JP2001305720A

JP2001305720A - 被転写媒体の製造方法、被転写パターン形成プログラムを記憶した記憶媒体、及び半導体デバイスの製造方法

Info

Publication number: JP2001305720A
Application number: JP2000082635A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kamijo; 康一上條; Kazuya Okamoto; 和也岡本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2000-03-23
Publication date: 2001-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】サブフィールド内における荷電粒子線露光装
置のボケの違いに起因して感応基板に形成されるパター
ンが目的のものと異なることになることを防ぐような被
転写パターンの形成方法を提供する。【解決手段】マスク又はレチクル上のパターンを感応
基板面上に転写する方式の荷電粒子線露光装置に使用さ
れる被転写パターンの形成方法であって、当該被転写パ
ターンを形成する際に、マスク又はレチクル上のパター
ンが感応基板面上に転写されるときの荷電粒子光学系の
ボケを、一度に転写されるフィールド内での転写位置ご
とに、予めテーブル又は計算式の形で用意しておき、こ
の光学系のボケを用いて近接効果補正計算を行い、目的
とするパターン形状が感応基板上で得られるように被転
写パターンの変形を行う

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子線を用い
て、マスク又はレチクル上のパターンを感応基板面上に
転写する方式の露光転写装置に使用される被転写媒体の
製造方法、及びこの方法を実行する計算機プログラムの
記憶媒体、さらにはこの方法を用いた半導体デバイスの
製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスに要求される集積度の高
密度化に伴い、光を使用した従来の露光装置において
は、形成できるパターン線幅に限界があって高集積化が
できないため、荷電粒子線を使用した露光装置の開発が
進められている。このような荷電粒子線露光装置の中で
も、スループットを向上させるために、パターンをレチ
クル上に配置し、このパターンを転写する方式のものが
注目されている。この転写方式のものとしては、たとえ
ば、分割転写方式のものがある。

【０００３】この分割投影転写方式の露光装置を図１
３、図１４に従って説明する。図１３は分割露光の単位
を示す図である。まず、転写体（通常はウェハ）上には
複数のチップが形成され、さらにチップはストライプ
に、ストライプはサブフィールドに分割される。レチク
ル等の被転写体も同様に分割されている。

【０００４】分割投影露光装置では通常、図１４に示す
ような方法で露光が行われる。まず、レチクルステージ
とウェハステージは対応するストライプの中心を縮小比
に従った速度で定速移動する。電子線はレチクル上のサ
ブフィールドを照明し、レチクル上に形成されたパター
ンは投影光学系によって試料上に投影露光される。

【０００５】そして、電子線をレチクルステージの進行
方向と直角な方向に偏向させ、順次、一列に配置された
サブフィールドの投影露光を行う。一列のサブフィール
ドの投影露光が終了すると、次のサブフィールドの投影
露光を開始するが、その際図５に示すように電子線の偏
向方向を逆にして、順次サブフィールドの投影露光を行
うことにより、スループットを上げるようにしている。

【０００６】ところで、荷電粒子線露光装置において
は、基板からの反射電子によって、実際の露光量が近傍
のパターン分布に従い変化する近接効果が存在する。近
接効果は、感応基板面中に入射した荷電粒子が微小な角
度で散乱しながら広がり、露光位置に蓄積されるエネル
ギーを減少させたり、露光部分に入射した荷電粒子が大
きく散乱されて周囲の未露光部にエネルギーを与えるこ
とにより起こる。

【０００７】近接効果が発生すると、一般的には露光位
置の周囲のレジストが感光するために、目的とするパタ
ーンより広いパターンが得られてしまう。これを解決す
るには、感応基板（レジスト）におけるエネルギー蓄積
量が望ましい値になるように、荷電粒子線の照射量を変
化、調整する方法（たとえば特開平１１−３１６５８号
公報に記載の技術）や、マスク、又はレチクルに形成す
るパターン形状を変化させる方法（たとえば、Jpn.J.Ap
pl.Phys. Vol.36(1997) pp.7477-7481に記載の技術）な
どが公知の技術となっている。

【０００８】一方、荷電粒子転写光学系にはボケが存在
する。ボケは、通常の光同様に存在する球面収差などの
幾何収差や、荷電粒子がビーム内でクーロン相互作用に
より反発し合うことなどによって生じる。

【０００９】幾何収差に起因するボケは、一般に感応基
板面上におけるシステム軸からの距離が大きくなるほど
大きくなる。レチクルの一部を一括して投影露光する分
割投影転写方式の露光装置においては、１回の転写露光
単位であるサブフィールドの中心がシステム軸から離れ
るほどボケが大きくなる。なお、システム軸とは、鏡
筒、レンズや偏向器のような鏡筒構成要素の中心軸のこ
とである。また、サブフィールドの中心よりも端の方が
ボケが大きくなる傾向が一般にある。

【００１０】一方、クーロン相互作用に起因するボケ
は、パターン開口面積が増大して電流量が大きくなるに
従って、大きくなる傾向がある。ボケは、感応基板面の
意図された位置に入射する荷電粒子量を減少させ、感応
基板内での散乱によりおきる近接効果と同様の効果をも
たらすので、意図せぬ線幅の増減が発生し問題となる。

【００１１】そこで、従来の技術では、サブフィールド
中心とシステム軸との間の距離、すなわち偏向量と、サ
ブフィールドのパターン開口面積に応じて焦点補正を行
うことにより、サブフィールド間でボケに差異が出ない
ようにしていた。より大きなボケを伴うサブフィールド
がある場合には、これと同様のボケとなるまで、小さな
ボケを伴うサブフィールドを転写する際に、焦点補正レ
ンズで意図的にボケを付加していた。このようにすれ
ば、感応基板においては近接効果に基づく散乱係数は一
定であり、かつボケの大きさも一定であるとして、これ
らを考慮してマスクパターン、レチクルパターンの形状
を変化させることにより、近接効果及びボケの効果を補
正して、目的とするパターンを感応基板上に得ることが
できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このような手法によれ
ば、サブフィールド間で近接効果やボケが異なる影響を
補償することができる。しかし、サブフィールドの中心
と端とでボケの大きさが異なる場合、両者間のボケの格
差は、両者が同時に露光されるために、上記方法で解消
することはできない。その結果、ボケによる意図しない
パターンサイズの変動が、サブフィールドのいずれかの
領域で生じることになる。

【００１３】また、せっかくボケの小さいサブフィール
ドが存在するのに、それを転写する際にわざわざボケを
付加することは、ボケの少ないサブフィールドに微細な
パターンを形成できる可能性を奪う結果となっていた。

【００１４】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、サブフィールド内における荷電粒子線
露光装置のボケの違いに起因して感応基板に形成される
パターンが目的のものと異なることになることを防ぐよ
うな被転写媒体の形成方法、及びこの方法を実行する計
算機プログラムを記憶した記憶媒体、さらには、この方
法を使用した半導体デバイスの製造方法を提供すること
を課題とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、マスク又はレチクル上のパターンを感
応基板面上に転写する方式の荷電粒子線露光装置に使用
される被転写媒体の製造方法であって、当該被転写パタ
ーンを形成する際に、マスク又はレチクル上のパターン
が感応基板面上に転写されるときの荷電粒子光学系のボ
ケを、一度に転写されるフィールド内での転写位置ごと
に、予めテーブル又は計算式の形で用意しておき、この
光学系のボケを用いて近接効果補正計算を行い、目的と
するパターン形状が感応基板上で得られるように被転写
パターンの変形を行うことを特徴とする被転写媒体の製
造方法（請求項１）である。

【００１６】被転写媒体とは、レチクル、マスクのよう
に、転写されるパターンが形成された媒体をいう。本手
段においては、一度に転写されるフィールド内での転写
位置ごとに、荷電粒子光学系のボケを、予めテーブル又
は計算式の形で用意しておき、所定位置に転写されるパ
ターンに対しては、このボケを考慮して近接効果を算出
し、近接効果を勘案した上での感応基板上に形成される
パターンの形状が目的の形状となるように、被転写パタ
ーンの形状を変更する。よって、一度に転写されるフィ
ールド内の転写位置にかかわらず、目的とする形状のパ
ターンを感応基板上に形成することができる。

【００１７】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、さらに、テーブル又は計算式
の値を、サブフィールド間で異なるものとしたことを特
徴とするもの（請求項２）である。

【００１８】本手段においては、異なるサブフィールド
間で異なったテーブルや計算式を使用するので、各々の
サブフィールドで、ボケを考慮した最適の被転写パター
ン補正を行うことができる。よって、従来技術のよう
に、ボケの大きなサブフィールドと小さなサブフィール
ドがある場合、ボケの大きなサブフィールドに合わせて
ボケの小さなサブフィールドを転写の際にわざとぼかす
必要がなくなる。従って、ボケが小さいサブフィールド
のパターンはボケが小さいままで形成できるため、より
細い線幅が要求されるパターンをボケが小さいサブフィ
ールドに来るよう半導体デバイスを設計することによ
り、より細かなパターンの露光転写が行えるようにな
る。

【００１９】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段又は第３の手段である被転写パターンの
形成方法を実行する計算機プログラムを記憶した記憶媒
体（請求項３）である。

【００２０】本手段を、被転写パターンを設計する装置
に読み込ませたり組み込んだりすることにより、前記第
１の手段、第２の手段を実行することができる。

【００２１】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第１の手段又は第２の手段である被転写媒体を使用
して、被転写パターンを、荷電粒子線露光装置を用いて
感応基板に転写する工程を有してなることを特徴とする
半導体デバイスの製造方法（請求項４）である。

【００２２】本手段においては、ウェハ等の感応基板上
のどの位置においても目的とする形状のパターンを得る
ことができるので、微細な線幅の回路パターンを正確に
製造することができ、高集積度の半導体デバイスを得る
ことができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。それに先立ち、まず、近接効果
の影響について説明する。図１は感応基板に実現される
ことを意図されたパターンである。パターンは幅50μm
のパッドＰに100nmのスペースを挟んでおかれた100nmの
ラインＡと、同じパッドＰから70μm離して置かれた線
幅100nmのラインＢである。

【００２４】このようなパターンを含んだ250μm角のサ
ブフィールドを分割転写方式の電子線光学系で転写する
ことを考える。光学系の倍率はよく1/4や1/5が用いられ
るが、ここでは簡単化のために１対１の転写光学系を考
える。

【００２５】図２はy=0の線で切ったレチクルを通過し
た直後のエネルギープロファイルである。（サブフィー
ルドの中心を原点とし、正方形のサブフィールドの各辺
方向にｘ軸、ｙ軸をとる。）光学系のボケが考慮されて
いないため、位置の変化に対してエネルギープロファイ
ルが非常に切り立っている。y=0の線上のレチクル通過
直後のエネルギープロファイルDR(x)は、xの値の関数で
あり、次の式で表される。 DR(x)=1.0 （ｘがレチクルの投下範囲であるとき) DR(x)=0.0 (ｘがレチクルの非透過範囲であるとき) 感応基板面に入射する直前では、エネルギープロファイ
ルは光学系のボケにより鈍る。光学系のボケにより感応
基板面に入射する直前の鈍ったエネルギープロファイル
DW(x)は、次の（１）式により計算される。

【００２６】

【数１】 …(1)

【００２７】ここでβはその光学系のボケをガウス分布
で表す場合に適切に定められる標準偏差である。前述し
たように光学系のボケは偏向量、サブフィールドサイ
ズ、パターンの開口率等により定まるが、簡単化の為ガ
ウス分布をするものとし、その分布形状は、サブフィー
ルド内のサブフィールド中心からの距離ｒによって次の
（２）式で表されるとした。また、積分範囲は、DR(x')
=1となる領域がある範囲（この例の場合０〜120.3）で
ある（−∞〜＋∞としても同じである）。 blur(nm)= 70nm＋0.25×10^-4×r(μm) …(2) ここで、blurと前記βとの関係は、 β≒0.6*blur …(3) と表される。

【００２８】この式によると、サブフィールド中心での
blurの大きさは70nm、サブフィールド上の点(x=120μm,
y=0μm)でのblurの大きさは100nmとなる。このように
して、サブフィールド内の各点に対応するblurの大きさ
を(2)式により求め、これより(3)式を使用してβを求め
る。そして、このβをエネルギープロファイルを求める
(1)式に使用する。

【００２９】図３に線y=0に沿った点における感応基板
面に入射する直前のエネルギープロファイルDW(x)を示
す。なお、縦軸のエネルギーは、十分広いパターン幅に
おける中心部のプラトー状態のエネルギーで割って正規
化したものである。

【００３０】図３(A)、(B)、(C)はそれぞれ、x=-0.1μm
からx=0.3μmまで、x=50.0μmからx=50.4μmまで、x=12
0.0μmからx=120.4μmまでのエネルギープロファイルを
表した図である。(A)よりも(B)、(B)よりも(C)の方が、
ボケが多いため、エネルギープロファイルの傾斜が緩や
かなものとなっている。

【００３１】入射した電子は感応基板中で散乱し近接効
果を引き起こす。散乱後に感応基板に蓄積されるエネル
ギー量E(x)は例えば次のような式で表される。 E(x)=Eb(x)+Ef(x) …(4)

【００３２】

【数２】

【００３３】ここでηは後方散乱係数、σ_bは後方散乱
径、σ_fは前方散乱径である。積分範囲はDW(x)が０でな
い領域がある範囲である。

【００３４】以下の計算においては、電子の加速電圧を
100keVとしたときの、η=0.4、σ_b=31.2μm、σ_f=7μm
を使用する。

【００３５】図４に近接効果を考慮した、最終的に感応
基板に蓄積されるエネルギー量を示す。図３の場合と同
様に、図４(A)、(B)、(C)はそれぞれ、x=-0.1μmからx=
0.3μmまで、x=50.0μmからx=50.4μmまで、x=120.0μm
からx=120.4μmまでのエネルギープロファイルを表した
図である。なお、図４を含め、以下のグラフにおいて
は、縦軸のエネルギーは近接効果及びボケを考慮した場
合、感応基板面（レジスト）において蓄積されうる最大
値で割って規格化した。この最大値は、基板内の散乱範
囲や光学系のボケより充分広いパターンを焼いた場合の
パターン中心（プラトー部）における蓄積エネルギー量
の値である。

【００３６】プロセスの製造誤差がない理想的な場合に
は、このエネルギープロファイルの適切に定められた閾
値を超す部分ではパターンが形成され、超さない部分で
は形成されないと考えることができる。図４の４０、４
１、４２は、それぞれの領域で、形成されるパターン境
界が意図されたパターン境界位置と一致するように引か
れた閾値のラインである。閾値４０と４１の値はほぼ同
じであるが、閾値４２は他の２つと大きく異なるため、
４０、４１前後に閾値をとった場合は、ラインＢは、意
図した線幅より痩せ細る。逆に４２で示される閾値をと
るとラインＡやパッドの境界が意図された境界の位置か
ら大きく外れることになる。

【００３７】このような問題の解決策として、レチクル
パターンを変えることにより、レジストの現像後に感応
基板に目的とするパターンが得られるようにすることが
行われているが、このとき、従来行われていた方法は、
一つのサブフィールド内では、荷電粒子線のボケが一定
であると仮定していた。

【００３８】図５にレチクルパターンを変形する方法の
概略を示す。図５(A)はパターン変形前を示した図であ
り、図５(B)はパターン変形後を示した図である。両方
の図で５１はレチクルの非透過部であり、５２はレチク
ルの透過部である。すなわち５２の形状がレチクルパタ
ーンである。５３は、透過部５２を透過した荷電粒子
が、光学系のボケ及び基板面上における荷電粒子の散乱
を受けた後で実現される感応基板（レジスト）上におけ
るエネルギー量分布である。

【００３９】これをレジストの閾値５４で切った時実現
されるパターンが５５である。パターン変形による補正
が施されていない(A)の場合は、閾値５４を超す部分が
不適切であり、実現されるパターン５５は意図される線
幅５９と異なる。

【００４０】一方、レチクルパターンを変形して荷電粒
子線の透過部を５２’分だけ広げた場合は、(B)に示す
ように補正幅５２’を通過する荷電粒子の分だけ、異な
ったエネルギー分布５６が感応基板面上に実現され、同
じ閾値５４で切った時実現されるパターン５７は、意図
する線幅５９と等しくなる。実際には、補正幅５２’を
順次変化させて、そのときの感応基板上に形成される蓄
積エネルギーの分布を計算していき、蓄積エネルギーの
大きさがレジストの閾値を越す部分が線幅５９と等しく
なるような補正幅５２’を求める。

【００４１】図６は、上述した従来の技術であるボケを
一定として近接効果を補正するためのパターン変形を行
なった例であり、サブフィールド内のボケのblurを85nm
一定として、閾値を0.5と定めパターン変形を行ったレ
チクルにより実現される蓄積エネルギー分布を示す。す
なわち、パターン変形の計算においては、サブフィール
ド内のボケを一定としているが、蓄積エネルギー分布の
計算においては、サブフィールド内のぼけの変化を考慮
して計算した結果である。

【００４２】図３の場合と同様に、図６(A)、(B)、(C)
はそれぞれ、x=-0.1μmからx=0.3μmまで、x=50.0μmか
らx=50.4μmまで、x=120.0μmからx=120.4μmまでのエ
ネルギープロファイルを表した図である。

【００４３】図６の６０、６１、６２はそれぞれの領域
で、形成されるパターン境界が意図されたパターン境界
位置と一致するように引かれた閾値のラインである。こ
れらは、図４の場合より互いに若干近づいているが、閾
値６０及び６１と、６２の値の差には開きが有り、この
従来の方法では、ラインＡ及びパッドＰと、ラインＢの
両方が意図された寸法どおりに形成されることがないこ
とを意味する。

【００４４】以下、このような問題を解決するものとし
て、本発明の実施の形態の１例を説明する。本発明にお
いては、サブフィールドの場所により異なる光学系のボ
ケも参照してレチクルパターンの変形を行う。

【００４５】表１は本発明の実施例の１例を示すサブフ
ィールド内の場所により異なる光学系のボケ（blur）を
格納したテーブルの１例である。テーブルの桝目の細か
さ、すなわち、同一の値のボケを参照しうる範囲は当該
業者によって必要に応じた値をとればよい。また、テー
ブルによって離散的に示されたblurの値を補間して、計
算する位置におけるblurとしてもよい。サブフィールド
内のボケの分布が関数により表され得る場合はこれを使
用してもよい。ボケの分布を関数として表すと、テーブ
ルを用いる場合と比べて計算機プログラムの記憶容量を
少なくすることができる。

【００４６】表１に示されたデータを数式で表すと。 blur(nm)=70nm＋0.25×10^-4×r (μm) …(7) となる。

【００４７】

【表１】

【００４８】図７に上式を用いて変形されたレチクルパ
ターン（線y=0に沿った断面プロファイル）を示す。図
８に、図７に示したレチクルにより実現されるエネルギ
ー分布を示す。図３の場合と同様に、図８(A)、(B)、
(C)はそれぞれ、x=-0.1μmからx=0.3μmまで、x=50.0μ
mからx=50.4μmまで、x=120.0μmからx=120.4μmまでの
蓄積エネルギープロファイルを表した図である。

【００４９】図８の８０、８１、８２は、それぞれの領
域で、形成されるパターン境界が意図されたパターン境
界位置と一致するように引かれた閾値のラインである。
この実施の形態においては、サブフィールド内のボケの
不均一性を考慮してレチクルパターンを補正しているの
で、図４や図６の場合と異なり、所定の閾値0.5で蓄積
エネルギープロファイルを切ったとき、ラインＡ、パッ
ド、ラインＢのすべてが意図された寸法どおりに形成さ
れている。

【００５０】上記実施の形態においては、光学系のボケ
の形状を、意図された点からの距離に従う等方的なガウ
ス分布としているが、ボケが非等方的な形状をしている
場合には、計算に用いる式を以下のようにすると、等方
的なガウス分布を計算に用いる場合よりも、より良い補
正を期待することができる。

【００５１】たとえば、点（ｘ，ｙ）における，ｘ軸方
向に平行なボケをβ_x(x,y)とし、ｘ軸方向に平行なボケ
をβ_y(x,y)とし、表２に示されたβ_x(x,y)、表３に示さ
れたβ_y(x,y)を参照しつつ、

【００５２】

【数３】 …(8)

【００５３】の計算を（１）式の代わりに用いれば、図
９に示すような楕円形状のボケに対応することができる
（積分範囲は−∞〜＋∞）。

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】また、ビームの理想的なウェハへの入射位
置からｘ軸プラス方向のボケをβ_x1(x,y)、ｘ軸マイナ
ス方向へのボケをβ_x2(x,y)、ｙ軸プラス方向のボケを
β_y1(x,y)、ｙ軸マイナス方向へのボケをβ_y2(x,y)とし
て、

【００５７】

【数４】 …(9)

【００５８】の計算を（１）式の代わりに用いれば（積
分範囲は−∞〜＋∞内で積分記号に記載された範囲）、
図１０に示すような複雑な形状のボケまでその影響を考
慮することができる。この場合、表１から表３までと同
様の形態の表が、β_x1(x,y)、β_x2(x,y)、β_y1(x,y)、
β_y2(x,y)の４パラメータに対して用意されることにな
る。

【００５９】以下、本発明に係る半導体デバイスの製造
方法の実施の形態の例を説明する。図１１は、本発明の
半導体デバイス製造方法の一例を示すフローチャートで
ある。この例の製造工程は以下の各主工程を含む。ウェハを製造するウェハ製造工程（又はウェハを準備
するウェハ準備工程）露光に使用するマスクを製作するマスク製造工程（又
はマスクを準備するマスク準備工程）ウェハに必要な加工処理を行うウェハプロセッシング
工程ウェハ上に形成されたチップを１個ずつ切り出し、動
作可能にならしめるチップ組立工程できたチップを検査するチップ検査工程なお、それぞれの工程はさらにいくつかのサブ工程から
なっている。

【００６０】これらの主工程の中で、半導体のデバイス
の性能に決定的な影響を及ぼす主工程がウェハプロセッ
シング工程である。この工程では、設計された回路パタ
ーンをウェハ上に順次積層し、メモリやＭＰＵとして動
作するチップを多数形成する。このウェハプロセッシン
グ工程は以下の各工程を含む。絶縁層となる誘電体薄膜や配線部、あるいは電極部を
形成する金属薄膜等を形成する薄膜形成工程（ＣＶＤや
スパッタリング等を用いる）この薄膜層やウェハ基板を酸化する酸化工程薄膜層やウェハ基板等を選択的に加工するためにマス
ク（レチクル）を用いてレジストのパターンを形成する
リソグラフィー工程レジストパターンに従って薄膜層や基板を加工するエ
ッチング工程（例えばドライエッチング技術を用いる）イオン・不純物注入拡散工程レジスト剥離工程さらに加工されたウェハを検査する検査工程なお、ウェハプロセッシング工程は必要な層数だけ繰り
返し行い、設計通り動作する半導体デバイスを製造す
る。

【００６１】図１２は、図１１のウェハプロセッシング
工程の中核をなすリソグラフィー工程を示すフローチャ
ートである。このリソグラフィー工程は以下の各工程を
含む。前段の工程で回路パターンが形成されたウェハ上にレ
ジストをコートするレジスト塗布工程レジストを露光する露光工程露光されたレジストを現像してレジストのパターンを
得る現像工程現像されたレジストパターンを安定化させるためのア
ニール工程以上の半導体デバイス製造工程、ウェハプロセッシング
工程、リソグラフィー工程については、周知のものであ
り、これ以上の説明を要しないであろう。本発明におい
ては、これらの工程中において、レチクルパターンの設
計の際に前述の方法による設計を用いている。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、サブフィールド内での荷電粒子光学系のボケを、サ
ブフィールドの場所により変わるものと仮定して、レチ
クルパターンの補正を行っているので、実際に感応基板
に形成されるパターンと意図されたパターンの乖離を小
さくすることができる。

【００６３】また、本発明の方法を使用してパターンを
設計し、半導体デバイスを製造するようにすれば、微細
な線幅の回路パターンを正確に製造することができ、高
集積度の半導体デバイスを得ることができる。

【００６４】さらに、従来の方法ではボケが小さいサブ
フィールドでも、ボケが大きいサブフィールドと同程度
となるまでボケを付加していたため、形成できる最小線
幅は、ボケが最大のサブフィールドで実現できるものに
制約されていたが、本発明においては、ボケが小さいサ
ブフィールドのパターンはボケが小さいままで形成され
るため、より細い線幅が要求されるパターンをボケが小
さいサブフィールドに来るよう半導体デバイスを設計す
ることにより、従来よりも最小線幅の小さいデバイスの
設計が可能となる。

【００６５】なお、以上、本明細書においては、本発明
の説明を荷電粒子線露光装置を例として説明してきた
が、本発明は荷電粒子線露光装置のみに適用されるもの
ではなく、たとえばセルプロジェクション方式等の他の
方式の露光装置にも適用が可能であることは言うまでも
無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】近接効果の影響を説明する図で、レチクルパタ
ーンの例を示す図である。

【図２】図１に示すレチクルパターンを、ｙ＝０の線に
沿って切断した断面において、レチクルを通過した直後
の電子線のエネルギープロファイルを示した図である。

【図３】図２に示す電子線のエネルギープロファイルが
電子線光学系のボケにより変形され、感応基板面に入射
する直前でのエネルギープロファイルを示す図である。

【図４】図３に示したエネルギープロファイルが入射し
た場合に、感応基板（レジスト）に蓄積されるエネルギ
ー分布を示す図である。

【図５】ボケや近接効果の影響を考慮して、レチクルパ
ターンを変形する方法を示す図である。

【図６】サブフィールド内でのボケの量を一定と仮定し
てレチクルパターンの変形を行った場合に得られる、蓄
積エネルギーの分布を示す図である。

【図７】サブフィールド内でのボケの分布を考慮して行
ったレチクルパターンの変形の例を示す図である。

【図８】図７に示したレチクルパターンで露光を行った
場合に得られる蓄積エネルギーの分布を示す図である。

【図９】非等方性のボケの形状の例を示す図であり、等
高線はボケの程度を示す。

【図１０】非等方性のボケの形状の例を示す図であり、
等高線はボケの程度を示す。

【図１１】本発明の方法により設計されたマスクパター
ンを用いて、半導体デバイスを製造する工程を示す図で
ある。

【図１２】リソグラフィープロセスを示す図である。

【図１３】分割投影転写方式の分割露光の単位を示す図
である。

【図１４】分割投影転写方式の露光方法を示す図であ
る。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ…ラインＰ…パッド４０、４１、４２…閾値５１…非透過部５２…透過部５２’…補正幅５３、５６…感応基板上のエネルギー分布５４…閾値５５、５７…感応基板に得られるパターン５９…意図される線幅６０、６１、６２…閾値８０、８１、８２…閾値

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスク又はレチクル上のパターンを感応
基板面上に転写する方式の荷電粒子線露光装置に使用さ
れる被転写媒体の製造方法であって、当該被転写パター
ンを形成する際に、マスク又はレチクル上のパターンが
感応基板面上に転写されるときの荷電粒子光学系のボケ
を、一度に転写されるフィールド内での転写位置ごと
に、予めテーブル又は計算式の形で用意しておき、この
光学系のボケを用いて近接効果補正計算を行い、目的と
するパターン形状が感応基板上で得られるように被転写
パターンの変形を行うことを特徴とする被転写媒体の製
造方法。
【請求項２】請求項１に記載の被転写媒体の製造方法
であって、さらに、テーブル又は計算式の値を、サブフ
ィールド間で異なるものとしたことを特徴とする被転写
媒体の製造方法。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の被転写パ
ターンの形成方法を実行する計算機プログラムを記憶し
た記憶媒体。
【請求項４】請求項１又は請求項２に記載の被転写媒
体を使用して、被転写パターンを、荷電粒子線露光装置
を用いて感応基板に転写する工程を有してなることを特
徴とする半導体デバイスの製造方法。