JP7201364B2 - マルチビーム描画装置において露光される露光パターンにおける線量関連の特徴再形成 - Google Patents
マルチビーム描画装置において露光される露光パターンにおける線量関連の特徴再形成 Download PDFInfo
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Description
本発明は、走査ストライプ露光を用いる荷電粒子マルチビーム描画装置の描画性能を最適化するための、ターゲットに露光されるべきパターンの再計算方法に関する。このタイプの装置は、複数のビームレットからなる構造化ビームがターゲットに指向され、露光領域上の経路に沿って移動される走査ストライプ露光によってパターンを生成するために、ターゲット上の露光領域内で複数のピクセルを露光し、後続の露光ステップと露光ステップとの間において、構造化ビームは、継続的な(consecutive)複数の露光長さだけターゲット上でシフトされて、複数のビームレットに複数の異なるピクセルを継続的に(consecutive)露光させる。但し、該露光長さはターゲット上における構造化ビームの幅よりも短い。パターンは、最初に、複数のパターン要素を含み、各パターン要素は、境界と内部を含むそれぞれの形状を有し、かつ、それぞれの形状の内部のピクセル(複数)について露光されるべき露光線量の値を規定するそれぞれの割当て線量に関連付けられる。例えば、境界は、内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメント(複数)の集合から構成されると考えてもよい。
前記パターンは、最初に複数のパターン要素を含み、各パターン要素は、境界および内部を含むそれぞれの形状を有し、前記それぞれの形状の内部のピクセルについて露光されるべき露光線量の値を規定する、それぞれ割り当てられた線量に関連付けられ、
前記パターンの再計算は、前記荷電粒子マルチビーム描画装置内で走査ストライプ露光のために指定された最大露光のピクセルに対して露光されるべき露光線量の所定の標準値を表す公称線量に関して実行され、
前記公称線量から外れる割り当てられた線量に関連付けられた少なくとも1つのパターン要素について、前記パターン要素は、
所定の線量勾配関数に基づき前記公称線量に関して前記割り当てられた線量の値から再形成距離を決定すること、
再形成パターン要素を形成すること、但し、該再形成パターン要素は、前記パターン要素の対応する境界セグメント(複数)の位置に対して、前記再形成距離に等しいオフセット距離だけかつそれぞれのセグメントに対して直角をなす方向にオフセットされた境界セグメントを有すること、及び、前記公称線量を前記再形成パターン要素に割り当てること、及び、
前記パターン要素を前記再形成パターン要素で置換すること
によって、再形成され、及び、
再形成パターンは、前記再形成パターン要素によって対応するパターン要素を置換することによって前記パターンから生成される(形態1)。
本発明の第2の視点により、荷電粒子マルチビーム描画装置によってターゲット上に露光されるべきパターンを再計算する方法が提供される。前記装置は、前記ターゲット上の露光領域内の複数のピクセルを露光して、複数のビームレットからなる構造化ビームが前記ターゲット上に導かれ、前記露光領域上の経路に沿って移動される走査ストライプ露光によって前記パターンを生成し、後続の露光ステップと露光ステップの間に、前記構造化ビームは、前記ターゲット上の前記構造化ビームの幅よりも小さい露光長さに対応する連続する距離だけ、前記ターゲット上をシフトされ、
前記パターンは、最初に複数のパターン要素を含み、各パターン要素は、境界および内部を含むそれぞれの形状を有し、前記それぞれの形状の内部のピクセルについて露光されるべき露光線量の値を規定する、それぞれ割り当てられた線量に関連付けられ、
前記パターンの再計算は、前記荷電粒子マルチビーム描画装置内で走査ストライプ露光のために指定された最大露光のピクセルに対して露光されるべき露光線量の所定の標準値を表す公称線量に関して実行され、
前記公称線量から外れる割り当てられた線量に関連付けられた少なくとも1つのパターン要素について、前記パターン要素は、
所定の線量勾配関数に基づき前記公称線量に関して前記割り当てられた線量の値から再形成距離を決定すること、
再形成パターン要素を形成すること、但し、該再形成パターン要素は、前記パターン要素の対応する境界セグメント(複数)の位置に対して、前記再形成距離に等しいオフセット距離だけかつそれぞれのセグメントに対して直角をなす方向にオフセットされた境界セグメントを有すること、及び、前記公称線量を前記再形成パターン要素に割り当てること、及び、
前記パターン要素を前記再形成パターン要素で置換すること
によって、再形成され、及び、
再形成パターンは、前記再形成パターン要素によって対応するパターン要素を置換することによって前記パターンから生成されること、
前記公称線量は以下の線量の何れか1つであること:
a)前記荷電粒子マルチビーム描画装置内における走査ストライプ露光中に、ピクセル(複数)に対して達成可能な最大露光線量、
b)1つのピクセルに与えられるとき、該1つのピクセルのリソグラフィ現像(development)を引き起こすために必要とされる露光線量の最小値を表す正の露光線量の2倍、及び、
c)露光線量値で露光される領域とゼロ露光の領域との間の輪郭の位置が、前記荷電粒子マルチビーム描画装置における走査ストライプ露光中に露光に使用されるビームのブラー(blur)の量に依存しない場合、そのような露光線量の値を表すアイソフォーカル(isofocal)線量
を特徴とする(形態15)。
(形態1)上掲本発明の第1の視点参照。
(形態2)形態1の方法において、
再計算は、前記ターゲット上にアパーチャ画像(複数)を生成する描画処理によって描画されるべきパターンに対して行われ、但し、後続の露光ステップのアパーチャ画像は互いに重なり合い、及び、前記アパーチャ画像は前記ターゲット上に生成された隣接するアパーチャ画像のピクセル位置間の距離の倍数である公称幅を有し、
前記方法は、
前記アパーチャ画像によって前記ターゲット上のピクセルを露光することを通して前記描画処理によって所望のパターンを露光するのに適したピクセル露光パターンを前記再形成パターンから生成する追加のステップを含むことが好ましい。
(形態3)形態1又は2の方法において、
パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われ、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記再形成距離だけ前記ピクセル表現における前記パターン要素の輪郭を変更するために、グレースケール拡大(dilation)ステップとグレースケール縮小(erosion)ステップの組み合わせを含むことが好ましい。
(形態4)形態1又は2の方法において、
パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われ、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記ピクセル表現におけるエッジの位置を検出すること、及び、そのように検出されたエッジの位置を、それぞれのエッジに対し直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離だけシフトさせることを含むことが好ましい。
(形態5)形態1~4の何れかの方法において、
パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメント(複数)から構成され、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記パターン要素の多角形表現の頂点と、該頂点の各々における角度二等分線とを決定すること、
前記頂点から、シフトされた頂点を計算すること、但し、前記シフトされた頂点の各々は、該シフトされた頂点が該頂点に所属するエッジに対し前記再形成距離のところにあるよう、シフトされた位置に位置付けられること、
前記シフトされた頂点を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素を形成し、該閉ループを用いて前記再形成パターン要素の形状を規定し、及び、前記公称線量を該再形成パターン要素に割り当てること、
を含むことが好ましい。
(形態6)形態1~5の何れかの方法において、
パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメントから構成され、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記セグメント(複数)の位置をそれぞれのセグメントに対して直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離だけシフトすることによって前記パターン要素の境界セグメントから得られるセグメント(複数)として、再形成境界セグメントを決定すること、
前記再形成境界要素[セグメント]を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素を形成し、該閉ループを用いて前記再形成パターン要素の形状を規定すること、
を含むことが好ましい。
(形態7)形態1~6の何れかの方法において、前記公称線量は、前記荷電粒子マルチビーム描画装置内における走査ストライプ露光中に、ピクセル(複数)に対して達成可能な最大露光線量を表すことが好ましい。
(形態8)形態1~7の何れかの方法において、前記公称線量は、1つのピクセルに与えられるとき、該1つのピクセルのリソグラフィ現像(development)を引き起こすために必要とされる露光線量の最小値を表す正の露光線量の2倍であることが好ましい。
(形態9)形態1~7の何れかの方法において、前記公称線量は、露光線量値で露光される領域とゼロ露光の領域との間の輪郭の位置が、前記荷電粒子マルチビーム描画装置における走査ストライプ露光中に露光に使用されるビームのブラー(blur)の量に依存しない場合、そのような露光線量の値を表すアイソフォーカル(isofocal)線量であることが好ましい。
(形態10)形態1~9の何れかの方法において、再形成距離を決定する前記ステップは、前記公称線量に対する前記割当て線量の値の関数として前記再形成距離を記述する所定の線量勾配関数に基づいて実行されることが好ましい。
(形態11)形態10の方法において、前記公称線量に対する前記割当て線量の値の前記関数は、線量勾配数を用いた線形関数であることが好ましい。
(形態12)形態1~11の何れかの方法において、パターン要素の再形成は、少なくとも前記公称線量に対する所定の偏差因子(factor)だけ、前記公称線量から外れる割当て線量を有する各パターン要素に対して行われることが好ましい。
(形態13)形態1~12の何れかの方法において、
後続の露光ステップと露光ステップとの間にオフセット距離として適用される前記露光長さは均一であり、及び、
複数のビームレットに複数の異なるピクセルを連続的に露光させる一方で、前記露光領域内の複数のピクセルが後続の露光ステップ(複数)中に一連のビームレットによって露光されるよう、該露光長さは、前記構造化ビームにおける該露光長さの方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の少なくとも2の倍数に相当することが好ましい。
(形態14)形態13の方法において、前記少なくとも2の倍数は、前記構造化ビームにおける前記露光長さの方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の整数倍であることが好ましい。
(形態15)上掲本発明の第2の視点参照。
(形態16)形態15の方法において、
再計算は、前記ターゲット上にアパーチャ画像(複数)を生成する描画処理によって描画されるべきパターンに対して行われ、但し、後続の露光ステップのアパーチャ画像は互いに重なり合い、及び、前記アパーチャ画像は前記ターゲット上に生成された隣接するアパーチャ画像のピクセル位置間の距離の倍数である公称幅を有し、
前記方法は、
前記アパーチャ画像によって前記ターゲット上のピクセルを露光することを通して前記描画処理によって所望のパターンを露光するのに適したピクセル露光パターンを前記再形成パターンから生成する追加のステップを含むことが好ましい。
(形態17)形態15又は16の方法において、
パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われ、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記再形成距離だけ前記ピクセル表現における前記パターン要素の輪郭を変更するために、グレースケール拡大(dilation)ステップとグレースケール縮小(erosion)ステップの組み合わせを含む、ことが好ましい。
(形態18)形態15又は16の方法において、
パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われ、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記ピクセル表現におけるエッジの位置を検出すること、及び、そのように検出されたエッジの位置を、それぞれのエッジに対し直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離だけシフトさせることを含む、ことが好ましい。
(形態19)形態15~18の何れかの方法において、
パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメント(複数)から構成され、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記パターン要素の多角形表現の頂点と、該頂点の各々における角度二等分線とを決定すること、
前記頂点から、シフトされた頂点を計算すること、但し、前記シフトされた頂点の各々は、該シフトされた頂点が該頂点に所属するエッジに対し前記再形成距離のところにあるよう、シフトされた位置に位置付けられること、
前記シフトされた頂点を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素を形成し、該閉ループを用いて前記再形成パターン要素の形状を規定し、及び、前記公称線量を該再形成パターン要素に割り当てること、
を含む、ことが好ましい。
(形態20)形態15~19の何れかの方法において、
パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメントから構成され、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記セグメント(複数)の位置をそれぞれのセグメントに対して直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離だけシフトすることによって前記パターン要素の境界セグメントから得られるセグメント(複数)として、再形成境界セグメントを決定すること、
前記再形成境界要素[セグメント]を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素を形成し、該閉ループを用いて前記再形成パターン要素の形状を規定すること、
を含む、ことが好ましい。
(形態21)形態15~20の何れかの方法において、再形成距離を決定する前記ステップは、前記公称線量に対する前記割当て線量の値の関数として前記再形成距離を記述する所定の線量勾配関数に基づいて実行される、ことが好ましい。
(形態22)形態21の方法において、前記公称線量に対する前記割当て線量の値の前記関数は、線量勾配数を用いた線形関数である、ことが好ましい。
(形態23)形態15~22の何れかの方法において、パターン要素の再形成は、少なくとも前記公称線量に対する所定の偏差因子(factor)だけ、前記公称線量から外れる割当て線量を有する各パターン要素に対して行われる、ことが好ましい。
(形態24)形態15~23の何れかの方法において、
後続の露光ステップと露光ステップとの間にオフセット距離として適用される前記露光長さは均一であり、及び、
複数のビームレットに複数の異なるピクセルを連続的に露光させる一方で、前記露光領域内の複数のピクセルが後続の露光ステップ(複数)中に一連のビームレットによって露光されるよう、該露光長さは、前記構造化ビームにおける該露光長さの方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の少なくとも2の倍数に相当する、ことが好ましい。
(形態25)形態24の方法において、前記少なくとも2の倍数は、前記構造化ビームにおける前記露光長さの方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の整数倍である、ことが好ましい。
所定の線量勾配関数(dose slope function)に基づき公称線量に関して割り当てられた線量の値から再形成距離を決定すること、
再形成パターン要素を形成すること、但し、該再形成パターン要素は、パターン要素の対応する境界セグメント(複数)の位置に対して、上記再形成距離に等しいオフセット距離だけかつそれぞれのセグメントに対して直角をなす方向にオフセットされた境界セグメント(複数)を有すること、そして、公称線量を再形成パターン要素に割り当てること、及び、
パターン要素を再形成パターン要素で置換すること、
によって再形成される。
1)スループット低下の回避。これは、ステージ走査速度は選択されたパターン要素に発生する最大線量によって制限されないからである;
2)所与の線量分解能(グレーレベル)に対する、ラインエッジの配置精度の向上。これは、最小露光線量と最大露光線量との間の範囲(即ち、露光されるべき線量ウインドウの範囲)が減縮され、その結果、利用可能なグレースケール値のより精細な分布(所謂、グレースケールのより精細な「アドレスグリッド」)が生じるからである;
3)選択されたパターン要素がアンダードーズされるべき場合(即ちそれらが理想線量よりもより小さい線量で露光されるべき場合)、非線形的効果及び/又はコントラスト問題及び関連するパターンの劣化が回避される。選択されたパターン要素のサイズを減縮しつつ線量を増加させると、そのような特徴のプリント可能性が向上することが分かった。
4)オーバーラップピクセル(複数)を用いる描画モードについての配置精度の大幅な改善。即ち、それらの状況において、アイソフォーカル線量に対するオーバードージング又はアンダードージングによる臨界寸法均一性の悪化は低減されることができ、或いは、それらのシナリオについて、回避されることさえあり得る。
5)オーバードージングの改善。半導体産業における一般的なアプローチでは、エッチング/エロージョン(erosion)効果、または局所的なスケールで(例えば、スキャッタバーに)生じ、局所的なパターン配置およびパターン密度にも依存し得る同様の効果の補償のために、特定のデータタイプまたは線量クラスを使用する。典型的には、処理自体に起因する一連のサイズ変更を含む、プロセスチェーン全体の後に最終的に得られるような特徴の寸法目標を満たすように、データタイプのパラメータを反復的に調節するために計測学(metrology)情報が使用される。このオーバードージング(又は該当する場合、アンダードージング)は、実際の寸法と設計寸法との対比に基づき特徴のサイズと寸法を調節するリソグラフィの標準的な方法になっている。本発明による再形成方法は、とりわけMBWにおいて、描画スループットを減少させるであろうようなパターンレイヤ内における大きな線量差異を回避するほぼ同等の代替手段を提供する。
パターン要素の多角形表現の頂点(複数)と、当該頂点の各々における角度二等分線(複数)とを決定すること、
該頂点から、シフトされた頂点を計算すること、但し、該シフトされた頂点の各々は、シフトされた頂点が当該頂点に所属するエッジに対し再形成距離のところにあるよう、シフトされた位置に位置付けられること、
シフトされた頂点(複数)を結んで閉ループを形成することによって再形成パターン要素を形成し、該閉ループを用いて再成形パターン要素の形状を規定し、及び、公称線量を再形成パターン要素に割り当てること、
を含んでもよい。
セグメント(複数)の位置をそれぞれのセグメントに対して直角をなすそれぞれの方向に沿って再形成距離だけシフトすることによってパターン要素の境界セグメント(複数)から得られるセグメント(複数)として、再形成境界セグメント(複数)を決定すること、
再形成境界要素[セグメント](複数)を結んで閉ループを形成することによって再形成パターン要素を形成し、該閉ループを用いて前記再成形パターン要素の形状を規定すること、
を含んでもよい。
‐ベクトル型物理的補正処理(ステップ160)
‐ベクトルをピクセルデータに変換する(translate)ためのラスター化処理(ステップ161乃至164)、及び
‐描画処理のための一時的記憶のためのピクセルデータのバッファリング(ステップ165及び166)。
及び収縮(縮小:erosion)
である。画像ドメイン(又はグリッド)Ωにおけるグレースケール画像f(x)(ここではラスター化されたパターン)及び構造関数b(x)に対して、これらは、
で定義される。
を用いて、膨張(dilation)による外側へのkピクセルのエッジシフトを生成し、
を得る。同様に、収縮(erosion)によって生成可能な内側へのkピクセルのエッジシフトにより、
を得る。なお、計算的(コンピュータ処理的)には、
又は
についての方程式における最大(値)/最小(値)が計算される領域は(例えば
のボックスに)制限されることに留意すべきである。
を用いる。ここで、bgは近接効果による線量バックグラウンドである。整数k、0<q<1について任意のサイズ変化k+qを実行するためには、まず、完全ピクセル膨張又は収縮操作を実行して、中間画像fkを取得し、次いで、部分膨張(fractional dilation)を行って、
を得る。(bg=0について)図31に一例を与える。紙面中央の図は、図30と同じ32.5nm線180を示すが、これは、図31の紙面下側の図及び紙面上側の図に示されているように、夫々、3/4ピクセルだけ膨張及び収縮されることになっている(それによって、夫々、外側及び内側へ3.75nmのエッジシフトされる)。紙面下側の図において紙面右側のエッジ186に0.25の線量割当てがなされるため、該右側エッジは(1/2)+(1/4)=3/4ピクセルだけ移動する。同様に、(紙面)左側エッジ185における0.75の線量割当てにより、該エッジは3/4ピクセルだけ移動する(米国特許第8,222,621号参照)。図30の紙面上側の図において3/4ピクセルだけ内側にエッジをシフトするためには、まず、1ピクセルの収縮を実行し、次いで、1/4ピクセルの膨張を行う。従前の通り、結果として夫々得られる左側エッジ187及び右側エッジ188における線量割当て0.25及び0.75により、夫々、3/4ピクセルのエッジシフトが引き起こされるが、この場合、内側へ(のシフト)である。
[付記1]荷電粒子マルチビーム描画装置によってターゲット上に露光されるべきパターンを再計算する方法。前記装置は、前記ターゲット上の露光領域内の複数のピクセルを露光して、複数のビームレットからなる構造化ビームが前記ターゲット上に導かれ、前記露光領域上の経路に沿って移動される走査ストライプ露光によって前記パターンを生成する。後続の露光ステップと露光ステップの間に、前記構造化ビームは、前記ターゲット上の前記構造化ビームの幅よりも小さい露光長さに対応する連続する距離だけ、前記ターゲット上をシフトされる。
前記パターンは、最初に複数のパターン要素を含み、各パターン要素は、境界および内部を含むそれぞれの形状を有し、前記それぞれの形状の内部のピクセルについて露光されるべき露光線量の値を規定する、それぞれ割り当てられた線量に関連付けられる。
前記パターンの再計算は、前記荷電粒子マルチビーム描画装置内で走査ストライプ露光のために指定された最大露光のピクセルに対して露光されるべき露光線量の所定の標準値を表す公称線量に関して実行される。
前記公称線量から外れる割り当てられた線量に関連付けられた少なくとも1つのパターン要素について、前記パターン要素は、
所定の線量勾配関数に基づき前記公称線量に関して前記割り当てられた線量の値から再形成距離を決定すること、
再形成パターン要素を形成すること、但し、該再形成パターン要素は、前記パターン要素の対応する境界セグメント(複数)の位置に対して、前記再形成距離に等しいオフセット距離だけかつそれぞれのセグメントに対して直角をなす方向にオフセットされた境界セグメントを有すること、及び、前記公称線量を前記再形成パターン要素に割り当てること、及び、
前記パターン要素を前記再形成パターン要素で置換すること
によって、再形成される。及び、
再形成パターンは、前記再形成パターン要素によって対応するパターン要素を置換することによって前記パターンから生成される。
[付記2]上記の方法において、
再計算は、前記ターゲット上にアパーチャ画像(複数)を生成する描画処理によって描画されるべきパターンに対して行われる。但し、後続の露光ステップのアパーチャ画像は互いに重なり合う。及び、前記アパーチャ画像は前記ターゲット上に生成された隣接するアパーチャ画像のピクセル位置間の距離の倍数である公称幅を有する。
前記方法は、
前記アパーチャ画像によって前記ターゲット上のピクセルを露光することを通して前記描画処理によって所望のパターンを露光するのに適したピクセル露光パターンを前記再形成パターンから生成する追加のステップを含む。
[付記3]上記の方法において、パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われる。
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記再形成距離だけ前記ピクセル表現における前記パターン要素の輪郭を変更するために、グレースケール拡大(dilation)ステップとグレースケール縮小(erosion)ステップの組み合わせを含む。
[付記4]上記の方法において、パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われる。
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記ピクセル表現におけるエッジの位置を検出すること、及び、そのように検出されたエッジの位置を、それぞれのエッジに対し直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離だけシフトさせることを含む。
[付記5]上記の方法において、パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメント(複数)から構成される。
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記パターン要素の多角形表現の頂点と、該頂点の各々における角度二等分線とを決定すること、
前記頂点から、シフトされた頂点を計算すること、但し、前記シフトされた頂点の各々は、該シフトされた頂点が該頂点に所属するエッジに対し前記再形成距離のところにあるよう、シフトされた位置に位置付けられること、
前記シフトされた頂点を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素を形成し、該閉ループを用いて前記再成形パターン要素の形状を規定し、及び、前記公称線量を該再形成パターン要素に割り当てること、
を含む。
[付記6]上記の方法において、パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメントから構成される。
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記セグメント(複数)の位置をそれぞれのセグメントに対して直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離だけシフトすることによって前記パターン要素の境界セグメントから得られるセグメント(複数)として、再形成境界セグメントを決定すること、
前記再形成境界要素[セグメント]を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素を形成し、該閉ループを用いて前記再成形パターン要素の形状を規定すること、
を含む。
[付記7]上記の方法において、前記公称線量は、前記荷電粒子マルチビーム描画装置内における走査ストライプ露光中に、ピクセル(複数)に対して達成可能な最大露光線量を表す。
[付記8]上記の方法において、前記公称線量は、1つのピクセルに与えられるとき、該1つのピクセルのリソグラフィ現像(development)を引き起こすために必要とされる露光線量の最小値を表す正の露光線量の2倍である。
[付記9]上記の方法において、前記公称線量は、露光線量値で露光される領域とゼロ露光の領域との間の輪郭の位置が、前記荷電粒子マルチビーム描画装置における走査ストライプ露光中に露光に使用されるビームのブラー(blur)の量に依存しない場合、そのような露光線量の値を表すアイソフォーカル(isofocal)線量である。
[付記10]上記の方法において、再形成距離を決定する前記ステップは、前記公称線量に対する前記割当て線量の値の関数として前記再形成距離を記述する所定の線量勾配関数に基づいて実行される。
[付記11]上記の方法において、前記公称線量に対する前記割当て線量の値の前記関数は、線量勾配数を用いた線形関数である。
[付記12]上記の方法において、パターン要素の再形成は、少なくとも前記公称線量に対する所定の偏差因子(factor)だけ、前記公称線量から外れる割当て線量を有する各パターン要素に対して行われる。
[付記13]上記の方法において、後続の露光ステップと露光ステップとの間にオフセット距離として適用される前記露光長さは均一である。及び、
複数のビームレットに複数の異なるピクセルを連続的に露光させる一方で、前記露光領域内の複数のピクセルが後続の露光ステップ(複数)中に一連のビームレットによって露光されるよう、該露光長さは、前記構造化ビームにおける該露光長さの方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の少なくとも2の倍数に相当する。
[付記14]上記の方法において、前記少なくとも2の倍数は、前記構造化ビームにおける前記露光長さの方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の整数倍である。
Claims (25)
- 荷電粒子マルチビーム描画装置(1)によってターゲット上に露光されるべきパターンを再計算する方法であって、前記装置は、前記ターゲット上の露光領域(r1)内の複数のピクセルを露光して、複数のビームレットからなる構造化ビームが前記ターゲット上に導かれ、前記露光領域(r1)上の経路に沿って移動される走査ストライプ露光によって前記パターンを生成し、後続の露光ステップと露光ステップの間に、前記構造化ビームは、前記ターゲット上の前記構造化ビームの幅よりも小さい露光長さ(LG)に対応する連続する距離だけ、前記ターゲット上をシフトされ、
前記パターン(p11)は、最初に複数のパターン要素(t1、t2、t3、t0)を含み、各パターン要素は、境界および内部を含むそれぞれの形状を有し、前記それぞれの形状の内部のピクセルについて露光されるべき露光線量の値を規定する、それぞれ割り当てられた線量(D1、D2、D3)に関連付けられ、
前記パターンの再計算は、前記荷電粒子マルチビーム描画装置内で走査ストライプ露光のために指定された最大露光のピクセルに対して露光されるべき露光線量の所定の標準値を表す公称線量(D1)に関して実行され、
前記公称線量(D1)から外れる割り当てられた線量(D2、D3)に関連付けられた少なくとも1つのパターン要素(t2、t3)について、前記パターン要素は、
所定の線量勾配関数(fDS)に基づき前記公称線量(D1)に関して前記割り当てられた線量(D2、D3)の値から再形成距離(ΔxE、f2、f3)を決定すること、
再形成パターン要素(rt2、rt3)を形成すること、但し、該再形成パターン要素は、前記パターン要素(t2、t3)の対応する境界セグメント(複数)の位置に対して、前記再形成距離に等しいオフセット距離だけかつそれぞれのセグメントに対して直角をなす方向にオフセットされた境界セグメントを有すること、及び、前記公称線量(D1)を前記再形成パターン要素に割り当てること、及び、
前記パターン要素(t2、t3)を前記再形成パターン要素(rt2、rt3)で置換すること
によって、再形成され、及び、
再形成パターンは、前記再形成パターン要素によって対応するパターン要素を置換することによって前記パターンから生成される、
方法。 - 請求項1の方法において、
再計算は、前記ターゲット上にアパーチャ画像(複数)を生成する描画処理によって描画されるべきパターンに対して行われ、但し、後続の露光ステップのアパーチャ画像は互いに重なり合い、及び、前記アパーチャ画像は前記ターゲット上に生成された隣接するアパーチャ画像のピクセル位置間の距離(e)の倍数である公称幅(b)を有し、
前記方法は、
前記アパーチャ画像によって前記ターゲット上のピクセルを露光することを通して前記描画処理によって所望のパターンを露光するのに適したピクセル露光パターンを前記再形成パターンから生成する追加のステップを含む、
方法。 - 請求項1又は2の方法において、
パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われ、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記再形成距離だけ前記ピクセル表現における前記パターン要素の輪郭を変更するために、グレースケール拡大(dilation)ステップとグレースケール縮小(erosion)ステップの組み合わせを含む、
方法。 - 請求項1又は2の方法において、
パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われ、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記ピクセル表現におけるエッジの位置を検出すること、及び、そのように検出されたエッジの位置を、それぞれのエッジに対し直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離だけシフトさせることを含む、
方法。 - 請求項1~4の何れかの方法において、
パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメント(複数)から構成され、
再形成パターン要素(rt2、rt3)を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記パターン要素(t0)の多角形表現の頂点(tv1、tv2)と、該頂点の各々における角度二等分線(ab1、ab2)とを決定すること、
前記頂点から、シフトされた頂点(sv1、sv2;xv1、xv2)を計算すること、但し、前記シフトされた頂点の各々は、該シフトされた頂点が該頂点(tv1、tv2)に所属するエッジに対し前記再形成距離(d1、d2)のところにあるよう、シフトされた位置に位置付けられること、
前記シフトされた頂点(sv1、sv2;xv1、xv2)を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素(st1;st2)を形成し、該閉ループを用いて前記再形成パターン要素の形状を規定し、及び、前記公称線量を該再形成パターン要素に割り当てること、
を含む、
方法。 - 請求項1~5の何れかの方法において、
パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメントから構成され、
再形成パターン要素(rt2、rt3)を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記セグメント(複数)の位置をそれぞれのセグメントに対して直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離(d3;d4)だけシフトすることによって前記パターン要素の境界セグメント(t12)から得られるセグメント(複数)として、再形成境界セグメント(v12;u12)を決定すること、
前記再形成境界要素[セグメント]を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素(st3;st4)を形成し、該閉ループを用いて前記再形成パターン要素の形状を規定すること、
を含む、
方法。 - 請求項1~6の何れかの方法において、
前記公称線量(D1)は、前記荷電粒子マルチビーム描画装置内における走査ストライプ露光中に、ピクセル(複数)に対して達成可能な最大露光線量を表す、
方法。 - 請求項1~7の何れかの方法において、
前記公称線量は、1つのピクセルに与えられるとき、該1つのピクセルのリソグラフィ現像(development)を引き起こすために必要とされる露光線量の最小値を表す正の露光線量(DDtC)の2倍である、
方法。 - 請求項1~7の何れかの方法において、
前記公称線量は、露光線量値で露光される領域とゼロ露光の領域との間の輪郭の位置が、前記荷電粒子マルチビーム描画装置における走査ストライプ露光中に露光に使用されるビームのブラー(blur)の量に依存しない場合、そのような露光線量の値を表すアイソフォーカル(isofocal)線量(D1)である、
方法。 - 請求項1~9の何れかの方法において、
再形成距離(ΔxE、f2、f3)を決定する前記ステップは、前記公称線量(D1)に対する前記割当て線量(D2、D3)の値の関数として前記再形成距離を記述する所定の線量勾配関数(fDS)に基づいて実行される、
方法。 - 請求項10の方法において、
前記公称線量に対する前記割当て線量の値の前記関数は、線量勾配数を用いた線形関数である、
方法。 - 請求項1~11の何れかの方法において、
パターン要素の再形成は、少なくとも前記公称線量に対する所定の偏差因子(factor)だけ、前記公称線量から外れる割当て線量を有する各パターン要素に対して行われる、
方法。 - 請求項1~12の何れかの方法において、
後続の露光ステップと露光ステップとの間にオフセット距離として適用される前記露光長さ(LG)は均一であり、及び、
複数のビームレットに複数の異なるピクセルを連続的に露光させる一方で、前記露光領域内の複数のピクセルが後続の露光ステップ(複数)中に一連のビームレットによって露光されるよう、該露光長さ(LG)は、前記構造化ビームにおける該露光長さ(LG)の方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の少なくとも2の倍数に相当する、
方法。 - 請求項13の方法において、
前記少なくとも2の倍数は、前記構造化ビームにおける前記露光長さ(LG)の方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の整数倍である、
方法。 - 荷電粒子マルチビーム描画装置(1)によってターゲット上に露光されるべきパターンを再計算する方法であって、前記装置は、前記ターゲット上の露光領域(r1)内の複数のピクセルを露光して、複数のビームレットからなる構造化ビームが前記ターゲット上に導かれ、前記露光領域(r1)上の経路に沿って移動される走査ストライプ露光によって前記パターンを生成し、後続の露光ステップと露光ステップの間に、前記構造化ビームは、前記ターゲット上の前記構造化ビームの幅よりも小さい露光長さ(L G )に対応する連続する距離だけ、前記ターゲット上をシフトされ、
前記パターン(p11)は、最初に複数のパターン要素(t1、t2、t3、t0)を含み、各パターン要素は、境界および内部を含むそれぞれの形状を有し、前記それぞれの形状の内部のピクセルについて露光されるべき露光線量の値を規定する、それぞれ割り当てられた線量(D1、D2、D3)に関連付けられ、
前記パターンの再計算は、前記荷電粒子マルチビーム描画装置内で走査ストライプ露光のために指定された最大露光のピクセルに対して露光されるべき露光線量の所定の標準値を表す公称線量(D1)に関して実行され、
前記公称線量(D1)から外れる割り当てられた線量(D2、D3)に関連付けられた少なくとも1つのパターン要素(t2、t3)について、前記パターン要素は、
所定の線量勾配関数(f DS )に基づき前記公称線量(D1)に関して前記割り当てられた線量(D2、D3)の値から再形成距離(Δx E 、f2、f3)を決定すること、
再形成パターン要素(rt2、rt3)を形成すること、但し、該再形成パターン要素は、前記パターン要素(t2、t3)の対応する境界セグメント(複数)の位置に対して、前記再形成距離に等しいオフセット距離だけかつそれぞれのセグメントに対して直角をなす方向にオフセットされた境界セグメントを有すること、及び、前記公称線量(D1)を前記再形成パターン要素に割り当てること、及び、
前記パターン要素(t2、t3)を前記再形成パターン要素(rt2、rt3)で置換すること
によって、再形成され、及び、
再形成パターンは、前記再形成パターン要素によって対応するパターン要素を置換することによって前記パターンから生成されること、
前記公称線量(D1)は以下の線量の何れか1つであること:
a)前記荷電粒子マルチビーム描画装置内における走査ストライプ露光中に、ピクセル(複数)に対して達成可能な最大露光線量、
b)1つのピクセルに与えられるとき、該1つのピクセルのリソグラフィ現像(development)を引き起こすために必要とされる露光線量の最小値を表す正の露光線量(D DtC )の2倍、及び、
c)露光線量値で露光される領域とゼロ露光の領域との間の輪郭の位置が、前記荷電粒子マルチビーム描画装置における走査ストライプ露光中に露光に使用されるビームのブラー(blur)の量に依存しない場合、そのような露光線量の値を表すアイソフォーカル(isofocal)線量(D1)
を特徴とする方法。 - 請求項15の方法において、
再計算は、前記ターゲット上にアパーチャ画像(複数)を生成する描画処理によって描画されるべきパターンに対して行われ、但し、後続の露光ステップのアパーチャ画像は互いに重なり合い、及び、前記アパーチャ画像は前記ターゲット上に生成された隣接するアパーチャ画像のピクセル位置間の距離(e)の倍数である公称幅(b)を有し、
前記方法は、
前記アパーチャ画像によって前記ターゲット上のピクセルを露光することを通して前記描画処理によって所望のパターンを露光するのに適したピクセル露光パターンを前記再形成パターンから生成する追加のステップを含む、
方法。 - 請求項15又は16の方法において、
パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われ、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記再形成距離だけ前記ピクセル表現における前記パターン要素の輪郭を変更するために、グレースケール拡大(dilation)ステップとグレースケール縮小(erosion)ステップの組み合わせを含む、
方法。 - 請求項15又は16の方法において、
パターン要素の再形成は前記パターンのピクセル表現に関して行われ、
再形成パターン要素を形成する前記ステップは、前記ピクセル表現におけるエッジの位置を検出すること、及び、そのように検出されたエッジの位置を、それぞれのエッジに対し直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離だけシフトさせることを含む、
方法。 - 請求項15~18の何れかの方法において、
パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメント(複数)から構成され、
再形成パターン要素(rt2、rt3)を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記パターン要素(t0)の多角形表現の頂点(tv1、tv2)と、該頂点の各々における角度二等分線(ab1、ab2)とを決定すること、
前記頂点から、シフトされた頂点(sv1、sv2;xv1、xv2)を計算すること、但し、前記シフトされた頂点の各々は、該シフトされた頂点が該頂点(tv1、tv2)に所属するエッジに対し前記再形成距離(d1、d2)のところにあるよう、シフトされた位置に位置付けられること、
前記シフトされた頂点(sv1、sv2;xv1、xv2)を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素(st1;st2)を形成し、該閉ループを用いて前記再形成パターン要素の形状を規定し、及び、前記公称線量を該再形成パターン要素に割り当てること、
を含む、
方法。 - 請求項15~19の何れかの方法において、
パターン要素の境界は、前記内部を包囲する閉ループを一緒に規定する一組の境界セグメントから構成され、
再形成パターン要素(rt2、rt3)を形成する前記ステップは、以下のステップ:
前記セグメント(複数)の位置をそれぞれのセグメントに対して直角をなすそれぞれの方向に沿って前記再形成距離(d3;d4)だけシフトすることによって前記パターン要素の境界セグメント(t12)から得られるセグメント(複数)として、再形成境界セグメント(v12;u12)を決定すること、
前記再形成境界要素[セグメント]を結合して閉ループを形成することによって再形成パターン要素(st3;st4)を形成し、該閉ループを用いて前記再形成パターン要素の形状を規定すること、
を含む、
方法。 - 請求項15~20の何れかの方法において、
再形成距離(Δx E 、f2、f3)を決定する前記ステップは、前記公称線量(D1)に対する前記割当て線量(D2、D3)の値の関数として前記再形成距離を記述する所定の線量勾配関数(f DS )に基づいて実行される、
方法。 - 請求項21の方法において、
前記公称線量に対する前記割当て線量の値の前記関数は、線量勾配数を用いた線形関数である、
方法。 - 請求項15~22の何れかの方法において、
パターン要素の再形成は、少なくとも前記公称線量に対する所定の偏差因子(factor)だけ、前記公称線量から外れる割当て線量を有する各パターン要素に対して行われる、
方法。 - 請求項15~23の何れかの方法において、
後続の露光ステップと露光ステップとの間にオフセット距離として適用される前記露光長さ(L G )は均一であり、及び、
複数のビームレットに複数の異なるピクセルを連続的に露光させる一方で、前記露光領域内の複数のピクセルが後続の露光ステップ(複数)中に一連のビームレットによって露光されるよう、該露光長さ(L G )は、前記構造化ビームにおける該露光長さ(L G )の方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の少なくとも2の倍数に相当する、
方法。 - 請求項24の方法において、
前記少なくとも2の倍数は、前記構造化ビームにおける前記露光長さ(L G )の方向に沿って隣接するビームレット間の間隔の整数倍である、
方法。
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