JP2006310331A - Electron beam drawing method, lithography mask manufacturing method and electron beam drawing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置や液晶表示装置等の製造工程、もしくは、それら工程において用いられるリソグラフィマスクを製造する工程で使用される電子ビーム描画方法及び電子ビーム描画装置に関し、電子ビームにより描画されるパターンの寸法制御に関するものである。 The present invention relates to an electron beam drawing method and an electron beam drawing apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal display device, or the like, or a process of manufacturing a lithography mask used in these processes, and a pattern drawn by an electron beam This relates to the dimensional control of.
従来、例えば、フォトマスクの製造工程においては、フォトマスクブランク上に形成されたレジスト膜に対して所定のパターンを電子ビームによって描画する電子ビーム描画方法が用いられている。 Conventionally, for example, in a photomask manufacturing process, an electron beam drawing method is used in which a predetermined pattern is drawn on a resist film formed on a photomask blank by an electron beam.
この電子ビーム描画方法においては、特許文献１及び特許文献２に記載されているように、描画されるパターンの寸法制御について、近接効果及びフォギー（Foggy）効果によって生ずる寸法誤差の補償が課題となっている。
In this electron beam drawing method, as described in
近接効果は、レジスト膜を透過して基板表面で反射（散乱）された電子ビーム（後方散乱電子）によりレジストが感光することによって寸法誤差が生ずる現象であり、例えば、５０ｋＶの電子ビームを用いた場合における影響範囲は、約１５μｍである。 The proximity effect is a phenomenon in which a dimensional error occurs when the resist is exposed to light by an electron beam (backscattered electrons) that has been transmitted through the resist film and reflected (scattered) on the substrate surface. For example, a 50 kV electron beam is used. The range of influence in the case is about 15 μm.
フォギー効果は、レジスト膜の表面や基板表面からの散乱電子が、描画装置のカラムやチェンバによって反射され、再びレジスト膜に到達してレジストを感光させる現象であり、描画装置の構造にもよるが、約３０ｍｍの範囲に亘って影響が生ずるものである。 The foggy effect is a phenomenon in which scattered electrons from the resist film surface or substrate surface are reflected by the column or chamber of the drawing apparatus and reach the resist film again to expose the resist, depending on the structure of the drawing apparatus. The effect occurs over a range of about 30 mm.
これら２つの現象は、近接効果がレジスト膜を透過した電子ビームの後方散乱によるかぶり、フォギー効果がレジスト膜の表面における反射電子のカラム等による散乱によるかぶりと、原因及び散乱半径に極端な違いがあるものの、両者ともにかぶり現象である。なお、両者においてかぶりを生じさせている電子ビームの総エネルギーは、ほぼ等しいものである。 These two phenomena are extremely different in the cause and the scattering radius because the proximity effect is fogging due to backscattering of the electron beam transmitted through the resist film, and the foggy effect is fogging due to scattering by the column of reflected electrons on the resist film surface. Although there are both, it is a fog phenomenon. It should be noted that the total energy of the electron beams that cause fogging in both is substantially equal.
しかしながら、フォギー効果は、近接効果理論が確立されてから久しい段階で発見されたという歴史的ないきさつから、近接効果とは別の現象として扱われ、描画パターンの寸法誤差の補正も、各効果ごとに個別に行われてきた。 However, the Foggy effect is treated as a phenomenon different from the proximity effect because it was discovered in a long time after the proximity effect theory was established. Has been done individually.
従来、近接効果による描画パターンの寸法誤差の補正は、以下のようにして行われている。 Conventionally, correction of a dimensional error of a drawing pattern due to a proximity effect is performed as follows.
５０ｋＶの電子ビームを用いる一般的な描画装置において用いられている近接効果補正（ＰＥＣ）は、図５に示すように、後方散乱の影響を、ドーズ（Dose：露光量）を調整することで補償し、寸法誤差を補正するものである。そして、近年の描画装置においては、露光量の算出を、再計算手法を用いて行っている。この再計算手法においては、初回計算として、前世代の描画装置における補正方法と同一の手法を用い、２回目以降の再計算において異なる計算式を用いている。最新の描画装置は、これらの計算を露光しながら行うようになっている。そのため、計算機で処理しやすいように、計算の簡略化の手法が種々採用されている。 As shown in FIG. 5, proximity effect correction (PEC) used in a general drawing apparatus using an electron beam of 50 kV compensates for the influence of backscattering by adjusting the dose (Dose: exposure amount). Thus, the dimensional error is corrected. In recent drawing apparatuses, the amount of exposure is calculated using a recalculation method. In this recalculation method, as the first calculation, the same method as the correction method in the previous generation drawing apparatus is used, and different calculation formulas are used in the second and subsequent recalculations. The latest drawing apparatus performs these calculations while exposing. Therefore, various methods for simplifying the calculation are employed so that the processing can be easily performed by the computer.
ところが、このような再計算手法における初回計算においては、「パターン密度は計算対象とその周囲では一定である」との特殊な仮定を含んでいる。近接効果補正のための計算式が四則演算のみで記述できる非常に簡単なものでありながら、初回計算にこのような特殊な仮定を含み、論理の飛躍があるため、良好な補正が行えないこととなっている。 However, the initial calculation in such a recalculation method includes a special assumption that “the pattern density is constant between the calculation target and its surroundings”. Although the calculation formula for proximity effect correction is very simple that can be described with only four arithmetic operations, the initial calculation includes such a special assumption and there is a logical leap so that good correction cannot be performed. It has become.
〔初回計算〕
このような再計算手法における初回計算、すなわち、前世代の描画装置における補正方法は、以下のようにして行われる。
[Initial calculation]
The initial calculation in such a recalculation method, that is, the correction method in the previous generation drawing apparatus is performed as follows.
まず、後方散乱がどの程度のものであるかを見積もる。例えば、図５における中央の描画パターンＥ０に対する後方散乱の見積もりは、後方散乱の影響領域を所定の大きさ（０．５μｍ角（四方）乃至１．０μｍ角（四方））のセルに区切って行う。すなわち、セル毎に、セルに占める描画パターンの面積を求める。各セルの中央にセルに占める描画パターンが存在するとして、それぞれのセルから描画パターンＥ０が描画されるセルまでの後方散乱の影響の度合いを重みずけして積算し、後方散乱の蓄積エネルギー比率Ｅbpを求める。描画パターンＥ０が描画されるセルを含め、全てのセルが描画された場合は、Ｅbpは１となる。この段階では、近接効果補正の結果はまだ計算されていないので、全ての描画は同一のドーズで描画されたと仮定している。このような初回計算におけるＥbpをＥbp0とする。 First, estimate how much backscattering is. For example, the backscattering estimation for the central drawing pattern E0 in FIG. 5 is performed by dividing the backscattering influence area into cells of a predetermined size (0.5 μm square (four sides) to 1.0 μm square (four sides)). . That is, for each cell, the area of the drawing pattern occupying the cell is obtained. Assuming that a drawing pattern occupying the cell exists at the center of each cell, the degree of influence of backscattering from each cell to the cell on which the drawing pattern E0 is drawn is weighted and integrated, and the accumulated energy ratio Ebp of backscattering Ask for. Ebp is 1 when all the cells including the cell where the drawing pattern E0 is drawn are drawn. At this stage, since the result of the proximity effect correction has not yet been calculated, it is assumed that all drawings are drawn with the same dose. Let Ebp in such initial calculation be Ebp0.
ここで、電子ビーム描画におけるエネルギープロファイルを図７に示す。ここでは、露光量が前方散乱のエネルギーとなるように単位系を組んでいる。また、前方散乱のエネルギープロファイルについては、計算を簡略化するために台形とし、後方散乱については、完全にフラットなオフセットとして表現している。前方散乱を表す台形の傾斜部分の幅Ｘ０は、ビームプロファイル、前方散乱及びレジストの性能を反映した解像度を表現するパラメータである。この台形の傾斜部分と現像しきい値Ｅthとの交点が描画されるパターンのエッジの位置となる。 Here, the energy profile in electron beam drawing is shown in FIG. Here, the unit system is assembled so that the exposure amount becomes the energy of forward scattering. Further, the forward scattering energy profile is represented as a trapezoid for simplifying the calculation, and the backward scattering is represented as a completely flat offset. The width X0 of the trapezoidal inclined portion representing forward scattering is a parameter expressing the resolution reflecting the beam profile, forward scattering, and resist performance. The intersection of the trapezoidal slope and the development threshold Eth is the position of the edge of the pattern to be drawn.
次に、どのような描画パターンに対して寸法を合わせ込むかであるが、ここでは、後方散乱が存在しない場合の孤立パターンに対して、寸法を合わせ込む方式について説明する。このときの描画パターンのエッジの位置をＸａ、このときの露光量を基準ドーズＤａとする。 Next, as to what kind of drawing pattern the size is adjusted, here, a method for adjusting the size to an isolated pattern when no backscattering will be described. The position of the edge of the drawing pattern at this time is Xa, and the exposure amount at this time is the reference dose Da.
そして、後方散乱が存在することにより、描画パターンのエッジは、Ｘｂにずれる（補正前の状態）。ここで、露光量を基準ドーズＤａから補正ドーズＤs0に変更すれば、描画パターンのエッジの位置はＸａに補正される（補正後の状態）。 Then, due to the presence of backscattering, the edge of the drawing pattern is shifted to Xb (state before correction). Here, if the exposure amount is changed from the reference dose Da to the corrected dose Ds0, the position of the edge of the drawing pattern is corrected to Xa (the state after correction).
ここで、前方散乱で吸収されるエネルギーと後方散乱で吸収されるエネルギーの比率をηｅとすると、前述のモデルから、初回計算における補正露光量Ｄs0は、以下の〔式１〕で表現される。 Here, assuming that the ratio of energy absorbed by forward scattering and energy absorbed by backscattering is ηe, the corrected exposure dose Ds0 in the first calculation is expressed by the following [Equation 1] from the above model.
Ｄs0＝Ｄａ／｛１＋（Ｄａ／Ｅth）ηｅ・Ｅbp｝ ・・・・・・（式１）
ただし、実際の描画装置においては、電子ビームの径と描画パターンの寸法とを一致させるとの建前より、以下の〔式２〕が成立すると仮定している。
Ds0 = Da / {1+ (Da / Eth) ηe · Ebp} (Equation 1)
However, in an actual drawing apparatus, it is assumed that the following [Equation 2] holds from the premise that the diameter of the electron beam and the size of the drawing pattern are matched.
Ｄａ／Ｅth＝２ ・・・・・・（式２）
すると、Ｄs0は、以下の〔式３〕で表現される。
Da / Eth = 2 (Equation 2)
Then, Ds0 is expressed by the following [Equation 3].
Ｄs0＝Ｄａ／（１＋２ηｅp・Ｅbp） ・・・・・・（式３）
ところが、〔式２〕が実際のプロセスで成立しているとは限らないので、〔式３〕中のηｅpは、単なる装置制御パラメータということになる。
Ds0 = Da / (1 + 2ηep · Ebp) (Equation 3)
However, since [Equation 2] is not necessarily established in the actual process, ηep in [Equation 3] is simply a device control parameter.
ここまでの補正では、前述したように、「パターン密度は計算対象とその周囲では一定である」との仮定を含んでいる。補正前において、後方散乱は〔Ｄａ・η・Ｅbp〕であるが、補正後においては、〔Ｄｓ・η・Ｅbp〕に変化している。これは、図５における各描画パターンＥ１，Ｅ２，Ｅ３が全て同じドーズＤｓで描画されたことを前提としている。 As described above, the correction so far includes the assumption that “the pattern density is constant between the calculation target and its surroundings”. Before the correction, the backscattering is [Da · η · Ebp], but after the correction, it is changed to [Ds · η · Ebp]. This is based on the premise that all the drawing patterns E1, E2, and E3 in FIG. 5 are drawn with the same dose Ds.
このような補正方法によっては、パターン密度が計算対象とその周囲で一定である広域のＬ／Ｓパターンについては正しい補正が行われるが、パターン密度が計算対象とその周囲で一定でない場合には、正しい補正が行われないことになる。このような補正方法は、計算機資源が不十分であった時代において、最小限の計算により、ほどほどに正解に近い結果を得ようとする妥協の産物であったといえる。 Depending on such a correction method, correct correction is performed for a wide-area L / S pattern in which the pattern density is constant between the calculation target and the surrounding area. However, when the pattern density is not constant between the calculation target and the surrounding area, Correct correction will not be performed. It can be said that such a correction method was a product of compromise in order to obtain a reasonably close result with a minimum of calculation in an era when computer resources were insufficient.
〔再計算〕
再計算においても、後方散乱の蓄積エネルギー比率Ｅbpを計算する。まず、再計算１回目について説明する。再計算においては、計算対象とその周囲の全てが同一の露光量により描画されるという仮定は用いない。再計算１回目で用いる後方散乱の蓄積エネルギー比率Ｅbp（Ｅbp1）は、初回計算結果の露光量を用いて計算する。
〔Recalculation〕
Also in the recalculation, the stored energy ratio Ebp of backscattering is calculated. First, the first recalculation will be described. In the recalculation, the assumption that the calculation object and all the surroundings are drawn with the same exposure amount is not used. The backscatter accumulated energy ratio Ebp (Ebp1) used in the first recalculation is calculated using the exposure amount of the first calculation result.
再計算では、図８に示すように、計算対象の周囲の露光量が計算対象の露光量とは一致しないとするので、後方散乱のオフセットは固定し、計算対象の露光量のみを調整して補正を行う。 In the recalculation, as shown in FIG. 8, since the exposure amount around the calculation target does not coincide with the calculation target exposure amount, the backscatter offset is fixed and only the calculation target exposure amount is adjusted. Make corrections.
このようなモデルから導かれる補正式は、以下の〔式４〕である。 The correction equation derived from such a model is the following [Equation 4].
Ｄｓ1＝Ｄａ｛１−（Ｄａ／Ｅth）ηｅ・Ｅbp1｝ ・・・・・・（式４）
ただし、初回計算と同様の理由により、実際の描画装置では、以下の〔式５〕を用いている。
Ds1 = Da {1- (Da / Eth) ηe · Ebp1} (Equation 4)
However, for the same reason as the first calculation, the following [Formula 5] is used in the actual drawing apparatus.
Ｄｓ1＝Ｄａ（１−２ηｅp・Ｅbp1） ・・・・・・（式５）
当然ながら、再計算により露光量が変化すると、実際の後方散乱も影響を受ける。この影響については、再計算を複数回行うことにより、正しい値に収束させていく。すなわち、再計算法は、一種のフィードバック回路と言える。
Ds1 = Da (1-2 ηep · Ebp1) (Equation 5)
Of course, when the exposure changes due to recalculation, the actual backscattering is also affected. This effect is converged to the correct value by performing recalculation multiple times. That is, the recalculation method is a kind of feedback circuit.
再計算２回目以降は、前回の再計算による値を初期値として、後方散乱の蓄積エネルギー比率Ｅbpを求め、同様の手法を繰り返してゆく。 In the second and subsequent recalculations, the stored energy ratio Ebp of backscattering is obtained using the value obtained by the previous recalculation as an initial value, and the same method is repeated.
初回計算と再計算とで、計算式が異なるのは、再計算では、後方散乱の大きさを変更しないので、Ｄｓが極端に小さくなる過補正の状態になることがあるからである。 The reason why the calculation formulas are different between the first calculation and the recalculation is that the recalculation does not change the magnitude of backscattering, so that there may be an overcorrection state in which Ds becomes extremely small.
この再計算において、初期値があまりにかけ離れた値であると、収束が遅くなる。例えば、初回計算の結果を初期値として再計算を２回行った程度の精度を、全て再計算式で行って得るには、１０回以上の再計算が必要であった。すなわち、前述の初回計算は、必ずしも正しくない仮定の下での計算であったが、再計算（２回目計算以降）における初期値としての精度は充分にあると言える。 In this recalculation, if the initial value is too far away, the convergence is delayed. For example, 10 times or more of recalculation is required to obtain the accuracy of the recalculation twice using the initial calculation result as the initial value. That is, the above-described initial calculation is a calculation based on assumptions that are not always correct, but it can be said that there is sufficient accuracy as an initial value in recalculation (after the second calculation).
〔フォギー効果の補正〕
フォギー効果によるかぶりの補正としては、基本的には、計算メッシュを１ｍｍ程度まで拡張して、前述した初回計算を行っている。
[Correction of foggy effect]
As the fog correction by the foggy effect, basically, the above-described initial calculation is performed by extending the calculation mesh to about 1 mm.
そして、実際の露光量は、基準ドーズ、すなわち、近接効果もフォギー効果もない場合において所望の寸法の描画パターンが形成されるドーズに対し、以下の〔式６〕のように記述されている。 The actual exposure amount is described as the following [Equation 6] with respect to a reference dose, that is, a dose at which a drawing pattern having a desired dimension is formed when there is no proximity effect and no foggy effect.
〔実際の露光量〕
＝〔基準ドーズ〕×〔近接効果補正の変調量〕×〔フォギー効果補正の変調量〕
・・・・・・（式６）
なお、フォトマスク等のリソグラフィマスクの製造においては、まず、透明基板上に遮光膜を有するフォトマスクブランクに遮光膜パターンを形成するために塗布されたレジス卜層に対し、前述したように、パターン描画を施す。次いで、レジス卜層を現像してレジストパターンを形成し、このレジス卜パターンをマスクとして遮光膜をエッチングし、残存したレジストパターンを剥離することによって、フォトマスクの製造が行われる。
[Actual exposure]
= [Reference dose] × [modulation amount for proximity effect correction] × [modulation amount for foggy effect correction]
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 6)
In the manufacture of a lithographic mask such as a photomask, first, as described above, a resist mask layer applied to form a light shielding film pattern on a photomask blank having a light shielding film on a transparent substrate is patterned. Apply drawing. Next, the resist layer is developed to form a resist pattern, the light-shielding film is etched using the resist layer pattern as a mask, and the remaining resist pattern is peeled off to manufacture a photomask.
ところで、上述のような電子ビーム描画方法においては、以下のような問題があった。 By the way, the above-described electron beam drawing method has the following problems.
すなわち、従来の電子ビーム描画方法においては、近接効果補正の結果はフォギー効果に影響し、また、フォギー効果補正の結果が近接効果補正に影響するにもかかわらず、このような影響が全く考慮されていないのである。 That is, in the conventional electron beam drawing method, the result of the proximity effect correction affects the foggy effect, and even though the result of the foggy effect correction affects the proximity effect correction, such an effect is completely considered. It is not.
また、従来の電子ビーム描画方法においては、エッチングや現像の面内均一性に起因する誤差を補正することができず、さらに、エッチングによるローカルなローディング効果を補正することができない。 Further, in the conventional electron beam drawing method, an error due to in-plane uniformity of etching and development cannot be corrected, and further, a local loading effect due to etching cannot be corrected.
さらに、例えば、特許文献２の請求項１３に記載されているように、「線幅補正を露光量のみで行う方法」においては、近接効果補正量が面内で変動することとなり、パターン寸法の粗密依存性が変動することとなる。
Further, for example, as described in claim 13 of
特に、半導体装置の高集積化等に伴ない、パターンが微細化、かつ、複雑化する傾向にあるリソグラフィマスクにおいては、高い寸法精度のマスクパターンが要求されている。 In particular, a mask pattern with high dimensional accuracy is required for a lithography mask that tends to become finer and more complicated with the integration of semiconductor devices.
そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、近接効果とフォギー効果との両者を考慮した高精度の描画パターンの寸法補正が可能であり、また、描画パターンの粗密等による寸法特性の変動を防止し、さらに、レジスト段階での面内均一性を向上させることができる電子ビーム描画方法及び電子ビーム描画装置を提供しようとするものである。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and enables highly accurate drawing pattern dimensional correction in consideration of both the proximity effect and the foggy effect. It is an object of the present invention to provide an electron beam drawing method and an electron beam drawing apparatus capable of preventing variation in dimensional characteristics due to the above and further improving in-plane uniformity at the resist stage.
また、本発明は、前記電子ビーム描画方法及び電子ビーム描画装置を用いてリソグラフィマスクを製造することにより、寸法精度の高いマスクパターンを有するリソグラフィマスクの製造方法を提供しようとするものである。 The present invention also provides a method of manufacturing a lithography mask having a mask pattern with high dimensional accuracy by manufacturing a lithography mask using the electron beam writing method and the electron beam writing apparatus.
上述の課題を解決するため、本発明に係る本発明に係る電子ビーム描画方法は、以下の構成のいずれか一を備えるものである。 In order to solve the above-described problems, an electron beam writing method according to the present invention according to the present invention includes any one of the following configurations.
〔構成１〕
電子ビーム露光によりパターンを描画する方法であって、パターンの寸法補正を含む電子ビーム描画方法において、補正の対象となる描画パターン領域をフォギー効果補正用のメッシュと近接効果補正用のメッシュで分割し、各メッシュに対して描画パターンの面積占有率を求め、各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算し、求められた蓄積エネルギーに基づき、フォギー効果及び近接効果の影響が無視できるパターンに対して寸法が一致するような近接効果補正用のメッシュにおける露光量を求める初回計算を行い、前回の計算によって求められた露光量に基づいてフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算し、求められた蓄積エネルギーに基づき、フォギー効果及び近接効果の影響が無視できるパターンに対して寸法が一致するような近接効果補正用のメッシュにおける露光量を求める再計算を行い、再計算を、所望の寸法精度に達するまで繰り返すことにより、近接効果及びフォギー効果による描画パターンの寸法誤差を補正する補正露光量を求め、補正露光量を用いてパターンを描画することを特徴とするものである。
[Configuration 1]
A method of drawing a pattern by electron beam exposure, and in an electron beam drawing method including pattern size correction, a drawing pattern area to be corrected is divided into a foggy effect correction mesh and a proximity effect correction mesh. Then, the area occupancy of the drawing pattern is obtained for each mesh, the accumulated energy due to the Foggy effect and proximity effect when exposed without any correction for each mesh is calculated, and the Foggy is calculated based on the obtained accumulated energy. Perform the initial calculation to determine the exposure amount in the mesh for proximity effect correction so that the size matches the pattern for which the influence of the effect and the proximity effect can be ignored, and based on the exposure amount obtained by the previous calculation, Calculate the stored energy due to the proximity effect and based on the calculated stored energy By recalculating the exposure amount in the mesh for proximity effect correction so that the dimensions match the pattern for which the influence of the foggy effect and the proximity effect can be ignored, and repeating the recalculation until the desired dimensional accuracy is reached. A correction exposure amount for correcting a drawing pattern dimensional error due to the proximity effect and the foggy effect is obtained, and a pattern is drawn using the correction exposure amount.
〔構成２〕
構成１を有する電子ビーム描画方法において、再計算において、前回の計算における近接効果補正用メッシュの露光量と今回との差を求め、この差に、０より大きく１未満の一定の値を乗じて、前回の計算における露光量に加算した値を今回の露光量として用いることを特徴とするものである。
[Configuration 2]
In the electron beam drawing
〔構成３〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであることを特徴とするものである。
[Configuration 3]
In the electron beam writing method having the
〔構成４〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、初回計算においては、各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーから、フォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを縮小して用い、再計算においては、前回の計算で求められた露光量に基づいたフォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを固定して計算することを特徴とするものである。
[Configuration 4]
In the electron beam writing method having the
〔構成５〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであり、初回計算においては、各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーから、フォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを縮小して用い、再計算においては、前回の計算で求められた露光量に基づいたフォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを固定して計算することを特徴とするものである。
[Configuration 5]
In the electron beam drawing method having the
〔構成６〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、初回計算及び再計算において、各メッシュ毎に現像しきい値を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正することを特徴とするものである。
[Configuration 6]
In the electron beam writing method having the
〔構成７〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであり、初回計算及び再計算において、フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正することを特徴とするものである。
[Configuration 7]
In the electron beam writing method having the
〔構成８〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、初回計算及び再計算において、各メッシュ毎に現像しきい値及びエッチング変換差を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正し、エッチング後の面内均一性を向上させることを特徴とするものである。
[Configuration 8]
In the electron beam drawing method having the
〔構成９〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであり、初回計算及び再計算において、フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値及びエッチング変換差を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正し、エッチング後の面内均一性を向上させることを特徴とするものである。
[Configuration 9]
In the electron beam writing method having the
〔構成１０〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、初回計算及び再計算において、各メッシュ毎に現像しきい値を指定し、描画パターンとして、エッチング変換差を補償するサイジングを実施したデータを用いることにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、エッチング後の面内均一性を向上させることを特徴とするものである。
[Configuration 10]
In the electron beam drawing method having the
〔構成１１〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであり、初回計算及び再計算において、フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値を指定し、描画パターンとして、エッチング変換差を補償するサイジングを実施したデータを用いることにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、エッチング後の面内均一性を向上させることを特徴とするものである。
[Configuration 11]
In the electron beam writing method having the
〔構成１２〕
構成１、または、構成２を有する電子ビーム描画方法において、初回計算により求められる露光量は、近接効果もフォギー効果もない場合において所望の寸法の描画パターンが形成される基準ドーズに、近接効果補正の変調量を乗じ、さらに、フォギー補正の変調量を乗じたものであることを特徴とするものである。
[Configuration 12]
In the electron beam writing method having the
また、本発明に係る本発明に係るリソグラフィマスクの製造方法は、以下の構成を備えるものである。 Moreover, the manufacturing method of the lithography mask according to the present invention according to the present invention has the following configuration.
〔構成１３〕
基板上にマスクパターンが形成されたリソグラフィマスクを製造するリソグラフィマスクの製造方法であって、構成１乃至構成１２のいずれか一を有する電子ビーム描画方法を用いて、マスクパターンを形成するためのレジスト層にパターン描画を施す工程を有することを特徴とするものである。
[Configuration 13]
A lithography mask manufacturing method for manufacturing a lithography mask having a mask pattern formed on a substrate, the resist for forming a mask pattern using an electron beam lithography method having any one of
そして、本発明に係る本発明に係る電子ビーム描画装置は、以下の構成のいずれか一を備えるものである。 The electron beam drawing apparatus according to the present invention according to the present invention includes any one of the following configurations.
〔構成１４〕
電子ビーム露光によりパターンを描画するための装置であって、パターンの寸法補正機能を含む、電子ビーム描画装置において、補正の対象となる描画パターン領域をフォギー効果補正用のメッシュと近接効果補正用のメッシュで分割し、各メッシュに対して描画パターンの面積占有率を求め、各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算し、求められた蓄積エネルギーに基づき、フォギー効果及び近接効果の影響が無視できるパターンに対して寸法が一致するような近接効果補正用のメッシュにおける露光量を求める初回計算を行い、前回の計算によって求められた露光量に基づいてフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算し、求められた蓄積エネルギーに基づき、フォギー効果及び近接効果の影響が無視できるパターンに対して寸法が一致するような近接効果補正用のメッシュにおける露光量を求める再計算を行い、再計算を、所望の寸法精度に達するまで繰り返すことにより、近接効果及びフォギー効果による描画パターンの寸法誤差を補正する補正露光量を求め、補正露光情報を記憶する補正情報記憶部と、描画パターン情報を記憶するパターン情報記憶部と、描画パターン情報のうちの補正の対象となる描画領域のパターン情報と補正露光情報とを用い近接効果及びフォギー効果による描画パターンの寸法誤差を補正したパターンを電子線描画する描画機本体とを有することを特徴とするものである。
[Configuration 14]
An apparatus for drawing a pattern by electron beam exposure, which includes a pattern dimension correction function, and in an electron beam drawing apparatus, a drawing pattern area to be corrected is converted to a foggy effect correction mesh and a proximity effect correction Calculate the accumulated energy due to the Foggy effect and proximity effect when the image is divided into meshes, the area occupancy of the drawing pattern is calculated for each mesh, and exposure is performed without any correction for each mesh. Based on the exposure amount obtained by the previous calculation. Calculate the stored energy by calculating the stored energy due to the foggy effect and proximity effect. Based on the above, the recalculation is performed to obtain the exposure amount in the proximity effect correction mesh so that the size matches the pattern that can ignore the influence of the foggy effect and the proximity effect, and the recalculation reaches the desired dimensional accuracy. The correction exposure amount for correcting the dimensional error of the drawing pattern due to the proximity effect and the foggy effect is obtained, and the correction information storage unit that stores the correction exposure information, the pattern information storage unit that stores the drawing pattern information, and the drawing A drawing machine main body for drawing an electron beam with a pattern obtained by correcting the dimensional error of the drawing pattern due to the proximity effect and the foggy effect using the pattern information of the drawing area to be corrected and the corrected exposure information of the pattern information. It is a feature.
〔構成１５〕
構成１４を有する電子線描画装置において、再計算において、前回の計算における近接効果補正用メッシュの露光量と今回との差を求め、この差に、０より大きく１未満の一定の値を乗じて、前回の計算における露光量に加算した値を今回の露光量として用いることを特徴とするものである。
[Configuration 15]
In the electron beam drawing apparatus having the configuration 14, in the recalculation, the difference between the exposure amount of the proximity effect correction mesh in the previous calculation and this time is obtained, and this difference is multiplied by a constant value greater than 0 and less than 1. The value added to the exposure amount in the previous calculation is used as the current exposure amount.
〔構成１６〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであることを特徴とするものである。
[Configuration 16]
In the electron beam drawing apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, the foggy effect correction mesh is a coarse mesh, and the proximity effect correction mesh is a fine mesh.
〔構成１７〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、初回計算においては、各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーから、フォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを縮小して用い、再計算においては、前回の計算で求められた露光量に基づいたフォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを固定して計算することを特徴とするものである。
[Configuration 17]
In the electron beam lithography apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, in the initial calculation, the foggy effect and the proximity effect are calculated from the accumulated energy due to the foggy effect and the proximity effect when exposure is performed without performing any correction on each mesh. In the recalculation, the accumulated energy due to the influence of the Foggy effect and proximity effect based on the exposure amount obtained in the previous calculation is fixed and calculated. is there.
〔構成１８〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであり、初回計算においては、各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーから、フォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを縮小して用い、再計算においては、前回の計算で求められた露光量に基づいたフォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを固定して計算することを特徴とするものである。
[Configuration 18]
In the electron beam drawing apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, the foggy effect correction mesh is a coarse mesh, and the proximity effect correction mesh is a fine mesh. In the initial calculation, correction for each mesh is performed. The stored energy due to the effects of the foggy effect and proximity effect is reduced from the accumulated energy due to the foggy effect and proximity effect when the exposure is performed without any exposure. In the recalculation, the exposure amount obtained in the previous calculation is used. The stored energy due to the influence of the foggy effect and the proximity effect is fixed and calculated.
〔構成１９〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、初回計算及び再計算において、各メッシュ毎に現像しきい値を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正することを特徴とするものである。
[Configuration 19]
In the electron beam drawing apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, by specifying the development threshold value for each mesh in the initial calculation and recalculation, the density dependency characteristic of the drawing pattern is kept constant in the plane. Further, the in-plane uniformity of development is corrected.
〔構成２０〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであり、初回計算及び再計算において、フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正することを特徴とするものである。
[Configuration 20]
In the electron beam drawing apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, the mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh. In the initial calculation and recalculation, the foggy effect correction is performed. By designating a development threshold value for each coarse mesh for use, the in-plane uniformity of development is corrected while maintaining the density-dependent characteristic of the drawing pattern in the plane.
〔構成２１〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、初回計算及び再計算において、各メッシュ毎に現像しきい値及びエッチング変換差を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正し、エッチング後の面内均一性を向上させることを特徴とするものである。
[Configuration 21]
In the electron beam lithography apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, the development threshold value and the etching conversion difference are designated for each mesh in the initial calculation and recalculation, whereby the density dependency characteristics of the drawing pattern are in-plane. While maintaining constant, the in-plane uniformity of development is corrected, and the in-plane uniformity after etching is improved.
〔構成２２〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであり、初回計算及び再計算において、フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値及びエッチング変換差を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正し、エッチング後の面内均一性を向上させることを特徴とするものである。
[Configuration 22]
In the electron beam drawing apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, the mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh. In the initial calculation and recalculation, the foggy effect correction is performed. By specifying the development threshold value and etching conversion difference for each rough mesh, the in-plane uniformity of the development is corrected while maintaining the density dependence characteristics of the drawing pattern constant within the plane, and the in-plane after etching It is characterized by improving uniformity.
〔構成２３〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、初回計算及び再計算において、各メッシュ毎に現像しきい値を指定し、描画パターンとして、エッチング変換差を補償するサイジングを実施したデータを用いることにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、エッチング後の面内均一性を向上させることを特徴とするものである。
[Configuration 23]
In the electron beam lithography apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, in the initial calculation and recalculation, a development threshold value is designated for each mesh, and data subjected to sizing that compensates for an etching conversion difference is drawn as a drawing pattern. By using it, it is characterized in that in-plane uniformity after etching is improved while maintaining the density dependence characteristics of the drawing pattern constant in the plane.
〔構成２４〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、フォギー効果補正用のメッシュは、粗いメッシュであり、近接効果補正用メッシュは、細かいメッシュであり、初回計算及び再計算において、フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値を指定し、描画パターンとして、エッチング変換差を補償するサイジングを実施したデータを用いることにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、エッチング後の面内均一性を向上させることを特徴とするものである。
[Configuration 24]
In the electron beam drawing apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, the mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh. In the initial calculation and recalculation, the foggy effect correction is performed. By specifying the development threshold for each coarse mesh for use and using sizing data that compensates for etching conversion differences as the drawing pattern, etching is performed while maintaining the density dependence characteristics of the drawing pattern constant in the plane. It is characterized by improving the later in-plane uniformity.
〔構成２５〕
構成１４、または、構成１５を有する電子ビーム描画装置において、初回計算により求められる露光量は、近接効果もフォギー効果もない場合において所望の寸法の描画パターンが形成される基準ドーズに、近接効果補正の変調量を乗じ、さらに、フォギー補正の変調量を乗じたものであることを特徴とするものである。
[Configuration 25]
In the electron beam lithography apparatus having the configuration 14 or the configuration 15, the exposure amount obtained by the initial calculation is corrected to the reference dose for forming a drawing pattern having a desired dimension when the proximity effect and the foggy effect are not present. The modulation amount is multiplied by the modulation amount of the foggy correction.
本発明に係る電子ビーム描画方法においては、近接効果とフォギー効果との両者を考慮した高精度の描画パターンの寸法補正が可能である。 In the electron beam writing method according to the present invention, it is possible to accurately correct the drawing pattern dimension in consideration of both the proximity effect and the foggy effect.
また、本発明においては、感度の面内補正のみでは変動してしまうパターンの粗密等による寸法特性を変動させないようにすることができ、レジスト段階での面内均一性を向上させることができる。さらに、本発明においては、エッチング段階での面内均一性を向上させることもできる。 Further, in the present invention, it is possible to prevent variation in dimensional characteristics due to the density of a pattern that varies only by in-plane correction of sensitivity, and improve in-plane uniformity at the resist stage. Furthermore, in the present invention, the in-plane uniformity at the etching stage can be improved.
すなわち、本発明は、近接効果とフォギー効果との両者を考慮した高精度の描画パターンの寸法補正が可能であり、また、描画パターンの粗密等による寸法特性の変動を防止し、さらに、レジスト段階での面内均一性を向上させることができる電子ビーム描画方法及び電子ビーム描画装置を提供することができるものである。 That is, the present invention enables highly accurate drawing pattern dimension correction considering both the proximity effect and the foggy effect, and prevents variation in dimensional characteristics due to the density of the drawing pattern. It is possible to provide an electron beam drawing method and an electron beam drawing apparatus capable of improving the in-plane uniformity of the film.
また、本発明は、前記電子ビーム描画方法及び電子ビーム描画装置を用いてリソグラフィマスクを製造することにより、寸法精度の高いマスクパターンを有するリソグラフィマスクの製造方法を提供することができるものである。 In addition, the present invention can provide a method of manufacturing a lithography mask having a mask pattern with high dimensional accuracy by manufacturing a lithography mask using the electron beam writing method and the electron beam writing apparatus.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明に係る電子ビーム描画方法は、半導体装置や液晶表示装置等の製造工程において、基板上に形成されたレジスト膜に対して所定のパターンを電子ビームによって描画する方法であり、近接効果及びフォギー（Foggy）効果によって生ずる寸法誤差を補償して、描画されるパターンの寸法制御を行うものである。 An electron beam drawing method according to the present invention is a method of drawing a predetermined pattern on a resist film formed on a substrate by an electron beam in a manufacturing process of a semiconductor device, a liquid crystal display device or the like. Compensating for dimensional errors caused by the (Foggy) effect, the dimensional control of the drawn pattern is performed.
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明に係る電子ビーム描画方法の第１の実施の形態として、近接効果補正（ＰＥＣ）とフォギー効果補正とを統合した描画パターンの寸法補正の基本部分について説明する。これは、近接効果及びフォギー効果の両者を考慮した多重計算手法に関するものである。
[First Embodiment]
Hereinafter, as a first embodiment of the electron beam writing method according to the present invention, a basic part of drawing pattern dimension correction in which proximity effect correction (PEC) and foggy effect correction are integrated will be described. This relates to a multiple calculation method considering both the proximity effect and the foggy effect.
なお、以下の実施の形態においては、描画装置としては、５０ｋＶの電子ビームにより描画を行う装置を用いているものとして説明している。 In the following embodiments, it is assumed that an apparatus that performs drawing with a 50 kV electron beam is used as the drawing apparatus.
補正対象となる描画パターンを、フォギー効果補正用の粗いメッシュ（以下、フォギーメッシュという。本実施の形態では、１ｍｍ角（四方）である。）と近接効果補正用の細かいメッシュ（以下、近接効果補正メッシュという。本実施の形態では、０．５μｍ角（四方）である。）で分割する。なお、フォギーメッシュは近接効果補正メッシュに比べて粗くすることにより、計算を高速化することができるため、実用上好ましいが、フォギーメッシュを近接効果補正メッシュと同じ大きさとすることもできる。 A drawing pattern to be corrected is a coarse mesh for correcting a foggy effect (hereinafter referred to as a foggy mesh; in this embodiment, 1 mm square (four directions)) and a fine mesh for correcting a proximity effect (hereinafter referred to as a proximity effect). This is referred to as a correction mesh (in this embodiment, it is 0.5 μm square (four directions)). In addition, since the calculation can be speeded up by making the foggy mesh coarser than the proximity effect correction mesh, it is preferable in practice. However, the foggy mesh can be the same size as the proximity effect correction mesh.
それぞれのメッシュの大きさは、それぞれの影響範囲（フォギー効果で約３０ｍｍ、近接効果で約１５μｍ）に対して、十分に小さいと考えられる大きさとする。 The size of each mesh is assumed to be sufficiently small with respect to each influence range (about 30 mm for the foggy effect and about 15 μm for the proximity effect).
まず、初回計算手法について説明する。 First, the first calculation method will be described.
各フォギーメッシュ及び近接効果補正メッシュに対して、描画されるパターンが占める面積の割合ＳｄＦk,l，ＳｄＰm,nを求める。 A ratio SdFk, l, SdPm, n of the area occupied by the drawn pattern is obtained for each foggy mesh and the proximity effect correction mesh.
すなわち、ＳｄＦk,lは、フォギーメッシュｋ，ｌにおける描画面積密度であり、ＳｄＰm,nは、近接効果補正メッシュｍ，ｎにおける描画面積密度である。 That is, SdFk, l is a drawing area density in the foggy meshes k, l, and SdPm, n is a drawing area density in the proximity effect correction meshes m, n.
そして、フォギー及び後方散乱について、計算対象メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーＦbp0 k,l，Ｅbp0 m,nを、以下の〔式７〕により計算する。 Then, with respect to foggy and backscattering, the stored energy Fbp0 k, l, Ebp0 m, n due to the foggy effect and proximity effect when exposure is performed without any correction to the calculation target mesh is calculated by the following [Equation 7]. To do.
Ｆbp0 k,l＝ΣΣ（ＤａＳｄＦk+i,l+j・Ｆｉｄi,j）／ΣΣＤａ・Ｆｉｄi,j
Ｅbp0 m,n＝ΣΣ（ＤａＳｄＰm+i,n+j・Ｅｉｄi,j）／ΣΣＤａ・Ｅｉｄi,j
・・・・・・（式７）
ここで、計算範囲（Ｉ，ｊの範囲）は、フォギーや近接効果の影響範囲が十分に含まれるように設定する。
Fbp0 k, l = ΣΣ (DaSdFk + i, l + j · Fidi, j) / ΣΣDa · Fidi, j
Ebp0 m, n = ΣΣ (DaSdPm + i, n + j · Eidi, j) / ΣΣDa · Eidi, j
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 7)
Here, the calculation range (range of I, j) is set so that the influence range of the foggy and proximity effect is sufficiently included.
また、Ｄａは、補正無しの露光量（基準ドーズ）であり、Ｆbp0 k,lは、初回計算用のフォギー効果による蓄積エネルギー密度であり、Ｅbp0 m,nは、初回計算用の近接効果による蓄積エネルギー密度であり、Ｆｉｄi,jは、入射電子が周辺区画（ｉ，ｊ）に与えるフォギー電子エネルギー強度の分布であり、Ｅｉｄi,jは、入射電子が周辺区画（ｉ，ｊ）に与える近接効果電子エネルギー強度の分布である。 Da is the exposure amount (reference dose) without correction, Fbp0 k, l is the accumulated energy density by the foggy effect for the first calculation, and Ebp0 m, n is the accumulation by the proximity effect for the first calculation. Energy density, Fidi, j is the distribution of the foggy electron energy intensity given to the surrounding compartment (i, j) by the incident electrons, and Eidi, j is the proximity effect that the incident electrons give to the surrounding compartment (i, j) It is a distribution of electron energy intensity.
なお、基準ドーズＤａとは、フォギーと近接効果補正を無視できる状況下で所望の寸法に仕上がる露光量を意味している。 Note that the reference dose Da means an exposure amount that is finished to a desired dimension in a situation where the foggy and proximity effect correction can be ignored.
全面塗りつぶしの場合において、計算範囲が効果範囲に比べて大きければ、蓄積エネルギーＦbp0 k,l，Ｅbp0 m,nは、それぞれ１となる。 In the case of full fill, if the calculation range is larger than the effect range, the stored energy Fbp0 k, l and Ebp0 m, n are each 1.
求められた蓄積エネルギーＦbp0k,l，Ｅbp0m,nより、近接効果補正メッシュｍ，ｎにおける初回計算による露光量Ｄｓm,nを、以下の〔式８〕により求める。なお、近接効果補正メッシュｍ，ｎは、フォギーメッシュｋ，ｌの内部に含まれるとする。 From the obtained stored energy Fbp0k, l, Ebp0m, n, the exposure amount Dsm, n by the initial calculation in the proximity effect correction mesh m, n is obtained by the following [Equation 8]. It is assumed that the proximity effect correction meshes m and n are included in the foggy meshes k and l.
Ｄｓ0 m,n＝Ｄａ／｛１＋（Ｄａ／Ｅth）（ηｅ・Ｅbp0 m,n＋ηｆ・Ｆbp0 k,l）｝
・・・・・・（式８）
ここで、Ｄｓ0 m,nは、補正露光量であり、Ｄａは、〔式７〕と同じく基準ドーズであり、Ｅthは、現像しきい値である。また、ηｅは、後方散乱計数（前方散乱と後方散乱のエネルギー比）であり、ηｆは、前方散乱とフォギー効果とのエネルギー比である。
Ds0 m, n = Da / {1+ (Da / Eth) (ηe · Ebp0 m, n + ηf · Fbp0 k, l)}
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 8)
Here, Ds0 m, n is a corrected exposure amount, Da is a reference dose as in [Formula 7], and Eth is a development threshold value. Moreover, ηe is a backscattering count (energy ratio between forward scattering and backscattering), and ηf is an energy ratio between forward scattering and the foggy effect.
図１は、第１の実施の形態の初回計算の概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of the first calculation according to the first embodiment.
この図１に示すように、第１の実施の形態では、後方散乱成分とフォギー成分とを合計したオフセット成分を考える。 As shown in FIG. 1, in the first embodiment, an offset component obtained by adding the backscattering component and the foggy component is considered.
補正後は、前方散乱成分（立ち上がりのある部分）、後方散乱成分、そして、フォギー成分も一定の比率で縮小させた状態で、後方散乱もフォギー成分も無視できるパターンと寸法が一致できるようにする。この縮小補正は、計算を高速化するのに有効であるため、実用上行うことが好ましいが、行わなくてもよい。 After correction, the forward scattering component (the part with the rising edge), the back scattering component, and the foggy component are reduced at a constant ratio so that the size can be matched with the pattern in which both the backscattering and the foggy component can be ignored. . Since this reduction correction is effective for speeding up the calculation, it is preferably performed practically, but may not be performed.
そして、再計算（ｋ回目）は、以下の〔式９〕によって行う。 The recalculation (kth) is performed by the following [Equation 9].
Ｄｓk m,n＝Ｄａ｛１−（Ｄａ／Ｅth）（ηｅ・Ｅbpk m,n＋ηｆ・Ｆbpk k,l））｝
Ｅbpk m,n＝ΣΣＤｓk-1 n+i,m+j・Ｓｄn+i,m+j・Ｅｉｄi,j／ΣΣＤａ・Ｅｉｄi,j
Ｆbpk k,l＝ΣΣＥk-1 n+i,m+j・Ｆｉｄi,j／ΣΣＤａ・Ｆｉｄi,j
・・・・・・（式９）
ただし、Ｆpbk k,lについては、前回計算の露光量より計算メッシュ内の総露光量を算出し、次にこれを計算メッシュの面積で割った結果である計算メッシュ内の平均露光密度Ｅk-1を用いる必要がある。
Dsk m, n = Da {1- (Da / Eth) (ηe · Ebpk m, n + ηf · Fbpk k, l))}
Ebpk m, n = ΣΣDsk-1 n + i, m + j · Sdn + i, m + j · Eidi, j / ΣΣDa · Eidi, j
Fbpk k, l = ΣΣEk-1 n + i, m + j · Fidi, j / ΣΣDa · Fidi, j
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 9)
However, for Fpbk k, l, the average exposure density Ek-1 in the calculation mesh, which is the result of calculating the total exposure amount in the calculation mesh from the exposure amount of the previous calculation and then dividing this by the area of the calculation mesh. Must be used.
この再計算を、所望の寸法精度に達するまで繰り返す。 This recalculation is repeated until the desired dimensional accuracy is reached.
図２は、第１の実施の形態の再計算の概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram of recalculation according to the first embodiment.
この図２に示すように、第１の実施の形態においては、後方散乱成分とフォギー成分とを合計したオフセット成分を考えている。 As shown in FIG. 2, in the first embodiment, an offset component obtained by adding the backscattering component and the foggy component is considered.
初回計算では、前方散乱成分（立ち上がりのある部分）、後方散乱成分及びフォギー成分を一定の比率で縮小させた状態で、後方散乱もフォギー成分も無視できるパターンと寸法が一致できるようにした。 In the initial calculation, the forward scattering component (the part with the rising edge), the back scattering component, and the foggy component are reduced at a constant ratio so that the size can be matched with the pattern in which the back scattering and the foggy component can be ignored.
再計算では、後方散乱成分とフォギー成分とを合計したオフセット成分を固定したまま、前方散乱成分の強度（Ｄｓ）を調整することにより、後方散乱もフォギー成分も無視できるパターンと寸法が一致できるようにした。 In the recalculation, by adjusting the intensity (Ds) of the forward scattering component while fixing the offset component that is the sum of the backscattering component and the foggy component, the size can be matched with the pattern that can ignore both the backscattering and the foggy component. I made it.
〔第１の実施の形態の効果〕
本実施の形態においては、フォギー効果と近接効果との両者を考慮した高精度の補正が可能である。そして、後述する第２の実施の形態に比較すると、計算に必要となる記憶素子の記憶容量が小さくて済み、計算機資源を節約することができる。
[Effect of the first embodiment]
In the present embodiment, high-accuracy correction can be performed in consideration of both the foggy effect and the proximity effect. Compared with a second embodiment to be described later, the storage capacity of the storage element required for the calculation is small, and computer resources can be saved.
〔第２の実施の形態〕
この第２の実施の形態において、初回計算までについては、前述した第１の実施の形態と同様である。
[Second Embodiment]
In the second embodiment, the first calculation is the same as in the first embodiment described above.
そして、再計算１回目については、以下の〔式１０〕及び〔式１１〕を用いて行う。 The first recalculation is performed using the following [Equation 10] and [Equation 11].
なお、第１の実施の形態における計算方式を単純再計算方式と称し、第２の実施の形態の計算方式をフィードバック再計算方式と称する。 The calculation method in the first embodiment is referred to as a simple recalculation method, and the calculation method in the second embodiment is referred to as a feedback recalculation method.
Ｄｓ1 m,n＝Ｄａ｛１−（Ｄａ／Ｅth）（ηｅ・Ｅbp1 m,n＋ηｆ・Ｆbp1 k,l））｝
ＤｓF1 m,n＝Ｄｓ1−Ｃ（Ｄｓ0−Ｄｓ1）
・・・・・・（式１０）
ここで、Ｃは、フィードバック係数であり、通常は０．７である。
Ds1 m, n = Da {1- (Da / Eth) (ηe · Ebp1 m, n + ηf · Fbp1 k, l))}
DsF1 m, n = Ds1−C (Ds0−Ds1)
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 10)
Here, C is a feedback coefficient, and is usually 0.7.
Ｅbp1 m,n＝ΣΣＤｓ0 n+i,m+j・Ｓｄn+i,m+j・Ｅｉｄi,j／ΣΣＤａ・Ｅｉｄi,j
Ｆbp1 k,l＝ΣΣＥ0 n+i,m+j・Ｆｉｄi,j／ΣΣＤａ・Ｆｉｄi,j
・・・・・・（式１１）
ここで、Ｆpb1 k,lについては、初回計算の露光量より計算メッシュ内の総露光量を算出し、次に、これを計算メッシュの面積で割った結果である計算メッシュ内の平均露光密度Ｅ0 k,lを用いる必要がある。
Ebp1 m, n = ΣΣDs0 n + i, m + j · Sdn + i, m + j · Eidi, j / ΣΣDa · Eidi, j
Fbp1 k, l = ΣΣE0 n + i, m + j · Fidi, j / ΣΣDa · Fidi, j
... (Formula 11)
Here, for Fpb1 k, l, the total exposure amount in the calculation mesh is calculated from the exposure amount calculated for the first time, and then the average exposure density E0 in the calculation mesh is obtained by dividing this by the area of the calculation mesh. It is necessary to use k, l.
再計算２回目以降は、以下の〔式１２〕に示すように、フィードバック方式用蓄積エネルギー密度ＥbpFk m,n及びＦbpFk k,lの算出に、前回のフィードバック再計算方式の結果を用いる。 In the second and subsequent recalculations, as shown in the following [Equation 12], the results of the previous feedback recalculation method are used to calculate the feedback method accumulated energy densities EbpFkm, n and FbpFkk, 1.
Ｄｓk m,n＝Ｄａ｛１−（Ｄａ／Ｅth）（ηｅ・ＥbpFk m,n＋ηｆ・ＦbpFk k,l））｝
ＤｓFk m,n＝ＤｓFk-1−Ｃ（ＤｓFk-1−Ｄｓk）
ＥbpFk m,n＝ΣΣＤｓFk-1 n+i,m+j・Ｓｄn+i,m+j・Ｅｉｄi,j／ΣΣＤａ・Ｅｉｄi,j
ＦbpFk k,l＝ΣΣＥFk-1 n+i,m+j・Ｆｉｄi,j／ΣΣＤａ・Ｆｉｄi,j
・・・・・・（式１２）
この再計算を、所望の寸法精度に達するまで繰り返す。なお、この方式では、前回の露光量を記憶しておく必要がある。
Dsk m, n = Da {1- (Da / Eth) (ηe · EbpFk m, n + ηf · FbpFk k, l))}
DsFk m, n = DsFk-1-C (DsFk-1-Dsk)
EbpFk m, n = ΣΣDsFk-1 n + i, m + j · Sdn + i, m + j · Eidi, j / ΣΣDa · Eidi, j
FbpFk k, l = ΣΣ EFk-1 n + i, m + j · Fidi, j / ΣΣDa · Fidi, j
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 12)
This recalculation is repeated until the desired dimensional accuracy is reached. In this method, it is necessary to store the previous exposure amount.
図３は、第２の実施の形態の再計算の概念図である。 FIG. 3 is a conceptual diagram of recalculation according to the second embodiment.
この図３に示すように、この第２の実施の形態において、後方散乱成分とフォギー成分とを合計したオフセット成分を固定するのは、第１の実施の形態と同様である。第１の実施の形態では、再計算において、前方散乱成分の強度として、後方散乱もフォギー成分も無視できるパターンと寸法が一致できる値Ｄｓ1を用いた。しかし、この第２の実施の形態においては、このＤｓとＤｓ1との差をとり、この差（変動量）に、０以上１未満の一定の値を乗じて、もとのＤｓに加算したＤｓ1´を結果として用いる。 As shown in FIG. 3, in the second embodiment, the offset component that is the sum of the backscattering component and the foggy component is fixed as in the first embodiment. In the first embodiment, in the recalculation, a value Ds1 whose size can be matched with a pattern in which both backscattering and foggy components can be ignored is used as the intensity of the forward scattering component. However, in the second embodiment, Ds1 is obtained by taking the difference between Ds and Ds1, multiplying this difference (variation amount) by a constant value of 0 or more and less than 1, and adding it to the original Ds. 'Is used as a result.
すなわち、この実施の形態においては、計算の仮定として、オフセット成分を固定しているが、実際には、露光量が変動すれば、オフセット成分も変動することになる。したがって、Ｄｓ1が過補正の状態になるのに対し、この実施の形態におけるＤｓ1´は、過補正の状態を回避することができる。これは、フィードバック回路の収束性を高めるためのフィードバック係数のアナロジーと言える。 That is, in this embodiment, the offset component is fixed as a calculation assumption. However, in actuality, if the exposure amount varies, the offset component also varies. Therefore, Ds1 is in an overcorrected state, whereas Ds1 'in this embodiment can avoid an overcorrected state. This can be said to be an analogy of a feedback coefficient for improving the convergence of the feedback circuit.
〔第２の実施の形態の効果〕
本実施の形態においては、フォギー効果と近接効果との両者を考慮した高精度の補正が可能であり、前述した第１の実施の形態に比較して、解の収束性に優れている。同程度の精度を得るために、第１の実施の形態の１／３程度の再計算回数で済むこととなる。
[Effects of Second Embodiment]
In the present embodiment, high-accuracy correction in consideration of both the foggy effect and the proximity effect is possible, and the solution convergence is excellent as compared with the first embodiment described above. In order to obtain the same degree of accuracy, the number of recalculations is about 1/3 of that of the first embodiment.
〔第３の実施の形態〕
第３の実施の形態は、前述した第１の実施の形態、または、第２の実施の形態の使用を前提として、現像均一性の補正を組み込む方法である。描画装置としては、５０ｋＶの電子ビームにより描画を行う装置を用いているものとして説明する。
[Third Embodiment]
The third embodiment is a method of incorporating development uniformity correction on the premise of using the first embodiment or the second embodiment described above. As a drawing apparatus, a description will be given assuming that an apparatus for drawing with a 50 kV electron beam is used.
まず、補正対象となる描画パターンを、フォギーメッシュ（本実施の形態では１ｍｍ角（四方））と近接効果補正メッシュ（本実施の形態では０．５μｍ角（四方））によって分割する。 First, a drawing pattern to be corrected is divided by a foggy mesh (1 mm square (four sides) in the present embodiment) and a proximity effect correction mesh (0.5 μm square (four sides) in the present embodiment).
現像の面内分布（不均一性）は、面内の感度、または、現像しきい値が変動することに起因する。そこで、面内で孤立パターンが所望の寸法に仕上がる基準露光量の分布を求め、これを、フォギーメッシュ毎に割り当てる。現像均一性は、ｍｍオーダーの領域で記述できる現象だからである。 The in-plane distribution (non-uniformity) of development is caused by fluctuations in the in-plane sensitivity or the development threshold. Therefore, the distribution of the reference exposure amount at which the isolated pattern is finished to a desired dimension in the plane is obtained and assigned to each foggy mesh. This is because the development uniformity is a phenomenon that can be described in the mm order region.
以下、フォギーメッシュ毎に基準露光量を割り当てた場合の計算方法について説明する。 Hereinafter, a calculation method when a reference exposure amount is assigned for each foggy mesh will be described.
なお、この例では、第１の実施の形態の方法を用いることとする。 In this example, the method of the first embodiment is used.
まず、初回計算手法について説明する。 First, the first calculation method will be described.
各フォギーメッシュ及び近接効果補正メッシュに対して、描画される面積の割合ＳｄF k,l，ＳｄP m,nを求める。すなわち、ＳｄF k,lは、フォギーメッシュｋ，ｌの描画面積密度であり、ＳｄP m,nは、近接効果補正メッシュｍ，ｎ毎の描画面積密度である。 For each foggy mesh and proximity effect correction mesh, the ratios SdF k, l and SdP m, n of the drawn area are obtained. That is, SdF k, l is the drawing area density of the foggy meshes k, l, and SdP m, n is the drawing area density of each proximity effect correction mesh m, n.
フォギー成分及び後方散乱について、以下の〔式１３〕により、計算対象メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算する。 For the foggy component and backscattering, the accumulated energy due to the foggy effect and the proximity effect when exposure is performed without performing any correction on the calculation target mesh is calculated by the following [Equation 13].
ここでは、フォギーメッシュの中に近接効果補正メッシュが存在している場合である。 Here, a proximity effect correction mesh is present in the foggy mesh.
Ｆbp0 k,l＝ΣΣ（Ｄａk+i,l+j・ＳｄF k+i,l+j・Ｆｉｄi,j）／ΣΣＤａk,l・Ｆｉｄi,j
Ｅbp0 m,n＝ΣΣ（Ｄａk,l・ＳｄP m+i,n+j・Ｅｉｄi,j）／ΣΣＤａk,l・Ｅｉｄi,j
・・・・・・（式１３）
ここで、Ｆbp0 k,lは、初回計算用フォギー効果による蓄積エネルギー密度であり、Ｅbp0 m,nは、初回計算用近接効果による蓄積エネルギー密度であり、Ｄａk,lは、フォギーメッシュｋ，ｌの基準露光量である。また、Ｆｉｄi,jは、入射電子が周辺区画（ｉ，ｊ）に与えるフォギー電子エネルギー強度の分布であり、Ｅｉｄi,jは、入射電子が周辺区画（ｉ，ｊ）に与える近接効果電子エネルギー強度の分布である。
Fbp0 k, l = ΣΣ (Dak + i, l + j · SdFk + i, l + j · Fidi, j) / ΣΣDak, l · Fidi, j
Ebp0 m, n = ΣΣ (Dak, l · SdP m + i, n + j · Eidi, j) / ΣΣDak, l · Eidi, j
... (Formula 13)
Here, Fbp0 k, l is the accumulated energy density due to the initial calculation Foggy effect, Ebp0 m, n is the accumulated energy density due to the initial calculation proximity effect, and Dak, l is the foggy mesh k, l. This is the reference exposure amount. Fidi, j is the distribution of the foggy electron energy intensity given to the surrounding compartment (i, j) by the incident electrons, and Eidi, j is the proximity effect electron energy intensity given to the surrounding compartment (i, j) by the incident electrons. Distribution.
フォギーメッシュｋ，ｌでの現像しきい値をＥth k,lとすると、Ｄａk,lは、以下の〔式１４〕で表される。 Assuming that the development threshold value in the foggy mesh k, l is Eth k, l, Dak, l is expressed by the following [Equation 14].
Ｄａk,l＝Ｄａ・Ｅth k,l／Ｅth
・・・・・・（式１４）
ここで、Ｄａは、補正無しの露光量の平均値（基準ドーズ）であり、Ｅthは、基準ドーズＤａにより所望の寸法のパターンが得られる現像しきい値である。
Dak, l = Da · Eth k, l / Eth
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 14)
Here, Da is an average value (reference dose) of the exposure amount without correction, and Eth is a development threshold at which a pattern having a desired dimension can be obtained by the reference dose Da.
なお、計算範囲（Ｉ，ｊの範囲）は、フォギー効果や近接効果の影響範囲が十分に含まれるように設定する。全面塗りつぶしの場合において、計算範囲が効果範囲に比べて大きければ、Ｅbp0 m,nは、１となる。 The calculation range (range of I and j) is set so that the influence range of the foggy effect and the proximity effect is sufficiently included. In the case of full fill, if the calculation range is larger than the effect range, Ebp0 m, n is 1.
求められたＦbp0 k,lとＥbp0 m,nより、近接効果補正メッシュｍ，ｎにおける初回計算による露光量Ｄｓm,nは、以下の〔式１５〕により求められる。なお、近接効果補正メッシュｍ，ｎは、フォギーメッシュｋ，ｌの内部に含まれるとする。 From the obtained Fbp0 k, l and Ebp0 m, n, the exposure amount Dsm, n by the initial calculation in the proximity effect correction mesh m, n is obtained by the following [Equation 15]. It is assumed that the proximity effect correction meshes m and n are included in the foggy meshes k and l.
Ｄｓ0 m,n＝Ｄａk,l／｛１＋（Ｄａk,l／Ｅth k,l）（ηｅ・Ｅbp0 m,n＋ηｆ・Ｆbp0 k,l）｝
・・・・・・（式１５）
ここで、Ｄｓ0 m,nは、近接効果補正メッシュｍ，ｎにおける補正露光量であり、Ｄａk,lは、フォギーメッシュｋ，ｌにおける基準ドーズであり、Ｅth k,lは、フォギーメッシュｋ，ｌでの現像しきい値である。また、ηｅは、後方散乱計数（前方散乱と後方散乱とのエネルギー比）であり、ηｆは、前方散乱とフォギー効果とのエネルギー比である。
Ds0 m, n = Dak, l / {1+ (Dak, l / Eth k, l) (ηe · Ebp0 m, n + ηf · Fbp0 k, l)}
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 15)
Here, Ds0 m, n is the corrected exposure dose in the proximity effect correction mesh m, n, Dak, l is the reference dose in the foggy mesh k, l, and Eth k, l is the foggy mesh k, l. Is the development threshold value. Ηe is a backscattering count (an energy ratio between forward scattering and backscattering), and ηf is an energy ratio between forward scattering and the foggy effect.
そして、再計算（ｋ回目）は、以下の〔式１６〕によって行う。 The recalculation (kth) is performed by the following [Equation 16].
Ｄｓk m,n＝Ｄａk,l｛１−（Ｄａk,l／Ｅth k,l）（ηｅ・Ｅbpk m,n＋ηｆ・Ｆbpk k,l））｝
Ｅbpk m,n＝ΣΣＤｓk-1 n+i,m+j・Ｓｄn+i,m+j・Ｅｉｄi,j／ΣΣＤａk,l・Ｅｉｄi,j
Ｆbpk k,l＝ΣΣＥk-1 n+i,m+j・Ｆｉｄi,j／ΣΣＤａ・Ｆｉｄi,j
・・・・・・（式１６）
ただし、Ｆpbk k,lについては、前回計算の露光量より計算メッシュ内の総露光量を算出し、次に、これを計算メッシュの面積で割った結果である計算メッシュ内の平均露光密度Ｅk-1を用いる必要がある。
Dsk m, n = Dak, l {1- (Dak, l / Eth k, l) (ηe · Ebpk m, n + ηf · Fbpk k, l))}
Ebpk m, n = ΣΣDsk-1 n + i, m + j · Sdn + i, m + j · Eidi, j / ΣΣDak, l · Eidi, j
Fbpk k, l = ΣΣEk-1 n + i, m + j · Fidi, j / ΣΣDa · Fidi, j
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 16)
However, for Fpbk k, l, the total exposure amount in the calculation mesh is calculated from the exposure amount calculated in the previous calculation, and then the average exposure density Ek− in the calculation mesh, which is the result of dividing this by the area of the calculation mesh. It is necessary to use 1.
この再計算を、所望の寸法精度に達するまで繰り返す。 This recalculation is repeated until the desired dimensional accuracy is reached.
なお、この実施の形態では、各フォギーメッシュ毎に異なる描画パラメータが入力可能な描画装置を用いる必要がある。パラメータの入力例としては、「Ｄａ，ηｅ，ηｆ，Ｅth k,l」（組み合わせ１）のマップ、もしくは、「Ｄａk,lのマップ，ηｅp k,lのマップ，ηｆp k,lのマップ」（組み合わせ２）が考えられる。 In this embodiment, it is necessary to use a drawing apparatus capable of inputting different drawing parameters for each foggy mesh. Examples of parameter input include “Da, ηe, ηf, Eth k, l” (combination 1) map, or “Dak, l map, ηep k, l map, ηfp k, l map” ( Combination 2) is conceivable.
〔第３の実施の形態の効果〕
本実施の形態においては、フォギー効果と近接効果との両者を考慮した高精度の補正が可能であり、さらに、感度の面内補正のみでは変動してしまうパターンの粗密等による寸法特性を変動させないようにすることができる。したがって、レジスト段階での面内均一性を向上させることができる。
[Effect of the third embodiment]
In the present embodiment, high-accuracy correction can be performed in consideration of both the foggy effect and the proximity effect, and further, the dimensional characteristics due to the density of the pattern that changes only by in-plane correction of sensitivity are not changed. Can be. Therefore, in-plane uniformity at the resist stage can be improved.
〔第４の実施の形態〕
第４の実施の形態は、各フォギーメッシュ毎に露光パラメータを入力できる描画装置の使用を前提として、前述の第３の実施の形態において、エッチング均一性の補正を組み込む方法である。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment is a method of incorporating correction of etching uniformity in the third embodiment described above on the premise that a drawing apparatus capable of inputting exposure parameters for each foggy mesh is used.
エッチングの面内分布（不均一性）は、レジストの面内分布が無視できる状態、すなわち、前述の第３の実施の形態を実施した状態では、エッチング変換差の面内分布と言える。 The in-plane distribution (non-uniformity) of the etching can be said to be the in-plane distribution of the etching conversion difference in a state where the in-plane distribution of the resist can be ignored, that is, in the state where the third embodiment described above is implemented.
したがって、均一なエッチング分布を得るには、レジスト寸法にエッチング変換差を相殺する面内分布を持たせる必要がある。 Therefore, in order to obtain a uniform etching distribution, it is necessary to have an in-plane distribution that cancels the etching conversion difference in the resist dimension.
まず、補正対象となる描画パターンを、フォギーメッシュ（本実施の形態では１ｍｍ角（四方））で分割する。 First, a drawing pattern to be corrected is divided by a foggy mesh (in this embodiment, 1 mm square (four directions)).
そして、エッチング変換差の面内分布から、各フォギーメッシュにおけるレジストパターンの補正量を算出する。例えば、あるフォギーメッシュにおいて、平均値より５ｎｍ太く仕上がるとすれば、レジストの寸法目標値は、平均より５ｎｍ細く仕上げる。 Then, the correction amount of the resist pattern in each foggy mesh is calculated from the in-plane distribution of the etching conversion difference. For example, if a certain foggy mesh is finished 5 nm thicker than the average value, the resist dimension target value is finished 5 nm thinner than the average value.
このような方法により、レジスト寸法補正値ΔＬのマップを決定する。 By such a method, a map of the resist dimension correction value ΔL is determined.
すなわち、各フォギーメッシュに対し、基準ドーズと装置入力値を、以下の〔式１７〕に示すように定める。 That is, for each foggy mesh, a reference dose and a device input value are determined as shown in [Equation 17] below.
Ｄａk,l＝２・Ｅth k,l｛Ｘ０／（Ｘ０−ΔＬ）｝
ηｅp k,l＝ηｅ｛Ｘ０／（Ｘ０−ΔＬ）｝
ηｆp k,l＝ηｆ｛Ｘ０／（Ｘ０−ΔＬ）｝
・・・・・・（式１７）
ここで、Ｄａk,lは、各フォギーメッシュｋ，ｌにおける基準ドーズであり、Ｅth k,lは、各フォギーメッシュｋ，ｌにおける現像しきい値であり、Ｘ０は、レジスト性能込みのビームだれを示し、ηｅp k,lは、各フォギーメッシュｋ，ｌにおける後方散乱パラメータ（装置入力値）であり、ηｅは、前方散乱に対する後方散乱の割合であり、ηｆp k,lは、各フォギーメッシュｋ，ｌにおけるフォギーパラメータ（装置入力値）であり、ηｆは、前方散乱に対するフォギーの割合である。
Dak, l = 2 · Eth k, l {X0 / (X0−ΔL)}
ηep k, l = ηe {X0 / (X0−ΔL)}
ηfp k, l = ηf {X0 / (X0−ΔL)}
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 17)
Here, Dak, l is a reference dose in each of the foggy meshes k, l, Eth k, l is a development threshold value in each of the foggy meshes k, l, and X0 is a beam deflection including resist performance. Ηep k, l is the backscattering parameter (device input value) in each foggy mesh k, l, ηe is the ratio of backscattering to forward scattering, and ηfp k, l is is a foggy parameter (device input value) at l, and ηf is the ratio of foggy to forward scattering.
なお、この例では、第１の実施の形態の方法を用いることとする。 In this example, the method of the first embodiment is used.
まず、初回計算手法について説明する。 First, the first calculation method will be described.
各フォギーメッシュ及び近接効果補正メッシュに対して、描画される面積の割合ＳｄF k,l，ＳｄP m,nを求める。ＳｄF k,lは、フォギーメッシュｋ，ｌにおける描画面積密度であり、ＳｄP m,nは、近接効果補正メッシュｍ，ｎ毎の描画面積密度である。 For each foggy mesh and proximity effect correction mesh, the ratios SdF k, l and SdP m, n of the drawn area are obtained. SdF k, l is a drawing area density in the foggy meshes k, l, and SdP m, n is a drawing area density for each proximity effect correction mesh m, n.
フォギー成分及び後方散乱について、以下の〔式１８〕に示すように、計算対象メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算する。 For the foggy component and backscattering, as shown in [Equation 18] below, the stored energy due to the Foggy effect and the proximity effect when exposure is performed without any correction to the calculation target mesh is calculated.
ここでは、フォギーメッシュの中に近接効果補正メッシュが存在している場合である。 Here, a proximity effect correction mesh is present in the foggy mesh.
Ｆbp0 k,l＝ΣΣ（Ｄａk+i,l+j・ＳｄF k+i,l+j・Ｆｉｄi,j）／ΣΣＤａk,l・Ｆｉｄi,j
Ｅbp0 m,n＝ΣΣ（Ｄａk,l・ＳｄP m+i,n+j・Ｅｉｄi,j）／ΣΣＤａk,l・Ｅｉｄi,j
・・・・・・（式１８）
ここで、Ｄａk,lは、フォギーメッシュｋ，ｌにおける基準ドーズであり、Ｆbp0 k,lは、初回計算用のフォギー効果による蓄積エネルギー密度であり、Ｅbp0 m,nは、初回計算用の近接効果による蓄積エネルギー密度であり、Ｆｉｄi,jは、入射電子が周辺区画（ｉ，ｊ）に与えるフォギー電子エネルギー強度の分布であり、Ｅｉｄi,jは、入射電子が周辺区画（ｉ，ｊ）に与える近接効果電子エネルギー強度の分布である。
Fbp0 k, l = ΣΣ (Dak + i, l + j · SdFk + i, l + j · Fidi, j) / ΣΣDak, l · Fidi, j
Ebp0 m, n = ΣΣ (Dak, l · SdP m + i, n + j · Eidi, j) / ΣΣDak, l · Eidi, j
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 18)
Here, Dak, l is the reference dose in the foggy mesh k, l, Fbp0 k, l is the accumulated energy density due to the Foggy effect for the first calculation, and Ebp0 m, n is the proximity effect for the first calculation. Fid i, j is the distribution of the Foggy electron energy intensity given to the peripheral compartment (i, j) by the incident electron, and Eid i, j gives the incident electron to the peripheral compartment (i, j). It is a distribution of proximity effect electron energy intensity.
計算範囲（Ｉ，ｊの範囲）は、フォギー効果や近接効果の影響範囲が十分に含まれるように設定する。全面塗りつぶしの場合で、計算範囲が効果範囲に比べて大きければ、Ｅbp0 m,nは、１となる。 The calculation range (range of I and j) is set so that the influence range of the foggy effect and the proximity effect is sufficiently included. In the case of full fill, if the calculation range is larger than the effect range, Ebp0 m, n is 1.
求められたフォギー効果による蓄積エネルギー密度Ｆbp0 k,l及び近接効果による蓄積エネルギー密度Ｅbp0 m,nより、近接効果補正メッシュｍ，ｎにおける初回計算による露光量Ｄｓm,nを以下の〔式１９〕により求める。なお、近接効果補正メッシュｍ，ｎはフォギーメッシュｋ，ｌの内部に含まれるとする。 From the obtained stored energy density Fbp0 k, l due to the foggy effect and the accumulated energy density Ebp0 m, n due to the proximity effect, the exposure dose Dsm, n based on the initial calculation in the proximity effect correction mesh m, n is obtained by the following [Equation 19]. Ask. It is assumed that the proximity effect correction meshes m and n are included in the foggy meshes k and l.
Ｄｓ0 m,n＝Ｄａk,l／〔１＋｛Ｘ０／（Ｘ０−ΔＬ）｝（ηｅ・Ｅbp0 m,n＋ηｆ・Ｆbp0 k,l）〕
・・・・・・（式１９）
ここで、Ｄｓ0 m,nは、補正露光量であり、ηｅは、後方散乱計数（前方散乱と後方散乱とのエネルギー比）であり、ηｆは、前方散乱とフォギー効果とのエネルギー比である。
Ds0 m, n = Dak, l / [1+ {X0 / (X0−ΔL)} (ηe · Ebp0 m, n + ηf · Fbp0 k, l)]
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 19)
Here, Ds0 m, n is a corrected exposure amount, ηe is a backscattering count (an energy ratio between forward scattering and backscattering), and ηf is an energy ratio between forward scattering and the foggy effect.
そして、再計算（ｋ回目）は、以下の〔式２０〕によって行う。 The recalculation (kth) is performed by the following [Equation 20].
Ｄｓk m,n＝Ｄａk,l〔１−｛Ｘ０／（Ｘ０−ΔＬ）｝（ηｅ・Ｅbpk m,n＋ηｆ・Ｆbpk k,l））〕
Ｅbpk m,n＝ΣΣＤｓk-1 n+i,m+j・Ｓｄn+i,m+j・Ｅｉｄi,j／ΣΣＤａk,l・Ｅｉｄi,j
Ｆbpk k,l＝ΣΣＥk-1 n+i,m+j・Ｆｉｄi,j／ΣΣＤａ・Ｆｉｄi,j
・・・・・・（式２０）
ただし、Ｆpbk k,lについては、前回計算の露光量より計算メッシュ内の総露光量を算出し、次に、これを計算メッシュの面積で割った結果である計算メッシュ内の平均露光密度Ｅk-1を用いる必要がある。
Dsk m, n = Dak, l [1- {X0 / (X0−ΔL)} (ηe · Ebpk m, n + ηf · Fbpk k, l))]
Ebpk m, n = ΣΣDsk-1 n + i, m + j · Sdn + i, m + j · Eidi, j / ΣΣDak, l · Eidi, j
Fbpk k, l = ΣΣEk-1 n + i, m + j · Fidi, j / ΣΣDa · Fidi, j
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 20)
However, for Fpbk k, l, the total exposure amount in the calculation mesh is calculated from the exposure amount calculated in the previous calculation, and then the average exposure density Ek− in the calculation mesh, which is the result of dividing this by the area of the calculation mesh. It is necessary to use 1.
この再計算を、所望の寸法精度に達するまで繰り返す。 This recalculation is repeated until the desired dimensional accuracy is reached.
なお、この実施の形態では、各フォギーメッシュ毎に異なる描画パラメータが入力可能な描画装置を用いている。パラメータの入力例としては、「Ｄａ，ηｅ，ηｆ，Ｅth k,l」（組み合わせ１）のマップ、もしくは、「Ｄａk,lのマップ，ηｅp k,lのマップ，ηｆp k,lのマップ」（組み合わせ２）が考えられる。 In this embodiment, a drawing apparatus capable of inputting different drawing parameters for each foggy mesh is used. Examples of parameter input include “Da, ηe, ηf, Eth k, l” (combination 1) map, or “Dak, l map, ηep k, l map, ηfp k, l map” ( Combination 2) is conceivable.
〔第４の実施の形態の効果〕
本実施の形態においては、フォギー効果と近接効果との両者を考慮した高精度の補正が可能であり、さらに、感度の面内補正のみでは変動してしまうパターンの粗密等による寸法特性を変動させないようにすることができる。したがって、レジスト段階での面内均一性を向上させることができる。
[Effect of the fourth embodiment]
In the present embodiment, high-accuracy correction can be performed in consideration of both the foggy effect and the proximity effect, and further, the dimensional characteristics due to the density of the pattern that changes only by in-plane correction of sensitivity are not changed. Can be. Therefore, in-plane uniformity at the resist stage can be improved.
また、露光量を制御しているので、後述する第５の実施の形態に比較して、描画やデータのグリッドに依存しない高精度での補正が可能である。 Further, since the exposure amount is controlled, it is possible to perform correction with high accuracy independent of drawing and data grids as compared to the fifth embodiment described later.
〔第５の実施の形態〕
第５の実施の形態は、各フォギーメッシュ毎に露光パラメータを入力できる描画装置の使用を前提として、前述の第３の実施の形態において、エッチング均一性の補正を組み込む方法である。
[Fifth Embodiment]
The fifth embodiment is a method of incorporating correction of etching uniformity in the third embodiment described above on the premise that a drawing apparatus capable of inputting exposure parameters for each foggy mesh is used.
エッチングの面内分布（不均一性）は、レジストの面内分布が無視できる状態、すなわち、前述の第３の実施の形態を実施した状態では、エッチング変換差の面内分布と言える。 The in-plane distribution (non-uniformity) of the etching can be said to be the in-plane distribution of the etching conversion difference in a state where the in-plane distribution of the resist can be ignored, that is, in the state where the third embodiment described above is implemented.
したがって、均一なエッチング分布を得るには、レジスト寸法にエッチング変換差を相殺する面内分布を持たせる必要がある。 Therefore, in order to obtain a uniform etching distribution, it is necessary to have an in-plane distribution that cancels the etching conversion difference in the resist dimension.
まず、補正対象となる描画パターンを、フォギーメッシュ（本実施の形態では１ｍｍ角（四方））で分割する。 First, a drawing pattern to be corrected is divided by a foggy mesh (in this embodiment, 1 mm square (four directions)).
そして、エッチング変換差の面内分布から、各フォギーメッシュにおけるレジストパターンの補正量を算出する。例えば、あるフォギーメッシュにおいて、平均値より５ｎｍ太く仕上がるとすれば、レジストの寸法目標値は、平均より５ｎｍ細く仕上げる。 Then, the correction amount of the resist pattern in each foggy mesh is calculated from the in-plane distribution of the etching conversion difference. For example, if a certain foggy mesh is finished 5 nm thicker than the average value, the resist dimension target value is finished 5 nm thinner than the average value.
このような方法により、レジスト寸法補正値ΔＬのマップを決定する。 By such a method, a map of the resist dimension correction value ΔL is determined.
図４は、描画パターンの元データとサイジングマップとの対応関係を示す概念図である。 FIG. 4 is a conceptual diagram showing the correspondence between the original data of the drawing pattern and the sizing map.
図４中の（ａ）に示す元データ（設計データ）の分布に対応して、図４中の（ｂ）に示すように、ΔＬの値に対応して、フォギーメッシュ毎に、レイヤ（Layer）を変えたマップデータを作成する。 Corresponding to the distribution of the original data (design data) shown in (a) of FIG. 4, as shown in (b) of FIG. ) To create map data.
そして、元データとマップデータにおける特定レイヤとの論理和（ＡＮＤ）をとり、特定レイヤにおいて指定されているΔＬにより、サイジング処理を行う。 Then, a logical sum (AND) of the original data and the specific layer in the map data is taken, and sizing processing is performed by ΔL specified in the specific layer.
この処理を順次繰り返すことにより、サイジング処理が異なるデータを作成していく。 By repeating this process sequentially, data with different sizing processes is created.
このサイジング処理が終了したら、データを合成し、描画データを作成する。 When this sizing process is completed, the data are combined to create drawing data.
このように作成された描画データを用いて、前述の第３の実施の形態における描画装置を用いて、描画を行う。 Using the drawing data created in this way, drawing is performed using the drawing apparatus according to the third embodiment described above.
〔第５の実施の形態の効果〕
本実施の形態においては、フォギー効果と近接効果の両者を考慮した高精度の補正が可能であり、さらに、感度の面内補正のみでは変動してしまうパターンの粗密等による寸法特性を変動させないようにすることができる。そして、エッチング段階での面内均一性を向上させることができる。
[Effect of Fifth Embodiment]
In the present embodiment, high-accuracy correction can be performed in consideration of both the foggy effect and the proximity effect, and the dimensional characteristics due to the density of the pattern that changes only by in-plane correction of sensitivity are not changed. Can be. And the in-plane uniformity at the etching stage can be improved.
この実施の形態においては、前述の第４の実施の形態に比較して、描画装置で行う計算量が少なくて済む。また、描画装置は、第３の実施の形態において使用する描画装置に相当する装置であり、簡易である。 In this embodiment, the amount of calculation performed by the drawing apparatus can be reduced compared to the fourth embodiment described above. The drawing apparatus is an apparatus corresponding to the drawing apparatus used in the third embodiment, and is simple.
〔第６の実施の形態〕
前述の第１の実施の形態及び第２の実施の形態における初回計算式については、初期値であるので、精度をあまり高くせずとも、その後の計算回数が多ければ収束する。
[Sixth Embodiment]
Since the initial calculation formulas in the first embodiment and the second embodiment described above are initial values, they converge even if the number of subsequent calculations is large even if the accuracy is not so high.
したがって、この初期値は、従来より用いられている以下の〔式２１〕のような露光量計算によって求めることも可能である。 Therefore, the initial value can be obtained by calculating the exposure amount as shown in the following [Equation 21].
〔実際の露光量〕
＝〔基準ドーズ〕×〔近接効果補正の変調量〕×〔フォギー効果補正の変調量〕
・・・・・・（式２１）
〔第７の実施の形態〕
本実施の形態は、前述の第１乃至第６の実施の形態に係る電子ビーム描画方法を、半導体製造用のフォトマスクの製造方法に適用したものである。
[Actual exposure]
= [Reference dose] × [modulation amount for proximity effect correction] × [modulation amount for foggy effect correction]
・ ・ ・ ・ ・ ・ (Formula 21)
[Seventh Embodiment]
In the present embodiment, the electron beam lithography methods according to the first to sixth embodiments are applied to a method for manufacturing a photomask for manufacturing a semiconductor.
本実施の形態においては、まず、透明基板（１５２．４ｍｍ角（四方））上に遮光膜を有するフォトマスクブランクに遮光膜パターンを形成するために塗布されたレジス卜層に対し、第１の実施の形態における電子ビーム描画方法を用いて、面内に粗密差を有する微細パターンの描画を施す。 In the present embodiment, first, a first resist layer is applied to a resist mask layer applied to form a light shielding film pattern on a photomask blank having a light shielding film on a transparent substrate (152.4 mm square (four sides)). By using the electron beam writing method in the embodiment, a fine pattern having an in-plane difference in density is drawn.
次いで、レジス卜層を現像してレジストパターンを形成し、このレジストパターンをマスクとして遮光膜をエッチングし、残存レたレジストパターンを剥離することによって、フォトマスクの製造が行われる。 Next, the resist layer is developed to form a resist pattern, the light-shielding film is etched using the resist pattern as a mask, and the remaining resist pattern is peeled off to manufacture a photomask.
その結果、第１の実施の形態の電子ビーム描画方法によって得られる効果により、極めて寸法精度の高い遮光膜パターンを有するフォトマスクを製造することができる。 As a result, a photomask having a light-shielding film pattern with extremely high dimensional accuracy can be manufactured by the effect obtained by the electron beam drawing method of the first embodiment.
また、第２乃至６の実施の形態における電子ビーム描画方法を用いた場合も同様に、それぞれの実施の形態の電子ビーム描画方法によって得られる効果により、極めて寸法精度の高い遮光膜パターンを有するフォトマスクを製造することができる。 Similarly, when the electron beam drawing methods according to the second to sixth embodiments are used, the effects obtained by the electron beam drawing methods according to the respective embodiments can also be used to obtain a photo having a light shielding film pattern with extremely high dimensional accuracy. A mask can be manufactured.
なお、本実施の形態においては、遮光膜パターンをマスクパターンとして有するフォトマスクの製造方法について述べているが、他のリソグラフィマスクの製造に適用してもよい。例えば、他のフォトマスクとして、位相シフト層をマスクパターンとして備える位相シフトマスクや、光露光用であるフォトマスクに限らず、Ｘ線露光のためのマスクや、電子線露光のためのマスクの製造にも用いることができ、また、透過型、反射型等、マスクの方式も問わず適用することができる。 In the present embodiment, a method for manufacturing a photomask having a light-shielding film pattern as a mask pattern is described. However, the present invention may be applied to manufacturing other lithography masks. For example, other photomasks are not limited to a phase shift mask having a phase shift layer as a mask pattern, a photomask for light exposure, and a mask for X-ray exposure and a mask for electron beam exposure. In addition, any of mask types such as a transmission type and a reflection type can be applied.
〔第８の実施の形態〕
本実施の形態は、前述の第１乃至第６の実施の形態に係る電子ビーム描画方法を実施するための電子ビーム描画装置である。なお、図６は、本実施の形態の電子ビーム描画装置の模式図である。
[Eighth Embodiment]
The present embodiment is an electron beam drawing apparatus for carrying out the electron beam drawing methods according to the first to sixth embodiments described above. FIG. 6 is a schematic diagram of the electron beam drawing apparatus according to the present embodiment.
本実施の形態の装置においては、図６のように、被露光体に対する描画パターンデータが記憶されているパターン情報記憶部１と、前述の第１乃至第６の実施の形態において求めた補正露光量を算出するためのコンピュータ２と、その算出されたデータを記憶するストレージ３を有する補正情報記憶部４と、パターン情報記憶部１から出力される補正対象の描画領域に含まれるパターン情報（パターン形状及びパターン位置）と補正情報記憶部４のストレージ３から出力される予め算出されたそのパターンに対する補正情報とにより補正露光量を制御する描画コントローラ５と、電子線６を放出する露光ヘッド７と、被露光体８を載置するステージ９と、露光機本体１０とにより、主に構成されている。
In the apparatus of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the pattern
本実施の形態による電子ビーム露光装置によれば、第１乃至第６の実施の形態の電子ビーム露光方法によって得られる効果により、極めて寸法精度の高いパターンを描画することができる。 According to the electron beam exposure apparatus of the present embodiment, it is possible to draw a pattern with extremely high dimensional accuracy due to the effects obtained by the electron beam exposure methods of the first to sixth embodiments.
１ パターン情報記憶部
２ コンピュータ
３ ストレージ
４ 補正情報記憶部
５ 描画コントローラ
６ 電子線
７ 露光ヘッド
８ 被露光体
９ ステージ
１０ 露光機本体
DESCRIPTION OF
Claims (25)
前記補正の対象となる描画パターン領域を、フォギー効果補正用のメッシュと近接効果補正用のメッシュで分割し、
前記各メッシュに対して、描画パターンの面積占有率を求め、前記各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算し、求められた蓄積エネルギーに基づき、フォギー効果及び近接効果の影響が無視できるパターンに対して寸法が一致するような近接効果補正用のメッシュにおける露光量を求める初回計算を行い、
前回の計算によって求められた露光量に基づいてフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算し、求められた蓄積エネルギーに基づき、フォギー効果及び近接効果の影響が無視できるパターンに対して寸法が一致するような近接効果補正用のメッシュにおける露光量を求める再計算を行い、
前記再計算を、所望の寸法精度に達するまで繰り返すことにより、近接効果及びフォギー効果による描画パターンの寸法誤差を補正する補正露光量を求め、
前記補正露光量を用いてパターンを描画する
ことを特徴とする電子ビーム描画方法。 A method of drawing a pattern by electron beam exposure, comprising the dimension correction of the pattern,
The drawing pattern area to be corrected is divided into a foggy effect correction mesh and a proximity effect correction mesh,
For each mesh, calculate the area occupancy of the drawing pattern, calculate the accumulated energy due to the foggy effect and proximity effect when exposed without any correction for each mesh, and based on the calculated accumulated energy , Perform the initial calculation to find the exposure amount in the mesh for proximity effect correction so that the dimensions match the pattern for which the influence of the foggy effect and the proximity effect can be ignored,
Calculate the accumulated energy due to the foggy effect and proximity effect based on the exposure amount obtained by the previous calculation, and based on the obtained accumulated energy, the dimensions match the pattern where the influence of the foggy effect and proximity effect can be ignored Perform recalculation to find the exposure amount in the mesh for proximity effect correction,
By repeating the recalculation until a desired dimensional accuracy is reached, a correction exposure amount for correcting a dimensional error of the drawing pattern due to the proximity effect and the foggy effect is obtained,
An electron beam drawing method, wherein a pattern is drawn using the corrected exposure amount.
前回の計算における近接効果補正用メッシュの露光量と今回との差を求め、この差に、０より大きく１未満の一定の値を乗じて、前回の計算における露光量に加算した値を今回の露光量として用いる
ことを特徴とする請求項１記載の電子ビーム描画方法。 In the recalculation,
Find the difference between the exposure amount of the proximity effect correction mesh in the previous calculation and this time, multiply this difference by a constant value greater than 0 and less than 1, and add the exposure amount in the previous calculation to the current value. The electron beam writing method according to claim 1, wherein the electron beam writing method is used as an exposure amount.
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 The electron beam drawing method according to claim 1, wherein the foggy effect correction mesh is a coarse mesh, and the proximity effect correction mesh is a fine mesh.
前記再計算においては、前回の計算で求められた露光量に基づいたフォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを固定して計算する
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 In the initial calculation, the stored energy due to the influence of the foggy effect and the proximity effect is reduced and used from the stored energy due to the foggy effect and the proximity effect when exposure is performed without any correction for each mesh.
The recalculation is performed by fixing the accumulated energy due to the influence of the Foggy effect and the proximity effect based on the exposure amount obtained in the previous calculation. Electron beam drawing method.
前記初回計算においては、前記各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーから、フォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを縮小して用い、
前記再計算においては、前回の計算で求められた露光量に基づいたフォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを固定して計算する
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 The mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh,
In the initial calculation, the stored energy due to the influence of the foggy effect and the proximity effect is reduced and used from the stored energy due to the foggy effect and the proximity effect when exposure is performed without any correction for each mesh.
The recalculation is performed by fixing the accumulated energy due to the influence of the Foggy effect and the proximity effect based on the exposure amount obtained in the previous calculation. Electron beam drawing method.
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 In the initial calculation and the recalculation, by specifying a development threshold value for each mesh, the in-plane uniformity of the development is corrected while keeping the density dependency characteristic of the drawing pattern constant in the plane. 3. The electron beam writing method according to claim 1, wherein the electron beam writing method is characterized by the following.
前記初回計算及び前記再計算において、前記フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正する
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 The mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh,
In the initial calculation and the recalculation, by specifying a development threshold value for each coarse mesh for correction of the foggy effect, in-plane uniformity of development while maintaining the density-dependent characteristics of the drawing pattern in the plane. The electron beam drawing method according to claim 1, wherein the electron beam writing method is corrected.
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 In the initial calculation and the recalculation, by specifying the development threshold value and the etching conversion difference for each mesh, the in-plane uniformity of the development is maintained while keeping the density dependence characteristics of the drawing pattern constant in the plane. The electron beam writing method according to claim 1, wherein correction is performed to improve in-plane uniformity after etching.
前記初回計算及び前記再計算において、前記フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値及びエッチング変換差を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正し、エッチング後の面内均一性を向上させる
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 The mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh,
In the initial calculation and the recalculation, by specifying the development threshold value and the etching conversion difference for each coarse mesh for correcting the foggy effect, the density dependence characteristic of the drawing pattern is kept constant in the plane, and the development process is performed. The electron beam writing method according to claim 1, wherein the in-plane uniformity is corrected and the in-plane uniformity after etching is improved.
前記描画パターンとして、エッチング変換差を補償するサイジングを実施したデータを用いることにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、エッチング後の面内均一性を向上させる
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 In the initial calculation and the recalculation, a development threshold is designated for each mesh,
By using data that has been subjected to sizing that compensates for etching conversion differences as the drawing pattern, it is possible to improve in-plane uniformity after etching while keeping the density dependence characteristics of the drawing pattern constant in the plane. The electron beam drawing method according to claim 1 or 2.
前記初回計算及び前記再計算において、前記フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値を指定し、
前記描画パターンとして、エッチング変換差を補償するサイジングを実施したデータを用いることにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、エッチング後の面内均一性を向上させる
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 The mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh,
In the initial calculation and the recalculation, a development threshold value is designated for each coarse mesh for correcting the foggy effect,
By using data that has been subjected to sizing that compensates for etching conversion differences as the drawing pattern, it is possible to improve in-plane uniformity after etching while keeping the density dependence characteristics of the drawing pattern constant in the plane. The electron beam drawing method according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項１、または、請求項２記載の電子ビーム描画方法。 The exposure amount obtained by the initial calculation is obtained by multiplying the reference dose for forming a drawing pattern of a desired dimension when there is neither a proximity effect nor a foggy effect by the proximity effect correction modulation amount, and the foggy correction modulation amount. The electron beam drawing method according to claim 1 or 2, wherein
請求項１乃至請求項１２のいずれか一に記載の電子ビーム描画方法を用いて、マスクパターンを形成するためのレジスト層にパターン描画を施す工程を有する
ことを特徴とするリソグラフィマスクの製造方法。 A lithography mask manufacturing method for manufacturing a lithography mask having a mask pattern formed on a substrate,
A method for producing a lithography mask, comprising the step of performing pattern drawing on a resist layer for forming a mask pattern using the electron beam drawing method according to claim 1.
前記補正の対象となる描画パターン領域を、フォギー効果補正用のメッシュと近接効果補正用のメッシュで分割し、
前記各メッシュに対して、描画パターンの面積占有率を求め、前記各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算し、求められた蓄積エネルギーに基づき、フォギー効果及び近接効果の影響が無視できるパターンに対して寸法が一致するような近接効果補正用のメッシュにおける露光量を求める初回計算を行い、
前回の計算によって求められた露光量に基づいてフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーを計算し、求められた蓄積エネルギーに基づき、フォギー効果及び近接効果の影響が無視できるパターンに対して寸法が一致するような近接効果補正用のメッシュにおける露光量を求める再計算を行い、
前記再計算を、所望の寸法精度に達するまで繰り返すことにより、近接効果及びフォギー効果による描画パターンの寸法誤差を補正する補正露光量を求め、前記補正露光情報を記憶する補正情報記憶部と、
描画パターン情報を記憶するパターン情報記憶部と、
前記描画パターン情報のうちの前記補正の対象となる描画領域のパターン情報と、前記補正露光情報とを用い、近接効果及びフォギー効果による描画パターンの寸法誤差を補正したパターンを電子線描画する描画機本体と
を有することを特徴とする電子線描画装置。 An apparatus for drawing a pattern by electron beam exposure, which includes a function for correcting the dimension of the pattern,
The drawing pattern area to be corrected is divided into a foggy effect correction mesh and a proximity effect correction mesh,
For each mesh, calculate the area occupancy of the drawing pattern, calculate the accumulated energy due to the foggy effect and proximity effect when exposed without any correction for each mesh, and based on the calculated accumulated energy , Perform the initial calculation to find the exposure amount in the mesh for proximity effect correction so that the dimensions match the pattern for which the influence of the foggy effect and the proximity effect can be ignored,
Calculate the accumulated energy due to the foggy effect and proximity effect based on the exposure amount obtained by the previous calculation, and based on the obtained accumulated energy, the dimensions match the pattern where the influence of the foggy effect and proximity effect can be ignored Perform recalculation to find the exposure amount in the mesh for proximity effect correction,
By repeating the recalculation until reaching a desired dimensional accuracy, a correction exposure amount for correcting a dimensional error of a drawing pattern due to a proximity effect and a foggy effect is obtained, and a correction information storage unit that stores the correction exposure information;
A pattern information storage unit for storing drawing pattern information;
A drawing machine that uses the pattern information of the drawing area to be corrected in the drawing pattern information and the corrected exposure information, and draws a pattern in which a dimensional error of the drawing pattern due to the proximity effect and the foggy effect is corrected by electron beam drawing An electron beam drawing apparatus comprising: a main body.
前回の計算における近接効果補正用メッシュの露光量と今回との差を求め、この差に、０より大きく１未満の一定の値を乗じて、前回の計算における露光量に加算した値を今回の露光量として用いる
ことを特徴とする請求項１４記載の電子線描画装置。 In the recalculation,
Find the difference between the exposure amount of the proximity effect correction mesh in the previous calculation and this time, multiply this difference by a constant value greater than 0 and less than 1, and add the exposure amount in the previous calculation to the current value. The electron beam drawing apparatus according to claim 14, wherein the electron beam drawing apparatus is used as an exposure amount.
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 The electron beam drawing apparatus according to claim 14, wherein the foggy effect correction mesh is a coarse mesh, and the proximity effect correction mesh is a fine mesh.
前記再計算においては、前回の計算で求められた露光量に基づいたフォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを固定して計算する
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 In the initial calculation, the stored energy due to the influence of the foggy effect and the proximity effect is reduced and used from the stored energy due to the foggy effect and the proximity effect when exposure is performed without any correction for each mesh.
The recalculation is performed by fixing the stored energy due to the influence of the Foggy effect and the proximity effect based on the exposure amount obtained in the previous calculation. Electron beam drawing device.
前記初回計算においては、前記各メッシュに対する補正を全く行わない状態で露光した場合のフォギー効果及び近接効果による蓄積エネルギーから、フォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを縮小して用い、
前記再計算においては、前回の計算で求められた露光量に基づいたフォギー効果及び近接効果の影響による蓄積エネルギーを固定して計算する
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 The mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh,
In the initial calculation, the stored energy due to the influence of the foggy effect and the proximity effect is reduced and used from the stored energy due to the foggy effect and the proximity effect when exposure is performed without any correction for each mesh.
The recalculation is performed by fixing the stored energy due to the influence of the Foggy effect and the proximity effect based on the exposure amount obtained in the previous calculation. Electron beam drawing device.
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 In the initial calculation and the recalculation, by specifying a development threshold value for each mesh, the in-plane uniformity of the development is corrected while keeping the density dependency characteristic of the drawing pattern constant in the plane. 16. The electron beam drawing apparatus according to claim 14, wherein the electron beam drawing apparatus is characterized.
前記初回計算及び前記再計算において、前記フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正する
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 The mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh,
In the initial calculation and the recalculation, by specifying a development threshold value for each coarse mesh for correction of the foggy effect, in-plane uniformity of development while maintaining the density-dependent characteristics of the drawing pattern in the plane. The electron beam lithography apparatus according to claim 14 or 15, wherein
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 In the initial calculation and the recalculation, by specifying the development threshold value and the etching conversion difference for each mesh, the in-plane uniformity of the development is maintained while keeping the density dependence characteristics of the drawing pattern constant in the plane. The electron beam lithography apparatus according to claim 14, wherein the electron beam lithography apparatus corrects and improves in-plane uniformity after etching.
前記初回計算及び前記再計算において、前記フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値及びエッチング変換差を指定することにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、現像の面内均一性を補正し、エッチング後の面内均一性を向上させる
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 The mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh,
In the initial calculation and the recalculation, by specifying the development threshold value and the etching conversion difference for each coarse mesh for correcting the foggy effect, the density dependence characteristic of the drawing pattern is kept constant in the plane, and the development process is performed. The electron beam lithography apparatus according to claim 14 or 15, wherein the in-plane uniformity is corrected to improve the in-plane uniformity after etching.
前記描画パターンとして、エッチング変換差を補償するサイジングを実施したデータを用いることにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、エッチング後の面内均一性を向上させる
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 In the initial calculation and the recalculation, a development threshold is designated for each mesh,
By using data that has been subjected to sizing that compensates for etching conversion differences as the drawing pattern, it is possible to improve in-plane uniformity after etching while keeping the density dependence characteristics of the drawing pattern constant in the plane. The electron beam drawing apparatus according to claim 14 or 15.
前記初回計算及び前記再計算において、前記フォギー効果補正用の粗いメッシュ毎に現像しきい値を指定し、
前記描画パターンとして、エッチング変換差を補償するサイジングを実施したデータを用いることにより、描画パターンの粗密依存特性を面内で一定に保ちつつ、エッチング後の面内均一性を向上させる
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 The mesh for correcting the foggy effect is a coarse mesh, and the mesh for correcting the proximity effect is a fine mesh,
In the initial calculation and the recalculation, a development threshold value is designated for each coarse mesh for correcting the foggy effect,
By using data that has been subjected to sizing that compensates for etching conversion differences as the drawing pattern, it is possible to improve in-plane uniformity after etching while keeping the density dependence characteristics of the drawing pattern constant in the plane. The electron beam drawing apparatus according to claim 14 or 15.
ことを特徴とする請求項１４、または、請求項１５記載の電子ビーム描画装置。 The exposure amount obtained by the initial calculation is obtained by multiplying the reference dose for forming a drawing pattern of a desired dimension when there is neither a proximity effect nor a foggy effect by the proximity effect correction modulation amount, and the foggy correction modulation amount. The electron beam lithography apparatus according to claim 14 or 15, wherein the electron beam lithography apparatus is a product of multiplication.
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