(57)【要約】【課題】電子線を用いた露光装置における、近接効果補正およびかぶり効果補正のための露光量マップについて、データサイズを増大させないで、露光量マップの精度を向上させることである。【解決手段】描画対象領域を包含する領域について、初めに、サブメッシュ単位で面積値を求め、次に、該面積密度を重み付け係数またはガウシアンフィルタなどの分布関数に従って、メッシュ単位の面積値として加算する。さらに、該面積値をメッシュの面積から面積密度マップを求める。該面積密度マップを利用することで露光量マップが求める。【選択図】図１
2007115891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線が照射される描画領域を小領域のメッシュに分割し、前記メッシュの描画情報によりかぶり効果補正および／または近接効果補正を行う露光量補正方法において、
前記メッシュをさらに小さな極小領域のサブメッシュに分割し、
前記サブメッシュの単位で描画情報を求め、このサブメッシュ描画情報を重み付け加算して前記メッシュの単位での画像情報に合成したことを特徴とする露光量補正方法。
【請求項２】
請求項１記載の露光量補正方法において、
前記重み付け加算は、ガウシアン分布を含む各種分布関数を用いることを特徴とする露光量補正方法。
【請求項３】
電子線が照射される描画領域を小領域のメッシュに分割し、前記メッシュの描画情報によりかぶり効果補正および／または近接効果補正を行う電子線露光装置において、
前記メッシュをさらに小さな極小領域のサブメッシュに分割して前記サブメッシュの単位で描画情報を求め、このサブメッシュ描画情報を重み付け加算して前記メッシュの単位での画像情報に合成することにより露光量補正マップを求める手段と、
前記露光量補正マップの描画図形に対応する部分領域についての露光量を参照して実時間で露光時間について近接効果補正を行い、補正された露光時間で電子線の照射をして描画図形を描画する制御部を含む手段を備えたことを特徴とした電子線露光装置。
【請求項４】
請求項３記載の電子線露光装置において、
前記重み付け加算の手段は、ガウシアン分布を含む各種分布関数であることを特徴とした電子線を用いた露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線が照射される描画領域を小領域のメッシュに分割し、前記メッシュの描画情報によりかぶり効果を含む近接効果補正を行う露光量補正方法および電子線露光装置に関し、特に電子線露光装置のための描画対象領域を包含する領域をメッシュ状の領域に分割し、各領域の情報を用いて露光量マップを求める方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線露光装置の大きな課題は精度向上である。精度に影響を与える現象の１つに近接効果が挙げられる。この近接効果とは、描画パターンの疎密により生じる誤差である。
【０００３】
例えば、描画対象物の領域全体に対して、パターンとパターンの間隔が広い孤立したパターンではその線幅が細くなり、べたパターンとよばれる面積が広く、密度の高いパターンでは太りが生じる様な現象である。
【０００４】
近年、描画対象物に描画されるパターンのデザインルールとよばれる線幅の微細化の必要性により、上記問題の解決は重要になってきている。
【０００５】
このようなパターンが設計値と異なって描画されてしまうという問題を解決するものとして、特開平１０−２２９０４７号公報（特許文献１）に記載されている面積密度マップあるいは露光量マップを用いて近接効果補正を行う露光量決定方法がある。
【０００６】
これは、ある大きさの矩形状のメッシュを仮定して、このメッシュ毎にパターンの面積密度を求め、描画領域全体の面積密度の変化を表わしたものを面積密度マップと呼び、その補正値の大小に応じて露光量を決定してパターンを描画する方法である。
【０００７】
例えば、上述した孤立パターンの場合には面積密度が小さいので、露光量を増やし、一方、面積密度の高いパターンでは露光量を小さくする。このように描画を面積密度マップのデータに基づいて実際の露光量を演算することで行う。
【０００８】
ただし、実際には、ここで求めた面積密度マップに対して、平滑化処理や高次近似処理などの加工を行う必要がある。これは、近接効果補正の役割は、ショットによるウェハのレジスト内での電子線の広がりである後方散乱を模擬して補正を行うことにあり、この平滑化は後方散乱に模擬させるための手段であるためである。
【０００９】
一般的には、後方散乱は上述した文献に示される様に、ガウス分布に近似できるため、ガウシアン・フィルタなどのフィルタを加えることで、その模擬が可能になる。
【００１０】
また、さらに、特開２０００−３２３３８５号公報（特許文献２）に記載されている後方散乱径の範囲でのパターン密度の変化を考慮して後方散乱エネルギーのみならず前方散乱エネルギーの影響を考慮した高次近似の処理を行う。ここで、露光量マップが求められる。
【００１１】
さらに、本露光量マップは、図２の近接用計算機（４）で作成され、本露光量マップを用いて実際の露光量を演算するため、近接回路（７）に本露光量マップを転送する必要がある。
【００１２】
前記近接効果の他に、描画精度を劣化させる原因として、かぶり効果が挙げられる。かぶり効果（英訳でｆｏｇｇｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）とは、主に描画対象物へ照射したビームの反射電子が装置のデフレクタなどに反射、再度、マスクに照射されることによって発生する現象であり、近接効果と同様、描画パターンの疎密により生じる誤差である。
【００１３】
ビーム一点の照射で、片側６０ｍｍ程度の範囲に影響を及ぼし、かぶり効果は近接効果よりも広い範囲に影響を及ぼす。
【００１４】
このかぶり効果を補正する方法も、近接効果補正と同様、描画領域全体の面積密度の変化を表わした面積密度マップを利用するが、さらに、これに対して、平滑化処理を行い露光量マップを求め、露光量マップを近接回路に転送する必要がある。
【００１５】
上記の従来方法の場合、露光量マップの精度を上げるためには、そのメッシュサイズを小さくする必要がある。しかし、この場合、メッシュサイズのサイズを小さくすると、露光量マップのデータサイズが自乗で膨大化することとなり、本描画情報を加工、転送することに関して処理時間が掛かるなどの問題がある。
【００１６】
一方、上記の従来方法の場合、同一の環境において、メッシュの描画情報の加工、転送することに関して処理時間を短縮化するには、メッシュサイズを大きくする必要があり、露光量マップの精度が劣化する問題がある。
【００１７】
【特許文献１】特開平１０−２２９０４７号公報
【特許文献２】特開２０００−３２３３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、メッシュの描画情報の加工、転送に関する処理時間を増大させずに、かぶり効果補正および／または近接効果補正の精度を上げ、精度の高い露光量マップを処理時間を増大させずに求めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、電子線が照射される描画領域を小領域のメッシュに分割し、メッシュの描画情報によりかぶり効果補正および／または近接効果補正を行う露光量補正方法において、メッシュをさらに小さな極小領域のサブメッシュに分割し、サブメッシュの単位で描画情報を求め、このサブメッシュ描画情報を重み付け加算してメッシュの単位での画像情報に合成することを特徴とする。
【００２０】
このサブメッシュ描画情報をメッシュの単位での描画情報に合成する手段としては、ガウシアン分布を含む各種分布関数に従った重みを付けても良い。また、サブメッシュは、格子上に整列されていなくとも、ランダムに配置されていても良い。
【００２１】
ただし、サブメッシュの描画情報としては、描画対象パターンの描画情報は、全て含まれており、かつ、サブメッシュ間で２重に含まれることがないか、または、２重に含まれていても、２重に含まれていることが分かる手段を有し、その片方の描画情報を排除することなどが行われる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、メッシュの描画情報の加工、転送に関する処理時間を増大させずに、かぶり効果補正および／または近接効果補正の精度を上げ、精度の高い露光量マップを処理時間を増大させずに求めることにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、電子線描画装置を実施例に基づき、近接効果補正およびかぶり効果補正について説明する。
【００２４】
図２は本発明による近接効果補正およびかぶり効果補正を行うための電子線描画装置の該略図である。
【００２５】
同図に示す描画データ用計算機３により描画データが、電子線描画装置の描画単位の領域に分割されて、復元分解回路６に入力される。
【００２６】
復元分解回路６においては、描画単位の領域に分割されたデータが、さらに、電子線１２のショット毎に分解される。
【００２７】
一方、近接用計算機４およびかぶり用計算機５においては、それぞれ、近接効果を補正するための露光量マップと、かぶり効果を補正するための露光量マップを後記の方法で作成する。近接用計算機４、かぶり用計算機５は、露光量補正マップを求める手段や機能を備えるが、その手段や機能を後述する近接回路に備えることも可能である。
【００２８】
さらに、近接回路７へは、前記の近接効果を補正するための露光量補正マップ、かぶり効果を補正するための露光量補正マップが、ショット毎に分解されたデータが入力される。
【００２９】
ところで、近接効果を補正するための露光量補正マップおよびかぶり効果を補正するための露光量補正マップは、図３のとおり、描画対象領域を包含する領域１６において、小領域のメッシュ上に分割されている。
【００３０】
そのため、本近接回路７においては、図３のとおり、ショット毎に分解された図形１７が、各補正データのどのメッシュに囲まれるか対応付けし、ショット毎に分解された図形を囲む補正値１８を内挿することにより、対象としている図形への補正値を求めることができる。
【００３１】
ここで求めた補正値から、対象としているショット毎の図形の露光量倍率が求まる。つぎに、ショット毎に分解されたデータおよび露光量倍率が追従回路８に入力され、ここでショット毎の図形の露光時間が決定される。
【００３２】
その後、ショット毎に分解されたデータおよび露光時間はＤＡＣ回路９に入力され、アナログ信号に変換され、さらに、電子線描画装置本体１０に入力される。電子線描画装置本体１０では、ショット毎の図形が、電子線銃１１から電子線１２を偏向器１３により偏向され、ステージ１４上のマスク１５の所望の位置へ、求められた露光時間分照射される。
【００３３】
なお、ここで、本実施例としては、前記復元分解回路６から追従回路８まではハードウェアとして記述したが、これはソフトウェアとしても実現可能である。この場合の処理フローを図４に示す。
【００３４】
図４の４１において、描画単位の領域に分割されたデータを、ショット毎に分解された図形のデータとして作成する。図４の４２において、該ショット毎に分解された図形毎に、近接効果を補正するための露光量マップ、かぶり効果を補正するための露光量マップから、該ショット毎に分解された図形を囲む露光量マップを内挿することにより、各図形の露光量補正値を求め、この値から該各図形の露光量倍率を求める。
【００３５】
次に図４の４３において、図４の４２で求めた露光量倍率から、対象としているショット毎の図形の露光時間を決定する。
【００３６】
ここで、本発明の実施例に基づいた前記近接用計算機４およびかぶり用計算機５における近接効果を補正するためのデータ、かぶり効果を補正するためのデータの算出のための実施例を、以下に説明する。
【００３７】
図５の５１においては、図６に示す描画データＡ１９，描画データＢ２０、描画データＣ２１を含む描画対象領域を包含する全領域１６をサブメッシュ１の領域に分割し、サブメッシュ単位の面積値を求める。
【００３８】
ここで、描画対象領域を包含する全領域１６とは、本図のとおり、マスクまたはウェハのような描画対象物の全領域であっても良く、または、図７のようにデータＡ１９，描画データＢ２０、描画データＣ２１のような描画対象物の一部の描画情報または領域に分割して求めても良い。
【００３９】
次に図５の５２においては、図８に示すとおり、サブメッシュ１の描画情報をメッシュ単位の描画情報２に合成する。この際、同図の注目メッシュＭ１２２としては、例えば、斜線で示す注目メッシュに合成するサブメッシュ範囲２３のサブメッシュの描画情報を使用する。
【００４０】
その合成方法としては、図１に示すとおり、サブメッシュ１単位に求めた描画情報である面積値を、例えば、同図に示す重み付け係数を持つフィルタを用い、フィルタ中心位置がメッシュ中心位置を一致させた位置で、フィルタサイズ内の全サブメッシュの面積値を加算することにより、メッシュ２単位の面積値に合成する。
【００４１】
これを全メッシュ分について求める。実際には、ここで、メッシュの面積と面積値からメッシュの面積密度を求めている。つまり、ここで、サブメッシュ単位の面積密度マップをメッシュ単位の面積密度マップに変換していることになる。
【００４２】
ここで、合成を行うための手段としての重み付け加算は、ガウシアン分布などの種々の分布関数を含む。ガウシアン分布などの種々の分布関数を用いた重み付け加算により、サブメッシュ単位の描画情報を基にメッシュ単位の描画情報に合成することができる。
【００４３】
また、サブメッシュまたはメッシュは格子状に整列されておらず、任意の位置に存在しても構わない。
【００４４】
図９にサブメッシュ１が任意の位置に存在しており、これに対してガウシアン分布２４に従ってメッシュ２に合成する場合の例を示す。
【００４５】
この場合、前記の重み付け加算の場合と同様、フィルタ中心位置とメッシュ中心位置を一致させた位置で、フィルタサイズ内の全サブメッシュに対して、ガウシアンフィルタ中心からの距離に応じた重み付けでサブメッシュ１の面積値をメッシュ２の面積値として加算する。
【００４６】
その後、図５の５３においては、メッシュ単位の面積密度マップに対して、ガウシアンフィルタなどで平滑化処理や高次近似処理を施すことによって、露光量マップを作成する。
【００４７】
最後に、図５の５４においては、本露光量マップを図１の近接回路７に転送する。
【００４８】
前記実施例は図２のような同一システムでサブメッシュ単位の描画情報から求める形態を記述した。しかし、サブメッシュ単位の描画情報を求めるシステムは実際に描画を行うシステムとは別システムであっても構わない。この形態例としては、つぎに記述するような方式がある。
【００４９】
例えば、電子線描画装置とは異なるデータ変換ソフトなどのシステムにより、描画データを作成する際に、前記のサブメッシュ単位の面積値のファイルを作成する。
【００５０】
つぎに、このサブメッシュ単位の面積値のファイルを図１の近接用計算機４またはかぶり用計算機５に転送する。以降、前記と同様に本発明の方法に基づいてサブメッシュ単位の面積値をメッシュ単位の面積値に合成し、面積密度マップを作成し、露光量マップを作成することができる。
【００５１】
このようにサブメッシュ画像情報をメッシュの単位に合成した画像情報が近接用計算機やかぶり用計算機により、処理加工、転送されるので、サブメッシュ単位のように極細かな単位にした画像情報を用いるものに比べ、加工、転送に費やす時間が短縮される。
【００５２】
またメッシュの単位に合成して作り換えた画像情報は、単にメッシュ単位の平均化した画像情報とは異なり、サブメッシュ単位の重み付け加算が反映された画像情報になっているので、かぶり効果補正を含む近接効果補正がより良く行なわれる精度の高い描画を提供することができる。
【００５３】
なお、画像情報の処理加工、および転送は、メッシュ単位で行なわれ、サブメッシュ単位では処理加工、および転送が行われない。
【００５４】
本発明は、電子線描画装置の他、電子線を用いたステッパ型の露光装置に適応可能である。また、描画対象物としては、例としてマスクを挙げたが、ウェハなどでも構わない。
【００５５】
以上説明した通り、本発明の実施例により、露光量マップを求めるための面積密度マップの平滑化処理や高次近似処理によるマップの加工、および露光量マップの作成や、作成した露光量マップを別の媒体へ転送を処理時間を増加させずに高い精度で求めることができ、精度が高く、処理速度の速い電子線露光装置および露光量マップ作成方法を提供できる。
【００５６】
なお、上記実施例ではかぶり効果補正および近接効果補正について述べたが、本発明は効果補正または近接効果補正の何れか一つに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例に係わるもので、サブメッシュをメッシュに合成する方法（重み付け加算使用）を示す図。
【図２】本発明の実施例に係わるもので、電子線描画装置の概略図。
【図３】本発明の実施例に係わるもので、ショット毎に分解された図形の補正値の求め方法を示す図。
【図４】本発明の実施例に係わるもので、ソフトウェアにより露光量時間を求めるまでの手順を示す図。
【図５】本発明の実施例に係わるもので、露光量マップを求める手順を示す図。
【図６】本発明の実施例に係わるもので、描画対象領域を包含する全領域をサブメッシュで分割した図。
【図７】本発明の実施例に係わるもので、描画データをサブメッシュで分割した図。
【図８】本発明の実施例に係わるもので、メッシュ単位の描画情報に合成するために使用するサブメッシュ範囲の例示した図。
【図９】本発明の実施例に係わるもので、本発明の実施例に係わるもので、サブメッシュをメッシュに合成する方法（ガウシアン使用）を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１…サブメッシュ、２…メッシュ、３…描画データ用計算機、４…近接用計算機、５…かぶり用計算機、６…復元分解、７…近接、８…追従、９…ＤＡＣ、１０…電子線描画装置本体、１１…電子銃、１２…電子線、１３…偏向器、１４…ステージ、１５…マスク、１６…描画対象物を包含する全領域、１７…ショット単位に分割された図形、１８…ショット毎に分解された図形を囲む補正値、１９…描画データＡ、２０…描画データＢ、２１…描画データＣ、２２…注目メッシュＭ１、２３…注目メッシュに合成するサブメッシュ範囲、２４…ガウシアン分布。
【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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