(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン毎に露光量を調整しながら露光対象物を露光する荷電粒子ビーム露光用の露光データ作成方法であって、
パターンを目標線幅で分類し、
各目標線幅のパターン群に対して、基準となる露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す基準特性を設定し、
各目標線幅のパターンの露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す特性が前記基準特性に揃うように形状及び露光量を補正して露光データを作成し、
各目標線幅のパターンの形状の補正は、前記特性と前記基準特性との差分が最小になる修正した線幅が目標線幅より大きいと線幅を太らせ、小さいと細らせる
ことを特徴とする、露光データ作成方法。
【請求項２】
前記パターンは、レジストの吸収エネルギーの後方散乱成分が略一定とみなせる程度の最大分割サイズ以下のパターンに予め分割されており、
前記特性はＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であり、
前記基準特性は基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であり、
前記吸収エネルギーの閾値で目標線幅が得られるように各パターンの露光量を補正することを特徴とする、請求項１記載の露光データ作成方法。
【請求項３】
前記基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の設定は、
前記パターン群の中で最も露光量変動に対する寸法変化が大きいパターンを代表パターンに選定し、
前記代表パターンの形状を前記露光量変動に対する寸法変化が最小になるように修正し、
修正した前記代表パターンの形状でのＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を前記基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線とする
ことを特徴とする、請求項２記載の露光データ作成方法。
【請求項４】
前記基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の露光量変動に対する線幅変化の大きさを、前記パターン群に含まれるパターンの配置に基づいて設定することを特徴とする、請求項２又は３記載の露光データ作成方法。
【請求項５】
前記基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の露光量変動に対する線幅変化の大きさを、前記パターン群の中で最も露光量変動に対する線幅変化が大きい代表パターンに基づいて決定することを特徴とする、請求項４記載の露光データ作成方法。
【請求項６】
前記基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線は、露光量変動に対する線幅変化が最小になるように代表パターンの形状を修正したときのＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であることを特徴とする、請求項５記載の露光データ作成方法。
【請求項７】
１つ以上の既知のプロセスばらつきに対して、露光量変動に対する線幅変化が最小になるように前記代表パターンの形状を修正することを特徴とする、請求項６記載の露光データ作成方法。
【請求項８】
パターン毎に露光量を調整しながら露光対象物を露光する荷電粒子ビーム露光技術による露光方法であって、
パターンを目標線幅で分類し、各目標線幅のパターン群に対して基準となる露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す基準特性を設定して各目標線幅のパターンの露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す特性が前記基準特性に揃うように形状及び露光量を補正し、
露光時に線幅ばらつきが最小になるように全パターンの露光量を一律に調整して前記露光対象物を露光し、
各目標線幅のパターンの形状の補正は、前記特性と前記基準特性との差分が最小になる修正した線幅が目標線幅より大きいと線幅を太らせ、小さいと細らせる
ことを特徴とする、露光方法。
【請求項９】
前記パターンは、レジストの吸収エネルギーの後方散乱成分が略一定とみなせる程度の最大分割サイズ以下のパターンに予め分割されており、
前記特性はＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であり、
前記基準特性は基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であり、
前記吸収エネルギーの閾値で目標線幅が得られるように各パターンの露光量を補正することを特徴とする、請求項８記載の露光方法。
【請求項１０】
前記基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の設定は、
前記パターン群の中で最も露光量変動に対する寸法変化が大きいパターンを代表パターンに選定し、
前記代表パターンの形状を前記露光量変動に対する寸法変化が最小になるように修正し、
修正した前記代表パターンの形状でのＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を前記基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線とする
ことを特徴とする、請求項９記載の露光方法。
【請求項１１】
目標線幅からの乖離が最小になる最適露光量を求め、仮露光により補正された露光量の前記最適露光量に対する比率を決定し、
前記比率と荷電粒子ビーム用露光データに基づいて前記露光対象物上にパターンを描画することを特徴とする、請求項８乃至１０のいずれか１項記載の露光方法。
【請求項１２】
前記仮露光は、デザインルールで許容されている線幅と間隔、面積密度の組み合わせを網羅するように予め作成された評価用データから露光データを作成し、プロセスばらつきがない条件での露光量を中心にいくつか露光量を振って露光し、夫々の露光量における評価パターンの出来上がり線幅を測定して目標線幅に対するばらつきが最小になる露光量を最適露光量とすることを特徴とする、請求項１１記載の露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光データ作成方法及び露光方法に係り、特にリソグラフィ工程において電子線やイオンビームを用いた荷電粒子ビーム露光技術を用いる場合の露光データを作成する露光データ作成方法及びそのような露光データを用いる露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線を基板上に塗布したレジストに照射してパターンを描画する電子線露光では、レジストに入射した電子の一部がレジスト内で散乱することにより生じる前方散乱と共に、レジストを透過した電子の一部が基板で反射されて再びレジストに入射することにより生じる後方散乱が発生する。このため、電子線をレジスト上の１点に入射させてもレジストの吸収エネルギー分布は広がり、パターンの疎密により近接効果でレジストパターンの出来上がり寸法が異なる原因となっている。１つの材料で構成される基板上に塗布したレジスト上の１点（ｘ，ｙ）に電子線を入射させた時の露光強度分布（ＥＩＤ：Exposure Intensity Distribution）は、一般に前方散乱成分と後方散乱成分を夫々ガウス分布で表現した次式（１）で表される関数で近似される。
【０００３】
0005217442.tif 000002
ここで、βｆは前方散乱長、βｂは後方散乱長、ηは後方散乱強度比率を示す。前方散乱長βｆ、後方散乱長βｂ及び後方散乱強度比率ηの値は、電子線のエネルギー、レジストの膜厚、基板の材料等に依存し、実験やシミュレーションにより定められる。例えば、レジストの膜厚を０．３μｍ、電子線の加速電圧を５０ｋＶとしたとき、βｆ＝２８ｎｍ、βｂ＝１１．４３μｍ、η＝０．６７である。一般に、前方散乱長βｆは、純粋な前方散乱だけでなく、収差等に起因する電子線のぼけ(所謂ビームぼけ)、酸の拡散等の要素を含んだ値である。
【０００４】
従来の近接効果補正方法では、図１に示すように、露光マージンを向上させるために線幅を細らせる寸法補正と、吸収エネルギーの閾値Ｅｔｈで目標の線幅が得られるように各パターンの露光量を補正する露光量補正を行っている。図１は従来の近接効果補正方法を説明する図である。図１中、（ａ）は孤立パターン及び密パターンを含む露光パターン、（ｂ）は単位露光量での吸収エネルギー分布、（ｃ）は露光量補正後の吸収エネルギー分布、（ｄ）は補正露光量前後での吸収エネルギー分布を示す。図１（ｂ）において、Ｗは目標とする線幅を示す。又、図１（ｂ），（ｃ），（ｄ）において、横軸はパターンの位置を任意単位で示す。更に、図１（ｄ）において、一点鎖線及び二点鎖線は夫々補正露光量前後での吸収エネルギー分布を示す。このような近接効果補正方法は、例えば特許文献２又は特許文献２にて提案されている。
【０００５】
又、半導体装置を製造する際に用いられるリソグラフィ工程では、レジストの下にはメタル配線やビアホール等の構造が既に形成されており、基板は複数の材料で構成されている。上記式（１）の後方散乱成分のパラメータは基板を構成する材料によって異なるため、このような単純な式ではレジストの吸収エネルギー分布を近似することはできない。
【０００６】
そこで、複雑な多層配線構造を考慮して吸収エネルギー分布の後方散乱成分を求める方法が、例えば特許文献３にて提案されている。この提案方法で計算した後方散乱成分と式（１）の第１項から計算した前方散乱成分とを用いることで、従来の近接効果補正方法でも多層配線構造に起因する近接効果、即ち、層間近接効果を補正することができる。
【特許文献１】特開２００１−５２９９９号公報
【特許文献２】特開平１１−２６３６０号公報
【特許文献３】特開２００５−１０１５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、半導体装置の集積度の向上に伴い、要求されるパターンサイズは微細化され、リソグラフィ工程におけるプロセス変動（露光量変動、デフォーカス等）によるレジストパターンの出来上がり線幅のばらつきが問題になっている。更に、電子線露光においては、層間近接効果が無視できないため、多層配線を構成するメタルパターンの線幅ばらつきや化学機械研磨（ＣＭＰ： Chemical Mechanical Polishing)の膜厚ばらつき等も、レジストパターンの出来上がり線幅がばらつく要因になる。このように、レジストパターンの出来上がり線幅がばらつく要因は、従来考えられていたプロセスばらつきだけでなく、まだモデル化できていないプロセスばらつきやモデルが複雑で評価が困難なプロセスばらつき等、未知のプロセスばらつきを含む場合もある。
【０００８】
次に、従来の近接効果補正方法に対するプロセスばらつきの影響を説明する。パターンの露光量を一律に定数倍すると、疎から密までの各パターンの出来上がり線幅が図１（ｄ）に示すように変動する。この露光量と出来上がり線幅の関係（ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線）を疎から密までの各パターンに対して示すと、図２のようになる。図２は従来の近接効果補正方法によるＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を示す図であり、露光量を各パターンの補正露光量で規格化して示す。図２及び後述する図３において、縦軸は出来上がり線幅（ＣＤ：Critical Dimension）を示し、横軸は露光量（ＤＯＳＥ）を示す。又、丸印は露光量補正後の露光量での出来上がり線幅、四角印及び三角印は夫々補正露光量前後での出来上がり線幅を示す。従来の近接効果補正方法では、露光量の変化に対して出来上がり線幅の変化の仕方、即ち、露光量が１の近傍のＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の傾きがパターン毎に異なる。このため、プロセスのばらつきに対してＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の変化の仕方が異なり、パターン間の線幅のばらつきが図３に示すように大きくなる。図３は従来の近接効果補正方法におけるプロセスばらつきに対するＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の変化を示す図である。この結果、目標線幅からの乖離を許容範囲内に収めることが困難になる。
【０００９】
そこで、本発明は、未知のばらつきを含む様々なプロセスばらつきに対して、パターン間の線幅のばらつきを低減することが可能な露光データ作成方法及び露光方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題は、パターン毎に露光量を調整しながら露光対象物を露光する荷電粒子ビーム露光用の露光データ作成方法であって、パターンを目標線幅で分類し、各目標線幅のパターン群に対して、基準となる露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す基準特性を設定し、各目標線幅のパターンの露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す特性が前記基準特性に揃うように形状及び露光量を補正して露光データを作成し、各目標線幅のパターンの形状の補正は、前記特性と前記基準特性との差分が最小になる修正した線幅が目標線幅より大きいと線幅を太らせ、小さいと細らせる露光データ作成方法によって達成できる。
【００１１】
上記の課題は、パターン毎に露光量を調整しながら露光対象物を露光する荷電粒子ビーム露光技術による露光方法であって、パターンを目標線幅で分類し、各目標線幅のパターン群に対して基準となる露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す基準特性を設定して各目標線幅のパターンの露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す特性が前記基準特性に揃うように形状及び露光量を補正し、露光時に線幅ばらつきが最小になるように全パターンの露光量を一律に調整して前記露光対象物を露光し、各目標線幅のパターンの形状の補正は、前記特性と前記基準特性との差分が最小になる修正した線幅が目標線幅より大きいと線幅を太らせ、小さいと細らせる露光方法によって達成できる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、未知のばらつきを含む様々なプロセスばらつきに対して、パターン間の線幅のばらつきを低減することが可能な露光データ作成方法及び露光方法を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明は、露光装置にとって一律に露光量を定数倍するのは容易であることに着目し、同じ目標線幅のパターン群に対し、既知のプロセスばらつきに対して補正露光量前後の露光量でパターン間の出来上がり線幅のばらつきをなくすようにする。つまり、露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す特性、即ち、ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線が揃うように露光データを作成し、未知のプロセスばらつきに対して線幅の乖離が小さくなるように露光量を調節して露光する。目標線幅で分類するのは、許容される線幅ばらつきの大きさの違いや要求される寸法精度の違い等があるからである。ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を揃えることで、プロセスばらつきに対してＣＤ−ＤＯＳＥ曲線が同じように変化するので、露光量の広い範囲でパターン間の線幅のばらつきを低減することができる。一律に露光量を調節することで、目標線幅からの乖離も小さくすることができる。
【００１４】
このように、未知のばらつきを含む様々なプロセスばらつきに対して、パターン間の線幅のばらつきを低減することができる。
【００１５】
以下に、本発明の露光データ作成方法及び露光方法の各実施例を、図４以降と共に説明する。
【実施例】
【００１６】
本発明の一実施例において、露光データ作成方法及び露光方法は、半導体装置の製造方法に好適である。図４は、既知のプロセスばらつきに対して補正露光量の前後でパターン間の出来上がり線幅のばらつきをなくすように露光データを作成する露光データ作成工程を説明するフローチャートである。未知のプロセスばらつきに対して線幅の乖離が小さくなるように露光量を調節して露光データのパターンを描画する露光工程は、図９のフローチャートと共に後述する。
[露光データ作成工程]
図４に示すステップＳ１〜Ｓ１０の処理は、ＣＰＵ等のプロセッサ、記憶部及びキーボード等の入力部を有する汎用コンピュータにより実行可能である。コンピュータに露光データ作成工程の各手順を実行させるプログラムは、記憶部に格納されてプロセッサにより実行される。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されていても良く、この場合プログラムはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体からコンピュータの記憶部にインストールされていても良い。
【００１７】
図４において、ステップＳ１は、設計データ１１を入力し、外部から指定された最大分割サイズ１２以下になるようにパターンを矩形状に分割する。設計データ１１及び最大分割サイズ１２は、いずれもコンピュータの入力部から入力されても、コンピュータの内部の記憶部或いは外部の記憶部から読み出されて入力されても良い。
【００１８】
図５は、パターンの矩形領域への分割を説明する図である。図５において、設計データ１１で表されるパターンＢは、矩形領域Ｂ１〜Ｂ４に分割され、更に最大分割サイズ１２以下の矩形領域（以下、分割パターンと言う）Ｂ１１〜Ｂ１８に均等に分割される。最大分割サイズ１２は、各分割パターンＢ１１〜Ｂ１８上でレジストの吸収エネルギーの後方散乱成分が略一定とみなせる程度の大きさであり、上記式（１）の後方散乱長βｂの約１／１０である。
【００１９】
次に、ステップＳ２は、全ての分割パターンＢ１１〜Ｂ１８を、切断面でない方向の線幅Ｗで分類し、ステップＳ３は、各線幅Ｗのパターン群の基準となるＣＤ−ＤＯＳＥ曲線（以下、基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線と言う）を決定する。基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線は、パターン群に含まれる全てのパターンに対して実現可能な範囲で、露光量変動に対する寸法変化が最小になるように選定する。具体的には、パターン群の中で最も露光量変動に対する寸法変化が大きいパターンを代表パターンに選定する。この代表パターンは、例えば周辺パターンの面積密度が最も大きなパターンや照射面積が最も大きなパターンである。そして、この代表パターンの形状を露光量変動に対する寸法変化が最小になるように修正し、その形状でのＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線とする。ここでは説明の便宜上、代表パターンの形状変更の具体例を線幅Ｗ、ピッチＰのライン・アンド・スペース（Ｌ／Ｓ）パターンで示す。このようなＬ／Ｓパターンの中心のレジストの吸収エネルギー分布は、上記式（１）をＬ／Ｓパターンに関して面積分して得られる。修正後の線幅Ｗ’、補正露光量Ｑで吸収エネルギーの閾値Ｅｔｈにおける吸収エネルギー分布の幅がＷと等しくなるとき、次式（２）で表される以下の関係が成り立つ。
0005217442.tif 000003
ここで、ε(Ｗ’，Ｗ，βｆ)は吸収エネルギー分布の前方散乱成分、αは線幅修正後の面積密度であり、次式（３）で表される。
0005217442.tif 000004
露光量変動に対して寸法変化が最小になる線幅Ｗ’は、補正露光量Ｑをγ１倍、γ２倍（γ１＜１＜γ２）したときの目標線幅Ｗからの乖離ΔＷ１、ΔＷ２を次式（４）と上記式（２）から求め、これらの２乗和が最小になるように決める。
0005217442.tif 000005
式（４）は、上記式（２）を代入することで補正露光量に依存しない次式（５）で表される。
0005217442.tif 000006
又、代表パターンの形状を修正する際には、１つ以上の既知のプロセスばらつきを含めて、露光量変動に対する寸法変化が最小になるようにすることが望ましい。例えば、ビームぼけのばらつきを考慮する場合を説明する。ビームぼけは上記式（１）のβｆに含まれているので、ビームぼけのばらつきによりβｆが動く範囲をβｆ１≦βｆ≦βｆ２で表す。γ０を１、βｆ０を基準にするβｆとして、γとβｆの組（γｉ，βｆｊ）（ｉ＝０，１，２；ｊ＝０，１，２）における目標線幅Ｗからの乖離ΔＷｉ，ｊを上記式（５）に代わる次式（６）により求める。
0005217442.tif 000007
更に、γとβｆの各組に優先度を表す重み付け係数ｃｉ，ｊ（０≦ｃｉ，ｊ≦１，ｃ０，０＝０）を割り当て、次式（７）値Ｘ２が最小になる線幅Ｗ’を求める。
0005217442.tif 000008
このようにして、基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線は、次式（８）を満たす（γ，Ｗ＋ΔＷ）の組として表現できる。
0005217442.tif 000009
次に、ステップＳ４〜Ｓ７により、線幅で分類したパターン群に含まれる各パターンに対して、基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線からの乖離が最小のＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を得るようにパターンの形状を変更する。又、ステップＳ８〜Ｓ１０により、各パターンに対して、周辺パターンを考慮して目標寸法が得られるように露光量を補正して記憶部に電子線用露光データ１３を格納する。
【００２０】
ステップＳ４は、各パターンのＣＤ−ＤＯＳＥ曲線と基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線との差分が最小になる修正した線幅Ｗ’を計算する。ステップＳ５は、修正した線幅Ｗ’が目標線幅Ｗより大きいか否かを判定し、判定結果がＹＥＳであると処理はステップＳ６へ進み、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ７へ進む。ステップＳ６は、線幅をＷ’−Ｗだけ太らせる。一方、ステップＳ７は、線幅をＷ−Ｗ’だけ細らせる。ステップＳ４〜Ｓ７の処理は、ループ処理によりパターン数分行われる。又、ステップＳ３〜Ｓ７の処理は、ループ処理により線幅の種類数分行われる。
【００２１】
ステップＳ８は、各パターンの補正露光量Ｑを初期化する。ステップＳ９は、各パターンに対して、周辺パターンからの後方散乱強度を求めて、目標寸法（目標線幅Ｗ）が得られるように補正量をＱからＱ’へ補正する。ステップＳ１０は、｜Ｑ’−Ｑ｜＜εであるか否か判定し、判定結果がＮＯであると処理はステップＳ９へ戻り、判定結果がＹＥＳであると補正露光量ＱをＱ’に補正して電子線用露光データ１３を記憶部に格納する。補正露光量ＱがＱ’に変更されると後方散乱強度が変化するので、全パターンに対して前回計算した補正露光量Ｑと今回計算した補正露光量Ｑ’との誤差が十分小さくなるまで、即ち、閾値ε未満となるまでステップＳ９，Ｓ１０の処理が繰り返される。尚、後方散乱強度の計算自体は、例えば上記特許文献１又は上記特許文献３にて提案されている方法を用いて行うことができるので、その説明は省略する。
【００２２】
図６は本実施例における吸収エネルギー分布を説明する図である。図６中、（ａ）は孤立パターン及び密パターンを含む露光パターン、（ｂ）は単位露光量での吸収エネルギー分布、（ｃ）は露光量補正後の吸収エネルギー分布、（ｄ）は補正露光量前後での吸収エネルギー分布を示す。図６（ｂ）において、Ｗは目標とする線幅を示す。又、図６（ｂ），（ｃ），（ｄ）において、横軸はパターンの位置を任意単位で示す。更に、図６（ｄ）において、一点鎖線及び二点鎖線は夫々補正露光量前後での吸収エネルギー分布を示す。図７は本実施例におけるＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を示す図であり、露光量を各パターンの補正露光量で規格化して示し、図８は本実施例におけるプロセスばらつきに対するＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の変化を説明する図である。図７及び図８において、縦軸は出来上がり線幅（ＣＤ）を示し、横軸は露光量（ＤＯＳＥ）を示す。又、丸印は補正量補正後の補正量、四角印及び三角印は夫々補正露光前後での補正量を示す。
【００２３】
ここでは、図４の処理において２つのＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の乖離が最小になる場合とは、補正露光量Ｑを中心にして（図７では露光量＝１の位置）、その前後から選んだ露光量に対して、出来上がり線幅の差の２乗和が最小になる場合であるものとする。つまり、パターン群のｋ番目のパターンに対して、上記式（５）と同様に以下の式（９）でγ１，γ２における目標線幅Ｗからの乖離ΔＷｋ，１、ΔＷｋ，２を求め、夫々ΔＷ１，ΔＷ２との差の２乗和（ΔＷｋ，１−ΔＷ１）２＋（ΔＷｋ，２−ΔＷ２）２が最小になるＷｋ’を求める。
0005217442.tif 000010
ここで、αｋηはｋ番目のパターンにおける吸収エネルギー分布の後方散乱成分を示す。
【００２４】
又、各パターンの形状を修正する際にも、１つ以上の既知のプロセスばらつきに対して、基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線からの乖離の２乗和が最小になるように形状を変更することが望ましい。
【００２５】
次に、形状を修正した各パターンに対して、プロセスのばらつきがない条件で吸収エネルギーの閾値Ｅｔｈにおいて目標線幅Ｗが得られるように次式（１０）を用いて図６（ｂ）のような露光量を図６（ｃ）のような補正露光量Ｑｋ’に補正する。
0005217442.tif 000011
最後に、以上の修正を施した形状と補正露光量Ｑｋ’を持つパターンに基づいて電子線用露光データ１３を作成する。
【００２６】
従って、本実施例では、同じ目標線幅のパターン群に対し、既知のプロセスばらつきに対して補正露光量前後の露光量でパターン間の出来上がり線幅のばらつきをなくすようにする。つまり、図６及び図７からもわかるように、ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線が揃うように露光データを作成し、図８からもわかるように、未知のプロセスばらつきに対して線幅の乖離が小さくなるように露光量を調節して露光する。目標線幅で分類するのは、許容される線幅ばらつきの大きさの違いや要求される寸法精度の違い等があるからである。ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を揃えることで、プロセスばらつきに対してＣＤ−ＤＯＳＥ曲線が同じように変化するので、露光量の広い範囲でパターン間の線幅のばらつきを低減することができる。一律に露光量を調節することで、図８に示すように目標線幅からの乖離も図３に示す従来の場合と比較すると小さくすることができる。
【００２７】
本実施例によれば、補正露光量前後の露光量で各パターンの線幅を揃えることができるため、プロセスばらつきに対するパターン間の線幅ばらつきを低減することができ、更に、露光量を一律に調整することで目標線幅からの乖離を抑制することができる。
【００２８】
上記の例では、全ての線幅のパターンに対して形状変更するようにしたが、ばらつきを厳しく抑制する必要がない線幅のパターンに対しては形状変更の手続きを省略するようにしても良い。
[露光工程]
図９は、露光工程を説明するフローチャートである。図９に示すステップＳ２１，Ｓ２２の処理は、周知の構成を有する電子線露光装置（図示せず）により実行可能である。図９に示す露光工程は、図４に示す露光データ作成工程で作成した電子線用露光データ１３に基づいて、電子線露光装置により露光対象物であるウェーハ２１にパターンを描画する。露光されたウェーハ２１は、その後周知の膜除去工程や成膜工程を経て、各種半導体装置等が製造可能となる。
【００２９】
図９において、ステップＳ２１は、目標線幅からの乖離が最小になる最適露光量を求め、仮露光によりこの最適露光量に対する補正露光量の比率γを決定する。ステップＳ２２は、決定された比率γと電子線用露光データ１３に基づいてウェーハ２１上にパターンを描画する。これにより、半導体装置等の実際の製品データがウェーハ２１上に焼き付けられる。
【００３０】
ステップＳ２１の仮露光では、評価用データを用いる。この評価用データは、デザインルールで許容されている線幅と間隔、面積密度の組み合わせを網羅するように予め作成されている。評価用データから上記露光データ作成工程と同様にして露光データを作成し、プロセスばらつきがない条件での露光量を中心にいくつか露光量を振って露光、即ち、仮露光をする。夫々の露光量における評価パターンの出来上がり線幅を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で測定して、目標線幅に対するばらつきが最小になる露光量を最適露光量とする。
【００３１】
上記実施例では、本発明が電子線露光技術に適用されているが、本発明は個々のパターンに対して形状と補正露光量を修正できる荷電粒子ビーム露光技術であれば同様にして適用可能であり、例えばイオンビーム露光技術にも適用できる。
【００３２】
尚、本発明は、以下に付記する発明をも包含するものである。
（付記１）
パターン毎に露光量を調整しながら露光対象物を露光する荷電粒子ビーム露光用の露光データ作成方法であって、
パターンを目標線幅で分類し、
各目標線幅のパターン群に対して、基準となる露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す基準特性を設定し、
各目標線幅のパターンの露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す特性が該基準特性に揃うように形状及び露光量を補正して露光データを作成することを特徴とする、露光データ作成方法。
（付記２）
該パターンは、レジストの吸収エネルギーの後方散乱成分が略一定とみなせる程度の最大分割サイズ以下のパターンに予め分割されており、
該特性はＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であり、該基準特性は基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であり、
該吸収エネルギーの閾値で目標線幅が得られるように各パターンの露光量を補正することを特徴とする、付記１記載の露光データ作成方法。
（付記３）
該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の露光量変動に対する線幅変化の大きさを、該パターン群に含まれるパターンの配置に基づいて設定することを特徴とする、付記２記載の露光データ作成方法。
（付記４）
該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の露光量変動に対する線幅変化の大きさを、該パターン群の中で最も露光量変動に対する線幅変化が大きい代表パターンに基づいて決定することを特徴とする、付記３記載の露光データ作成方法。
（付記５）
該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線は、露光量変動に対する線幅変化が最小になるように代表パターンの形状を修正したときのＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であることを特徴とする、付記４記載の露光データ作成方法。
（付記６）
１つ以上の既知のプロセスばらつきに対して、露光量変動に対する線幅変化が最小になるように該代表パターンの形状を修正することを特徴とする、付記５記載の露光データ作成方法。
（付記７）
該パターン群に含まれる各パターンに対して、該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線からの乖離が最小になるＣＤ−ＤＯＳＥ曲線が得られるように形状を変更することを特徴とする、付記１記載の露光データ作成方法。
（付記８）
１つ以上の既知のプロセスばらつきに対して、該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線からの乖離が最小になるように各パターンの形状を変更することを特徴とする、付記７記載の露光データ作成方法。
（付記９）
該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線からの乖離を計算する露光量の範囲は、目標線幅が得られる露光量の近傍であることを特徴とする 、付記７又は８記載の露光データ作成方法。
（付記１０）
形状変更した各パターンは、プロセスばらつきがない条件で、目標線幅が得られるように露光量を補正することを特徴とする、付記７又は８記載の露光データ作成方法。
（付記１１）
パターン毎に露光量を調整しながら露光対象物を露光する荷電粒子ビーム露光技術による露光方法であって、
パターンを目標線幅で分類し、各目標線幅のパターン群に対して基準となる露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す基準特性を設定して各目標線幅のパターンの露光量とレジストパターンの出来上がり線幅の関係を示す特性が該基準特性に揃うように形状及び露光量を補正し、
露光時に線幅ばらつきが最小になるように全パターンの露光量を一律に調整して該露光対象物を露光することを特徴とする、露光方法。
（付記１２）
該パターンは、レジストの吸収エネルギーの後方散乱成分が略一定とみなせる程度の最大分割サイズ以下のパターンに予め分割されており、
該特性はＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であり、該基準特性は基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であり、
該吸収エネルギーの閾値で目標線幅が得られるように各パターンの露光量を補正することを特徴とする、付記１１記載の露光方法。
（付記１３）
目標線幅からの乖離が最小になる最適露光量を求め、仮露光により補正された露光量の該最適露光量に対する比率を決定し、
該比率と荷電粒子ビーム用露光データに基づいて該露光対象物上にパターンを描画することを特徴とする、付記１１又は１２記載の露光方法。
（付記１４）
該仮露光は、デザインルールで許容されている線幅と間隔、面積密度の組み合わせを網羅するように予め作成された評価用データから露光データを作成し、プロセスばらつきがない条件での露光量を中心にいくつか露光量を振って露光し、夫々の露光量における評価パターンの出来上がり線幅を測定して目標線幅に対するばらつきが最小になる露光量を最適露光量とすることを特徴とする、付記１３記載の露光方法。
（付記１５）
該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の露光量変動に対する線幅変化の大きさを、該パターン群に含まれるパターンの配置に基づいて設定することを特徴とする、付記１２記載の露光方法。
（付記１６）
該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の露光量変動に対する線幅変化の大きさを、該パターン群の中で最も露光量変動に対する線幅変化が大きい代表パターンに基づいて決定することを特徴とする、付記１５記載の露光方法。
（付記１７）
該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線は、露光量変動に対する線幅変化が最小になるように代表パターンの形状を修正したときのＣＤ−ＤＯＳＥ曲線であることを特徴とする、付記１６記載の露光方法。
（付記１８）
１つ以上の既知のプロセスばらつきに対して、露光量変動に対する線幅変化が最小になるように該代表パターンの形状を修正することを特徴とする、付記１７記載の露光方法。
（付記１９）
該パターン群に含まれる各パターンに対して、該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線からの乖離が最小になるＣＤ−ＤＯＳＥ曲線が得られるように形状を変更することを特徴とする、付記１３記載の露光方法。
（付記２０）
１つ以上の既知のプロセスばらつきに対して、該基準ＣＤ−ＤＯＳＥ曲線からの乖離が最小になるように各パターンの形状を変更することを特徴とする、付記１９記載の露光方法。
【００３３】
以上、本発明を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】従来の近接効果補正方法を説明する図である。
【図２】従来の近接効果補正方法によるＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を示す図である。
【図３】従来の近接効果補正方法におけるプロセスばらつきに対するＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の変化を示す図である。
【図４】露光データ作成工程を説明するフローチャートである。
【図５】パターンの矩形領域への分割を説明する図である。
【図６】本発明の一実施例における吸収エネルギー分布を説明する図である。
【図７】本発明の一実施例におけるＣＤ−ＤＯＳＥ曲線を示す図である。
【図８】本発明の一実施例におけるプロセスばらつきに対するＣＤ−ＤＯＳＥ曲線の変化を説明する図である。
【図９】露光工程を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１１      設計データ
１２      最大分割サイズ
１３      電子線用露光データ
Ｂ，Ｂ１１〜Ｂ１８      パターン
Ｂ１〜Ｂ４      矩形領域
【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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