JPH06208944A - Electron beam lithography - Google Patents
Electron beam lithographyInfo
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- JPH06208944A JPH06208944A JP50A JP335693A JPH06208944A JP H06208944 A JPH06208944 A JP H06208944A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 335693 A JP335693 A JP 335693A JP H06208944 A JPH06208944 A JP H06208944A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム描画技術に
係わり、特に近接効果の低減をはかった電子ビーム描画
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam writing technique, and more particularly to an electron beam writing method for reducing the proximity effect.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、半導体ウェハやマスク基板等の試
料に微細パターンを描画するものとして、電子ビーム描
画装置が用いられているが、この装置では後方散乱電子
によりパターンの太りや細りが生じる、いわゆる近接効
果の影響が問題となる。そこで最近、ゴースト法と称さ
れる近接効果の補正方法が注目されている。2. Description of the Related Art In recent years, an electron beam drawing apparatus has been used for drawing a fine pattern on a sample such as a semiconductor wafer or a mask substrate. In this apparatus, the backscattered electrons cause the pattern to become thick or thin. The influence of so-called proximity effect becomes a problem. Therefore, recently, a method of correcting a proximity effect called a ghost method has been attracting attention.
【０００３】ゴースト法（例えば、特開昭59-921号公
報、G.Owen and P.Rissman, J.Appl.Phys. 54(1983)357
3）では、まず正常にフォーカスされた電子ビームを用
い、入射電子電荷密度Ｑｐで描画すべきパターンを描画
する（以下、これをパターン描画と称す）。次いで、ビ
ームを直径ｄｃにデフォーカスさせ、入射電子電荷密度
Ｑｃでパターンのない場所をビーム照射する（以下、こ
れを補正照射と称す）。ここで、デフォーカス時のビー
ム直径ｄｃ及び電荷密度Ｑｃは ｄｃ＝２σb ／（１＋ηE ）1/4 … (1) Ｑｃ＝Ｑｐ×ηE ／（１＋ηE ） … (2) と云う関係が満たされている。但し、σb は後方散乱電
子の強度が１／ｅになる半径、ηE は下地の後方散乱エ
ネルギー係数であり、４０ｋＶの加速電圧ではσb ＝７
μｍ，ηE ＝０．７である。Ghost method (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-921, G. Owen and P. Rissman, J. Appl. Phys. 54 (1983) 357.
In 3), first, a normally focused electron beam is used to draw a pattern to be drawn with the incident electron charge density Qp (hereinafter, referred to as pattern drawing). Next, the beam is defocused to have a diameter dc, and the beam is applied to a place where there is no pattern at the incident electron charge density Qc (hereinafter referred to as correction irradiation). Here, the beam diameter dc and the charge density Qc during defocus are dc = 2σb / (1 + η E ) 1/4 (1) Qc = Qp × η E / (1 + η E ) ... (2) Has been done. However, .sigma.b radius the intensity of backscattered electrons becomes 1 / e, eta E is a back scattering energy factor underlying the acceleration voltage of 40 kV .sigma.b = 7
μm, η E = 0.7.
【０００４】ところが、上記のゴースト法においては、
パターンのない領域を補正照射する時、一般にパターン
のある領域よりもパターンのない領域の方が、面積は大
きく且つ図形数も多いため、ベクタ走査型或いは可変成
形ビームを用いた描画装置では、パターン描画よりも補
正照射の方に余計に時間がかかる。さらに、反転パター
ンを作成するためのデータ変換に長時間を要する等の問
題があった。However, in the above ghost method,
When correcting and irradiating an area without a pattern, an area without a pattern generally has a larger area and a larger number of figures than an area with a pattern. Therefore, in a drawing apparatus using a vector scanning type or a variable shaped beam, Corrected irradiation takes more time than drawing. Further, there is a problem that it takes a long time to convert the data for creating the inverted pattern.
【０００５】また、近接効果を低減する別の方法とし
て、パターンのサイズや疎密に基き、場所によって照射
量を調整する照射量補正法がある。従来、この照射量補
正法による照射量の決定に際しては、行列を用いた方法
（M.Parikh, J.App.Phys.19,p4371,P4378,p4383 (1979)
）などが用いられている。この行列法は、照射量と各
位置での感光量との関係を行列で表現しておき、この行
列の逆行列を求めることによって、各位置での最適照射
量を求めるという方法である。Another method for reducing the proximity effect is a dose correction method in which the dose is adjusted depending on the location based on the size and density of the pattern. Conventionally, in determining the dose by this dose correction method, a method using a matrix (M.Parikh, J.App.Phys.19, p4371, P4378, p4383 (1979)
) Are used. This matrix method is a method in which the relationship between the irradiation amount and the exposure amount at each position is expressed in a matrix and the inverse matrix of this matrix is calculated to obtain the optimum irradiation amount at each position.
【０００６】ところが、上記の照射量補正法では、パタ
ーンの微細化，高集積化が進むに伴い、最適照射量を決
定するための計算時間が増加し続けるという問題があっ
た。特に、行列法を用いた場合には、この計算時間がパ
ターンの密度の３乗で増えていき、パターンの微細化に
伴い最適照射量を決定することは実質的に不可能となっ
ている。However, the above-mentioned dose correction method has a problem that the calculation time for determining the optimum dose continues to increase as the pattern becomes finer and highly integrated. In particular, when the matrix method is used, this calculation time increases with the cube of the density of the pattern, and it is virtually impossible to determine the optimum irradiation dose as the pattern becomes finer.
【０００７】このような状況を克服するための手段とし
ては、例えば代表図形法（JJAP vol30,3B,p521-531(199
1) T.Abe,S.Yamasaki,R.Yoshikawa,T.Takigawa）と称さ
れる近接効果の補正方法が注目されている。この補正方
法は、全補正領域を電子線の後方散乱の広がりよりも小
さく且つ描画可能な最小図形よりも大きい小領域に分割
すると共に、小領域に照射する単位図形として、小領域
内の所望パターンを白黒反転させたパターンを描画する
ときの照射回数よりも少ない個数の代表単位図形を設定
することによって、補正照射のショット数を低減し、補
正照射に要する時間の短縮をはかるものである。As a means for overcoming such a situation, for example, the representative figure method (JJAP vol30, 3B, p521-531 (199
1) A method for correcting the proximity effect, which is called T.Abe, S.Yamasaki, R.Yoshikawa, T.Takigawa), is drawing attention. This correction method divides the entire correction area into small areas that are smaller than the spread of backscattering of electron beams and larger than the smallest drawable figure, and also use the desired pattern in the small area as a unit figure to irradiate the small area. The number of shots of the correction irradiation is reduced and the time required for the correction irradiation is shortened by setting the number of representative unit figures smaller than the number of times of irradiation when the black and white inverted pattern is drawn.
【０００８】しかしながら、ゴースト法と比べて格段に
補正照射のショット数を低減し、補正照射に要する時間
の短縮をはかることのできる代表図形法においても、次
のような問題があった。即ち、補正照射は全補正領域の
エネルギー付与のベースラインを近接効果の影響が一番
大きい場所、別の言い方では周囲のパターンからの後方
散乱電子の量が一番大きい場所の後方散乱電子量に合わ
せることで、現像後のパターンサイズがパターン密度に
依存しないように近接効果補正を行う。このため、現像
処理する場合のエネルギー付与コントラストが一番厳し
い条件で現像処理を行わなければならず、微細なパター
ンを解像することは難しかった。However, the representative figure method, which can significantly reduce the number of shots for correction irradiation and can shorten the time required for correction irradiation as compared with the ghost method, has the following problems. That is, in the correction irradiation, the baseline of energy application in the entire correction area is set to the backscattered electron amount at the place where the influence of the proximity effect is the largest, that is, the place where the backscattered electron amount from the surrounding pattern is the largest. By matching, proximity effect correction is performed so that the pattern size after development does not depend on the pattern density. Therefore, the development process must be performed under the condition that the energy imparting contrast in the development process is the most severe, and it is difficult to resolve a fine pattern.
【０００９】また、代表図形法は、照射量補正における
最適照射量計算時に代表図形を用いることで、参照図形
数を減らし、照射量決定に要する時間をパターンの集積
度に依存せず、従来より大幅に短縮することができる。
しかしながら、代表図形を設定する際、小領域に含まれ
る図形の合計面積の大小に拘らず代表図形が設定される
ため、小面積、つまり周辺パターンへの近接効果の影響
の少ない代表図形も参照用図形として計算してしまい、
小面積の代表図形を多く含むパターンでは最適照射量決
定に要する時間が長くなるという問題があった。In the representative figure method, the number of reference figures is reduced by using the representative figure at the time of calculating the optimum dose in dose correction, and the time required for determining the dose does not depend on the degree of pattern integration. It can be greatly shortened.
However, when setting the representative figure, the representative figure is set regardless of the size of the total area of the figures included in the small area. Therefore, the representative figure with a small area, that is, the influence of the proximity effect on the peripheral pattern is also used for reference. I calculated it as a figure,
A pattern including a large number of small area representative patterns has a problem that it takes a long time to determine the optimum dose.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】このように従来、代表
図形法を用いた補正照射においては、十分なエネルギー
蓄積量コントラストが得られず、微細なパターンを解像
することは難しかった。また、代表図形法を用いた照射
量補正においては、小面積の代表図形を多く含むパター
ンでは最適照射量決定に要する時間が長くなるという問
題があった。As described above, conventionally, in the correction irradiation using the representative figure method, a sufficient energy storage amount contrast cannot be obtained, and it has been difficult to resolve a fine pattern. Further, in the dose correction using the representative figure method, there is a problem that the time required to determine the optimum dose is long for a pattern including many small-area representative figures.
【００１１】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
で、その目的とするところは、ゴースト法や代表図形法
における補正照射の欠点であったエネルギー蓄積量コン
トラストを改善し、現像時のパターン解像性を向上させ
ることができ、且つ補正照射に要する時間をさらに短縮
してスループットの向上をはかり得る電子ビーム描画方
法を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and its object is to improve the energy storage amount contrast, which was a drawback of the correction irradiation in the ghost method and the representative figure method, and to improve the pattern at the time of development. An object of the present invention is to provide an electron beam drawing method capable of improving resolution and further shortening the time required for correction irradiation to improve throughput.
【００１２】また、本発明の他の目的は、照射量補正を
行うことにより近接効果に起因するパターン寸法精度の
低下を防止することができ、且つ照射量決定に要する時
間がパターンの集積度に依存しない電子ビーム描画方法
を提供することにある。Another object of the present invention is to prevent the deterioration of the pattern dimension accuracy due to the proximity effect by performing the dose correction, and the time required for the dose determination depends on the integration degree of the pattern. An object is to provide an electron beam drawing method that does not depend on it.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、補正照
射の際に全描画領域を小領域Δに分割すると共に、各小
領域毎に代表単位図形を設定し、さらに全小領域の代表
図形から基準面積を減算することによってパターン密度
の大きい、エネルギー付与コントラストの悪い場所には
補正照射を行わないか若しくはその量を低減すること
で、パターンの解像性を向上させ、また補正効果の比較
的少ない補正照射のショット数を減らし、これにより補
正照射の時間をさらに短縮することにある。The essence of the present invention is to divide the entire drawing area into small areas Δ during correction irradiation, set a representative unit figure for each small area, and represent all the small areas. By subtracting the reference area from the figure, the correction irradiation is not performed on the place where the pattern density is large and the energy imparting contrast is poor, or the amount is reduced to improve the resolution of the pattern and to improve the correction effect. The object is to reduce the number of shots for relatively small correction irradiation, and thereby further shorten the correction irradiation time.
【００１４】即ち本発明（請求項１）は、試料上に電子
ビームを照射して所望パターンを描画する工程と、この
工程の前或いは後に、パターン描画に伴う後方散乱電子
による近接効果を低減するために試料上に電子ビームを
補正照射する工程とを含む電子ビーム描画方法におい
て、補正照射工程として、以下の〜のようにしたこ
とを特徴としている。That is, according to the present invention (claim 1), a step of irradiating a sample with an electron beam to draw a desired pattern and, before or after this step, a proximity effect due to backscattered electrons accompanying pattern drawing is reduced. Therefore, in the electron beam drawing method including the step of irradiating the sample with the electron beam in a corrected manner, the correction irradiation step is performed as follows.
【００１５】描画システムとは独立した計算機を用いた
前処理として、又は描画システム内部での処理として、 全補正領域を、電子線の後方散乱の広がりよりも小さ
く（又は後方散乱電子の広がりの分布と同程度或いは以
下で）且つ描画可能な最小図形よりも大きい小領域に分
割する。As a pre-processing using a computer independent of the drawing system, or as a process inside the drawing system, the entire correction area is smaller than the backscattering spread of the electron beam (or the distribution of the backscattering electron spread). And a smaller area larger than the minimum drawable figure.
【００１６】各小領域に照射する単位図形として１
個、又は該小領域内の内部に含まれる図形の数よりも少
ない個数の代表単位図形を設定する。1 as a unit figure for irradiating each small area
The number of representative unit figures is set to be smaller than the number of figures included in the small area.
【００１７】全領域内の小領域に対して設定された代
表単位図形から、一律に基準面積（又は小領域に対して
設定された代表単位図形の最小面積）を減算する。The reference area (or the minimum area of the representative unit graphic set for the small area) is uniformly subtracted from the representative unit graphic set for the small areas in the entire area.
【００１８】各小領域毎に代表単位図形にそれぞれ照
射量を設定する。An irradiation amount is set for each representative unit figure for each small area.
【００１９】ビームサイズを後方散乱の広がり程度に
ぼかして、各小領域の代表単位図形をで設定された照
射量にて描画する。The beam size is blurred to the extent of backscattering spread, and the representative unit figure of each small region is drawn with the irradiation amount set by.
【００２０】また本発明（請求項２）は、試料上に電子
ビームを照射して所望パターンを描画するに先立ち、描
画すべきパターン内の各位置毎に最適照射量を求め、こ
の最適照射量にて各パターンを描画する電子ビーム描画
方法において、以下の〜のようにしたことを特徴と
している。Further, according to the present invention (claim 2), before irradiating an electron beam on a sample to draw a desired pattern, an optimum irradiation amount is obtained for each position in the pattern to be drawn, and the optimum irradiation amount is calculated. The electron beam writing method for writing each pattern is characterized in that
【００２１】描画領域を、電子線の後方散乱の広がり
よりも小さく且つ描画可能な最小図形よりも大きい小領
域に分割する。The drawing area is divided into small areas that are smaller than the spread of backscattering of electron beams and larger than the smallest drawable figure.
【００２２】各小領域に描画すべきパターンを代表す
る代表図形をそれぞれ設定する。A representative figure representing a pattern to be drawn is set in each small area.
【００２３】上記で得られた各代表図形から、一律
に基準面積（又は小領域に設定された代表図形の最小面
積）を減算して、参照図形を作成する。The reference area (or the minimum area of the representative figure set in the small area) is uniformly subtracted from each of the representative figures obtained above to form a reference figure.
【００２４】上記の参照図形を描画すると仮定し
て、上記で得られた代表図形に対する最適照射量を決
定する。Assuming that the reference pattern is drawn, the optimum dose for the representative pattern obtained above is determined.
【００２５】各小領域の代表図形に対して決定された
最適照射量を、該小領域に含まれる描画すべきパターン
の最適照射量として決定する。The optimum irradiation amount determined for the representative figure of each small region is determined as the optimum irradiation amount of the pattern to be drawn included in the small region.
【００２６】[0026]
【作用】本発明（請求項１）によれば、補正照射の際に
全描画領域を小領域Δに分割すると共に、各小領域毎に
代表単位図形を設定することによって、１又は少数の代
表単位図形で小領域Δ中に含まれる数多くの図形を代表
させ、補正照射時のショット数を減らすことができる。
しかも本発明では、代表単位図形を設定するに際し、全
領域内の小領域に対して設定された各代表単位図形か
ら、一律に基準面積（又は小領域に対して設定された代
表単位図形の最小面積）を減算し、これにより補正照射
を行うことによって、パターン密度の大きい場所でのエ
ネルギー蓄積コントラストを従来のゴースト法にあるよ
うな補正照射に比べて改善し、現像時のパターン解像性
を向上させることが可能となる。また、上記の減算によ
り補正照射時のショット数をさらに減らし、補正照射に
要する時間を短縮することができ、スループットの向上
をはかることが可能となる。According to the present invention (Claim 1), the entire drawing area is divided into the small areas Δ during the correction irradiation, and the representative unit figure is set for each small area. It is possible to reduce the number of shots during correction irradiation by representing a large number of figures included in the small area Δ as a unit figure.
Moreover, in the present invention, when setting the representative unit figure, the reference area (or the minimum of the representative unit figures set for the small areas is uniformly set from the representative unit figures set for the small areas in the entire area. By subtracting the area) and performing the correction irradiation by this, the energy storage contrast at the place where the pattern density is large is improved compared to the correction irradiation as in the conventional ghost method, and the pattern resolution during development is improved. It is possible to improve. In addition, the number of shots during the correction irradiation can be further reduced by the above subtraction, the time required for the correction irradiation can be shortened, and the throughput can be improved.
【００２７】まず、上記のように補正照射することによ
り、現像時のパターンの解像性を向上させることが可能
となる理由を、孤立スペース，ラインアンドスペース
（１：１），孤立ラインの描画パターンの例をあげて説
明する。First, the reason why the resolution of the pattern at the time of development can be improved by performing the correction irradiation as described above is as follows: isolated space, line-and-space (1: 1), and drawing of an isolated line. An example of the pattern will be described.
【００２８】近接効果の補正は、描画パターン全てにつ
いて電子線の照射に伴うレジスト内でのエネルギーの蓄
積量を可能な限り一定にすることである。ゴースト法で
は、補正照射用のパターンとして描画すべき所望パター
ンの反転パターンを用いる。代表図形法では、補正照射
の際に全描画領域を小領域に分割し、小領域内に存在す
る描画すべきパターン全体を合計した面積を有する矩形
図形を用いる。The correction of the proximity effect is to make the amount of energy accumulated in the resist associated with the irradiation of the electron beam for all the drawn patterns as constant as possible. In the ghost method, an inverted pattern of a desired pattern to be drawn is used as a correction irradiation pattern. In the representative figure method, the entire drawing area is divided into small areas at the time of correction irradiation, and a rectangular figure having a total area of all the patterns to be drawn existing in the small areas is used.
【００２９】図９に、描画パターンや補正照射パターン
とこれを描画する場合のエネルギー吸収分布との関係を
示す。（ａ）は描画パターン、（ｂ）は（ａ）を描画す
る場合のエネルギー吸収分布、（ｃ）は従来法による補
正照射パターン、（ｄ）は（ｃ）を描画する場合のエネ
ルギー吸収分布、（ｅ）は本発明による補正照射パター
ン、（ｆ）は（ｅ）を描画する場合のエネルギー吸収分
布を示している。FIG. 9 shows the relationship between the drawing pattern and the correction irradiation pattern and the energy absorption distribution when the pattern is drawn. (A) is a drawing pattern, (b) is an energy absorption distribution when drawing (a), (c) is a correction irradiation pattern by a conventional method, (d) is an energy absorption distribution when drawing (c), (E) shows the corrected irradiation pattern according to the present invention, and (f) shows the energy absorption distribution when drawing (e).
【００３０】図９（ｄ）に示すように、従来の補正照射
におけるエネルギー蓄積量のコントラストは、周囲から
の後方散乱電子の影響が一番大きい孤立スペースと同等
になる。ここで言うエネルギー蓄積量のコントラストと
は、図９（ｄ）中のＢ／Ｂ′を表わす。As shown in FIG. 9D, the contrast of the energy storage amount in the conventional correction irradiation becomes equal to that of the isolated space which is most affected by the backscattered electrons from the surroundings. The contrast of the energy storage amount mentioned here represents B / B ′ in FIG. 9D.
【００３１】従来法の場合、孤立スペースの場合は元か
ら現像時に必要なエネルギー蓄積量のコントラストをさ
らに悪くする方向に進むため、現像条件が厳しくなり、
微細なパターンを形成することが難しくなる。In the case of the conventional method, in the case of an isolated space, since the energy storage amount necessary for the development progresses from the original direction to further worsen the contrast, the development conditions become strict.
It becomes difficult to form a fine pattern.
【００３２】これに対し、本発明による補正照射におけ
るエネルギー蓄積量のコントラストは、図９（ｆ）に示
すように、孤立スペース部でのコントラスト（Ｃ／
Ｃ′）が試料上に電子ビームを照射して所望パターンを
描画する工程で得られたコントラスト（図９（ｂ）のＡ
／Ａ′）と同等のレベルを保持している。また、ライン
アンドスペース（１：１）、孤立ラインのエネルギー蓄
積量コントラストも孤立スペース部のコントラスト（Ｃ
／Ｃ′）と同等になっている。On the other hand, the contrast of the energy storage amount in the correction irradiation according to the present invention is as shown in FIG.
C ') is the contrast obtained in the step of irradiating the sample with the electron beam to draw a desired pattern (A in FIG. 9B).
/ A ') holds the same level. In addition, the contrast of the energy accumulation amount of the line and space (1: 1) and the isolated line is the contrast (C
/ C ').
【００３３】エネルギー蓄積量のコントラスト（Ａ／
Ａ′，Ｂ／Ｂ′，Ｃ／Ｃ′）は以下のように計算するこ
とができる。描画すべきパターンのエネルギー蓄積量
（図９中Ａ，Ｂ，Ｃ）は、所望パターンを電子ビームで
描画する工程と、補正照射する工程で得られるエネルギ
ー吸収量の和として表わされる。Contrast of energy storage (A /
A ', B / B', C / C ') can be calculated as follows. The energy storage amount (A, B, C in FIG. 9) of the pattern to be drawn is expressed as the sum of the energy absorption amounts obtained in the step of drawing the desired pattern with the electron beam and the correction irradiation step.
【００３４】 Ｅ＝Ｅ1 ＋Ｅ2 … (3) ここで、Ｅはエネルギー蓄積量、Ｅ1 は所望パターンを
描画する第１の工程でのエネルギー吸収量、Ｅ2 は補正
照射する第２の工程でのエネルギー吸収量である。補正
照射後のレジスト中のベースラインでのエネルギー蓄積
量Ｅ′は次のように表わされる。E = E 1 + E 2 (3) Here, E is the energy storage amount, E 1 is the energy absorption amount in the first step of drawing the desired pattern, and E 2 is the second step of correction irradiation. Is the amount of energy absorbed at. The energy accumulation amount E'at the baseline in the resist after the correction irradiation is expressed as follows.
【００３５】 Ｅ′＝Ｅ1 ′＋Ｅ2 … (4) ここで、Ｅ′はベースラインのエネルギー蓄積量、
Ｅ1 ′は所望パターンを描画する工程での後方散乱電子
の付与によるエネルギー吸収量である。E ′ = E 1 ′ + E 2 (4) Here, E ′ is the energy storage amount of the baseline,
E 1 ′ is the energy absorption amount due to the application of backscattered electrons in the process of drawing a desired pattern.
【００３６】エネルギー蓄積量のコントラストは、Ｅ／
Ｅ′として表わすことができる。補正照射後の各パター
ンのコントラストは一番後方散乱電子の寄与の大きい場
所、この場合には孤立スペース部と等しくなる。The energy storage contrast is E /
It can be represented as E '. The contrast of each pattern after the correction irradiation becomes equal to the place where the backscattered electrons have the largest contribution, in this case, the isolated space part.
【００３７】孤立スペース部の小領域内でのパターン密
度ρを９／１０とした場合のエネルギー蓄積量コントラ
ストを、まず従来法について計算してみる。ここで、後
方散乱電子の前方散乱電子に対するエネルギー付与の比
ηを０．７とする。これは、Ｓｉ基板上で４０ｋＶの加
速電圧にて電子ビームを照射する場合のηの値である。First, the energy storage amount contrast when the pattern density ρ in the small area of the isolated space portion is set to 9/10 will be calculated by the conventional method. Here, the ratio η of energy provision of the back scattered electrons to the forward scattered electrons is 0.7. This is the value of η when an electron beam is irradiated on the Si substrate at an acceleration voltage of 40 kV.
【００３８】まず、所望パターンを描画する第１の工程
を、１の照射量で描画した場合、Ｅ1 は次のように表わ
すことができる。First, when the first step of drawing a desired pattern is drawn with a dose of 1 , E 1 can be expressed as follows.
【００３９】 Ｅ1 ＝１＋ρ・η＝１＋（９／10）・0.7 ＝ 1.63 第２の補正照射を行う工程では、補正照射量は（１−
ρ）η／（１＋η）である。補正照射におけるエネルギ
ー吸収量は補正照射による後方散乱の寄与もあるため、
次のようになる。E 1 = 1 + ρ · η = 1 + (9/10) · 0.7 = 1.63 In the step of performing the second correction irradiation, the correction irradiation amount is (1-
ρ) η / (1 + η). Since the amount of energy absorbed in the correction irradiation also contributes to the backscattering due to the correction irradiation,
It looks like this:
【００４０】 Ｅ2 ＝（１＋η）・（１−ρ）η／（１＋η） ＝（１−ρ）η＝ 0.07 ここで、従来の補正照射によるエネルギー蓄積量のコン
トラスト比Ｂ／Ｂ′を計算する。E 2 = (1 + η) · (1−ρ) η / (1 + η) = (1−ρ) η = 0.07 Here, the contrast ratio B / B ′ of the energy storage amount by the conventional correction irradiation is calculated. .
【００４１】Ｂ＝Ｅ1 ＋Ｅ2 ＝ 1.63 ＋ 0.07 ＝ 1.7 Ｂ′＝Ｅ1 ′＋Ｅ2 ＝ 0.63 ＋ 0.07 ＝ 0.7 Ｂ／Ｂ′＝２．４ 次いで、本発明における補正照射のエネルギー蓄積量の
コントラスト比Ｃ／Ｃ′を計算する。この場合、孤立ス
ペースに補正照射する分に相当するものを基準面積とす
ることによって、孤立スペースでは補正照射を行わな
い。B = E 1 + E 2 = 1.63 +0.07 = 1.7 B '= E 1 ' + E 2 = 0.63 +0.07 = 0.7 B / B '= 2.4 Then, the contrast of the energy storage amount of the correction irradiation in the present invention. Calculate the ratio C / C '. In this case, the correction irradiation is not performed in the isolated space by setting the reference area to be equivalent to the correction irradiation in the isolated space.
【００４２】Ｃ＝Ｅ1 ＝ 1.63 Ｃ′＝Ｅ1 ′＝ 0.63 Ｃ／Ｃ′＝1.63／0.63＝ 2.6 本発明によれば、エネルギー蓄積量のコントラストは従
来法に比べて約８％程度向上することが可能となる。C = E 1 = 1.63 C ′ = E 1 ′ = 0.63 C / C ′ = 1.63 / 0.63 = 2.6 According to the present invention, the contrast of the energy storage amount is improved by about 8% as compared with the conventional method. It becomes possible.
【００４３】また、本発明では、同一レイヤー上にスペ
ース、孤立ラインといった極端にパターン密度が異なる
パターンが混在しない場合には、エネルギー蓄積量コン
トラストの向上による効果がより大きくなる。以下にそ
の説明を行う。同一レイヤーに描画するべきパターン
が、図１０に示されるようにラインアンドスペース
（１：１）又は孤立ライン程度のパターン密度しか持た
ない場合を考える。なお、図１０の（ａ）〜（ｆ）は図
９の（ａ）〜（ｆ）に対応する。Further, according to the present invention, when patterns having extremely different pattern densities such as spaces and isolated lines do not coexist on the same layer, the effect of improving the energy storage amount contrast becomes greater. The description will be given below. Consider a case where the patterns to be drawn on the same layer have a pattern density of about line and space (1: 1) or an isolated line as shown in FIG. Note that (a) to (f) of FIG. 10 correspond to (a) to (f) of FIG. 9.
【００４４】従来法によれば、補正照射では反転パター
ン若しくは反転パターンと同じパターン密度の照射を行
うため、そのエネルギー蓄積量分布は図１０（ｄ）のよ
うになる。According to the conventional method, in the correction irradiation, the inverted pattern or the irradiation with the same pattern density as the inverted pattern is performed, so that the energy storage amount distribution is as shown in FIG. 10 (d).
【００４５】これに対し本発明を用いると、ラインアン
ドスペース部では、補正照射によるエネルギー蓄積量を
全くなくすことができる。但しここでは、減算すべき基
準面積をラインアンドスペース部に補正照射するパター
ンと同等の面積を持つものとした。この時のエネルギー
蓄積量は図１０（ｆ）のようになる。本発明を適用した
場合、コントラスト（Ｃ／Ｃ′＝３．９）は従来法のコ
ントラスト（Ｂ／Ｂ′＝２．４）に比べて約６０％向上
している。On the other hand, when the present invention is used, it is possible to completely eliminate the energy storage amount due to the correction irradiation in the line and space portion. However, here, it is assumed that the reference area to be subtracted has the same area as the pattern for correcting and irradiating the line and space portion. The energy storage amount at this time is as shown in FIG. When the present invention is applied, the contrast (C / C '= 3.9) is improved by about 60% as compared with the contrast (B / B' = 2.4) of the conventional method.
【００４６】次いで、本発明を適用した場合に、補正照
射に要する時間を短縮でき、スループットの向上をはか
ることのできる理由を説明する。補正照射に用いる描画
パターンとして、図１１（ａ）にあるパターンを考え
る。ここでは、中心の代表図形面積の小さい場所に描画
するパターンが含まれている。また、描画パターンの小
領域内でのパターン密度は等しいものとする。Next, the reason why the time required for correction irradiation can be shortened and the throughput can be improved when the present invention is applied will be described. As a drawing pattern used for correction irradiation, consider the pattern shown in FIG. Here, the pattern to be drawn is included in a place where the area of the central representative figure is small. Further, it is assumed that the pattern densities in the small areas of the drawing pattern are equal.
【００４７】図１１（ｂ）には本発明を用いることで得
られた補正照射パターンを示す。描画すべきパターンの
密度が一様で且つ補正照射に用いる図形の面積が補正領
域中で最小である場合には、この例で示すように描画パ
ターン上には補正照射を行う必要が全くなくなる。よっ
て補正照射に要する時間が短縮でき、スループットの向
上をはかることが可能となる。FIG. 11B shows a corrected irradiation pattern obtained by using the present invention. When the density of the pattern to be drawn is uniform and the area of the figure used for the correction irradiation is the smallest in the correction region, it is not necessary to perform the correction irradiation on the drawing pattern as shown in this example. Therefore, the time required for correction irradiation can be shortened, and the throughput can be improved.
【００４８】本発明を適用した場合の補正精度について
説明する。評価パターンとして、ピッチ０．２５μｍの
ラインアンドスペースを用いた場合の、小領域サイズと
補正誤差の関係を図１２（ａ）に示す。またここでは、
補正照射に用いる図形として小領域内パターン密度ρが
１／２である代表図形を用い、基準面積としてこの代表
図形の２５％，５０％，７５％，１００％の面積を持つ
ものについての結果を示す。The correction accuracy when the present invention is applied will be described. FIG. 12A shows the relationship between the small area size and the correction error when line and space with a pitch of 0.25 μm is used as the evaluation pattern. Also here
As a figure used for the correction irradiation, a representative figure having a pattern density ρ in the small area of 1/2 is used, and the reference area is 25%, 50%, 75%, or 100%. Show.
【００４９】小領域のサイズを２Δ＝σb とし、基準面
積を代表図形面積の１００％とした場合の補正誤差は
１．５％以内に抑えられていることが分かる。ここで、
σb は後方散乱電子の量が１／ｅになるビーム照射位置
からの距離を表わす。It can be seen that the correction error is suppressed within 1.5% when the size of the small area is 2Δ = σb and the reference area is 100% of the representative figure area. here,
σb represents the distance from the beam irradiation position where the amount of backscattered electrons becomes 1 / e.
【００５０】また、描画パターンの密度が変化した場合
の補正精度についての結果を図１２（ｂ）に示す。評価
パターンとして０．２５μｍのラインアンドスペースを
用い、ラインとスペースとの比を１：７，１：２，１：
１，２：１，７：１と変化させた。基準面積は補正照射
に用いる代表図形と等しいものとした。これによりパタ
ーン密度が大きい場合、即ち補正照射面積が小さい場合
でも小領域サイズを２Δ＝σb 程度にすることで補正誤
差を１．５％以内にすることができる。FIG. 12B shows the result of the correction accuracy when the density of the drawing pattern changes. A line-and-space of 0.25 μm was used as the evaluation pattern, and the line-space ratio was 1: 7, 1: 2, 1:
It was changed to 1, 2: 1 and 7: 1. The reference area was the same as the representative pattern used for correction irradiation. Accordingly, even if the pattern density is large, that is, even if the correction irradiation area is small, the correction error can be kept within 1.5% by setting the small region size to about 2Δ = σb.
【００５１】上記のように、本発明による補正照射を行
った場合でも、補正誤差範囲内の精度にて、近接効果補
正を行うことができ、且つエネルギー蓄積量コントラス
トが向上し、パターンの解像性が向上することが可能と
なる。また、補正照射回数を低減し、補正照射時間を短
縮することができ、スループットの向上をはかることが
可能となる。As described above, even when the correction irradiation according to the present invention is performed, the proximity effect correction can be performed with the accuracy within the correction error range, the energy storage amount contrast is improved, and the pattern resolution is improved. It is possible to improve the property. Further, the number of correction irradiations can be reduced, the correction irradiation time can be shortened, and the throughput can be improved.
【００５２】また、本発明（請求項２）によれば、小領
域毎に設定された代表図形に対して照射量を計算し、こ
の結果を元のＬＳＩのパターンに設定することにより、
最適照射量の計算に要する時間を短縮することができ
る。しかも、照射量を計算する際、全領域内の小領域に
対して設定された各単位図形から、一律に基準面積を減
算することにより、基準面積以下の代表図形を、最適照
射量を計算する時に参照する図形数から削除することが
でき、これによっても照射量設定に要する計算時間を短
縮することができる。According to the present invention (claim 2), the irradiation amount is calculated for the representative figure set for each small area, and the result is set to the original LSI pattern.
It is possible to shorten the time required to calculate the optimum dose. Moreover, when the dose is calculated, the reference area is uniformly subtracted from each unit figure set for the small area within the entire area to calculate the optimum dose for the representative figure having the reference area or less. This can be deleted from the number of figures to be referred to at times, and this can also shorten the calculation time required for setting the dose.
【００５３】まず、上記にある減算処理を行うことによ
り、最適照射量設定に要する計算時間を短縮することが
可能な理由を以下に述べる。ここでは照射量補正に用い
るアルゴリズムとして最近提案されている補正照射量の
近似公式を用いる方法（J.M.Parkovich,J.Vacsci.Techn
d B4 p.195(1986),T.Abe,K.Koyama,R.Yoshikawa andT.T
akigawa,Proceeding of 1st Micro Process Congerence
(1988)p40）及び代表図形法（特願平３−７３２号）を
用いる。First, the reason why the calculation time required for setting the optimum dose can be shortened by performing the subtraction process described above will be described below. Here, a method using an approximate formula of the corrected dose, which has been recently proposed as an algorithm used for the dose correction (JM Parkovich, J. Vacsci.Techn
d B4 p.195 (1986), T.Abe, K.Koyama, R.Yoshikawa and T.T.
akigawa, Proceeding of 1st Micro Process Congerence
(1988) p40) and the representative figure method (Japanese Patent Application No. 3-732).
【００５４】この補正計算のアルゴリズムは、図１３に
示す通りである。まずステップｉにおいて、描画すべき
パターンを用いて補正計算の結果を格納するためのデー
タを作成する。この際、図形は小領域のサイズで分割
し、もし１つの小領域内に２つ以上の図形が存在する場
合には、これらに代えてこの小領域に代表図形を１個設
定する。The algorithm for this correction calculation is as shown in FIG. First, in step i, data for storing the result of the correction calculation is created using the pattern to be drawn. At this time, the figure is divided according to the size of the small area, and if there are two or more figures in one small area, one representative figure is set in this small area instead of these figures.
【００５５】次いで、ステップiiにおいて、補正計算に
利用する参照用矩形データを作成する。この際、図形は
σのサイズとは無関係に可能な限り大きい矩形で分割
し、もし小領域内に２つ以上の図形が存在する場合に
は、これらの図形の合計面積を持つ代表図形を１個設定
する。Next, in step ii, reference rectangular data used for correction calculation is created. At this time, the figure is divided into rectangles as large as possible regardless of the size of σ, and if there are two or more figures in the small area, the representative figure having the total area of these figures is set to 1 Set individually.
【００５６】次いで、ステップiii において、小図形及
び小領域内の代表図形に対する補正照射量を決定する。
この際、以下のようにして最適照射量を決定する。Next, in step iii, the correction dose for the small figure and the representative figure in the small area is determined.
At this time, the optimum dose is determined as follows.
【００５７】データ内の参照用矩形の中から、図１４
に示すように、小図形ｉの回り３σ内に存在する矩形を
取り出す。ここで、図の斜線部（２〜７）が小図形ｉの
補正時に使用する図形であり、その他の図形（１）は使
用しない。From among the reference rectangles in the data, FIG.
As shown in, the rectangle existing within 3σ around the small figure i is extracted. Here, the shaded portions (2 to 7) in the figure are figures used when correcting the small figure i, and the other figures (1) are not used.
【００５８】小図形ｉ若しくは小領域内の代表図形の
中心位置を（ｘｉ，ｙｉ）、で選び出された参照用矩
形の中心を（ｘｊ，ｘｊ）、サイズを（２Ａｊ，２Ｂ
ｊ）として、Ｄｉを Ｄｉ＝Ｄ0 ／（１＋ηＶｉ） … (5) Ｖｉ＝Σｊ｛erf(Xj-xi+Aj／σ）−erf(Xj-xi-Aj／σ） ×｛erf(Yj-yi+Bj／σ）−erf(Yj-yi-Bj／σ） … (6) で求め、これを小領域内の小図形ｉの照射量とする。こ
こでは、補正公式としてパブコビッチの式を用い、ηは
補正用のパラメータであり、Ｓｉ基板、加速電圧４０ｋ
Ｖの場合には、０．７とする。また、Ｄ0 は基準照射量
である。The center position of the small figure i or the representative figure in the small area is (xi, yi), the center of the reference rectangle selected by is (xj, xj), and the size is (2Aj, 2B).
j) and Di is Di = D 0 / (1 + ηVi) (5) Vi = Σj {erf (Xj-xi + Aj / σ) −erf (Xj-xi-Aj / σ) × {erf (Yj-yi + Bj / [sigma])-erf (Yj-yi-Bj / [sigma]) (6), which is the irradiation amount of the small figure i in the small area. Here, the Pubkovich equation is used as the correction formula, and η is a correction parameter, and the Si substrate and the acceleration voltage 40k
In the case of V, it is 0.7. Further, D 0 is the reference irradiation amount.
【００５９】そしてステップiii の出力結果を利用して
ステップｉｖにおいて元のパターンに照射時間を設定す
る。Then, using the output result of step iii, the irradiation time is set in the original pattern in step iv.
【００６０】上記のような補正計算アルゴリズムを用い
る場合、照射量設定に要する計算時間は、参照用図形の
数に依存する。上記例では最大で描画パターン中の小領
域数と等しい数の参照図形が存在し得る。しかしなが
ら、補正対象図形における周辺パターンからの近接効果
の寄与は、補正対象図形と参照用図形との距離、及び参
照用図形の大きさに大きく依存する。When the correction calculation algorithm as described above is used, the calculation time required for setting the dose depends on the number of reference patterns. In the above example, there can be as many reference figures as the maximum number of small areas in the drawing pattern. However, the contribution of the proximity effect from the peripheral pattern in the correction target graphic largely depends on the distance between the correction target graphic and the reference graphic and the size of the reference graphic.
【００６１】上記例では、参照図形の大きさに関係なく
小さな参照用図形、つまり近接効果の寄与の少ない図形
も補正対象としていたが、ここで参照用図形の面積から
基準面積を減算すれば、基準面積以下の参照用図形につ
いては補正計算対象から外すことができる。In the above example, a small reference graphic regardless of the size of the reference graphic, that is, a graphic with a small contribution of the proximity effect is also a correction target. However, if the reference area is subtracted from the area of the reference graphic, Reference patterns with a standard area or less can be excluded from correction calculation.
【００６２】図１５（ａ）に従来の代表図形法を用いた
場合の参照図形、図１５（ｂ）には本発明による減算処
理を適用した場合の参照図形の例を示す。この例では
（ａ）の代表図形法では参照図形数の９個であるのに対
し、本発明による減算処理後の（ｂ）を見ると、参照図
形は３個になっており、この結果補正計算に要する時間
を約１／３に短縮することができる。このように全領域
内の小領域に対して設定された各代表単位図形から一律
に基準面積を減算したものを補正計算時に用いる参照図
形として用いることで、最適照射量計算に要する時間を
短縮することが可能となる。FIG. 15A shows an example of a reference pattern when the conventional representative pattern method is used, and FIG. 15B shows an example of a reference pattern when the subtraction process according to the present invention is applied. In this example, in the representative figure method of (a), the number of reference figures is 9, but in (b) after the subtraction processing according to the present invention, the number of reference figures is 3, and as a result, correction is performed. The time required for calculation can be reduced to about 1/3. Thus, the time required for the optimum dose calculation is shortened by uniformly subtracting the reference area from each representative unit graphic set for the small area in the entire area and using it as the reference graphic used in the correction calculation. It becomes possible.
【００６３】また、本発明では、レジスト中の前方散乱
電子に対する下地基板からの後方散乱電子のレジスト中
でのエネルギー吸収量の比をη、描画するパターンのう
ち最大のパターン密度をρ、減算処理に用いる基準面積
のパターン密度をρ′とした場合に、 （１＋ρη）／（１＋ρ′η）＝１＋（ρ−ρ′）η′ … (7) のようにパラメータη′を設定し、補正計算において前
記ηに代えて用いる。この場合、代表図形法と略同様に
近接効果の補正を行うことのできる理由を以下に述べ
る。Further, in the present invention, η is the ratio of the energy absorption amount of backscattered electrons from the underlying substrate in the resist to the forward scattered electrons in the resist, ρ is the maximum pattern density of the pattern to be drawn, and the subtraction process is performed. When the pattern density of the reference area used for is ρ ', (1 + ρη) / (1 + ρ'η) = 1 + (ρ-ρ') η '... (7) In place of η. In this case, the reason why the proximity effect can be corrected in the same manner as the representative figure method will be described below.
【００６４】照射量補正においては、疎密の異なる各パ
ターンに対する最適照射量の比は、各パターンのレジス
ト中のエネルギー吸収量の逆数で表わされる。あるパタ
ーンのエネルギー吸収量Ｅ1 は簡単に、入射照射量を１
とした場合、 Ｅ1 ＝１＋ρη … (8) で表わされる。ここで、ρはパターン密度、ηは前方散
乱電子に対する後方散乱電子のエネルギー吸収量の比で
ある。そして、この時の最適照射量はエネルギー吸収量
の逆数１／Ｅで表わされる。In the dose correction, the ratio of the optimum dose to each pattern having different density is expressed by the reciprocal of the energy absorption amount in the resist of each pattern. The energy absorption amount E 1 of a certain pattern is simply 1
Then, E 1 = 1 + ρη (8) Here, ρ is the pattern density, and η is the ratio of the energy absorption amount of the back scattered electrons to the forward scattered electrons. The optimum irradiation amount at this time is represented by the reciprocal 1 / E of the energy absorption amount.
【００６５】一方、本発明によれば、その基準面積を
ρ′とした場合、減算処理することで基準面積に相当す
る近接効果の影響を除去している。このため、本発明に
おいての見かけ上の各パターンのエネルギー吸収量Ｅ′
は次式のように表わされる。On the other hand, according to the present invention, when the reference area is ρ ', the influence of the proximity effect corresponding to the reference area is removed by subtraction processing. Therefore, the apparent energy absorption amount E'of each pattern in the present invention is
Is expressed by the following equation.
【００６６】 Ｅ′＝１＋（ρ−ρ′）η … (9) また、この際の最適照射量は１／Ｅ′に設定される。E ′ = 1 + (ρ−ρ ′) η (9) Further, the optimum irradiation dose at this time is set to 1 / E ′.
【００６７】例として図１６（ａ）のような疎密の異な
る描画パターンを考える。図１６（ｂ）には同一照射量
で描画した場合のエネルギー吸収量を示す。ここで、最
大のパターン密度をρa 、最小のパターン密度をρc と
した場合、代表図形法による近接効果補正（図１６
（ｃ））ではその最適照射量Ｄａ，Ｄｃは各々次のよう
に表わされる。As an example, consider a drawing pattern having different densities as shown in FIG. FIG. 16B shows the energy absorption amount when the drawing is performed with the same irradiation amount. Here, when the maximum pattern density is ρa and the minimum pattern density is ρc, the proximity effect correction by the representative figure method (see FIG. 16) is performed.
In (c), the optimum doses Da and Dc are expressed as follows.
【００６８】 Ｄａ＝１／Ｅａ＝１／（１＋ρa η） … (10) Ｄｃ＝１／Ｅｃ＝１／（１＋ρc η） … (11) 他方、図１６（ａ）のパターンに本発明を適用した場
合、基準面積のパターン密度ρ′を最小パターン密度ρ
c と等しいとすれば、その最適照射量Ｄａ′，Ｄｃ′は
以下のようになる。Da = 1 / Ea = 1 / (1 + ρa η) (10) Dc = 1 / Ec = 1 / (1 + ρc η) (11) On the other hand, the present invention is applied to the pattern of FIG. 16 (a). , The pattern density ρ ′ of the reference area is the minimum pattern density ρ
If it is equal to c, the optimum doses Da 'and Dc' are as follows.
【００６９】 ρ′＝ρc … (12) Ｄａ′＝１／Ｅａ′＝１／｛１＋（ρa −ρc ）η′｝ … (13) Ｄｃ′＝１／Ｅｃ′＝１／｛１＋（ρc −ρc ）η′｝ … (14) 上記式中のη′は本発明を適用した場合に補正計算に用
いるパラメータを示している。この時のパターン疎密に
よる最適照射量の比（Ｄａ′／Ｄｃ′）は基準面積分の
近接効果の影響を考慮しないために、従来の照射量補正
法におけるそれ（Ｄａ／Ｄｃ）とは異なる値を持つ。し
かしながら、Ｄａ′／Ｄｃ′＝Ｄａ／Ｄｃの関係を満足
するように、補正パラメータη′を設定することで、パ
ターン疎密による最適照射量を、誤差範囲内で代表図形
法と同様に設定することができる。この場合のηとη′
の関係を以下に示す。Ρ ′ = ρc (12) Da ′ = 1 / Ea ′ = 1 / {1+ (ρa −ρc) η ′} (13) Dc ′ = 1 / Ec ′ = 1 / {1+ (ρc− ρ c) η ′} (14) η ′ in the above equation represents a parameter used for correction calculation when the present invention is applied. At this time, the ratio (Da '/ Dc') of the optimum dose due to the pattern density is different from that (Da / Dc) in the conventional dose correction method because the influence of the proximity effect for the reference area is not taken into consideration. have. However, by setting the correction parameter η ′ so as to satisfy the relationship of Da ′ / Dc ′ = Da / Dc, the optimum dose due to the pattern density is set within the error range in the same manner as the representative figure method. You can Η and η ′ in this case
The relationship is shown below.
【００７０】 Ｄｃ／Ｄａ＝（１／Ｅｃ）／（１／Ｅａ） ＝｛１／（１＋ρc η）｝／｛１／（１＋ρa η）｝ ＝（１＋ρa η）／（１＋ρc η） … (15) Ｄc'／Ｄa'＝（１／Ｅc'）／（１／Ｅa'） ＝［1/{1+(ρc-ρc)η'}］／［1/{1+(ρa-ρc)η'}］ ＝１＋（ρa −ρc ）η' … (16) ここでＤａ／Ｄｃ＝Ｄａ′／Ｄｃ′とした時のη，η′
の関係はすなわち、次のようになる。Dc / Da = (1 / Ec) / (1 / Ea) = {1 / (1 + ρc η)} / {1 / (1 + ρa η)} = (1 + ρa η) / (1 + ρc η) (15) Dc '/ Da' = (1 / Ec ') / (1 / Ea') = [1 / {1+ (ρc-ρc) η '}] / [1 / {1+ (ρa-ρc) η'} ] = 1 + (ρa−ρc) η ′ (16) Here, when Da / Dc = Da ′ / Dc ′, η and η ′
That is, the relationship is as follows.
【００７１】 （１＋ρa η）／（１＋ρc η）＝１＋（ρa −ρc ）η′ … (17) 上記式中ρa ，ρc は描画パターンから得られる値であ
り、ηは加速電圧と下地基板の種類によって一意的に求
まる値である。つまり、これら値を上記式に代入するこ
とでη′は容易に求められる。上記のようにして求めら
れたパラメータη′を、本発明における補正計算で代表
図形法における補正パラメータηに代えて用いること
で、パターンの疎密による最適照射量を従来法と同様に
設定することが可能となる。(1 + ρa η) / (1 + ρc η) = 1 + (ρa −ρc) η ′ (17) In the above equation, ρa and ρc are values obtained from the drawing pattern, and η is the acceleration voltage and the type of the underlying substrate. Is a value uniquely obtained by. That is, η ′ can be easily obtained by substituting these values into the above equation. By using the parameter η'obtained as described above instead of the correction parameter η in the representative figure method in the correction calculation in the present invention, the optimum dose due to the density of the pattern can be set in the same manner as in the conventional method. It will be possible.
【００７２】一例として、ρc ＝１／５、ρa ＝９／１
０、基準面積のパターン密度ρ′＝ρc である場合を考
える。この場合、従来法によるパターンの疎密による最
大の比は、式(15)から以下のようになる。As an example, ρc = 1/5, ρa = 9/1
Consider the case where 0 and the pattern density of the reference area ρ ′ = ρc. In this case, the maximum ratio due to the density of the pattern according to the conventional method is as follows from Expression (15).
【００７３】 Ｄｃ／Ｄａ＝｛１／（１＋η／５）｝／｛１／（１＋９η／10）｝ ＝１．４３ ここで、ηは０．７という値を用いた。これは、加速電
圧４０ｋＶでＳｉ基板上に電子ビームを入射させた際の
前方散乱と後方散乱の比である。Dc / Da = {1 / (1 + η / 5)} / {1 / (1 + 9η / 10)} = 1.43 Here, a value of 0.7 was used as η. This is the ratio of forward scattering and back scattering when an electron beam is incident on a Si substrate at an acceleration voltage of 40 kV.
【００７４】上記例と本発明を適用する場合のη′は前
記式(17)より０．６１４と求まる。本発明でのパターン
の疎密による最大最小の照射量の比は前記式(16)より以
下のようになる。In the case of applying the above example and the present invention, η'is obtained from the above equation (17) as 0.614. In the present invention, the ratio of the maximum and minimum doses due to the density of the pattern is as follows from the above equation (16).
【００７５】 Ｄa'／Ｄc'＝［1/{1+(1/5-1/5)η'}］／［1/{1+(9/10-1/5) η'}］ ＝１．４３ また、ρa とρc の中間の値を持つパターン密度につい
て従来法と本発明を比較してみる。ここでρb ＝１／２
とした場合、従来法におけるパターン密度ρbのパター
ンの照射量はρa のパターン密度を持つパターンの照射
量を１とした時、前記式(15)と同様に、 Ｄｂ／Ｄｃ＝（１＋η／２）（１＋９η／10）＝１．１８ 本発明の場合は前記式(15)と同様にして、 Ｄb'／Ｄc'＝１＋（１／２−１／５）η′＝１．１８ もちろんここではη′＝０．６１４を用いた。Da ′ / Dc ′ = [1 / {1+ (1 / 5-1 / 5) η ′}] / [1 / {1+ (9 / 10-1 / 5) η ′}] = 1 .43 Further, a comparison is made between the conventional method and the present invention for a pattern density having an intermediate value between ρa and ρc. Where ρ b = 1/2
If the dose of the pattern having the pattern density ρb in the conventional method is 1, the dose of the pattern having the pattern density of ρa is set to 1, and Db / Dc = (1 + η / 2) (1 + 9 η / 10) = 1.18 In the case of the present invention, Db ′ / Dc ′ = 1 + (1 / 2-1 / 5) η ′ = 1.18 Of course, η here. ′ = 0.614 was used.
【００７６】以上述べたように、本発明を用いること
で、補正計算に要する時間を短縮するばかりでなく、パ
ラメータη′を用いれば従来法と同様に補正効果を得る
ことが可能となる。As described above, by using the present invention, not only the time required for the correction calculation can be shortened, but also the correction effect can be obtained by using the parameter η'as in the conventional method.
【００７７】[0077]
【実施例】まず、本発明（請求項１）の実施例を、以下
に説明する。First, an embodiment of the present invention (claim 1) will be described below.
【００７８】図１は本発明の一実施例方法に使用した電
子ビーム描画装置を示す概略構成図である。図中１０は
試料室、１１はターゲット（試料）、１２は試料台、２
０は電子光学鏡筒、２１は電子銃、２２ａ〜２２ｅは各
種レンズ系、２３〜２６は各種偏向系、２７ａはブラン
キング板、２７ｂ，２７ｃはビーム成形用アパーチャマ
スクを示している。また、３１は試料台駆動回路部、３
２はレーザ測長系、３３は偏向制御回路部、３４は可変
成形ビーム寸法制御回路部、３５はブランキング制御回
路部、３６はバッファメモリ及び制御回路、３７は制御
計算機、３８はデータ変換用計算機、３９はＣＡＤシス
テムを示している。FIG. 1 is a schematic block diagram showing an electron beam drawing apparatus used in the method of one embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a sample chamber, 11 is a target (sample), 12 is a sample stand, and 2
Reference numeral 0 is an electron optical lens barrel, 21 is an electron gun, 22a to 22e are various lens systems, 23 to 26 are various deflection systems, 27a is a blanking plate, and 27b and 27c are beam forming aperture masks. Further, 31 is a sample table drive circuit section, 3
2 is a laser length measurement system, 33 is a deflection control circuit unit, 34 is a variable shaped beam size control circuit unit, 35 is a blanking control circuit unit, 36 is a buffer memory and control circuit, 37 is a control computer, and 38 is for data conversion. A computer, 39 indicates a CAD system.
【００７９】電子銃２１から放出された電子ビームはブ
ランキング用偏向器２３によりＯＮ−ＯＦＦされる。本
装置はこの際の照射時間を調整することにより、照射位
置に応じて照射量を変化させることを可能としている。
ブランキング板２７ａを通過したビームは、ビーム成形
用偏向器２４及びビーム成形用アパーチャマスク２７
ｂ，２７ｃにより矩形ビームに成形され、またその矩形
の寸法が可変される。そして、この成形されたビームは
走査用偏向器２５，２６によりターゲット１１上で偏向
走査され、このビーム走査によりターゲット１１が所望
パターンに描画されるものとなっている。なお、本装置
での電子線の標準の加速電圧は４０ＫＶであり、また発
生し得る可変成形ビームの最大のサイズは高さ２μｍ，
幅２μｍの矩形である。The electron beam emitted from the electron gun 21 is turned on and off by the blanking deflector 23. This device makes it possible to change the irradiation amount according to the irradiation position by adjusting the irradiation time at this time.
The beam that has passed through the blanking plate 27 a is deflected by the beam forming deflector 24 and the beam forming aperture mask 27.
The beam is shaped into a rectangular beam by b and 27c, and the size of the rectangle is variable. Then, the shaped beam is deflected and scanned on the target 11 by the scanning deflectors 25 and 26, and the target 11 is drawn in a desired pattern by this beam scanning. The standard acceleration voltage of the electron beam in this device is 40 KV, and the maximum size of the variable shaped beam that can be generated is 2 μm in height,
It is a rectangle with a width of 2 μm.
【００８０】次に、上記装置を用いた電子ビーム描画方
法、特に近接効果の補正方法について、図２〜図７を参
照して説明する。Next, an electron beam drawing method using the above apparatus, in particular, a proximity effect correction method will be described with reference to FIGS.
【００８１】まず、装置の加速電圧を標準の４０ＫＶと
した。この時、前述の通り、小領域は２μｍ×２μｍに
とればよい。小領域のサイズがシステムの設定できる最
大ビーム寸法と等しいことから、ここでは補正時の照射
量Ｑを全ての代表単位図形で同じ Ｑ＝Ｑｃ＝Ｑｐ×ηE ／（１＋ηE ） … (18) とし、ビーム寸法のみをコントロールする方式をとる。
なお、Ｑｃは元の図形に対する標準補正照射量、Ｑｐは
パターン描画工程における照射量である。First, the accelerating voltage of the apparatus was set to standard 40 KV. At this time, as described above, the small area may be 2 μm × 2 μm. Since the size of the small area is equal to the maximum beam size that can be set by the system, the irradiation dose Q at the time of correction is the same for all the representative unit figures here. Q = Qc = Qp × η E / (1 + η E ) (18) And adopt the method of controlling only the beam size.
It should be noted that Qc is the standard correction irradiation amount for the original figure, and Qp is the irradiation amount in the pattern drawing process.
【００８２】図２にウェハ（又はマスク）内に占める小
領域のイメージを示す。図２（ａ）はウェハ４０に複数
のチップ領域４１が配置された状態を示し、同図（ｂ）
はチップ領域４１内に複数の小領域４２が配置された状
態を示している。また、図２（ｃ）は４つの小領域を拡
大して示し、この図の斜線部を描画すべき所望のパター
ン４３とする。FIG. 2 shows an image of a small area occupied in the wafer (or mask). FIG. 2A shows a state in which a plurality of chip regions 41 are arranged on the wafer 40, and FIG.
Shows a state in which a plurality of small areas 42 are arranged in the chip area 41. Further, FIG. 2C shows the four small areas in an enlarged manner, and the hatched portion in this figure is the desired pattern 43 to be drawn.
【００８３】この場合にゴースト法を用いると、補正照
射すべきパターンは、図３（ａ）の斜線部のようにな
り、左上の小領域では補正照射すべきパターンは８個と
なる。また、従来の代表図形法を用いると、小領域毎に
代表単位図形を設定すれば、補正照射すべきパターンは
図３（ｂ）のように、各小領域で１個の図形となる。図
３（ｂ）の左上の小領域を代表する単位図形は、Ｌμｍ
×Ｌμｍの正方形とし、そのサイズは、 Ｌ2 ＝（１／２×２）×（Ｓ1 〜Ｓ8 ） … (19) として決定する。ここで、Ｓ1 〜Ｓ8 は、図３（ａ）左
上の小領域内の図形〜の総面積である。In this case, if the ghost method is used, the pattern to be corrected and irradiated becomes like the shaded area in FIG. 3A, and the pattern to be corrected and irradiated is eight in the upper left small area. Further, using the conventional representative figure method, if a representative unit figure is set for each small area, the pattern to be corrected and irradiated becomes one figure for each small area as shown in FIG. 3B. The unit figure representing the small area at the upper left of FIG.
The size is determined as L 2 = (1/2 × 2) × (S 1 to S 8 ) ... (19). Here, S 1 to S 8 are the total areas of the figures in the small area at the upper left of FIG.
【００８４】本実施例方法を利用した場合の補正照射す
べきパターンは、図３（ｃ）のようになる。ここでは、
図３（ｂ）の上部にある図形面積を基準面積とした。こ
の場合、図３（ｃ）の斜線部のみを描画すればよく、例
えばゴースト法では左上の小領域では８回、代表図形を
用いた場合でも１回照射する必要があるのに対し、本実
施例方法では全く照射する必要がなくなる。The pattern for correction irradiation when the method of this embodiment is used is as shown in FIG. here,
The figure area in the upper part of FIG. 3B was used as the reference area. In this case, only the shaded area in FIG. 3C needs to be drawn. For example, in the ghost method, it is necessary to irradiate eight times in the upper left small area and once in the case of using the representative figure. The example method eliminates the need for irradiation at all.
【００８５】図３（ｄ）は図３（ｂ）又は（ｃ）のよう
に成形した代表単位図形の１個について、ウェハ上でそ
の照射量分布を示している。前記アパーチャマスク２７
ｂ，２７ｃを用いて、図３（ｃ）のようにビームを成形
するが、ウェハ面上ではビームをぼかすので図３（ｄ）
のようになる。FIG. 3D shows the irradiation dose distribution on the wafer for one of the representative unit figures formed as shown in FIG. 3B or 3C. The aperture mask 27
The beam is shaped as shown in FIG. 3C by using b and 27c. However, since the beam is blurred on the wafer surface, FIG.
become that way.
【００８６】次いで、上記実施例方法をより詳しく説明
する。Next, the method of the above embodiment will be described in more detail.
【００８７】〈実施例１〉まず、オフラインでＥＢデー
タを２種類作成する。１つが所望のパターンに対応する
ＥＢデータ（DATA-1）であり、前記図２（ｃ）に相当
し、別の１つが補正照射に利用するＥＢデータ（DATA-
2）であり、図３（ｂ）に相当する。これらをＥＢ装置
のディスクに格納し、まず、ビームをウェハ面上で絞っ
た状態で、DATA-1のパターンを描画する。ここで照射量
は５０μｃ／cm2 とした。Example 1 First, two types of EB data are created offline. One is EB data (DATA-1) corresponding to a desired pattern, which corresponds to FIG. 2C, and the other one is EB data (DATA- used for correction irradiation).
2), which corresponds to FIG. These are stored in the disk of the EB device, and first, the pattern of DATA-1 is drawn with the beam focused on the wafer surface. Here, the irradiation amount was 50 μc / cm 2 .
【００８８】次に、近接効果補正のための補正照射を行
うが、この補正照射における各種の制御は前記図１に破
線で囲む部分で行われる。図４に、この部分の具体的構
成を示している。ウェハ面上でビーム径ｄｃ［12.2μ
ｍ］となるようにビームをボカす。続いて、制御計算機
よりバッファメモリＭ1 にDATA-1を送り、レジスタ
Ｒ1，Ｒ2 に小領域の一辺の長さ２．０μｍをストア
し、回路Ａ1 ，Ａ2 をスタートさせる。Next, correction irradiation for correcting the proximity effect is performed. Various controls in this correction irradiation are performed in the portion surrounded by the broken line in FIG. FIG. 4 shows a specific configuration of this portion. Beam diameter dc [12.2μ on wafer surface
m] so that the beam is blurred. Then, DATA-1 is sent from the control computer to the buffer memory M 1 , the side length 2.0 μm of the small area is stored in the registers R 1 and R 2 , and the circuits A 1 and A 2 are started.
【００８９】この状態で照射量を標準の補正照射量Ｑｃ
を１６．６μｃ／cm2 として描画を行う。このとき、回
路Ａ1 ，Ａ2 は、次のような作業を行う。In this state, the dose is adjusted to the standard corrected dose Qc.
Is set to 16.6 μc / cm 2 . At this time, the circuits A 1 and A 2 perform the following work.
【００９０】描画領域を、２μｍ×２μｍの矩形に分
割する。（回路Ａ1 ） 全図形を各小領域に振り分ける（回路Ａ1 ）。この
時、ある図形が２つ以上の領域にまたがる場合は、この
図形を分割して、分割後の図形を小領域に割り振る。The drawing area is divided into 2 μm × 2 μm rectangles. (Circuit A 1 ) All figures are allocated to each small area (Circuit A 1 ). At this time, if a figure extends over two or more areas, the figure is divided and the figure after division is allocated to small areas.
【００９１】以下のようにして、各小領域に１つずつ
代表形を設定する（回路Ａ2 ）。In the following manner, one representative shape is set for each small area (circuit A 2 ).
【００９２】（ア）各小領域の内部に含まれる図形の面
積を合計する。(A) The areas of the figures included in each small area are summed.
【００９３】（イ）（ア）の値から基準面積Ｓ′を減算
する。(A) The reference area S'is subtracted from the values of (a).
【００９４】（ウ）（イ）の値の平方根をとる。(C) Take the square root of the values in (a).
【００９５】（エ）（ウ）の値をレジスタの値Ｒ（２．
０）で割る。(D) The value of (c) is set to the value of the register R (2.
Divide by 0).
【００９６】（オ）代表単位図形を（エ）の値をもった
正方形とする。(E) The representative unit figure is a square having the value of (d).
【００９７】以上のように描画及び補正照射を行ったと
ころ、近接効果の補正精度は測定誤差内で従来方法と略
一致した。When the drawing and the correction irradiation were performed as described above, the correction accuracy of the proximity effect was substantially the same as the conventional method within the measurement error.
【００９８】このように本実施例方法では、各小領域に
１個の代表単位図形を設定し、代表単位図形のサイズＳ
を、小領域の内部に含まれる元の単位図形ｉの面積をＳ
ｉ、基準面積をＳ′として Ｓ＝ΣＳｉ−Ｓ′ … (20) に設定し、且つ代表単位図形の照射量Ｑを標準補正照射
量Ｑｃと同じに設定して補正照射を行うことにより、従
来のゴースト法と同様に近接効果の補正を行うことがで
きる。As described above, in the method of this embodiment, one representative unit figure is set in each small area, and the size S of the representative unit figure is set.
Let S be the area of the original unit figure i included in the small area.
i, S = ΣSi-S ′ with the reference area as S ′ (20), and the correction irradiation is performed by setting the irradiation amount Q of the representative unit figure to the same as the standard correction irradiation amount Qc. The proximity effect can be corrected similarly to the ghost method of.
【００９９】この場合、補正照射のための代表図形は各
小領域毎に１個で済む。さらに、小領域内の内部に含ま
れる図形面積の合計が基準面積Ｓ′以下の場合、全く補
正照射を行わないため、さらに補正照射に要する時間が
短くなり、スループットの向上をはかることができる。
また、先にも述べたように、レジスト中のエネルギー蓄
積量のコントラストが向上し、微細パターンの解像性が
向上する。In this case, only one representative figure for correction irradiation is required for each small area. Further, when the total of the graphic areas included in the small area is equal to or smaller than the reference area S ′, the correction irradiation is not performed at all, so that the time required for the correction irradiation is further shortened and the throughput can be improved.
Further, as described above, the contrast of the amount of energy stored in the resist is improved, and the resolution of the fine pattern is improved.
【０１００】なお、上述した実施例では、各代表単位図
形の面積のみを調整することによって補正照射を行った
が、以下の〈実施例２〉〜〈実施例８〉のようにしても
可能である。In the above-described embodiment, the correction irradiation is performed by adjusting only the area of each representative unit figure. However, it is also possible to perform the following <Example 2> to <Example 8>. is there.
【０１０１】〈実施例２〉実施例１の回路Ａの機能
を、以下の（ア）〜（ウ）のような機能とし、レジスタ
Ｒ2 ′には［Ｑｃ／小領域の面積］＝16.6／４＝4.1 を
セットする。<Embodiment 2> The function of the circuit A of Embodiment 1 is changed to the following functions (A) to (C), and [Qc / area of small region] = 16.6 / in the register R 2 ′. Set 4 = 4.1.
【０１０２】(ア)'各小領域の内部に含まれる図形の面
積を合計する。(A) 'The areas of the figures included in each small area are summed.
【０１０３】(イ)' (ア)'の値から基準面積Ｓ′の値を
減算する。(B) The value of the reference area S'is subtracted from the value of '(a)'.
【０１０４】(ウ)' (イ)'の値にレジスタＲ2 ′の値を
掛ける。(C) The value of '(A)' is multiplied by the value of the register R 2 '.
【０１０５】(エ)'代表単位図形は、図５に示すように
レジスタＲの値（２）を持つ正方形とし、その照射量は
（ウ）′の値とする。(D) 'The representative unit figure is a square having the value (2) of the register R as shown in FIG. 5, and the irradiation amount thereof is the value of (c)'.
【０１０６】このように、代表単位図形の大きさを小領
域の大きさと同じにし、各小領域に含まれる描画図形の
総面積に応じてそれぞれ照射量を設定することにより、
先の実施例１と同様に近接効果の補正を行うことができ
る。As described above, the size of the representative unit graphic is set to be the same as the size of the small area, and the irradiation amount is set in accordance with the total area of the drawing graphic included in each small area.
The proximity effect can be corrected as in the first embodiment.
【０１０７】〈実施例３〉実施例１，２で回路Ａの行っ
た代表単位図形の決定では、基準面積Ｓ′の代わりに全
補正領域の中での代表図形の最小面積Ｓmin を用いても
よい。この場合、実施例１で行った回路Ａの機能
（ア）（イ）及び実施例２で行った回路Ａの機能
(ア)' (イ)'は以下のようになる。<Third Embodiment> In the determination of the representative unit figure performed by the circuit A in the first and second embodiments, the minimum area Smin of the representative figure in the entire correction area is used instead of the reference area S '. Good. In this case, the function (a) (a) of the circuit A performed in the first embodiment and the function of the circuit A performed in the second embodiment
(A) '(a)' is as follows.
【０１０８】（ア）各小領域の内部に含まれる図形の面
積を合計する。(A) The areas of the figures included in each small area are summed.
【０１０９】（イ）（ア）の値が既に入力されているレ
ジスタＲ3 の値より小さい場合には、（ア）の値をレジ
スタＲ3 に代入する。(A) When the value of (a) is smaller than the value of the already input register R 3 , the value of (a) is substituted into the register R 3 .
【０１１０】（ウ）メモリＭに（ア）の値を入力する。
ここで、全補正領域中の各小領域内について、上記処理
が終了した時点で、Ｒ3 の値は最小代表図形面積Ｓmin
が入力されている。また、メモリＭには各小領域内での
合計図形面積ΣＳｉが入力されている。(C) The value of (A) is input to the memory M.
Here, the value of R 3 is the minimum representative figure area Smin for each small area in the entire correction area when the above processing is completed.
Has been entered. Further, the total graphic area ΣSi in each small area is input to the memory M.
【０１１１】（エ）メモリＭに入力された各小領域内で
の合計面積ΣＳｉを順次読み出しレジスタＲ3 に入力さ
れたＳmin の値を減ずる。(D) The total area ΣSi in each small area input to the memory M is sequentially read out and the value of Smin input to the register R 3 is reduced.
【０１１２】勿論、実施例１，２において、基準面積と
して予め最小の代表図形面積を入力しておいてもよい。Of course, in the first and second embodiments, the minimum representative figure area may be input in advance as the reference area.
【０１１３】〈実施例４〉実施例１，２，３で回路Ａの
行った代表単位図形の決定を、制御計算機或いはシステ
ムとは独立した計算機で行い、各代表単位図形が描画の
単位図形（ショット）となるようなＥＢデータを作成し
てもよい。<Embodiment 4> The determination of the representative unit graphics performed by the circuit A in Embodiments 1, 2, and 3 is performed by a control computer or a computer independent of the system. EB data may be created so as to be a shot.
【０１１４】また、この代表単位図形の決定の際、入力
は必ずしも、図３（ａ）のように細分割されたものであ
る必要はなく、図６のようなＣＡＤシステムでパターン
を反転させた場合に記述される細分割前の図形を利用し
てもよい。Further, when determining the representative unit figure, the input does not necessarily have to be subdivided as shown in FIG. 3A, and the pattern is inverted by the CAD system as shown in FIG. The figure before subdivision described in the case may be used.
【０１１５】〈実施例５〉図１の装置で電子光学系を調
整し、加速電圧を７０ｋＶとした。このとき、σb 〜１
０μｍ、ηＥ〜０．５となる。また、得られる最大のビ
ーム寸法Ｓmax は１．４μｍとなり、装置の最大の照射
量Ｄmax は７０μｃ／cm2 となる。そして、パターニン
グの照射量を５０μｃ／cm2 とする標準補正照射量Ｑｃ
は１６．６μｃ／cm2 となる。Example 5 The electron optical system was adjusted by the apparatus shown in FIG. 1 and the acceleration voltage was set to 70 kV. At this time, σb ~ 1
0 μm and ηE to 0.5. Further, the maximum beam size Smax obtained is 1.4 μm, and the maximum irradiation amount Dmax of the apparatus is 70 μc / cm 2 . Then, the standard correction dose Qc for setting the dose of patterning to 50 μc / cm 2
Is 16.6 μc / cm 2 .
【０１１６】一方、７０ｋＶの後方散乱の広がりは、σ
b ＝１０μｍ、３σb ＝３０μｍとなり、小領域のサイ
ズは３μｍまでとってよい。１．４μｍを小領域サイズ
とし、実施例１〜４の方法をそのまま利用してもよい
が、以下のように行うと補正照射はさらに高速になる。
小領域は３μｍとし、各小領域に最大サイズ１．４μｍ
までの代表単位図形を以下のようにして選択する。On the other hand, the spread of 70 kV backscattering is σ
b = 10 μm, 3σb = 30 μm, and the size of the small region may be up to 3 μm. The small area size may be set to 1.4 μm and the methods of Examples 1 to 4 may be used as they are.
The small area is 3 μm, and the maximum size is 1.4 μm in each small area.
The representative unit figures up to are selected as follows.
【０１１７】（ア）各小領域内部に含まれる図形ｉの面
積Ｓｉを合計する（ΣＳｉ）。(A) The area Si of the figure i included in each small area is summed (ΣSi).
【０１１８】（イ）（ア）の値から基準面積Ｓ′（若し
くは最小合計図形面積Ｓmin ）を減算しＳを求める。(A) The reference area S '(or the minimum total figure area Smin) is subtracted from the values of (a) to obtain S.
【０１１９】（ウ）下式の値ｙを求める。(C) The value y in the following equation is calculated.
【０１２０】ｙ＝［（イ）の値×（16.6）μｃ／cm2 ］ （エ）下式により代表単位図形数Ｎを決める。Y = [value of (a) × (16.6) μc / cm 2 ] (d) The number N of representative unit figures is determined by the following equation.
【０１２１】Ｎ＝［ｙ／｛（70μｃ／cm2 ）×（1.4 μ
ｍ2 )}以上の最小の自然数］ （オ）下記のように代表単位図形を決める。N = [y / {(70 μc / cm 2 ) × (1.4 μ
m 2 )} or more minimum natural number] (e) Determine a representative unit figure as follows.
【０１２２】照射量Ｑは、標準照射量Ｑｃとする。The irradiation dose Q is the standard irradiation dose Qc.
【０１２３】代表単位図形は正方形で、一辺の長さは
（ｙ／Ｎ）1/2 とする。The representative unit figure is a square, and the length of one side is (y / N) 1/2 .
【０１２４】代表単位図形の中心は小領域の中心に一致
させる。The center of the representative unit figure is made to coincide with the center of the small area.
【０１２５】このように、ΣＳｉ−Ｓ′（若しくはΣＳ
ｉ−Ｓmin ）の処理を行っているため、各小領域内での
代表図形数を低減することができる。Thus, ΣSi-S ′ (or ΣS
Since i-Smin) is performed, the number of representative figures in each small area can be reduced.
【０１２６】また、このように本実施例では、描画シス
テムの設定し得る最大ビームサイズをＳmax ，最大照射
量をＤmax とした時、小領域に設定する代表単位図形の
数Ｎを、 （Ｓ×Ｑｃ）／（Ｓmax ×Ｄmax ） 又は ｛（ΣＳｉ−Ｓ′）×Ｑｃ｝／（Ｓmax ×Ｄmax ） … (21) の値以上の最小の自然数と設定しているので、補正照射
に要する時間を最短にすることができ、より高速の補正
照射を行うことが可能となる。As described above, in this embodiment, when the maximum beam size that can be set by the drawing system is Smax and the maximum irradiation amount is Dmax, the number N of the representative unit figures set in the small area is (S × Qc) / (Smax × Dmax) or {(ΣSi-S ′) × Qc} / (Smax × Dmax) (21) Since it is set as a minimum natural number that is greater than or equal to the value, the time required for correction irradiation is the shortest. Therefore, correction irradiation can be performed at a higher speed.
【０１２７】〈実施例６〉実施例５ではＥＢデータをオ
フラインで加工したが、実施例１，２，３のように専用
の回路を用いてもよい。また、実施例５では代表単位図
形の中心は小領域の中心に一致させたが、代表単位図形
の重心が小領域内部に含まれる範囲で図形を移動させて
もよい。<Embodiment 6> In Embodiment 5, EB data was processed off-line, but a dedicated circuit may be used as in Embodiments 1, 2, and 3. Although the center of the representative unit graphic is made to coincide with the center of the small area in the fifth embodiment, the graphic may be moved within a range in which the center of gravity of the representative unit graphic is included in the small area.
【０１２８】なお、最大ショットサイズ≧小領域内の図
形の総面積の場合、小領域には代表図形を１個設定すれ
ばよく、図７（ａ）のようになる。最大ショットサイズ
＜小領域の図形の総面積の場合、２個以上設定される。
その際、図７（ｂ）に示すように２つ以上の図形が重な
り合ってもよく、図７（ｃ）に示すように重ならなくて
もよい。複数の図形を設定する代わりに、１つのショッ
トで時間を長くしてもよい。When the maximum shot size ≧ the total area of the figures in the small area, one representative figure may be set in the small area, as shown in FIG. 7A. If the maximum shot size is smaller than the total area of figures in the small area, two or more are set.
In that case, two or more figures may overlap as shown in FIG.7 (b), and do not need to overlap as shown in FIG.7 (c). Instead of setting a plurality of figures, the time may be lengthened with one shot.
【０１２９】次に、本発明（請求項２）の具体的な実施
例について説明する。Next, a concrete example of the present invention (claim 2) will be described.
【０１３０】〈実施例７〉補正計算のアルゴリズムとし
ては、最近提案されている補正照射量の近似公式を用い
る方法（J.M.Pavkovnh,J.Vac,Sci Technl B4 p195(198
6),T.Abe,K.Koyama,R.Yoshikawa and T.Takigawa Prece
edys of 1st Micro Process (Conference(1988)p40 ）
を補正計算のアルゴリズムとして利用し、これを本発明
に適用することが可能である。この補正計算のアルゴリ
ズムは（作用）の項で説明した通りである。<Embodiment 7> As an algorithm for correction calculation, a recently proposed method using an approximate formula of corrected dose (JM Pavkovnh, J. Vac, Sci Technl B4 p195 (198)
6), T.Abe, K.Koyama, R.Yoshikawa and T.Takigawa Prece
edys of 1st Micro Process (Conference (1988) p40)
Is used as an algorithm for correction calculation, and this can be applied to the present invention. The algorithm for this correction calculation is as described in the section (action).
【０１３１】この方法を本発明で適用する場合、図８に
示すようにすればよい。即ち、前記図１３のステップｉ
に代えてステップａにおいて、補正計算の結果を格納す
るためのデータを作成する。この際、小領域はσb より
も小さいサイズで分割する。When this method is applied to the present invention, it may be performed as shown in FIG. That is, step i in FIG.
Instead of the above, in step a, data for storing the result of the correction calculation is created. At this time, the small area is divided with a size smaller than σb.
【０１３２】次に、ステップiiに代えてステップｂにお
いて、補正計算に利用する参照用矩形を作成する。この
際、作成されるデータはステップiiで作成された参照用
データ中の各図形から基準面積Ｓ′を減算した面積を持
つ。Next, in step b instead of step ii, a reference rectangle used for correction calculation is created. At this time, the created data has an area obtained by subtracting the standard area S ′ from each figure in the reference data created in step ii.
【０１３３】さらに、ステップiii に代えてステップｃ
において、小図形及び代表図形に対する最適照射量を決
定する。そして、ステップivに代えてステップｄにおい
て、ステップｃの出力結果より元のパターンに照射量を
決定する。Furthermore, instead of step iii, step c
In, the optimum dose for the small figure and the representative figure is determined. Then, instead of step iv, in step d, the irradiation amount for the original pattern is determined from the output result of step c.
【０１３４】ここで用いたテストパターンはρmin ＝１
／５、ρmax ＝１、全描画領域の８０％をパターン密度
が１／５で占められている。ここで、照射量設定用小領
域サイズを２μｍ×２μｍ、参照図形用小領域サイズを
１０μｍ×１０μｍとし、基準面積Ｓ′をρmin と等し
い１／５と設定して、上記アルゴリズムを用いた補正計
算を行い、描画を行ったところ、近接効果の補正精度は
測定誤差内で従来方法と略一致した。The test pattern used here is ρ min = 1
/ 5, ρ max = 1 and 80% of the entire drawing area is occupied by the pattern density of ⅕. Here, the irradiation amount setting small area size is set to 2 μm × 2 μm, the reference pattern small area size is set to 10 μm × 10 μm, and the reference area S ′ is set to ⅕ which is equal to ρmin, and the correction calculation using the above algorithm is performed. Then, when the drawing was performed, the correction accuracy of the proximity effect was almost the same as the conventional method within the measurement error.
【０１３５】また、ここではパターンのアレイ定義を用
いずにあえてパターンを全展開して補正計算を行った。
上記アルゴリズムを用いることで全描画領域の８０％を
占めるパターン密度１／５の領域が参照用図形から削除
されたことで補正計算に要する時間を大幅に短縮するこ
とが可能となった。Further, here, the pattern is fully developed without using the array definition of the pattern, and the correction calculation is performed.
By using the above algorithm, a region having a pattern density of 1/5, which occupies 80% of the entire drawing region, has been deleted from the reference graphic, so that the time required for the correction calculation can be greatly shortened.
【０１３６】〈実施例８〉上記の実施例７では、パター
ンのアレイ定義を用いずにパターンを全展開して行った
が、アレイ定義を利用することでより計算時間を短縮す
ることができる。この場合は、以下〜のように行
う。<Embodiment 8> In Embodiment 7 described above, the pattern is fully expanded without using the array definition of the pattern, but the calculation time can be further shortened by using the array definition. In this case, the following steps are performed.
【０１３７】セルアレイで定義される描画領域中の外
周部のサブフィールド群については、本発明における補
正処理を行う。The correction processing of the present invention is performed on the subfield group at the outer peripheral portion in the drawing area defined by the cell array.
【０１３８】外周部に囲まれた内部サブフィールッド
に関しては、その内の１つのサブフィールドを選び補正
処理を行う。With respect to the internal subfield surrounded by the outer peripheral portion, one of the subfields is selected and a correction process is performed.
【０１３９】内部のサブフィールド中で補正処理を行
わないものに関しては、で得られたサブフィールド中
の図形の補正結果を代入する。As for the subfields in the subfield in which the correction processing is not performed, the correction result of the figure in the subfield obtained in (3) is substituted.
【０１４０】ここで、サブフィールドとは計算機で処理
を行う上での領域の単位を示す。また、セルアレイのサ
イズが設定されたサブフィールドより大きい場合には、
一度アレイ定義されたパターンを全展開した後、上記処
理を行う。Here, the subfield means a unit of area for processing by a computer. When the cell array size is larger than the set subfield,
The above processing is performed after the pattern once array-defined is fully developed.
【０１４１】また、実施例７，８においては、参照用図
形として描画パターンを処理すべきデータとして用いた
が、描画すべきパターンの反転パターンを用いることも
可能である。さらに、実施例７，８では照射量設定用の
代表図形の小領域内での位置を中心としていたが、この
位置を該小領域内に含まれるパターンの重心位置しても
よい。また、実施例７，８ではシステムとしては独立し
た計算機において補正計算を行っていたが、これを専用
回路を用いてオフラインで加工してもよい。In the seventh and eighth embodiments, the drawing pattern is used as the data to be processed as the reference graphic, but it is also possible to use the reverse pattern of the pattern to be drawn. Further, in the seventh and eighth embodiments, the position of the representative figure for setting the dose is centered in the small area, but this position may be the center of gravity of the pattern included in the small area. In the seventh and eighth embodiments, the correction calculation is performed by a computer independent of the system, but it may be processed offline by using a dedicated circuit.
【０１４２】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例では可変成形ビーム方式の電
子ビーム描画装置を用いたが、これ以外の装置、例えば
キャラクター・プロジェクション方式の電子ビーム描画
装置にも適用できる。また、本発明は電子ビーム描画装
置の使用目的を限定するものではない。例えば、ウェハ
上に直接にレジストパターンを形成するという使用目的
以外にも、Ｘ線マスクを作成する際や、光ステッパマス
ク，レチクル等を作成する際にも利用可能である。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。The present invention is not limited to the above embodiments. Although the variable shaped beam type electron beam drawing apparatus is used in the embodiment, the present invention can also be applied to other apparatuses, for example, a character projection type electron beam drawing apparatus. Further, the present invention does not limit the purpose of use of the electron beam drawing apparatus. For example, it can be used not only for the purpose of directly forming a resist pattern on a wafer but also for preparing an X-ray mask, an optical stepper mask, a reticle and the like. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
【０１４３】[0143]
【発明の効果】以上詳述したように本発明（請求項１）
によれば、補正照射の際に全描画領域を小領域（電子線
の後方散乱の広がりよりも小さい領域、又は後方散乱の
広がりの半値幅と同程度かそれ以下の大きさの領域）に
分割すると共に、各小領域内の合計図形面積から基準面
積Ｓ′若しくは最小合計図形面積Ｓmin を減算すること
によって各小領域毎に代表単位図形を設定し、これを照
射することによって、補正照射時のショット数を減らし
補正照射に要する時間を短縮することができ、スループ
ットの向上をはかることが可能となる。これに加えて、
レジスト中のエネルギー蓄積量のコントラストを向上さ
せることができるため、パターン解像性を向上させるこ
とができる。As described above in detail, the present invention (Claim 1)
According to the method, the entire drawing area is divided into small areas (areas smaller than the backscattering spread of the electron beam, or a region having a size equal to or less than the half-width of the backscattering spread) during correction irradiation. At the same time, the reference area S'or the minimum total figure area Smin is subtracted from the total figure area in each small area to set a representative unit figure for each small area, and by irradiating this, a representative unit figure is obtained. The number of shots can be reduced, the time required for correction irradiation can be shortened, and the throughput can be improved. In addition to this,
Since the contrast of the amount of energy stored in the resist can be improved, the pattern resolution can be improved.
【０１４４】また、本発明（請求項２）によれば、小領
域毎に設定された代表図形に対して補正計算をする際
に、各小領域内の合計図形面積及び小図形から基準面積
Ｓ′若しくは最小合計図形Ｓmin を減算することによっ
て得られた図形を補正計算時に用いる参照図形として用
いることで、補正計算に要する時間を大幅に短縮するこ
とが可能になり、また代表図形法と同様の補正効果を得
ることが可能となる。According to the present invention (claim 2), when the correction calculation is performed on the representative figure set for each small area, the total figure area in each small area and the reference area S from the small figure are calculated. ′ Or by using the figure obtained by subtracting the minimum total figure Smin as the reference figure used in the correction calculation, the time required for the correction calculation can be greatly shortened, and the same as in the representative figure method. It is possible to obtain a correction effect.
【図１】本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム描
画装置を示す概略構成図。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electron beam drawing apparatus used in an embodiment method of the present invention.
【図２】ウェハ内に占める小領域のイメージを示す図。FIG. 2 is a diagram showing an image of a small area occupied in a wafer.
【図３】補正照射すべきパターン及びウェハ上でのビー
ム照射量分布を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a pattern to be corrected for irradiation and a beam irradiation amount distribution on a wafer.
【図４】図１の要部を具体的に示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram specifically showing a main part of FIG.
【図５】実施例２における代表単位図形を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a representative unit graphic according to the second embodiment.
【図６】実施例４を説明するためのもので、ＣＡＤシス
テムで記述される再分割前の図形を示す図。FIG. 6 is a diagram for explaining the fourth embodiment and showing a figure before subdivision described in a CAD system.
【図７】実施例６における代表基本図形を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a representative basic figure according to the sixth embodiment.
【図８】第７の実施例における補正アルゴリズムを示す
図。FIG. 8 is a diagram showing a correction algorithm in the seventh embodiment.
【図９】描画パターンや補正照射パターンとこれを描画
する場合のエネルギー吸収分布との関係を示す図。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a drawing pattern or a correction irradiation pattern and an energy absorption distribution when the pattern is drawn.
【図１０】同一レイヤー上に極端にパターン密度の異な
るパターンが混在しない場合のコントラスト向上効果を
示す図。FIG. 10 is a diagram showing a contrast improvement effect when patterns having extremely different pattern densities do not coexist on the same layer.
【図１１】減算処理によるショット数減少効果（補正照
射時間短縮効果）を示す図。FIG. 11 is a diagram showing a shot number reduction effect (correction irradiation time reduction effect) due to subtraction processing.
【図１２】減算処理を行った場合の補正精度と小領域サ
イズとの関係を示す図。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a correction accuracy and a small area size when a subtraction process is performed.
【図１３】代表図形法における補正計算のアルゴリズム
を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an algorithm for correction calculation in the representative figure method.
【図１４】補正対象の小図形及び参照矩形を示す図。FIG. 14 is a diagram showing a small figure and a reference rectangle to be corrected.
【図１５】減算処理を行うことによる参照図形数の減少
を示す図。FIG. 15 is a diagram showing a decrease in the number of reference patterns by performing subtraction processing.
【図１６】照射量補正におけるパターンの最適照射量と
レジスト中の吸収エネルギーを示す図。FIG. 16 is a diagram showing an optimum dose of a pattern and absorbed energy in a resist in dose correction.
１０…試料室 １１…ターゲット（試料） １２…試料台 ２０…電子光学鏡筒 ２１…電子銃 ２２ａ〜２２ｅ…レンズ系 ２３〜２６…偏向系 ２７ａ〜２７ｃ…アパーチャマスク ３６…バッファメモリ及び制御回路 ３７…制御計算機 ３８…データ変換用計算機 ３９…ＣＡＤシステム ４０…ウェハ ４１…チップ領域 ４２…小領域 ４３…描画パターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sample chamber 11 ... Target (sample) 12 ... Sample stand 20 ... Electron optical barrel 21 ... Electron gun 22a-22e ... Lens system 23-26 ... Deflection system 27a-27c ... Aperture mask 36 ... Buffer memory and control circuit 37 Control computer 38 Data conversion computer 39 CAD system 40 Wafer 41 Chip area 42 Small area 43 Drawing pattern
Claims (2)
ンを描画する工程と、この工程の前或いは後に、パター
ン描画に伴う後方散乱電子による近接効果を低減するた
めに試料上に電子ビームを補正照射する工程とを含む電
子ビーム描画方法において、 前記補正照射工程として、 全補正領域を、電子線の後方散乱の広がりよりも小さく
且つ描画可能な最小図形よりも大きい小領域に分割する
と共に、 各小領域に照射する単位図形として、該小領域内の所望
パターンを白黒反転させたパターンの合計面積から一律
に基準面積を減算した面積を有する矩形形状の代表単位
図形を設定し、 各小領域の代表単位図形に照射量を設定し、 ビームサイズを後方散乱の広がり程度にぼかして、各小
領域の代表単位図形を前記設定された照射量にて描画す
ることを特徴とする電子ビーム描画方法。1. A step of irradiating a sample with an electron beam to draw a desired pattern, and before or after this step, an electron beam is projected onto the sample to reduce the proximity effect due to backscattered electrons accompanying the pattern drawing. In the electron beam drawing method including a step of performing correction irradiation, as the correction irradiation step, the entire correction area is divided into small areas smaller than the spread of backscattering of the electron beam and larger than the minimum writable figure, As a unit figure for irradiating each small area, a rectangular representative unit figure having an area obtained by uniformly subtracting the reference area from the total area of the patterns obtained by inverting the desired pattern in the small area is set, and each small area is set. Set the irradiation amount to the representative unit figure of, and defocus the beam size to the extent of backscattering, and draw the representative unit figure of each small area with the set irradiation amount. Electron beam drawing method, characterized in that.
ンを描画するに先立ち、描画すべきパターン内の各位置
毎に最適照射量を求め、この最適照射量にて各パターン
を描画する電子ビーム描画方法において、 描画領域を、電子線の後方散乱の広がりよりも小さく且
つ描画可能な最小図形よりも大きい小領域に分割すると
共に、該小領域の内部に描画すべきパターンを代表する
代表図形を設定し、 小領域内に存在する代表図形の面積から一律に基準面積
を減算した面積を有する矩形形状の参照図形を設定し、 各小領域の参照図形を描画すると仮定して、それぞれの
代表図形に対する最適照射量を決定し、 各小領域の代表図形に対して決定された最適照射量を、
該小領域に含まれる描画すべきパターンの最適照射量と
して決定することを特徴とする電子ビーム描画方法。2. An electron for irradiating an electron beam on a sample to draw a desired pattern, obtaining an optimum irradiation amount for each position in the pattern to be drawn, and drawing each pattern with this optimum irradiation amount. In the beam drawing method, the drawing area is divided into small areas smaller than the spread of backscattering of electron beams and larger than the smallest drawable area, and a representative figure representing the pattern to be drawn inside the small area. Set a rectangular reference figure with an area obtained by uniformly subtracting the reference area from the area of the representative figure existing in the small area, and assume that the reference figure of each small area is drawn. The optimum dose for the figure is determined, and the optimum dose determined for the representative figure of each small area is
An electron beam drawing method, characterized in that it is determined as an optimum dose of a pattern to be drawn included in the small area.
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|---|---|---|---|
| JP00335693A JP3321220B2 (en) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | Electron beam writing method and writing apparatus |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002075841A (en) * | 2000-08-31 | 2002-03-15 | Fujitsu Ltd | Method for charged particle beam exposure |
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-
1993
- 1993-01-12 JP JP00335693A patent/JP3321220B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2013174902A (en) * | 2007-02-23 | 2013-09-05 | Nuflare Technology Inc | Method for manufacturing semiconductor device and method for forming pattern on exposure mask |
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