JP6806432B2 - Adjustment method of variable rectangular molding type charged beam drawing device, charged beam drawing method, resist pattern forming method, and photomask manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、半導体用フォトマスクのマスクパターン等の微細パターンを描画するための、荷電ビーム描画装置の調整方法、荷電ビーム描画方法、レジストパターンの形成方法、及びフォトマスクの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for adjusting a charged beam drawing apparatus, a method for drawing a charged beam, a method for forming a resist pattern, and a method for manufacturing a photomask for drawing a fine pattern such as a mask pattern of a photomask for semiconductors. ..
半導体用フォトマスクのマスクパターン等の微細パターンを描画する装置として、可変矩形成形型の荷電ビーム描画装置が使われている（例えば、特許文献１）。 As a device for drawing a fine pattern such as a mask pattern of a photomask for a semiconductor, a variable rectangular molding type charged beam drawing device is used (for example, Patent Document 1).
この可変矩形成形型の荷電ビーム描画装置は、２つの成形アパーチャの間にビーム成形偏向器を有しており、例えば、図１３に示すように、第１成形アパーチャ１０２の開口部を通過する荷電ビーム１０１を、ビーム成形偏向器１０３に電圧を与えることにより偏向して第２成形アパーチャ１０５の所望の位置に照射することで、この第２成形アパーチャ１０５の開口部を通過する成形ビーム１０６を、所望の寸法を有する成形ビームとすることができる。ビーム成形偏向器１０３には、成形アンプ１０４のゲイン値に応じた電圧が印加される。 This variable rectangular molding type charged beam drawing apparatus has a beam molding deflector between the two molding apertures, for example, as shown in FIG. 13, the charge passing through the opening of the first molding aperture 102. By deflecting the beam 101 by applying a voltage to the beam forming deflector 103 and irradiating it at a desired position of the second forming aperture 105, the forming beam 106 passing through the opening of the second forming aperture 105 is transmitted. A molded beam having the desired dimensions can be obtained. A voltage corresponding to the gain value of the forming amplifier 104 is applied to the beam forming deflector 103.
上記のようにして形成された成形ビーム１０６は、縮小レンズ（図示せず）によって所定の倍率で縮小され、位置決め偏向器（図示せず）により、被描画物１０７の所望の位置に描画される。 The formed beam 106 formed as described above is reduced by a reduction lens (not shown) at a predetermined magnification, and is drawn at a desired position of the object to be drawn 107 by a positioning deflector (not shown). ..
上記のような荷電ビーム描画装置１００において、ビーム成形偏向器１０３に印加する電圧が不適切な場合、所望の寸法を有する成形ビーム１０６を形成することができない。
それゆえ、成形ビーム１０６が所望の寸法を有するビームとなるように、ビーム成形偏向器１０３に与える電圧の調整を行う必要がある。なお、このビーム成形偏向器１０３に与える電圧の調整は、具体的には、成形アンプ１０４のゲイン値の調整により行われる。
この調整方法として、例えば、成形ビームの設定寸法を変えて描画を行い、得られたレジストパターンやマスクパターンの寸法を測定して、設定寸法とのズレ量を求め、このズレを補正する方法がある。
In the charged beam drawing apparatus 100 as described above, if the voltage applied to the beam forming deflector 103 is inappropriate, the forming beam 106 having a desired dimension cannot be formed.
Therefore, it is necessary to adjust the voltage applied to the beam forming deflector 103 so that the forming beam 106 becomes a beam having a desired dimension. The voltage applied to the beam forming deflector 103 is specifically adjusted by adjusting the gain value of the forming amplifier 104.
As this adjustment method, for example, a method of drawing by changing the set dimension of the molding beam, measuring the dimension of the obtained resist pattern or mask pattern, obtaining the amount of deviation from the set dimension, and correcting this deviation is possible. is there.
しかしながら、レジストパターンの寸法リニアリティが成立しない微細な寸法領域においては、単に成形ビームの設定寸法を変えて描画を行っても、得られるレジストパターンの寸法は、描画以外の要因、例えば、レジストの解像度等の要因で変化してしまうため、描画のみの影響を反映するズレ量を直接求めることは困難である。 However, in a fine dimensional region where the dimensional linearity of the resist pattern is not established, even if the drawing is performed by simply changing the set dimension of the molding beam, the dimensionality of the resist pattern obtained is a factor other than drawing, for example, the resolution of the resist. Since it changes due to factors such as the above, it is difficult to directly obtain the amount of deviation that reflects the effect of drawing alone.
一方、フォトマスクに形成されるマスクパターンは、半導体デバイスの高集積化に伴って微細化が要求され、急速な微細化の進行により、近年では、ナノメートルレベルの寸法制御が要求されてきている。
それゆえ、上記の寸法リニアリティが成立しないような微細寸法領域のズレに対しても、適切に成形ビームを調整することが望まれている。
なお、上記の寸法リニアリティが成立しないような微細寸法領域は、レジストの解像度など各種材料の要因や、描画、現像、エッチングなどの各種プロセスの要因等によって変化するものであり、一律に特定することは難しい。
On the other hand, the mask pattern formed on the photomask is required to be miniaturized with the high integration of semiconductor devices, and in recent years, nanometer level dimensional control has been required due to the rapid progress of miniaturization. ..
Therefore, it is desired to appropriately adjust the forming beam even for the deviation of the fine dimensional region in which the above-mentioned dimensional linearity is not established.
It should be noted that the fine dimensional region in which the above dimensional linearity is not established changes depending on various material factors such as resist resolution and various process factors such as drawing, developing, and etching, and should be uniformly specified. Is difficult.
図１４は、荷電ビーム描画用レジストパターンの寸法リニアリティの一例を示す図である。
図１４から、例えば、７００ｎｍ未満の寸法領域が、寸法リニアリティが成立しないような微細寸法領域と言うことができる。より確実な特定をするならば、５００ｎｍ未満の寸法領域が、この寸法リニアリティが成立しないような微細寸法領域と言うことができる。
逆に言えば、例えば、５００ｎｍ以上２０００ｎｍの寸法領域は、寸法リニアリティが成立する寸法領域と言うことができる。より確実な特定をするならば、７００ｎｍ以上２０００ｎｍ未満の寸法領域が、寸法リニアリティが成立する寸法領域と言うことができる。
FIG. 14 is a diagram showing an example of the dimensional linearity of the resist pattern for drawing a charged beam.
From FIG. 14, for example, a dimensional region of less than 700 nm can be said to be a fine dimensional region in which dimensional linearity is not established. For more reliable identification, a dimensional region of less than 500 nm can be said to be a fine dimensional region in which this dimensional linearity is not established.
Conversely, for example, a dimensional region of 500 nm or more and 2000 nm can be said to be a dimensional region in which dimensional linearity is established. For more reliable identification, a dimensional region of 700 nm or more and less than 2000 nm can be said to be a dimensional region in which dimensional linearity is established.
上記のような微細寸法領域のズレ量を評価する方法として、特定の寸法ａをｎ分割した成形ビームをｎ本並べて描画することで、得られるレジストパターンの寸法を寸法リニアリティが成立する領域の寸法に拡大して、ズレ量を評価する方法が提案されている（特許文献２）。 As a method for evaluating the amount of deviation in the fine dimensional region as described above, by drawing n molding beams obtained by dividing the specific dimensional a into n by arranging n lines, the size of the resist pattern obtained is the size of the region where the dimensional linearity is established. A method of evaluating the amount of deviation has been proposed (Patent Document 2).
より詳しくは、図１５（ａ）に示すように、特定の寸法ａをｎ分割した成形ビーム２００（設定寸法ａ／ｎ）が、ズレ量（+δ）を有している場合に、設定寸法ａ／ｎが上記のような微細寸法だと、この成形ビーム２００を上下方向（図中Ｙ方向）に連ねて描画して得られるレジストパターンの寸法を測定して、直接ズレ量（+δ）を得ることには困難性がある。描画以外の要因でレジストパターンの寸法が変化してしまうからである。
そこで、図１５（ｂ）に示すように、この成形ビーム２００を左右方向（図中Ｙ方向）にｎ本並べて描画することで、得られる描画パターン３０１の寸法を寸法リニアリティが成立する領域の寸法に拡大し、この描画パターン３０１の寸法（ａ＋（ｎ×δ））を測定して、ズレ量（δ）を評価しようとするものである。描画パターン３０１の寸法測定に際しては、ズレ量（+δ）がｎ倍になるため、高精度にズレ量を評価できるとしている。
ここで、特許文献２において、例えば、ａ＝５００ｎｍ、ｎ＝５０、δ＝５ｎｍである。
More specifically, as shown in FIG. 15A, when the forming beam 200 (set dimension a / n) obtained by dividing the specific dimension a into n has a deviation amount (+ δ), the set dimension is set. When a / n has the fine dimensions as described above, the size of the resist pattern obtained by drawing the formed beams 200 in the vertical direction (Y direction in the figure) is measured, and the amount of direct deviation (+ δ) is measured. It is difficult to obtain. This is because the size of the resist pattern changes due to factors other than drawing.
Therefore, as shown in FIG. 15B, the dimensions of the drawing pattern 301 obtained by drawing n of the molding beams 200 in the left-right direction (Y direction in the drawing) are the dimensions of the region where the dimensional linearity is established. This is an attempt to evaluate the amount of deviation (δ) by measuring the dimension (a + (n × δ)) of the drawing pattern 301. When measuring the dimensions of the drawing pattern 301, the amount of deviation (+ δ) is n times, so that the amount of deviation can be evaluated with high accuracy.
Here, in Patent Document 2, for example, a = 500 nm, n = 50, and δ = 5 nm.
しかしながら、上記の特許文献２の評価方法では、以下のような問題がある。
（１）特許文献２の評価方法では、実際には正確なズレ量を評価することは、困難である。特許文献２の評価方法で得られるレジストパターンは、実際には、図１５（ｂ）に示す描画パターン３０１のようにはならず、図１６（ｂ）に示す描画パターン３０２のようになるからである。これについては、後段で詳述する。
（２）また、特許文献２の評価方法で用いる成形ビームは、特定の寸法ａをｎ分割したものである。それゆえ、寸法ａに近い寸法の成形ビームについては、評価できない。例えば、ａ未満であってａ／２より大きい寸法の成形ビームや、ａ／２未満であってａ／３より大きい寸法の成形ビームについては、評価できない。すなわち、ズレ量の評価は不連続なものになり、特に、寸法ａに近い寸法領域において、評価の信頼性が低くなる。
However, the evaluation method of Patent Document 2 described above has the following problems.
(1) With the evaluation method of Patent Document 2, it is actually difficult to evaluate an accurate amount of deviation. This is because the resist pattern obtained by the evaluation method of Patent Document 2 does not actually look like the drawing pattern 301 shown in FIG. 15 (b), but looks like the drawing pattern 302 shown in FIG. 16 (b). is there. This will be described in detail later.
(2) Further, the molding beam used in the evaluation method of Patent Document 2 is obtained by dividing a specific dimension a into n. Therefore, a forming beam having a size close to the size a cannot be evaluated. For example, a molding beam having a size less than a and larger than a / 2 and a molding beam having a size less than a / 2 and larger than a / 3 cannot be evaluated. That is, the evaluation of the amount of deviation becomes discontinuous, and the reliability of the evaluation becomes low especially in the dimensional region close to the dimension a.
上記（１）について、以下、詳しく説明する。
図１３に示すように、成形ビーム１０６の寸法は、第１成形アパーチャ１０２の開口部を通過した荷電ビームが、第２成形アパーチャ１０５に照射される位置によって決まる。そして、この第２成形アパーチャ１０５に照射される位置を決めるのが、ビーム成形偏向器１０３である。
すなわち、成形ビームの設定寸法からのズレは、荷電ビーム描画装置のビーム成形偏向器の調整不足により生じるものであることから、図１６（ａ）に示す成形ビーム２００において、ズレ量（+δ）に係る部分は、第１成形アパーチャの開口部で形成される側のエッジ２０２に形成される。
The above (1) will be described in detail below.
As shown in FIG. 13, the dimensions of the molding beam 106 are determined by the position at which the charged beam that has passed through the opening of the first molding aperture 102 is irradiated to the second molding aperture 105. Then, it is the beam forming deflector 103 that determines the position to be irradiated on the second forming aperture 105.
That is, since the deviation from the set dimension of the forming beam is caused by insufficient adjustment of the beam forming deflector of the charged beam drawing device, the deviation amount (+ δ) in the forming beam 200 shown in FIG. 16A. Is formed on the side edge 202 formed by the opening of the first molded aperture.
一方、上記のように、成形ビーム２００をｎ本並べて描画する場合、すなわち、成形ビーム２００を、ａ／ｎピッチの設定でｎ本並べて描画する場合、図１６（ｂ）に示すように、成形ビーム２００において第２成形アパーチャの開口部で形成される側のエッジ２０１は、荷電ビーム描画装置の位置決め偏向器によって、ａ／ｎピッチでレジストに描画される。
それゆえ、得られるレジストパターンは、図１６（ｂ）に示す描画パターン３０２のようになり、その寸法はａ＋δとなる。
すなわち、特許文献２の評価方法では、レジストパターンにおけるズレ量（+δ）は、図１５（ｂ）に示すようにｎ倍にはならず、それゆえ、高精度にズレ量を評価することは困難である。
On the other hand, as described above, when n molding beams 200 are drawn side by side, that is, when n molding beams 200 are drawn side by side with the a / n pitch setting, as shown in FIG. 16B, molding is performed. The edge 201 on the side of the beam 200 formed by the opening of the second forming aperture is drawn on the resist at an a / n pitch by the positioning deflector of the charged beam drawing device.
Therefore, the obtained resist pattern is as shown in the drawing pattern 302 shown in FIG. 16B, and its dimension is a + δ.
That is, in the evaluation method of Patent Document 2, the amount of deviation (+ δ) in the resist pattern is not multiplied by n as shown in FIG. 15B, and therefore, the amount of deviation can be evaluated with high accuracy. Have difficulty.
なお、図１６（ｂ）に示す描画パターン３０２において、成形ビーム２００が隣接するエッジ２０１の箇所は、ズレ量（+δ）に相当する荷電ビームの露光量が加わるため、原理的には、描画パターン３０２の寸法はａ＋δよりも大きくなる。特に、成形ビーム２００の寸法（ａ／ｎ）がズレ量（+δ）と同等なくらいに小さくなる場合、顕著になる。
しかしながら、上記のようにａ／ｎピッチで描画していることから、描画パターン３０２の寸法は、単純にａ＋（ｎ×δ）にはならない。
すなわち、ｎ数を増やしても、正確なズレ量を評価することは、やはり困難である。さらに、ｎ数が多い場合は、荷電ビーム描画装置のビーム成形偏向器以外の要因でレジストパターンの寸法が変化してしまうおそれもある。
In the drawing pattern 302 shown in FIG. 16B, the exposure amount of the charged beam corresponding to the deviation amount (+ δ) is added to the portion of the edge 201 adjacent to the molding beam 200, so that in principle, drawing is performed. The size of the pattern 302 is larger than a + δ. In particular, it becomes remarkable when the dimension (a / n) of the forming beam 200 becomes as small as the amount of deviation (+ δ).
However, since the drawing is performed at the a / n pitch as described above, the dimension of the drawing pattern 302 is not simply a + (n × δ).
That is, even if the number of n is increased, it is still difficult to evaluate the accurate amount of deviation. Further, when the number of n is large, the size of the resist pattern may change due to a factor other than the beam forming deflector of the charged beam drawing apparatus.
一方、ｎ数が少ない場合は、成形ビーム２００の寸法（ａ／ｎ）に対してズレ量（+δ）が小さいため、ズレ量（+δ）に相当する荷電ビームの露光量が加わるものの、描画パターン３０２の寸法が受ける影響は無視できるものになる。例えば、ａ＝５００ｎｍ、ｎ＝２、δ＝５ｎｍとした場合、成形ビーム２００の寸法（ａ／ｎ＝２５０ｎｍ）に対してズレ量（+δ＝＋５ｎｍ）は１／５０と小さいため、描画パターン３０１の寸法が受ける影響は無視できるものになる。 On the other hand, when the number of n is small, the amount of deviation (+ δ) is small with respect to the dimension (a / n) of the molded beam 200, so that the exposure amount of the charged beam corresponding to the amount of deviation (+ δ) is added. The influence on the dimensions of the drawing pattern 302 is negligible. For example, when a = 500 nm, n = 2, and δ = 5 nm, the amount of deviation (+ δ = + 5 nm) is as small as 1/50 with respect to the dimensions (a / n = 250 nm) of the molding beam 200, so that the drawing pattern is drawn. The effect of the dimensions of 301 is negligible.
すなわち、上述の特許文献２の評価方法では、正確なズレ量を評価することは困難であり、それゆえ、適切にビーム成形偏向器を調整することも困難である。 That is, it is difficult to evaluate the accurate amount of deviation by the evaluation method of Patent Document 2 described above, and therefore it is also difficult to appropriately adjust the beam forming deflector.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、描画以外の要因の影響を受けずに、適切にビーム成形偏向器を調整することができる荷電ビーム描画装置の調整方法を提供することを、主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for adjusting a charged beam drawing apparatus capable of appropriately adjusting a beam forming deflector without being affected by factors other than drawing. , The main purpose.
本発明の請求項１に係る発明は、第１成形アパーチャの開口部を通過する荷電ビームを、ビーム成形偏向器に電圧を与えることにより偏向して、第２成形アパーチャの所望の位置に照射することで、該第２成形アパーチャの開口部を通過する荷電ビームを所望の寸法を有する成形ビームとすることができる荷電ビーム描画装置の調整方法であって、ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすＷLとＷRを、それぞれ幅寸法の設定値として成形される一対となる２つの成形ビームを、互いの前記第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジの距離がＷLとなる設定で、隣接するように描画する工程と、前記一対となる２つの成形ビームを描画することにより形成されるライン状のパターンの幅寸法を測定する工程と、を備え、前記一対となる２つの成形ビームの前記ＷLと前記ＷRの数値を、ＷL＋ＷR＝Ｗとなる関係を満たす条件で変更して、各ＷRの数値に応じた複数のライン状のパターンを形成し、前記複数のライン状のパターンの幅寸法を測定して得られた結果から、前記ビーム成形偏向器に与える電圧を調整することを特徴とする荷電ビーム描画装置の調整方法である。 According to the first aspect of the present invention, the charged beam passing through the opening of the first molding aperture is deflected by applying a voltage to the beam molding deflector to irradiate the desired position of the second molding aperture. it is, a method of adjusting a charged beam passing through the opening of the second shaping aperture charged particle beam drawing apparatus that can be shaped beam having a desired size, the W L + W R = become W relationship the W L and W R satisfying the two shaped beam comprising a pair to be molded as a set value for each width, perpendicular to the width direction a edge which is formed by the opening of the second shaping aperture of each other in setting the distance of the edge is W L, a step of drawing so that adjacent, the step of measuring the width of a line-shaped pattern formed by drawing two shaped beam comprising a pair, a wherein the said W L of the pair become two forming beams the value of the W R, by changing the conditions satisfying W L + W R = W and the relationship, a plurality of corresponding values under each W R line A method for adjusting a charged beam drawing apparatus, which comprises adjusting a voltage applied to the beam forming deflector from the results obtained by forming a patterned pattern and measuring the width dimensions of the plurality of line-shaped patterns. Is.
また、本発明の請求項２に係る発明は、第１成形アパーチャの開口部を通過する荷電ビームを、ビーム成形偏向器に電圧を与えることにより偏向して、第２成形アパーチャの所望の位置に照射することで、該第２成形アパーチャの開口部を通過する荷電ビームを所望の寸法を有する成形ビームとすることができる荷電ビーム描画装置の調整方法であって、ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすＷLとＷRを、それぞれ幅寸法の設定値として成形される一対となる２つの成形ビームを、互いの前記第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジの距離がＷLとなる設定で、隣接するように描画する工程と、前記一対となる２つの成形ビームを描画することにより形成されるライン状のパターンの幅寸法を測定する工程と、を備え、前記一対となる２つの成形ビームの前記ＷLと前記ＷRの数値を、ＷL＋ＷR＝Ｗとなる関係を満たす条件で変更して、各ＷRの数値に応じた複数のライン状のパターンを形成し、前記複数のライン状のパターンの幅寸法を測定し、前記ＷR又は前記ＷLの数値をＸ座標とし、該ＷR又は該ＷLに応じたライン状のパターンの幅寸法の測定値と前記Ｗとの数値の差をＹ座標として、前記測定した複数の点をＸＹ座標系にプロットし、プロットした複数の点を直線近似して直線の傾きを算出し、前記算出した直線の傾きから、傾きが０になる前記電圧を求め、得られた前記電圧を、 前記ビーム成形偏向器に与える電圧とすることを特徴とする荷電ビーム描画装置の調整方法である。 Further, according to the second aspect of the present invention, the charged beam passing through the opening of the first molded aperture is deflected by applying a voltage to the beam molding deflector to a desired position of the second molding aperture. by irradiating, a method of adjusting charged particle beam drawing apparatus capable of a charged beam passing through the opening of the second shaping aperture and the shaped beam having the desired dimensions, the W L + W R = W the W L and W R that satisfies the relationship, the two forming beam of a pair being formed as a setting value for each width, in the widthwise direction a edge which is formed by the opening of the second shaping aperture of each other in setting the distance in the vertical edge is W L, and measuring the steps of drawing such that adjacent, the width of the line-shaped pattern formed by drawing the two forming beam of said pair the includes a plurality of numerical values of the W L and the W R of the two forming beam of said pair, to change the condition satisfying W L + W R = W and the relationship, in accordance with the value of each W R line-shaped pattern is formed, the width of the plurality of line-shaped patterns is measured, the W R or the value of the W L and X coordinate, the W R or the W line like that corresponding to the L Using the difference between the measured value of the width dimension of the pattern and the numerical value of W as the Y coordinate, the plurality of measured points are plotted in the XY coordinate system, and the plurality of plotted points are linearly approximated to calculate the slope of the straight line. A method for adjusting a charged beam drawing device, which comprises obtaining the voltage at which the slope becomes 0 from the calculated slope of a straight line, and using the obtained voltage as a voltage applied to the beam forming deflector. ..
また、本発明の請求項３に係る発明は、第１成形アパーチャの開口部を通過する荷電ビームを、ビーム成形偏向器に電圧を与えることにより偏向して、第２成形アパーチャの所望の位置に照射することで、該第２成形アパーチャの開口部を通過する荷電ビームを所望の寸法を有する成形ビームとすることができる荷電ビーム描画装置の調整方法であって、ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすＷLとＷRを、それぞれ幅寸法の設定値として成形される一対となる２つの成形ビームを、互いの前記第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジの距離がＷLとなる設定で、隣接するように描画する工程と、前記一対となる２つの成形ビームを描画することにより形成されるライン状のパターンの幅寸法を測定する工程と、を備え、前記ビーム成形偏向器に与える電圧を変化させた状態で、前記一対となる２つの成形ビームの前記ＷLと前記ＷRの数値を、ＷL＋ＷR＝Ｗとなる関係を満たす条件で変更して、各ＷRの数値に応じた複数のライン状のパターンを形成し、前記複数のライン状のパターンの幅寸法を測定し、前記ＷR又は前記ＷLの数値をＸ座標とし、該ＷR又は該ＷLに応じたライン状のパターンの幅寸法の測定値と前記Ｗとの数値の差をＹ座標として、前記測定した複数の点を、前記各電圧に応じてＸＹ座標系にプロットして第１のグラフを作成し、前記第１のグラフにおいてプロットした複数の点を、前記各電圧に応じて直線近似して、該各電圧に応じて得られた各直線の傾きを算出し、次に、前記各電圧に応じた数値をＸ座標とし、該各電圧に応じて得られた各直線の傾きの数値をＹ座標として、該各電圧に応じた複数の点をＸＹ座標系にプロットして第２のグラフを作成し、前記第２のグラフにおいてプロットした複数の点を直線近似して得られた直線のＸ切片の数値に応じた電圧を、 前記ビーム成形偏向器に与える電圧とすることを特徴とする荷電ビーム描画装置の調整方法である。 Further, according to the third aspect of the present invention, the charged beam passing through the opening of the first molded aperture is deflected by applying a voltage to the beam molding deflector to a desired position of the second molded aperture. by irradiating, a method of adjusting charged particle beam drawing apparatus capable of a charged beam passing through the opening of the second shaping aperture and the shaped beam having the desired dimensions, the W L + W R = W the W L and W R that satisfies the relationship, the two forming beam of a pair being formed as a setting value for each width, in the widthwise direction a edge which is formed by the opening of the second shaping aperture of each other in setting the distance in the vertical edge is W L, and measuring the steps of drawing such that adjacent, the width of the line-shaped pattern formed by drawing the two forming beam of said pair comprises, in a state of changing the voltage applied to the beam shaping deflector, satisfies the said W L of the pair become two forming beams the value of the W R, the W L + W R = W relationship change in conditions, a plurality of line-shaped pattern corresponding to the value of each W R form, the width of the plurality of line-shaped patterns is measured, the W R or the W L numerical values X coordinate of and then, the numerical difference between the W R or the W measured value and the W width dimension of the line-shaped pattern corresponding to the L as Y-coordinate, a plurality of points the measurement, depending on the respective voltage XY A first graph is created by plotting on a coordinate system, and a plurality of points plotted in the first graph are linearly approximated according to each of the voltages, and each straight line obtained according to each voltage is linearly approximated. The slope is calculated, then the numerical value corresponding to each voltage is set as the X coordinate, and the numerical value of the slope of each straight line obtained according to each voltage is set as the Y coordinate, and a plurality of points corresponding to each voltage are set. A second graph is created by plotting in the XY coordinate system, and the voltage corresponding to the numerical value of the X section of the straight line obtained by linearly approximating the plurality of points plotted in the second graph is applied to the beam forming deflection. This is an adjustment method of a charged beam drawing device, which is characterized in that the voltage is applied to a vessel.
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記直線近似が、最小二乗法による直線近似であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の荷電ビーム描画装置の調整方法である。 The invention according to claim 4 of the present invention is the method for adjusting the charged beam drawing apparatus according to claim 2 or 3, wherein the linear approximation is a linear approximation by a least squares method. ..
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記Ｗの数値が、前記一対となる２つの成形ビームを描画することにより形成されるライン状のパターンの寸法リニアリティが成立する領域の寸法であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の荷電ビーム描画装置の調整方法である。 Further, in the invention according to claim 5 of the present invention, the numerical value of W is the dimension of the region where the dimensional linearity of the line-shaped pattern formed by drawing the two paired molding beams is established. The method for adjusting a charged beam drawing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the charged beam drawing device is characterized by the above.
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記一対となる２つの成形ビームを描画することにより形成されるライン状のパターンの幅寸法を測定する工程が、前記一対となる２つの成形ビームを描画することにより形成されるレジストパターンの幅寸法を測定する工程であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の荷電ビーム描画装置の調整方法である。 Further, in the invention according to claim 6 of the present invention, the step of measuring the width dimension of the line-shaped pattern formed by drawing the two forming beams in the pair is the two forming beams in the pair. The method for adjusting a charged beam drawing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the step is to measure the width dimension of the resist pattern formed by drawing.
また、本発明の請求項７に係る発明は、前記一対となる２つの成形ビームを描画することにより形成されるライン状のパターンの幅寸法を測定する工程が、金属を含む材料から構成される薄膜層の上にレジスト層を積層した積層体に対して、前記一対となる２つの成形ビームを描画することにより、まず、レジストパターンを形成し、次に、前記レジストパターンをエッチングマスクに用いて前記薄膜層をエッチングして薄膜層パターンを形成し、前記薄膜層パターンの幅寸法を測定する工程であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の荷電ビーム描画装置の調整方法である。 Further, in the invention according to claim 7 of the present invention, the step of measuring the width dimension of the line-shaped pattern formed by drawing the two paired molding beams is composed of a material containing a metal. By drawing the pair of two molding beams on the laminate in which the resist layer is laminated on the thin film layer, a resist pattern is first formed, and then the resist pattern is used as an etching mask. The charged beam drawing according to any one of claims 1 to 6, wherein the step is a step of etching the thin film layer to form a thin film layer pattern and measuring the width dimension of the thin film layer pattern. This is a method of adjusting the device.
また、本発明の請求項８に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の荷電ビーム描画装置の調整方法によって電圧を調整したビーム成形偏向器を用いて成形ビームを形成し、該成形ビームを用いて描画を行うことを特徴とする荷電ビーム描画方法である。 Further, the invention according to claim 8 of the present invention uses a beam forming deflector whose voltage is adjusted by the adjusting method of the charged beam drawing device according to any one of claims 1 to 7. It is a charged beam drawing method characterized in that it is formed and drawn using the formed beam.
また、本発明の請求項９に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の荷電ビーム描画装置の調整方法によって電圧を調整したビーム成形偏向器を用いて成形ビームを形成し、該成形ビームを用いた描画により、レジストパターンを形成することを特徴とするレジストパターンの形成方法である。 Further, the invention according to claim 9 of the present invention uses a beam forming deflector whose voltage is adjusted by the adjusting method of the charged beam drawing device according to any one of claims 1 to 7. It is a method of forming a resist pattern, which comprises forming and forming a resist pattern by drawing using the forming beam.
また、本発明の請求項１０に係る発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の荷電ビーム描画装置の調整方法によって電圧を調整したビーム成形偏向器を用いて成形ビームを形成し、該成形ビームを用いた描画によりレジストパターンを形成し、該レジストパターンをエッチングマスクに用いたエッチングにより、マスクパターンを形成することを特徴とするフォトマスクの製造方法である。 Further, the invention according to claim 10 of the present invention uses a beam forming deflector whose voltage is adjusted by the adjusting method of the charged beam drawing apparatus according to any one of claims 1 to 7. It is a method for producing a photomask, which comprises forming, forming a resist pattern by drawing using the forming beam, and forming a mask pattern by etching using the resist pattern as an etching mask.
本発明によれば、描画以外の要因の影響を受けずに、適切にビーム成形偏向器を調整することができる。それゆえ、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法を施した荷電ビーム描画装置を用いれば、微細なパターンであっても、寸法精度良く描画することができる。 According to the present invention, the beam forming deflector can be appropriately adjusted without being affected by factors other than drawing. Therefore, by using the charged beam drawing apparatus to which the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention is applied, even a fine pattern can be drawn with high dimensional accuracy.
＜荷電ビーム描画装置の調整方法＞
まず、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法について、説明する。
本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法は、ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすＷLとＷRを、それぞれ幅寸法の設定値として成形される一対となる２つの成形ビームを、互いの前記第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジの距離がＷLとなる設定で、隣接するように描画する工程と、前記一対となる２つの成形ビームを描画することにより形成される１本のライン状のパターンの幅寸法を測定する工程と、を備え、得られた寸法の結果から、適正にビーム成形偏向器を調整するものである。
以下、図面を用いて詳細に説明する。
<Adjustment method of charged beam drawing device>
First, an adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention will be described.
Adjusting method of a charged beam drawing apparatus according to the present invention, the W L + W to R = W satisfy the relation of the W L and W R, 2 single shaped beam comprising a pair to be molded as a set value for each width, in setting the distance in the vertical edges to the edge and a the width direction that is formed by the opening of the second shaping aperture of each other is W L, of the steps of drawing such that adjacent two of the said pair forming A step of measuring the width dimension of one line-shaped pattern formed by drawing a beam is provided, and the beam forming deflector is appropriately adjusted from the result of the obtained dimension.
Hereinafter, the details will be described with reference to the drawings.
（被描画物準備、所定の描画）
図１は、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法の流れの一例について示す図である。
本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法においては、まず、被描画物（例えば、レジスト層付きフォトマスクブランクス）を荷電ビーム描画装置のステージに搭載し（図１のＳ１）、次に、所定の２つの成形ビームを用いて所定の描画を行う（図１のＳ２）。
(Preparation of object to be drawn, predetermined drawing)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a flow of an adjustment method of a charged beam drawing apparatus according to the present invention.
In the method for adjusting the charged beam drawing apparatus according to the present invention, first, an object to be drawn (for example, a photomask blank with a resist layer) is mounted on the stage of the charged beam drawing apparatus (S1 in FIG. 1), and then a predetermined object is mounted. A predetermined drawing is performed using the two forming beams of (S2 in FIG. 1).
このＳ２の工程について、図２〜図５を用いて詳しく説明する。
ここで、図２は、本発明に係る調整方法を施す前の成形ビームの一例について示す図であり、図３は、本発明に係る調整方法を施す前の成形ビームの設定寸法と実際の寸法の関係について示す図であり、図４は、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法において用いる一対となる２つの成形ビームと描画パターンの一例について示す図であり、図５は、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法において用いる一対となる２つの成形ビームと描画パターンの関係について示す図である。
The process of S2 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5.
Here, FIG. 2 is a diagram showing an example of a molding beam before the adjustment method according to the present invention is applied, and FIG. 3 is a set dimension and an actual dimension of the molding beam before the adjustment method according to the present invention is applied. FIG. 4 is a diagram showing an example of a pair of two forming beams and a drawing pattern used in the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing an example of the drawing pattern of the present invention. It is a figure which shows the relationship between two pairs of forming beams and a drawing pattern used in the adjustment method of the charged beam drawing apparatus.
上述のように、ビーム成形偏向器は、第１成形アパーチャと第２成形アパーチャから形成される成形ビームが、所望の寸法になるように作用する。
ここで、荷電ビーム描画装置が備えている調整方法、例えば、ファラデーカップやステージ上の十字マーク等を用いた従来の調整方法によっても、成形ビームの寸法が１０００ｎｍ以上の寸法であれば、精度良く調整可能である。
なお、本明細書において、「成形ビームの寸法」は、荷電ビーム描画装置が備えている縮小レンズ系で縮小された後の、被描画物上における寸法（例えば、レジストパターンの寸法）を指すものとする。
As described above, the beam forming deflector operates so that the forming beam formed from the first forming aperture and the second forming aperture has a desired size.
Here, even by the adjustment method provided in the charged beam drawing device, for example, the conventional adjustment method using a Faraday cup or a cross mark on the stage, if the size of the molded beam is 1000 nm or more, the accuracy is high. It is adjustable.
In the present specification, the "molded beam dimension" refers to the dimension on the object to be drawn (for example, the dimension of the resist pattern) after being reduced by the reduction lens system provided in the charged beam drawing apparatus. And.
しかしながら、１０００ｎｍ未満では、例えば、ファラデーカップやステージ上の十字マーク等を用いた調整方法では精度が不足し、さらに、７００ｎｍ未満の寸法領域では、上述のように、描画のみの影響を反映するズレ量を直接求めることが困難なことから、適正にビーム成形偏向器を調整することも困難であった。
例えば、図２に示すように、設定寸法０ｎｍの入力に対し、実際の成形ビームがズレ量（＋δ）を有していても、そのズレ量（＋δ）を正確に把握することは困難であり、それゆえ０ｎｍ〜１０００ｎｍの寸法領域においては、寸法リニアリティが良好な描画を行うことも困難性を伴っていた。
However, if it is less than 1000 nm, for example, the adjustment method using a Faraday cup or a cross mark on the stage lacks accuracy, and if it is less than 700 nm, as described above, the deviation reflects the influence of drawing only. Since it is difficult to directly determine the amount, it is also difficult to properly adjust the beam forming deflector.
For example, as shown in FIG. 2, even if the actual molding beam has a deviation amount (+ δ) with respect to an input having a set dimension of 0 nm, it is difficult to accurately grasp the deviation amount (+ δ). Therefore, in the dimensional region of 0 nm to 1000 nm, it is also difficult to perform drawing with good dimensional linearity.
上記について、図３を用いて、より具体的に説明する。
ここで、図３（ａ）は、設定寸法１０００ｎｍの入力に対して実際の成形ビームがズレ量０ｎｍであり、設定寸法０ｎｍの入力に対して実際の成形ビームがズレ量１０ｎｍを有している場合の設定寸法と実際の寸法の関係を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す各点Ｐ0〜Ｐ5における成形ビームの設定寸法に該当する領域（白抜きの領域）とズレ量に該当する領域（ドットパターンで示す領域）の関係を示す。
The above will be described more specifically with reference to FIG.
Here, FIG. 3A shows that the actual molding beam has a deviation amount of 0 nm with respect to an input having a set dimension of 1000 nm, and the actual molding beam has a deviation amount of 10 nm with respect to an input having a set dimension of 0 nm. The relationship between the set dimension and the actual dimension in the case is shown, and FIG. 3 (b) shows a region corresponding to the set dimension of the forming beam at each point P 0 to P 5 shown in FIG. 3 (a) (white region). The relationship between and the area corresponding to the amount of deviation (the area indicated by the dot pattern) is shown.
なお、上述のように、微細寸法領域の成形ビームのズレ量（＋δ）を正確に把握することは困難であり、図３に示す実際の寸法（例えば１０ｎｍ）も正確なものでは無い。図３は、あくまで、本発明に係る調整方法を施す前の成形ビームの設定寸法と実際の寸法の関係について、その概念を説明するためのものである。 As described above, it is difficult to accurately grasp the deviation amount (+ δ) of the molding beam in the fine dimensional region, and the actual size (for example, 10 nm) shown in FIG. 3 is also not accurate. FIG. 3 is for explaining the concept of the relationship between the set dimension and the actual dimension of the forming beam before the adjustment method according to the present invention is applied.
図３（ａ）に示すように、設定寸法０ｎｍの入力に対して実際の成形ビームが＋１０ｎｍのズレを有している場合であっても、ビーム成形偏向器に与えられる電圧は、理想状態と同様に、成形アンプのゲイン値に応じて与えられるものであることから、設定寸法０ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲における実際の寸法は、＋１０ｎｍをＹ切片とする傾き一定の直線に乗るものと考えられる。
換言すれば、理想状態においては、設定寸法０ｎｍ〜１０００ｎｍの入力に対して、成形アンプにおいて増幅された出力が０ｎｍ〜１０００ｎｍに相当する電圧になるところ、図３（ａ）に示す例においては、設定寸法−Ｘ1ｎｍ〜１０００ｎｍの入力に対して、成形アンプにおいて増幅された出力が０ｎｍ〜１０００ｎｍに相当する電圧になるように、ズレが生じている。
As shown in FIG. 3A, the voltage applied to the beam forming deflector is in the ideal state even when the actual forming beam has a deviation of +10 nm with respect to the input of the set dimension of 0 nm. Similarly, since it is given according to the gain value of the molding amplifier, it is considered that the actual dimension in the set dimension range of 0 nm to 1000 nm rides on a straight line having a constant inclination with + 10 nm as the Y intercept.
In other words, in the ideal state, the output amplified by the molding amplifier becomes a voltage corresponding to 0 nm to 1000 nm for an input having a set dimension of 0 nm to 1000 nm. In the example shown in FIG. For the input of the set dimension −X 1 nm to 1000 nm, there is a deviation so that the output amplified by the molding amplifier becomes a voltage corresponding to 0 nm to 1000 nm.
それゆえ、図３（ｂ）に示すように、実際の成形ビーム１０は、設定寸法１０００ｎｍにおいては、全領域が設定寸法に該当する領域（白抜きの領域）になるが、設定寸法が小さくなるにつれてズレ量に該当する領域（ドットパターンで示す領域）が大きくなり、設定寸法０ｎｍにおいては、全領域がズレ量に該当する領域（ドットパターンで示す領域）になると考えられる。
但し、繰り返しになるが、そのズレ量（＋δ）を直接求めることは困難である。
Therefore, as shown in FIG. 3B, in the actual molding beam 10, at the set dimension of 1000 nm, the entire region becomes a region corresponding to the set dimension (white region), but the set dimension becomes smaller. It is considered that the region corresponding to the amount of deviation (region indicated by the dot pattern) becomes larger as the amount of deviation increases, and at the set dimension of 0 nm, the entire region becomes the region corresponding to the amount of deviation (region indicated by the dot pattern).
However, again, it is difficult to directly obtain the amount of deviation (+ δ).
そこで、本発明においては、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすＷLとＷRを、それぞれ幅寸法（図中Ｘ方向の寸法）の設定値として成形される一対となる２つの成形ビーム２０Ｌ、２０Ｒを用い、図４（ｃ）に示すように、成形ビーム２０Ｌのエッジ２１Ｌと成形ビーム２０Ｒのエッジ２１Ｒの距離がＷLとなる設定で、２つの成形ビーム２０Ｌ、２０Ｒが隣接するように描画して、１本のライン状の描画パターン３０を形成する。 Therefore, in the present invention, FIG. 4 (a), the as shown in (b), W L + W R = a W L and W R consisting satisfy the relationship W, (dimensions in the X-direction) respectively width using two shaped beam 20L as a pair to be molded as a set value, the 20R, as shown in FIG. 4 (c), the distance between the edge 21L of the shaped beam 20L shaped beam 20R edge 21R is W L In the setting, the two forming beams 20L and 20R are drawn so as to be adjacent to each other to form one line-shaped drawing pattern 30.
ここで、成形ビーム２０Ｌのエッジ２１Ｌは、第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって、成形ビーム２０Ｌの幅方向（図中のＸ方向）に垂直なエッジである。
同様に、成形ビーム２０Ｒのエッジ２１Ｒは、第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって、成形ビーム２０Ｒの幅方向（図中のＸ方向）に垂直なエッジである。
Here, the edge 21L of the forming beam 20L is an edge formed by the opening of the second forming aperture and is an edge perpendicular to the width direction (X direction in the drawing) of the forming beam 20L.
Similarly, the edge 21R of the forming beam 20R is an edge formed by the opening of the second forming aperture and is an edge perpendicular to the width direction (X direction in the drawing) of the forming beam 20R.
上述のように、図１３に示すような荷電ビーム描画装置の成形ビームにおいて、ズレ量に該当する領域は、その構成上、第１成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジに内接して形成される。
それゆえ、 図４（ａ）に示すように、成形ビーム２０Ｌにおいて、ズレ量（+δL）に該当する領域（ドットパターンで示す領域）は、エッジ２１Ｌと対向するエッジ２２Ｌに内接して形成される。同様に、図４（ｂ）に示すように、成形ビーム２０Ｒにおいて、ズレ量（+δR）に該当する領域（ドットパターンで示す領域）は、エッジ２１Ｒと対向するエッジ２２Ｒに内接して形成される。
As described above, in the molding beam of the charged beam drawing apparatus as shown in FIG. 13, the region corresponding to the amount of deviation is formed inscribed in the edge formed by the opening of the first molding aperture due to its configuration. To.
Therefore, as shown in FIG. 4A, in the molding beam 20L, the region corresponding to the deviation amount (+ δ L ) (the region indicated by the dot pattern) is formed inscribed in the edge 22L facing the edge 21L. Will be done. Similarly, as shown in FIG. 4B, in the forming beam 20R, the region corresponding to the deviation amount (+ δ R ) (the region indicated by the dot pattern) is formed inscribed in the edge 22R facing the edge 21R. Will be done.
そして、上記のように、成形ビーム２０Ｌのエッジ２１Ｌと成形ビーム２０Ｒのエッジ２１Ｒの距離がＷLとなる設定で、２つの成形ビーム２０Ｌ、２０Ｒが隣接するように描画して、１本のライン状の描画パターン３０を形成した場合には、描画パターン３０は、図４（ｃ）に示すように、設定寸法Ｗ（＝ＷL＋ＷR）に該当する領域（白抜きの領域）の右側（エッジ２２Ｒ側）に、ズレ量（+δR）に該当する領域（ドットパターンで示す領域）を有するものとなり、その幅寸法（図中Ｘ方向の寸法）は、Ｗ＋δRになる。 Then, as described above, with the setting that the distance between the edge 21L of the molding beam 20L and the edge 21R of the molding beam 20R is WL, the two molding beams 20L and 20R are drawn so as to be adjacent to each other, and a single line shape is formed. when forming a drawing pattern 30 are drawn pattern 30, as shown in FIG. 4 (c), right side (edge 22R side of the area corresponding to the set dimension W (= WL + WR) (area of white) ) Has a region (region indicated by a dot pattern) corresponding to the deviation amount (+ δR), and the width dimension (dimension in the X direction in the drawing) is W + δR.
なお、図４（ｃ）に示す描画パターン３０において、成形ビーム２０Ｌの設定寸法ＷLに該当する領域（白抜きの領域）と、成形ビーム２０Ｒが隣接するエッジ２１Ｌ（若しくはエッジ２１Ｒ）の箇所は、ズレ量（+δL）に相当する荷電ビームの露光量が加わることになる。
しかしながら、描画パターン３０の寸法（Ｗ＋δR）に対してズレ量（+δL）は極めて小さいため、その影響は無視できるものになる。
例えば、描画パターン３０の寸法（Ｗ＋δR）は概ね１０００ｎｍであるのに対し、ズレ量（+δL）は概ね１０ｎｍ以下であって、これは描画パターン３０の寸法（Ｗ＋δR）の１／１００以下と極めて小さいため、その影響は無視できるものになる。
Incidentally, the drawing pattern 30 shown in FIG. 4 (c), the region corresponding to the set dimension W L of the shaped beam 20L (region of white), part of the edge 21L of the shaped beam 20R is adjacent (or edge 21R) is , The exposure amount of the charged beam corresponding to the deviation amount (+ δ L ) will be added.
However, since the amount of deviation (+ δ L ) is extremely small with respect to the dimension (W + δ R ) of the drawing pattern 30, its influence is negligible.
For example, the dimension (W + δ R ) of the drawing pattern 30 is approximately 1000 nm, whereas the amount of deviation (+ δ L ) is approximately 10 nm or less, which is 1/100 of the dimension (W + δ R ) of the drawing pattern 30. Since it is extremely small as follows, its effect is negligible.
図５は、上記２つの成形ビーム２０Ｌ、２０Ｒと描画パターン３０の関係について示す図である。
ここで、図５（ａ）は、成形ビーム２０Ｒの幅寸法ＷRの設定寸法を０ｎｍ〜１０００ｎｍに変更した場合の描画パターン３０の寸法ズレ量（ＣＤエラー）を示し、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す各点Ｐ10〜Ｐ15における描画パターン３０の各成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）の設定寸法に該当する領域（白抜きの領域）とズレ量（+δR）に該当する領域（ドットパターンで示す領域）の関係を示す。
なお、図５（ａ）においては、ＷRの設定寸法１０００ｎｍに対して描画パターン３０のズレ量が０ｎｍであり、ＷRの設定寸法０ｎｍに対して描画パターン３０のズレ量が１０ｎｍである場合を想定している。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the two forming beams 20L and 20R and the drawing pattern 30.
Here, FIG. 5 (a) shows the dimensional deviation of the drawing pattern 30 when changing the setting dimensions of the width W R of the shaped beam 20R to 0nm~1000nm (CD errors), FIG. 5 (b) , each shaped beam of the writing pattern 30 at each point P 10 to P 15 illustrated in FIG. 5 (a) (20L, 20R) shift amount and the appropriate region (region of white) to set the size of the (+ [delta] R) The relationship between the corresponding areas (areas indicated by dot patterns) is shown.
In FIG. 5 (a), W shift amount of the drawing pattern 30 with respect to the set dimension 1000nm of R is is 0nm, W when the amount of deviation of the drawing pattern 30 with respect to the set dimension 0nm of R is 10nm Is assumed.
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、描画パターン３０においては、成形ビーム２０Ｒの幅寸法ＷRの設定寸法が小さくなるにつれて、ズレ量（+δR）に該当する領域（ドットパターンで示す領域）が大きくなる。 FIG. 5 (a), the (b), the at drawing pattern 30 are formed as setting the dimensions of the width W R of the beam 20R is reduced, the deviation amount (+ [delta] R) corresponding to the region (dot pattern The area indicated by) becomes large.
ここで、仮に、成形ビーム２０Ｒのみを用いて、幅寸法がＷR＋δRとなるライン状の描画パターンを形成し、その寸法を測定してズレ量（+δR）を求めようとしても、上述のように、微細寸法領域（例えば７００ｎｍ以下の寸法領域）では、描画以外の要因（例えば、レジストの解像度等の要因）の影響を受けるため、描画のみの影響を反映するズレ量（+δR）を求めることは困難である。 Here, if, using only the shaped beam 20R, forming a line-shaped drawing pattern width is W R + [delta] R, even seek the deviation (+ [delta] R) by measuring its dimensions, As described above, since the fine dimensional region (for example, the dimensional region of 700 nm or less) is affected by factors other than drawing (for example, factors such as resist resolution), the amount of deviation (+ δ) that reflects the influence of drawing only. It is difficult to find R ).
一方、本発明においては、図４（ａ）、（ｂ）に示す２つの成形ビーム２０Ｌ（設定寸法ＷL）、２０Ｒ（設定寸法ＷR）を用い、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ＷLとＷRの数値を、ＷL＋ＷR＝Ｗとなる関係を満たす条件で変更して、図４（ｃ）に示す描画パターン３０（幅寸法Ｗ＋δR）を形成し、その寸法を測定して得られた結果からビーム成形偏向器を調整する。
それゆえ、例えば、Ｗの数値を、寸法リニアリティが成立する領域の寸法（例えば１０００ｎｍ以上）としておけば、描画以外の要因の影響を受けずに、微細寸法領域の成形ビームのズレ量を正確に把握することができ、把握したズレ量から適正にビーム成形偏向器を調整することができる。
On the other hand, in the present invention, FIG. 4 (a), 2 single shaped beam 20L shown in (b) (set dimension W L), 20R (set dimension W R) using the FIG. 5 (a), (b) as shown, the value of W L and W R, and change the condition satisfying W L + W R = W and the relationship, to form a drawing pattern 30 shown in FIG. 4 (c) (the width dimension W + [delta] R), The beam forming deflector is adjusted from the result obtained by measuring the dimension.
Therefore, for example, if the numerical value of W is set as the dimension of the region where the dimensional linearity is established (for example, 1000 nm or more), the deviation amount of the forming beam in the fine dimensional region is accurately determined without being affected by factors other than drawing. It can be grasped, and the beam forming deflector can be adjusted appropriately from the grasped deviation amount.
特に、本発明においては、Ｗの数値を１０００ｎｍに設定することが好ましい。１０００ｎｍという寸法は、例えば、図１４に示すように、従来の荷電ビーム描画用のレジストパターンにおいて寸法リニアリティが成立する領域の寸法であり、さらに、従来の荷電ビーム描画装置が備えている調整方法、例えば、ファラデーカップやステージ上の十字マーク等を用いた従来の調整方法によっても、精度良く調整可能な寸法だからである。
Ｗの数値を１０００ｎｍに設定することで、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示す点Ｐ１５の測定値を、信頼性の高い数値とすることができる。
In particular, in the present invention, it is preferable to set the value of W to 1000 nm. As shown in FIG. 14, the dimension of 1000 nm is the dimension of the region where the dimensional linearity is established in the resist pattern for drawing a conventional charged beam, and further, the adjustment method provided in the conventional charged beam drawing apparatus. For example, the dimensions can be adjusted accurately by a conventional adjustment method using a Faraday cup, a cross mark on the stage, or the like.
By setting the value of W to 1000 nm, for example, the measured value at the point P15 shown in FIGS. 5A and 5B can be set to a highly reliable value.
また、本発明においては、２つの成形ビーム２０Ｌ（設定寸法ＷL）と２０Ｒ（設定寸法ＷR）は、ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすものであれば良く、ＷRの数値は、０以上Ｗ以下の数値範囲で自由に設定することができる。そして、ズレ量（+δR）はＷRの数値に応じて変化するものである。
それゆえ、本発明においては、ＷRの数値範囲が０以上Ｗ以下の数値範囲において、連続的にズレ量（+δR）を評価することができる。従って、本発明においては、０以上Ｗ以下の数値範囲のいずれの寸法の成形ビームにおいても、高い信頼性で適正にビーム成形偏向器を調整することができる。
In the present invention, two forming beams 20L (set dimension W L) and 20R (set dimension W R) is as long as it satisfies the relation of the W L + W R = W, figures W R is , Can be freely set in a numerical range of 0 or more and W or less. The shift amount (+ [delta] R) is varied in accordance with the value of W R.
Therefore, in the present invention, the numerical ranges 0 or W following numerical range W R, can be evaluated continuously shift amount (+ δ R). Therefore, in the present invention, the beam forming deflector can be appropriately adjusted with high reliability for the forming beam having any dimension in the numerical range of 0 or more and W or less.
一方、上述のように、特許文献２の評価方法においては、用いる成形ビームが特定の寸法ａをｎ分割したものであることから、寸法ａに近い寸法の成形ビームのズレについては、評価できないものであった。例えば、ａ未満であってａ／２より大きい寸法の成形ビームのズレや、ａ／２未満であってａ／３より大きい寸法の成形ビームのズレについては、評価できないものであった。 On the other hand, as described above, in the evaluation method of Patent Document 2, since the molding beam used is a specific dimension a divided into n, the deviation of the molding beam having a dimension close to the dimension a cannot be evaluated. Met. For example, the deviation of the molding beam having a size less than a and larger than a / 2 and the deviation of the molding beam having a size less than a / 2 and larger than a / 3 could not be evaluated.
（描画パターンの寸法測定）
図１に戻り、上記のようにして、所定の描画（図１のＳ２）を行った後は、描画パターンの寸法測定を行う（図１のＳ３）。
この描画パターンは、上記の成形ビーム２０Ｌ（設定寸法ＷL）と２０Ｒ（設定寸法ＷR）を描画することにより形成されるライン状のパターンのことであり、本明細書において、「描画パターンの寸法測定」とは、具体的には、描画により形成される「レジストパターンの寸法測定」、若しくは、このレジストパターンをエッチングマスクに用いて形成される「薄膜層パターン（フォトマスクにおいては、マスクパターン）の寸法測定」を指すものとする。
(Measurement of drawing pattern dimensions)
Returning to FIG. 1, after performing a predetermined drawing (S2 in FIG. 1) as described above, the dimensional measurement of the drawing pattern is performed (S3 in FIG. 1).
This drawing pattern is that of a line-shaped pattern formed by drawing the above shaped beam 20L (the set dimension W L) 20R (Set dimension W R), in the present specification, the "drawing pattern Specifically, the "dimension measurement" is a "dimension measurement of a resist pattern" formed by drawing, or a "thin film layer pattern (mask pattern in a photomask)" formed by using this resist pattern as an etching mask. ) Dimension measurement ”.
上記の薄膜層パターンは、例えば、後述する図１２に示す例のように、金属を含む材料から構成される薄膜層の上にレジスト層を積層した積層体に対して、上記の２つの成形ビームを描画することにより、まず、レジストパターンを形成し、次に、このレジストパターンをエッチングマスクに用いて薄膜層をエッチングして形成することができる。
図１２については、後述の本発明に係るフォトマスクの製造方法において、詳しく説明する。
The above-mentioned thin film layer pattern has, for example, the above-mentioned two forming beams with respect to a laminate in which a resist layer is laminated on a thin film layer composed of a material containing metal, as shown in FIG. By drawing the above, a resist pattern can be first formed, and then the thin film layer can be etched and formed by using this resist pattern as an etching mask.
FIG. 12 will be described in detail in the method for producing a photomask according to the present invention, which will be described later.
ここで、「描画パターンの寸法測定」として、「レジストパターンの寸法測定」を用いる場合、マスクパターンを作成する工程を省けるため、より容易に、短時間で、寸法結果を得ることができ、調整完了までの時間も短縮できる。
一方、「描画パターンの寸法測定」として、「マスクパターンの寸法測定」を用いる場合は、マスクパターンを作成する工程や時間が必要になるものの、より高精度な寸法結果を得ることができ、より精度の高い調整を行うことができる。
例えば、レジストパターンの寸法をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）型寸法測定機で測定する場合、電子線照射によるレジストのダメージによって、対象とするレジストパターンの寸法が変化してしまうおそれもあるが、マスクパターンであれば、通常、金属を含む材料から構成されているため、このようなダメージによる寸法変化は生じ難く、５ｎｍ以下のレベルでも高い精度で寸法測定可能である。
Here, when "resist pattern dimensional measurement" is used as "drawing pattern dimensional measurement", the step of creating a mask pattern can be omitted, so that dimensional results can be obtained more easily and in a short time, and adjustments can be made. The time to complete can also be shortened.
On the other hand, when "mask pattern dimensional measurement" is used as "drawing pattern dimensional measurement", more accurate dimensional results can be obtained, although the process and time for creating the mask pattern are required. Highly accurate adjustment can be performed.
For example, when the size of a resist pattern is measured with a SEM (Scanning Electron Microscope) type size measuring machine, the size of the target resist pattern may change due to damage to the resist caused by electron beam irradiation, but the mask pattern If this is the case, since it is usually composed of a material containing a metal, dimensional changes due to such damage are unlikely to occur, and dimensional measurement can be performed with high accuracy even at a level of 5 nm or less.
（第１のグラフ作成）
上記の描画パターンの寸法測定（図１のＳ３）が終わった後は、ＷR（又は前記ＷL）の数値をＸ座標とし、ＷR（又はＷL）に応じた描画パターンの寸法測定値とＷとの数値の差（描画パターンの寸法ズレ量、すなわち、ＣＤエラー）をＹ座標として、測定した複数の点をＸＹ座標系にプロットして、第１のグラフを作成する（図１のＳ４）。
(Creating the first graph)
Dimensional measurement of the drawing pattern after the end (at S3 Fig. 1) is, W R (or the W L) the value of the X coordinate, W R (or W L) dimensional measurements of a drawing pattern corresponding to The difference between the numerical values of W and W (the amount of dimensional deviation of the drawing pattern, that is, the CD error) is used as the Y coordinate, and a plurality of measured points are plotted in the XY coordinate system to create the first graph (FIG. 1). S4).
図６は、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法における第１のグラフの一例について示す図である。
なお、図６に示す例おいては、日本電子製の可変矩形成形型の電子線描画装置を用いて、フォトマスクブランクス上に形成したポジ型電子線レジスト層に、上記の描画パターン３０を電子線描画して、まずレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクに用いてドライエッチングを施し、得られたマスクパターンの幅寸法を、ＳＥＭ型寸法測定機で測定した。
また、図６に示す例おいては、成形アンプの各ゲイン値（ビーム成形偏向器に与える各電圧に相当）として、異なる５種の値（図中、Ｇ−４〜Ｇ＋４）を用い、各ゲイン値において、ＷRの数値を、１００ｎｍ〜１０００ｎｍまで、１００ｎｍステップで変更させて描画を行った。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a first graph in the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention.
In the example shown in FIG. 6, the above drawing pattern 30 is electron-beamed on the positive electron beam resist layer formed on the photomask blanks by using a variable rectangular molding type electron beam drawing apparatus manufactured by JEOL. A line was drawn to first form a resist pattern, and this resist pattern was used for an etching mask to perform dry etching, and the width dimension of the obtained mask pattern was measured with an SEM type dimension measuring machine.
Further, in the example shown in FIG. 6, five different values (G-4 to G + 4 in the figure) are used as each gain value (corresponding to each voltage applied to the beam forming deflector) of the forming amplifier. the gain value, the value of W R, to 100 nm to 1000 nm, were drawn by changes in 100nm step.
なお、本発明においては、上記の所定の描画（図１のＳ２）において、ビーム成形偏向器に与える電圧（より具体的には、ビーム成形偏向器を制御する成形アンプのゲイン値）は、１種類であっても構わない。
本発明においては、１種類の電圧に対する直線の傾きを取得できれば、その結果からビーム成形偏向器に与える電圧を導き出すことが可能だからである。
しかしながら、より高精度な調整を行うために、ビーム成形偏向器に与える電圧（成形アンプのゲイン値）には、複数種の数値を用いて、それに応じた複数の直線の傾きを取得することが好ましい。
In the present invention, in the above predetermined drawing (S2 in FIG. 1), the voltage applied to the beam forming deflector (more specifically, the gain value of the forming amplifier that controls the beam forming deflector) is 1. It does not matter if it is a type.
This is because, in the present invention, if the slope of a straight line with respect to one type of voltage can be obtained, the voltage applied to the beam forming deflector can be derived from the result.
However, in order to make more accurate adjustments, it is possible to use multiple types of numerical values for the voltage applied to the beam forming deflector (gain value of the forming amplifier) and obtain the slopes of a plurality of straight lines accordingly. preferable.
本発明においては、この図６の結果から、各種の手法を用いてビーム成形偏向器を調整することが可能である。
例えば、図６において、最も寸法リニアリティが良好なゲイン値（Ｇ−４）に相当する電圧をビーム成形偏向器に与えても良い。
また、ゲイン値（Ｇ−４）に近い値のゲイン値を新たに数種選んで、図６に示す例と同様に描画（図１のＳ２）、寸法測定（図１のＳ３）を再び行って、さらに、寸法リニアリティが良好なゲイン値を見出して、このゲイン値に相当する電圧をビーム成形偏向器に与えても良い。
ここでは、本発明の好適な例として、図６の結果から、各ゲイン値におけるプロットの傾きを求め、この傾きからビーム成形偏向器に与えるゲイン値（ビーム成形偏向器に与える各電圧に相当）を得る方法について、以下、説明する。
In the present invention, from the result of FIG. 6, it is possible to adjust the beam forming deflector by using various methods.
For example, in FIG. 6, a voltage corresponding to a gain value (G-4) having the best dimensional linearity may be applied to the beam forming deflector.
In addition, several new gain values close to the gain value (G-4) are selected, and drawing (S2 in FIG. 1) and dimensional measurement (S3 in FIG. 1) are performed again in the same manner as in the example shown in FIG. Further, a gain value having a good dimensional linearity may be found, and a voltage corresponding to this gain value may be applied to the beam forming deflector.
Here, as a preferable example of the present invention, the slope of the plot at each gain value is obtained from the result of FIG. 6, and the gain value given to the beam forming deflector from this inclination (corresponding to each voltage given to the beam forming deflector). The method of obtaining the above will be described below.
図７は、図６おいてプロットした複数の点を、成形アンプの各ゲイン値（ビーム成形偏向器に与える各電圧に相当）に応じて直線近似して得られたグラフについて示す図である。
直線近似の方法としては、最小二乗法を好適に用いることができる。そして、このようにして得られた各直線の傾きを算出する。
FIG. 7 is a graph showing a graph obtained by linearly approximating a plurality of points plotted in FIG. 6 according to each gain value (corresponding to each voltage applied to the beam forming deflector) of the forming amplifier.
As a method of linear approximation, the least squares method can be preferably used. Then, the slope of each straight line obtained in this way is calculated.
本発明においては、この図７の結果から、各種の手法を用いてビーム成形偏向器を調整することが可能である。
例えば、算出した直線の傾きから、傾きが０になるゲイン値（ビーム成形偏向器に与える各電圧に相当）を導き出し、得られたゲイン値に相当する電圧をビーム成形偏向器に与えても良い。
ここでは、本発明の好適な例として、図７の結果から、傾きが０になるゲイン値（ビーム成形偏向器に与える電圧に相当）を導き出す方法として、第２のグラフを用いる方法（図１のＳ５）について、以下、説明する。
In the present invention, from the result of FIG. 7, it is possible to adjust the beam forming deflector by using various methods.
For example, a gain value (corresponding to each voltage applied to the beam forming deflector) at which the inclination becomes 0 may be derived from the calculated inclination of the straight line, and a voltage corresponding to the obtained gain value may be applied to the beam forming deflector. ..
Here, as a preferred example of the present invention, a method using a second graph as a method for deriving a gain value (corresponding to a voltage applied to a beam forming deflector) at which the slope becomes 0 from the result of FIG. 7 (FIG. 1). S5) will be described below.
（第２のグラフ作成、ビーム成形偏向器の調整）
図８は、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法における第２のグラフの一例について示す図である。
より詳しくは、図８は、図７における各ゲイン値（ビーム成形偏向器に与える各電圧に相当）をＸ座標とし、図７において各ゲイン値に応じて得られた各直線の傾きの数値をＹ座標として、各ゲイン値に応じた複数の点をＸＹ座標系にプロットしたものである。
(Create second graph, adjust beam forming deflector)
FIG. 8 is a diagram showing an example of a second graph in the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention.
More specifically, in FIG. 8, each gain value in FIG. 7 (corresponding to each voltage applied to the beam forming deflector) is set as the X coordinate, and the numerical value of the slope of each straight line obtained according to each gain value in FIG. 7 is taken as the X coordinate. As the Y coordinate, a plurality of points corresponding to each gain value are plotted in the XY coordinate system.
図９は、図８においてプロットした複数の点を直線近似して得られたグラフについて示す図である。
直線近似の方法としては、最小二乗法を好適に用いることができる。
そして、このようにして得られた直線のＸ切片の数値を、成形アンプのゲイン値（ビーム成形偏向器に与える各電圧に相当）として入力する（図１のＳ６）。
FIG. 9 is a diagram showing a graph obtained by linearly approximating a plurality of points plotted in FIG. 8.
As a method of linear approximation, the least squares method can be preferably used.
Then, the numerical value of the X-intercept of the straight line thus obtained is input as the gain value of the forming amplifier (corresponding to each voltage applied to the beam forming deflector) (S6 in FIG. 1).
図１０は、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法を施した結果の一例について示す図である。また、図１１は、図１０においてプロットした複数の点を直線近似して得られたグラフについて示す図である。直線近似の方法としては、最小二乗法を用いた。
なお、図１０に示す例においても、図６に示す例と同様に、日本電子製の可変矩形成形型の電子線描画装置を用いて、フォトマスクブランクス上に形成したポジ型電子線レジスト層に、上記の描画パターン３０を電子線描画して、まずレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクに用いてドライエッチングを施し、得られたマスクパターンの幅寸法を、ＳＥＭ型寸法測定機で測定した。
但し、図１０に示す例においては、図６に示す例とは異なって、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法を施した、ビーム成形偏向器により形成された成形ビームが用いられている。
FIG. 10 is a diagram showing an example of the result of applying the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention. Further, FIG. 11 is a diagram showing a graph obtained by linearly approximating a plurality of points plotted in FIG. 10. The least squares method was used as the method of linear approximation.
Also in the example shown in FIG. 10, similarly to the example shown in FIG. 6, a positive electron beam resist layer formed on the photomask blanks was formed by using a variable rectangular molding type electron beam drawing apparatus manufactured by JEOL. , The above drawing pattern 30 is electron beam-drawn to form a resist pattern first, and this resist pattern is used as an etching mask for dry etching, and the width dimension of the obtained mask pattern is measured by an SEM type dimension measuring machine. It was measured.
However, in the example shown in FIG. 10, unlike the example shown in FIG. 6, a forming beam formed by a beam forming deflector to which the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention is applied is used. ..
図１０、１１に示すように、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法を施した後においては、ＷRの設定寸法が１００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲において、描画パターンの寸法ズレ量（ＣＤエラー）は、８０ｎｍ〜８２ｎｍの範囲に収まっており（寸法ばらつきはレンジで２ｎｍ）、図６、７に示す調整前のもの、例えば、図６、７に示すゲイン値（Ｇ±０）におけるものよりも、寸法リニアリティが良好なものであった。 As shown in FIGS. 10 and 11, after subjected to the adjustment method of charged particle beam drawing apparatus according to the present invention, setting the size of W R is in the range of 100 nm to 1000 nm, dimensional deviation of the drawing pattern (CD errors) Is within the range of 80 nm to 82 nm (dimension variation is 2 nm in the range), and is higher than that before adjustment shown in FIGS. 6 and 7, for example, at the gain value (G ± 0) shown in FIGS. 6 and 7. , The dimensional linearity was good.
以上、説明したように、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法によれば、描画以外の要因の影響を受けずに、適切にビーム成形偏向器を調整することができる。
それゆえ、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法を施した荷電ビーム描画装置を用いれば、微細なパターンであっても、寸法精度良く描画することができる。
As described above, according to the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention, the beam forming deflector can be appropriately adjusted without being affected by factors other than drawing.
Therefore, by using the charged beam drawing apparatus to which the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention is applied, even a fine pattern can be drawn with high dimensional accuracy.
また、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法においては、ＷRの数値範囲が０以上Ｗ以下の数値範囲において、連続的にズレ量（+δR）を評価することができる。従って、本発明においては、０以上Ｗ以下の数値範囲のいずれの寸法の成形ビームにおいても、高い信頼性でビーム成形偏向器を調整することができる。 Further, in the adjusting method of a charged beam drawing apparatus according to the present invention, the numerical ranges 0 or W following numerical range W R, can be evaluated continuously shift amount (+ δ R). Therefore, in the present invention, the beam forming deflector can be adjusted with high reliability for the forming beam having any dimension in the numerical range of 0 or more and W or less.
＜荷電ビーム描画方法＞
本発明に係る荷電ビーム描画方法は、上記の荷電ビーム描画装置の調整方法によって電圧を調整したビーム成形偏向器を用いて成形ビームを形成し、該成形ビームを用いて描画を行うものである。
荷電ビーム描画装置としては、図１３に示すような構成を有する従来の可変矩形成形型の荷電ビーム描画装置を用いることができる。
<Charged beam drawing method>
In the charged beam drawing method according to the present invention, a molded beam is formed by using a beam forming deflector whose voltage is adjusted by the adjusting method of the charged beam drawing apparatus described above, and drawing is performed using the forming beam.
As the charged beam drawing device, a conventional variable rectangular molding type charged beam drawing device having a configuration as shown in FIG. 13 can be used.
上記のように、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法によれば、描画以外の要因の影響を受けずに、適切にビーム成形偏向器を調整することができる。
それゆえ、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法によって電圧を調整したビーム成形偏向器を用いて成形ビームを形成し、該成形ビームを用いて描画を行うことにより、微細なパターンであっても、寸法精度良く描画することができる。
As described above, according to the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention, the beam forming deflector can be appropriately adjusted without being affected by factors other than drawing.
Therefore, a forming beam is formed by using a beam forming deflector whose voltage is adjusted by the adjusting method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention, and drawing is performed using the forming beam to obtain a fine pattern. However, it can be drawn with high dimensional accuracy.
＜レジストパターンの形成方法＞
本発明に係るレジストパターンの形成方法は、上記の本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法によって電圧を調整したビーム成形偏向器を用いて成形ビームを形成し、この成形ビームを用いた描画により、レジストパターンを形成するものである。
荷電ビーム描画装置としては、図１３に示すような構成を有する従来の可変矩形成形型の荷電ビーム描画装置を用いることができる。
<Method of forming resist pattern>
In the method for forming a resist pattern according to the present invention, a forming beam is formed by using a beam forming deflector whose voltage is adjusted by the above-mentioned adjusting method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention, and drawing using this forming beam is performed. , Form a resist pattern.
As the charged beam drawing device, a conventional variable rectangular molding type charged beam drawing device having a configuration as shown in FIG. 13 can be used.
上記のように、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法によれば、描画以外の要因の影響を受けずに、適切にビーム成形偏向器を調整することができる。
それゆえ、本発明に係るレジストパターンの形成方法によれば、微細なレジストパターンであっても、寸法精度良く形成することができる。
As described above, according to the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention, the beam forming deflector can be appropriately adjusted without being affected by factors other than drawing.
Therefore, according to the method for forming a resist pattern according to the present invention, even a fine resist pattern can be formed with high dimensional accuracy.
＜フォトマスクの製造方法＞
本発明に係るフォトマスクの製造方法は、上記の本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法によって電圧を調整したビーム成形偏向器を用いて成形ビームを形成し、この成形ビームを用いた描画によりレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクに用いたエッチングにより、マスクパターンを形成するものである。
荷電ビーム描画装置としては、図１３に示すような構成を有する従来の可変矩形成形型の荷電ビーム描画装置を用いることができる。
<Manufacturing method of photomask>
In the method for manufacturing a photomask according to the present invention, a forming beam is formed by using a beam forming deflector whose voltage is adjusted by the above-mentioned adjusting method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention, and drawing using this forming beam is performed. A resist pattern is formed, and a mask pattern is formed by etching using this resist pattern as an etching mask.
As the charged beam drawing device, a conventional variable rectangular molding type charged beam drawing device having a configuration as shown in FIG. 13 can be used.
上記のように、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法によれば、描画以外の要因の影響を受けずに、適切にビーム成形偏向器を調整することができる。
それゆえ、本発明に係るフォトマスクの製造方法によれば、微細なマスクパターンであっても、寸法精度良く形成することができる。
As described above, according to the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention, the beam forming deflector can be appropriately adjusted without being affected by factors other than drawing.
Therefore, according to the photomask manufacturing method according to the present invention, even a fine mask pattern can be formed with high dimensional accuracy.
図１２は、本発明に係るフォトマスクの製造方法の一例について示す図である。
例えば、フォトマスク７０を製造するには、まず、図１２（ａ）に示すように、透明基板５１の上に、金属を含む材料から構成される薄膜層であるマスク材料層５２Ａが積層され、その上にレジスト層５３Ａが積層された、レジスト層付きフォトマスクブランクス５０を準備する。
次に、上記の本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法によって電圧を調整したビーム成形偏向器を用いて成形ビーム６１を形成し、この成形ビーム６１を用いた描画によりレジストパターン５３を形成する（図１２（ｂ）、（ｃ））。
次に、レジストパターン５３をエッチングマスクに用いて、エッチングガス６２によりマスク材料層５２Ａをドライエッチングして、薄膜層パターンであるマスクパターン５２を形成し（図１２（ｄ））、その後、レジストパターン５３を除去して、フォトマスク７０を得る。
FIG. 12 is a diagram showing an example of a method for manufacturing a photomask according to the present invention.
For example, in order to manufacture a photomask 70, first, as shown in FIG. 12A, a mask material layer 52A, which is a thin film layer composed of a material containing a metal, is laminated on a transparent substrate 51. A photomask blank 50 with a resist layer having a resist layer 53A laminated on it is prepared.
Next, the forming beam 61 is formed by using the beam forming deflector whose voltage is adjusted by the adjustment method of the charged beam drawing apparatus according to the present invention, and the resist pattern 53 is formed by drawing using the forming beam 61. (FIGS. 12 (b) and 12 (c)).
Next, the resist pattern 53 is used as an etching mask, and the mask material layer 52A is dry-etched with the etching gas 62 to form a mask pattern 52 which is a thin film layer pattern (FIG. 12 (d)), and then the resist pattern is formed. 53 is removed to obtain a photomask 70.
以上、本発明に係る荷電ビーム描画装置の調整方法、荷電ビーム描画方法、レジストパターンの形成方法、及びフォトマスクの製造方法について、それぞれの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。 Each embodiment of the adjustment method of the charged beam drawing apparatus, the charged beam drawing method, the resist pattern forming method, and the photomask manufacturing method according to the present invention has been described above. It is not limited. The above-described embodiment is an example, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibits the same effect and effect in any case. Is included in the technical scope of.
１０、２０Ｌ、２０Ｒ 成形ビーム
２１Ｌ、２１Ｒ 第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジ
２２Ｌ、２２Ｒ 第１成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジ
３０ 描画パターン
５０ レジスト層付きフォトマスクブランクス
５１ 透明基板
５２Ａ マスク材料層
５２ マスクパターン
５３Ａ レジスト層
５３ レジストパターン
６１ 成形ビーム
６２ エッチングガス
７０ フォトマスク
１００ 荷電ビーム描画装置
１０１ 荷電ビーム
１０２ 第１成形アパーチャ
１０３ ビーム成形偏向器
１０４ 成形アンプ
１０５ 第２成形アパーチャ
１０６ 成形ビーム
１０７ 被描画物
２００ 成形ビーム
２０１ 第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジ
２０２ 第１成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジ
３０１、３０２ 描画パターン
10, 20L, 20R Edges formed by the openings of the second molded aperture 21L, 21R 22L, 22R Edges formed by the openings of the first molded aperture 30 Drawing pattern 50 Photomask blanks with resist layer 51 Transparent substrate 52A Mask material layer 52 Mask pattern 53A Resist layer 53 Resist pattern 61 Molding beam 62 Etching gas 70 Photomask 100 Charged beam drawing device 101 Charged beam 102 First molding aperture 103 Beam molding deflector 104 Molding amplifier 105 Second molding aperture 106 Molding Beam 107 Object to be drawn 200 Molded beam 201 Edge formed by the opening of the second molded aperture 202 Edge 301, 302 formed by the opening of the first molded aperture Drawing pattern
Claims (8)
ライン状の描画パターン（３０）を形成する２つの前記成形ビームであって、一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）を用い、
前記成形ビームを構成する一のエッジが伸びる方向を幅方向とし、Ｗの数値が、前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）を描画することにより形成されるライン状の描画パターン（３０）の寸法リニアリティが成立する領域の寸法である一の寸法とした場合に、
ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすＷLを、前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）のうちの一方の成形ビーム（２０Ｌ）の幅方向の寸法の設定値とし、
ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすＷRを、前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）のうちの他方の成形ビーム（２０Ｒ）の幅方向の寸法の設定値とし、
前記ＷRを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｒ）の前記第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジ（２１Ｒ）の描画位置が、前記ＷLを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｌ）の前記第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジ（２１Ｌ）から、前記ＷLを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｌ）の前記第１成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジ（２２Ｌ）の方向に向かって、距離がＷLとなる位置設定で、前記ＷRを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｒ）を、前記ＷLを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｌ）に隣接するように描画して、ライン状の描画パターン（３０）を形成する工程と、
前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）を描画することにより形成されるライン状の描画パターン（３０）の幅方向の寸法を測定する工程と、
を備え、
前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）の前記ＷLと前記ＷRの数値を、ＷL＋ＷR＝Ｗとなる関係を満たす条件で変更して、各ＷRの数値に応じた複数のライン状の描画パターン（３０）を形成し、
前記複数のライン状の描画パターン（３０）の幅方向の寸法を測定し、
前記ＷR又は前記ＷLの数値をＸ座標とし、該ＷR又は該ＷLに応じたライン状の描画パターン（３０）の幅方向の寸法の測定値と前記Ｗとの数値の差をＹ座標として、前記測定した複数の点をＸＹ座標系にプロットし、
プロットした複数の点を直線近似して直線の傾きを算出し、
前記算出した直線の傾きから、傾きが０になる前記電圧を求め、
得られた前記電圧を、前記ビーム成形偏向器に与える電圧とすることを特徴とする可変矩形成形型の荷電ビーム描画装置の調整方法。 The charged beam passing through the opening of the first molded aperture is deflected by applying a voltage to the beam molding deflector and irradiated to a desired position of the second molded aperture to irradiate the opening of the second molded aperture. It is an adjustment method of a variable rectangular molding type charged beam drawing apparatus capable of forming a charged beam passing through a molded beam having a desired dimension.
A two said shaped beam forming a line-shaped drawing pattern (30), a pair become two forming beams (20L, 20R),
A line-shaped drawing pattern (30) formed by drawing the two forming beams (20L, 20R) in which the numerical value of W is the pair, with the direction in which one edge constituting the forming beam extends as the width direction. ) Dimension When one dimension is the dimension of the area where linearity is established,
The W L + W R = satisfy the relation of the W W L, the set value of the width dimension of the shaped beam (20L) of one of said pair to become two forming beams (20L, 20R),
The W L + W R = satisfy the relation of the W W R, the set value of the other widthwise dimension of the shaped beam (20R) of the pair to become two forming beams (20L, 20R),
The drawing position of the edge (21R) formed by the opening of the second forming aperture of the forming beam (20R) in which the W R is set as the set value of the dimension in the width direction of the forming beam and is perpendicular to the width direction. but from the W L a shaped beam width dimension of the set value and the shaped beam (20L) the second shaping aperture opening edge perpendicular to a the width direction edge which is formed by the in (21L) , the direction of the W L a shaped beam width dimension of the set value and the shaped beam (20L) said first shaping aperture opening edge perpendicular to a the width direction edge which is formed by the in (22L) towards the distance is at the position set as the W L, setting of the W setting value the shaped beam in the width dimension of R a shaped beam (20R), the width dimension of the shaped beam the W L by drawing so as to be adjacent to the value and the shaped beam (20L), forming a line-shaped drawing pattern (30),
A step of measuring the widthwise dimension of the line-shaped drawing pattern (30) formed by drawing the two paired molding beams (20L, 20R), and
With
Two forming beams (20L, 20R) comprising a pair of numerical values of the W L and the W R of, and changes in the conditions satisfying W L + W R = W and the relationship, in accordance with the value of each W R Forming a plurality of line-shaped drawing patterns (30),
The dimensions in the width direction of the plurality of line-shaped drawing patterns (30) are measured, and the dimensions are measured.
The W R or the W L of the numerical and X-coordinate, the W R or the W measured width dimension of the line-shaped drawing pattern (30) corresponding to the L and the numerical difference between the W Y As the coordinates, the plurality of measured points are plotted in the XY coordinate system.
Calculate the slope of a straight line by linearly approximating multiple plotted points.
From the slope of the calculated straight line, the voltage at which the slope becomes 0 is obtained.
A method for adjusting a variable rectangular molding type charged beam drawing apparatus, wherein the obtained voltage is used as a voltage applied to the beam molding deflector.
ライン状の描画パターン（３０）を形成する２つの前記成形ビームであって、一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）を用い、
前記成形ビームを構成する一のエッジが伸びる方向を幅方向とし、Ｗの数値が、前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）を描画することにより形成されるライン状の描画パターン（３０）の寸法リニアリティが成立する領域の寸法である一の寸法とした場合に、
ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすＷLを、前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）のうちの一方の成形ビーム（２０Ｌ）の幅方向の寸法の設定値とし、
ＷL＋ＷR＝Ｗになる関係を満たすＷRを、前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）のうちの他方の成形ビーム（２０Ｒ）の幅方向の寸法の設定値とし、
前記ＷRを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｒ）の前記第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジ（２１Ｒ）の描画位置が、前記ＷLを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｌ）の前記第２成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジ（２１Ｌ）から、前記ＷLを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｌ）の前記第１成形アパーチャの開口部によって形成されるエッジであって幅方向に垂直なエッジ（２２Ｌ）の方向に向かって、距離がＷLとなる位置設定で、前記ＷRを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｒ）を、前記ＷLを成形ビームの幅方向の寸法の設定値とした成形ビーム（２０Ｌ）に隣接するように描画して、ライン状のパターン（３０）を形成する工程と、
前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）を描画することにより形成されるライン状の描画パターン（３０）の幅方向の寸法を測定する工程と、
を備え、
前記ビーム成形偏向器に与える電圧を変化させた状態で、前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）の前記ＷLと前記ＷRの数値を、ＷL＋ＷR＝Ｗとなる関係を満たす条件で変更して、各ＷRの数値に応じた複数のライン状の描画パターン（３０）を形成し、
前記複数のライン状の描画パターン（３０）の幅方向の寸法を測定し、
前記ＷR又は前記ＷLの数値をＸ座標とし、該ＷR又は該ＷLに応じたライン状の描画パターン（３０）の幅方向の寸法の測定値と前記Ｗとの数値の差をＹ座標として、前記測定した複数の点を、前記各電圧に応じてＸＹ座標系にプロットして第１のグラフを作成し、
前記第１のグラフにおいてプロットした複数の点を、前記各電圧に応じて直線近似して、該各電圧に応じて得られた各直線の傾きを算出し、
次に、
前記各電圧に応じた数値をＸ座標とし、該各電圧に応じて得られた各直線の傾きの数値をＹ座標として、該各電圧に応じた複数の点をＸＹ座標系にプロットして第２のグラフを作成し、
前記第２のグラフにおいてプロットした複数の点を直線近似して得られた直線のＸ切片の数値に応じた電圧を、前記ビーム成形偏向器に与える電圧とすることを特徴とする可変矩形成形型の荷電ビーム描画装置の調整方法。 The charged beam passing through the opening of the first molded aperture is deflected by applying a voltage to the beam molding deflector and irradiated to a desired position of the second molded aperture to irradiate the opening of the second molded aperture. It is an adjustment method of a variable rectangular molding type charged beam drawing apparatus capable of forming a charged beam passing through a molded beam having a desired dimension.
A two said shaped beam forming a line-shaped drawing pattern (30), a pair become two forming beams (20L, 20R),
A line-shaped drawing pattern (30) formed by drawing the two forming beams (20L, 20R) in which the numerical value of W is the pair, with the direction in which one edge constituting the forming beam extends as the width direction. ) Dimension When one dimension is the dimension of the area where linearity is established,
The W L + W R = satisfy the relation of the W W L, the set value of the width dimension of the shaped beam (20L) of one of said pair to become two forming beams (20L, 20R),
The W L + W R = satisfy the relation of the W W R, the set value of the other widthwise dimension of the shaped beam (20R) of the pair to become two forming beams (20L, 20R),
The drawing position of the edge (21R) formed by the opening of the second forming aperture of the forming beam (20R) in which the W R is set as the set value of the dimension in the width direction of the forming beam and is perpendicular to the width direction. but from the W L a shaped beam width dimension of the set value and the shaped beam (20L) the second shaping aperture opening edge perpendicular to a the width direction edge which is formed by the in (21L) , the direction of the W L a shaped beam width dimension of the set value and the shaped beam (20L) said first shaping aperture opening edge perpendicular to a the width direction edge which is formed by the in (22L) towards the distance is at the position set as the W L, setting of the W setting value the shaped beam in the width dimension of R a shaped beam (20R), the width dimension of the shaped beam the W L by drawing so as to be adjacent to the value and the shaped beam (20L), forming a line-shaped pattern (30),
A step of measuring the widthwise dimension of the line-shaped drawing pattern (30) formed by drawing the two paired molding beams (20L, 20R), and
With
In a state of changing the voltage applied to the beam shaping deflector, two forming beams (20L, 20R) comprising a pair of numerical values of the W L and the W R of the W L + W R = W and the relationship change in condition satisfying to form a plurality of line-shaped drawing pattern (30) corresponding to the value of each W R,
The widthwise dimensions of the plurality of line-shaped drawing patterns (30) are measured, and the dimensions are measured.
The W R or the W L of the numerical and X-coordinate, the W R or the W measured width dimension of the line-shaped drawing pattern (30) corresponding to the L and the numerical difference between the W Y As the coordinates, the plurality of measured points are plotted in the XY coordinate system according to each voltage to create a first graph.
The plurality of points plotted in the first graph are linearly approximated according to each voltage, and the slope of each straight line obtained according to each voltage is calculated.
next,
The numerical value corresponding to each voltage is defined as the X coordinate, the numerical value of the slope of each straight line obtained corresponding to each voltage is defined as the Y coordinate, and a plurality of points corresponding to each voltage are plotted on the XY coordinate system. Create a graph of 2 and
A variable rectangular molding mold characterized in that a voltage corresponding to a numerical value of an X section of a straight line obtained by linearly approximating a plurality of points plotted in the second graph is used as a voltage applied to the beam forming deflector. How to adjust the charged beam drawing device.
前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）を描画することにより形成されるレジストパターンの幅方向の寸法を測定する工程であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の可変矩形成形型の荷電ビーム描画装置の調整方法。 The step of measuring the dimension in the width direction of the line-shaped drawing pattern (30) formed by drawing the two paired molding beams (20L, 20R) is
Any one of claims 1 to 3, which is a step of measuring the dimension in the width direction of the resist pattern formed by drawing the two paired molding beams (20L, 20R). The method for adjusting the variable rectangular molding type charged beam drawing apparatus according to the section.
金属を含む材料から構成される薄膜層の上にレジスト層を積層した積層体に対して、前記一対となる２つの成形ビーム（２０Ｌ、２０Ｒ）を描画することにより、まず、レジストパターンを形成し、次に、前記レジストパターンをエッチングマスクに用いて前記薄膜層をエッチングして薄膜層パターンを形成し、前記薄膜層パターンの幅方向の寸法を測定する工程であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の可変矩形成形型の荷電ビーム描画装置の調整方法。 The step of measuring the dimension in the width direction of the line-shaped drawing pattern (30) formed by drawing the two paired molding beams (20L, 20R) is
A resist pattern is first formed by drawing the pair of two molding beams (20L, 20R) on a laminate in which a resist layer is laminated on a thin film layer composed of a material containing metal. Next, claim 1 is a step of etching the thin film layer using the resist pattern as an etching mask to form a thin film layer pattern, and measuring the dimensions of the thin film layer pattern in the width direction. The method for adjusting a variable rectangular molding type charged beam drawing apparatus according to any one of claims 3 .
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