(57)【要約】【課題】高いスループットでパターンを均一に描画し得る電子線描画方法を提供する。【解決手段】半導体ウェハ１０上のチップ領域２６内の複数の単位領域２４の各々に対して、電子線描画用マスク１４を用いてパターンを転写する電子線描画方法であって、複数の単位領域のうちの第１の単位領域内に転写される複数のパターンのうちの第１のパターンは、電子線描画用マスクに形成された第１の基本パターンを用いて、第１の照射量の電子線により第１の単位領域内に転写され、第１の単位領域内に転写される複数のパターンのうちの第２のパターンは、電子線描画用マスクに形成された第２の基本パターンを用いて、第１の照射量と異なる第２の照射量の電子線により第１の単位領域内に転写される。【選択図】  図１
2008226905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ウェハ上のチップ領域内の複数の単位領域の各々に対して、電子線描画用マスクを用いてパターンを転写する電子線描画方法であって、
前記複数の単位領域のうちの第１の単位領域内に転写される複数のパターンのうちの第１のパターンは、前記電子線描画用マスクに形成された第１の基本パターンを用いて、第１の照射量の電子線により前記第１の単位領域内に転写され、
前記第１の単位領域内に転写される前記複数のパターンのうちの第２のパターンは、前記電子線描画用マスクに形成された第２の基本パターンを用いて、前記第１の照射量と異なる第２の照射量の電子線により前記第１の単位領域内に転写される
ことを特徴とする電子線描画方法。
【請求項２】
請求項１記載の電子線描画方法において、
前記チップ領域内の前記複数の単位領域の各々に対して、前記第１の基本パターン及び前記第２の基本パターンを繰り返し転写する
ことを特徴とする電子線描画方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の電子線描画方法において、
前記単位領域は、前記電子線の１ショットの転写領域である
ことを特徴とする電子線描画方法。
【請求項４】
半導体ウェハ上のチップ領域内の複数の単位領域の各々に対してパターンを転写する際に用いられる電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータの生成方法であって、
前記単位領域内に転写される複数のパターンの各々について、前記パターンを転写する際における電子線の照射量の適正値をそれぞれ求める第１のステップと、
前記複数のパターンのうちから、電子線の照射量の適正値が第１の照射量である第１のパターンと、電子線の照射量の適正値が第１の照射量と異なる第２の照射量である第２のパターンとを抽出し、前記第１のパターンに対応する第１の基本パターンと、前記第２のパターンに対応する第２の基本パターンとを有する前記電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータを生成する第２のステップと
を有することを特徴とするマスクデータの生成方法。
【請求項５】
請求項４記載のマスクデータの生成方法において、
前記第１のステップでは、近接効果補正を行うことにより、前記適正値を求める
ことを特徴とするマスクデータの生成方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載のマスクデータの生成方法において、
前記第１の基本パターン及び前記第２の基本パターンは、前記複数の単位領域の他の単位領域にも含まれる共通のパターンとして抽出される
ことを特徴とするマスクデータの生成方法。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１項に記載のマスクデータの生成方法において、
前記単位領域は、前記電子線の１ショットの転写領域である
ことを特徴とするマスクデータの生成方法。
【請求項８】
半導体ウェハ上のチップ領域内の複数の単位領域の各々に対してパターンを転写する際に用いられる電子線描画用マスクの形成方法であって、
前記単位領域内に転写される複数のパターンの各々について、前記パターンを転写する際における電子線の照射量の適正値をそれぞれ求める第１のステップと、
前記複数のパターンのうちから、電子線の照射量の適正値が第１の照射量である第１のパターンと、電子線の照射量の適正値が第１の照射量と異なる第２の照射量である第２のパターンとを抽出し、前記第１のパターンに対応する第１の基本パターンと、前記第２のパターンに対応する第２の基本パターンとを有する前記電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータを生成する第２のステップと、
前記マスクデータに基づいて、前記第１の基本パターンと前記第２の基本パターンとを有する前記電子線描画用マスクを形成する第３のステップと
を有することを特徴とする電子線描画用マスクの形成方法。
【請求項９】
請求項８記載の電子線描画用マスクの形成方法において、
前記第１のステップでは、近接効果補正を行うことにより、前記適正値を求める
ことを特徴とする電子線描画用マスクの形成方法。
【請求項１０】
請求項８又は９記載の電子線描画用マスクの形成方法において、
前記第１の基本パターン及び前記第２の基本パターンは、前記複数の単位領域の他の単位領域にも含まれる共通のパターンとして抽出される
ことを特徴とする電子線描画用マスクの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線描画方法、マスクデータの生成方法及び電子線描画用マスクの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、半導体装置において繰り返し用いられる基本パターンを抽出して電子線描画用マスク（ブロックマスク、アパーチャ）に形成しておき、半導体ウェハ上の単位領域にかかる基本パターンを一括して転写する電子線描画方法が注目されている。かかる電子線描画方法は、部分一括描画（Character Projection）方式と称されている。なお、かかる単位領域の大きさは、一般に数μｍ×数μｍ程度である。また、電子線描画用マスクには、例えば数十〜数百個程度の基本パターンが形成されている。
【０００３】
部分一括描画方式の電子線描画方法によれば、複数のパターンを単位領域内に一括して転写することができるため、スループットの向上を実現することが可能となる。
【特許文献１】特開平１０−７００６３号公報
【特許文献２】特開２００３−５７８０５号公報
【特許文献３】特開２００５−３９１５１号公報
【特許文献４】特開２００４−７９９８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近時では、半導体装置の微細化によりパターン間隔が狭くなる傾向にある。このため、提案されている電子線描画方法では、近接効果によりパターンサイズが不均一になってしまう場合があった。図２６は、提案されている電子線描画方法で転写したコンタクトホールのパターンを示す平面図である。図２６に示すように、パターン群１３０の中央部においては近接効果によりパターン１２８のサイズが大きくなってしまう一方、パターン群１３０の周縁部においてはパターン１２８のサイズが小さくなってしまう。特に、単位領域１２４の四隅においてはパターン１２８のサイズが極めて小さくなってしまう。
【０００５】
本発明の目的は、高いスループットでパターンを均一に描画し得る電子線描画方法、その電子線描画方法に用いられる電子線描画用マスクの形成方法、及びその電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータの生成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、半導体ウェハ上のチップ領域内の複数の単位領域の各々に対して、電子線描画用マスクを用いてパターンを転写する電子線描画方法であって、前記複数の単位領域のうちの第１の単位領域内に転写される複数のパターンのうちの第１のパターンは、前記電子線描画用マスクに形成された第１の基本パターンを用いて、第１の照射量の電子線により前記第１の単位領域内に転写され、前記第１の単位領域内に転写される前記複数のパターンのうちの第２のパターンは、前記電子線描画用マスクに形成された第２の基本パターンを用いて、前記第１の照射量と異なる第２の照射量の電子線により前記第１の単位領域内に転写されることを特徴とする電子線描画方法が提供される。
【０００７】
また、本発明の他の観点によれば、半導体ウェハ上のチップ領域内の複数の単位領域の各々に対してパターンを転写する際に用いられる電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータの生成方法であって、前記単位領域内に転写される複数のパターンの各々について、前記パターンを転写する際における電子線の照射量の適正値をそれぞれ求める第１のステップと、前記複数のパターンのうちから、電子線の照射量の適正値が第１の照射量である第１のパターンと、電子線の照射量の適正値が第１の照射量と異なる第２の照射量である第２のパターンとを抽出し、前記第１のパターンに対応する第１の基本パターンと、前記第２のパターンに対応する第２の基本パターンとを有する前記電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータを生成する第２のステップとを有することを特徴とするマスクデータの生成方法が提供される。
【０００８】
また、本発明の更に他の観点によれば、半導体ウェハ上のチップ領域内の複数の単位領域の各々に対してパターンを転写する際に用いられる電子線描画用マスクの形成方法であって、前記単位領域内に転写される複数のパターンの各々について、前記パターンを転写する際における電子線の照射量の適正値をそれぞれ求める第１のステップと、前記複数のパターンのうちから、電子線の照射量の適正値が第１の照射量である第１のパターンと、電子線の照射量の適正値が第１の照射量と異なる第２の照射量である第２のパターンとを抽出し、前記第１のパターンに対応する第１の基本パターンと、前記第２のパターンに対応する第２の基本パターンとを有する前記電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータを生成する第２のステップと、前記マスクデータに基づいて、前記第１の基本パターンと前記第２の基本パターンとを有する前記電子線描画用マスクを形成する第３のステップとを有することを特徴とする電子線描画用マスクの形成方法が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、適正な電子線の照射量毎に基本パターンを形成し、各々の基本パターンを転写する際に適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。しかも、本発明によれば、基本パターンを転写する際に複数のパターンが一括して転写されるため、高いスループットでパターンを転写することができる。従って、本発明によれば、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを確保しつつ、高いスループットでパターンを転写することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を図１乃至図１５を用いて説明する。
【００１１】
本実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を説明するに先立って、本実施形態において用いられる電子線描画装置（電子線露光装置）について図１を用いて説明する。図１は、電子線描画装置を示す概略図である。
【００１２】
本実施形態において用いられる電子線描画装置は、部分一括描画（Character Projection）方式により半導体ウェハ上の単位領域にパターンを一括して転写する機能を有している。また、かかる電子線描画装置は、可変矩形パターンを用いて半導体ウェハ上にパターンを描画することも可能である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態において用いられる電子線描画装置は、電子線を放出する電子銃１０と、電子銃１０の下方に設けられ、電子銃１９から放出された電子線の断面を矩形に成形するアパーチャ１２と、アパーチャ１２の下方に設けられた電子線描画用マスク（ブロックマスク）１４とを有している。アパーチャ１２と電子線描画用マスク１４との間には、第１の偏光器（図示せず）等が設けられている。電子線描画用マスク１４の下方には、第２の偏光器（図示せず）等が設けられている。第２の偏光器の下方には、半導体ウェハ１６が配置される。
【００１４】
電子線描画用マスク１４には、複数の基本パターン（ブロックパターン）１８が形成されている。かかる基本パターン１８は、半導体装置の回路パターンにおいて繰り返し用いられているパターンを抽出したものである。また、電子線描画用マスク１４には、電子線を任意の矩形形状に成形するための可変成形用開口部（図示せず）が形成されている。
【００１５】
電子銃１０から放出された電子線２０は、アパーチャ１２に形成された矩形の開口２２により矩形に成形される。アパーチャ１２により成形された電子線２０は、電子線描画用マスク１４に形成された複数の基本パターン１８のうちのいずれかに照射される。アパーチャ１２により成形された電子線２０を所望の基本パターン１８に照射する際には、電子線描画用マスク１４を支持するＸＹステージ（図示せず）により電子線描画用マスク１４を適宜移動させるとともに、第１の偏光器（図示せず）により電子線２０を適宜偏光することにより、所望の基本パターン１８に電子線２０が照射される。基本パターン１８の開口により成形された電子線２０、即ち、基本パターン１８の投影像（投影パターン）は、半導体ウェハ１６上の単位領域２４に転写される。基本パターン１８の投影像を半導体ウェハ１６上の所望の単位領域２４に転写する際には、半導体ウェハ１６を支持するＸＹステージ（図示せず）により半導体ウェハ１６を適宜移動させるとともに、第２の偏光器（図示せず）により電子線２０を適宜偏光することにより、所望の単位領域２４に基本パターン１８の投影像が転写される。こうして、電子銃１０から放出された電子線２０は、アパーチャ１２により矩形に成形され、電子線描画用マスク１４に形成された基本パターン１８の開口により更に成形され、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜（図示せず）の単位領域２４に転写される。
【００１６】
基本パターン１８は、１つのチップ領域２６に転写される複数のパターンのうちから、繰り返し用いられるパターンを抽出したものである。従って、チップ領域２６内の複数の単位領域２４の各々に対して、基本パターン１８の投影像が順次転写される。
【００１７】
こうして、本実施形態で用いられる電子線描画装置が構成されている。
【００１８】
次に、本実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を図２乃至図１５を用いて説明する。図２は、本実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示すフローチャートである。図３乃至図１５は、本実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図である。なお、本実施形態では、半導体ウェハ１６上にコンタクトホールのパターンを転写する場合を例に説明する。
【００１９】
まず、図２に示すように、ＣＡＤを用いて設計された半導体装置（半導体回路）の設計データ（レイアウトデータ）を、電子線描画装置用の描画パターンデータに変換する（ステップＳ１）。かかる処理は、ＥＢデータ変換と称される。これにより、電子線描画装置用のフォーマットの描画パターンデータが生成される。図３（ａ）は、設計データを示す平面図である。アレイ状に配列されたコンタクトホールのパターン２８のパターン群３０が、図３（ａ）に示すように繰り返し配列されている。
【００２０】
次に、ＥＢ変換された設計データ、即ち描画パターンデータに対して、近接効果補正の処理を行う（ステップＳ２）。これにより、半導体装置の複数のパターン２８の各々について、転写する際における電子線の適正な照射量が求められる（図３（ｂ）参照）。
【００２１】
図３（ｂ）に示す白抜きのパターン２８ａは、電子線の適正な照射量が第１の照射量であるパターンである。電子線の適正な照射量が第１の照射量であるパターン２８ａは、単位領域２４ａ〜２４ｄの四隅に位置している。
【００２２】
図３（ｂ）においてドットが付されているパターン２８ｂは、電子線の適正な照射量が第２の照射量であるパターンである。電子線の適正な照射量が第２の照射量であるパターン２８ｂは、単位領域２４ａ〜２４ｄの外周部に位置しているパターンのうちの四隅に位置するパターン２８ａを除くパターンである。
【００２３】
図３（ｂ）においてハッチングが付されているパターン２８ｃは、電子線の適正な照射量が第３の照射量であるパターンである。電子線の適正な照射量が第３の照射量であるパターン２８ｃは、単位領域２４ａ〜２４ｄの外周部と中央部との間に位置している。
【００２４】
図３（ｂ）において黒く塗りつぶされているパターン２８ｄは、電子線の適正な照射量が第４の照射量であるパターンである。電子線の適正な照射量が第４の照射量であるパターン２８ｄは、単位領域２４ａ〜２４ｄの中央部に位置している。
【００２５】
第２の照射量は第１の照射量より小さく、第３の照射量は第２の照射量より小さく、第４の照射量は第３の照射量より小さい。適正な電子線の照射量がこのようになるのは、近接効果によるものである。
【００２６】
次に、半導体装置の複数のパターン２８ａ〜２８ｄのうちから、繰り返し用いられている基本パターン（ブロックパターン）を抽出することにより、マスクデータを生成する（ステップＳ３）。かかる基本パターン１８ａ〜１８ｄを抽出する際には、回路パターン２８ａ〜２８ｄを転写する際における電子線の適正な照射量毎に基本パターン１８ａ〜１８ｄを抽出する。即ち、転写する際における電子線の適正な照射量が同じパターン２８どうしを互いに組み合わせることにより、基本パターン１８ａ〜１８ｄを生成する。
【００２７】
即ち、まず、電子線の適正な照射量が第１の照射量であるパターン２８ａを単位領域２４ａ〜２４ｄ内において抽出し（図４（ａ）参照）、抽出されたパターン２８ａのパターン群により第１の基本パターン１８ａを生成する（図４（ｂ）参照）。こうして、電子線の適正な照射量が第１の照射量である第１の基本パターン（第１のブロックパターン）１８ａのデータが生成される。
【００２８】
また、電子線の適正な照射量が第２の照射量であるパターン２８ｂを単位領域２４ａ〜２４ｄ内において抽出し（図５（ａ）参照）、抽出されたパターン２８ｂのパターン群により第２の基本パターン１８ｂを生成する（図５（ｂ）参照）。こうして、電子線の適正な照射量が第２の照射量である第２の基本パターン（第２のブロックパターン）１８ｂのデータが生成される。
【００２９】
また、電子線の適正な照射量が第３の照射量であるパターン２８ｃを単位領域２４ａ〜２４ｄ内において抽出し（図６（ａ）参照）、抽出されたパターン２８ｃのパターン群により第３の基本パターン１８ｃを生成する（図６（ｂ）参照）。こうして、電子線の適正な照射量が第３の照射量である第３の基本パターン（第３のブロックパターン）１８ｃのデータが生成される。
【００３０】
また、電子線の適正な照射量が第４の照射量であるパターン２８ｄを単位領域２４ａ〜２４ｄ内において抽出し（図７（ａ）参照）、抽出されたパターン２８ｄのパターン群により第４の基本パターン１８ｄを生成する（図７（ｂ）参照）。こうして、電子線の適正な照射量が第４の照射量である第４の基本パターン（第４のブロックパターン）１８ｄのデータが生成される。
【００３１】
こうして、複数の基本パターン１８ａ〜１８ｄのデータより成るマスクデータが生成される。かかるマスクデータは、電子線描画用マスク１４を形成するためのものである。
【００３２】
次に、マスクデータに基づいて、電子線描画用マスク１４を作成する（ステップＳ４）。これにより、複数の基本パターン（ブロックパターン）１８ａ〜１８ｄが形成された電子線描画用マスク（ブロックマスク）１４が形成される。
【００３３】
次に、かかる電子線描画用マスク１４を用いて、半導体ウェハ１６上に基本パターン１８ａ〜１８ｄを転写する（ステップＳ５）。より具体的には、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜に基本パターン１８ａ〜１８ｄを転写する。半導体ウェハ１６上への基本パターン１８ａ〜１８ｄの転写は、例えば以下のようにして行われる。
【００３４】
まず、半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに第１の基本パターン１８ａを転写する（図８参照）。単位領域は、転写を行う際において、アパーチャによって成形された電子線が照射される、いわゆる１ショットの転写領域である。第１の基本パターン１８ａを半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する際には、電子線描画用マスク１４に形成された第１の基本パターン１８ａに電子線２０を照射することにより、第１の基本パターン１８ａの投影像（投影パターン）を半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する。第１の基本パターン１８ａを転写する際に半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに照射する電子線の照射量は、第１の照射量とする。第１の基本パターン１８ａを転写する際に第１の照射量、即ち適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。
【００３５】
この後、同様にして、半導体ウェハ１６上の第２の単位領域２４ｂ、第３の単位領域２４ｃ及び第４の単位領域２４ｄに、第１の基本パターン１８ａを転写する（図９参照）。第２の単位領域２４ｂ、第３の単位領域２４ｃ及び第４の単位領域２４ｄは、それぞれ、転写を行う際における１ショットの転写領域である。
【００３６】
次に、半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに第２の基本パターン１８ｂを転写する（図１０参照）。第２の基本パターン１８ｂを半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する際には、電子線描画用マスク１４に形成された第２の基本パターン１８ｂに電子線２０を照射することにより、第２の基本パターン１８ｂの投影像を半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する。第２の基本パターン１８ｂを転写する際に半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに照射する電子線の照射量は、第２の照射量とする。第２の基本パターン１８ｂを転写する際に第２の照射量、即ち適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。
【００３７】
この後、同様にして、半導体ウェハ１６上の第２の単位領域２４ｂ、第３の単位領域２４ｃ及び第４の単位領域２４ｄに、第２の基本パターン１８ｂを順次転写する（図１１参照）。
【００３８】
次に、半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに第３の基本パターン１８ｃを転写する（図１２参照）。第３の基本パターン１８ｃを半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する際には、電子線描画用マスク１４に形成された第３の基本パターン１８ｃに電子線２０を照射することにより、第３の基本パターン１８ｃの投影像を半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する。第３の基本パターン１８ｃを転写する際に半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに照射する電子線の照射量は、第３の照射量とする。第３の基本パターン１８ｃを転写する際に第３の照射量、即ち適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。
【００３９】
この後、同様にして、半導体ウェハ１６上の第２の単位領域２４ｂ、第３の単位領域２４ｃ及び第４の単位領域２４ｄに、第３の基本パターン１８ｃを順次転写する（図１３参照）。
【００４０】
次に、半導体ウェハ１６上の第１の単位領域内２４ａに第４の基本パターン１８ｄを転写する（図１４参照）。第４の基本パターン１８ｄを半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する際には、電子線描画用マスク１４に形成された第４の基本パターン１８ｄに電子線を照射することにより、第４の基本パターン１８ｄの投影像を半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する。第４の基本パターン１８ｄを転写する際に半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに照射する電子線の照射量は、第４の照射量とする。第４の基本パターン１８ｄを転写する際に第４の照射量、即ち適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。
【００４１】
この後、同様にして、半導体ウェハ１６上の第２の単位領域２４ｂ、第３の単位領域２４ｃ及び第４の単位領域２４ｄに、第４の基本パターン１８ｄを順次転写する（図１５参照）。
【００４２】
こうして、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜の第１の単位領域２４ａに、第１乃至第４の基本パターン１８ａ〜１８ｄより成るパターン群３０が転写される。また、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜の第２の単位領域２４ｂに、第１乃至第４の基本パターン１８ａ〜１８ｄより成るパターン群３０が転写される。また、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜の第３の単位領域２４ｃに、第１乃至第４の基本パターン１８ａ〜１８ｄより成るパターン群３０が転写される。また、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜の第４の領域２４ｄに、第１乃至第４の基本パターン１８ａ〜１８ｄより成るパターン群３０が転写される。
【００４３】
第１の単位領域２４ａ内に転写される基本パターン１８ａ〜１８ｄの総ショット数は４ショットであり、第２の単位領域２４ｂ内に転写される基本パターン１８ａ〜１８ｄの総ショット数は４ショットであり、第３の単位領域２４ｃ内に転写される基本パターン１８ａ〜１８ｄの総ショット数は４ショットであり、第４の単位領域２４ｄ内に転写される基本パターン１８ａ〜１８ｄの総ショット数は４ショットである。従って、第１乃至第４の単位領域２４ａ〜２４ｄ内に転写される基本パターン１８ａ〜１８ｄの総ショット数は１６ショットである。このように、本実施形態によれば、１００個のホールパターン２８をわずか１６回のショットで均一に転写することができる。
【００４４】
本実施形態では、適正な電子線の照射量毎に基本パターン１８ａ〜１８ｄを形成し、各々の基本パターン１８ａ〜１８ｄを転写する際に適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。しかも、本実施形態では、基本パターン１８ａ〜１８ｄを転写する際に複数のパターンが一括して転写される。これにより、従来から行われている、例えば単位領域に含まれる複数のパターン全体に対して一括の電子線照射を行った後に、照射線が足りない個々のパターンに対して個別に補助露光を追加して行うという手法に比べて、高いスループットでパターンを転写することができる。従って、本実施形態によれば、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを確保しつつ、高いスループットでパターンを転写することができる。
【００４５】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を図２及び図１６乃至図２５を用いて説明する。図１６乃至図２５は、本実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法、及び電子線描画方法を示す工程図である。図１乃至図１５に示す第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法、及び電子線描画方法と同一の構成要素には、同一の符号を付して説明を省略または簡潔にする。
【００４６】
本実施形態では、半導体ウェハ１６上に配線パターン３２を転写する場合を例に説明する。
【００４７】
まず、図２に示すように、ＣＡＤを用いて設計された半導体装置（半導体回路）の設計データ（レイアウトデータ）を、電子線描画装置用の描画パターンデータに変換する（ＥＢ変換）（ステップＳ１）。これにより、電子線描画装置用のフォーマットの描画パターンデータが生成される。図１６（ａ）は、設計データを示す平面図である。配線パターン３２より成るパターン群３４が、図１６（ａ）に示すように繰り返し配列されている。
【００４８】
次に、ＥＢ変換された設計データ、即ち描画パターンデータに対して、近接効果補正処理を行う（ステップＳ２）。これにより、半導体装置の回路パターンの各々の部分について、回路パターンを転写する際における電子線の適正な照射量が求められる。
【００４９】
図１６（ｂ）においてハッチング等が付されていないパターン３２ａにおける電子線の適正な照射量は、第１の照射量である。電子線の適正な照射量が第１の照射量であるパターン３２ａは、単位領域２４ａ〜２４ｄの中央部に位置している。
【００５０】
図１６（ｂ）においてハッチングが付されているパターン３２ｂにおける電子線の適正な照射量は、第２の照射量である。電子線の適正な照射量が第２の照射量であるパターン３２ｂは、単位領域２４ａ〜２４ｄのうちの中央部と外周部との間に位置している。
【００５１】
図１６（ｂ）において黒く塗りつぶされているパターン３２ｃにおける電子線の適正な照射量は、第３の照射量である。電子線の適正な照射量が第３の照射量であるパターン３２ｃは、単位領域２４ａ〜２４ｄの外周部に位置している。
【００５２】
第１の照射量は第２の照射量より小さく、第２の照射量は第３の照射量より小さい。適正な電子線の照射量がこのようになるのは、近接効果によるものである。
【００５３】
次に、半導体装置の複数の回路パターンのうちから、繰り返し用いられている基本パターン（ブロックパターン）を抽出することにより、マスクデータを生成する（ステップＳ３）。かかる基本パターンを抽出する際には、回路パターンを転写する際における電子線の適正な照射量毎に基本パターンを抽出する。即ち、転写する際における電子線の適正な照射量が同じパターンどうしを互いに組み合わせることにより、基本パターンを生成する。
【００５４】
即ち、まず、電子線の適正な照射量が第１の照射量であるパターン３２ａを単位領域２４ａ〜２４ｄ内において抽出し（図１７（ａ）参照）、抽出されたパターン３２ａのパターン群により第１の基本パターン１８ｅを生成する（図１７（ｂ）参照）。こうして、電子線の適正な照射量が第１の照射量である第１の基本パターン（第１のブロックパターン）１８ｅのデータが生成される。
【００５５】
また、電子線の適正な照射量が第２の照射量であるパターン３２ｂを単位領域２４ａ〜２４ｄ内において抽出し（図１８（ａ）参照）、抽出されたパターン３２ｂのパターン群より成る第２の基本パターン１８ｆを生成する（図１８（ｂ）参照）。これにより、電子線の適正な照射量が第２の照射量である第２の基本パターン（第２のブロックパターン）１８ｆのデータが生成される。
【００５６】
また、電子線の適正な照射量が第３の照射量であるパターン３２ｃを単位領域２４ａ〜２４ｄ内において抽出し（図１９（ａ）参照）、抽出されたパターン３２ｃのパターン群より成る第３の基本パターン１８ｇを生成する（図１９（ｂ）参照）。これにより、電子線の適正な照射量が第３の照射量である第３の基本パターン（第３のブロックパターン）１８ｇのデータが生成される。
【００５７】
こうして、複数の基本パターン１８ｅ〜１８ｇのデータより成るマスクデータが生成される。
【００５８】
次に、マスクデータに基づいて、電子線描画用マスク１４を形成する（ステップＳ４）。これにより、複数の基本パターン（ブロックパターン）１８ｅ〜１８ｇが形成された電子線描画用マスク（ブロックマスク）１４が形成される。
【００５９】
次に、かかる電子線描画用マスク１４を用いて、半導体ウェハ１６上に基本パターン１８ｅ〜１８ｇを転写する（ステップＳ５）。より具体的には、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜に基本パターン１８ｅ〜１８ｇを転写する。半導体ウェハ１６上への基本パターン１８ｅ〜１８ｇの転写は、例えば以下のようにして行われる。
【００６０】
即ち、まず、半導体ウェハ１６上の第１の単位領域内２４ａに第１の基本パターン１８ｅを転写する（図２０参照）。単位領域は、転写を行う際における１ショットの転写領域である。第１の基本パターン１８ｅを半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する際には、電子線描画用マスク１４に形成された第１の基本パターン１８ｅに電子線２０を照射することにより、第１の基本パターン１８ｅの投影像（投影パターン）を半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する。第１の基本パターン１８ｅを転写する際に半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに照射する電子線の照射量は、第１の照射量とする。第１の基本パターン１８ｅを転写する際に第１の照射量、即ち適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。
【００６１】
この後、同様にして、半導体ウェハ１６上の第２の単位領域２４ｂ、第３の単位領域２４ｃ及び第４の単位領域２４ｄに、第１の基本パターン３２ａを順次転写する（図２１参照）。
【００６２】
次に、半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａ内に第２の基本パターン１８ｆを転写する（図２２参照）。第２の基本パターン１８ｆを半導体ウェハ１６上の単位領域２４ａに転写する際には、電子線描画用マスク１４に形成された第２の基本パターン１８ｆに電子線２０を照射することにより、第２の基本パターン１８ｆの投影像を半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する。第２の基本パターン１８ｆを転写する際に半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに照射する電子線の照射量は、第２の照射量とする。第２の基本パターン１８ｆを転写する際に第２の照射量、即ち適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。
【００６３】
この後、同様にして、半導体ウェハ１６上の第２の単位領域２４ｂ、第３の単位領域２４ｃ及び第４の単位領域２４ｄに、第２の基本パターン１８ｆを順次転写する（図２３参照）。
【００６４】
次に、半導体ウェハ１６上の第１の単位領域内２４ａに第３の基本パターン１８ｇを転写する。第３の基本パターン１８ｇを半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する際には、電子線描画用マスク１４に形成された第３の基本パターン１８ｇに電子線２０を照射することにより、第３の基本パターン１８ｇの投影像を半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに転写する。第３の基本パターン１８ｇを転写する際に半導体ウェハ１６上の第１の単位領域２４ａに照射する電子線の照射量は、第３の照射量とする。第３の基本パターン１８ｇを転写する際に第３の照射量、即ち適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。
【００６５】
この後、同様にして、半導体ウェハ１６上の第２の単位領域２４ｂ、第３の単位領域２４ｃ及び第４の単位領域２４ｄに、第３の基本パターン１８ｇを順次転写する。
【００６６】
こうして、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜の第１の単位領域２４ａに、第１乃至第３の基本パターン１８ｅ〜１８ｇより成るパターン群３４が転写される。また、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜の第２の単位領域２４ｂに、第１乃至第３の基本パターン１８ｅ〜１８ｇより成るパターン群３４が転写される。また、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜の第３の単位領域２４ｃに、第１乃至第３の基本パターン１８ｅ〜１８ｇより成るパターン群３４が転写される。また、半導体ウェハ１６上に形成されたフォトレジスト膜の第４の単位領域２４ｄに、第１乃至第３の基本パターン１８ｅ〜１８ｇより成るパターン群３４が転写される。
【００６７】
このように、本実施形態においても、適正な電子線の照射量毎に基本パターン１８ｅ〜１８ｇを形成し、各々の基本パターン１８ｅ〜１８ｇを転写する際に適正な照射量で電子線を照射するため、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを防止することができる。また、本実施形態においても、基本パターン１８ｅ〜１８ｇを転写する際に複数のパターンが一括して転写されるため、高いスループットでパターンを転写することができる。従って、本実施形態においても、パターンの均一性が近接効果により損なわれるのを確保しつつ、高いスループットでパターンを転写することができる。
【００６８】
［変形実施形態］
本発明は上記実施形態に限らず種々の変形が可能である。
【００６９】
例えば、第１実施形態では、パターン２８ａのパターン群より成る第１の基本パターン１８ａ、パターン２８ｂのパターン群より成る第２の基本パターン１８ｂ、パターン２８ｃのパターン群より成る第３の基本パターン１８ｃ及びパターン２８ｄより成る第４の基本パターン１８ｄを抽出する場合を例に説明したが、第１の基本パターン１８ａ、第２の基本パターン１８ｂ及び第３の基本パターン１８ｃを抽出し、中央のパターン１８ｄについては基本パターンとして抽出することなく可変矩形のパターンを用いて転写するようにしてもよい。
【００７０】
以上詳述したように、本発明の特徴をまとめると以下のようになる。
（付記１）
半導体ウェハ上のチップ領域内の複数の単位領域の各々に対して、電子線描画用マスクを用いてパターンを転写する電子線描画方法であって、
前記複数の単位領域のうちの第１の単位領域内に転写される複数のパターンのうちの第１のパターンは、前記電子線描画用マスクに形成された第１の基本パターンを用いて、第１の照射量の電子線により前記第１の単位領域内に転写され、
前記第１の単位領域内に転写される前記複数のパターンのうちの第２のパターンは、前記電子線描画用マスクに形成された第２の基本パターンを用いて、前記第１の照射量と異なる第２の照射量の電子線により前記第１の単位領域内に転写される
ことを特徴とする電子線描画方法。
（付記２）
付記１記載の電子線描画方法において、
前記チップ領域内の前記複数の単位領域の各々に対して、前記第１の基本パターン及び前記第２の基本パターンを繰り返し転写する
ことを特徴とする電子線描画方法。
（付記３）
付記１又は２記載の電子線描画方法において、
前記単位領域は、前記電子線の１ショットの転写領域である
ことを特徴とする電子線描画方法。
（付記４）
半導体ウェハ上のチップ領域内の複数の単位領域の各々に対してパターンを転写する際に用いられる電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータの生成方法であって、
前記単位領域内に転写される複数のパターンの各々について、前記パターンを転写する際における電子線の照射量の適正値をそれぞれ求める第１のステップと、
前記複数のパターンのうちから、電子線の照射量の適正値が第１の照射量である第１のパターンと、電子線の照射量の適正値が第１の照射量と異なる第２の照射量である第２のパターンとを抽出し、前記第１のパターンに対応する第１の基本パターンと、前記第２のパターンに対応する第２の基本パターンとを有する前記電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータを生成する第２のステップと
を有することを特徴とするマスクデータの生成方法。
（付記５）
付記４記載のマスクデータの生成方法において、
前記第１のステップでは、近接効果補正を行うことにより、前記適正値を求める
ことを特徴とするマスクデータの生成方法。
（付記６）
付記４又は５記載のマスクデータの生成方法において、
前記第１の基本パターン及び前記第２の基本パターンは、前記複数の単位領域の他の単位領域にも含まれる共通のパターンとして抽出される
ことを特徴とするマスクデータの生成方法。
（付記７）
付記４乃至６のいずれかに記載のマスクデータの生成方法において、
前記単位領域は、前記電子線の１ショットの転写領域である
ことを特徴とするマスクデータの生成方法。
（付記８）
半導体ウェハ上のチップ領域内の複数の単位領域の各々に対してパターンを転写する際に用いられる電子線描画用マスクの形成方法であって、
前記単位領域内に転写される複数のパターンの各々について、前記パターンを転写する際における電子線の照射量の適正値をそれぞれ求める第１のステップと、
前記複数のパターンのうちから、電子線の照射量の適正値が第１の照射量である第１のパターンと、電子線の照射量の適正値が第１の照射量と異なる第２の照射量である第２のパターンとを抽出し、前記第１のパターンに対応する第１の基本パターンと、前記第２のパターンに対応する第２の基本パターンとを有する前記電子線描画用マスクを形成するためのマスクデータを生成する第２のステップと、
前記マスクデータに基づいて、前記第１の基本パターンと前記第２の基本パターンとを有する前記電子線描画用マスクを形成する第３のステップと
を有することを特徴とする電子線描画用マスクの形成方法。
（付記９）
付記８記載の電子線描画用マスクの形成方法において、
前記第１のステップでは、近接効果補正を行うことにより、前記適正値を求める
ことを特徴とする電子線描画用マスクの形成方法。
（付記１０）
付記８又は９記載の電子線描画用マスクの形成方法において、
前記第１の基本パターン及び前記第２の基本パターンは、前記複数の単位領域の他の単位領域にも含まれる共通のパターンとして抽出される
ことを特徴とする電子線描画用マスクの形成方法。
（付記１１）
付記８乃至１０のいずれかに記載の電子線描画用マスクの形成方法において、
前記単位領域は、前記電子線の１ショットの転写領域である
ことを特徴とする電子線描画用マスクの形成方法。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】電子線描画装置を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その１）である。
【図４】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その２）である。
【図５】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その３）である。
【図６】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その４）である。
【図７】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その５）である。
【図８】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その６）である。
【図９】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その７）である。
【図１０】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その８）である。
【図１１】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その９）である。
【図１２】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その１０）である。
【図１３】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その１１）である。
【図１４】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その１２）である。
【図１５】本発明の第１実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その１３）である。
【図１６】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その１）である。
【図１７】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その２）である。
【図１８】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その３）である。
【図１９】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その４）である。
【図２０】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その５）である。
【図２１】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その６）である。
【図２２】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その７）である。
【図２３】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その８）である。
【図２４】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その９）である。
【図２５】本発明の第２実施形態によるマスクデータの生成方法、電子線描画用マスクの形成方法及び電子線描画方法を示す工程図（その１０）である。
【図２６】提案されている電子線描画方法で転写したコンタクトホールのパターンを示す平面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０…電子銃
１２…アパーチャ
１４…電子線描画用マスク
１６…半導体ウェハ
１８、１８ａ〜１８ｇ…基本パターン
２０…電子線
２２…開口部
２４、２４ａ〜２４ｄ…単位領域
２６…チップ領域
２８、２８ａ〜２８ｄ…パターン
３０…パターン群
３２、３２ａ〜３２ｃ…配線パターン
【図１】
2008226905.tif 000003
【図２】
2008226905.tif 000004
【図３】
2008226905.tif 000005
【図４】
2008226905.tif 000006
【図５】
2008226905.tif 000007
【図６】
2008226905.tif 000008
【図７】
2008226905.tif 000009
【図８】
2008226905.tif 000010
【図９】
2008226905.tif 000011
【図１０】
2008226905.tif 000012
【図１１】
2008226905.tif 000013
【図１２】
2008226905.tif 000014
【図１３】
2008226905.tif 000015
【図１４】
2008226905.tif 000016
【図１５】
2008226905.tif 000017
【図１６】
2008226905.tif 000018
【図１７】
2008226905.tif 000019
【図１８】
2008226905.tif 000020
【図１９】
2008226905.tif 000021
【図２０】
2008226905.tif 000022
【図２１】
2008226905.tif 000023
【図２２】
2008226905.tif 000024
【図２３】
2008226905.tif 000025
【図２４】
2008226905.tif 000026
【図２５】
2008226905.tif 000027
【図２６】
2008226905.tif 000028