程と、
を備え
前記補正係数として、前記試料の中心位置と前記第1の小領域との位置関係と前記第1の小領域の周辺パターン情報とに対応するかぶり補正係数が用いられ、
前記試料の中心位置と前記小領域との位置関係には、前記試料の中心位置からの前記小領域の位置と前記小領域の方向とが含まれ、
前記小領域の周辺パターン情報には、前記小領域の位置を基準とする周辺パターンの重心位置と前記周辺パターンの方向と前記周辺パターンの面積とが含まれることを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
A step of calculating a pattern density for each of a plurality of small areas obtained by virtually dividing a drawing area of a sample into a mesh shape;
Any one of the correction coefficients for each of the small areas from a storage device that stores a plurality of correction coefficients for correcting the dimensional variation of the pattern due to the flow of the developing solution and the pattern arrangement position relationship during the development processing performed after drawing. A process of obtaining
Using the acquired correction coefficient, calculating a dose of a charged particle beam for each of the small regions;
Irradiating the sample with a charged particle beam at the calculated irradiation amount and drawing a predetermined pattern on the sample; and
Equipped with a,
As the correction coefficient, a fog correction coefficient corresponding to the positional relationship between the center position of the sample and the first small area and the peripheral pattern information of the first small area is used,
The positional relationship between the center position of the sample and the small area includes the position of the small area from the center position of the sample and the direction of the small area,
The charged particle beam drawing method characterized in that the peripheral pattern information of the small region includes the position of the center of gravity of the peripheral pattern based on the position of the small region, the direction of the peripheral pattern, and the area of the peripheral pattern .
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