JP3431444B2 - パターン描画方法及び描画装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターンデータを
用いてパターンを逐次露光（描画）処理する露光技術に
係わり、特に複数回の多重描画を行うパターン描画方法
及び描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】マスク等の原盤のように製作処理枚数の
少ないパターンを焼き付ける露光技術においては、パタ
ーンデータから直接にレジストパターンを形成する逐次
露光（描画）技術が採用されている。例えばフォトマス
クは、電子ビームやレーザービームを用いてパターンデ
ータをもとに露光される。

【０００３】電子ビーム露光技術に代表される描画処理
においては、近接効果，ビーム電流値のドリフト，ビー
ム焦点位置の変動，描画時間等に依存するレジスト感度
の変化，基板温度の変化などが原因となって、基板内で
同一サイズのパターンが形成できない問題がある。例え
ば、特に電子ビームを用いる描画技術においては、前方
散乱或いは後方散乱に起因するとされる近接効果が、パ
ターンに依存した寸法変動の発生原因として無視できな
い。

【０００４】従来より、幾つかの近接効果補正方法が提
案され実現されているものの、処理速度や精度の点で未
だ要求を満足していない。また、全てのパターンに対し
て補正計算を行った場合、データ量と計算処理が膨大と
なるため、領域毎に代表値を用いて計算を行い、高速
化，データ量の圧縮を実現する技術が採用されたりして
いる。また、露光時に描画データを用いて、実時間で露
光量を補正する処理を行おうとした場合、即ち描画と同
期したリアルタイムで近接効果補正を行うことにより処
理速度を向上させる試みは、ビームの制御データの生成
に比べて数倍の速度で計算することを要求され、実現が
困難となっている。

【０００５】近接効果補正は、補正結果がまた近接効果
の対象になるため、補正値の算出においては、計算結果
を用いて計算を繰り返し収束させる処理が行われるた
め、リアルタイムで近接効果補正データを作成すること
は実現が困難であったり、高速かつ並列度の大きなシス
テムを必要とし、コスト的にスループットの向上効果が
得られない。描画と同期した処理においては、露光が済
んだ部分の影響を反映して露光を行うことは容易ではあ
るが、露光後に近接するパターンの露光から受ける影響
を無視することができない。また、近接効果補正に限ら
ず、例えばビーム照射量のドリフト或いは露光から現像
処理までの時間に依存する寸法等の精度の劣化が指摘さ
れている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の近接
効果補正技術においては、処理速度と精度の両立が困難
であるという問題があった。また、近接効果補正に限ら
ず、例えばビーム照射量のドリフト或いは露光から現像
処理までの時間に依存する寸法等の精度の劣化に対して
は、予め予測値を用いて補正を行うことは実施されてい
るものの、精度の点で十分とは言えなかった。

【０００７】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、処理速度の低下を最小
限に保って近接効果等の補正精度を向上させることので
きるパターン描画方法及び描画装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（構成）上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。 （１）荷電ビーム或いは電磁波ビームを用いて試料上に
所望のパターンを形成するパターン描画方法において、
少なくとも２回の任意回数の多重描画を行い、かつ多重
描画のある任意の回数目と別の任意の回数目で描画条件
を変えること。

【０００９】（２）荷電ビーム或いは電磁波ビームを用
いて試料上に所望のパターンを形成するパターン描画方
法において、少なくとも２回の任意回数の多重描画を行
い、かつ多重描画の各回数目で描画条件をそれぞれ変え
ること。

【００１０】（３）荷電ビーム或いは電磁波ビームを用
いて試料上に所望のパターンを形成するパターン描画方
法において、少なくとも２回の任意回数の多重描画を行
い、かつ多重描画のある任意の回数目と別の任意の回数
目で、パターンの位置に応じて照射量を異ならせ、全て
の回数の描画の照射量の総和により近接効果を所定の精
度で補正すること。

【００１１】（４）多重描画を行う際に、少なくとも１
回の既描画データ或いは描画結果を用いて、近接効果補
正を行うためのパターン位置に応じた補正照射量を求
め、該補正照射量を以降の描画に用いること。 （５）多重描画を行う際に、ある描画回数目の描画中
に、近接効果の補正を行うためのパターン位置に応じた
補正照射量の一部を求める処理を実行すると共に、その
後の描画時にはそれ以前の描画時に求められた結果を利
用して照射量を変調しながら描画を行うこと。

【００１２】（６）荷電ビーム或いは電磁波ビームを用
い、同一の描画パターンを複数回描画することにより、
試料上に所望のパターンを形成するパターン描画方法に
おいて、１回目の描画時に、描画領域を小領域に分け、
各小領域内に含まれるパターンの面積和と等しい面積を
有し、元のパターンの合成重心と一致させた代表図形パ
ターンデータを作成する工程と、２回目の描画時に、代
表図形パターンデータを用いて各小領域の位置に応じた
照射量データを求める工程と、３回目以降の描画時に、
２回目の描画時に作成された照射量データを基にパター
ン位置に応じた補正照射量を求め、該求めたパターン位
置に応じた補正照射量に従って描画の際の照射量を変化
させる工程とを含むこと。

【００１３】（７）荷電ビーム或いは電磁波ビームを用
いて試料上に所望のパターンを形成するパターン描画装
置において、少なくとも２回の任意回数の多重描画を行
う手段と、多重描画のある任意の回数目と別の任意の回
数目で、パターンの位置に応じて照射量を変える手段と
を具備してなること。

【００１４】（８）荷電ビーム或いは電磁波ビームを用
いて試料上に所望のパターンを形成するパターン描画装
置において、少なくとも２回の任意回数の多重描画を行
う手段と、少なくとも１回の既描画データ或いは描画結
果を用いて、近接効果補正を行うためのパターン位置に
応じた照射量を求める手段と、求められた照射量に従っ
て描画の際の照射量を変化させる照射量制御手段とを具
備し、多重描画の全ての回数の描画のパターン位置に応
じた照射量の総和を、所望の精度で近接効果補正可能な
量としたこと。

【００１５】（９）荷電ビーム或いは電磁波ビームを用
い、同一の描画パターンを複数回描画することにより、
試料上に所望のパターンを形成するパターン描画装置に
おいて、描画データを用いて１回目の描画を行うと共
に、描画領域を小領域に分け、各小領域内に含まれるパ
ターンの面積和と等しい面積を有し、元のパターンの合
成重心と一致させた代表図形パターンデータを作成する
手段と、描画データを用いて２回目の描画を行うと共
に、代表図形パターンデータを用いて各小領域の位置に
応じた照射量データを求める手段と、３回目以降の描画
時に、１回目及び２回目の描画に用いた描画データと共
に、２回目の描画時に作成された照射量データを基にパ
ターン位置に応じた補正照射量を求め、該求めたパター
ン位置に応じた補正照射量に従って描画の際の照射量を
変化させる手段とを具備してなること。

【００１６】（10）描画と並行して或いは描画中に、複
数回のドーズ量，フォーカス位置及び描画時間などのパ
ターン寸法精度の変動要因の測定を行い、次いで少なく
とも１回の精度補正描画を行うこと。

【００１７】（11）描画パターンデータ或いは描画条件
をもとに分割された領域に対するパターン精度の平均的
変動要因を求め、分割された領域のパターンに対して平
均的精度補正値を算出し、又は個々の描画パターンの位
置若しくは描画順序に応じて、パターンの位置する前記
分割された領域の補正値と隣接する一つ以上の分割され
た領域、或いは設定された範囲の近接領域内の前記分割
された領域の平均的精度補正値をもとに、個々の描画パ
ターンに対して平滑化された補正値を適用し、逐次描画
を繰り返すこと。

【００１８】（12）分割を変えて描画データの算出及び
露光を行うこと。 （13）荷電ビームは電子ビーム或いはイオンビームであ
り、電磁波ビームは光ビーム或いはＸ線ビームであるこ
と。

【００１９】（作用）本発明によれば、多重描画のある
任意の回数目と別の任意の回数目で照射量等の描画条件
を変え、全ての回数の描画の照射量の総和により近接効
果を所定の精度で補正する。特に、既描画データ或いは
描画結果を用いて、近接効果補正を行うためのパターン
位置に応じた補正照射量を求め、該補正照射量を以降の
描画に用いる。

【００２０】このように、精度劣化要因を描画結果から
算出し、補正描画を行う工程を繰り返すことにより、近
接効果補正精度の向上を達成することができる。また、
描画データを用いて算出した補正データを次の描画デー
タに用いるため、さらに実際の描画結果をもとに次の描
画に補正を加える結果、露光データの生成が容易で、か
つ処理速度の低下を招くことなく精度の向上が得られ
る。

【００２１】また、多数回の重ね描画で、少なくとも最
初の描画の際、描画は無補正で行い、その際に並行して
次の描画のための補正計算を行っているので、描画シス
テムに補正計算のためのロスタイムが発生しない。この
ため、システムの実効的なスループットが向上する。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。まず、本発明の各実施形態で使
用する加速電圧５０ｋｅＶの可変成形ビーム（ＶＳＢ）
描画装置について説明する。

【００２３】図１は、本発明の実施形態に使用した電子
ビーム描画装置を示す概略構成図である。図中１０は試
料室であり、この試料室１０内には、ターゲット（試
料）１１が載置される試料台１２が収容されている。２
０は電子光学鏡筒であり、この電子光学鏡筒２０は、電
子銃２１、各種レンズ系２２ａ〜２２ｅ、各種偏向系２
３〜２６、ブランキング板２７ａ、ビーム成形用アパー
チャマスク２７ｂ，２７ｃから構成されている。また、
３１は試料台駆動回路部、３２はレーザ測長系、３３は
偏向制御回路部、３４はブランキング制御回路部、３５
は可変成形ビーム寸法制御回路部、３６はバッファメモ
リ及び制御回路、３７は制御計算機、３８はデータ変換
用計算機、３９はＣＡＤシステムを示している。

【００２４】電子銃２１から放出された電子ビームは、
ブランキング用偏向器２３によりＯＮ・ＯＦＦ制御され
る。本装置は、この際の照射時間（ビームＯＮ時間）を
調整することにより、照射位置に応じて照射量を変化さ
せることを可能としている。ブランキング板２７ａを通
過したビームは、ビーム成形用偏向器２４及びビーム成
形用アパーチャマスク２７ｂ，２７ｃにより矩形ビーム
に成形され、その矩形の寸法が可変される。そして、こ
の成形されたビームは走査用偏向器２５，２６により試
料１１上で偏向走査され、このビーム走査により試料１
１上に所望パターンが描画されるものとなっている。な
お、本装置での電子線の標準の加速電圧は５０ｋＶであ
り、また発生し得る可変成形ビームの最大のサイズは高
さ２μｍ，幅２μｍの矩形である。

【００２５】この装置に入力できるデータ（ＥＢデー
タ）の構造の概念図を、図２に記す。これは、代表図形
法を利用した近接効果補正用データ圧縮を実現させる構
造である（参考文献、Japanese Journal of Applied Ph
ysics; T.Abe, S.Yamasaki, T.Yamaguchi, R.Yoshikawa
& T.Takigawa, Vol.30,p2965(1991) ）。

【００２６】照射量は、図形のデータとは別個に小さな
領域（例えば２μｍ□）毎に設定される。また、図形の
データは、ショット分割前の図形が定義され、繰返し配
列の定義等でデータ圧縮される。図中のポインタの設定
は、４０μｍ×４０μｍのサブフィールド毎に行われ
る。図１のバッファメモリ及び制御回路３６はこのデー
タ構造については、ポインタデータ群を読み込みながら
次の処理を行う。

【００２７】（１）位置情報と配列情報とからデータを
展開し図形位置を決める。 （２）（１）の結果を利用しながら図形をショットに分
割する。 （３）ショットの中心値を、サブフィールドの基準位置
（例えば左下隅）を原点として算出する。

【００２８】（４）（３）の中心値が属する小領域を決
める。 （５）照射量データの集合へのポインタから照射量デー
タの集合を選び出し、この集合の中から（４）で求めた
小領域に対応する照射量のデータを求める。

【００２９】（６）ショットのデータと対応する照射量
を各回路に送る。 次に、本発明の各実施形態について説明する。 （第１の実施形態）図１で説明した電子ビーム描画装置
を用いて４重描画を行う場合について、図３を用いて詳
細に説明する。

【００３０】まず、１回目の描画の際に描画データ
（ａ）はデータ変換用計算機３８から制御計算機３７に
転送される。制御計算機３７で描画開始のコマンドが起
動されると、各回路３１〜３６は描画待ちの状態とな
る。描画データは制御計算機３７からバッファメモリ及
び制御回路３６に転送され、この回路３６で描画データ
の展開が開始される。

【００３１】バッファメモリ及び制御回路３６では、描
画データを展開して、照射時間データをブランキング制
御回路部３４へ、パターンの形状及び寸法データを可変
成形ビーム寸法制御回路部３５へ、パターンの位置デー
タを偏向位置制御回路部３３へ送る。これにより、ブラ
ンキング時間と成形偏向器２４の成形偏向電圧及び走査
用偏向器２５，２６の電圧が、所望の照射時間，パター
ン寸法，形状及びパターン位置に応じて制御される。こ
れを描画データ上に定義されたパターン全てに対して行
うことにより１回目の描画が終了する。１回目の描画の
際は、描画データ（ａ）にはパターン位置に応じた照射
量は含まれていないので、全てのパターンは位置に依存
しない一定の照射量で描画される。

【００３２】１回目の描画と並行して制御計算機３７
は、１回目の描画データ（ａ）と同じ描画データ（ａ）
を使用してパターン位置に応じた照射量を求めるため
に、描画領域を小領域に分割し、分割した各小領域内に
おいて、元の描画パターンから代表図形パターンデータ
（ｃ）を作成する。ここで、代表図形パターンとは、各
小領域内に含まれるパターンの面積和と等しい面積を有
し、位置は元のパターンの合成重心と一致させたパター
ンである。

【００３３】次に、２回目の描画を１回目の描画と同じ
描画データ（ａ）を用いて１回目の描画と全く同じよう
に行う。この際に後述するように、１回目の描画と２回
目の描画の際の偏向フィールドの境界をずらしてもよい
し、ショットの境界をずらしてもよい。２回目の描画と
並行して、１回目の描画時に制御計算機３７で作成した
代表図形パターンデータ（ｃ）を用いて、各小領域の位
置（ｂ）に応じた照射量データを算出し、各小領域に対
応させた照射量テーブル（ｄ）を作成する。ｉ番目の小
領域での照射量データＤｉとしては、 Ｄｉ＝１／（１／２＋ηＵｉ） …（１） を用いた。ηは後方散乱と前方散乱の割合を示す。ま
た、ＵｉはＤｉを求める小領域を含む周りの代表図形パ
ターンからの後方散乱の影響を表し、

【００３４】

【数１】 である。Ｒｉはｉ番目の小領域の位置、Ｒｊはｊ番目の
代表図形の位置、σｂは後方散乱の広がりを表す。本実
施形態では（１）の公式を用いているが、他の近似式を
用いてもよい。

【００３５】３回目の描画の際には、１回目及び２回目
の描画に用いた描画データ（ａ）と共に、２回目の描画
時に作成された照射量テーブル（ｄ）をバッファメモリ
及び制御回路３６に転送する。そして、この回路３６で
描画データ展開時にパターン位置の算出を行うと共に、
該パターン位置が含まれる小領域の照射量データを照射
量テーブルを参照して決定し、該照射量データをブラン
キング制御回路部３４に送る。これにより、照射量に応
じた照射時間にて該パターンが描画される。

【００３６】４回目以降の描画も３回目の描画と全く同
じように行えばよい。本実施形態における描画処理の流
れを、図４に示す。上述のように１回目と２回目の描画
と並行して、代表図形パターンデータの作成や照射量テ
ーブルの作成等の近接効果補正処理を行うことにより、
描画時間を短縮させかつ所望の描画精度を得ることがで
きる。

【００３７】なお、４重描画トータルの照射量で近接効
果補正を行えるようにするには、以下のように行えばよ
い。まず、パターンに与える規準照射量をＤｓとする。
１回目及び２回目の描画では、照射量を補正しないの
で、それぞれＤｓ／４の照射量にて描画する。求まった
補正照射量Ｄｃにより３回目と４回目を以下のように補
正して描画する。

【００３８】 （Ｄｃ−Ｄｓ）／２＋Ｄｓ／４ …（３） １回目から４回目までのトータルではＤｃとなり、トー
タルの照射量で近接補正がなされることになる。５重描
画以上でも同様にできる。

【００３９】なお、上記では４重描画の場合について説
明したが、３重描画以上の任意のｎ重描画でも同様にし
て実施することが可能である。また、上記では制御計算
機３７で代表図形作成処理や照射量テーブル作成処理
を、１回目の描画と２回目の描画とそれぞれ並行して行
ったが、計算機の処理速度が描画時間に見合えば、１回
目の描画時に代表図形作成処理と照射量テーブルの作成
処理を行って、２回目の描画からパターンの位置に応じ
て照射量にて描画を行ってもよい。また、制御計算機３
７を用いずに、専用の回路により代表図形作成処理や照
射量テーブル作成処理を行ってもよい。

【００４０】また、４重描画の際、全描画を重ねていく
のではなく、少しずつ重ねて描画するようにしてもよ
い。具体的には、図５に示すように、１回のステージス
キャンで露光できる幅の例えば１／４ずらしたスキャン
を順次行うことにより、３／４の領域はその直前の露光
領域と重なり、１／４の領域は新規な露光領域となるス
キャンを繰り返していく。そして、４回のスキャン露光
の重なりで露光パターンを４重描画していく。

【００４１】このように本実施形態によれば、１回目の
描画時に元の描画パターンから代表図形パターンデータ
（ｃ）を作成し、２回目の描画時に代表図形パターンデ
ータ（ｃ）を用いて各小領域に対応させた照射量テーブ
ル（ｄ）を作成し、３回目以降の描画時に照射量テーブ
ル（ｄ）を参照して補正描画を行っている。即ち、精度
劣化要因を描画結果から算出し、補正描画を行う工程を
繰り返すことにより、近接効果の補正精度を向上させる
ことができる。しかも、描画データを用いて算出した補
正データを次の描画データに用いるため、処理速度の低
下を招くことなく精度の向上が得られる。

【００４２】なお、高速の計算機或いは専用のハードウ
ェアを利用することによって、代表図形の作成から照射
量テーブルの作成までを、１回目の描画中に全て実行し
ても良い。

【００４３】（第２の実施形態）第１の実施形態では、
各小領域位置での照射量を求めるのに上述のような近似
公式を用いたが、本実施形態では、さらに近接効果補正
の精度を上げるために以下の式を用いて補正照射量を求
める場合に多重描画を適用した場合について説明する。

【００４４】

【数２】

【００４５】上記方法は求めた照射量を用いてその照射
量を逐次補正していくもので、第１の実施形態の場合よ
りも高い補正精度を得ることができる。この方法は、以
下のようにして多重描画と併用できることを、図６を参
照して説明する。

【００４６】１回目の描画と並行して制御計算機３７
は、１回目の描画データと同じ描画データ（ａ）を使用
して、パターン位置に応じた照射量を求めるための描画
領域を小領域に分割する。そして、各小領域内におい
て、元の描画パターンから代表図形パターン（ｃ）を作
成する。第１の実施形態と同様に、代表図形パターンと
は各小領域内に含まれるパターンの面積和と等しい面積
を有し、位置は元のパターンの合成重心と一致させたパ
ターンである。

【００４７】次に、２回目の描画を、描画データ（ａ）
を用いて１回目の描画と全く同じように行い、並行して
１回目の描画時に制御計算機３７で作成した代表図形パ
ターンデータ（ｃ）を用いて、各小領域の位置に応じた
照射量データをＤ０を（４）式を用いて算出し、各小領
域に対応させた照射量テーブル（ｄ）を作成する。

【００４８】３回目の描画の際には、１回目及び２回目
の描画に用いた描画データ（ａ）と共に、２回目の描画
時に作成された照射量テーブル（ｄ）をバッファメモリ
及び制御回路３６に転送する。そして、この回路３６で
描画データ展開時にパターン位置の算出を行うと共に、
該パターン位置が含まれる小領域の照射量データをＤ０
の照射量テーブル（ｄ）を参照して決定し、該照射量デ
ータをブランキング制御回路部３４に送る。これによ
り、照射量に応じた照射時間にて該パターンが描画され
る。

【００４９】ここで、３回目の描画を行うのと並行し、
Ｄ０の照射量テーブル（ｄ）と代表図形パターン（ｃ）
から（７）式で表されるＤ０の重みの付いた代表図形パ
ターンデータ（ｃ）′を作成すると共に、（５）式を用
いてＤ０より精度の高いＤ１の照射量テーブル（ｅ）を
作成する。

【００５０】４回目の描画の際には、３回目までに用い
た描画データ（ａ）と共に、３回目の描画時に作成され
たＤ１の照射量テーブル（ｅ）をバッファメモリ及び制
御回路３６に転送する。そして、この回路３６で描画デ
ータ展開時にパターン位置の算出を行うと共に、該パタ
ーン位置が含まれる小領域の照射量データをＤ０の照射
量テーブルを参照して決定し、該照射量データをブラン
キング制御回路部３４に送る。これにより、照射量に応
じた照射時間にて該パターンが描画される。

【００５１】ここで、４回目の描画を行うのと並行し、
Ｄ１の照射量テーブル（ｅ）を作成するのに使用した
（ｄ）′と代表図形パターン（ｃ）′から（７）式で表
されるＤ１の重みの付いた代表図形パターンデータ
（ｃ）″を作成すると共に、（４）式を用いてＤ１より
精度の高いＤ２の照射量テーブル（ｆ）を作成する。

【００５２】５回目の描画の際には、描画データ（ａ）
とＤ２の照射量テーブル（ｆ）を使用して描画を行い、
並行して上述の３回目，４回目の場合と同様に描画と並
行して更に精度の高いＤ３の照射量テーブルを作成す
る。６回目以降も同様である。ここで、第１の実施形態
の場合と同様に、各描画の際に描画の偏向フィールドの
境界をずらしてもよいし、ショットの境界をずらしても
よい。

【００５３】なお、４重描画の際にトータルの照射量で
近接効果補正が行えるようにするには、以下のようにす
る。パターンに与える規準照射量をＤｓとする。

【００５４】 １回目の描画では Ｄｓ／４ （補正なし） ２回目の描画では Ｄｓ／４ （補正なし） とする。

【００５５】３回目の描画では１次の補正量Ｄｃを用
い、４回目の描画では２次の補正量Ｄｃ＋Ｄｃ′を用い
るので ３回目の描画では Ｄｓ／４＋（Ｄｃ−Ｄｓ）／２ ４回目の描画では Ｄｓ／４＋（Ｄｃ−Ｄｓ）／２＋Ｄ
ｃ′ と照射量を設定すればよく、１回目から４回目までのト
ータルでＤｃ＋Ｄｃ′となり、近接効果補正がなされる
ことになる。これは、５重描画以上でも同様である。

【００５６】このように本実施形態によれば、多重描画
の際に描画と並行して代表図形パターンデータの作成や
照射量テーブルの作成等の近接効果補正処理を行うこと
により、描画時間を短縮させかつ所望の描画精度を得る
ことができる。さらに、照射量テーブル作成時に同時
に、描画している照射量テーブルを用いて次の描画に用
いる照射量テーブルを作成することにより、近接効果補
正精度をさらに向上させていくことが可能となる。本実
施形態の描画処理のフローを、図７に示す。

【００５７】（第３の実施形態）第２の実施形態におい
て、必要な補正精度によっては逐次近似を途中で打ち切
ってもよい。即ち、以下のように描画を実施する。

【００５８】前記図６おいて、１回目の描画と並行して
制御計算機３７は、１回目の描画データと同じ描画デー
タ（ａ）を使用して、パターン位置に応じた照射量を求
めるための描画領域を小領域に分割し、各小領域内にお
いて元の描画パターンから代表図形パターン（ｃ）を作
成する。この代表図形パターンは第１の実施形態と同様
に、各小領域内に含まれるパターンの面積和と等しい面
積を有し、位置は元のパターンの合成重心と一致させた
パターンである。

【００５９】次に、２回目の描画を、描画データ（ａ）
を用いて１回目の描画と全く同じように行い、並行して
１回目の描画時に制御計算機３７で作成した代表図形パ
ターンデータ（ｃ）を用いて、各小領域の位置に応じた
照射量データをＤ０を（４）式を用いて算出し、各小領
域に対応させた照射量テーブル（ｄ）を作成する。

【００６０】３回目の描画の際には、１回目及び２回目
の描画に用いた描画データ（ａ）と共に、２回目の描画
時に作成された照射量テーブル（ｄ）をバッファメモリ
及び制御回路３６に転送する。そして、この回路３６で
描画データ展開時にパターン位置の算出を行うと共に、
該パターン位置が含まれる小領域の照射量データをＤ０
の照射量テーブル（ｄ）を参照して決定し、該照射量デ
ータをブランキング制御回路部３４に送る。これによ
り、照射量に応じた照射時間にて該パターンが描画され
る。

【００６１】ここで、３回目の描画を行うのと並行し、
Ｄ０の照射量テーブル（ｄ）と代表図形パターン（ｃ）
から（７）式で表されるＤ０の重みの付いた代表図形パ
ターンデータ（ｃ）′を作成すると共に、（５）式を用
いてＤ０より精度の高いＤ１の照射量テーブル（ｅ）を
作成する。

【００６２】４回目以降の描画の際には、３回目までに
用いた描画データ（ａ）と共に、３回目の描画時に作成
されたＤ１の照射量テーブル（ｅ）をバッファメモリ及
び制御回路３６に転送する。そして、この回路３６で描
画データ展開時にパターン位置の算出を行うと共に、該
パターン位置が含まれる小領域の照射量データをＤ０の
照射量テーブルを参照して決定し、この照射量データを
ブランキング制御回路部３４に送る。これにより、照射
量に応じた照射時間にて該パターンが描画される。

【００６３】即ち、第２の実施形態では多重描画の描画
回数が増す毎に照射量の精度が高くなっているのに対
し、本実施形態では必要な補正精度に応じて逐次近似を
打ち切るものである。このような方法でも殆どのパター
ンに対しては十分な精度が得られる。本実施形態におけ
る描画処理の流れを、図８に示す。

【００６４】また、第１の実施形態の場合と同様に、各
描画の際に描画の偏向フィールドの境界をずらしてもよ
いし、ショットの境界をずらしてもよい。上述のよう
に、多重描画の際に描画と並行して代表図形パターンデ
ータの作成や照射量テーブルの作成等の近接効果補正処
理を行うことにより、描画時間を短縮させかつ所望の描
画精度を得ることができる。

【００６５】なお、第１〜第３の実施形態では多重描画
の各描画の際に近接効果の補正照射量を求め、次の描画
時に求めた補正照射量を用いて描画する場合に関して詳
述したが、本発明は近接効果補正のみに限定されるもの
ではない。例えば、ビーム電流密度変化，ビームドリフ
トやステージ位置のドリフト，温度変化による基板変形
等、多重描画時に発生する寸法変動や位置変動要因を反
映させた描画を、多重描画時に逐次描画条件を変えて行
うことにより補正して、高精度なパターン形成を行うこ
とができる。

【００６６】また、実施形態では電子ビーム描画装置を
例にとって説明したが、イオンビーム等の他の荷電ビー
ム描画装置に適用することもできる。さらに、レーザ
光，紫外光，Ｘ線等の電磁波ビームを用いた描画装置で
も、必要に応じて適宜変更を加えることにより実施する
ことが可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、多
重描画のある任意の回数目と別の任意の回数目で照射量
等の描画条件を変え、全ての回数の描画の照射量の総和
により近接効果を所定の精度で補正することにより、処
理速度の低下を最小限に保って補正精度を向上させるこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に使用した電子ビーム描画装
置を示す概略構成図。

【図２】電子ビーム描画装置で使用されるデータ構造の
概略概念図。

【図３】第１の実施形態における描画処理の様子を説明
するための図。

【図４】第１の実施形態における描画処理フローを示す
図。

【図５】描画の際の偏向フィールドの境界をずらしてい
く方法を示す図。

【図６】第２及び第３の実施形態における描画処理の様
子を説明するための図。

【図７】第２の実施形態の描画処理フローを示す図。

【図８】第３の実施形態の描画処理フローを示す図。

【符号の説明】

１０…試料室 １１…ターゲット（試料） １２…試料台 ２０…電子光学鏡筒 ２１…電子銃 ２２ａ〜２２ｃ…レンズ系 ２３〜２６…偏向系 ２７ａ〜２７ｃ…アパーチャマスク ３６…バッファメモリ及び制御回路 ３７…制御計算機 ３８…データ変換用計算機 ３９…ＣＡＤシステム ５１…ウェハ ５２…チップ領域 ５３…小領域 ５４…描画パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−39515（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−63419（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−212407（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】荷電ビーム或いは電磁波ビームを用いて試
   料上に所望のパターンを形成するパターン描画方法にお
   いて、 少なくとも２回の任意回数の多重描画を行い、かつ多重
   描画のある任意の回数目の描画中に、近接効果の補正を
   行うためのパターン位置に応じた補正照射量の一部を求
   める処理を実行すると共に、その後の描画時にはそれ以
   前の描画時に求められた結果を利用して照射量を変調し
   ながら描画を行うことを特徴とするパターン描画方法。
2. 【請求項２】荷電ビーム或いは電磁波ビームを用いて試
   料上に所望のパターンを形成するパターン描画方法にお
   いて、 少なくとも２回の任意回数の多重描画を行い、かつ多重
   描画のある任意の回数目の描画中に、近接効果の補正を
   行うためのパターン位置に応じた補正照射量の一部を求
   める処理を実行すると共に、その後の描画時にはそれ以
   前の描画時に求められた結果を利用して照射量を変調し
   ながら描画を行い、全ての回数の描画の照射量の総和に
   より近接効果を所定の精度で補正することを特徴とする
   パターン描画方法。
3. 【請求項３】荷電ビーム或いは電磁波ビームを用い、同
   一の描画パターンを複数回描画することにより、試料上
   に所望のパターンを形成するパターン描画方法におい
   て、 １回目の描画時に、描画領域を小領域に分け、各小領域
   内に含まれるパターンの面積和と等しい面積を有し、元
   のパターンの合成重心と一致させた代表図形パターンデ
   ータを作成する工程と、 ２回目の描画時に、代表図形パターンデータを用いて各
   小領域の位置に応じた照射量データを求める工程と、 ３回目以降の描画時に、２回目の描画時に作成された照
   射量データを基にパターン位置に応じた補正照射量を求
   め、該求めたパターン位置に応じた補正照射量に従って
   描画の際の照射量を変化させる工程とを含むことを特徴
   とするパターン描画方法。
4. 【請求項４】荷電ビーム或いは電磁波ビームを用い、同
   一の描画パターンを複数回描画することにより、試料上
   に所望のパターンを形成するパターン描画装置におい
   て、 描画データを用いて１回目の描画を行うと共に、描画領
   域を小領域に分け、各小領域内に含まれるパターンの面
   積和と等しい面積を有し、元のパターンの合成重心と一
   致させた代表図形パターンデータを作成する手段と、 描画データを用いて２回目の描画を行うと共に、代表図
   形パターンデータを用いて各小領域の位置に応じた照射
   量データを求める手段と、 ３回目以降の描画時に、１回目及び２回目の描画に用い
   た描画データと共に、２回目の描画時に作成された照射
   量データを基にパターン位置に応じた補正照射量を求
   め、該求めたパターン位置に応じた補正照射量に従って
   描画の際の照射量を変化させる手段とを具備してなるこ
   とを特徴とするパターン描画装置。