JP2001237175A - 近接効果補正方法、レチクル及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高いパターン寸法精度を達成することができ
る近接効果補正方法等を提供することを目的とする。 【解決手段】 感応基板上に形成すべき設計パターンを
設定する。この設計パターンの内、一次露光を行う際の
荷電粒子ビームのボケ量の４倍より小さいパターンを抽
出し、近接効果補正のためのパターン形状補正を計算す
る。上記パターン形状補正の計算結果を参考にして一次
露光用レチクルパターンデータを作製する。そのデータ
をもとに実際に使用する一次露光用のレチクルを作製す
る。この際、可変成形ビーム式の電子線描画装置を用
い、ドーズ調整又は形状補正等を施す。そして、このレ
チクルを用いて、セルプロジェクション又は分割転写方
式の電子線投影露光装置を用いて感応基板に一次露光を
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
のリソグラフィーに用いられる荷電粒子線露光における
近接効果の補正方法に関する。また、そのような近接効
果補正方法により修正を施したレチクルに関する。さら
に、そのような近接効果補正方法を伴う荷電粒子線露光
方法を用いてリソグラフィー工程を行うデバイス製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在のところ、半導体集積回路のリソグ
ラフィーにおける各ウェハ（感応基板）への露光は、紫
外線を用いるいわゆるステッパーによるものが主流であ
る。荷電粒子線露光は、ステッパーにパターン原版とし
て装着されるレチクルの描画には用いられるが、ウェハ
の量産リソグラフィー工程にはまだ用いられていない。
しかし、最近では、より高集積・超微細のパターンを露
光するため、各ウェハの露光にも電子線転写露光を用い
るとの提案がなされている。

【０００３】しかしながら、電子線露光はスループット
が低いのが欠点とされており、その欠点を解消すべく様
々な技術開発がなされてきた。現在では、セルプロジェ
クション、キャラクタープロジェクションあるいはブロ
ック露光と呼ばれる図形部分一括露光方式が実用化され
ている。図形部分一括露光方式では、繰り返し性のある
回路小パターン（ウェハ上で５μm 角程度）を、同様の
小パターンが複数種類形成されたマスクを用いて、１個
の小パターンを一単位として繰り返し転写露光を行う。
しかし、この方式でも、繰り返し性のないパターン部分
については可変成形方式の描画を行う。そのため、ウェ
ハの量産リソグラフィー工程で望まれる程度のスループ
ットは得られない。

【０００４】図形部分一括露光方式よりも飛躍的に高ス
ループットをねらう電子線転写露光方式として、一個の
半導体チップ全体の回路パターンを備えたレチクルを準
備し、そのレチクルのある範囲に電子線を照射し、その
照射範囲のパターンの像を投影レンズにより縮小転写す
る電子線縮小転写装置が提案されている。

【０００５】この種の装置では、マスクの全範囲に一括
して電子線を照射して一度にパターンを転写しようとす
ると、精度良くパターンを転写することができない。ま
た、原版となるマスクの製作が困難である。そこで、最
近精力的に検討されている方式は、１ダイ（ウェハ上の
チップ）又は複数ダイを一度に露光するのではなく、光
学系としては大きな光学フィールドを持つが、パターン
は小さな領域（サブフィールド）に分割して転写露光す
るという方式である（ここでは分割転写方式と呼ぶこと
とする）。この際この小領域毎に、被露光面上に結像さ
れる前記小領域の像の焦点やフィールドの歪み等の収差
等を補正しながら露光する。これにより、ダイ全体の一
括転写に比べて、光学的に広い領域にわたって解像度並
びに精度の良い露光を行うことができる。

【０００６】ところで、荷電粒子線をウェハ等の感応基
板に照射して露光する際には、基板からの反射電子ある
いはイオンによって、実際の露光量が近傍のパターン分
布に従い変化する近接効果が存在する。近接効果は、感
応基板面中に入射した荷電粒子が散乱しながら広がり、
所定位置に蓄積されるエネルギーを減少させたり、露光
部分に入射した荷電粒子が広く散乱されて周囲の非露光
部にエネルギーを与えることにより起こる。これを解決
するには、次のような方法がある。 感応基板上におけるエネルギーかぶり（バックグラ
ウンドドーズ）が一様になるように二次露光を施すGHOS
T露光 感応基板におけるエネルギー蓄積量が望ましくなる
ように、一次露光時の照射量を変化、調整するドーズ補
正 マスク又はレチクルにおいて与えるパターン形状を
変化させるShape補正

【０００７】一方、荷電粒子転写光学系にはボケが存在
する。ボケは、通常の光同様に存在する球面収差などの
幾何収差や、荷電粒子がビーム内でクローン相互作用に
より反発し合うこと等によって生じる。幾何収差に起因
するボケは、一般に光軸からビームまでの距離が大きく
なるほど大きくなる。レチクルの一部を一括して投影露
光する分割投影転写方式の露光装置においては、１回の
転写露光単位であるサブフィールド（一括露光領域）の
中心が光軸から離れるほどボケが大きくなる。また、サ
ブフィールド内においても、その中心よりも端の方がボ
ケが大きくなる傾向が一般にある。また、クローン相互
作用に起因するボケは、パターン面積が増大して電流量
が大きくなるに従って、大きくなる傾向がある。このよ
うな現象により意図せぬ線幅の増減が発生し問題とな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題に鑑みてなされたものであって、高いパターン寸法
精度を達成することができる近接効果補正方法等を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の第１の近接効果補正方法は、 レジスト層
の塗布された基板（感応基板）上に荷電粒子ビームを選
択的に照射してパターンを形成する際に、荷電粒子が感
応基板中でバックスキャッターして生じる近接効果を補
正する方法であって； 感応基板上に形成すべきパター
ン（設計パターン）を設定し、 該設計パターンに対応
する露光パターンデータ（図形位置と図形巾と照射ドー
ズのデータ）を、近接効果補正のためのパターン形状補
正を加えた上で設定し、 該露光パターンデータに基づ
いて上記感応基板に一次露光を施し、 該一次露光時の
荷電粒子のバックスキャッターによるドーズの分布を均
一化するためのGHOST 補正用パターンデータを設定し、
該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記一次
露光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴とす
る。

【００１０】本発明の第２の近接効果補正方法は、 レ
ジスト層の塗布された基板（感応基板）上に荷電粒子ビ
ームを選択的に照射してパターンを形成する際に、荷電
粒子が感応基板中でバックスキャッターして生じる近接
効果を補正する方法であって； 感応基板上に形成すべ
きパターン（設計パターン）を設定し、 該設計パター
ンに対応する露光パターンデータ（図形位置と図形巾と
照射ドーズのデータ）を、近接効果補正のためのドーズ
補正を加えた上で設定し、 該露光パターンデータに基
づいて上記感応基板に一次露光を施し、 該一次露光時
の荷電粒子のバックスキャッターによるドーズの分布を
均一化するためのGHOST 補正用パターンデータを設定
し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記
一次露光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴
とする。

【００１１】本発明の第３の近接効果補正方法は、 レ
ジスト層の塗布された基板（感応基板）上に転写すべき
パターンをレチクル上に形成し、このレチクルを用いて
パターン化した荷電粒子ビームを該感応基板上に照射し
てパターンを転写する際に、荷電粒子が感応基板中でバ
ックスキャッターして生じる近接効果を補正するため、
上記レチクルを荷電粒子ビーム露光により作製する時点
で露光パターンデータ（図形位置と図形巾と照射ドーズ
のデータ）を補正してレチクル上のパターンの各部を予
め調整しておく近接効果補正方法であって； 感応基板
上に形成すべきパターン（設計パターン）を設定し、
該設計パターンに対応してレチクル上に形成するパター
ンの露光パターンデータを、レチクル描画露光時及び感
応基板への転写露光時の双方の近接効果補正のためのパ
ターン形状補正を加えた上で設定し、 該露光パターン
データに基づいてレチクルを露光して作製し、 得られ
たレチクルを用いて上記感応基板に一次露光を施し、
該一次露光時の荷電粒子のバックスキャッターによるド
ーズの分布を均一化するためのGHOST 補正用パターンデ
ータを設定し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づ
いて、上記一次露光を施した感応基板に二次露光を施す
ことを特徴とする。

【００１２】上記近接効果補正方法においては、 上記
一次露光用のレチクルを描画露光する際にドーズ調整に
よりレチクルパターン形状を調整することができる。

【００１３】上記近接効果補正方法においては、 上記
一次露光用のレチクルを描画露光する際にレチクル露光
用パターンデータの形状を調整することができる。

【００１４】本発明の近接効果補正方法においては、
上記感応基板に照射される荷電粒子ビームのボケ量の４
倍以下の寸法のパターンのみ形状補正することができ
る。

【００１５】本発明の近接効果補正方法においては、
上記感応基板に照射される荷電粒子ビームのボケ量の４
倍以下の寸法のパターンのみドーズ補正することができ
る。

【００１６】本発明のレチクルは、 上記方法により近
接効果補正を加えたことを特徴とする。

【００１７】本発明のデバイス製造方法は、 荷電粒子
線を用いるリソグラフィー工程において、上記方法によ
り近接効果補正を行うことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下では、レチクル転写露光方式
の場合で説明を進めるが、本発明の大部分の基本的手法
はレチクルを用いずに直接露光する方式にも適用され
る。

【００１９】まず、図面を参照しつつ本発明の背景技術
の一つである分割転写方式の電子線投影露光技術の概要
を説明する。図７は、分割転写方式の電子線投影露光装
置の光学系全体における結像関係及び制御系の概要を示
す図である。

【００２０】光学系の最上流に配置されている電子銃10
1は、下方に向けて電子線を放射する。電子銃101の下方
には２段のコンデンサレンズ102、103が備えられてお
り、電子線は、これらのコンデンサレンズ102、103によ
って収束されブランキング開口107にクロスオーバーC.
O.像を結像する。

【００２１】二段目のコンデンサレンズ103の下には、
矩形開口104が備えられている。この矩形開口（照明ビ
ーム成形開口）104は、レチクル（マスク）110の一つの
サブフィールド（露光の１単位となるパターン小領域、
一次露光領域）を照明する照明ビームのみを通過させ
る。具体的には、開口104は、照明ビームをレチクルサ
イズ換算で例えば0.5〜５mm角の正方形に成形する。こ
の開口104の像は、レンズ109によってレチクル110に結
像される。

【００２２】ビーム成形開口104の下方には、ブランキ
ング偏向器105が配置されている。同偏向器105は、照明
ビームを偏向させてブランキング開口107の非開口部に
当て、ビームがレチクル110に当たらないようにする。
ブランキング開口107の下には、照明ビーム偏向器108が
配置されている。この偏向器108は、主に照明ビームを
図７の左右方向（Ｘ方向）に順次走査して、照明光学系
の視野内にあるレチクル110の各サブフィールドの照明
を行う。偏向器108の下方には、照明レンズ109が配置さ
れている。照明レンズ109は、レチクル110上にビーム成
形開口104を結像させる。

【００２３】レチクル110は、図７では光軸上の１サブ
フィールドのみが示されているが、実際には光軸垂直面
内（Ｘ−Ｙ面）に広がっており多数のサブフィールドを
有する。レチクル110上には、全体として一個の半導体
デバイスチップをなすパターン（チップパターン）が形
成されている。

【００２４】レチクル110は移動可能なレチクルステー
ジ111上に載置されており、レチクル110を光軸垂直方向
（ＹＸ方向）に動かすことにより、照明光学系の視野よ
りも広い範囲に広がるレチクル上の各サブフィールドを
照明することができる。レチクルステージ111には、レ
ーザ干渉計を用いた位置検出器112が付設されており、
レチクルステージ111の位置をリアルタイムで正確に把
握することができる。

【００２５】レチクル110の下方には投影レンズ115及び
119並びに偏向器116が設けられている。レチクル110の
あるサブフィールドを通過した電子線は、投影レンズ11
5、119、偏向器116によってウェハ123上の所定の位置に
結像される。ウェハ123上には適当なレジストが塗布さ
れており、レジストに電子線のドーズが与えられ、レチ
クル上のパターンが縮小されてウェハ123上に転写され
る。

【００２６】なお、レチクル110とウェハ123の間を縮小
率比で内分する点にクロスオーバー像C.O.が形成され、
同クロスオーバー像位置にはコントラスト開口118が設
けられている。同開口118は、レチクル110の非パターン
部で散乱された電子線がウェハ123に到達しないよう遮
断する。

【００２７】ウェハ123の直上には反射電子検出器122が
配置されている。この反射電子検出器122は、ウェハ123
の被露光面やステージ上のマークで反射される電子の量
を検出する。例えばレチクル110上のマークパターンを
通過したビームでウェハ123上のマークを走査し、その
際のマークからの反射電子を検出することにより、レチ
クル110とウェハ123の相対的位置関係を知ることができ
る。

【００２８】ウェハ123は、静電チャック（図示され
ず）を介して、ＸＹ方向に移動可能なウェハステージ12
4上に載置されている。上記レチクルステージ111とウェ
ハステージ124とを、互いに逆の方向に同期走査するこ
とにより、チップパターン内で多数配列されたサブフィ
ールドを、光学系の視野を越えて順次露光することがで
きる。なお、ウェハステージ124にも、上述のレチクル
ステージ111と同様の位置検出器125が装備されている。

【００２９】上記各レンズ102、103、109、115、119及び各
偏向器105、108、116は、各々のコイル電源制御部102a、10
3a、109a、115a、119a及び105a、108a、116aを介してコント
ローラ131によりコントロールされる。また、レチクル
ステージ111及びウェハステージ124も、ステージ制御部
111a、124aを介して、制御部131によりコントロールさ
れる。ステージ位置検出器112、125は、アンプやA/D変
換器等を含むインターフェース112a、125aを介してコン
トローラ131に信号を送る。また、反射電子検出器122も
同様のインターフェース122aを介してコントローラ131
に信号を送る。

【００３０】コントローラ131は、ステージ位置の制御
誤差を把握し、その誤差を像位置調整偏向器116で補正
する。これにより、レチクル110上のサブフィールドの
縮小像がウェハ123上の目標位置に正確に転写される。
そして、ウェハ123上で各サブフィールド像が繋ぎ合わ
されて、レチクル上のチップパターン全体がウェハ上に
転写される。

【００３１】次に、本発明の１実施例に係る近接効果補
正方法について説明する。図１は、本発明の１実施例に
係る近接効果補正方法に従ってレチクルを作製し、その
レチクルを用いてウェハに一次露光を行い、その後にGH
OST補正露光を行う工程のフローチャートである。まず
初めに、感応基板上に形成すべき設計パターンを設定す
る（S1）。次に、この設計パターンの内、一次露光を行
う際の荷電粒子ビームのボケ量の４倍より小さいパター
ンを抽出し（S2）、そのような小さいパターン（S3）に
ついては近接効果補正のためのパターン形状補正を計算
する（S4）。一方、設計パターンの内、ボケ量の４倍以
上の大きさのパターン（その他のパターン（S11））に
ついては、形状補正は行わない。次に、上記パターン形
状補正の計算結果を参考にして一次露光用レチクルパタ
ーンデータを作製する（S5）。そのレチクルパターンデ
ータをもとに実際に使用する一次露光用のレチクルを作
製する（S6）。この際、可変成形ビーム式の電子線描画
装置を用い、ドーズ調整又は形状補正等を施す。そし
て、このレチクルを用いて、セルプロジェクション又は
分割転写方式の電子線投影露光装置を用いて感応基板に
一次露光を行う（S7）。

【００３２】一方、荷電粒子のバックスキャッターによ
るドーズの分布を均一化するためのGHOST補正について
は、そのためのパターンデータを作製する（S12）。そ
して、このパターンデータをもとに実際に二次露光用の
レチクルを作製する（S13）。そして、このレチクルを
用いて上記一次露光を施した感応基板に二次露光を施す
（S14）。

【００３３】次に、本発明の他の実施例に係る近接効果
補正方法について説明する。図２は、本発明の他の実施
例に係る近接効果補正方法の工程を示すフローチャート
である。この例は、ウェハ一次露光を可変成形ビーム方
式の描画で行う例である。まず初めに、感応基板上に形
成すべき設計パターンを設定する（S21）。次に、この
設計パターンの内、一次露光を行う際の荷電粒子ビーム
のボケ量の４倍より小さいパターンを抽出し（S22）、
そのような小さいパターン（S23）については近接効果
補正のためのドーズ補正を計算する（S24）。一方、設
計パターンの内、ボケ量の４倍以上の大きさのパターン
（その他のパターン（S31））については、ドーズ補正
は行わない。次に、上記パターンドーズ補正の計算結果
を参考にして、可変成形ビーム式の電子線描画装置を用
い、ドーズ補正を施して感応基板に一次露光を行う（S2
5）。

【００３４】一方、荷電粒子のバックスキャッターによ
るドーズの分布を均一化するためのGHOST補正について
は、そのためのパターンデータを作製する（S32）。そ
して、このパターンデータをもとに実際に二次露光用の
レチクルを作製する（S33）。そして、このレチクルを
用いて上記一次露光を施した感応基板に二次露光を施す
（S34）。

【００３５】図３(A)は、本発明の１実施例に係る近接
効果補正方法においてウェハ（感応基板）上に実現する
所定のパターン（設計パターン）を示す平面図である。
図中には、左から右に向かって、細い線パターン（ライ
ン）１、細いスペース２、幅の広い線パターン（パッ
ド）３、幅の広いスペース４、細い線パターン（ライ
ン）５が示されている。ライン１、ライン５及びスペー
ス２の幅は100nmである。パッド３の幅は50μmである。
スペース４の幅は70μmである。なお、図の縮尺は分か
り易くするために調整してある。

【００３６】このようなパターンを含んだ250μm角のサ
ブフィールドを分割投影方式の荷電粒子線光学系で転写
する。光学系の倍率としては一般的に1/4や1/5が用いら
れることが多いが、ここでは簡単のため１対１の100kV
電子線転写光学系を前提に考える。

【００３７】図３(B)は、レチクルを通過した直後のエ
ネルギープロファイルを示す図である。縦軸（Y軸）は
エネルギー、横軸（X軸）は横方向の位置である。この
図では、光学系のボケが付加されていないため、位置の
変化に対してエネルギープロファイルが非常に切り立っ
ている。レチクル通過直後のエネルギープロファイルDW
(x)は、ｘの関数であり、次の式で表される。 DW(x)=1.0（0.0≦ｘ≦0.1、0.2≦ｘ≦50.2、120.2≦ｘ
≦120.3） DW(x)=0.0（ｘ<0.0、0.1<ｘ<0.2、50.2<ｘ<120.2、120.
3<ｘ）

【００３８】ここで、感応基板面に入射する直前では、
エネルギープロファイルは光学系のボケにより鈍るの
で、このボケたエネルギープロファイルDR(x)を次の式
により計算した。

【数１】 但し、βはその光学系のボケをガウス分布であらわす場
合に適切に定められる標準偏差である。

【００３９】前述したように光学系のボケ（blur）は偏
向量、サブフィールドサイズ、パターンの開口率等によ
り定まるが、ここでは簡単のためサブフィールド内のサ
ブフィールド中心からの距離ｒによって決まると仮定
し、次の式で表した。 blur(nm)=70nm+0.25×ｒ(μm) この式によると、サブフィールド中心でのボケの大きさ
は70nmで、サブフィールド上の点（ｘ=120μm、y=0μ
m）でのボケの大きさは100nmとなる。

【００４０】図４は、感応基板面に入射する直前のエネ
ルギープロファイルDR(x)を示す図である。縦軸のエネ
ルギーは、近接効果及びボケを考慮した場合における、
感応基板面において蓄積されうる最大値で規格化した
（最大値を１とした）。この最大値は、基板内の散乱範
囲や光学系のボケより十分大きいパターンを焼いた場合
のパターン中心における蓄積エネルギー量の値に等し
い。図４(A)、(B)、(C)はそれぞれ、ｘ=-0.1〜0.3μm、ｘ
=50.0〜50.4μm、ｘ=120.0〜120.4μmの範囲についての
エネルギープロファイルDR(x)を示した図である。(A)よ
りも(B)、(B)よりも(C)の方がサブフィールドの端にあ
り、ボケが多いため、エネルギープロファイルの傾斜が
緩やかになっている。

【００４１】入射した荷電粒子は感応基板中で散乱し、
近接効果を引き起こす。散乱後に感応基板に蓄積される
エネルギー量E(x)は、例えば次のような式で表される。 E(x)=Eb(x)＋Ef(x)

【数２】

【数３】 ここでηは後方散乱係数、σbは後方散乱径、σfは前方
散乱径である。荷電粒子として電子を用い、加速電圧を
100keVとしたときのそれぞれの典型的な値として、η=
0.4、σb=31.2μm、σf=7nmを計算に使用する。

【００４２】図５は、近接効果の考慮された場合におい
て最終的に感応基板に蓄積されるエネルギー量E(x)を示
す図である。図４の場合と同様に、図５(A)、(B)、(C)は
それぞれ、ｘ=-0.1〜0.3μm、ｘ=50.0〜50.4μm、ｘ=12
0.0〜120.4μmの範囲についてのエネルギープロファイ
ルE(x)を示した図である。プロセスの製造誤差がない理
想的な場合には、このエネルギープロファイルの適切に
定められた閾値を越す部分ではパターンが形成され、越
さない部分では形成されないと考えることができる。図
５中の40、41、42のラインは、それぞれの領域で形成され
るパターン各部のエッジ位置が所定位置と一致するよう
に引かれた閾値である。閾値40と41の値はほぼ同じであ
るが、閾値42は他の２つと大きく異なるため、40、41近
辺に閾値をとった場合には、図２に示した線パターン５
は所定の線幅より細くなる。逆に、42で示される閾値を
とると図３に示した線パターン１が太くなり、スペース
２は狭くなり、パッド３の幅が太くなる。また、線幅が
変わるとともに、当然、パターン各部のエッジ位置は所
定の位置から大きく外れることになる。

【００４３】以上の図に対して、GHOST露光を施した場
合について説明する。図６は、図５のエネルギープロフ
ァイルにGHOST露光を施した図である。この図も、図４
の場合と同様に、図６(A)、(B)、(C)はそれぞれ、ｘ=-0.1
〜0.3μm、ｘ=50.0〜50.4μm、ｘ=120.0〜120.4μmの範
囲についてのエネルギープロファイルE(x)を示した図で
ある。実線で示すのが図５の状態のエネルギープロファ
イルであり、破線で示すのがGHOST露光を施した後のエ
ネルギープロファイルである。GHOST露光は反転パター
ンをバックスキャッターの範囲程度にぼかして、所定の
露光量で二次露光を施すものである。

【００４４】図から明らかなようにGHOST露光を行った
場合には、かぶり（バックグラウンドドーズ）のレベル
は全体で一様になる。一次パターンのボケに比して線幅
が十分大きな図形については、最大強度部も図４に示す
ような一定のレベルになる。したがって、このようなパ
ターンについては、適切な閾値（例えば、図６において
約0.6のレベルを示す閾値60、61、62）を現像レベルに設
定すればボケ量に関係なく所定の寸法が得られる。しか
し、線幅の寸法がボケに比してさほど大きくない場合、
例えば線幅の寸法がボケ量の３倍よりも小さいと、図６
の小パターンのように最大強度部は図４の最大強度レベ
ルまで達しない。この様子は、もちろんパターン寸法、
ボケ量によって異なる。このような場合には、所定の閾
値で現像しても正確な寸法は得られない。

【００４５】このことを回避するために、本実施例では
前述のような小パターンのみに対して一次パターンの補
正を施す。パターンに寸法補正を施し、現像した後に、
所定の寸法が得られるように露光パターンの寸法を補正
する。なお、全パターンについて寸法補正を行う必要は
ないので、補正計算処理の時間も短くて済む。前記のパ
ターン寸法補正は、本実施例の転写露光方式の場合に
は、レチクルの寸法を補正することにより行う。レチク
ルの寸法を補正するには、レチクル露光のためのレチク
ルパターンデータの形状を補正する方法と、レチクル露
光時にドーズ量を調整して、レチクルの出来上がりパタ
ーンの寸法を加減する方法とがある。なお、ボケ量は外
部からパラメータとして与えるが、一定な値でも良い
し、位置に応じて変化する量としてボケのテーブルを与
えても良い。

【００４６】次に上記説明した近接効果補正方法を利用
したデバイス製造方法の実施例を説明する。図８は、微
小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネ
ル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製
造のフローを示す。

【００４７】ステップ１（回路設計）では、半導体デバ
イスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）で
は、設計した回路パターンを形成したマスクを製作す
る。この時、パターンについて局部的にリサイズを施す
ことにより近接効果や空間電荷効果によるビームボケの
補正を行ってもよい。一方、ステップ３（ウェハ製造）
では、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。

【００４８】ステップ４（酸化）では、ウェハの表面を
酸化させる。ステップ５（ＣＶＤ）では、ウェハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップ６（電極形成）では、ウェ
ハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ７（イオ
ン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステッ
プ８（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布す
る。ステップ９（電子ビーム露光）では、ステップ２で
作ったマスクを用いて電子ビーム転写装置によって、マ
スクの回路パターンをウェハに焼付露光する。ステップ
10（光露光）では、同じくステップ２で作った光露光用
マスクを用いて、光ステッパーによってマスクの回路パ
ターンをウェハに焼付露光する。ステップ９において、
上述の近接効果補正方法を利用する。

【００４９】ステップ11（現像）では、露光したウェハ
を現像する。ステップ12（エッチング）では、レジスト
像以外の部分を選択的に削り取る。ステップ13（レジス
ト剥離）では、エッチングがすんで不要となったレジス
トを取り除く。ステップ４からステップ13を繰り返し行
うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成
される。

【００５０】ステップ14（組立）は、後工程と呼ばれ、
上の工程によって作製されたウェハを用いて半導体チッ
プ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、
ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等
の工程を含む。ステップ15（検査）では、ステップ14で
作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テ
スト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイ
スが完成しこれが出荷（ステップ16）される。

【００５１】以上図１〜図８を参照しつつ、本発明の実
施例に係る近接効果補正方法等について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、様々な変更を加
えることができる。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、近接効果や光学系のボケに起因するパターン
の寸法ズレを、短い時間の補正計算で高精度に補正する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る近接効果補正方法に従
ってレチクルを作製し、そのレチクルを用いてウェハに
一次露光を行い、その後にGHOST補正露光を行う工程の
フローチャートである。

【図２】本発明の他の実施例に係る近接効果補正方法の
工程を示すフローチャートである。

【図３】図３(A)は、本発明の１実施例に係る近接効果
補正方法においてウェハ（感応基板）上に実現する所定
のパターン（設計パターン）を示す平面図である。図３
(B)は、レチクルを通過した直後のエネルギープロファ
イルを示す図である。

【図４】感応基板面に入射する直前のエネルギープロフ
ァイルDR(x)を示す図である。

【図５】近接効果の考慮された場合において最終的に感
応基板に蓄積されるエネルギー量E(x)を示す図である。

【図６】図５のエネルギープロファイルにGHOST露光を
施した図である。

【図７】分割転写方式の電子線投影露光装置の光学系全
体における結像関係及び制御系の概要を示す図である。

【図８】微小デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チッ
プ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマ
シン等）の製造のフローを示す。

【符号の説明】

１、５ 線パターン（ライン） ２、４ スペー
ス ３ 線パターン（パッド） 40、41、42 閾値 60、61、62 閾値 101 電子銃 102、103 コン
デンサレンズ 104 照明ビーム成形開口 105 ブランキ
ング偏向器 107 ブランキング開口 108 偏向器 109 コンデンサレンズ 110 レチクル 111 レチクルステージ 112 レチクル
ステージ位置検出器 115 第１投影レンズ 116 像位置調
整偏向器 118 コントラスト開口 119 第２投影
レンズ 122 反射電子検出器 123 ウェハ 124 ウェハステージ 125 ウェハス
テージ位置検出器 131 コントローラ

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レジスト層の塗布された基板（感応基
   板）上に荷電粒子ビームを選択的に照射してパターンを
   形成する際に、荷電粒子が感応基板中でバックスキャッ
   ターして生じる近接効果を補正する方法であって；感応
   基板上に形成すべきパターン（設計パターン）を設定
   し、 該設計パターンに対応する露光パターンデータ（図形位
   置と図形巾と照射ドーズのデータ）を、近接効果補正の
   ためのパターン形状補正を加えた上で設定し、該露光パ
   ターンデータに基づいて上記感応基板に一次露光を施
   し、 該一次露光時の荷電粒子のバックスキャッターによるド
   ーズの分布を均一化するためのGHOST 補正用パターンデ
   ータを設定し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記一次露
   光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴とする
   近接効果補正方法。
2. 【請求項２】 レジスト層の塗布された基板（感応基
   板）上に荷電粒子ビームを選択的に照射してパターンを
   形成する際に、荷電粒子が感応基板中でバックスキャッ
   ターして生じる近接効果を補正する方法であって；感応
   基板上に形成すべきパターン（設計パターン）を設定
   し、 該設計パターンに対応する露光パターンデータ（図形位
   置と図形巾と照射ドーズのデータ）を、近接効果補正の
   ためのドーズ補正を加えた上で設定し、 該露光パターンデータに基づいて上記感応基板に一次露
   光を施し、 該一次露光時の荷電粒子のバックスキャッターによるド
   ーズの分布を均一化するためのGHOST 補正用パターンデ
   ータを設定し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記一次露
   光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴とする
   近接効果補正方法。
3. 【請求項３】 レジスト層の塗布された基板（感応基
   板）上に転写すべきパターンをレチクル上に形成し、こ
   のレチクルを用いてパターン化した荷電粒子ビームを該
   感応基板上に照射してパターンを転写する際に、荷電粒
   子が感応基板中でバックスキャッターして生じる近接効
   果を補正するため、上記レチクルを荷電粒子ビーム露光
   により作製する時点で露光パターンデータ（図形位置と
   図形巾と照射ドーズのデータ）を補正してレチクル上の
   パターンの各部を予め調整しておく近接効果補正方法で
   あって；感応基板上に形成すべきパターン（設計パター
   ン）を設定し、 該設計パターンに対応してレチクル上に形成するパター
   ンの露光パターンデータを、レチクル描画露光時及び感
   応基板への転写露光時の双方の近接効果補正のためのパ
   ターン形状補正を加えた上で設定し、 該露光パターンデータに基づいてレチクルを露光して作
   製し、 得られたレチクルを用いて上記感応基板に一次露光を施
   し、 該一次露光時の荷電粒子のバックスキャッターによるド
   ーズの分布を均一化するためのGHOST 補正用パターンデ
   ータを設定し、 該GHOST 補正用パターンデータに基づいて、上記一次露
   光を施した感応基板に二次露光を施すことを特徴とする
   近接効果補正方法。
4. 【請求項４】 上記一次露光用のレチクルを描画露光す
   る際にドーズ調整によりレチクルパターン形状を調整す
   ることを特徴とする請求項３記載の近接効果補正方法。
5. 【請求項５】 上記一次露光用のレチクルを描画露光す
   る際にレチクル露光用パターンデータの形状を調整する
   ことを特徴とする請求項３記載の近接効果補正方法。
6. 【請求項６】 上記感応基板に照射される荷電粒子ビー
   ムのボケ量の４倍以下の寸法のパターンのみ形状補正す
   ることを特徴とする請求項１、 ３、 ４又は５記載の近接
   効果補正方法。
7. 【請求項７】 上記感応基板に照射される荷電粒子ビー
   ムのボケ量の４倍以下の寸法のパターンのみドーズ補正
   することを特徴とする請求項２記載の近接効果補正方
   法。
8. 【請求項８】 請求項３〜７いずれか１項記載の方法に
   より近接効果補正を加えたことを特徴とするレチクル。
9. 【請求項９】 荷電粒子線を用いるリソグラフィー工程
   において、請求項１〜７いずれか１項記載の方法により
   近接効果補正を行うことを特徴とするデバイス製造方
   法。