JP2013102074A - 半導体装置の製造方法及び半導体製造装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電子ビームを照射してパターンの露光を行う電子ビーム露光装置を用いた半導体装置の製造方法であって、ウエハ上に前記電子ビーム露光装置によるパターン形成を含む加工を行い(ステップS11〜S13)、それによって製造された半導体装置の電気特性を半導体試験装置で測定する(ステップS14)。そして、電気特性の測定結果に基づいて、ウエハ面内での半導体装置の特性のばらつきが減少するように、電子ビーム露光装置に用いる電子ビーム露光データを修正する(ステップS15)。
【選択図】図2
Description
図1は、第1実施形態に係る半導体製造装置のブロック図である。
図2は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法を示すフローチャートである。図3(a)、(b)は、本実施形態に係る半導体装置の製造方法における電子ビーム露光を用いたトランジスタのゲート電極の形成方法を示す図である。
図9は、図4の電子ビーム露光データの修正方法の変形例を示すフローチャートである。
図10は、図2〜図9を参照しつつ説明した半導体装置の製造方法において、ウエハロットを変更した場合のトランジスタのドレイン電流特性の変動を示す図である。
上記の説明ではトランジスタのドレイン電流のばらつきを抑制する場合を例に説明したが、本実施形態はドレイン電流以外の様々な電気特性のばらつきの抑制にも適用できる。
Claims (12)
- 電子ビームを照射してパターンの露光を行う電子ビーム露光装置を用いた半導体装置の製造方法であって、
ウエハ上に前記電子ビーム露光装置によるパターン形成を含む加工を行なって半導体装置を形成するウエハ加工工程と、
前記半導体装置の電気特性を測定する半導体試験工程と、
前記半導体装置の電気特性の前記ウエハ面内のばらつきに基づいて前記電子ビーム露光装置に用いる電子ビーム露光データの修正を行う露光データ修正工程と、を有し、
前記ウエハ加工工程と、前記半導体試験工程と、前記露光データ修正工程とを繰り返し行うことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 前記露光データ修正工程は、
前記半導体装置の電気特性のばらつきから前記ウエハの位置に依存した成分である大域ばらつきを抽出する工程と、
前記ウエハ上の各部において、前記大域ばらつきと電気特性の目標値との差分を求める工程と、
前記大域ばらつきと電気特性の目標値との差分に基づいて前記電子ビーム露光データのパターンの形状を修正する工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記電子ビーム露光装置は前記半導体装置に含まれるトランジスタのゲート電極の形成に用いられることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置の製造方法。
- 前記電気特性は前記トランジスタのゲート電極に所定のゲート電圧を印加したときに流れるドレイン電流量であり、
前記露光データ修正工程において、前記ドレイン電流量のばらつきが少なくなるように、前記ウエハ面内の各部における前記ゲート電極の幅Wと長さLとの比W/Lを修正することを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記電気特性は前記トランジスタのノイズ又は非直線性であり、
前記露光データ修正工程において、前記トランジスタのノイズ又は非直線性が所定の基準値を上回る部分について、前記ゲート電極の面積を増加させる修正を行うことを特徴とする請求項3に記載の半導体装置の製造方法。 - 前記露光データ修正工程は、ウエハロットの変更に伴う前記半導体装置の特性の変化量であるロット間オフセットを前記大域ばらつきに加算するロット間オフセット加算工程を有し、
前記ロット間オフセット及び前記大域ばらつきの加算値と、前記電気特性の目標値との差分に基づいて前記電子ビーム露光データのパターンの形状の修正を行うことを特徴とする請求項2乃至請求項5のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。 - ウエハに電子ビームを照射してパターンを露光する電子ビーム露光装置を含み、前記ウエハに加工を行なって半導体装置を形成するウエハ加工部と、
前記半導体装置の電気特性を測定する半導体試験装置と、
前記半導体装置の電気特性の前記ウエハ面内のばらつきに基づいて前記電子ビーム露光装置に用いる電子ビーム露光データの修正を行う制御部と、
を有することを特徴とする半導体製造装置。 - 前記制御部は、
前記半導体装置の電気特性のばらつきから前記ウエハの位置に依存した成分である大域ばらつきを抽出する大域ばらつき抽出部と、
ウエハ上の各位置における前記半導体装置の電気特性の目標値を記憶する想定特性記憶部と、
前記ウエハ上の各部において、前記大域ばらつきと電気特性の目標値との差分を算出する特性比較部と、
前記大域ばらつきと電気特性の目標値との差分に基づいて前記電子ビーム露光データのパターンの形状を修正する露光データ修正部と、
を有することを特徴とする請求項7に記載の半導体製造装置。 - 前記電子ビーム露光装置は前記半導体装置に含まれるトランジスタのゲート電極の形成に用いられることを特徴とする請求項8に記載の半導体製造装置。
- 前記電気特性は前記トランジスタのゲート電極に所定のゲート電圧を印加したときに流れるドレイン電流量であり、
前記露光データ修正部は、前記ドレイン電流量のばらつきが少なくなるように、前記ウエハ面内の各部における前記ゲート電極の幅Wと長さLとの比W/Lを修正することを特徴とする請求項9に記載の半導体製造装置。 - 前記電気特性は前記トランジスタのノイズ又は非直線性であり、
前記露光データ修正部は、前記トランジスタのノイズ又は非直線性が所定の基準値を上回る部分について、前記ゲート電極の面積を増加させる修正を行うことを特徴とする請求項9に記載の半導体製造装置。 - 前記制御部は、ウエハロットの変更に伴う前記半導体装置の特性の変化量であるロット間オフセットを前記大域ばらつきに加算するロット間オフセット加算部を有し、
前記制御部の前記露光データ修正部は、ロット間オフセット及び前記大域ばらつきの加算値と、前記電気特性の目標値との差分に基づいて前記電子ビーム露光データのパターンの形状の修正を行うことを特徴とする請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載の半導体製造装置。
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