(57)【要約】【課題】ビーム走査の巾内でのビームサイズの広がり、及びビームのボケを減少させ、ビーム走査の巾内での素子寸法の均一性を向上させるフォトマスクの描画方法を提供すること。【解決手段】使用するビームのビーム径が、パターンデータのアドレスサイズより大きなビーム径であること。アドレスサイズに対するビーム径の比が、１．２〜１．５であること。上記比を、予め電子線描画装置に登録しておくことにより、電子線描画装置はアドレスサイズに適合した比を自動的に選択してビーム径を設定し、描画すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線描画装置を用いたフォトマスクの描画方法において、使用するビームのビーム径が、パターンデータのアドレスサイズより大きなビーム径であることを特徴とするフォトマスクの描画方法。
【請求項２】
前記アドレスサイズに対するビーム径の比が、１．２〜１．５であることを特徴とする請求項１記載のフォトマスクの描画方法。
【請求項３】
前記比を、予め電子線描画装置に登録しておくことにより、電子線描画装置はアドレスサイズに適合した比を自動的に選択してビーム径を設定し、描画することを特徴とする請求項２記載のフォトマスクの描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクの描画方法に関するものであり、特に、電子線描画装置を用いてフォトマスクを製造する際に、筋状ムラの発生を低減させて製造することのできるフォトマスクの描画方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線描画装置は、フォトマスクを描画する描画装置の主流として広く用いられている。電子線描画装置として、ビーム形状が点状のビームで、ビーム走査の方式がラスター走査、基板の移動方式がビーム走査と基板移動を同時に行う連続移動の電子線描画装置を用いた際のフォトマスクの描画工程においては、通常、パターンデータのアドレスサイズに対し、使用するビームのビーム径を特に設定することはなく、アドレスサイズの値と同じ値のビーム径によって描画が行われる。
【０００３】
この通常のパターン描画によって製造されたフォトマスクには、筋状ムラと称する描画ムラが発生することがある。筋状ムラは、フォトマスクの面内の全面に、類似した明暗の筋が多数、繰り返されているものである。
この筋状ムラの発生は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、或いはＬＣＤといったイメージデバイス系のフォトマスクにおいて観視され易い。
【０００４】
パターン描画におけるビーム走査では、走査の中央部のビームサイズと、走査の端部のビームサイズは異なったものとなる。これは、走査の中央部で焦点が合っているビームのビームサイズは、走査の端部へいくに従い、広がったビームサイズとなる、所謂スポットグロースと称する現象である。
このスポットグロースは、ビームサイズの広がりとともに、走査の端部へいくに従い、焦点のズレによってビームにボケをもたらしている。
【０００５】
スポットグロースにおける、このビームサイズの広がりによって、走査の端部では、走査の中央部に比べて単位面積あたりの露光量は減少したものになる。
【０００６】
また、パターン描画におけるビーム走査では、ビーム走査が一直線にならず、走査の中央部から端部へいくに従い、ビームが直線からズレる、所謂ラスターディストーションと称する現象が起こることがある。
このラスターディストーションは、ビームの直線からのズレとともに、走査の端部へいくに従い、ビームにボケをもたらしている。ラスターディストーションが発生すると、このビームの直線からのズレが、上記スポットグロースに加わり、走査の端部では、走査の中央部に比べて単位面積あたりの露光量は更に減少したものになる。
【０００７】
このような、スポットグロース、及びラスターディストーションによって、ビーム走査による露光量は、走査の中央部の適正な露光量に対し、走査の端部へいくに従い、単位面積あたりの露光量は減少する。その結果、描画された、現像処理後の素子寸法は、走査の中央部から端部へいくに従い、小さく変化したものとなってしまう。
【０００８】
この素子寸法の変化は、ビーム走査の中央部の正常な素子寸法に対し、両端部へいくに従い、次第に素子寸法が小さく変化した状態であり、ビーム走査の巾内で一定した傾向をもったものである。
ビーム走査の巾内での素子寸法の均一性をローカルＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）ユニフォーミティと称しており、フォトマスクの重要な品質の一つであるが、
スポットグロース、及びラスターディストーションによって、ローカルＣＤユニフォーミティは悪化したものとなる。
【０００９】
素子寸法の変化の、上記一定した傾向は、ビーム走査の巾で繰り返される為に、前記筋状ムラと称するムラがフォトマスクの面内の全面に発生し、描画ムラとして肉眼でも観視されることとなる。
この描画ムラは、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、或いはＬＣＤといったイメージデバイス系のフォトマスクにおいては致命的な品質不良の項目となる。
【特許文献１】特開平１−２２０８２５号公報
【特許文献２】特開平１１−６７６３３号公報
【特許文献３】特開平１０−３１２９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、電子線描画装置のビーム走査の巾内でのビームサイズの広がり、及びビームのボケを減少させ、ビーム走査の巾内での素子寸法の均一性（ローカルＣＤユニフォーミティ）を向上させて製造することのできるフォトマスクの描画方法を提供することを課題とするものである。
これにより、筋状ムラと称する描画ムラの発生を低減させる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、電子線描画装置を用いたフォトマスクの描画方法において、使用するビームのビーム径が、パターンデータのアドレスサイズより大きなビーム径であることを特徴とするフォトマスクの描画方法である。
【００１２】
また、本発明は、上記発明によるフォトマスクの描画方法において、前記アドレスサイズに対するビーム径の比が、１．２〜１．５であることを特徴とするフォトマスクの描画方法である。
【００１３】
また、本発明は、上記発明によるフォトマスクの描画方法において、前記比を、予め電子線描画装置に登録しておくことにより、電子線描画装置はアドレスサイズに適合した比を自動的に選択してビーム径を設定し、描画することを特徴とするフォトマスクの描画方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、ビームのビーム径として、パターンデータのアドレスサイズより大きなビーム径を使用して描画するフォトマスクの描画方法であるので、ビーム走査の巾内でのビームサイズの広がり、及びビームのボケを減少させ、ビーム走査の巾内での素子寸法の均一性（ローカルＣＤユニフォーミティ）を向上させて製造することのできるフォトマスクの描画方法となる。
これにより、筋状ムラと称する描画ムラの発生を低減させることができる。
【００１５】
また、本発明は、アドレスサイズに対するビーム径の比が、１．２〜１．５であるので、素子寸法の均一性（ローカルＣＤユニフォーミティ）を効果的に向上させることができる。
また、本発明は、上記比を、予め電子線描画装置に登録しておくことにより、電子線描画装置はアドレスサイズに適合した比を自動的に選択してビーム径を設定し、描画するので
、正確で効率の良いフォトマスクの描画方法となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明によるフォトマスクの描画方法を詳細に説明する。
本発明者は、パターン描画におけるビーム走査では、走査の中央部で焦点が合っているビームのビームサイズが、走査の端部へいくに従い、広がったビームサイズとなる現象、すなわち、スポットグロースは、パターン描画をする際の、走査の中央部におけるビームサイズが大きくなる程、走査の端部におけるビームサイズの広がりの度合いが小さくなる点に着目し、本発明をするに至った。
【００１７】
図１、及び図２は、ビーム走査におけるスポットグロースの説明図である。
図１は、ビーム径（Ｗ２）として、例えば、０．２５μｍ程度のビーム径を用いた際の状態を示したものである。図１に示すように、対物レンズ（Ｌ）の上方からのビームは、対物レンズ（Ｌ）の周縁部にいたる巾（Ｗ１）で照射され、走査の中央部ではＷ２のビームサイズ、例えば、０．２５μｍに集光されている。
矢印で示すように、ビームサイズは、走査の端部へいくに従い、広がったビームサイズ（Ｗ３）となる。すなわち、スポットグロースが発生する。
【００１８】
図２は、ビーム径（Ｗ１２）として、例えば、０．４０μｍ程度のビーム径を用いた際の状態を示したものである。この際は、図２に示すように、対物レンズ（Ｌ）の上方からのビームは、対物レンズ（Ｌ）の光軸方向に縮小された巾（Ｗ１１）で照射される。
走査の中央部ではＷ１２のビームサイズ、例えば、０．４０μｍに集光されている。矢印で示すように、ビームサイズは、走査の端部へいくに従い、広がったビームサイズ（Ｗ１３）となる。
【００１９】
この際、図１に示す、走査の中央部のビームサイズ（Ｗ２）と走査の端部のビームサイズ（Ｗ３）の関係は、Ｗ３＞Ｗ２である。同様に、図２に示す、走査の中央部のビームサイズ（Ｗ１２）と走査の端部のビームサイズ（Ｗ１３）の関係は、Ｗ１３＞Ｗ１２である。
しかし、ビームの広がりの割合、すなわち、基本ビーム径（アドレスサイズ）（Ｗ２）を用いた際の（Ｗ３／Ｗ２）と、それに対してビーム径を広げたビーム径（Ｗ１２）を用いた際の（Ｗ１３／Ｗ１２）を比較すると、（Ｗ３／Ｗ２）＞（Ｗ１３／Ｗ１２）となる。
【００２０】
図１においては、対物レンズ（Ｌ）に照射されるビームの巾（Ｗ１）は周縁部にいたる広い巾である為に、対物レンズの収差の影響を大きく受け、ビームの広がりの割合（Ｗ３／Ｗ２）は大きなものとなる。
一方、図２においては、対物レンズ（Ｌ）に照射されるビームの巾（Ｗ１１）は縮小されている為に、対物レンズの収差によって受ける影響が小さくなり、ビームの広がりの割合（Ｗ１３／Ｗ１２）は小さなものとなるからである。
【００２１】
前記のように、通常、パターンデータのアドレスサイズに対し、使用するビームのビーム径は特に設定することはなく、アドレスサイズの値、例えば、０．２５μｍ、と同じ値のビーム径（０．２５μｍ）によって描画が行われる。
本発明は、使用するビームのビーム径として、パターンデータのアドレスサイズより大きなビーム径を使用し、ビーム走査の巾内でのビームサイズの広がり、及びビームのボケを減少させた描画方法である。
【００２２】
これにより、ビーム走査の巾内での素子寸法の均一性（ローカルＣＤユニフォーミティ）を向上させることができ、結果として、筋状ムラと称する描画ムラの発生を低減させることができるものとなる。
【００２３】
また、本発明者は、実験を重ねた結果、アドレスサイズに対するビーム径の比が１．２〜１．５であると、素子寸法の均一性（ローカルＣＤユニフォーミティ）を向上させる効果として十分であることを見出した。
アドレスサイズに対する効果的な、適正なビーム径は、電子線描画装置により、またアドレスサイズにより異なるものなので、電子線描画装置ごとに、またアドレスサイズごとに実験を重ね、上記１．２〜１．５の比を見出した。
【００２４】
また、請求項３に係わる発明は、上記により得られた比を、予め電子線描画装置ごとに登録しておくことによって、描画の際には自動的に反映されるようにしたフォトマスクの描画方法である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】基本サイズ（アドレスサイズ）ビーム径を用いた際の、ビーム走査でのスポットグロースの説明図である。
【図２】基本サイズに対してビーム径を広げた際の、ビーム走査でのスポットグロースの説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ｗ１・・・・基本サイズ（アドレスサイズ）ビーム径を用いた際の、対物レンズの上方から照射されるビーム巾
Ｗ２・・・・基本サイズ（アドレスサイズ）ビーム径を用いた際の、走査の中央部でのビームサイズ
Ｗ３・・・・基本サイズ（アドレスサイズ）ビーム径を用いた際の、走査の両端部でのビームサイズ
Ｗ１１・・・基本サイズに対してビーム径を広げた際の、対物レンズの上方から照射されるビーム巾
Ｗ１２・・・基本サイズに対してビーム径を広げた際の、走査の中央部でのビームサイズＷ１３・・・基本サイズに対してビーム径を広げた際の、走査の両端部でのビームサイズＬ・・・対物レンズ
【図１】
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【図２】
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