JPH09213598A - Determining method of critical dosage in electron beam writing - Google Patents

Determining method of critical dosage in electron beam writing

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JPH09213598A
JPH09213598A JP1636296A JP1636296A JPH09213598A JP H09213598 A JPH09213598 A JP H09213598A JP 1636296 A JP1636296 A JP 1636296A JP 1636296 A JP1636296 A JP 1636296A JP H09213598 A JPH09213598 A JP H09213598A
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JP
Japan
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pattern
dose
irradiation
critical
resist
Prior art date
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JP1636296A
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Japanese (ja)
Inventor
Shingo Uchiyama
真吾 内山
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Publication of JPH09213598A publication Critical patent/JPH09213598A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To precisely determine critical dosage, by setting a specific value of dosage wherein, in a collective pattern written and developed by changing dosage, the pattern widths of the resist surface and the bottom surface become identical in the central part of the collective pattern, as the critical dosage. SOLUTION: A collective pattern is constituted of the same rectangular repetition patterns which are arranged in a sufficiently wide region as compared with the spread of proximity effect in such a manner that the writing area ratio is 50% and translation symmetry is ensured. The collective pattern is written. Rectangles in one collective pattern are exposed with the identical dosage. After the collective pattern is written and developed by changing the dosage, a value equal to one-half of the dosage wherein, the widths of the patterns of the resist surface and the bottom surface become identical in the central part of the collective pattern is set as the critical dosage.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線を用いたパ
ターン形成条件の評価のための、電子線描画における臨
界照射量の決定方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for determining a critical irradiation dose in electron beam writing for evaluating pattern forming conditions using an electron beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子線リソグラフィにおけるレジストの
塗布条件、現像条件、標準照射量等のパターン形成条件
を評価する際のプロセスパラメータの1つとして、従来
より、臨界照射量が使用されてきた。臨界照射量は、ポ
ジ型レジストにおいては現像後レジストを溶解させるた
めに必要な最小照射量で、ネガ型レジストにおいては現
像後にレジストを不溶化するために必要な最小照射量で
定義される。
2. Description of the Related Art The critical dose has been conventionally used as one of the process parameters for evaluating pattern forming conditions such as resist coating conditions, developing conditions and standard doses in electron beam lithography. The critical dose is defined as the minimum dose required to dissolve the resist after development in a positive resist and the minimum dose required to insolubilize the resist after development in a negative resist.

【0003】形成されるパターンの形状あるいはパター
ン形成余裕度に対する各種パターン形成条件の効果を評
価する場合には、現像条件、レジスト膜厚などの各検討
項目に対する影響を、他の項目の影響から分離して独立
に評価することが重要である。パターン形状あるいはパ
ターン形成余裕度に影響を与える要素のうち、特に分離
し難い要素は近接効果である。これまでは、近接効果の
有限な広がりに比べて十分大きな照射領域の中心部でレ
ジストの残膜率を測定することにより、近接効果の影響
を除外して実験的に臨界照射量を決定していた。ここで
近接効果とは、入射電子線のレジスト中での散乱や下地
基板からの反射、散乱により、照射した位置以外にも入
射電子あるいは反射電子が拡がり、電子線照射による実
効的なエネルギー変化をもたらす現象のことである。近
接効果の度合いは、露光する領域の面積、電子線の加速
電圧、レジストの組成、レジストの膜厚、下地基板、現
像条件等に依存する。近接効果の広がりに対して十分大
きなパターンを用いる理由は、パターンの中心部では近
接効果の影響が一定であり、実質的に近接効果の影響を
考慮する必要なく臨界照射量を決定できるからである。
When evaluating the effect of various pattern forming conditions on the shape of the pattern to be formed or the pattern forming margin, the influence on each examination item such as developing condition and resist film thickness is separated from the influence of other items. It is important to evaluate them independently. Among the elements that affect the pattern shape or the pattern formation margin, the element that is particularly difficult to separate is the proximity effect. Until now, the critical dose was determined experimentally by excluding the effect of the proximity effect by measuring the residual film ratio of the resist at the center of the irradiation area that was sufficiently larger than the finite spread of the proximity effect. It was Here, the proximity effect means that incident electrons or reflected electrons spread beyond the irradiated position due to scattering of incident electron beams in the resist and reflection / scattering from the underlying substrate. It is a phenomenon that brings about. The degree of the proximity effect depends on the area of the exposed region, the accelerating voltage of the electron beam, the composition of the resist, the film thickness of the resist, the base substrate, the developing conditions and the like. The reason for using a sufficiently large pattern for the spread of the proximity effect is that the effect of the proximity effect is constant at the center of the pattern, and the critical dose can be determined without substantially considering the effect of the proximity effect. .

【0004】従来より用いられてきた臨界照射量の決定
法においては、近接効果の広がりに比べて十分大きな広
がりを有する領域を照射量を変化させて照射し、照射領
域の中心部のレジストがポジ型レジストにおいては、溶
解する最小照射量として決定されている。一般的には照
射量を変化させて描画したパターンの照射領域部の残膜
率を測定することにより、照射量と残膜率の関係を明ら
かにし、残膜率が0となる最小照射量を臨界照射量とし
て採用している。
In the method of determining the critical dose which has been used conventionally, a region having a sufficiently large extent compared with the extent of the proximity effect is irradiated by varying the dose so that the resist at the center of the irradiated region is positive. In the case of a type resist, it is determined as the minimum dose of dissolution. Generally, the relationship between the dose and the residual film ratio is clarified by measuring the residual film ratio in the irradiation region of the pattern drawn by changing the dose, and the minimum irradiation amount at which the residual film ratio becomes 0 is determined. It is used as the critical dose.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来技術では、臨界照
射量の決定精度は膜厚の測定精度に大きく依存する。近
年測定技術が向上し、膜厚が高い精度で測定できるよう
になったものの、レジストの溶解の不均一性からレジス
トの膜厚が0となる照射量を高精度に決定することが困
難であった。
In the prior art, the accuracy of determining the critical irradiation dose largely depends on the accuracy of measuring the film thickness. Although the measurement technique has improved in recent years and the film thickness can be measured with high accuracy, it is difficult to accurately determine the irradiation dose at which the resist film thickness becomes 0 due to the non-uniformity of resist dissolution. It was

【0006】本発明の目的は、上記問題を解決するため
に、これまで臨界照射量の決定に使用されてきた評価用
パターンとは異なる、特徴的な形状のパターンを使用す
ることにより、精度良く臨界照射量を決定する方法を得
ることにある。
The object of the present invention is to achieve a high accuracy by using a pattern having a characteristic shape, which is different from the evaluation pattern used to determine the critical irradiation dose in order to solve the above problems. To obtain a method for determining the critical dose.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的は、X線リソグ
ラフィあるいは光リソグラフィ用のマスクを作製する電
子線描画における臨界照射量の決定方法において、近接
効果の広がりに比べて十分広い領域に、50%の描画面
積率で、並進対称性を有するように配置し、同一矩形の
繰り返しパターンから構成するパターンを1つの集合パ
ターンとし、1つの集合内の矩形は同一照射量により露
光するものとしたとき、照射量を変化し描画・現像した
上記集合パターンを、集合パターンの中心部における、
レジスト表面と底面とのパターン幅が同一となるときの
照射量の0.5倍の値をもって、臨界照射量とすること
により達成される。
The above-mentioned object is to provide a method for determining the critical dose in electron beam drawing for producing a mask for X-ray lithography or photolithography, in which the area is sufficiently wide compared to the extent of proximity effect. When the patterns are arranged so as to have a translational symmetry with a drawing area ratio of%, and a pattern composed of repeated patterns of the same rectangle is defined as one set pattern, the rectangles within one set are exposed with the same irradiation amount. In the central part of the aggregate pattern,
This can be achieved by setting the critical dose to a value 0.5 times the dose when the pattern widths of the resist surface and the bottom are the same.

【0008】すなわち、精度良く臨界照射量を決定する
ために、描画面積率が50%で、かつ並進対称性を有す
るように配置された同一矩形の繰り返しパターンから構
成される集合パターンを描画する。1つの集合パターン
内の矩形は、同一照射量により露光するものとする。こ
の集合パターンを、照射量を変化させることにより描画
し、現像後、集合パターンの中心部において、レジスト
表面と底面におけるパターンの幅が同一となる時の照射
量の0.5倍の値をもって臨界照射量とすることを特徴
とする。
That is, in order to accurately determine the critical irradiation dose, a collective pattern composed of repetitive patterns of the same rectangle arranged with a drawing area ratio of 50% and translational symmetry is drawn. The rectangles in one set pattern are exposed with the same irradiation amount. This collective pattern is drawn by changing the irradiation dose, and after development, the critical value is 0.5 times the irradiation dose when the width of the pattern on the bottom surface of the resist is the same as the pattern width at the center of the collective pattern. The feature is that the dose is set.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明のポジ型レジストにおける
実施例について説明する。通常、任意の点においてレジ
ストに与えられた照射量と底に蓄積されたエネルギー量
との間には比例関係があり、これらは1対1に対応す
る。そのため、ある蓄積エネルギー量に注目すること
は、これに対応する照射量に注目することに等しい。し
たがって、以下の実施例では蓄積されたエネルギー量を
用いずに、レジストに与えられた照射量を用いて説明す
る。
Embodiments of the positive resist of the present invention will be described. Usually, there is a proportional relationship between the dose given to the resist at any given point and the amount of energy stored at the bottom, which correspond one to one. Therefore, paying attention to a certain accumulated energy amount is equivalent to paying attention to the corresponding irradiation amount. Therefore, the following examples will be described using the irradiation amount given to the resist without using the accumulated energy amount.

【0010】第1実施例 本発明では、描画面積率50%で、かつ並進対称性を有
するように配置された図1に示すパターンを使用する。
図1に示した集合パターンは、近接効果パラメータの5
倍程度と見積もられる近接効果の広がりと比較して十分
広い領域を有する。通常、最も広範囲に広がる近接効果
成分は、下地基板における後方散乱に起因する成分であ
る。よってパターンをこの後方散乱成分の広がりに対し
て十分広い範囲に配置する。
First Embodiment The present invention uses the pattern shown in FIG. 1 which is arranged so as to have a writing area ratio of 50% and translational symmetry.
The set pattern shown in FIG. 1 has a proximity effect parameter of 5
It has a sufficiently large area compared to the spread of the proximity effect, which is estimated to be about double. Usually, the proximity effect component that spreads over the widest range is a component caused by backscattering on the underlying substrate. Therefore, the pattern is arranged in a sufficiently wide range with respect to the spread of this backscattering component.

【0011】図2,図3は説明のために、図1に示した
集合パターンの中心付近における一部のパターンを示し
たものである。図1に示したパターンの特徴は、一辺の
長さがPである正方矩形が
2 and 3 show a part of the pattern near the center of the set pattern shown in FIG. 1 for the sake of explanation. The feature of the pattern shown in FIG. 1 is that a square rectangle whose side length is P is

【0012】[0012]

【数1】 [Equation 1]

【0013】[0013]

【数2】 [Equation 2]

【0014】[0014]

【数3】 (Equation 3)

【0015】である。ここでh,kは整数であり、nを
整数としたときに、 h+k=2n ………(4) を満たす。また、図2と図3は互いに図1に示したパタ
ーンをx軸、y軸方向に半周期Pだけずらして配置した
関係にある。
## EQU1 ## Here, h and k are integers, and when n is an integer, h + k = 2n ... (4) is satisfied. 2 and 3 have a relationship in which the patterns shown in FIG. 1 are displaced from each other by a half period P in the x-axis and y-axis directions.

【0016】図1に示したパターンは有限な広がりを有
するために、幾何学的には集合パターンの中心部の1点
に4回回転対称性を有する対称軸が存在するか否かは、
配置する矩形の数と配置の仕方に依存する。しかし近接
効果の影響はある有限な領域に広がっており、その領域
内に限っては4回回転対称性を有する点0,A,B,
C,Dと等価であると見なすことができる点が多数存在
する。そこで原点0を通る4回回転対称軸に着目する
と、点Aは回転操作により点B,C,Dに重ね合わせる
ことができる。このことは4点A,B,C,Dが等価な
点であることを示す。また同様に、点E,F,G,Hも
互いに等価な点であることは明らかである。ここで点
A,B,C,D,E,F,G,Hは照射領域と未照射領
域の境界上の点であり、点A,B,C,Dは1つの照射
領域の一辺の中点であり、点E,F,G,Hは2つの照
射領域の境界上の点である。
Since the pattern shown in FIG. 1 has a finite spread, it is geometrically determined whether or not there is a symmetry axis having four-fold rotational symmetry at one point at the center of the aggregate pattern.
It depends on how many rectangles are placed and how they are placed. However, the influence of the proximity effect spreads over a certain finite region, and within that region only points 0, A, B, which have four-fold rotational symmetry,
There are many points that can be considered equivalent to C and D. Therefore, focusing on the four-fold rotational symmetry axis passing through the origin 0, the point A can be superimposed on the points B, C, and D by the rotation operation. This means that the four points A, B, C and D are equivalent points. Similarly, it is clear that points E, F, G, and H are also points equivalent to each other. Here, points A, B, C, D, E, F, G, and H are points on the boundary between the irradiation area and the non-irradiation area, and points A, B, C, and D are inside one side of one irradiation area. The points E, F, G, and H are points on the boundary between the two irradiation areas.

【0017】上記に示した各点が幾何学的に等価であ
り、集合パターンが近接効果の広がりに比べて十分広い
面積を有することから、各点におけるレジストが実効的
に受ける照射量Da,Db,Dc,Dd,De,Df,Dg,
Dhの間には Da=Db=Dc=Dd ………(5) De=Df=Dg=Dh ………(6) が成り立つ。同様に図3中に示したA′,B′,C′,
D′,E′,F′,G′,H′の各点において、レジス
トが実効的に受ける照射量Da′,Db′,Dc′,D
d′,De′,Df′,Dg′,Dh′の間にも Da′=Db′=Dc′=Dd′ ………(7) De′=Df′=Dg′=Dh′ ………(8) が成り立つ。
Since the points shown above are geometrically equivalent and the aggregate pattern has a sufficiently large area compared to the spread of the proximity effect, the doses Da and Db effectively received by the resist at the points. , Dc, Dd, De, Df, Dg,
Between Dh, Da = Db = Dc = Dd (5) De = Df = Dg = Dh (6) Similarly, A ′, B ′, C ′, shown in FIG.
At each of D ', E', F ', G', and H ', the dose Da', Db ', Dc', D effectively received by the resist is obtained.
Between d ', De', Df ', Dg', and Dh ', Da' = Db '= Dc' = Dd '(7) De' = Df '= Dg' = Dh '... (( 8) holds.

【0018】図2および図3に示したパターンは、近接
効果の広がりに比べて十分広い領域を有する。この場
合、図2、図3に示したパターンは、それぞれx,y方
向に半周期Pだけずらして配置されているが、図2に示
したパターンと図3に示したパターンとは同一な集合パ
ターンと見なすことができる。したがって、図2中に示
した各点A,B,C,Dは図3中のB′,C′,D′,
A′にそれぞれ等しい。よって、これらの点における照
射量は以下の関係式を満たす。
The patterns shown in FIGS. 2 and 3 have a sufficiently large area as compared with the spread of the proximity effect. In this case, the patterns shown in FIGS. 2 and 3 are arranged with a shift of a half period P in the x and y directions, respectively, but the pattern shown in FIG. 2 and the pattern shown in FIG. It can be considered as a pattern. Therefore, the points A, B, C, D shown in FIG. 2 correspond to B ', C', D ',
Each is equal to A '. Therefore, the doses at these points satisfy the following relational expressions.

【0019】 Da=Db′ ………(9) Db=Dc′ ………(10) Dc=Dd′ ………(11) Dd=Da′ ………(12) さらに図2と図3に示したパターンは互いに反転したパ
ターンの関係にある。すなわち、図2に示した集合パタ
ーンの未照射領域が図3に示した集合パターンの照射領
域であり、図2に示したパターンの照射領域が図3に示
したパターンの未照射領域である。これらのパターンを
重ねて描画することは、近接効果の広がりに比べて十分
広い面積を有するパターンを描画することと同一であ
る。このような近接効果の広がりに比べて、広い領域か
らなるパターンの中心付近のレジストが、実効的に受け
取る照射量は次式のように表される。
Da = Db '(9) Db = Dc' (10) Dc = Dd '(11) Dd = Da' (12) Further, FIGS. The patterns shown are in a mutually inverted pattern relationship. That is, the unirradiated area of the collective pattern shown in FIG. 2 is the irradiated area of the collective pattern shown in FIG. 3, and the irradiated area of the pattern shown in FIG. 2 is the unirradiated area of the pattern shown in FIG. Drawing these patterns overlappingly is the same as drawing a pattern having a sufficiently large area as compared with the spread of the proximity effect. Compared with the spread of the proximity effect, the dose of the resist effectively received by the resist near the center of the pattern having a wide area is expressed by the following equation.

【0020】 D=E・∬f・dx・dy =E ………(13) ここで関数fは照射強度分布関数であり、全xy平面に
おける積分値が1になるように規格化されている。近接
効果の広がりに比べて十分大きな面積を有する集合パタ
ーンの中心部において、照射量が(13)式を満たすの
は、照射強度分布関数fが次式を満たすからである。
D = E · ∬f · dx · dy = E (13) Here, the function f is an irradiation intensity distribution function, and is standardized so that the integral value in all xy planes is 1. . The irradiation dose satisfies the expression (13) at the central portion of the aggregate pattern having a sufficiently large area as compared with the spread of the proximity effect, because the irradiation intensity distribution function f satisfies the following expression.

【0021】 ∬f・dx・dy=1 ………(14) よって図2および図3に示した集合パターンを重ねて描
画する場合には、点Aは反転関係にある点A′と重な
り、重なったこの点のレジストが実効的に受ける照射量
はEとなる。このため次式が成立する。
∬f · dx · dy = 1 (14) Therefore, when the collective patterns shown in FIGS. 2 and 3 are drawn in an overlapping manner, the point A overlaps with the point A ′ having an inversion relation, The effective dose of the overlapping resists at this point is E. Therefore, the following equation holds.

【0022】 Da+Da′=E ………(15) また、B,C,D点においても同様な関係が成立する。Da + Da ′ = E (15) Further, the same relationship holds at the points B, C and D.

【0023】 Db+Db′=E ………(16) Dc+Dc′=E ………(17) Dd+Dd′=E ………(18) ここで、式(9)と式(7)から Da=Db′=Da′ ………(19) が成り立ち、これと式(15)から Da=0.5E ………(20) が成立する。Db + Db ′ = E (16) Dc + Dc ′ = E (17) Dd + Dd ′ = E (18) Here, from equation (9) and equation (7), Da = Db ′. = Da '... (19) holds, and from this and the equation (15), Da = 0.5E ... (20) holds.

【0024】上記した他の各点B,C,D,E,F,
G,Hにおいても同様な関係が成り立ち、各点のレジス
トが実効的に受ける照射量は、各矩形を描画する際に電
子線描画装置で設定した照射量の0.5倍になる。
The other points B, C, D, E, F, and
The same relationship holds for G and H, and the effective dose of the resist at each point is 0.5 times the dose set by the electron beam writing apparatus when writing each rectangle.

【0025】つぎに矩形ABCDの辺上の任意の点、す
なわち露光領域と未露光領域の境界の任意の点における
レジストが実効的に受ける照射量を考える。図2、図3
に示したようにX軸方向に半周期Pだけずらしたパター
ンを重ねて照射するとき、任意の点Qにおけるレジスト
が実効的に受ける照射量は、点Qに重なる図3中の点
Q′との和で算出される。これは以上の考察から各パタ
ーンを描画する際の照射量Eに等しく、次式が成立す
る。
Next, let us consider the irradiation dose effectively received by the resist at an arbitrary point on the side of the rectangle ABCD, that is, at an arbitrary point on the boundary between the exposed area and the unexposed area. 2 and 3
When a pattern shifted by a half period P in the X-axis direction is overlapped and irradiated as shown in FIG. 3, the effective dose of the resist at an arbitrary point Q is the point Q ′ in FIG. Calculated as the sum of. From the above consideration, this is equal to the irradiation amount E when drawing each pattern, and the following equation holds.

【0026】 Dp+Dp′=E ………(21) ここで、図3に示したパターンは一辺の長さをPとする
と x=n・P(nは整数) ………(22) に対してミラー反転対称性を有するために、図3中の点
Q′での照射量は図3中の点Q″における照射量に等し
く、図3中の点Q″は図2中の点Qに等しいので、図3
中の点Q′における照射量は図2中の点Qにおける照射
量に等しい。よって、 Dq′=Dq″=Dq ………(23) が成り立つ。ここで式(21)と式(23)から Dq=0.5E ………(24) が得られる。したがって、図1に示したパターンを同一
設定照射量Eで照射した場合には、照射領域と未照射領
域の境界上の任意の点におけるレジストが実効的に受け
る照射量は、照射量Eの0.5倍の照射量になる。ただ
し、以上の説明は、照射領域幅Pがビームエッジ分解能
の大きさに対して十分大きく、実質的にビームエッジ分
解能を無視できる場合について説明した。
Dp + Dp ′ = E (21) Here, assuming that the length of one side is P in the pattern shown in FIG. 3, x = n · P (n is an integer) ... (22) Due to the mirror inversion symmetry, the dose at point Q ′ in FIG. 3 is equal to the dose at point Q ″ in FIG. 3, and point Q ″ in FIG. 3 is equal to point Q in FIG. So Figure 3
The irradiation amount at the point Q'inside is equal to the irradiation amount at the point Q in FIG. Therefore, Dq '= Dq "= Dq (23) is established, where Dq = 0.5E (24) is obtained from the equations (21) and (23). When the pattern shown is irradiated with the same set irradiation amount E, the effective irradiation amount of the resist at any point on the boundary between the irradiation region and the non-irradiation region is 0.5 times the irradiation amount E. However, in the above description, the irradiation region width P is sufficiently large with respect to the size of the beam edge resolution, and the beam edge resolution can be substantially ignored.

【0027】描画面積率50%で、かつ図1に示したよ
うな並進対称性を有するパターンの中心部においては、
未照射領域と照射領域の境界上の任意の点におけるレジ
ストが実効的に受ける照射量は、常に各矩形に与えられ
た照射量の0.5倍になる。このことは、照射領域と未
照射領域の境界上の任意の点における照射量が近接効果
の影響がおよぶ範囲に依存しないことを示す。すなわ
ち、本発明で示したパターンの照射領域と未照射領域の
境界上の注目点においては、たとえ近接したパターンか
らの近接効果の影響があったとしても、その程度は電子
線の加速電圧、レジストの組成、レジスト膜厚、下地基
板、現像条件等によらない。
At the central portion of the pattern having a writing area ratio of 50% and translational symmetry as shown in FIG.
The effective dose of the resist at an arbitrary point on the boundary between the non-irradiated region and the irradiated region is always 0.5 times the dose given to each rectangle. This indicates that the dose at any point on the boundary between the irradiated and unirradiated regions does not depend on the range affected by the proximity effect. That is, at the point of interest on the boundary between the irradiation area and the non-irradiation area of the pattern shown in the present invention, even if there is the influence of the proximity effect from the adjacent pattern, the degree of the acceleration voltage of the electron beam, the resist It does not depend on the composition, the resist film thickness, the base substrate, the developing conditions, etc.

【0028】そのため、未照射部と照射部の境界上の任
意の点においては、レジストの深さ方向に同一の照射量
が蓄積される。通常、レジストの深さ方向に関しては、
レジストが実質的に受け取る照射量の強度に分布があ
る。これは近接効果の度合いがレジストの深さ方向にも
分布しているためである。本発明で示したパターンの照
射領域と未照射領域の境界上の注目点におけるレジスト
が、実質的に受け取る照射量が近接効果の影響のおよぶ
範囲に依存しないことから、近接効果の影響の度合いは
レジストの深さ方向で一定である。よって現像後に形成
されるレジストパターンは、設計通りの線幅になり、パ
ターン側壁が下地基板に対して垂直になる。この時、パ
ターンに与えられた照射量は、各矩形パターン端部のレ
ジストが実効的に受けた照射量の2倍である。
Therefore, at an arbitrary point on the boundary between the non-irradiated part and the irradiated part, the same irradiation amount is accumulated in the depth direction of the resist. Normally, with respect to the depth direction of the resist,
There is a distribution in the intensity of the dose that the resist substantially receives. This is because the degree of proximity effect is distributed in the depth direction of the resist. Since the resist at the point of interest on the boundary between the irradiation region and the non-irradiation region of the pattern shown in the present invention does not substantially depend on the range in which the irradiation dose receives the influence of the proximity effect, the degree of influence of the proximity effect is It is constant in the depth direction of the resist. Therefore, the resist pattern formed after the development has the line width as designed, and the pattern side wall becomes perpendicular to the base substrate. At this time, the amount of irradiation given to the pattern is twice the amount of irradiation effectively received by the resist at the end of each rectangular pattern.

【0029】現像後に得られるパターン形状は臨界照射
量と密接な関係にある。実効的に受ける照射量が臨界照
射量未満であるレジスト部は現像後に溶解することなく
残存し、臨界照射量以上であるレジスト部は現像後に溶
解する。したがって、現像後に形成されたパターンの表
面部のレジストが実効的に受けた照射量は臨界照射量に
等しい。この考え方は臨界照射量の決定方法にはよらな
い。すなわち、従来より使用されてきた臨界照射量の決
定法においても、本願発明においても同じである。
The pattern shape obtained after development has a close relationship with the critical irradiation dose. A resist portion whose effective irradiation dose is less than the critical irradiation amount remains without being dissolved after development, and a resist portion having a critical irradiation amount or more is dissolved after developing. Therefore, the effective dose of the resist on the surface of the pattern formed after development is equal to the critical dose. This idea does not depend on the method of determining the critical dose. That is, the same applies to the method of determining the critical dose that has been conventionally used and the present invention.

【0030】従来法では、近接効果の影響の広がりに比
べて十分大きなパターンの中心部の残膜率が零となる照
射量をもって臨界照射量としている。これは使用するパ
ターンの注目点の実効的に受け取る照射量が、(1)式
で表したようにパターンの照射量に等しいからであり、
従来法では臨界照射量を直接的に決定していると言え
る。本願発明で決定する臨界照射量は、現像後にパター
ン側壁が下地基板に対して垂直となる照射量の1/2倍
の値をもって臨界照射量とする。現像後にパターン側壁
が下地基板に対して垂直となった時も、レジスト表面す
なわちレジスト側壁では臨界照射量を実効的に受け取っ
ている。このとき各矩形の照射量は(24)式からレジ
スト表面部のレジストが受け取った照射量、すなわち臨
界照射量の2倍である。したがって、現像後にパターン
側壁が下地基板に対して垂直となる照射量の1/2倍の
値が臨界照射量に等しくなる。このようにして決定され
た臨界照射量は、従来法において決定された臨界照射量
と同一である。
In the conventional method, the critical dose is defined as the dose at which the residual film ratio at the center of the pattern is sufficiently larger than the spread of the influence of the proximity effect. This is because the effective dose of the target point of the pattern to be used is equal to the dose of the pattern as expressed by the equation (1),
It can be said that the conventional method directly determines the critical dose. The critical irradiation dose determined in the present invention is a critical irradiation dose that is 1/2 times the irradiation dose in which the pattern side wall becomes perpendicular to the underlying substrate after development. Even when the pattern side wall becomes vertical to the underlying substrate after development, the resist surface, that is, the resist side wall, effectively receives the critical dose. At this time, the irradiation dose of each rectangle is twice the irradiation dose received by the resist on the resist surface portion from the formula (24), that is, twice the critical irradiation dose. Therefore, a value that is 1/2 times the irradiation dose at which the pattern side wall becomes perpendicular to the underlying substrate after development becomes equal to the critical irradiation dose. The critical dose determined in this way is the same as the critical dose determined in the conventional method.

【0031】通常、レジストパターンのエッジ近傍でパ
ターン側壁が下地基板に対して垂直になる条件は多数存
在する。しかし、各矩形に与えられた照射量とエッジ部
のレジストが実効的に受ける照射量の関係は一定ではな
く、パターンの大きさ、密度等に依存する。これは近接
効果の影響を受けているためである。このようなパター
ンを使用した場合には、たとえ現像後にパターン側壁が
下地基板に対して垂直になっても臨界照射量は決定でき
ない。また、近接効果の影響の広がりに比べて十分大き
なパターンの一辺の中点付近では、どのような条件で評
価しても、現像後にパターン側壁が下地基板に対して垂
直となる照射量の1/2倍の値が臨界照射量に一致する
場合が存在する。ただし、このような大きなパターンの
側壁が下地基板に対して垂直になっているかどうかを判
断することは困難である。本願発明では並進対称性を有
する周期的に配置されたパターンを使用するために、現
像後にパターン側壁が下地基板に対して垂直になってい
るかどうかを判断することは比較的容易である。したが
って、近接効率の広がりに比べて十分広い面積を有する
パターンの一辺上の点で臨界照射量を決定する場合に比
べて、臨界照射量の決定精度が向上する。
Generally, there are many conditions in which the pattern side wall is perpendicular to the underlying substrate near the edge of the resist pattern. However, the relationship between the dose given to each rectangle and the dose effectively received by the edge resist is not constant, but depends on the size and density of the pattern. This is because it is affected by the proximity effect. When such a pattern is used, the critical dose cannot be determined even if the pattern side wall becomes vertical to the underlying substrate after development. In addition, in the vicinity of the midpoint of one side of the pattern, which is sufficiently larger than the spread of the influence of the proximity effect, no matter what kind of condition is evaluated, the pattern side wall becomes 1 /% of the irradiation amount perpendicular to the base substrate after development. There are cases where the doubled value corresponds to the critical dose. However, it is difficult to judge whether the side wall of such a large pattern is vertical to the base substrate. Since the present invention uses a periodically arranged pattern having translational symmetry, it is relatively easy to determine whether the pattern side wall is vertical to the underlying substrate after development. Therefore, the accuracy of determining the critical dose is improved as compared with the case where the critical dose is determined at a point on one side of the pattern having a sufficiently large area compared to the spread of the proximity efficiency.

【0032】上記説明で明らかなように、照射量を変化
させて図1に示したパターンを描画し、現像後にパター
ン側壁が下地基板に対して垂直となる照射量を1/2倍
することにより、臨界照射量を精度よく算出することが
できる。
As is apparent from the above description, the pattern shown in FIG. 1 is drawn by changing the irradiation amount, and the irradiation amount at which the pattern side wall becomes vertical to the base substrate after development is halved. The critical dose can be calculated accurately.

【0033】第2実施例 本発明では描画面積率50%で、かつ並進対称性を有す
るように配置された図4に示すパターンを使用する。露
光領域幅と未露光領域幅はいずれもPであり等しい。図
4に示したパターンは、近接効果パラメーターの5倍程
度と見積もられる近接効果の広がりと比較して十分広い
領域を有する。通常、最も広範囲に広がる近接効果成分
は、下地基板における後方散乱に起因する成分である。
よってパターンをこの後方散乱成分の広がりに対して十
分広い範囲に配置する。
Second Embodiment In the present invention, the pattern shown in FIG. 4 is used which has a drawing area ratio of 50% and is arranged so as to have translational symmetry. The exposed region width and the unexposed region width are both P and are equal. The pattern shown in FIG. 4 has a sufficiently large region as compared with the spread of the proximity effect estimated to be about 5 times the proximity effect parameter. Usually, the proximity effect component that spreads over the widest range is a component caused by backscattering on the underlying substrate.
Therefore, the pattern is arranged in a sufficiently wide range with respect to the spread of this backscattering component.

【0034】図5および図6は説明のために図4に示し
た集合パターンの中心付近における一部のパターンを示
したものである。図5および図6では、図4に示したパ
ターンをx軸方向に半周期Pだけずらして配置した。図
4のように配置されたパターンは近接効果の影響のおよ
ぶ有限な領域において、図に示した直線L1あるいは直
線L2に対してミラー反転対称性を有する。直線L1に
着目すると、点Aはミラー反転操作により点Bに重ね合
わせることができる。このことは2点A,Bが等価な点
であることを示す。ここで点AとBは照射領域と未照射
領域の境界上の点であり、点A,Bは1つの照射領域の
一辺の中点である。
FIGS. 5 and 6 show some patterns near the center of the set pattern shown in FIG. 4 for the sake of explanation. In FIGS. 5 and 6, the pattern shown in FIG. 4 is arranged so as to be shifted by a half period P in the x-axis direction. The pattern arranged as shown in FIG. 4 has mirror reversal symmetry with respect to the straight line L1 or the straight line L2 shown in the figure in a finite region where the proximity effect influences. Focusing on the straight line L1, the point A can be superimposed on the point B by the mirror inversion operation. This means that the two points A and B are equivalent points. Here, points A and B are points on the boundary between the irradiation area and the non-irradiation area, and points A and B are midpoints of one side of one irradiation area.

【0035】上記に示した各点が等価なことから、各点
における照射量Da,Dbの間に Da=Db ………(25) が成り立つ。同様に図6中に示したA′,B′の各点に
おける照射量Da′,Db′の間にも Da′=Db′ ………(26) が成り立つ。
Since the points shown above are equivalent, Da = Db (25) holds between the doses Da and Db at the points. Similarly, Da '= Db' (26) holds between the doses Da 'and Db' at the points A'and B'shown in FIG.

【0036】図5および図6に示したパターンはx方向
に半周期ずれて配置されているが、近接効果の広がりに
比べて十分広い領域を有するため、図5に示したパター
ンと図6に示したパターンは同一なパターンである。よ
って、図5中の示した各点A,Bは図6中のB′,A′
にそれぞれ等しい。したがって、これらの点における照
射量はつぎの関係式を満足する。
Although the patterns shown in FIGS. 5 and 6 are arranged with a shift of a half cycle in the x direction, they have a sufficiently large area compared to the spread of the proximity effect, so that the patterns shown in FIGS. The patterns shown are the same pattern. Therefore, the points A and B shown in FIG. 5 correspond to B ′ and A ′ in FIG.
Respectively. Therefore, the irradiation doses at these points satisfy the following relational expression.

【0037】 Da=Db′ ………(27) Db=Da′ ………(28) さらに、図5と図6に示したパターンは、互いに反転し
たパターンの関係にある。すなわち、図5に示したパタ
ーンの未照射領域が図6に示したパターンの照射領域で
あり、図5に示したパターンの照射領域が図6に示した
パターンの未照射領域である。これらのパターンを重ね
て描画することは近接効果の広がりに比べて十分広い面
積を有するパターンを描画する、すなわち、近接効果の
広がりに比べて十分広い面積を有するパターンを均一に
露光することと同一である。このような近接効果の広が
りに比べて広い領域からなるパターンの中心付近の照射
量は近接効果の影響を受けずに、 E・∬f・dx・dy=E ………(29) となる。ここで関数fは照射強度分布関数であり、全x
y平面における積分値が1になるように規格化されてい
る。また、図4、図5、図6に示した矩形は全て同一照
射量Eによって露光するものとする。近接効果の広がり
に比べて十分大きな面積を有するパターンの中心部にお
いて、照射量が(29)式を満たすのは照射強度分布関
数fが次式を満たすからである。
Da = Db '... (27) Db = Da' ... (28) Further, the patterns shown in FIGS. 5 and 6 have a relationship of mutually inverted patterns. That is, the unirradiated area of the pattern shown in FIG. 5 is the irradiated area of the pattern shown in FIG. 6, and the irradiated area of the pattern shown in FIG. 5 is the unirradiated area of the pattern shown in FIG. Drawing these patterns overlappingly is the same as drawing a pattern having a sufficiently large area as compared with the spread of the proximity effect, that is, uniformly exposing a pattern having a sufficiently large area as compared with the spread of the proximity effect. Is. The irradiation amount near the center of the pattern having a wider area than the spread of the proximity effect is not affected by the proximity effect and becomes E · ∬f · dx · dy = E (29). Here, the function f is an irradiation intensity distribution function, and all x
It is standardized so that the integral value on the y-plane becomes 1. The rectangles shown in FIGS. 4, 5, and 6 are all exposed with the same dose E. In the central portion of the pattern having a sufficiently large area as compared with the spread of the proximity effect, the irradiation amount satisfies the expression (29) because the irradiation intensity distribution function f satisfies the following expression.

【0038】 ∬f・dx・dy=1 ………(30) よって図5の点Aにおいては、反転関係にある図6の点
A′と重なり、総照射量がEになることから Da+Da′=E ………(31) が成り立ち、同様にB点においても同じ関係が成立す
る。
∬f · dx · dy = 1 (30) Therefore, at point A in FIG. 5, it overlaps with point A ′ in FIG. 6 having an inversion relation, and the total irradiation amount becomes E. Da + Da ′ = E ... (31) holds, and the same relationship holds at point B as well.

【0039】 Db+Db′=E ………(32) ここで、式(27)と式(26)から Da=Db′=Da′ ………(33) が成り立ち、これと式(31)から Da=0.5E ………(34) が成立する。Db + Db ′ = E (32) Here, Da = Db ′ = Da ′ (33) is established from the equations (27) and (26), and from this and the equation (31), Da is obtained. = 0.5E ............ (34) is established.

【0040】上記した他の点Bにおいても同様な関係が
成り立ち、各点の照射量は0.5Eに等しくなる。各点
における照射量が照射量の0.5倍の定数になることか
ら、描画面積率50%、かつ、図4に示したような並進
対称性を有するパターンにおいては、上記各点における
照射量は近接効果の影響のおよぶ範囲に依存しない。
The same relationship is established at the other points B described above, and the irradiation amount at each point is equal to 0.5E. Since the irradiation dose at each point is a constant 0.5 times the irradiation dose, the irradiation dose at each of the above points in a pattern having a writing area ratio of 50% and translational symmetry as shown in FIG. Does not depend on the range of influence of the proximity effect.

【0041】つぎに、図4の示したパターンの中心付近
での照射領域と未照射領域の境界の任意の点における照
射量を考える。図5、図6に示したようにx軸方向に半
周期だけずらしたパターンを重ねて照射するとき、任意
の点Qにおける照射量は点Qに重なる図6中の点Q′と
の和で算出される。これは先ほどの考察から照射量Eに
等しく、次式が成り立つ。
Next, consider the irradiation amount at an arbitrary point on the boundary between the irradiation area and the non-irradiation area near the center of the pattern shown in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, when a pattern shifted by a half cycle in the x-axis direction is overlapped and irradiated, the irradiation amount at an arbitrary point Q is the sum of points Q ′ in FIG. It is calculated. From the above consideration, this is equal to the irradiation amount E, and the following equation holds.

【0042】 Dq+Dq′=E ………(35) ここで、図6に示したパターンは x=(n+0.25)P (nは整数) ………(36) に対してミラー反転対称性を有するために、図6中の点
Q′での照射量は図6中の点Q″における照射量に等し
く、図6中の点Q″は図5中の点Qに等しいので、図6
中の点Q′における照射量は図5中の点Qにおける照射
量に等しい。よって Dq′=Dq″=Dq ………(37) が成り立つ。ここで式(35)と式(37)から Dq=0.5E ………(38) が得られる。したがって、図4に示したパターンを同一
基準照射量で照射した場合には、照射領域と未照射領域
の境界上の任意の点における照射量は、基準照射量の
0.5倍の照射量になる。
Dq + Dq ′ = E (35) Here, the pattern shown in FIG. 6 has mirror inversion symmetry with respect to x = (n + 0.25) P (n is an integer) (36). In order to have, the dose at point Q ′ in FIG. 6 is equal to the dose at point Q ″ in FIG. 6, and point Q ″ in FIG. 6 is equal to point Q in FIG.
The dose at point Q'inside is equal to the dose at point Q in FIG. Therefore, Dq '= Dq "= Dq (37) is established. Here, Dq = 0.5E ... (38) is obtained from the equations (35) and (37), which is shown in FIG. When the pattern is irradiated with the same reference irradiation amount, the irradiation amount at an arbitrary point on the boundary between the irradiation region and the non-irradiation region is 0.5 times the reference irradiation amount.

【0043】描画面積率50%で、かつ図4に示したよ
うな並進対称性を有するパターンの中心部においては、
未照射領域と照射領域の境界上の任意の点におけるレジ
ストが実効的に受ける照射量は、常に各矩形に与えられ
た照射量に0.5倍になる。このことは照射領域と未照
射領域の境界上の任意の点における照射量が近接効果の
影響のおよぶ範囲に依存しないことを示す。すなわち、
本発明で示したパターンの照射領域と未照射領域の境界
上の注目点においては、たとえ近接したパターンからの
近接効果の影響があったとしても、その程度は電子線の
加速電圧、レジストの組成、レジスト膜厚、下地基板、
現像条件等によらない。
In the central portion of the pattern having a writing area ratio of 50% and translational symmetry as shown in FIG.
The effective dose of the resist at an arbitrary point on the boundary between the non-irradiated region and the irradiated region is always 0.5 times the dose given to each rectangle. This indicates that the dose at any point on the boundary between the irradiated and unirradiated regions does not depend on the range affected by the proximity effect. That is,
At the point of interest on the boundary between the irradiated region and the non-irradiated region of the pattern shown in the present invention, even if there is an influence of the proximity effect from the adjacent pattern, the extent of the influence is the acceleration voltage of the electron beam, the composition of the resist. , Resist film thickness, base substrate,
It does not depend on development conditions.

【0044】そのため、未照射部と照射部の境界上の任
意の点においては、レジストの深さ方向に同一の照射量
が蓄積される。通常、レジストの深さ方向に関しては、
レジストが実質的に受け取る照射量の強度に分布があ
る。これは近接効果の度合いがレジストの深さ方向にも
分布しているためである。本発明で示したパターンの照
射領域と未照射領域の境界上の注目点におけるレジスト
が、実質的に受け取る照射量が近接効果の影響のおよぶ
範囲に依存しないことから、近接効果の影響の度合いは
レジストの深さ方向で一定である。その一例を図7に示
す。図7はレジスト表面と底面(下地基板との界面)で
の照射量分布を計算機により算出したものである。横軸
には図5に示したx座標を、縦軸には規格化された照射
量を示した。計算においては、電子線描画装置からの入
射電子線は理想的な形状をしていると仮定した。レジス
ト表面と底面のいずれにおいても、照射領域と未照射領
域の境界において規格化された照射量が0.5となるこ
とがわかる。したがって、現像後に形成されるレジスト
パターンは設計通りの線幅になり、パターン側壁が下地
基板に対して垂直になる。この時、各パターンに与えら
れた照射量は、各矩形パターン端部のレジストが実効的
に受けた照射量の2倍である。
Therefore, at an arbitrary point on the boundary between the unirradiated part and the irradiated part, the same irradiation amount is accumulated in the depth direction of the resist. Normally, with respect to the depth direction of the resist,
There is a distribution in the intensity of the dose that the resist substantially receives. This is because the degree of proximity effect is distributed in the depth direction of the resist. Since the resist at the point of interest on the boundary between the irradiation region and the non-irradiation region of the pattern shown in the present invention does not substantially depend on the range in which the irradiation dose receives the influence of the proximity effect, the degree of influence of the proximity effect is It is constant in the depth direction of the resist. An example thereof is shown in FIG. FIG. 7 shows the dose distribution on the resist surface and the bottom surface (interface between the base substrate) calculated by a computer. The horizontal axis shows the x-coordinate shown in FIG. 5, and the vertical axis shows the normalized irradiation dose. In the calculation, it was assumed that the incident electron beam from the electron beam drawing device had an ideal shape. It can be seen that the normalized irradiation dose is 0.5 at the boundary between the irradiated area and the unirradiated area on both the resist surface and the bottom surface. Therefore, the resist pattern formed after the development has the line width as designed, and the side wall of the pattern is perpendicular to the base substrate. At this time, the amount of irradiation given to each pattern is twice the amount of irradiation effectively received by the resist at the end of each rectangular pattern.

【0045】現像後に得られるパターン形状は、臨界照
射量と密接な関係にある。実効的に受ける照射量が臨界
照射量未満であるレジスト部は現像後に溶解することな
く残存し、臨界照射量以上であるレジスト部は現像後に
溶解する。したがって現像後に形成されたパターンの表
面部のレジストが実効的に受けた照射量は臨界照射量に
等しい。この考え方は臨界照射量の決定方法にはよらな
い。すなわち、従来から使用されてきた臨界照射量の決
定法においても、本願発明においても同じである。
The pattern shape obtained after development has a close relationship with the critical irradiation dose. A resist portion whose effective irradiation dose is less than the critical irradiation amount remains without being dissolved after development, and a resist portion having a critical irradiation amount or more is dissolved after developing. Therefore, the effective dose of the resist on the surface of the pattern formed after development is equal to the critical dose. This idea does not depend on the method of determining the critical dose. That is, the same applies to the method of determining the critical irradiation amount that has been used conventionally and the present invention.

【0046】従来法では近接効果の影響の広がりに比べ
て十分大きなパターンの中心部の残膜率が零となる照射
量をもって臨界照射量としている。これは使用するパタ
ーンの注目点の実効的に受け取る照射量が、(1)式で
表したようにパターンの照射量に等しいからであり、従
来法では臨界照射量を直接的に決定していると言える。
本願発明で決定する臨界照射量は、現像後にパターン側
壁が下地基板に対して垂直となる照射量の1/2倍の値
をもって臨界照射量とする。現像後にパターン側壁が下
地基板に対して垂直になった時も、レジスト表面すなわ
ちレジスト側壁では、臨界照射量を実効的に受け取って
いる。このとき各矩形の照射量は(38)式からレジス
ト表面部のレジストが受け取った照射量、すなわち、臨
界照射量の2倍である。したがって、現像後にパターン
側壁が下地基板に対して垂直となる照射量の1/2倍の
値が臨界照射量に等しくなる。このようにして決定され
た臨界照射量は、従来法において決定された臨界照射量
と同一である。
In the conventional method, the critical dose is defined as the dose at which the residual film ratio at the center of the pattern is sufficiently larger than the spread of the influence of the proximity effect. This is because the effective dose of the target point of the pattern to be used is equal to the dose of the pattern as expressed by the equation (1), and the critical dose is directly determined in the conventional method. Can be said.
The critical irradiation dose determined in the present invention is a critical irradiation dose that is 1/2 times the irradiation dose in which the pattern side wall becomes perpendicular to the underlying substrate after development. Even when the pattern side wall becomes vertical to the underlying substrate after development, the resist surface, that is, the resist side wall, effectively receives the critical dose. At this time, the irradiation dose of each rectangle is twice the irradiation dose received by the resist on the resist surface portion from the formula (38), that is, twice the critical irradiation dose. Therefore, a value that is 1/2 times the irradiation dose at which the pattern side wall becomes perpendicular to the underlying substrate after development becomes equal to the critical irradiation dose. The critical dose determined in this way is the same as the critical dose determined in the conventional method.

【0047】通常、レジストパターンのエッジ近傍でパ
ターン側壁が下地基板に対して垂直になる条件は多数存
在する。しかし、各矩形に与えられた照射量とエッジ部
のレジストが実効的に受ける照射量の関係は一定ではな
く、パターンの大きさ、密度等に依存する。これは近接
効果の影響を受けているためである。このようなパター
ンを使った場合には、たとえ現像後にパターン側壁が下
地基板に対して垂直になっても臨界照射量は決定できな
い。また近接効果の影響の広がりに比べて十分大きなパ
ターンの一辺の中点付近では、どのような条件で評価し
ても現像後にパターン側壁が下地基板に対して垂直とな
る照射量の1/2倍の値が臨界照射量に一致する場合が
存在する。ただし、このような大きなパターンの側壁が
下地基板に対して垂直になっているかどうかを判断する
ことは困難である。本願発明では並進対称性を有する周
期的に配置されたパターンを使用するために、現像後に
パターン側壁が下地基板に対して垂直になっているかど
うかを判断することは比較的容易である。したがって、
近接効果の広がりに比べて十分広い面積を有するパター
ンの一辺上の点で、臨界照射量を決定する場合に比べて
臨界照射量の決定精度が向上する。
Generally, there are many conditions in which the pattern side wall is perpendicular to the base substrate near the edge of the resist pattern. However, the relationship between the dose given to each rectangle and the dose effectively received by the edge resist is not constant, but depends on the size and density of the pattern. This is because it is affected by the proximity effect. When such a pattern is used, the critical dose cannot be determined even if the side wall of the pattern becomes vertical to the underlying substrate after development. In addition, in the vicinity of the midpoint of one side of the pattern, which is sufficiently larger than the spread of the effect of the proximity effect, even if the evaluation is performed under any conditions, the pattern side wall becomes perpendicular to the base substrate after development by half the irradiation dose. There is a case where the value of is equal to the critical dose. However, it is difficult to judge whether the side wall of such a large pattern is vertical to the base substrate. Since the present invention uses a periodically arranged pattern having translational symmetry, it is relatively easy to determine whether the pattern side wall is vertical to the underlying substrate after development. Therefore,
The accuracy of determining the critical dose is improved at a point on one side of the pattern having a sufficiently large area compared to the spread of the proximity effect, as compared with the case of determining the critical dose.

【0048】上記説明で明らかなように、照射量を変化
させて図4に示すパターンを描画し、現像後にパターン
側壁が下地基板に対して垂直となる照射量を1/2倍す
ることにより、臨界照射量を精度よく算出することがで
きる。
As is apparent from the above description, the pattern shown in FIG. 4 is drawn by changing the irradiation amount, and the irradiation amount at which the pattern side wall becomes vertical to the base substrate after development is halved. The critical irradiation dose can be calculated accurately.

【0049】[0049]

【発明の効果】上記のように本発明による電子線描画に
おける臨界照射量の決定方法は、X線リソグラフィある
いは光リソグラフィ用のマスクの作製する電子線描画に
おける臨界照射量の決定方法において、近接効果の広が
りに比べて十分広い領域に、50%の描画面積率で、並
進対称性を有するように配置し、同一矩形の繰り返しパ
ターンから構成するパターンを1つの集合パターンと
し、1つの集合内の矩形は同一照射量により露光するも
のとしたとき、照射量を変化させて描画・現像した上記
集合パターンを、集合パターンの中心部において、レジ
スト表面と底面におけるパターン幅が同一となる時の照
射量の0.5倍の値をもって、臨界照射量とすることに
より、電子線露光法のパターン形成条件を評価する際の
プロセスパラメータの1つである臨界照射量を、精度よ
く評価することができる。また、パターン形成に実質的
に影響するビームエッジ分解能の大きさを評価すること
が可能となる。
As described above, the method for determining the critical dose in electron beam writing according to the present invention is the proximity effect in the method for determining the critical dose in electron beam writing prepared by a mask for X-ray lithography or optical lithography. In a region that is sufficiently wider than the spread of the pattern, the pattern is arranged so as to have translational symmetry at a drawing area ratio of 50%, and a pattern composed of repeating patterns of the same rectangle is defined as one set pattern, and a rectangle within one set is defined. Is the same amount of exposure, the collective pattern drawn and developed by changing the amount of irradiation is the same as the amount of irradiation when the pattern width on the resist surface and the bottom surface is the same in the central part of the collective pattern. By setting the value 0.5 times as the critical dose, the process parameter of the process for evaluating the pattern formation condition of the electron beam exposure method The critical irradiation dose, which is one, can be accurately evaluated. Further, it becomes possible to evaluate the magnitude of the beam edge resolution which substantially affects the pattern formation.

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

【図1】本発明による電子線描画における臨界照射量の
決定方法の第1実施例として、正方形を有する矩形から
なる評価パターン図である。
FIG. 1 is an evaluation pattern diagram including a rectangle having a square as a first embodiment of a method of determining a critical dose in electron beam writing according to the present invention.

【図2】図1に示した評価パターンの中心部付近の座標
系の拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged view of a coordinate system near the center of the evaluation pattern shown in FIG.

【図3】図1に示した評価パターンの中心部付近の異な
る座標系の拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view of a different coordinate system near the central portion of the evaluation pattern shown in FIG.

【図4】本発明の第2実施例として一辺が長い場合の評
価パターン図である。
FIG. 4 is an evaluation pattern diagram when one side is long as a second embodiment of the present invention.

【図5】図4に示した評価パターンの中心部付近の座標
系の拡大図である。
5 is an enlarged view of a coordinate system near the center of the evaluation pattern shown in FIG.

【図6】図4に示した評価パターンの中心部付近の異な
る座標系の拡大図である。
6 is an enlarged view of a different coordinate system near the center of the evaluation pattern shown in FIG.

【図7】図4に示したパターンのレジスト表面とレジス
ト底面における照射強度を示した図である。
FIG. 7 is a diagram showing irradiation intensity on the resist surface and the resist bottom surface of the pattern shown in FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】X線リソグラフィまたは光リソグラフィ用
のマスクを作製する電子線描画における臨界照射量の決
定方法において、近接効果の広がりに比べて十分広い領
域に、50%の描画面積率で並進対称性を有するように
配置した、同一矩形の繰り返しパターンから構成するパ
ターンを1つの集合パターンとし、1つの集合内の矩形
は同一照射量により露光するものとしたとき、照射量を
変化して描画・現像した上記集合パターンの中心部にお
けるレジスト表面と底面とのパターン幅が同一となると
きの、照射量の0.5倍の値を臨界照射量とすることを
特徴とする電子線描画における臨界照射量の決定方法。
1. A method of determining a critical irradiation dose in electron beam writing for producing a mask for X-ray lithography or optical lithography, in which a translational symmetry with a writing area ratio of 50% is provided in a region sufficiently wider than the spread of the proximity effect. When a pattern composed of repeated patterns of the same rectangle arranged so as to have the property is set as one set pattern and the rectangles in one set are exposed with the same dose, the drawing dose is changed and the pattern is drawn. Critical irradiation in electron beam writing, wherein the critical irradiation dose is 0.5 times the irradiation dose when the pattern widths of the resist surface and the bottom face in the center of the developed aggregate pattern are the same. How to determine the amount.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007095835A (en) * 2005-09-27 2007-04-12 Fujitsu Ltd Exposure system, exposure method, and method for manufacturing semiconductor device
JP2014524732A (en) * 2011-08-24 2014-09-22 サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド Communication system using wireless power

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