(57)【要約】【課題】電子ビーム露光における近接効果の補正を部分一括露光法によって行う電子ビーム露光用マスク、電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置を提供すること。【解決手段】電子ビームを生成する電子ビーム生成部と、開口部の大きさが配列順に所定の割合で変化するように配列された近接効果補正用の開口部を有する電子ビーム露光用マスクと、前記電子ビームを前記露光用マスク上で偏向するマスク偏向部と、前記露光用マスクを通過した前記電子ビームを偏向して基板上に投影する基板偏向部と、前記マスク偏向部と前記基板偏向部における偏向量を制御する制御部とを有する電子ビーム露光装置による。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部の大きさが配列順に所定の割合で変化するように配列された近接効果補正用の開口部を有することを特徴とする電子ビーム露光用マスク。
【請求項２】
前記変化の方向は、行方向又は列方向のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光用マスク。
【請求項３】
前記変化の方向は、行方向かつ列方向であることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光用マスク。
【請求項４】
前記行方向と列方向の変化の割合は異なっていることを特徴とする請求項３に記載の電子ビーム露光用マスク。
【請求項５】
前記開口部の形状は矩形又は円形であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子ビーム露光用マスク。
【請求項６】
前記開口部の中心が格子状にあることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光用マスク。
【請求項７】
前記変化の割合は、一次関数的又は二次関数的であることを特徴とする請求項１に記載の電子ビーム露光用マスク。
【請求項８】
開口部の大きさが配列順に所定の割合で変化するように配列された近接効果補正用の開口部を有する電子ビーム露光用マスクを用いて、露光されたデバイス形成用パターンの周辺部に重ねて露光することを特徴とする電子ビーム露光方法。
【請求項９】
前記変化の方向は、行方向又は列方向のいずれかであることを特徴とする請求項８に記載の電子ビーム露光方法。
【請求項１０】
前記変化の方向は、行方向かつ列方向であることを特徴とする請求項８に記載の電子ビーム露光方法。
【請求項１１】
前記行方向と列方向の変化の割合は異なっていることを特徴とする請求項１１に記載の電子ビーム露光方法。
【請求項１２】
前記変化の割合は露光量を変えることにより行うものであることを特徴とする請求項８に記載の電子ビーム露光方法。
【請求項１３】
前記開口部の形状は矩形又は円形であることを特徴とする請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載の電子ビーム露光方法。
【請求項１４】
前記開口部の中心が格子状にあることを特徴とする請求項８に記載の電子ビーム露光方法。
【請求項１５】
前記変化の割合は、一次関数的又は二次関数的であることを特徴とする請求項８に記載の電子ビーム露光方法。
【請求項１６】
前記デバイス形成用パターンの周辺部に重ねてする露光は、電子ビームの焦点をぼかして露光することを特徴とする請求項８に記載の電子ビーム露光方法。
【請求項１７】
前記デバイス形成用パターンの周辺部に重ねてする露光は、電子ビームをさらに平面方向にずらして露光することを特徴とする請求項８に記載の電子ビーム露光方法。
【請求項１８】
電子ビームを生成する電子ビーム生成部と、
開口部の大きさが配列順に所定の割合で変化するように配列された近接効果補正用の開口部を有する電子ビーム露光用マスクと、
前記電子ビームを前記露光用マスク上で偏向するマスク偏向部と、
前記露光用マスクを通過した前記電子ビームを偏向して基板上に投影する基板偏向部と、
前記マスク偏向部と前記基板偏向部における偏向量を制御する制御部と
を有することを特徴とする電子ビーム露光装置。
【請求項１９】
前記変化の方向は、行方向又は列方向のいずれかであることを特徴とする請求項１８に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項２０】
前記変化の方向は、行方向かつ列方向であることを特徴とする請求項１８に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項２１】
前記行方向と列方向の変化の割合は異なっていることを特徴とする請求項２０に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項２２】
前記開口部の形状は矩形又は円形であることを特徴とする請求項１８乃至請求項２１のいずれかに記載の電子ビーム露光装置。
【請求項２３】
前記開口部の中心が格子状にあることを特徴とする請求項１８に記載の電子ビーム露光装置。
【請求項２４】
前記変化の割合は、一次関数的又は二次関数的であることを特徴とする請求項１８に記載の電子ビーム露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子ビーム露光における近接効果の補正を行う電子ビーム露光用マスク、電子ビーム露光方法及び電子ビーム露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置等の製造におけるリソグラフィ工程において、微細パターンを形成するために、電子ビーム露光装置が使用されるようになってきている。
【０００３】
電子ビーム露光装置では、入射電子がレジスト内で散乱する、いわゆる近接効果の影響により、レジスト上に転写されるパターンの線幅等が設計値と異なる現象が発生することが知られている。
【０００４】
例えば、図１（ａ）に示すようなライン＆スペースマスクパターン１を用いて露光、現像したとき、マスク上は同じ大きさのパターンであっても、図１（ｂ）に示すように周辺のパターン２はパターン形状が小さくなってしまう。これは、図１（ｃ）の蓄積エネルギー分布に示すように、内部のパターンと周辺のパターンとでは、入射電子の後方散乱によって受けるエネルギー量が異なるからである。図１（ｃ）は、入射電子の後方散乱に起因する蓄積エネルギー６に一次ビームのドーズが重畳された蓄積エネルギー３〜４を示している。このように規則的に繰り返すパターンで構成されている場合、描画領域の内部では、後方散乱による近接効果の影響は飽和して均一化しているが、周辺部は図１（ｃ）に示すように中央部から離れるほど蓄積エネルギーが低くなるような傾斜を持つ分布になる。
【０００５】
図１（ｃ）のような蓄積エネルギーが与えられたウェハを現像する場合、例えば閾値を５のラインとすると、閾値５と一次ビームによるエネルギー３〜４の交差する位置での線幅が現像される線幅となる。従って、図１（ｂ）に示すように、デバイス形成用パターンの内部と周辺部とで線幅が異なってしまうことになる。
【０００６】
このような近接効果を補正する方法が各種検討されている。例えば、特許文献１には、目的とするデバイス形成用パターンの周辺に補助露光パターンを重ねて露光することにより近接効果を補正する、いわゆるＧＨＯＳＴ露光方法を図形一括描画方式に応用した露光方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２では、露光強度分布関数または装置・マスク製造上の要求から求められた露光データ寸法を既存のマスクデータと照合し、その照合結果に基づいて補正露光データを決定し、この補正露光データ寸法を用いて設計寸法強度の計算及び後方散乱強度の計算を行って、補正露光量を計算し、近接効果の補正を行う方法が開示されている。
【特許文献１】特開平５−３３５２２１号公報
【特許文献２】特開２００３−３３２２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来、蓄積エネルギーの低いデバイス形成用パターンの周辺部は、可変矩形露光法によりパターン毎に照射時間を変え、内部と周辺部における蓄積エネルギーがほぼ等しくなるようにパターンの描画を行っていた。この場合、可変矩形露光法を使用するため、パターンの一つ一つについて露光することになり、部分一括露光法に比べ多大な時間が必要になる。
【０００９】
しかし、部分一括露光法では、パターンを一括して転写するため、デバイス形成用パターン周辺部の個々のパターン毎に照射時間を変え、内部と同等な蓄積エネルギーにすることは事実上不可能である。
【００１０】
また、特許文献１に記載された方法では、デバイス形成用パターンの外側に補助パターンを露光して近接効果を補正するため、そのための領域がないと補正できない。しかも、補助露光量はデバイス形成用パターンに応じて決定されるが、周辺部の蓄積エネルギーが傾斜している部分に存在するパターンのエネルギーを内部のエネルギーと同等にすることは困難である。
【００１１】
また、特許文献２に記載された方法では、デバイス形成用パターンの周辺部で蓄積エネルギーが傾斜している部分に存在するパターンについて個々に補正露光データを計算せず、代表的なパターンを一つ選択して補正露光量を計算している。このため、周辺部に存在するすべてのパターンを所望のパターンに露光することはできない。
【００１２】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、目的は、デバイス形成用パターンの周辺部に生ずる近接効果を、部分一括露光法によって精度良く補正するために必要な補助露光用のマスク、そのマスクを用いた近接効果の補正方法及び近接効果の補正を行う電子ビーム露光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題は、開口部の大きさが配列順に所定の割合で変化するように配列された近接効果補正用の開口部を有することを特徴とする電子ビーム露光用マスクにより解決する。ここで、前記変化の方向は、行方向又は列方向のいずれでも良いし、行方向かつ列方向であっても良い。
【００１４】
また、上記した課題は、開口部の大きさが配列順に所定の割合で変化するように配列された近接効果補正用の開口部を有する電子ビーム露光用マスクを用いて、露光されたデバイスパターンの周辺部に重ねて露光することを特徴とする電子ビーム露光方法により解決する。ここで、前記デバイスパターンの周辺部に重ねてする露光は、電子ビームの焦点をぼかして露光したり、電子ビームをさらに平面方向にずらして露光しても良い。
【００１５】
さらに、上記した課題は、電子ビームを生成する電子ビーム生成部と、開口部の大きさが配列順に所定の割合で変化するように配列された近接効果補正用の開口部を有する電子ビーム露光用マスクと、前記電子ビームを前記露光用マスク上で偏向するマスク偏向部と、前記露光用マスクを通過した前記電子ビームを偏向して基板上に投影する基板偏向部と、前記マスク偏向部と前記基板偏向部における偏向量を制御する制御部とを有することを特徴とする電子ビーム露光装置により解決する。
【００１６】
本発明では、デバイス形成用パターン周辺部で蓄積エネルギーが傾斜している部分を平坦にするように、開口部の大きさが配列順に所定の割合で変化するように配列された開口部を有する補助露光用マスクを用いて露光する。これにより、周辺部に生ずる近接効果を部分一括露光によって適切に補正することができる。
【００１７】
また、開口部の変化の割合は露光量を調整することにより変えることができる。これにより、パターンの形状によって蓄積エネルギーの傾斜が変わる場合でも補助露光用マスクの露光量を適切に与えることによりエネルギーの変化に対応でき、エネルギーの傾斜ごとにマスクを作る必要が無く効率的に近接効果を補正することができる。
【００１８】
さらにまた、補助露光をぼかして行うことにより、補助露光用に構成したパターンが解像されることなく、エネルギーレベルを平坦にすることができる。これにより、所望のパターンをより精度良く露光することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
（電子ビーム露光装置の構成）
図２は、本実施形態に係る電子ビーム露光装置の構成図である。
【００２０】
この電子ビーム露光装置は、電子光学系コラム１００と、電子光学系コラム１００の各部を制御する制御部２００とに大別される。このうち、電子光学系コラム１００は、電子ビーム生成部１３０、マスク偏向部１４０及び基板偏向部１５０によって構成され、その内部が減圧される。
【００２１】
電子ビーム生成部１３０では、電子銃１０１から生成した電子ビームＥＢが第１電磁レンズ１０２で収束作用を受けた後、ビーム整形用マスク１０３の矩形アパーチャ１０３ａを透過し、電子ビームＥＢの断面が矩形に整形される。
【００２２】
その後、電子ビームＥＢは、マスク偏向部１４０の第２電磁レンズ１０５によって露光マスク１１０上に結像される。そして、電子ビームＥＢは、第１、第２静電偏向器１０４、１０６により、露光マスク１１０に形成された特定のパターンＳに偏向され、その断面形状がパターンＳの形状に整形される。
【００２３】
なお、露光マスク１１０はマスクステージ１２３に固定されるが、そのマスクステージ１２３は水平面内において移動可能であって、第１、第２静電偏向器１０４、１０６の偏向範囲（ビーム偏向領域）を超える部分にあるパターンＳを使用する場合、マスクステージ１２３を移動することにより、そのパターンＳをビーム偏向領域内に移動させる。
【００２４】
露光マスク１１０の上下に配された第３、第４電磁レンズ１０８、１１１は、それらの電流量を調節することにより、電子ビームＥＢを基板Ｗ上で結像させる役割を担う。
【００２５】
露光マスク１１０を通った電子ビームＥＢは、第３、第４静電偏向器１１２、１１３の偏向作用によって光軸Ｃに振り戻された後、第５電磁レンズ１１４によってそのサイズが縮小される。
【００２６】
マスク偏向部１４０には、第１、第２補正コイル１０７、１０９が設けられており、それらにより、第１〜第４静電偏向器１０４、１０６、１１２、１１３で発生するビーム偏向収差が補正される。
【００２７】
その後、電子ビームＥＢは、基板偏向部１５０を構成する遮蔽板１１５のアパーチャ１１５ａを通過し、第１、第２投影用電磁レンズ１１６、１２１によって基板Ｗ上に投影される。これにより、露光マスク１１０のパターンの像が、所定の縮小率、例えば１／６０の縮小率で基板Ｗに転写されることになる。
【００２８】
基板偏向部１５０には、第５静電偏向器１１９と電磁偏向器１２０とが設けられており、これらの偏向器１１９、１２０によって電子ビームＥＢが偏向され、基板Ｗの所定の位置に露光マスクのパターンの像が投影される。
【００２９】
更に、基板偏向部１５０には、基板Ｗ上における電子ビームＥＢの偏向収差を補正するための第３、第４補正コイル１１７、１１８が設けられる。
【００３０】
基板Ｗは、モータ等の駆動部１２５により水平方向に移動可能なウェハステージ１２４に固定されており、ウェハステージ１２４を移動させることで、基板Ｗの全面に露光を行うことが可能となる。
（制御部の説明）
一方、制御部２００は、電子銃制御部２０２、電子光学系制御部２０３、マスク偏向制御部２０４、マスクステージ制御部２０５、ブランキング制御部２０６、基板偏向制御部２０７及びウェハステージ制御部２０８を有する。これらのうち、電子銃制御部２０２は電子銃１０１を制御して、電子ビームＥＢの加速電圧やビーム放射条件等を制御する。また、電子光学系制御部２０３は、電磁レンズ１０２、１０５、１０８、１１１、１１４、１１６及び１２１への電流量等を制御して、これらの電磁レンズが構成される電子光学系の倍率や焦点位置等を調節する。ブランキング制御部２０６は、ブランキング電極１２７への印加電圧を制御することにより、露光開始前から発生している電子ビームＥＢを遮蔽板１１５上に偏向し、露光前に基板Ｗ上に電子ビームＥＢが照射されるのを防ぐ。
【００３１】
基板偏向制御部２０７は、第５静電偏向器１１９への印加電圧と、電磁偏向器１２０への電流量を制御することにより、基板Ｗの所定の位置上に電子ビームＥＢが偏向されるようにする。ウェハステージ制御部２０８は、駆動部１２５の駆動量を調節して基板Ｗを水平方向に移動させ、基板Ｗの所望の位置に電子ビームＥＢが照射されるようにする。上記の各部２０２〜２０８は、ワークステーション等の統合制御系２０１によって統合的に制御される。
（補助露光用マスクの説明）
図３（ａ）は、上記したシリコン材からなる露光マスク１１０の平面図である。露光マスク１１０には、複数個の矩形状の区画７がマトリクス状に配列されている。矩形状の区画７の夫々は、図３（ｂ）に示すように、例えば一辺が３００μｍ程度の矩形状の小区画８がマトリクス状に配置され、小区画８内に複数種類のパターンの開口が設けられる。この小区画８をＣＰ（セルプロジェクション）と呼ぶ。
【００３２】
図４（ａ）は、本実施形態で使用する補助露光用マスクのパターンの構成を示す図である。また、図４(ｂ)は、図４（ａ）のＩ−Ｉ線に沿う断面１０を示す図である。
【００３３】
図４（ａ）に示すように、本実施形態の補助露光用マスクは、大きさの異なる開口群９ａ〜９ｆが形成され、Ｘ方向（列方向）に一次関数的に開口の大きさが小さくなっていく構成をしている。また、開口の中心が格子状になるように配列され、同列には同じ大きさの開口が並び、列ごとに大きさが減少して行くようになっている。
【００３４】
例えば、開口の位置と電子ビームの透過密度を図６（ｂ）に示す関係にするように、図４（ａ）の左の開口部９ａの位置の電子ビームの透過密度を０．５、右の開口部９ｆの位置の電子ビームの透過密度を０．２としたときに、開口部の大きさはどうなるかを計算で求めてみた。
【００３５】
図６（ａ）は、マスクの開口の位置と開口サイズの関係を計算した結果を示すグラフである。図６（ａ）に示すように、図４（ａ）の左の開口サイズを約４．２μｍ、右の開口サイズを約２．７μｍとなるように開口のサイズを変えていくことにより、電子ビームの透過密度を左から右に０．５から０．２とすることができる。
【００３６】
図４（ａ）は、Ｘ方向（列方向）に開口が小さくなるパターンであるが、図５（ａ）から図５（ｃ）に示すようにＹ方向（行方向）に開口が小さくなるパターン（１１ａ〜１１ｆ）、Ｘ方向（列方向）に開口が大きくなるパターン（１２ａ〜１２ｆ）、Ｙ方向（行方向）に開口が大きくなるパターン（１３ａ〜１３ｆ）の４種が基本的な補助露光用マスクパターンとして用意されている。
【００３７】
なお、補助露光用マスクを構成する開口群の形状を本実施形態では矩形として説明したが、これに限るものではなく、例えば円形であってもよい。
【００３８】
次に、上記した補助露光用マスクを用いて、近接効果を補正する方法について説明する。
【００３９】
図７（ａ）は、パターンＰを繰り返し露光したときに、デバイス形成用パターンの周辺部に蓄積されるエネルギー分布を示す図である。蓄積エネルギー分布１４の傾斜に示すように、外側に行くに従ってエネルギーレベルが下がっている。従って、パターンＰが露光され現像されると、現像レベルの閾値１６に達しているエネルギー（１５ａ〜１５ｃ）が異なるため、所望のパターンとは異なるパターンが形成されてしまう。
【００４０】
これに対して、蓄積エネルギー分布１４の傾斜の部分を平坦にするために必要なエネルギーは計算で求めることができ、計算結果からどのような補助露光用マスクを用いて露光をすればよいかが決定される。
【００４１】
図７（ａ）の蓄積エネルギー分布１４の傾斜に対しては、計算の結果、図５（ｂ）に示すマスクパターンが選択される。図５（ｂ）に示すマスクを用いて露光をすると、蓄積エネルギー分布１７は図７（ｂ）のような傾斜を形成する。従って、このマスクを用いて、蓄積エネルギー分布１４の傾斜部分に重ねて露光すると、図７（ｃ）に示すように蓄積エネルギー分布１４の傾斜と蓄積エネルギー分布１７の傾斜が合成されて傾斜しなくなるようにすることができる。
【００４２】
ここで、補助露光用マスクを用いて露光した結果、デバイス形成用パターンの周辺部の蓄積エネルギーを平坦にする必要がある。そのためには、補助露光用マスクパターンは解像されないようにすることが重要である。パターンが解像されないようにするには、パターンをぼかして露光をすればよい。パターンをぼかす方法としては、レンズの焦点をずらして露光する方法及びパターンを平面方向にずらして露光する方法がある。
【００４３】
図８（ａ）に示すパターン１９について、例えば、電子ビーム露光装置１００の電磁レンズの焦点位置をずらすように露光する。図８（ｂ）は、図８（ａ）を露光したときの平面図である。焦点をずらすように露光することにより、パターン２０はパターン２１のようなぼけた形になる。図８（ｃ）は、レジストが受ける電子によるエネルギーを示す図である。焦点をずらして露光することにより、エネルギー２２はエネルギー２３となる。図８（ｄ）は、パターンを平面方向にずらして露光したときの平面図である。焦点をずらして露光することにより、パターン２４はパターン２５のようなぼけた形になる。図８（ｅ）は、図８（ｃ）と同様に、レジストが受ける電子によるエネルギーを示す図であり、焦点をずらして露光することによりエネルギー２６はエネルギー２７となる。図８（ｆ）は、パターンをずらして重ねて露光した場合のエネルギーを示す図であり、図８（ｃ）に示すエネルギー２３と図８（ｅ）に示すエネルギー２７を合成したエネルギー２８となり、エネルギーを均一化できることを示している。
【００４４】
上記のように図５（ｂ）に示す補助露光用マスクをぼかして蓄積エネルギー分布１４の傾斜の部分（デバイス形成用パターンの周辺部）に重ねて露光することにより、図７（ｃ）に示すように、蓄積エネルギー分布１４を平坦にすることができる。これにより、各パターンの現像レベルの閾値１６での線幅１８ａ〜１８ｃがそろい、近接効果を補正して、所望のパターンを得ることができる。
【００４５】
なお、図７（ａ）に示すような蓄積エネルギー分布１４の傾斜の角度は、露光するマスクパターン、レジストの種類、基板等により実際には異なっている。従って、蓄積エネルギー分布の傾斜を平坦にするためには、それぞれについて、傾斜角度を変えるようにする必要がある。補助露光用マスクによる蓄積エネルギー分布の傾斜角度を変えるためには、補助露光用マスクを用いた場合の露光量を調節することで対応可能である。図９は、図５（ｂ）に示す補助露光用マスクを用いて露光量を変えた場合のエネルギー分布を示す図である。図９（ａ）は露光量を大きくした場合であり、図９（ｂ）は露光量を小さくした場合である。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、露光量を大きくすればするほど、エネルギー分布２９の傾斜角度は大きくなり、露光量が小さければ、エネルギー分布３０の傾斜角度は小さくなる。
【００４６】
また、周辺部の蓄積エネルギーの傾斜部分の長さも、露光パターン、レジスト等により異なる。従って、傾斜部分が長いときには、補助露光用マスクを使用して平坦化することを一回の露光で行うことができない。
【００４７】
本実施形態における部分一括露光においては、電子ビームの断面の一辺の長さは、５μｍとしている。従って、図１０（ａ）に示すような傾斜部分３１が５μｍよりも長い場合には一回の補助露光用マスクの露光では補正をすることができない。そのため、傾斜部分３１を平坦にするためには複数回補助露光をする必要があり、図１０（ｂ）に示すように、補助露光用マスクを３回に分けて位置をずらして露光している（３５ａ〜３５ｃ）。
【００４８】
このようにして、デバイス形成用パターンの周辺部で傾斜部分は平坦化される。しかし、補助露光を分けて行った結果、蓄積エネルギー３５ａ〜３５ｃは階段状になっており、互いにエネルギーが異なる。そこで、デバイス形成用パターンの露光をする際に同じ露光量では現像の閾値３３に達するエネルギーが異なり、パターンの形が異なってしまう。よって、閾値３３に達するエネルギーを同じにするため、一次ビームによるエネルギーが３６〜３８になるように露光量を変え、現像される線幅を等しくする。
【００４９】
なお、本実施形態では、補助露光用マスクを露光したあと、所望のパターンを露光しているが、露光する順序は逆でも構わない。
【００５０】
以上説明したように、デバイス形成用パターンの周辺部で蓄積エネルギー分布が傾斜している場合に、開口の大きさが一次関数的に変化するパターンを有する補助露光用マスクを用いて露光することにより、エネルギー分布を平坦にすることが可能となる。蓄積エネルギー分布はパターン密度やレジスト等から計算で求めることができ、それに応じて使用する補助露光用のマスクや露光量を決定することができる。このように、部分一括露光法を採用する場合でも、デバイス形成用パターンの周辺部のエネルギー分布が傾斜するという近接効果を有効に補正することが可能となる。
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、デバイス形成用パターンの周辺部について蓄積エネルギー分布がＸ方向に一次関数的に傾斜している場合について説明した。本実施形態では、デバイス形成用パターンの周辺部の蓄積エネルギー分布が任意の方向に傾斜している場合について説明する。
【００５１】
図１１は、デバイス形成用パターンの周辺部における蓄積エネルギー分布の傾斜方向を模式的に示した図である。
【００５２】
図１１に示すように、パターンの描画される領域が矩形の場合、周辺部のエネルギー分布はＸ方向の蓄積エネルギーだけでなくＹ方向の蓄積エネルギーの影響も受けるため、エネルギー分布の傾斜はＹ方向にずれる。例えば、描画領域が正方形の場合は、コーナー部分４１の蓄積エネルギー分布の傾斜方向は、図１１に示すように４５°の方向となる。なお、図１１の周辺部４０から周辺部４４は近接効果の補正が必要な部分を示している。また、内部４５は補正の必要のない部分を示している。
【００５３】
図１１の周辺部４１のように４５°の方向にエネルギーが傾斜している場合、図１２に示すような図の左下４５°の方向に大きな開口４６ａから小さな開口４７ｂに変化する補助露光用マスクパターンを用いて露光することにより、エネルギー分布の傾斜を補正することが可能である。
【００５４】
上記のマスクは、マスクの開口の大きさの変化を、行方向及び列方向で等しい割合としている。従って、４５°の方向のエネルギーの傾斜を補正することができる。また、任意の方向のエネルギーの傾斜を補正するためには、マスクの開口の大きさの変化が、行方向と列方向とで変化の割合が異なるようにマスクの開口を形成すればよい。
【００５５】
また、図１２に示す補助露光用マスクを使用する代わりに、図１３（ａ）、（ｂ）に示す補助露光用マスクを組み合わせて使用することにより、図１２に示したマスクを使用した場合と同等の効果を得ることができる。すなわち、図１３（ａ）に示すような、図の下方向に大きな開口４７ａから小さな開口４７ｂに変化するマスクと、図１３（ｂ）に示すような、図の左方向に大きな開口４８ａから小さな開口４８ｂに変化するマスクを用い、露光量を同量にして重ねて露光することにより４５°の方向のエネルギーの傾斜を補正することが可能である。
【００５６】
また、図１４（ｂ）、（ｃ）に示すように、図１３（ａ）、（ｂ）に示す補助露光用マスクを組み合わせ、それぞれの露光量（Ａ、Ｂ）を調節することにより、方向が９０°の範囲内の傾斜を補正することが可能である。さらに、図４（ａ）、図５（ａ）〜（ｃ）に示したマスクを組み合わせて使用することにより、任意の方向の傾斜を補正することが可能となる。
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、周辺部の蓄積エネルギー分布が一次関数的に下がっていく場合を示したが、パターンの形状、レジストの種類等によっては、二次関数的にエネルギーが下がっていく場合も考えられる。その場合に図１５に示すマスクのように、二次関数的に露光量が変化するような、大きな開口４９ａから小さな開口４９ｂに変化する補助露光用マスクを用意しておき、これを使用して近接効果を補正することができる。また、細かくエネルギー分布の傾斜範囲を区切って、第１の実施形態で使用した補助露光用マスクを使用してエネルギー分布を平坦化することも可能である。これらの方法で傾斜部分を平坦化した後は、第１の実施形態で説明したのと同様にデバイス形成用パターンの露光量を調節して露光することにより、所望のパターンを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、電子ビーム露光による近接効果を説明するための図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態で使用される電子ビーム露光装置の構成図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態で使用される補助露光用マスクを説明するための図（その１）である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態で使用される補助露光用マスクを説明するための図（その２）である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第１の実施形態で使用されるマスクの平面図である。
【図６】図６（ａ）は、ＣＰの開口の位置と開口サイズの関係を示すグラフであり、図６（ｂ）は、ＣＰの開口の位置と透過ビーム密度の関係を示すグラフである。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、近接効果の補正の方法を説明するための図（その１）である。
【図８】図８（ａ）〜（ｆ）は、パターンをぼかしたときのエネルギー分布を説明するための図である。
【図９】図９（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態で使用されるマスクの露光量とエネルギー分布の関係を説明するための図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、近接効果の補正の方法を説明するための図（その２）である。
【図１１】図１１は、蓄積エネルギー分布の傾斜方向を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第２の実施形態で使用されるマスクの平面図である。
【図１３】図１３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態で使用されるマスクの平面図である。
【図１４】図１４は、図１３（ａ）、（ｂ）のマスクを使用して傾斜方向を変える説明図である。
【図１５】図１５は、本発明の第３の実施形態で使用されるマスクの平面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１…ライン＆スペースマスクパターン、２、２０、２１、２４、２５…露光後パターン、３、４、１５、１８、３６、３７、３８…一次ビームによるエネルギー、５、１６、３３…閾値、６、１４、１７、２３、２７、２８、２９、３０、３５…蓄積エネルギー、８…ＣＰ（セルプロジェクション）、９、１１、１２、１３、４６、４７、４８、４９…開口、１５ａ〜１５ｃ、１８ａ〜１８ｃ…線幅、１００…電子光学系コラム、１０１…電子銃、１０２…第１電磁レンズ、１０３…ビーム整形用マスク、１０３ａ…矩形アパーチャ、１０４…第１静電偏向器、１０５…第２電磁レンズ、１０６…第２静電偏向器、１０７…第１補正コイル、１０８…第３電磁レンズ、１０９…第２補正コイル、１１０…露光用マスク、１１１…第４電磁レンズ、１１２…第３静電偏向器、１１３…第４静電偏向器、１１４…第５電磁レンズ、１１５…遮蔽板、１１５ａ…アパーチャ、１１６…第１投影用電磁レンズ、１１７…第３補正コイル、１１８…第４補正コイル、１１９…第５静電偏向器、１２０…電磁偏向器、１２１…第２投影用電磁レンズ、１２３…マスクステージ、１２４…ウェハステージ、１２５…駆動部、１２７…ブランキング電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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