JPH02130815A

JPH02130815A - 荷電ビーム描画装置

Info

Publication number: JPH02130815A
Application number: JP63284771A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Abe; 隆幸阿部
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-11-10
Filing date: 1988-11-10
Publication date: 1990-05-18
Anticipated expiration: 2012-10-08
Also published as: JP2660023B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的コ（産業上の利用分野）本発明は、荷電ビームを用いてＬＳＩ等の微細パターン
を描画する装置に係わり、特に近接効果の低減をはかっ
た荷電ビーム描画装置に関する。

（従来の技術）近年、半導体ウェハ等の試料上に微細パターンを形成す
るものとして、各種の電子ビーム描画装置が用いられて
いる。電子ビーム描画装置にてパターン形成を行う場合
、試料に照射された電子は試料中で反射して散乱を受け
（後方散乱）、散乱後の電子は試料上に塗布されたレジ
ストの入射点以外の部分をも感光させる。これは、近接
効果と呼ばれる現象であり、この影響で現像後のレジス
トパターンは所望の形状や寸法とは異なったものになる
。

近接効果を低減する方法の一つとして、パターンのサイ
ズや粗密に基づき、場所によって照射量を調整する照射
量補正法がある。従来、この照射量補正法による照射量
の決定に際しては、行列を用いた方法等、各種の方法が
利用されている。例えば、行列を用いた方法とは、各位
置への照射量と各位置での感光量との関係を行列で表現
しておき、この行列の逆行列を求めることによって、各
位置での最適照射量を求めるという方法である。しかし
ながら、大規模ＬＳＩにこれらの方法を直接適用すると
、計算時間が数１００時間と多大なものとなってしまう
。

（発明が解決しようとする課題）このように従来、近接効果の影響を低減するために各位
置での照射量を補正する方法では、照射量決定に要する
計算時間が多大なものとなり、ＬＳＩ等の大規模なパタ
ーンへの適用は事実上不可能である。

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、照射量補正を行うことにより近接効
果に起因するパターン寸法精度の低下を防止することが
でき、且つ照射量決定に要する時間を短縮することが可
能な荷電ビーム描画装置を提供することにある。

［発明の構成〕（課題を解決するための手段）本発明の骨子は、近接効果の影響が同一なパターンにつ
いて補正計算処理の重複を省き、それによって補正計算
時間を短縮することにある。

即ち本発明は、試料上の描画領域を複数の小領域に分割
し、各小領域毎に近接効果の補正量を決定し、この補正
量に基づいて試料上にＬＳＩのパターンを描画する荷電
ビーム描画装置において、前記分割された小領域に関し
、パターンの種類及び配置が同一であり、且つその周辺
の各小領域Ｂ内のパターンの種類及び配置が対応するも
の同士それぞれ同一である小領域Ａが存在する場合、１
つの小領域Ａについて近接効果の補正量を計算し、この
結果を他の小領域Ａの補正量とするようにしたものであ
る。

（作　用）本発明によれば、内部パターンが同一で且つ周辺の小領
域Ｂ内のパターンが同一である小領域Ａ、即ち近接効果
の影響が同一なパターンについて補正計算処理の重複を
避けることが可能となり、これにより補正計算時間を大
幅に短縮することができる。

（実施例）以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム描画装置
を示す概略構成図である。図中１１は電子銃、１２．〜
，１６は各種レンズ、１７゜〜　１９は各種偏向系、２
０はブランキング板、２１．２２はビーム成形用アパー
チャマスク、２３は反射電子検出器、２４はターゲット
、３０は描画制御回路を示している。

電子銃１１から放出された電子ビームはブランキング用
偏向器１７によりオン・オフされるが、オン時間（照射
時間）は後述する描画制御回路３０により決定される。

本装置はこの際の照射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２０を通過したビームはビーム成形用偏
向器１８及びビーム成形用アパーチャマスク２１．２２
により矩形ビームに成形され、またその矩形の寸法が可
変される。即ち、マスク２１．２２の各アバーチ＋、２
１ａ、２２ａの光学的型なりを偏向器１８により可変す
ることにより、所望寸法の矩形ビームが得られる。そし
て、この成形されたビームは走査用偏向器１９によりタ
ーゲット２４上で偏向走査され、このビーム走査により
ターゲット２４が所望パターンに描画されるものとなっ
ている。なお、本装置での可変成形ビームの最大サイズ
は高さ２μｍ１幅２μｍの矩形である。

前記描画制御回路は、第２図に示す如く、小領域への分
割部３１．同一パターンの認識部３２、周辺パターンの
認識部３３．同一パターンを持つ小領域のテーブル３４
．近接効果の補正量算出部３５及び照射量設定部３６等
から構成されている。分割部３１はＬＳＩのパターンデ
ータからチップ領域（描画領域）を複数の小領域に分割
するものであり、この分割情報は認識部３２及び算出部
３５に供給される。認識部３２では、分割された各小領
域内に含まれるパターンの種類及び配置が認識され、こ
れらが同一である小領域、即ち同一パターンを持つ小領
域Ａが検出される。また、認識部３３では、同一パター
ンを持つ小領域Ａに対し、それらの周辺の各小領域Ｂ内
のパターンの種類及び配置が認識され、周辺の小領域Ｂ
も同一パターンであるものが検出される。そして、同一
のパターンををし、且つその周辺領域のパターンも同じ
である小領域、つまり補正量が同じとなる小領域がテー
ブル３４に格納される。

一方、補正量算出部３５では、分割された小領域毎にそ
の周辺の小領域のパターン等を元に近接効果補正のため
の補正量が算出される。補正量の算出法としては、周知
の行列演算法を用いることができる。ここで、テーブル
３４の情報を元に、補正量が同じとなる小領域に関して
は、再度補正量を算出することなく一度算出した値を用
い、この値が設定部３６に供給される。

つまり、処理の重複を避けながら、各小領域内部の近接
効果補正を行うことができることになる。そして、照射
量設定部３６では、上記算出された補正量を元に実際の
照射量が設定される。

次に、上記構成された本装置を用いた描画方法の手順に
ついて第３図及び第４図を参照して説明する。

まず、第３図に示す如く、試料である半導体ウェハ４１
には、複数のチップ領域（描画領域）４２毎にＬＳＩパ
ターンが形成されるものとする。前記分割部３１により
、チップのＬＳＩパターンデータに基づき、チップ領域
４２を複数の小領域４３に分割する。この分割はＬＳＩ
パターン、その他の条件に応じて最適に選択すればよい
。本実施例では、電子ビームの加速電圧を４０ｋＶ、　
　レジスト膜厚を１μｍとして、前方散乱は０．０８μ
ｍ、後方散乱σＢは７μｍとなり、小領域の大きさは３
０μｍとした。

次いで、認識部３２．３３により各小領域４３毎に内部
パターンを認識する。第４図は第３図の右図を拡大して
示すものであるが、説明を簡単にするためにパターンの
無い部分は省略している。認識部３２により、各小領域
４３内のパターンの種類及び配置を認識し、同一のパタ
ーンを有する小領域５０．６０．７０を検出する。さら
に、認識部３３により、同一のパターンを有する各小領
域５０，６０．７０毎に該領域から指定距離以内に存在
する周辺領域を見出し、そのパターン配置を調べる。こ
こでは、指定距離として３σＢ１即ち２１μｍを用いた
。

この場合、小領域５０の周辺領域は時計回りに５１．〜
，５８となり、同様に小領域６０の周辺領域は６１．〜
，６８となり、小領域７０の周辺領域は７１．〜，７８
となる。これらの周辺領域のパターンは、領域５１−領域６１≠領域７１領域５２−領域６２≠領域７２領域５８−領域６８≠領域７８である。従って、小領域５０で受ける近接効果と小領域
６０で受ける近接効果は同一のものとなる。小領域７０
については、内部のパターンは小領域５０．６０と同じ
だが周辺領域が異なる。このため、小領域７０で受ける
近接効果は、小領域５０．６０で受ける近接効果とは異
なるものとなる。

以上より、小領域５０と７０とでは近接効果の補正結果
を共有できないが、小領域５０と６０とでは近接効果の
補正結果を共有できる、ということが判る。即ち、小領
域６０については改めて補正量を算出する必要は無く、
小領域５０で求めた補正量をそのまま利用することがで
きる。このように補正計算結果をそのまま利用できると
いう状況は、ＬＳＩのパターンでは頻繁に起こる。第４
図の例では、同一の近接効果を受ける場所は２箇所であ
ったが、実際にはこのような場所が数箇所から数ｌＯ箇
所にも及ぶことになる。

また、本発明者等の実験によれば、３ＩＩ１１×３１に
縮小した４にビットＤＲＡＭに対し、上記方法を適用せ
ず、１４ＭＩＰＳの大型計算機によって補正計算処理を
行ったところ、約１４時間を要した。これに対し、上記
方法を適用したところ、約２時間となり、およそ７倍に
処理速度を高速化することができた。なお、上記方法を
利用した場合も利用しない場合も、近接効果の補正量自
身は同一なものとなるのを確認した。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、そ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。例えば、描画領域を分割した小領域の
大きさは３σＢに前立限定されるものではなく、仕様に
応じて適宜窓めればよい。。但し、小領域の大きさを大
きくし過ぎると効果的な近接効果の補正はできなくなる
。また小領域の大きさを小さくし過ぎると、該小領域の
周辺領域として、隣接する小領域（８個）のみではなく
多数（例えば２４個。

４８個）の小領域を参照しなければならず、パターンの
比較が面倒となる。また、近接効果の補正量算出法とし
ては行列演算法に限るものではなく、小領域単位で補正
量を算出できるものであれば他のいかなる方法でも構わ
ない。さらに、第２図に示す構成は必ずしも各ブロック
を実現する回路で実現する必要はなく、計算機処理する
ようにしてもよい。また、電子ビーム描画装置に限らず
イオンビームを用いてＬＳＩパターンを描画するイオン
ビーム描画装置に適用することも可能である。

〔発明の効果］以上詳述したように本発明によれば、近接効果の影響が
同一なパターンについて補正計算処理の重複を省き、そ
れによって補正計算時間を短縮することができる。従っ
て、近接効果に起因するパターン寸法精度の低下を防止
することができ、且つ照射量決定に要する時間を短縮す
ることが可能となりその有用性は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係わる電子ビーム描画装置
を示す概略構成図、第２図は上記装置の要部構成を示す
ブロック図、第３図及び第４図は上記実施例を説明する
ための模式図である。１１・・・電子銃、１２．〜，１６・・・各種レンズ、
１７、〜，１９・・・各種偏向系、２０・・・ブランキ
ング板、２１．２２・・・ビーム成形用アパーチャマス
ク、２３・・・反射電子検出器、２４・・・ターゲット
、３０・・・描画制御回路、３１・・・小領域への分割
部、３２・・・同一パターンの認識部、３３・・・周辺
パターンの認識部、３４・・・小領域のテーブル、３５
・・・補正量算出部、３６・・・照射量設定部、４１・
・・ウェハ、４２・・・チップ領域（描画領域）、４３
・・・小領域。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）試料上の描画領域を複数の小領域に分割し、各小
領域毎に近接効果の補正量を決定し、この補正量に基づ
いて試料上にＬＳＩのパターンを描画する荷電ビーム描
画装置において、前記分割された各小領域に関し、パターンの種類及び配
置が同一であり、且つその周辺の各小領域Ｂ内のパター
ンの種類及び配置が対応するもの同士それぞれ同一であ
る小領域Ａが存在する場合、１つの小領域Ａについて近
接効果の補正量を計算し、この結果を他の小領域Ａの補
正量とすることを特徴とする荷電ビーム描画装置。
（２）試料上の描画領域を複数の小領域に分割する手段
と、該分割された各小領域内のパターンの種類及び配置
が同一であるかを認識する手段と、該手段により同一と
認識された小領域Ａに対しその周辺の各小領域Ｂ内のパ
ターンの種類及び配置が対応するもの同士それぞれ同一
であるかを認識する手段と、内部パターン及び周辺パタ
ーンが同一と認識された小領域Ａに対し、１つの小領域
Ａについて近接効果の補正量を計算し、この結果を他の
小領域Ａの補正量として設定する手段と、該補正量に基
づいて前記試料上にＬＳＩのパターンを描画する手段と
を具備してなることを特徴とする荷電ビーム描画装置。
（３）前記試料上の描画領域は、１チップに相当する領
域であることを特徴とする請求項１又は２記載の荷電ビ
ーム描画装置。