JP6259694B2 - 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 - Google Patents
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Description
可変成形型電子線描画装置は、以下のように動作する。第1のアパーチャ410には、電子線330を成形するための矩形の開口411が形成されている。また、第2のアパーチャ420には、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口421が形成されている。荷電粒子ソース430から照射され、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330は、偏向器により偏向され、第2のアパーチャ420の可変成形開口421の一部を通過して、所定の一方向(例えば、X方向とする)に連続的に移動するステージ上に搭載された試料340に照射される。すなわち、第1のアパーチャ410の開口411と第2のアパーチャ420の可変成形開口421との両方を通過できる矩形形状が、X方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料340の描画領域に描画される。第1のアパーチャ410の開口411と第2のアパーチャ420の可変成形開口421との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式(VSB方式)という。
本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
第1のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第1のメッシュ領域に仮想分割する第1のメッシュ分割部と、
第1のメッシュサイズを、位置をずらしながら行う多重描画のパス数と自然数との積で割った第2のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第2のメッシュ領域に仮想分割する第2のメッシュ分割部と、
照射量閾値を用いた照射量モデルを用いて、第2のメッシュ領域毎に、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量を演算する照射量演算部と、
演算された照射量のうち多重描画の該当するパス分の照射量を用いて、多重描画のパス毎に、かつ第1のメッシュ領域毎に、荷電粒子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する第1のメッシュ領域の代表温度を演算する代表温度演算部と、
各パスの代表温度に基づく照射量変調係数と、第2のメッシュ領域毎のパターン面積密度と、を乗じた項を要素に有する多項式を演算する多項式演算部と、
多項式を演算した値と照射量閾値との差分が許容値内となる照射量の荷電粒子ビームを用いて、試料にパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする。
照射量演算部は、さらに、差分が許容値内になるまで、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量の演算を繰り返し行い、
代表温度演算部は、演算し直された新たな照射量のうち多重描画の当該パス分の新たな照射量を用いて、差分が許容値内になるまで、第1のメッシュ領域毎の代表温度の演算を繰り返し、
多項式演算部は、演算し直された新たな代表温度に基づく新たな照射量変調係数と、演算し直された新たな照射量を新たな照射量変調係数で除した値とを用いて、差分が許容値内になるまで、多項式の演算を繰り返すと好適である。
第1のメッシュサイズをパス数の自然数倍で除した第3のメッシュサイズで第1のメッシュ領域が仮想分割された複数の第3のメッシュ領域の第3のメッシュ領域毎に、重複する各パスの照射量変調係数の平均値を演算する平均値演算部と、
をさらに備えると好適である。
第1のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第1のメッシュ領域に仮想分割する工程と、
第1のメッシュサイズを、位置をずらしながら行う多重描画のパス数と自然数との積で割った第2のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第2のメッシュ領域に仮想分割する工程と、
照射量閾値を用いた照射量モデルを用いて、第2のメッシュ領域毎に、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量を演算する工程と、
演算された照射量のうち多重描画の該当するパス分の照射量を用いて、多重描画のパス毎に、かつ第1のメッシュ領域毎に、荷電粒子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する第1のメッシュ領域の代表温度を演算する工程と、
多重描画のパス毎に、かつ第1のメッシュ領域毎に、当該代表温度を用いて、レジストヒーティングによる寸法変動を補正する照射量変調係数を演算する工程と、
第1のメッシュサイズをパス数の自然数倍で除した第3のメッシュサイズで仮想分割された複数の第3のメッシュ領域の第3のメッシュ領域毎に、当該照射量変調係数の平均値を演算し、出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
図1は、実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。図1において、描画装置100は、描画部150と制御部160を備えている。描画装置100は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型(VSB型)の描画装置の一例である。描画部150は、電子鏡筒102と描画室103を備えている。電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、ブランキング偏向器(ブランカー)212、ブランキングアパーチャ214、第1の成形アパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2の成形アパーチャ206、対物レンズ207、主偏向器208、副偏向器209、及び副副偏向器216が配置されている。描画室103内には、少なくともXY方向に移動可能なXYステージ105が配置される。XYステージ105上には、レジストが塗布された描画対象となる試料101(基板)が配置される。試料101には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。
20 ストライプ領域
30 SF
40 TF
42 ショット位置
44 サブTF
50 近接メッシュ領域
60 TFメッシュ分割部
62 近接メッシュ分割部
64 ショット分割部
66 ρ演算部
68 D(x)マップ作成部
70 D’(x)演算部
71 D(x)/Nマップ作成部
72 T1演算部
73 T演算部
74 T2演算部
76 α1演算部
77 α演算部
78 α2演算部
80 αaveマップ作成部
82 θ’演算部
84 判定部
86 描画制御部
100 描画装置
101 試料
102 電子鏡筒
103 描画室
105 XYステージ
110 制御計算機ユニット
112 メモリ
120 偏向制御回路
130,132,134,136 DACアンプユニット
140,142,144 記憶装置
150 描画部
160 制御部
200 電子ビーム
201 電子銃
202 照明レンズ
203 第1の成形アパーチャ
204 投影レンズ
205 偏向器
206 第2の成形アパーチャ
207 対物レンズ
208 主偏向器
209 副偏向器
212 ブランキング偏向器
214 ブランキングアパーチャ
216副副偏向器
330 電子線
340 試料
410 第1のアパーチャ
411 開口
420 第2のアパーチャ
421 可変成形開口
430 荷電粒子ソース
Claims (5)
- 第1のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第1のメッシュ領域に仮想分割する第1のメッシュ分割部と、
前記第1のメッシュサイズを、位置をずらしながら行う多重描画のパス数と第1の自然数との積で割った第2のメッシュサイズで、前記試料の描画領域を複数の第2のメッシュ領域に仮想分割する第2のメッシュ分割部と、
照射量閾値を用いた照射量モデルを用いて、第2のメッシュ領域毎に、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量を演算する照射量演算部と、
演算された前記照射量のうち前記多重描画の該当するパス分の照射量を用いて、前記多重描画のパス毎に、かつ第1のメッシュ領域毎に、荷電粒子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する第1のメッシュ領域の代表温度を演算する代表温度演算部と、
各パスの前記代表温度に基づく照射量変調係数と、前記第2のメッシュ領域毎のパターン面積密度と、を乗じた項を要素に有する多項式を演算する多項式演算部と、
前記多項式を演算した値と前記照射量閾値との差分が許容値内となる照射量の荷電粒子ビームを用いて、試料にパターンを描画する描画部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。 - 前記多項式を演算した値と前記照射量閾値との差分が許容値内かどうかを判定する判定部をさらに備え、
前記照射量演算部は、さらに、前記差分が許容値内になるまで、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量の演算を繰り返し行い、
前記代表温度演算部は、演算し直された新たな照射量のうち前記多重描画の当該パス分の新たな照射量を用いて、前記差分が許容値内になるまで、第1のメッシュ領域毎の前記代表温度の演算を繰り返し、
前記多項式演算部は、演算し直された新たな代表温度に基づく新たな照射量変調係数と、演算し直された新たな照射量を前記新たな照射量変調係数で除した値とを用いて、前記差分が許容値内になるまで、前記多項式の演算を繰り返すことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム描画装置。 - 前記照射量変調係数として、多重描画によって重複する各パスの照射量変調係数の平均値が用いられることを特徴とする請求項1又は2記載の荷電粒子ビーム描画装置。
- 第1のメッシュ領域毎に、かつ多重描画のパス毎に、当該代表温度を用いて照射量変調係数を演算する照射量変調係数演算部と、
前記第1のメッシュサイズを前記パス数と第2の自然数との積で割った第3のメッシュサイズで前記第1のメッシュ領域が仮想分割された複数の第3のメッシュ領域の第3のメッシュ領域毎に、重複する各パスの照射量変調係数の平均値を演算する平均値演算部と、
をさらに備え、
前記第1の自然数と第2の自然数とは自然数倍の関係になっていることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の荷電粒子ビーム描画装置。 - 第1のメッシュサイズで、試料の描画領域を複数の第1のメッシュ領域に仮想分割する工程と、
前記第1のメッシュサイズを、位置をずらしながら行う多重描画のパス数と自然数との積で割った第2のメッシュサイズで、前記試料の描画領域を複数の第2のメッシュ領域に仮想分割する工程と、
照射量閾値を用いた照射量モデルを用いて、第2のメッシュ領域毎に、近接効果が補正された荷電粒子ビームの照射量を演算する工程と、
演算された前記照射量のうち前記多重描画の該当するパス分の照射量を用いて、前記多重描画のパス毎に、かつ第1のメッシュ領域毎に、荷電粒子ビームの照射に起因する伝熱により上昇する第1のメッシュ領域の代表温度を演算する工程と、
前記多重描画のパス毎に、かつ第1のメッシュ領域毎に、当該代表温度を用いて、レジストヒーティングによる寸法変動を補正する照射量変調係数を演算する工程と、
前記第1のメッシュサイズを前記パス数の自然数倍で除した第3のメッシュサイズで仮想分割された複数の第3のメッシュ領域の第3のメッシュ領域毎に、当該照射量変調係数の平均値を演算し、出力する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビームの照射量変調係数の取得方法。
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