JPH1187223A - 電子ビーム露光装置及び電子ビーム露光方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象物に電子線を照射し描画する際に、描画
パターン同士が位置ずれを生じても、所定の許容範囲内
の配線幅を確保することができる電子ビーム露光装置及
び電子ビーム露光方法を提供すること。 【解決手段】 電子線を照射することにより対象物４４
にパターンを描画する電子ビーム露光装置１において、
制御計算機１０に、一度に描画することができる範囲同
士の境界５１ｆに跨る境界描画パターン５１ａに関し
て、境界５１ｆを含む所定の空白領域５１ｂを設けて描
画パターン５２同士が所定量離れるように描画基本デー
タ１２ｅを加工して除去描画データ１２ｆを生成する除
去演算処理部１２ａと、空白領域５１ｂを補足するため
の補助パターン５１ｅの追加描画データ１２ｇを除去済
描画データ１２ｆに追加する追加演算処理部１２ｂとを
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体基
板（ウェハ）上に塗布された電子線感光レジストに電子
ビームを照射し、電子線感光レジスト材料に対して回路
パターンを描画する電子線リソグラフィ技術を用いた電
子ビーム露光装置及び電子ビーム露光方法の改良に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】以下の説明において、回路パターン、描
画パターン、配線パターンという用語を使用するが、回
路パターンとは、半導体集積回路を製造する工程におい
て、電子ビーム露光装置により半導体集積回路の配線の
配置パターンを電子線感光レジスト（以下レジストと呼
ぶ）に描画する集積回路全体のパターンのことであり、
描画パターンとは、回路パターンを複数回に分けて描画
する際の１回分の配置パターンのことであり、配線パタ
ーンとは描画パターンにおける１本の配線等の配置パタ
ーンのことである。

【０００３】半導体製造工程において、半導体チップを
製造するための基となるウェハに対して集積回路の回路
パターンを成形するためには、感光剤をウェハに塗布す
る工程、ウェハを露光する工程、ウェハを現像する工
程、ウェハをエッチングするエッチング工程、さらにウ
ェハ上に薄膜を成形する薄膜成形工程等を経て集積回路
をウェハ上に成形する。ウェハを露光する工程で使用す
る露光技術には、ホトリソグラフィ技術と電子線リソグ
ラフィ技術がある。ホトリソグラフィ技術は、ウェハの
表面にフォトレジストと呼ばれる感光材を塗布し、マス
クと呼ばれる集積回路の回路パターンが焼き付けられた
薄膜をウェハ上のフォトレジストに対して露光する技術
である。

【０００４】電子線リソグラフィ技術（電子線描画技
術）は、電子銃から照射された電子線を、ウェハ上に塗
布されたレジストに直接照射することにより、所定の半
導体集積回路パターンを露光する技術である。電子線リ
ソグラフィ技術は、ホトリソグラフィ技術よりもより微
細なパターンを転写することができる。

【０００５】電子線リソグラフィ技術を用いて露光する
半導体集積回路の回路パターンは微細であるため、１つ
の集積回路分の回路パターンを対象物に対して露光する
場合には複数回に分けて露光を行う。従来、回路パター
ンを電子ビーム露光装置にて１度に描画できる描画パタ
ーンの範囲であるフィールドとフィールドの境界付近に
おいては、描画した描画パターンの位置ずれが生じて、
配線パターンの幅が細くなったり（以下パターン線細り
と呼ぶ）、太くなったり（以下パターン線太りと呼ぶ）
する場合があった。

【０００６】この問題点を解決する方法としては、多重
露光法が存在する。多重露光法は、フィールドの境界部
分において露光量を通常より少なくして、描画パターン
を複数回露光することにより、フィールドとフィールド
との境界の描画パターンを精度良く露光する方法であ
り、パターンつなぎ精度を改善する方法である。

【０００７】ところが、このような露光方法を採用する
と、描画パターンと描画パターンとのつなぎが発生する
部分１カ所につき、描画パターンを複数回に渡り描画し
なければならないので１つの回路パターンを全て露光す
るためには、相当数の露光回数となってしまう。従っ
て、半導体製造装置のスループットを著しく低下させて
しまう。このような問題点を解決するためには、フィー
ルドとフィールドとの境界付近を露光する回数を減ら
し、少ない露光回数においてもパターンつなぎ精度を向
上させることが要求される。

【０００８】このような要求を満たす方法としては、特
開平８−３３０２１６のような方法がある。これは、図
１４（Ａ）のようにフィールドＡとフィールドＢとの境
界であるフィールド境界５１ｆのように、描画パターン
同士の位置を調整する必要性が発生する箇所に対して、
図１４（Ｂ）のように描画パターン同士の位置の調整を
行う補助パターン１５１ｅを付加して描画する方法であ
る。これにより、パターン線細り、断線等を防ぐことが
できる。この方法では、多重露光法と比較すると、露光
回数は補助パターンを露光する１回分の増加で済むた
め、半導体製造工程においてスループットが向上する点
では有効な方法である。

【０００９】しかしながら、この方法にも以下のような
欠点が存在する。図１５（Ａ）のようにフィールドＡと
フィールドＢ付近で重なって描画されてしまった場合に
は、重なった部分の２重露光によるパターン線太りが生
じてしまうが、この状態で補助パターン１５１ｅを付加
して露光すると、さらにパターン線太りが発生してしま
う。これにより、図１５（Ｂ）のように隣接する配線パ
ターン５１同士が短絡してしまう。

【００１０】このような欠点を防止する方法としては、
特公平８−１５１３８のような方法がある。これは、図
１６のように描画パターン同士が隣接する配線パターン
５１のつなぎ目５１ｇを配線パターン５１毎にずらして
描画することにより、パターン線太りによる隣接する配
線パターンとの間での短絡を防ぐ方法である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この方法で
は、配線パターンのつなぎ目を配線パターン毎にずらし
て、さらにずらした位置まで配線パターンを延長した上
で描画する必要がある。また、この方法では、配線パタ
ーンのパターン線太りやパターン線細りそのものを防ぐ
わけではないので、パターン線太りやパターン線細りに
有効な方法とはいえない。そこでこの発明は上記課題を
解消し、対象物に電子線を照射し描画する際に描画パタ
ーン同士が位置ずれを生じても、所定の許容範囲内の配
線幅を確保することができる電子ビーム露光装置及び電
子ビーム露光方法を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
あっては、電子線を照射することにより対象物にパター
ンを描画する電子ビーム露光装置において、対象物に電
子線を照射し描画する描画装置本体と、描画装置本体を
制御するための描画装置制御部と、描画パターンに基づ
く描画データを生成する制御計算機と、を有しており、
制御計算機は、一度に描画することができる範囲同士の
境界に跨る境界描画パターンに関して、境界を含む所定
の空白領域を設けて描画パターン同士が所定量離れるよ
うに描画基本データを加工して除去描画データを生成す
る除去演算処理部と、空白領域を補足するための補助パ
ターンの追加描画データを除去描画データに追加する追
加演算処理部とを備えることを特徴とする電子ビーム露
光装置により達成される。また、上記目的は、この発明
にあっては、電子線を照射することにより対象物にパタ
ーンを描画する電子ビーム露光方法において、一度に描
画することができる範囲同士の境界に跨る境界描画パタ
ーンに関して、境界を含む所定の空白領域を設けて描画
パターン同士が所定量離れるように描画基本データを加
工して除去描画データを生成して描画し、空白領域を補
足するための補助パターンを生成して描画することを特
徴とする電子ビーム露光方法により達成される。

【００１３】この発明では、除去演算処理部により描画
パターン同士の境界に所定の空白領域を設けて描画し、
さらに、この空白領域に補助パターンを追加して描画す
ることにより、電子ビーム露光の誤差による描画パター
ン同士の離れ方向及び重なり方向の位置ずれが生じた場
合でも、許容範囲内の配線幅の配線等を成形することが
できる。このため、例えば半導体等の製造工程において
歩留まりを向上することが期待できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に
述べる実施の形態は、この発明の好適な具体例であるか
ら、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、こ
の発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限
定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるも
のではない。

【００１５】以下の説明において、回路パターン、描画
パターン、配線パターンという用語を用いるが、これら
の意味は従来技術での用語の用いられ方と同様である。
図１は、この発明の電子ビーム露光装置の好ましい実施
の形態を示す機能構成図である。電子ビーム露光装置１
は、図１のように制御コンピュータ１０（制御計算
機）、描画装置制御部２０、及び描画装置本体３０等か
ら構成されている。

【００１６】制御コンピュータ１０は、図１のようにＣ
ＰＵ１１、メモリ１２、ハードディスク１３、キーボー
ド１４、ディスプレイ１５、コントローラ１６、外部機
器インターフェイス１７、及びバスＢＳ等から構成され
ている。ＣＰＵ１１は、例えば中央演算処理部（ＣＰ
Ｕ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉ
ｔ）である。ＣＰＵ１１は、制御コンピュータ１０全体
を制御するばかりでなく、描画装置制御部２０に対して
制御指令を与えることにより描画装置本体３０を操作す
る。ＣＰＵ１１は、メモリ１２に読み込まれたデータや
プログラムにアクセスしながら処理を行う。

【００１７】メモリ１２は、ＣＰＵ１１が演算処理する
際の作業領域であり、データ等の記憶領域でもある。メ
モリ１２は、図２のように描画データ１２ｃ、除去演算
処理部１２ａ、追加演算処理部１２ｂ、露光制御部１２
ｄなどが存在している。尚、描画データ１２ｃ、除去演
算処理部１２ａ、追加演算処理部１２ｂ、及び露光制御
部１２ｄは、メモリ１２に存在しているように表現して
いるが、実際はこれらを処理するプログラムが例えばハ
ードディスク１３からメモリ１２に読み込まれることに
より、ＣＰＵ１１がメモリ１２に対してアクセスしなが
らプログラムなどの処理をしている。

【００１８】描画データ１２ｃは、ハードディスク１３
等から読み込まれた描画データである描画基本データ１
２ｅ、描画基本データ１２ｅから所定の領域の描画デー
タを除去した除去描画データ１２ｆ、補助パターン５１
ｅの描画データである追加描画データ１２ｇ等である。
これらのデータは、常に存在するのではなく、必要に応
じてハードディスク１３等から読み込まれたり、ＣＰＵ
１１にて処理されてメモリ１２上に存在するデータであ
る。

【００１９】露光制御部１２ｄは、描画装置本体３０を
制御するためのソフトウェアである。露光制御部１２ｄ
は、描画装置制御部２０に対して所定の制御指令を与え
ることにより、描画装置本体３０を操作する。

【００２０】ハードディスク１３は、情報を記録し保持
するための情報記憶媒体であり、例えばハードディスク
である。ハードディスク１３は、例えば設計された集積
回路の回路パターンであるＣＡＤデータ１７ａに対し
て、所定の処理がされ、電子ビーム露光装置の描画用に
データ化された描画基本データ１２ｅ等を保管する。キ
ーボード１４は、制御コンピュータ１０に対して入力を
行う入力手段（例えばキーボード）である。

【００２１】ディスプレイ１５は、制御コンピュータ１
０の表示装置であり、例えばプラズマディスプレイや液
晶ディスプレイである。コントローラ１６は、ハードデ
ィスク１３、キーボード１４、ディスプレイ１５、外部
機器インターフェイス１７などの機器を制御する。外部
機器インターフェイス１７は、制御コンピュータ１０と
外部の機器とのやり取りをするためのコネクタ（接続
部）等であるため、いろいろな機器（例えば、描画装置
制御部２０、ＦＤ、及びＣＤ−ＲＯＭなど）と接続する
接続部である。外部機器インターフェイス１７は、ＣＡ
Ｄデータ１７ａを制御コンピュータ１０に取り込むため
の装置にも接続している。

【００２２】バスＢＳは、命令やデータ等が通るための
信号線の一種である。バスＢＳは、例えばＣＰＵ１１、
メモリ１２、ハードディスク１３、キーボード１４、デ
ィスプレイ１５、コントローラ１６、及び外部機器イン
ターフェイス１７と電気的に接続されている。

【００２３】描画装置制御部２０は、図１のようにデー
タ制御部２１、第１の偏向制御部２２、第２の偏向制御
部２３、第３の偏向制御部２４、電子光学系制御部２
７、及びステージ制御部２５から構成されている。デー
タ制御部２１は、制御計算機１０からの制御指令を受け
取り、描画装置制御部２０全体を制御している。第１の
偏向制御部２２、第２の偏向制御部２３、及び第３の偏
向制御部２４は、描画装置本体３０に設けられている第
１偏向部３７、第２偏向部３８、及び第３偏向部３９を
それぞれ制御するための制御部である。

【００２４】電子工学系制御部２７は、描画装置本体３
０に設けられている光学系レンズ、例えば第１レンズ３
１、第２レンズ３２、第３レンズ３３、及び第４レンズ
３４などを制御する。ステージ制御部２５は、対象物４
４に対して電子線を所定の場所に照射するために互いに
直交する２方向に位置を調整するための制御部である。

【００２５】描画装置本体３０は、図１のように電子銃
４１、スリット４０、第１アパーチャ３５、第２アパー
チャ３６、ＸＹステージ４２、ステージ駆動系４３、第
１偏向部３７、第２偏向部３８、第３偏向部３９、第１
レンズ３１、第２レンズ３２、第３レンズ３３、及び第
４レンズ３４等から構成されている。

【００２６】電子銃４１は、電子線を照射する電子銃で
ある。スリット４０は、電子銃４１にて照射された電子
線の形状を成形する。第１アパーチャ３５、第２アパー
チャ３６は、電子線を成形するための成形絞りであり、
成形絞りは補助パターン５１ｅの形状をした開口部を有
する。開口部の形状は、例えば図９のような長方形や図
１２のような略十字形状である。電子線は、電子銃４１
から照射され、開口部の形状に合わせて成形される。
尚、補助パターン５１ｅの配線幅方向の幅（図９のＷ２
や図１２のＷ５）は、配線パターンが露光されたときの
配線幅が、設計時の本来の配線幅に対してその誤差が±
１０％になるように所定の幅に設定する。

【００２７】ＸＹステージ４２は、対象物４４が配置さ
れるステージであり、対象物４４とともにステージ駆動
系４３により平面上で互いに直交する２方向に移動され
る。ステージ駆動系４３は、ＸＹステージ４２を移動す
るためのアクチュエータである。ステージ駆動系４３
は、描画装置制御部２０のステージ制御２５により制御
されている。ステージ駆動系４３は、ＸＹステージ４２
の移動量がレーザ干渉計４６によってステージ制御部２
５を経由してＣＰＵ１１に読み込まれ、描画パターンの
位置と比較し、補正量を偏向系（第１偏向部３７、第２
偏向部３８、第３偏向部３９）にフィードバックして描
画領域間を精度良くつなぎ合わせる。

【００２８】第１偏向部３７、第２偏向部３８、及び第
３偏向部３９は、電子銃４１により打ち出された電子線
を所定の方向へと偏向させるものであり、ここでは描画
装置本体３０は、図１のように例えば３つの偏向部を設
けている。

【００２９】第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レ
ンズ３３、及び第４レンズ３４は、電子銃４１により打
ち出された電子線を、例えば縮小するための光学系のレ
ンズである。第１レンズ３１、第２レンズ３２、第３レ
ンズ３３、及び第４レンズ３４は、電子光学系制御部２
７により制御されている。これらのレンズは、例えば４
つ設けられている。

【００３０】描画装置本体３０の動作は、図１のように
上下に配置した２つのアパーチャ、第１アパーチャ３
５、第２アパーチャ３６を用いて、方形成形用電極であ
る３つの偏向部、第１偏向部３７、第２偏向部３８、第
３偏向部３９をそれぞれのアパーチャを挟むように配置
する。描画装置本体３０は、レジスト４４ａが塗布され
た基板４４ｂ（ウェハ）である対象物４４に対して、電
子銃４１から照射した電子線（電子ビーム）を各偏向部
により偏向させ、像と各アパーチャの重なりを変えるこ
とにより必要な大きさの、例えば方形形状の補助パター
ン５１ｅや略十字形状の補助パターン５１ｅを成形す
る。以下の説明では、特に指定しない限り補助パターン
は方形形状のものを使用して説明している。得られた方
形ビ−ムは縮小され、さらに下段にある偏向電極により
所望の位置に投影し必要なパターンの露光を行う。

【００３１】電子ビームの偏向領域は、通常数ｍｍ角程
度で小さく、レジスト４４ａの全面を露光するにはＸＹ
ステージ４２を移動させて行う必要がある。ＸＹステー
ジ４２の移動量は、レーザ干渉系４３によって信号プロ
セッサ２６に読み込まれ、描画合成データ１２ｈの回路
パターンの位置と比較し、補正量を偏向部にフィードバ
ックして描画領域間を精度良くつなぎ合わせる。この方
法により、露光面積の大きい集積回路のパターン描画が
可能である。

【００３２】以上、この発明の電子ビーム露光装置の好
ましい実施の形態の構成について説明したが、次に以下
の図３から図５を参照しながら作用について説明する。
図３は、この発明の電子ビーム露光装置の好ましい実施
の形態の処理を示すフローチャートである。図４は、電
子ビーム露光装置により電子線を照射される対象物を示
す平面図である。図５は、電子ビーム露光装置により配
線パターンが描画される手順を示す図である。図１のＣ
ＡＤデータ１７ａは、集積回路４４ｃの回路パターン５
４の配線データである。ＣＡＤデータ１７ａは、ＣＡＤ
（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ）装置
で作成され、回路パターン５２の描画基本データ１２ｅ
として電子ビーム露光装置１の制御コンピュータ１０に
取り込まれる。具体的にはＣＡＤデータ１７ａは、パタ
ーンの縮小、拡大、分割などのデータ編集の後、電子ビ
ーム露光装置１に所定のフォーマットに変換され、例え
ばハードディスク１３に描画基本データ１２ｃとして格
納される。

【００３３】ステップＳＴ１ 跨り配線パターン抽出処
理 ウェハ４４は、図４のように集積回路４４ｃが縦横に配
列されるべきものである。その内の１つの集積回路４４
ｃは、例えば縦６列、横６列分に分けて３６回に渡り描
画パターンが描画され、回路パターン５４が成形され
る。図５（Ａ）は、図４のフィールドＡとフィールドＢ
を拡大した図である。除去演算処理部１２ａは、図２の
描画基本データ１２ｅにおいて図５（Ａ）のようにフィ
ールド境界５１ｆ上のフィールドＡとフィールドＢとを
跨ぐ配線パターン５１を、全て抽出する。

【００３４】ステップＳＴ２ 境界描画パターン除去処
理 さらに除去演算処理部１２ａは、ステップＳＴ１にて抽
出された配線パターン５１の境界の部分となる図５
（Ａ）の境界描画パターン５１ａについて、図５（Ｂ）
のように空白領域５１ｂを設ける（境界領域５１ｇの配
線パターンを描画基本データ１２ｃから除去する）。空
白領域５１ｂは、描画パターンがフィールド境界５１ｆ
からα／２離れるように、この処理をフィールドＡとフ
ィールドＢとが隣接する境界を含む境界領域５１ｇ全域
に対して行い、描画基本データ１２から除去描画データ
１２ｆを生成する。

【００３５】ステップＳＴ３ 露光処理 露光制御部１２ｄは、ステップＳＴ２で生成された除去
描画データ１２ｆを基に、電子線を露光する指令を描画
装置制御部２０に対して行い、ウェハ４４のレジスト４
４ａに対して描画パターンを描画させる。

【００３６】ステップＳＴ４ 補助パターン生成処理 追加演算処理部１２ｂは、図５（ｃ）のように配線パタ
ーン５１ｃと配線パターン５１ｄとを接続する補助パタ
ーン５１ｅをステップＳＴ２にて生成された除去描画デ
ータ１２ｆの空白領域５１ｂに配置されるように、フィ
ールドＡとフィールドＢの境界５１ｆ上のすべての空白
領域５１ｂに配置されるような追加描画データ１２ｇを
生成する。ここで、この補助パターン５１ｅはフィール
ドＡとフィールドＢの一方にのみ追加するようにしなけ
ればならない。これは、両方の描画パターンフィールド
に追加するようにしてしまうと、補助パターン５１ｅを
２重に成形してしまうからである。これらの処理を回路
パターン５４全てに対して行う。

【００３７】ステップＳＴ５ 露光処理 露光制御部１２ｄは、ステップ４にて作成された追加描
画データ１２ｇに基づき、ウェハ４４（レジスト４４
ａ）に対して電子線を露光する指令を描画装置制御部２
０に対して行い、レジスト４４ａに補助パターン５１ｅ
を描画させる。電子ビーム（電子線）の露光方法につい
ては前述した通りである。

【００３８】以上、この発明の電子ビーム露光装置の好
ましい実施の形態の処理について述べてきたが、次にこ
の実施の形態による効果を確かめるために所定の回路パ
ターンを電子ビーム露光装置により描画し、その配線パ
ターンの配線幅を測定し、配線幅の誤差を測定するシミ
ュレーションを行う。

【００３９】以下のシミュレーションで使用する電子ビ
ーム露光装置は加速電圧が５０ＫｅＶであり、電子線を
照射する際のＥＩＤ条件（露光条件）は、以下に示す通
りである。 前方散乱半径：０．０７０μｍ 後方散乱半径：９．５μｍ 後方散乱係数：０．８

【００４０】第１シミュレーション 第１シミュレーションでは、この発明の電子ビーム露光
装置の好ましい実施の形態による効果と比較して、検討
するための参照データを取る。第１シミュレーションで
は、補助パターン５１ｅを追加することなく、電子ビー
ム露光装置にて回路パターンを描画させる。

【００４１】評価対象となる回路パターン５４は、図６
（Ａ）に示すような描画パターン５２である。描画パタ
ーン５２は、１辺２０μｍの略正方形の領域に、図６
（Ｂ）の配線幅Ｗ１＝０．２０μｍのＬ／Ｓパターンを
１：１で配置している。ここでＬ／Ｓパターン（Ｌｉｎ
ｅ ａｎｄ Ｓｐａｃｅ）とは、配線パターンと、配線
パターン同士の間の空白パターン両方のパターンのこと
である。

【００４２】図６（Ｂ）は、図６（Ａ）の描画パターン
５２の部分５２ａの拡大図である。描画パターン５２ａ
は、例えばフィールドＡとフィールドＢとの境界である
フィールド境界５１ｆにより境界をなす部分の描画パタ
ーンである。

【００４３】第１シミュレーションでは、このフィール
ド境界５１ｆを跨ぐような描画パターン５１であって、
その配線パターン５１ｃと配線パターン５１ｄとを、図
６（Ｂ）のようにフィールド境界５１ｆを中心として距
離β［μｍ］だけ離したり重ねたりすることにより（β
を変動させて）、配線パターン５１をレジスト４４ａに
成形したときのフィールド境界５１ｆ付近の配線パター
ン５１の幅である配線幅の線幅誤差γ［％］をシミュレ
ーションしている。

【００４４】尚、距離βがプラスである場合は配線パタ
ーン５１ｃと配線パターン５１ｄとが距離β分重なって
いて、距離βがマイナスの場合は配線パターン５１ｃと
配線パターン５１ｄとが距離β分離れているものとす
る。また、線幅誤差γは、以下のような式（１）にて計
算される。 線幅誤差γ［％］＝（（描画後の配線幅−設計時の配線幅）／設計時の配線幅 ）×１００・・・（１） 以上の定義は、以下のシミュレーションにおいても同様
である。

【００４５】図７は、第１シミュレーションにおいて配
線パターン５１ｃと配線パターン５１ｄとの重なり量
（パターン重なり量）β［μｍ］を横軸に取り、配線パ
ターン５１の線幅誤差γ［％］を縦軸に取ることによ
り、配線パターン５１同士の重なり量βによりどの程
度、配線幅に誤差が生ずるかを示している。このグラフ
で基準となっているのは、パターン重なり量β＝０のと
きであり、線幅誤差γ＝０となる点である。図７におい
ては、パターン重なり量βを０．０１μｍずつずらしな
がら線幅誤差γシミュレーションを行った。

【００４６】図７を参照すると、パターン重なり量βの
変化により線幅誤差が顕著にみられるのがわかる。フィ
ールド境界５１ｆ上での線幅誤差γが±１０％を満たす
パターン位置ずれ量βは、離れ方向が０．０１７μｍ、
重なり方向が０．０２２μｍでありる。フィールド境界
５１ｆ上での線幅誤差γが±１０％を満たすパターン位
置ずれ量βの離れ方向と重なり方向の合計であるマージ
ンは、０．０３９μｍである。

【００４７】この第１シミュレーションによるデータを
参照しながら、この発明の電子ビーム露光装置の好まし
い実施の形態を使用して描画した場合の以下のシミュレ
ーションを行う。第２シミュレーション 次に、この発明の電子ビーム露光装置の好ましい実施の
形態を使用して、第１ミュレーションと略同様のシミュ
レーションを行う。電子ビーム露光装置１の電子線の露
光条件は、第１シミュレーションと略同様である。

【００４８】図８（Ａ）は、第２シミュレーションを行
うための描画パターン５２を示している。第２シミュレ
ーションでは、第１シミュレーション同様フィールド境
界５１ｆを跨る配線パターン５１ｃと配線パターン５１
ｄとの配置関係において、補助パターン５１ｅの位置は
固定とし、配線パターン５１ｃと配線パターン５１ｄと
のパターン重なり量β＝−０．０５からβ＝＋０．０５
μｍとなるように（空白領域５１ｂを設ける）、フィー
ルド境界５１ｆから配線パターン５１ｃと配線パターン
５１ｄがフィールド境界５１ｆから等距離分離れるよう
に距離βを０．０１μｍずつ変化させてシミュレーショ
ンを行う。尚、図９の補助パターン５１ｅは図８（Ｂ）
の補助パターン５１ｅと同じ向きであり、補助パターン
５１ｅの形状は、図９のように例えば縦幅Ｗ２＝０．１
４μｍ、横幅Ｗ３＝０．１２μｍの長方形である。

【００４９】図１０は、第２のシミュレーションの結果
を表している。図１０では、第２シミュレーションの効
果がわかりやすいように、第１シミュレーション結果も
併記してある。以下の説明では、この発明の効果を含ま
ない第１シミュレーション結果を補正前と呼び、この発
明の電子ビーム露光装置の好ましい実施の形態による効
果を含む当該シミュレーション結果を補正後と呼ぶもの
として説明する。図１０を参照すると、フィールド境界
上での線幅誤差γが±１０％を満たすパターン位置ずれ
量βは、補正前が離れ方向が０．０１７μｍ、重なり方
向が０．０２２μｍ、併せて０．０３９μｍであるのに
対して、補正後は、離れ方向が０．０３７μｍ、重なり
方向方向が０．０２１μｍ、併せて０．０５８μｍとな
っており、補正前と比較して、０．０１９μｍもマージ
ンが拡大することができた。

【００５０】第３シミュレーション 次に、この発明の電子ビーム露光装置の好ましい実施の
形態を使用して、第２シミュレーションと略同様のシミ
ュレーションを行う。電子ビーム露光装置１の電子線の
露光条件は、第２シミュレーションと同様である。第３
シミュレーションでは、第２シミュレーションにおい
て、補助パターン５１ｅを図１１（Ｂ）のように十字型
としたものである。図１２の補助パターン５１ｅは、図
１１（Ｂ）の補助パターン５１ｅと同じ向きである。補
助パターン５１ｅの形状は、図１２のようになってお
り、例えば第１の横幅Ｗ６＝０．０８μｍ、第２の横幅
Ｗ７＝０．２０μｍ、第１の縦幅Ｗ４＝０．１０μｍ、
第２の縦幅Ｗ５＝０．１２μｍである。補正パターン５
１ｅの形状以外の条件については、第２シミュレーショ
ンと略同様である。

【００５１】図１３は、第３のシミュレーションの結果
を表している。図１３では、第３シミュレーションの効
果がわかりやすいように、第１シミュレーション結果も
併記してある。図１３を参照すると、フィールド境界５
１ｆ上での線幅誤差γが±１０％を満たすパターン位置
ずれ量βは、補正前が０．０３９μｍであるのに対し
て、補正後は、離れ方向が０．０３０μｍ、重なり方向
が０．０２９μｍ、併せて０．０５９μｍとなってお
り、この発明を適用していない第１シミュレーションの
場合と比較して、０．０２０μｍもマージンが拡大する
ことができ、第２シミュレーションのフィールド境界５
１ｆ上での線幅誤差γが±１０％を満たすパターン位置
ずれ量βが０．０５８μｍであることからも、第２シミ
ュレーションよりもさらに効果を得ることができる。

【００５２】この発明の実施形態によれば、電子ビーム
露光装置の露光誤差により描画パターンが位置ずれが生
じていても、描画パターン境界付近における描画パター
ンの配線幅は許容範囲内に収めることができる。

【００５３】ところでこの発明は上述した実施形態に限
定されるものではない。上述した説明では、半導体製造
装置に限定しているが、電子線を照射するどのような装
置にも適用することができる。補助パターン（アパーチ
ャの開口部）の形状についても、様々な形状のものも採
用することができる。アパーチャや偏向部などの数は、
上記に限定されない。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、対象物に電子線を照射し描画する際に描画パターン
同士が位置ずれを生じても、所定の許容範囲内の配線幅
を確保することができるため、例えば半導体製造工程に
おいて、製品の歩留まりを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電子ビーム露光装置の好ましい実施
の形態を示す機能構成図。

【図２】図１のメモリに読み込まれるデータや演算処理
部等を示す構成図。

【図３】図１の電子ビーム露光装置での処理を示すフロ
ーチャート。

【図４】図１の電子ビーム露光装置にて電子線を照射さ
れる対象物を示す平面図。

【図５】図１の電子ビーム露光装置にて配線パターンが
描画される手順を示す平面図。

【図６】図１の電子ビーム露光装置の効果を確かめるた
めの比較用の第１シミュレーションの様子を示す平面
図。

【図７】第１シミュレーションの結果を表すグラフ。

【図８】第２シミュレーションの電子線の描画の様子を
示す平面図。

【図９】図８の補助パターンの寸法を示す平面図。

【図１０】第２シミュレーションの結果を示すグラフ。

【図１１】第３シミュレーションの電子線の描画の様子
を示す平面図。

【図１２】図１１の補助パターンの寸法を示す平面図。

【図１３】第３シミュレーションの結果を示すグラフ。

【図１４】従来の電子ビーム露光装置により描画してい
る様子を示す平面図。

【図１５】従来の電子ビーム露光装置により描画した
が、隣接する配線パターンが接触している様子を示す平
面図。

【図１６】特公平８−１５１３８号公報の方法により描
画した様子を示す平面図。

【符号の説明】

１・・・電子ビーム露光装置（電子線露光装置）、１０
・・・制御コンピュータ、１２・・・描画データ、１２
ａ・・・除去演算処理部、１２ｂ・・・追加演算処理
部、１２ｅ・・・描画基本データ、１２ｆ・・・除去描
画データ、１２ｇ・・・追加描画データ、２０・・・描
画装置制御部、３０・・・描画装置本体、４４・・・対
象物（ウェハ、半導体ウェハ）、Ａ・・・フィールド、
Ｂ・・・フィールド、５１・・・配線パターン、５１ｂ
・・・空白領域、５１ｅ・・・補助パターン、５１ｆ・
・・フィールド境界、５２・・・配線パターン、５４・
・・回路パターン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子線を照射することにより対象物にパ
   ターンを描画する電子ビーム露光装置において、 対象物に電子線を照射し描画する描画装置本体と、 描画装置本体を制御するための描画装置制御部と、 描画パターンに基づく描画データを生成する制御計算機
   と、を有しており、 制御計算機は、一度に描画することができる範囲同士の
   境界に跨る境界描画パターンに関して、境界を含む所定
   の空白領域を設けて描画パターン同士が所定量離れるよ
   うに描画基本データを加工して除去描画データを生成す
   る除去演算処理部と、 空白領域を補足するための補助パターンの追加描画デー
   タを除去描画データに追加する追加演算処理部とを備え
   ることを特徴とする電子ビーム露光装置。
2. 【請求項２】 描画装置本体は、補助パターンの形状の
   開口部が成形されたアパーチャを有する請求項１に記載
   の電子ビーム露光装置。
3. 【請求項３】 対象物は、半導体ウェハである請求項１
   に記載の電子ビーム露光装置。
4. 【請求項４】 電子線を照射することにより対象物にパ
   ターンを描画する電子ビーム露光方法において、 一度に描画することができる範囲同士の境界に跨る境界
   描画パターンに関して、境界を含む所定の空白領域を設
   けて描画パターン同士が所定量離れるように描画基本デ
   ータを加工して除去描画データを生成して描画し、空白
   領域を補足するための補助パターンを生成して描画する
   ことを特徴とする電子ビーム露光方法。