JP2012009589A - 電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置 - Google Patents
電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012009589A JP2012009589A JP2010143576A JP2010143576A JP2012009589A JP 2012009589 A JP2012009589 A JP 2012009589A JP 2010143576 A JP2010143576 A JP 2010143576A JP 2010143576 A JP2010143576 A JP 2010143576A JP 2012009589 A JP2012009589 A JP 2012009589A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- leakage
- profile
- energy
- correction
- accumulated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
【課題】本発明は電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置に関し、ビーム漏れとビームプロファイルのすそ野(レジスト中に蓄積するエネルギーのすそ野を含む)によるパターン寸法への影響を照射時間で補正することにより、より高精度の描画方法を提供することを目的としている。
【解決手段】ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正では、入射エネルギーと解像しきい値の関係を表わす係数に基づいた入射エネルギーと、後方散乱による蓄積エネルギーと、ビームオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーの和が一定となるように、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodを求める、ように構成する。
【選択図】図4
【解決手段】ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正では、入射エネルギーと解像しきい値の関係を表わす係数に基づいた入射エネルギーと、後方散乱による蓄積エネルギーと、ビームオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーの和が一定となるように、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodを求める、ように構成する。
【選択図】図4
Description
本発明は電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置に関し、更に詳しくは後方散乱による近接効果補正を有効に行なうことができるようにした電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置に関する。
図7は従来装置の構成例を示す図であり、可変面積型電子ビーム描画装置のデータ転送系の一例を示している。図において、10は制御CPU、20はデータ転送回路、30は近接効果補正回路30でこれらが相互接続されている。データ転送回路20において、21は制御CPU10からの描画データを受けてビーム図形分割処理を行なうビーム図形分割処理回路、22は該ビーム図形分割処理回路21の出力を受けてデータの並び変え(ソーティング)を行なうソーティング処理回路、23は該ソーティング処理回路22の出力を受けて照射時間の演算を行なう照射時間演算回路である。該照射時間演算回路23には、その他の補正回路27からも補正データが入力されている。
24はソーティング処理回路22の出力を受けて成形偏向器の制御を行なう成形偏向器制御回路、25は同じくソーティング処理回路22の出力を受けて位置決めのための偏向器を制御する位置決め偏向器制御回路、26は照射時間演算回路23の出力を受けてブランキング電極のブランキング制御を行なうブランキング制御回路である。近接効果補正回路30において、31は制御CPU10からの制御信号を受けて後方散乱による蓄積エネルギー比率を演算する蓄積エネルギー比率演算回路、32は該蓄積エネルギー比率演算回路31の出力を受けて補正値演算を行なう補正値演算回路であり、この補正値演算回路32の出力は、前記照射時間演算回路23に与えられている。なお、補正値演算回路32の出力は、再計算のために蓄積エネルギー比率演算回路31に戻されている。
このように構成された装置において、半導体回路パターンは、CADで作成され、大量の内容を効率的に表現するためデジタル数値からなる特別な形態(フォーマット)で記述されている。従って、そのままでは描画装置に入力することはできない。そこで、装置が扱えるフォーマットに予め変換したり、圧縮処理したものを元に戻して描画データとして、制御CPU10からデータ転送回路20に入力する。
描画データは、データ転送回路20のビーム図形分割処理回路21でビーム図形に分割され、ソーティング処理回路22で並び替えを行った後、成形偏向器制御回路24及び位置決め偏向器制御回路25に供給される。同時にビーム照射のオン/オフを制御するブランキング制御回路26には、照射時間データが供給される。この場合において、照射時間演算回路23にて、設定した照射量に近接効果補正など各種の補正を加味して照射時間を算出し、ブランキング制御回路26に与える。
一方、制御CPU10は近接効果補正回路30内の蓄積エネルギー比率演算回路31に制御データを送り、蓄積エネルギー比率を演算させる。補正値演算回路32は、蓄積エネルギー比率演算回路31で得られた蓄積エネルギー比率を用いて近接効果補正値を算出し、近接効果補正値は前記照射時間演算回路23に与えられる。ここで、補正値演算回路32の出力は、再計算のために蓄積エネルギー比率演算回路31に与えられ、近接効果補正値が更に正確に得られるようになっている。補正値演算回路32の出力は後述する式6で与えられる。
従来のこの種の装置としては、所望のパターン寸法を得るために、荷電粒子ビームの入射エネルギーに対する適正なエネルギーレベルを、材料面上に塗布されたレジストの現像及びエッチング等のプロセスに必要なエネルギーレベルに合わせるため、荷電粒子ビームの照射量を補正するようにした装置が知られている(例えば特許文献1参照)。
可変面積型電子ビーム描画において、レジストに蓄積するエネルギープロファイルの一例を図8に示す。図において、横軸は距離、縦軸はレジストに蓄積するエネルギーを示す。ここでは、入射エネルギーと後方散乱による蓄積エネルギーの和E1と、後方散乱による蓄積エネルギーE2を示しており、入射エネルギーと後方散乱による蓄積エネルギーの和が、描画材料を現像処理時の解像しきい値Rthを越えることで、描画パターンが形成される。つまり、入射エネルギーと後方散乱による蓄積エネルギーの和E1と、解像しきい値Rthとの交点の距離ΔLがパターン寸法となる。
なお、加速電圧50kVの電子ビームを用いる可変面積型電子ビーム描画装置においては、この後方散乱による蓄積エネルギーの影響によって生じるパターン寸法誤差を、照射量(照射時間)を調整することによって補正している。この補正は近接効果補正と呼ばれ、照射量の算出には再計算手法が用いられている。近接効果は、レジスト膜を透過して基板表面で散乱された後方散乱電子によりレジストが感光することによってパターン寸法誤差が生じる現象であり、加速電圧50kVの電子ビームを用いた場合には、影響範囲は役10μm程度となる。
初回計算における近接効果補正を式1に示す。ここで、Doseは照射量、Smodは初回計算における近接効果補正による補正量、ηは後方散乱係数、Ebpは初回計算における蓄積エネルギー比率を表している。図8に示すように、入射エネルギーと解像しきい値Rthの関係を表わす係数C2分の入射エネルギー(式1の第1項)と後方散乱による蓄積エネルギー(式1の第2項)の和が一定となるように、近接効果補正による補正量Smodを算出している。ここで、C2は入射エネルギーと解像しきい値Rthの関係を表わす係数として与えられる。なお、初回計算における近接効果補正による補正量Smodは式2で表され、Orgは基準とする蓄積エネルギー比率を表している。
初回計算における蓄積エネルギー比率Ebpは、図9に示すように、描画するパターン上を均一な大きさの格子状に分割し、分割されたセル(区画)毎に蓄積エネルギーの比率を算出する。分割されたセル毎の初回計算における蓄積エネルギー比率Ebpm,nは式3で表される。ここで、Eim,nは分割されたセル内における描画パターンが占める割合を示し、EIDi,jは、ある一点に照射された場合に生じる後方散乱による蓄積エネルギー分布を示し、rは蓄積エネルギー比率Ebpm,nの計算範囲を示している。
例えば、図9における中央部のセルの蓄積エネルギー比率Ebpm,nは、ある一点に照射された場合に生じる後方散乱による蓄積エネルギー分布EIDi,jを図10に示すように与えた場合、Eim-i,n-jとEIDi,jを乗算した値と、Eim,nとEID0,0を乗算した値の和を、ある一点に照射された場合に生じる後方散乱による蓄積エネルギー分布EIDi,jの総和で除算した値となる。
なお、EIDi,jは、式4に示すようにガウシアン(Gaussian)分布で近似して表されており、βbは後方散乱径を表わす。加速電圧50KVの電子ビームを用いた場合においては、この後方散乱径βbは約10μm程度となることから、蓄積エネルギー比率Ebpm,nの計算範囲は約50μm角(四方)程度となり、蓄積エネルギー比率Ebpm,nを算出するセルの大きさは、0.5μm角(四方)で運用されている。
次いで、再計算における近接効果補正を式5に、再計算における近接効果補正による補正量Smod’を式6に示す。再計算における蓄積エネルギー比率Ebp’は、初回計算と同様に、図9に示すように、描画するパターン上を均一な大きさの格子状に分割し、分割されたセル(区画)毎に蓄積エネルギー比率Ebp’を算出する。分割されたセル毎の再計算における蓄積エネルギー比率Ebp’m,nは式7で表されるように、初回計算における近接効果補正による補正量Smodを加味して算出されている。
なお、一般的に、再計算は2〜3回実施されており、この場合には、式7で表される分割された毎の再計算における蓄積エネルギー比率Ebp’m,nを、前回計算における近接効果補正による補正量を加味して算出している。
近年、上述したような近接効果補正が実施されているにも係わらず、隣接するパターンの距離に応じて、パターン寸法が変化する現象が問題となっており、この問題の原因の一つとして、ビーム漏れと、ビームプロファイルのすそ野(レジスト中に蓄積するエネルギーのすそ野を含む)によるパターン寸法への影響が懸念されている。ビーム漏れは、第1成形アパーチャや第2成形アパーチャ、ブランキングアパーチャなどで反射(散乱)された散乱電子が、描画装置のカラム内の構造物によって反射され、被描画材料に到達してレジスト感光させる現象である。図6はビーム照射オフ時にビーム漏れが生じることの説明図である。第1スリット、第2スリット、ブランキングアパーチャとかで、ビーム漏れが生じていることが分かる。
ビーム漏れを含むエネルギープロファイルを図11に示す。ここでは、後方散乱による蓄積エネルギーE2と、後方散乱による蓄積エネルギーとすそ野の広い入射エネルギーの和のエネルギープロファイルを示している。理想的な入射エネルギーのエネルギープロファイルは、図8に示すような波形や台形波形で近似して表されているが、ビームのボケ、レジスト特性などにより図12に示すようなすそ野の広いエネルギープロファイルを持つことが懸念される。
ビーム漏れとビームプロファイルのすそ野の影響範囲は共に半径1μm以下であり、後方散乱による影響範囲とは異なる。このような半径1μm以下の影響範囲を持つビーム漏れと、ビームプロファイルのすそ野がある場合において、隣接するパターン距離が1μm以下になった場合、お互いのビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野が影響し合い、パターン寸法が変化する。半径1μm程度の影響範囲を持つビーム漏れ、若しくはビームプロファイルのすそ野がある場合において、隣接するパターン距離が1μm以上ある場合のエネルギープロファイルを図13に、隣接するパターン距離が1μm以下になった場合のエネルギープロファイルを図14に示す。図13,図14では、2つの隣接するパターンそれぞれのエネルギープロファイルと、その2つのエネルギープロファイルの和を示している。
図15には、図13,図14それぞれにおける2つの隣接するパターンのエネルギープロファイルの和を重ねて示している。図15より、隣接するパターン距離が1μm以下になた場合において、お互いのビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野が影響し合い、パターン寸法が変化する様子が見てとれる。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、ビーム漏れとビームプロファイルのすそ野(レジスト中に蓄積するエネルギーのすそ野を含む)によるパターン寸法への影響を照射時間で補正することにより、より高精度の描画方法を提供することができる。
上記した課題を解決するために、本発明は以下のような構成をとっている。
(1)請求項1記載の発明は、被描画材料上にパターンデータを用いて可変面積型の電子ビーム描画装置により後方散乱係数ηと解像しきい値Rthを用いた近接効果補正を行いつつ図形を描画する電子ビーム描画装置の描画方法であって、ビーム漏れと、ビームプロファイルのすそ野によるパターン寸法への影響を照射時間で補正するものにおいて、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正では、入射エネルギーと解像しきい値の関係を表わす係数に基づいた入射エネルギーと、後方散乱による蓄積エネルギーと、ビームオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーの和が一定となるように、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodを求める、ようにしたことを特徴とする。
(2)請求項2記載の発明は、前記ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーは、照射時間に依存する項として表すことを特徴とする。
(3)請求項3記載の発明は、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの計算範囲は約4μm四方とし、セルの大きさは0.25μm四方以下とすることを特徴とする。
(4)請求項4記載の発明は、分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの算出の際に、描画パターンデータをビーム図形に分割し、各ビーム図形の中心位置を算出し、各セル毎に中心位置が含まれるビーム図形数をカウントすることを特徴とする。
(5)請求項5記載の発明は、分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの算出の際に、描画パターンデータをビーム図形に分割し、各ビーム図形の中心位置を算出し、ビーム図形寸法ごとにビーム図形数をカウントすることを特徴とする。
(6)請求項6記載の発明は、ある一点に照射された場合に生じるビーム漏れによる蓄積エネルギー分布LIDと、ある一点に照射された場合に生じるビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー分布SIDは、それぞれ、ビーム図形寸法の区分毎に、分布の強度、分布の範囲を算出することを特徴とする。
(7)請求項7記載の発明は、近接効果補正量Smodを求める際に行われる再計算手法の最終計算にのみビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含めて近接効果補正を実施することを特徴とする。
(8)請求項8記載の発明は、被描画材料上にパターンデータを用いて可変面積型の電子ビーム描画装置により後方散乱係数ηと解像しきい値Rthを用いた近接効果補正を行いつつ図形を描画する電子ビーム描画装置であって、ビーム漏れと、ビームプロファイルのすそ野によるパターン寸法への影響を照射時間で補正するものにおいて、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正では、入射エネルギーと解像しきい値の関係を表わす係数に基づいた入射エネルギーと、後方散乱による蓄積エネルギーと、ビームオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーの和が一定となるように、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodを求める補正演算手段、を具備することを特徴とする。
本発明は以下に示すような効果を有する。
(1)請求項1記載の発明によれば、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正では、入射エネルギーと解像しきい値の関係を表わす係数に基づいた入射エネルギーと、後方散乱による蓄積エネルギーと、ビームオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーの和が一定となるように、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodを求めることにより、ビーム漏れとビームプロファイルのすそ野(レジスト中に蓄積するエネルギーのすそ野も含む)によるパターン寸法への影響を照射時間で補正することにより、より高精度の描画方法を提供することができる。
(2)請求項2記載の発明によれば、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーは照射時間に依存する項として表すことで求めることができる。
(3)請求項3記載の発明によれば、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野により蓄積エネルギー比率Bspの計算範囲は約4μm四方程度とし、セルの大きさは0.25μm四方以下とすることで、効率的に照射時間補正を行なうことができる。
(4)請求項4記載の発明によれば、分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの算出の際に、描画パターンデータをビーム図形に分割し、各ビーム図形の中心位置を算出し、各セル毎に中心位置が含まれるビーム図形数をカウントすることにより、ビーム漏れによる蓄積エネルギーとビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率とを正確に求めることができる。
(5)請求項5記載の発明によれば、分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの算出の際に、描画パターンデータをビーム図形に分割し、各ビーム図形の中心位置を算出し、ビーム図形寸法ごとにビーム図形数をカウントすることで、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率とビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率の算出を正確に行なうことができる。
(6)請求項6記載の発明によれば、ある一点に照射された場合に生じるビーム漏れによる蓄積エネルギー分布LIDと、ある一点に照射された場合に生じるビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー分布SIDは、それぞれ、ビーム図形寸法の区分毎に、分布の強度、分布の範囲を算出することでビーム漏れによる蓄積エネルギー分布と、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー分布を正確に算出することができる。
(7)請求項7記載の発明によれば、近接効果補正量Smodを求める際に行われる再計算手法の最終計算にのみビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含めて近接効果補正を実施することで、効率よく近接効果補正を実施することができる。
(8)請求項8記載の発明によれば、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正では、入射エネルギーと解像しきい値の関係を表わす係数に基づいた入射エネルギーと、ビームオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーの和が一定となるように、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodを求めることにより、ビーム漏れとビームプロファイルのすそ野によるパターン寸法への影響を照射時間で補正することにより、より高精度の描画方法を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
(実施例1)
初回計算における、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正を式8に表わす。ここで、Doseは照射量、Smodは初回計算におけるビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量、ηebpは後方散乱係数、Ebpは初回計算における、後方散乱による蓄積エネルギー比率、ηblp1はビームオフ時に発生するビーム漏れ係数、ηblp2はビームオン時に発生するビーム漏れ係数、Blpは初回計算における、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率、ηbspはビームプロファイルのすそ野係数、Bspは初回計算における、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率を表している。
(実施例1)
初回計算における、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正を式8に表わす。ここで、Doseは照射量、Smodは初回計算におけるビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量、ηebpは後方散乱係数、Ebpは初回計算における、後方散乱による蓄積エネルギー比率、ηblp1はビームオフ時に発生するビーム漏れ係数、ηblp2はビームオン時に発生するビーム漏れ係数、Blpは初回計算における、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率、ηbspはビームプロファイルのすそ野係数、Bspは初回計算における、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率を表している。
初回計算における、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正では、入射エネルギーと解像しきい値Rthの関係を表わす係数C2分の、入射エネルギー値(式8の第1項)と、後方散乱による蓄積エネルギー(式8の第2項)と、ビームオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギー(式8の第3項)と、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギー(式8の第4項)と、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー(式8の第5項)の和が一定となるように、初回計算における、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodを算出している。
ビーム漏れによる蓄積エネルギーは、ビームオフ時に発生する、つまりビームオフ時間に依存する(照射時間に依存しない)項と、ビームオン時に発生する、つまりビームオン時間に依存する(照射時間に依存する)項で表している。ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーは、照射時間に依存する項として、式8の第5項で表わしている。
この式8を、初回計算における、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodについて解くと、式9で表わすことができる。ここで、Orgebpは基準とする後方散乱による蓄積エネルギー比率を表している。なお、式8と式9では、ビームのオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギー(式8の第3項)と、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギー(式8の第4項)をそれぞれ一つずつで表しているが、ビーム漏れは、第1成形アパーチャや第2成形アパーチャ、ブランキングアパーチャなどで反射(散乱)された散乱電子が、描画装置のカラム内の構造物によって反射され、被描画材料に到達してレジストを感光させる現象であり、その影響範囲が、どのアパーチャで反射(散乱)されるかによっても変化することをふまえ、それぞれの項を増やしても好適である。
次に、初回計算における、後方散乱による蓄積エネルギー比率Ebp、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blp、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの算出方法について説明する。初回計算における、後方散乱による蓄積エネルギー比率Ebpは、「発明が解決しようとする課題」で説明したとおり、図9に示すような、描画するパターン上を均一な大きさの格子状に分割し、分割されたセル(区画)毎に後方散乱による蓄積エネルギー比率を算出する。
ここで、分割されたセル毎の蓄積エネルギー比率Ebpm,nは式3で表し、ある一点に照射された場合に生じる後方散乱による蓄積エネルギー分布EIDi,jは、式で示すようにガウシアン(Gaussian)分布で近似して表わす。加速電圧50kVの電子ビームを用いた場合においては、後方散乱径βbは約10μm程度、蓄積エネルギー比率Ebpm,nの計算範囲は約50μm角(四方)程度とし、後方散乱による蓄積エネルギー比率Ebpm,nを算出するセルの大きさは、0.5μm角(四方)程度とする。ただし、後述するビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blp、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの算出には、より小さいセルの大きさが求められることから、そのセルの大きさと統一してもよい。
初回計算におけるビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blp、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの算出においても、図1に示すとおり、描画するパターン上を均一な大きさの格子状に分割し、分割されたセル(区画)毎に、後方散乱による漏れによる蓄積エネルギー比率とビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率を算出する。
ビーム漏れとビームプロファイルのすそ野の影響範囲はともに半径1μm以下であることから、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの計算範囲は約4μm角(四方)程度とし、セルの大きさはできるだけ小さい方が好適ではあるが、計算時間が膨大となるため、0.25μm角(四方)以下とする。
分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpm,nと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspm,nは、下記の手順で算出される。
1.描画パターンデータをビーム図形に分割する(図1)。図1は描画パターンを均一な大きさの格子状に分割した様子を示す図である。
2.各ビーム図形の中心位置を算出する(図2)。図2は描画パターンデータをビーム図形に分割した図である。
3.各セル毎に、中心位置が含まれるビーム図形数をカウントする。なお、ビーム図形寸法毎にカウントしても好適である。
4.分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpm,nを式10より、分割されたセル毎のビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspm,nを式11より算出する。ここで、C(k)m,nは、分割されたセル毎における、ビーム図形寸法毎のビーム図形の中心位置を含むビーム図形数を示し、kはビーム図形寸法毎にビーム図形数をカウントする際における、ビーム図形寸法の区分を示しており、式10,式11においては、0からsまでのs+1個の区分数で、ビーム図形数をビーム図形寸法毎に区分しカウントしている。
1.描画パターンデータをビーム図形に分割する(図1)。図1は描画パターンを均一な大きさの格子状に分割した様子を示す図である。
2.各ビーム図形の中心位置を算出する(図2)。図2は描画パターンデータをビーム図形に分割した図である。
3.各セル毎に、中心位置が含まれるビーム図形数をカウントする。なお、ビーム図形寸法毎にカウントしても好適である。
4.分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpm,nを式10より、分割されたセル毎のビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspm,nを式11より算出する。ここで、C(k)m,nは、分割されたセル毎における、ビーム図形寸法毎のビーム図形の中心位置を含むビーム図形数を示し、kはビーム図形寸法毎にビーム図形数をカウントする際における、ビーム図形寸法の区分を示しており、式10,式11においては、0からsまでのs+1個の区分数で、ビーム図形数をビーム図形寸法毎に区分しカウントしている。
次いで、LID(k)i,jは、ある一点に照射された場合に生じるビーム漏れによる蓄積エネルギー分布を示し、SID(k)i,jは、ある一点に照射された場合に生じるビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー分布を示し、共にその分布は、ビーム図形寸法の区分k毎に算出しても好適である。なお、rはビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpm,n、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspm,nの計算範囲を示している。
ある一点に照射された場合に生じるビーム漏れによる蓄積エネルギー分布LID(k)i,j、ある一点に照射された場合に生じるビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー分布SID(k)i,jは、式12,式13に示すように、ガウシアン分布で近似して表している。ここで、αl(k)、αs(k)はそれぞれの分布の強度を、ビーム図形寸法の区分k毎に変化させる場合に用いる。ビーム図形寸法毎の強度係数を示す。
また、βl(k)はビーム漏れによる蓄積エネルギー分布の径を示し、βs(k)はビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー分布の径を示す。それぞれの径についても、分布の強度同様に、ビーム図形寸法の区分k毎に変化させても好適である。なお、ガウシアン分布以外で近似しても好適である。以上の手順により、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpm,nと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspm,nが算出される。
ここまでの処理にて、初回計算におけるビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正量Smodが算出される。
次いで、再計算における、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正を式14に、再計算における、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smod’を式15に示す。再計算における、後方散乱による蓄積エネルギー比率Ebp’は、初回計算と同様、図9に示すような描画するパターン上を均一な大きさの格子状に分割し、分割されたセル(区画)毎に、後方散乱による蓄積エネルギー比率を算出する。分割されたセル毎の再計算における蓄積エネルギー比率Ebp’m,nは式7で表されるように、初回計算による補正量Smodを加味して算出する。
また、再計算における、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blp’、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bsp’も、初回計算と同様な方法で算出するものの、分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blp’m,nと、分割されたセル毎のビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bsp’m,nの算出には、式16,式17で示すように、初回計算による補正量Smodを加味して算出する。なお、一般的に、再計算は2〜3回実施されており、この場合には式7,式16,式17で表される分割されたセル毎の再計算における蓄積エネルギー比率Ebp’m,n、Blp’m,n、Bsp’m,nを、前回計算における補正量を加味して算出する。
最後に、本発明を実施するための、可変面積型電子ビーム描画装置のデータ転送系の一例を図4に示す。図7と同一のものは、同一の符号を付して示す。入力された描画データは、データ転送回路20でビーム図形分割処理回路21でビーム図形に分割され、ソーティング処理回路22でソーティング処理がなされ、成形偏向器制御回路24、位置決め偏向器制御回路25に供給される。同時にビーム照射のオン/オフを制御するブランキング制御回路26には照射時間演算回路23から、照射時間データが供給される。
照射時間は、照射時間演算回路23にて、設定した照射量にビーム漏れとビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正やその他の補正回路27からの補正を加味して算出される。ビーム漏れとビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正回路30’では、描画データより、後方散乱による蓄積エネルギー比率を蓄積エネルギー比率演算回路36から、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率を蓄積エネルギー比率演算回路37から、ビームプロファイルすそ野による蓄積エネルギー比率を蓄積エネルギー比率演算回路38から受信して、これらデータを元に補正値を演算する工程を繰り返す。
次いで、この補正値を加味し、再度、後方散乱による蓄積エネルギー比率、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率を演算し、補正値を演算する工程を繰り返す再計算工程を経て、補正値を照射時間演算回路23に供給している。なお、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率の演算においては、先だって、ビーム図形分割処理回路33でビーム図形に分割し、ビーム図形中心位置演算回路34にてビーム図形の中心位置を演算し、続くビーム図形カウント処理回路35にて、ビーム図形のカウント処理がなされている。
後方散乱による蓄積エネルギー比率演算回路36には、制御CPU10からの制御信号と補正値演算回路39からの再計算信号を受けて、蓄積エネルギー比率演算を行ない、その結果を補正値演算回路39に入力している。また、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率演算回路37は、ビーム図形カウント処理回路35からの出力と再計算信号とを受けて蓄積エネルギー比率を演算し、その結果を補正値演算回路39に与える。また、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率演算回路38は、ビーム図形カウント処理回路35の出力と再計算信号とを受けて蓄積エネルギー比率を演算し、その結果を補正値演算回路39に与える。このような補正値演算を行なう補正値演算回路39は、例えばコンピュータで実現される。
(実施例2)
実施例1では、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正にも、再計算手法を適用しているが、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正による補正量は、後方散乱による補正量に比べて極めて小さい。実施例2では、再計算手法の最終計算のみに、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含めて、近接効果補正を実施する。本発明を実施するための、可変面積型電子ビーム描画装置のデータ転送系の一例を図5に示す。図4と同一のものは、同一の符号を付して示す。
(実施例2)
実施例1では、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正にも、再計算手法を適用しているが、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正による補正量は、後方散乱による補正量に比べて極めて小さい。実施例2では、再計算手法の最終計算のみに、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含めて、近接効果補正を実施する。本発明を実施するための、可変面積型電子ビーム描画装置のデータ転送系の一例を図5に示す。図4と同一のものは、同一の符号を付して示す。
図4との違いは、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正回路40が用いられる点である。この近接効果補正回路40には、後方散乱による蓄積エネルギー比率演算回路41と、該蓄積エネルギー比率演算回路41の出力を受ける補正値演算回路42と、該補正値演算回路42の出力を受ける後方散乱による蓄積エネルギー比率演算回路43が設けられている。該蓄積エネルギー比率演算回路43の出力は補正値演算回路39に与えられている。前記補正値演算回路42からは後方散乱による蓄積エネルギー比率演算回路41に再計算信号がフィードバックされている。この点が図4の実施例と異なる部分である。
制御CPU10からの制御信号は、ビーム図形分割処理回路33に入り、該ビーム図形分割処理回路33の出力はビーム図形中心位置演算回路34に入り、該ビーム図形中心位置演算回路34の出力はビーム図形カウント処理回路35に入り、該ビーム図形アカウント処理回路35の出力は、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率演算回路37と、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率演算回路38に入っている。これら蓄積エネルギー比率演算回路37,38の出力は補正値演算回路39に入力されている。
実施例2では、再計算手法の最終計算にのみ、ビーム漏れ、てビームプロファイルのすそ野補正を含めて、近接効果補正を実施する。
実施例2では、最終計算までの、初回計算と再計算についてはビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含めず、前記「発明が解決しようとする課題」で説明した通りの従来通りの演算手法で近接効果補正による補正量を算出する。ここで、算出された最終計算前(最終計算の一つ前)の補正量をSmod’とすると、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含めた最終計算における近接効果補正は式18で表され、て最終計算によって算出される補正量Smod’は式19で表される。
ここでは、最終計算前(最終計算の一つ前)の補正量をSmod’を用いて算出する(式20,式21,式22)。図5において、入力された描画データは、データ転送回路20でビーム図形分割処理回路21で分割され、ソーティング処理回路22でソーティングの処理がなされ、成形偏向器制御回路24、位置決め偏向器制御回路25に供給される。同時に、ビーム照射のオン/オフを制御するブランキング制御回路26には、照射時間演算回路23から照射時間データが供給される。
照射時間は、照射時間演算回路23にて、設定した照射量にビーム漏れとビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正やその他の補正回路27からの補正を加味して算出される。ビーム漏れとビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正回路40では、描画データより、後方散乱による蓄積エネルギー比率を演算し、演算された後方散乱による蓄積エネルギー比率のみをもとに補正値を演算する。
次いで、この補正値を加味し、再度、後方散乱による蓄積エネルギー比率を演算し、補正値を演算する工程を繰り返す再計算工程を経た補正値より、後方散乱による蓄積エネルギー比率、ビーム漏れによる直接エネルギー比率、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率を演算し、それを元に補正値演算回路39にて補正値を演算している。なお、ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率の演算においては、先だってビーム図形に分割、ビーム図形の中心位置を演算、中心位置が含まれるビーム図形のカウント処理がビーム図形カウント処理回路35でなされている。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、ビーム漏れと、ビームプロファイルのすそ野によるパターン寸法への影響を照射時間で補正することにより、隣接するパターンの距離に応じて、パターン寸法が変化する現象を改善することができ、より高精度の描画方法を提供することが可能となる。
10 制御CPU
20 データ転送回路
21 ビーム図形分割処理回路
22 ソーティング処理回路
23 照射時間演算回路
24 成形偏向器制御回路
25 位置決め偏向器制御回路
26 ブランキング制御回路
27 その他補正回路
30’ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正回路
33 ビーム図形分割処理回路
34 ビーム図形中心位置演算回路
35 ビーム図形カウント処理回路
36 後方散乱による蓄積エネルギー比率演算回路
37 ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率演算回路
38 ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率演算回路
39 補正値演算回路
20 データ転送回路
21 ビーム図形分割処理回路
22 ソーティング処理回路
23 照射時間演算回路
24 成形偏向器制御回路
25 位置決め偏向器制御回路
26 ブランキング制御回路
27 その他補正回路
30’ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正回路
33 ビーム図形分割処理回路
34 ビーム図形中心位置演算回路
35 ビーム図形カウント処理回路
36 後方散乱による蓄積エネルギー比率演算回路
37 ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率演算回路
38 ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率演算回路
39 補正値演算回路
Claims (8)
- 被描画材料上にパターンデータを用いて可変面積型の電子ビーム描画装置により後方散乱係数ηと解像しきい値Rthを用いた近接効果補正を行いつつ図形を描画する電子ビーム描画装置の描画方法であって、ビーム漏れと、ビームプロファイルのすそ野によるパターン寸法への影響を照射時間で補正するものにおいて、
ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正では、入射エネルギーと解像しきい値の関係を表わす係数に基づいた入射エネルギーと、後方散乱による蓄積エネルギーと、ビームオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーの和が一定となるように、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodを求める、
ようにしたことを特徴とする電子ビーム描画装置の描画方法。 - 前記ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーは、照射時間に依存する項として表すことを特徴とする請求項1記載の電子ビーム描画装置の描画方法。
- ビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの計算範囲は約4μm四方とし、セルの大きさは0.25μm四方以下とすることを特徴とする請求項1記載の電子ビーム描画装置の描画方法。
- 分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの算出の際に、描画パターンデータをビーム図形に分割し、各ビーム図形の中心位置を算出し、各セル毎に中心位置が含まれるビーム図形数をカウントすることを特徴とする請求項1記載の電子ビーム描画装置の描画方法。
- 分割されたセル毎のビーム漏れによる蓄積エネルギー比率Blpと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー比率Bspの算出の際に、描画パターンデータをビーム図形に分割し、各ビーム図形の中心位置を算出し、ビーム図形寸法ごとにビーム図形数をカウントすることを特徴とする請求項1記載の電子ビーム描画装置の描画方法。
- ある一点に照射された場合に生じるビーム漏れによる蓄積エネルギー分布LIDと、ある一点に照射された場合に生じるビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギー分布SIDは、それぞれ、ビーム図形寸法の区分毎に、分布の強度、分布の範囲を算出することを特徴とする請求項1記載の電子ビーム描画装置の描画方法。
- 近接効果補正量Smodを求める際に行われる再計算手法の最終計算にのみビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含めて近接効果補正を実施することを特徴とする請求項1記載の電子ビーム描画装置の描画方法。
- 被描画材料上にパターンデータを用いて可変面積型の電子ビーム描画装置により後方散乱係数ηと解像しきい値Rthを用いた近接効果補正を行いつつ図形を描画する電子ビーム描画装置であって、ビーム漏れと、ビームプロファイルのすそ野によるパターン寸法への影響を照射時間で補正するものにおいて、
ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野を含んだ近接効果補正では、入射エネルギーと解像しきい値の関係を表わす係数に基づいた入射エネルギーと、後方散乱による蓄積エネルギーと、ビームオフ時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームオン時に発生するビーム漏れによる蓄積エネルギーと、ビームプロファイルのすそ野による蓄積エネルギーの和が一定となるように、ビーム漏れ、ビームプロファイルのすそ野補正を含んだ近接効果補正による補正量Smodを求める補正演算手段、
を具備することを特徴とする電子ビーム描画装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010143576A JP2012009589A (ja) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | 電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010143576A JP2012009589A (ja) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | 電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012009589A true JP2012009589A (ja) | 2012-01-12 |
Family
ID=45539822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010143576A Withdrawn JP2012009589A (ja) | 2010-06-24 | 2010-06-24 | 電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012009589A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110687755A (zh) * | 2018-07-06 | 2020-01-14 | 纽富来科技股份有限公司 | 照射量校正量的取得方法、带电粒子束描绘方法及装置 |
CN115508867A (zh) * | 2022-09-07 | 2022-12-23 | 湖北第二师范学院 | Gnss-r接收机双天线信号协同相关处理***及方法 |
-
2010
- 2010-06-24 JP JP2010143576A patent/JP2012009589A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110687755A (zh) * | 2018-07-06 | 2020-01-14 | 纽富来科技股份有限公司 | 照射量校正量的取得方法、带电粒子束描绘方法及装置 |
CN110687755B (zh) * | 2018-07-06 | 2022-03-08 | 纽富来科技股份有限公司 | 照射量校正量的取得方法、带电粒子束描绘方法及装置 |
CN115508867A (zh) * | 2022-09-07 | 2022-12-23 | 湖北第二师范学院 | Gnss-r接收机双天线信号协同相关处理***及方法 |
CN115508867B (zh) * | 2022-09-07 | 2023-06-09 | 湖北第二师范学院 | Gnss-r接收机双天线信号协同相关处理***及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100857959B1 (ko) | 패턴 작성 방법 및 하전 입자빔 묘화 장치 | |
JP4476975B2 (ja) | 荷電粒子ビーム照射量演算方法、荷電粒子ビーム描画方法、プログラム及び荷電粒子ビーム描画装置 | |
JP6259694B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビームの照射量変調係数の取得方法 | |
US10236160B2 (en) | Electron beam apparatus and positional displacement correcting method of electron beam | |
TWI438581B (zh) | 荷電粒子束描繪裝置及荷電粒子束描繪方法 | |
JP6283180B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 | |
JP6603108B2 (ja) | 荷電粒子ビームの照射量補正用パラメータの取得方法、荷電粒子ビーム描画方法、及び荷電粒子ビーム描画装置 | |
JP6057635B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 | |
US7500219B2 (en) | Exposure data generator and method thereof | |
JP2009164363A (ja) | 露光データ作成方法及び露光方法 | |
JP5731257B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 | |
JP2012019066A (ja) | 荷電粒子ビーム描画方法及び装置 | |
JP6262007B2 (ja) | セトリング時間の取得方法 | |
JP2012009589A (ja) | 電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置 | |
JPWO2012035892A1 (ja) | 描画方法及び描画装置 | |
JP6869695B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 | |
JP5623755B2 (ja) | 電子ビーム描画装置の描画方法及び電子ビーム描画装置 | |
JP6124617B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置 | |
JP2020184582A (ja) | 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置 | |
JP2012069667A (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 | |
JP2012195571A (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 | |
JP5871557B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 | |
JP5441806B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 | |
JP5773637B2 (ja) | 荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法 | |
JP2019212749A (ja) | 荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111110 |
|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20130903 |