JPH0837146A - Method and apparatus for electron beam exposure - Google Patents

Method and apparatus for electron beam exposure

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JPH0837146A
JPH0837146A JP17378794A JP17378794A JPH0837146A JP H0837146 A JPH0837146 A JP H0837146A JP 17378794 A JP17378794 A JP 17378794A JP 17378794 A JP17378794 A JP 17378794A JP H0837146 A JPH0837146 A JP H0837146A
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JP
Japan
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exposure
electron beam
patterns
pattern
auxiliary
Prior art date
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Application number
JP17378794A
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Japanese (ja)
Inventor
Takema Kobayashi
武馬 小林
Shinichi Hamaguchi
新一 濱口
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PURPOSE:To correct the approximate effect with the data processing within a short period of time by correcting unbalance in amount of exposure by electron beam generated during the main exposure by the approximate effect between patterns through auxiliary exposure with a constant dose for each region including a plurality of patterns. CONSTITUTION:Exposing data is converted, by a pattern generator 8, to pattern exposing data for main exposure with an electron beam aligner. During this period, the data of width W and height H in the primary memory 12 for area are multiplied by a multiplier 9 and then accumulated with an accumulator 12 and are then inputted to an arithmetic unit 13. Meanwhile, the number of patterns N in a subfield is called from the primary memory 7 and is then inputted to the arithmetic unit 13. In the arithmetic unit 13, dose of auxiliary exposure is computed. After the main exposure is completed, the subfield is immediately exposed as the auxiliary exposure with the dose computed above in order to complete the exposure for the entire part of the main field.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、近接効果を補正する方
法に特徴を有する電子ビーム露光法および電子ビーム露
光装置に関するものである。半導体ウェーハ上に集積回
路装置等のパターンを形成する際に、そのパターンを有
する露光用マスクまたはレチクルを製造し、この露光用
マスクまたはレチクルをアライナーまたはステッパーに
よって移動して、そのパターンを半導体ウェーハの上の
フォトレジスト被膜の上に露光する技術が広く用いられ
ている。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam exposure method and an electron beam exposure apparatus which are characterized by a method for correcting the proximity effect. When forming a pattern of an integrated circuit device or the like on a semiconductor wafer, an exposure mask or reticle having the pattern is manufactured, and the exposure mask or reticle is moved by an aligner or stepper, and the pattern is transferred to the semiconductor wafer. The technique of exposing on top of the photoresist coating above is widely used.

【0002】また、この露光用マスクまたはレチクルを
製造する工程において、透明基板上にCr等の遮光膜を
形成し、この遮光膜を選択的に除去する際、遮光膜の上
に電子ビーム感応レジスト被膜を形成し、その上に微細
な電子ビームを照射する電子ビーム露光法が広く用いら
れている。なお、この明細書においては、電子ビーム
を、基板上の遮光膜の上に形成された電子ビーム感応レ
ジスト被膜の上に照射することを、この技術分野におけ
る慣習に従い、光による露光技術に準じて「電子ビーム
露光」「露光」等と呼ぶことにする。
In the process of manufacturing this exposure mask or reticle, a light-shielding film such as Cr is formed on a transparent substrate, and when this light-shielding film is selectively removed, an electron beam sensitive resist is formed on the light-shielding film. An electron beam exposure method in which a film is formed and a fine electron beam is irradiated on the film is widely used. In this specification, irradiation of an electron beam onto an electron beam sensitive resist film formed on a light-shielding film on a substrate is performed in accordance with a custom in this technical field in accordance with a light exposure technique. It will be referred to as "electron beam exposure", "exposure", and the like.

【0003】また、多品種少量生産および短納期生産の
場合には、半導体ウェーハ上に形成された電子ビーム感
応レジスト被膜に、直接電子ビームを照射してパターン
を露光することも行われている。
Further, in the case of high-mix low-volume production and short-term delivery, the electron beam sensitive resist coating formed on a semiconductor wafer is also directly irradiated with an electron beam to expose a pattern.

【0004】[0004]

【従来の技術】電子ビーム露光によってパターンを露光
するためのマスクまたはレチクルを製造する工程におい
て、レチクルの透明基板中での前方散乱(電子ビームの
進行方向の散乱)や後方散乱(電子ビームの進行方向と
は逆方向の散乱)によって電子ビームの「近接効果」と
呼ばれる現象が発生することが知られている。
2. Description of the Related Art In a process of manufacturing a mask or a reticle for exposing a pattern by electron beam exposure, forward scattering (scattering in the traveling direction of the electron beam) and back scattering (traveling of the electron beam) in a transparent substrate of the reticle. It is known that a phenomenon called "proximity effect" of the electron beam occurs due to scattering in the direction opposite to the direction.

【0005】すなわち、パターンを電子ビーム露光する
場合、パターン密度が高い領域では、隣接するパターン
を透過した散乱電子によって、パターンの外側に電子ビ
ーム感応レジスト被膜を感光させるに足るレベルの電子
ビームが照射されるため、パターンが僅かに大きくな
り、また、孤立パターンがある領域では、そのパターン
を透過した散乱電子の影響を受けるだけで、パターンの
外側に電子ビーム感応レジスト被膜を感光させるに足る
レベルの電子ビームが生じないため、パターンが大きく
なるという現象は生じない。
That is, when a pattern is exposed to an electron beam, in a region where the pattern density is high, scattered electrons transmitted through an adjacent pattern are irradiated with an electron beam at a level sufficient to expose the electron beam sensitive resist film to the outside of the pattern. As a result, the pattern becomes slightly larger, and in the area where the isolated pattern exists, it is only affected by the scattered electrons that have passed through the pattern, and the level is sufficient to expose the electron beam sensitive resist film to the outside of the pattern. Since the electron beam is not generated, the phenomenon that the pattern becomes large does not occur.

【0006】このため、パターンの形状、粗密等の態様
によってマスクまたはレジスト等のパターンの出来上が
り寸法に差が生じることになるが、このように散乱電子
によってパターンの出来上がり寸法に誤差を生じる効果
を、電子ビームの「近接効果」と称している。
Therefore, the finished size of the pattern such as a mask or a resist varies depending on the pattern shape, the density, etc., but the effect of causing an error in the finished size of the pattern due to scattered electrons is This is called the "proximity effect" of the electron beam.

【0007】一般に、電子ビーム露光装置においては、
直径0.1μm程度のビームスポット、最大2μm角程
度の可変矩形ビーム、予め成形されたこれと同程度の大
きさの開口を透過するブロック電子ビーム等を高速動作
できる静電偏向によって電子ビーム感応レジスト被膜の
上に照射して、100μm×100μmのサブフィール
ド内のパターンを露光した後、ブランキングした状態で
電子ビームを他のサブフィールドの中央部に電磁偏向
し、前記と同様に電子ビームを静電偏向によってそのサ
ブフィールド内のパターンを露光することを繰り返し
て、メインフレーム内のパターンの露光を完了する露光
方式が採用されている。
Generally, in the electron beam exposure apparatus,
Electron beam sensitive resist by electrostatic deflection capable of high-speed operation of a beam spot with a diameter of about 0.1 μm, a variable rectangular beam with a maximum of about 2 μm square, and a block electron beam that passes through a preformed aperture of the same size. After irradiating on the film and exposing the pattern in the 100 μm × 100 μm subfield, the electron beam is electromagnetically deflected to the central part of the other subfield in the blanked state, and the electron beam is tranquilized as described above. An exposure method is adopted in which the exposure of the pattern in the main frame is completed by repeating the exposure of the pattern in the subfield by electric deflection.

【0008】このメインフレームの大きさは、直接描画
の場合は20mm角程度であり、マスクまたはレチクル
の場合はその5倍の100mm角程度である。
The size of the main frame is about 20 mm square in the case of direct writing, and about 100 mm square, which is five times that in the case of a mask or reticle.

【0009】従来から、前記の近接効果を補正する手法
の一つとして露光量補正法と呼ばれいているものが知ら
れている。これは、各パターンについて、そのパターン
の寸法形状と、そのパターンの近傍のパターンの寸法形
状と間隔、あるいは、電子ビームのエネルギー、レジス
トの感度等から、近接効果を逐一演算し、その演算結果
に基づいて最適露光量を決定し、電子ビーム露光装置の
パターンファイル内のパターンデータ毎に露光量を指定
する方法である。
Conventionally, a method called an exposure amount correction method is known as one of the methods for correcting the proximity effect. For each pattern, the proximity effect is calculated one by one from the size and shape of the pattern, the size and shape and spacing of the pattern in the vicinity of the pattern, the energy of the electron beam, the sensitivity of the resist, etc. This is a method in which the optimum exposure amount is determined based on this, and the exposure amount is specified for each pattern data in the pattern file of the electron beam exposure apparatus.

【0010】図3は、従来の電子ビーム露光装置による
近接効果補正法の説明図である。この図の31はCP
U、32は磁気テープ装置、33は磁気ディスク装置、
34はコンソール、35はインターフェイス、36は一
次記憶装置、37はパターン発生器、38は近接効果補
正処理装置、39は大型汎用計算機である。
FIG. 3 is an explanatory view of a proximity effect correction method by a conventional electron beam exposure apparatus. 31 in this figure is CP
U and 32 are magnetic tape devices, 33 is a magnetic disk device,
Reference numeral 34 is a console, 35 is an interface, 36 is a primary storage device, 37 is a pattern generator, 38 is a proximity effect correction processing device, and 39 is a large-scale general-purpose computer.

【0011】この図に概略的に示された従来の電子ビー
ム露光装置による近接効果補正法においては、コンソー
ル34から入力される指示によって、CPU31が、磁
気テープ装置32中に蓄積されているデータの中から、
露光しようとするパターンの露光データと近接効果補正
データを呼出して、より高速動作が可能な磁気ディスク
装置33に蓄積する。
In the proximity effect correction method by the conventional electron beam exposure apparatus schematically shown in this figure, the CPU 31 receives data stored in the magnetic tape device 32 according to an instruction input from the console 34. From the inside
The exposure data of the pattern to be exposed and the proximity effect correction data are called and stored in the magnetic disk device 33 that can operate at higher speed.

【0012】さらに、コンソール34から入力される指
示によって、露光データと近接効果補正データを、イン
ターフェイス35から、高速でランダムアクセスできる
半導体記憶装置である一次記憶装置36に記憶させる。
この露光データには、図形コード、XY位置情報、パタ
ーンの幅W、高さH等が含まれている。
Further, according to an instruction input from the console 34, the exposure data and the proximity effect correction data are stored in the primary storage device 36 which is a semiconductor storage device which can be randomly accessed at high speed from the interface 35.
This exposure data includes a figure code, XY position information, pattern width W, height H, and the like.

【0013】この露光データはパターン発生器37によ
ってパターン露光データに変換され、さらに、近接効果
補正処理装置38によって1パターン毎に近接効果を補
正するための露光量が決定され、このパターン露光デー
タと補正された露光量に従って電子ビーム感応レジスト
被膜を露光する。
This exposure data is converted into pattern exposure data by the pattern generator 37, and the exposure amount for correcting the proximity effect is determined for each pattern by the proximity effect correction processing device 38. The electron beam sensitive resist coating is exposed according to the corrected exposure dose.

【0014】この場合、設計データから露光データに変
換する露光データ変換処理と、近接効果補正処理装置3
8において補正するための近接効果補正データは、別
途、大型汎用計算機39によって処理される。
In this case, the exposure data conversion processing for converting the design data into the exposure data, and the proximity effect correction processing device 3
The proximity effect correction data for correction in 8 is separately processed by the large-scale general-purpose computer 39.

【0015】この方法によると、設計データから露光デ
ータへの露光データ変換処理を行った後に、パターン毎
に近接効果補正処理を行って各パターンを最適露光量で
露光するため、理論上は近接効果を効果的に補正するこ
とができる。
According to this method, the exposure data conversion process from the design data to the exposure data is performed, and then the proximity effect correction process is performed for each pattern to expose each pattern with the optimum exposure amount. Therefore, in theory, the proximity effect is used. Can be effectively corrected.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の近接効果補正処理によると、例えば、電子ビームを
20kVの加速電圧でレジストを形成したウェーハに入
射したときに半径4μmの範囲に電子ビームの近接効果
の影響があるとした場合、あるパターンを中心として半
径4μmの範囲を0.1μmで格子状に分割し、その範
囲に存在する他の0.1μm×0.1μm単位のパター
ンから発生する後方散乱および前方散乱による電子の影
響を演算し、続いて他のパターンについて同様の計算を
行う必要があるため、演算に長時間を要するという問題
がある。
However, according to this conventional proximity effect correction processing, for example, when an electron beam is incident on a resist-formed wafer at an acceleration voltage of 20 kV, the proximity of the electron beam within a radius of 4 μm is reached. If there is an influence of the effect, a range with a radius of 4 μm is divided into 0.1 μm grids centering on a certain pattern, and rearward generated from other 0.1 μm × 0.1 μm unit patterns existing in the range. Since it is necessary to calculate the influence of electrons due to scattering and forward scattering, and then perform similar calculations for other patterns, there is a problem that the calculation takes a long time.

【0017】この近接効果補正データの演算を、CPU
を独占して行う場合でも、通常の露光データ変換処理の
7倍程度の時間を要し、タイムシェアリングによる場合
は、高速電算機を使用しても日単位の時間を要し、パタ
ーン密度が高くなると、さらに長時間を要するという欠
点がある。
The calculation of this proximity effect correction data is performed by the CPU.
Even if the data is monopolized, it takes about 7 times as long as the normal exposure data conversion process, and if time sharing is used, even if a high-speed computer is used, it takes time on a daily basis, and the pattern density is The higher the temperature, the more time it takes.

【0018】本発明は、半導体装置の製造工程における
電子ビーム露光で生じる近接効果を比較的短時間のデー
タ処理によって補正することができる手段を提供するこ
とを目的とする。
An object of the present invention is to provide a means capable of correcting the proximity effect caused by electron beam exposure in the manufacturing process of a semiconductor device by data processing in a relatively short time.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる電子ビー
ム露光法においては、パターン間の近接効果によって主
露光時に生じた電子ビームの露光量の不平衡を、複数個
のパターンを含む領域毎に一定のドーズ量で補助露光す
ることによって補正する工程を採用した。
In the electron beam exposure method according to the present invention, the imbalance of the exposure amount of the electron beam generated during the main exposure due to the proximity effect between the patterns is corrected for each region including a plurality of patterns. A step of correcting by adopting auxiliary exposure with a fixed dose amount was adopted.

【0020】この場合、主露光時の複数個のパターンを
含む領域毎に全露光面積を演算し、その演算結果に応じ
たドーズ量で補助露光することができる。
In this case, the total exposure area can be calculated for each region including a plurality of patterns at the time of main exposure, and the auxiliary exposure can be performed with a dose amount according to the calculation result.

【0021】また、この場合、主露光時に複数のパター
ンを含む領域毎に全露光面積とパターンの個数を演算
し、その演算結果に応じたドーズ量で補助露光すること
ができる。
Further, in this case, the total exposure area and the number of patterns can be calculated for each region including a plurality of patterns during the main exposure, and the auxiliary exposure can be performed with a dose amount according to the calculation result.

【0022】また本発明にかかる電子ビーム露光装置に
おいては、主露光時に複数個のパターンを含む領域毎に
全露光面積を演算する手段と、その演算結果に応じて補
助露光のドーズ量を演算する手段と、その演算結果に応
じてこの複数個のパターンを含む領域を一定のドーズ量
で補助露光する手段を有する構成を採用した。
Further, in the electron beam exposure apparatus according to the present invention, a means for calculating the total exposure area for each area including a plurality of patterns at the time of main exposure and a dose amount for the auxiliary exposure are calculated according to the calculation result. Means and means for auxiliary exposure of a region including a plurality of patterns with a constant dose amount in accordance with the calculation result are adopted.

【0023】また、本発明にかかる他の電子ビーム露光
装置においては、主露光時に複数個のパターンを含む領
域毎に全露光面積とパターンの個数を演算する手段と、
その演算結果に応じて補助露光のドーズ量を演算する手
段と、その演算結果に応じてこの複数個のパターンを含
む領域を一定のドーズ量で補助露光する手段を有する構
成を採用した。
In another electron beam exposure apparatus according to the present invention, means for calculating the total exposure area and the number of patterns for each area including a plurality of patterns at the time of main exposure,
A structure having means for calculating the dose amount of auxiliary exposure according to the calculation result and means for performing auxiliary exposure for the region including the plurality of patterns with a constant dose amount according to the calculation result is adopted.

【0024】また、これらの場合、複数個のパターンを
含む領域を、静電偏向によって偏向できる範囲のサブフ
ィールドとすることができる。
Further, in these cases, a region including a plurality of patterns can be set as a subfield within a range that can be deflected by electrostatic deflection.

【0025】[0025]

【作用】本発明の電子ビーム露光装置においては、電子
ビームの近接効果によって主露光時に生じる電子ビーム
の露光量の不平衡を、複数個のパターンを含む領域、例
えば、静電偏向によって偏向できる範囲のサブフィール
ド毎に、その領域に含まれる複数のパターンの全露光面
積、あるいは全露光面積とパターンの個数を演算し、そ
の演算結果に応じた一定のドーズ量で補助露光すること
によって補正することを特徴とする。
In the electron beam exposure apparatus of the present invention, the imbalance of the exposure amount of the electron beam caused during the main exposure due to the proximity effect of the electron beam can be deflected by a region including a plurality of patterns, for example, electrostatic deflection. For each subfield, the total exposure area of a plurality of patterns included in the area, or the total exposure area and the number of patterns are calculated, and correction is performed by performing auxiliary exposure with a constant dose amount according to the calculation result. Is characterized by.

【0026】この近接効果補正法を用いる電子ビーム露
光装置によると、主露光と補助露光を行うため、露光時
間は長くなるが、外部の汎用計算機によって露光データ
変換処理のみを行い、長時間を要する近接効果補正処理
を行わず、電子ビーム露光装置内で所定範囲内のパター
ンの面積の和を演算し、あるいは、パターンの数を計数
するだけであるため、大幅にスループットを向上するこ
とができる。
According to the electron beam exposure apparatus using the proximity effect correction method, the exposure time is long because the main exposure and the auxiliary exposure are performed, but only an exposure data conversion process is performed by an external general-purpose computer, which requires a long time. Since the sum of the areas of the patterns within the predetermined range is calculated or the number of patterns is simply counted in the electron beam exposure apparatus without performing the proximity effect correction process, the throughput can be significantly improved.

【0027】ここで、本発明の電子ビーム露光装置で近
接効果を補償するための補助露光のドーズ量を決定する
原理を説明する。電子ビーム露光装置のパターンファイ
ルには、電子ビーム露光を行うパターンの形状、例え
ば、長方形、平行四辺形、三角形の形状をパターンコー
ドとして記憶し、また、各パターンの幅Wと高さHを記
憶している。したがって、パターンコードと各パターン
の幅Wと高さHによって、その面積を計算することがで
きる。例えば、長方形であればW×H、平行四辺形であ
ればW×H、三角形であればW×H×1/2として、各
パターンの面積を計算することができる。
Here, the principle of determining the dose amount of the auxiliary exposure for compensating the proximity effect in the electron beam exposure apparatus of the present invention will be described. In the pattern file of the electron beam exposure apparatus, the shape of the pattern to be subjected to electron beam exposure, for example, the shape of a rectangle, parallelogram, or triangle is stored as a pattern code, and the width W and height H of each pattern are stored. are doing. Therefore, the area can be calculated from the pattern code and the width W and height H of each pattern. For example, the area of each pattern can be calculated as W × H for a rectangle, W × H for a parallelogram, and W × H × 1/2 for a triangle.

【0028】このように、例えばサブフィールドである
複数個のパターンを含む領域内のパターンの面積を積算
(ΣS)することができる。また、この演算の過程で、
その領域内に存在するパターンの個数を計数することが
できる。
In this way, it is possible to integrate (ΣS) the areas of the patterns in a region including a plurality of patterns which are, for example, subfields. Also, in the process of this calculation,
The number of patterns existing in the area can be counted.

【0029】補助露光のドーズ量Dc は、主露光のドー
ズ量Do と、類型化したパターンについて演算あるいは
実験することによって求めた全面積(ΣS)、あるい
は、全面積(ΣS)とパターンの個数(N)と適正補助
露光の関係を用いて決定することができる。すなわち、
ドーズ量Dc =f(ΣS,N)×Do o :主露光
The dose amount D c of the auxiliary exposure is the dose amount D o of the main exposure and the total area (ΣS) obtained by calculation or experiment on the typified pattern, or the total area (ΣS) and the pattern It can be determined using the relationship between the number (N) and the proper auxiliary exposure. That is,
Dose amount D c = f (ΣS, N) × D o D o : main exposure amount

【0030】このドーズ量Dc によって、例えばサブフ
ィールドである複数個のパターンを含む領域を補助露光
し、その領域内の補助露光が終了すると、次の領域の主
露光と補助露光を順次行って、全体(メインフィール
ド)の露光を行う。
With this dose amount D c , an area including a plurality of patterns, which is, for example, a subfield, is subjected to auxiliary exposure, and when the auxiliary exposure in the area is completed, main exposure and auxiliary exposure of the next area are sequentially performed. , The whole (main field) is exposed.

【0031】実験例によると、従来長時間を要していた
全データ処理に要する時間が1/5〜1/7に短縮さ
れ、電子ビーム露光時間は1〜2割程度増え、結局、工
程全体のスループットが3〜4割程向上することがわか
った。
According to the experimental example, the time required to process all data, which conventionally took a long time, is reduced to 1/5 to 1/7, and the electron beam exposure time is increased by about 10 to 20%. It has been found that the throughput of the is improved by about 30 to 40%.

【0032】[0032]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 (第1実施例)図1は、第1実施例の電子ビーム露光装
置による近接効果補正法の説明図である。この図の1は
CPU、2は磁気テープ装置、3は磁気ディスク装置、
4はコンソール、5はインターフェイス、6は面積用一
次記憶装置、7は個数用一次記憶装置、8はパターン発
生器、9は乗算器、10はセレクタ、11は可変乗算
器、12は積算器、13は演算器、14は大型汎用計算
機である。
Embodiments of the present invention will be described below. (First Embodiment) FIG. 1 is an explanatory view of a proximity effect correction method by an electron beam exposure apparatus of the first embodiment. In this figure, 1 is a CPU, 2 is a magnetic tape device, 3 is a magnetic disk device,
4 is a console, 5 is an interface, 6 is an area primary storage device, 7 is a number primary storage device, 8 is a pattern generator, 9 is a multiplier, 10 is a selector, 11 is a variable multiplier, 12 is an integrator, Reference numeral 13 is an arithmetic unit, and 14 is a large-scale general-purpose computer.

【0033】この図に示された第1実施例の電子ビーム
露光装置による近接効果補正法においては、コンソール
4から入力される指示によって、CPU1が、磁気テー
プ装置2中に蓄積されているデータの中から、露光しよ
うとするパターンの露光データを呼出して、より高速動
作が可能な磁気ディスク装置3に蓄積する。
In the proximity effect correction method by the electron beam exposure apparatus of the first embodiment shown in this figure, the CPU 1 is instructed by the instruction input from the console 4 to change the data stored in the magnetic tape apparatus 2. The exposure data of the pattern to be exposed is retrieved from the inside and stored in the magnetic disk device 3 which can operate at higher speed.

【0034】次いで、露光データを、インターフェイス
5から、高速でランダムアクセスできる半導体記憶装置
である面積用一次記憶装置6と個数用一次記憶装置7に
記憶させる。この露光データには、図形コード、XY位
置情報、パターンの幅W、高さH、個数N等が含まれて
いる。
Next, the exposure data is stored in the area primary storage device 6 and the number primary storage device 7 which are semiconductor storage devices which can be randomly accessed at high speed through the interface 5. The exposure data includes a figure code, XY position information, pattern width W, height H, number N, and the like.

【0035】この露光データはパターン発生器8によっ
て電子ビーム露光装置によって主露光するためのパター
ン露光データに変換され一定のドーズ量(Do 100
%)でサブフィールド内のパターンを主露光する。
This exposure data is converted by the pattern generator 8 into pattern exposure data for main exposure by the electron beam exposure apparatus, and a fixed dose amount (D o 100
%) To mainly expose the pattern in the subfield.

【0036】このサブフィールド内のパターンを主露光
している時間内に、面積用一次記憶装置6内のパターン
の幅Wと高さHのデータを乗算器9によって乗算する。
そのパターンが長方形または平行四辺形である場合は、
図形コードに応答するセレクタ10によって可変乗算器
11を「×1」とし、パターンが三角形である場合は、
可変乗算器11を「×1/2」としてパターンの面積を
計算する。そして、このように計算したパターンの面積
を積算器12によって積算し、その結果を演算器13に
入力する。
The data of the width W and the height H of the pattern in the area primary storage device 6 are multiplied by the multiplier 9 within the time during which the pattern in this subfield is mainly exposed.
If the pattern is rectangular or parallelogram,
When the variable multiplier 11 is set to “× 1” by the selector 10 responding to the figure code and the pattern is a triangle,
The area of the pattern is calculated by setting the variable multiplier 11 to “× ½”. Then, the areas of the patterns calculated in this way are integrated by the integrator 12, and the result is input to the calculator 13.

【0037】図2は、サブフィールド内の露光パターン
の説明図である。この図の21はサブフィールド枠、2
2は長方形の露光パターン、23は三角形の露光パター
ン、24は平行四辺形の露光パターンである。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the exposure pattern in the subfield. 21 in this figure is a subfield frame, 2
2 is a rectangular exposure pattern, 23 is a triangular exposure pattern, and 24 is a parallelogram exposure pattern.

【0038】前述の乗算器9、セレクタ10、可変乗算
器11によって露光パターンの面積を計算する過程を説
明する。このサブフィールド枠21の中には、長方形の
露光パターン22と、三角形の露光パターン23と、平
行四辺形の露光パターン24があるとする。
A process of calculating the area of the exposure pattern by the above-mentioned multiplier 9, selector 10 and variable multiplier 11 will be described. It is assumed that the subfield frame 21 has a rectangular exposure pattern 22, a triangular exposure pattern 23, and a parallelogram exposure pattern 24.

【0039】まず、長方形の露光パターン22について
は、その幅W=aと高さH=bを乗算器9によって乗算
し、長方形であることを示す図形コードに応答するセレ
クタ10によって可変乗算器を「×1」にして、そのま
ま積算器12に入力する。
First, with respect to the rectangular exposure pattern 22, the width W = a and the height H = b are multiplied by the multiplier 9, and the variable multiplier is changed by the selector 10 which responds to the graphic code indicating that it is rectangular. The value is set to “× 1” and input to the integrator 12 as it is.

【0040】そして、三角形の露光パターン23につい
は、その幅W=cと高さH=dを乗算器9によって乗算
し、三角形であることを示す図形コードに応答するセレ
クタ10によって可変乗算器を「×1/2」にして、c
とdの積を1/2にして積算器12に入力する。
For the triangular exposure pattern 23, the width W = c and the height H = d are multiplied by the multiplier 9, and the variable multiplier is changed by the selector 10 responding to the figure code indicating the triangle. "X1 / 2", c
And the product of d is halved and input to the integrator 12.

【0041】そして、平行四辺形の露光パターン24に
ついては、長方形の場合と同様に、その幅W=eと高さ
H=fを乗算器9によって乗算し、平行四辺形であるこ
とを示す図形コードに応答するセレクタ10によって可
変乗算器を「×1」にして、そのまま積算器12に入力
する。この積算器12において、露光パターンの全面積
がΣS=a×b+c×d÷2+e×fとして積算され
る。
As for the parallelogram exposure pattern 24, as in the case of the rectangle, the width W = e and the height H = f are multiplied by the multiplier 9 to indicate that it is a parallelogram. The variable multiplier is set to “× 1” by the selector 10 that responds to the code, and is input to the integrator 12 as it is. In this integrator 12, the total area of the exposure pattern is integrated as ΣS = a × b + c × d / 2 + e × f.

【0042】一方、サブフィールド内のパターンの個数
Nを個数用一次記憶装置7から呼出し、演算器13に入
力する。
On the other hand, the number N of patterns in the subfield is called from the number primary storage device 7 and input to the arithmetic unit 13.

【0043】この演算器13においては、例えば、下記
の式に従って補助露光のドーズ量(Dc )が演算され
る。 Dc =(αN+β/ΣS)×Do このαとβは、類型化したパターンを用いて演算し、実
験によって補正することによって決定することができ
る。
In the calculator 13, for example, the dose amount (D c ) of the auxiliary exposure is calculated according to the following formula. D c = (αN + β / ΣS) × D o This α and β can be determined by calculating using a typified pattern and correcting by experiment.

【0044】この場合、「αN」を付加する理由は、パ
ターンの個数Nが多いということは、コンタクトホール
のような小さいパターンが離れて、孤立して存在してい
る場合が多く、主露光における散乱電子による影響が少
ないと考えられるから、その分だけ補助露光のドーズ量
を上げる必要があることであるが、パターンの態様によ
っては、このαは負になることもある。
In this case, the reason why "αN" is added is that the large number N of patterns means that small patterns such as contact holes are often isolated and exist in the main exposure. Since it is considered that the influence of scattered electrons is small, it is necessary to increase the dose amount of auxiliary exposure by that amount. However, this α may become negative depending on the pattern mode.

【0045】この演算は、主露光を行っている時間内に
行うことができるため、主露光が終わった後、直ちにこ
のドーズ量でサブフィールド内を補助露光する。このサ
ブフィールド内の補助露光が終了すると、次のサブフィ
ールドの主露光を行い、次いで補助露光を行い、これを
繰り返して、メインフィールド全体の露光を終了する。
Since this calculation can be performed within the time during which the main exposure is being performed, immediately after the main exposure is completed, the subfield is supplementally exposed with this dose amount. When the auxiliary exposure in this subfield is completed, the main exposure of the next subfield is performed, then the auxiliary exposure is performed, and this is repeated to complete the exposure of the entire main field.

【0046】この補助露光は、主露光と同じ露光装置内
で、演算によって決定した一定のドーズ量で、最大2μ
m角あるいは4μm角の電子ビームで必要なドーズ量が
得られるようにベタ塗りするが、補助露光はさほど高い
寸法精度を必要としないから、電子ビーム光学系の最大
限度一杯の20μm角の電子ビームによって塗りつぶす
こともできる
This auxiliary exposure is carried out in the same exposure apparatus as the main exposure with a fixed dose amount determined by calculation, and a maximum of 2 μm.
Solid coating is performed so that the required dose can be obtained with an m-square or 4 μm-square electron beam, but the auxiliary exposure does not require very high dimensional accuracy, so the maximum size of the electron-beam optical system is a 20 μm-square electron beam. Can also be filled with

【0047】この実施例の電子ビーム露光装置によって
前述した従来の電子ビーム露光装置の近接効果補償法と
同等の補償効果を期待することは困難であるが、大型汎
用計算機によるデータ処理が、露光データ変換処理だけ
になり、長時間を要する近接効果補正処理が、従来の電
子ビーム露光装置において処理していたデータを用い、
短時間で処理できる補助露光のドーズ量の演算処理に代
えるため、全露光工程時間を大幅に短縮することができ
る。
It is difficult to expect a compensation effect equivalent to the proximity effect compensation method of the above-mentioned conventional electron beam exposure apparatus by the electron beam exposure apparatus of this embodiment, but the data processing by the large general-purpose computer is Only the conversion process, the proximity effect correction process that takes a long time uses the data processed by the conventional electron beam exposure apparatus,
Since it is replaced with the calculation process of the dose amount of the auxiliary exposure which can be processed in a short time, the total exposure process time can be significantly shortened.

【0048】この実施例において、補助露光のドーズ量
をDc =(αN+β/ΣS)×Doによって演算した
が、パターンの態様によっては、αNを省略して、Dc
=(β/ΣS)×Do としても一応の補助露光の効果を
挙げることができ、また、N×ΣSの項を加えることも
できる。
In this embodiment, the dose amount of auxiliary exposure is calculated by D c = (αN + β / ΣS) × D o . However, depending on the pattern, αN may be omitted and D c may be omitted.
Even if = (β / ΣS) × D o , the effect of auxiliary exposure can be obtained, and the term of N × ΣS can be added.

【0049】(第2実施例)第1実施例の電子ビーム露
光方法においては、近接効果を補償する補助露光のドー
ズ量を実験式によって演算するものとして説明したが、
この実施例の電子ビーム露光方法においては、これに代
えて、露光パターンの積算面積、あるいは露光パターン
の積算面積と露光パターンの個数と補助露光の適正ドー
ズ量の対象テーブルを蓄積し、このテーブルにアクセス
することによって補助露光の適正ドーズ量を決定する。
(Second Embodiment) In the electron beam exposure method of the first embodiment, the dose amount of the auxiliary exposure for compensating the proximity effect has been described as being calculated by an empirical formula.
In the electron beam exposure method of this embodiment, instead of this, an accumulated area of the exposure pattern, or an accumulated area of the exposure pattern, the number of exposure patterns, and a target table of the proper dose amount of auxiliary exposure are accumulated, and this table is stored in this table. By accessing, the proper dose amount of auxiliary exposure is determined.

【0050】本発明の電子ビーム露光装置の近接効果補
償法は、RAM,ROM等のメモリ装置のように、例え
ばサブフィールドである複数のパターンを含む領域内の
パターンの面積や間隔等の態様が、メモリセル領域や論
理回路領域等でほぼ一様な場合に特に有効であるが、そ
の領域内に極端に異なるパターンを有する場合には、露
光パターンとほぼ同様な態様を有するダミーのパターン
を形成することによって、近接効果を補償する補助露光
のドーズ量を適正化することができる。
The proximity effect compensating method for the electron beam exposure apparatus of the present invention, like a memory device such as a RAM or a ROM, has a mode such as an area or a space of a pattern in a region including a plurality of subfield patterns. It is particularly effective in the case where the memory cell area and the logic circuit area are substantially uniform, but when there are extremely different patterns in the area, a dummy pattern having a form substantially similar to the exposure pattern is formed. By doing so, the dose amount of the auxiliary exposure for compensating the proximity effect can be optimized.

【0051】また、前記の各実施例においては、メイン
フィールドを構成するサブフィールド毎に補助露光する
ものとして説明したが、露光精度を向上させたい装置の
形態によって、パターン精度を許容される範囲内に収め
る最大面積を有する複数のパターンを含む領域をまとめ
て同一のドーズ量で補助露光することができる。極端な
場合、メモリ装置のメモリセル領域と論理回路領域のそ
れぞれを全て同一のドーズ量で補助露光することもでき
る。
Further, in each of the above-mentioned embodiments, the auxiliary exposure is performed for each subfield constituting the main field. However, depending on the form of the apparatus for which the exposure accuracy is desired to be improved, the pattern accuracy is within a permissible range. It is possible to collectively perform auxiliary exposure with the same dose amount on regions including a plurality of patterns having the maximum area to be accommodated in. In an extreme case, the memory cell area and the logic circuit area of the memory device may be supplementarily exposed with the same dose amount.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電子ビー
ム露光装置によると、露光用レクチルあるいはウェーハ
を製造する工程において、電子ビームの近接効果を少な
い工数あるいは時間によって補償することが可能にな
り、高密度集積回路装置の製造技術分野において寄与す
るところが大きい。
As described above, according to the electron beam exposure apparatus of the present invention, the proximity effect of the electron beam can be compensated by a small number of steps or time in the process of manufacturing the exposure reticle or wafer. In the field of manufacturing technology for high-density integrated circuit devices, it will make a great contribution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例の電子ビーム露光装置による近接効
果補正法の説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a proximity effect correction method by an electron beam exposure apparatus according to a first embodiment.

【図2】サブフィールド内の露光パターンの説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an exposure pattern in a subfield.

【図3】従来の電子ビーム露光装置による近接効果補正
法の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a proximity effect correction method using a conventional electron beam exposure apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 CPU 2 磁気テープ装置 3 磁気ディスク装置 4 コンソール 5 インターフェイス 6 面積用一次記憶装置 7 個数用一次記憶装置 8 パターン発生器 9 乗算器 10 セレクタ 11 可変乗算器 12 積算器 13 演算器 14 大型汎用計算機 21 サブフィールド枠 22 長方形の露光パターン 23 三角形の露光パターン 24 平行四辺形の露光パターン 1 CPU 2 magnetic tape device 3 magnetic disk device 4 console 5 interface 6 area primary storage device 7 number primary storage device 8 pattern generator 9 multiplier 10 selector 11 variable multiplier 12 integrator 13 calculator 14 large-scale general-purpose computer 21 Subfield frame 22 Rectangular exposure pattern 23 Triangle exposure pattern 24 Parallelogram exposure pattern

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パターン間の近接効果によって主露光時
に生じた電子ビームの露光量の不平衡を、複数個のパタ
ーンを含む領域毎に一定のドーズ量で補助露光すること
によって補正することを特徴とする電子ビーム露光法。
1. An imbalance in the exposure amount of an electron beam generated during main exposure due to a proximity effect between patterns is corrected by supplementary exposure with a constant dose amount for each region including a plurality of patterns. And electron beam exposure method.
【請求項2】 主露光時の複数個のパターンを含む領域
毎に全露光面積を演算し、その演算結果に応じたドーズ
量で補助露光することを特徴とする請求項1に記載され
た電子ビーム露光法。
2. The electronic device according to claim 1, wherein the total exposure area is calculated for each region including a plurality of patterns at the time of main exposure, and the auxiliary exposure is performed with a dose amount according to the calculation result. Beam exposure method.
【請求項3】 主露光時に複数のパターンを含む領域毎
に全露光面積とパターンの個数を演算し、その演算結果
に応じたドーズ量で補助露光することを特徴とする請求
項1に記載された電子ビーム露光法。
3. The total exposure area and the number of patterns are calculated for each area including a plurality of patterns during the main exposure, and the auxiliary exposure is performed with a dose amount according to the calculation result. Electron beam exposure method.
【請求項4】 複数個のパターンを含む領域が、静電偏
向によって偏向できる範囲のサブフィールドであること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項
に記載された電子ビーム露光法。
4. The electron beam according to claim 1, wherein the region including the plurality of patterns is a subfield within a range that can be deflected by electrostatic deflection. Exposure method.
【請求項5】 主露光時に複数個のパターンを含む領域
毎に全露光面積を演算する手段と、その演算結果に応じ
て補助露光のドーズ量を演算する手段と、その演算結果
に応じてこの複数個のパターンを含む領域を一定のドー
ズ量で補助露光する手段を有することを特徴とする電子
ビーム露光装置。
5. A means for calculating a total exposure area for each area including a plurality of patterns at the time of main exposure, a means for calculating a dose amount of auxiliary exposure according to the calculation result, and a means for calculating the dose amount of auxiliary exposure according to the calculation result. An electron beam exposure apparatus comprising means for auxiliary exposure of a region including a plurality of patterns with a constant dose amount.
【請求項6】 主露光時に複数個のパターンを含む領域
毎に全露光面積とパターンの個数を演算する手段と、そ
の演算結果に応じて補助露光のドーズ量を演算する手段
と、その演算結果に応じてこの複数個のパターンを含む
領域を一定のドーズ量で補助露光する手段を有すること
を特徴とする電子ビーム露光装置。
6. A means for calculating the total exposure area and the number of patterns for each area including a plurality of patterns at the time of main exposure, a means for calculating the dose amount of auxiliary exposure according to the calculation result, and the calculation result. An electron beam exposure apparatus having means for auxiliary exposure of a region including the plurality of patterns at a fixed dose according to the above.
【請求項7】 複数個のパターンを含む領域が、静電偏
向によって偏向できる範囲のサブフィールドであること
を特徴とする請求項5または請求項6に記載された電子
ビーム露光装置。
7. The electron beam exposure apparatus according to claim 5, wherein the region including the plurality of patterns is a subfield within a range that can be deflected by electrostatic deflection.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6243487B1 (en) 1997-03-31 2001-06-05 Nec Corporation Pattern exposure method using electron beam
US6828573B1 (en) 1998-05-29 2004-12-07 Hitachi, Ltd. Electron beam lithography system

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