(57)【要約】      （修正有）【課題】電子ビーム描画装置を利用してパターンを描画するための露光線量決定方法及び露光装置を提供する。【解決手段】非露光領域における基準露光エネルギーより大きい所定の露光エネルギーを露光領域の特定位置において取得するように、露光領域における目標線量は決定される。また、目標線量は、所定の露光エネルギーよりも値の大きい露光エネルギーをマージン領域において取得するように、露光境界に隣接する露光領域のマージン領域で局所的に増加する。前記目標線量は、所定の露光エネルギーよりも値の小さい露光エネルギーを中間領域において取得するように、マージン領域に隣接する露光領域の中間領域で局所的に減少することもできる。【選択図】図２
2007142433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム描画装置（３０）を利用してパターン（１３）を描画するための露光線量決定方法であり、そのパターン（１３）が、所定のエネルギーを有するビームに対応して露光されるドットを単位として描かれるようにしたものであって、以下のステップを備えている。
―露光領域（２１）及び非露光領域（２２）を決定するステップ。露光境界（２３）は前記露光領域と（２１）前記非露光領域（２２）とから定められる。
―露光領域（２１）の特定位置における所定の露光エネルギーを取得するために、露光領域（２１）における目標線量を決定するステップ。その所定の露光エネルギーは、非露光領域（２２）における基準露光エネルギーより大きい。
―マージン領域（２４）における露光エネルギーを、前記所定の露光エネルギーより大きくするために、露光領域（２１）の露光境界（２３）に隣接するマージン領域（２４）における目標線量の値を局所的に増加させるステップ。
【請求項２】
前記ビームが粒子又は光子から構成される請求項１記載の露光線量決定方法。
【請求項３】
前記ビームが荷電粒子から構成される請求項２記載の露光線量決定方法。
【請求項４】
前記荷電粒子がイオン及び電子から成る群より選択される請求項３記載の露光線量決定方法。
【請求項５】
前記露光境界（２３）に対して垂直に測定した場合の前記マージン領域（２４）の幅が１μｍ以下である請求項１乃至４いずれかに記載の露光線量決定方法。
【請求項６】
前記マージン領域（２４）の幅が５００ｎｍ未満である請求項５記載の露光線量決定方法。
【請求項７】
前記マージン領域（２４）の幅が１５０ｎｍ未満である請求項６記載の露光線量決定方法。
【請求項８】
前記マージン領域（２４）の幅が２５ｎｍ未満である請求項７記載の露光線量決定方法。
【請求項９】
前記マージン領域（２４）の幅が５ｎｍ未満である請求項８記載の露光線量決定方法。
【請求項１０】
前記所定の露光エネルギーより小さい露光エネルギーを中間領域（２５）において取得するように、露光領域（２１）のマージン領域（２４）に隣接する中間領域（２５）における目標線量の値を局所的に減少させるステップを更に含む請求項１乃至９いずれかに記載の露光線量決定方法。
【請求項１１】
前記露光境界（２３）に対して垂直に測定した場合の前記中間領域（２５）の幅が２４０ｎｍ以下である請求項１０記載の露光線量決定方法。
【請求項１２】
前記中間領域（２５）の幅が１００ｎｍ未満である請求項１１記載の露光線量決定方法。
【請求項１３】
前記中間領域（２５）の幅が５０ｎｍ未満である請求項１２記載の露光線量決定方法。
【請求項１４】
前記中間領域（２５）の幅が５ｎｍ未満である請求項１３記載の露光線量決定方法。
【請求項１５】
下式の関係を満たす請求項１０乃至１４いずれかに記載の露光線量決定方法。
Ｅｃ≦Ｅｉ＜Ｅ０
但し、Ｅｉは中間領域（２５）における露光エネルギーを示し、Ｅｃは前記ビームを露光するレジスト材料を完全に現像するために必要なクリア線量を示し、Ｅ０はマージン領域（２４）及び中間領域（２５）の外側に位置する露光領域（２１）の各部における所定の露光エネルギーを示す。
【請求項１６】
下式の関係を満たす請求項１乃至１５いずれかに記載の露光線量決定方法。
Ｅ０＜Ｅｍ≦１０×Ｅ０
但し、Ｅｍはマージン領域（２４）における露光エネルギーを示し、Ｅ０はマージン領域（２４）及び中間領域（２５）の外側に位置する露光領域（２１）の各部における所定の露光エネルギーを示す。
【請求項１７】
ビーム（２）を生成するものであって、そのビームは基材（１）上のレジスト材料（１２）に、所定のエネルギーを有する当該ビームに対応して露光されるドットを単位としてパターンを規定するために用いられるものであるビーム生成部（４５）と、
前記基材（１）を露光する線量を制御する線量制御部（４９）と、
前記ビーム（２）を偏向する偏向部（３４）と、
前記基材（１）を保持する基材保持部（３２）と、
前記ビーム（２）の生成を制御するビーム制御部（４５）と、
前記偏向部（３４）を制御する偏向制御部（４６）と、
コンピュータ（３４）から受け付けるデータに対応させて、前記線量制御部（４９）を制御するために用いられるインターフェース制御部（４７）とから成る露光装置（３０）であって、
前記データが、前記位置に依存して露光線量を決定し、
前記露光線量が、露光領域（２１）の特定位置における所定の露光エネルギーを取得するための目標線量を含み、
前記所定の露光エネルギーが、非露光領域（２２）における基準露光エネルギーよりも大きく、
前記インターフェース制御部が、露光領域（２１）のマージン領域（２４）における目標線量を局所的に増加させるために用いられるものであり、
前記マージン領域（２４）が、露光領域（２１）と非露光領域（２２）との間の露光境界（２３）に隣接し、
マージン領域（２４）における露光エネルギーが前期所定の露光エネルギーよりも大きくなるように、前記目標線量の値を増加させる露光装置（３０）。
【請求項１８】
前記ビームが粒子又は光子から構成される請求項１７記載の露光装置（３０）。
【請求項１９】
前記ビームが荷電粒子から構成される請求項１８記載の露光装置（３０）。
【請求項２０】
前記荷電粒子がイオン及び電子から成る群より選択される請求項１９記載の露光装置（３０）。
【請求項２１】
前記インターフェース制御部が、中間領域（２５）における露光エネルギーを、前記所定の露光エネルギーよりも小さくするように、露光領域（２１）のマージン領域（２４）に隣接する中間領域（２５）における目標線量を局所的に減少させる請求項１７乃至２０いずれかに記載の露光装置（３０）。
【請求項２２】
下式の関係を満たす請求項２１記載の露光装置。
Ｅｃ≦Ｅｉ＜Ｅ０
但し、Ｅｉは中間領域（２５）における露光エネルギーを示し、Ｅｃは前記ビームを露光するレジスト材料を完全に現像するために必要なクリア線量を示し、Ｅ０はマージン領域（２４）及び中間領域（２５）の外側に位置する露光領域（２１）の各部における所定の露光エネルギーを示す。
【請求項２３】
前記インターフェース制御部（４７）が前記目標線量を局所的に増加させる、下式の関係を満たす請求項１７乃至２２いずれかに記載の露光装置（３０）。
Ｅ０＜Ｅｍ≦１０×Ｅ０
但し、Ｅｍはマージン領域（２４）における露光エネルギーを示し、Ｅ０はマージン領域（２４）及び中間領域（２５）の外側に位置する露光領域（２１）の各部における所定の露光エネルギーを示す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビーム描画装置を利用してパターンを描画するための露光線量の決定方法及び露光装置に関するものである。
【０００２】
この露光線量決定方法は、特に、電子ビーム描画装置を用いてパターンを描画する際に、露光パラメータを最適化するために利用できるものである。特には、電子ビーム描画装置で描かれるそのパターンは、フォトマスクの一部を形成可能なものである。
【背景技術】
【０００３】
半導体デバイスの製造過程において、デバイスの構成要素は、通常半導体ウェハ上、特にシリコンウェハ上に被着された膜にパターニングを施すことで形成される。通常このような膜のパターニングのためには、パターニングすべき膜の上にレジスト材料を塗布し、続いてそのレジスト膜の所定部位をそのレジストの感光性に合った波長で露光する。その後、光線を照射した（又はしなかった）領域を現像し、照射又は放射した部位を除去する。その結果、上述のようにフォトレジストパターンが形成された膜の各部は、その後のエッチング工程や不純物添加工程等の処理工程の間マスクされる。そして、下にある膜の露光部位を処理した後、レジストマスクを除去する。
【０００４】
レジスト膜のパターニングには、一般的にフォトリソグラフィ用のマスク（フォトマスク）又はレチクルを用いて、その膜に所定のパターンを転写する。例えば、光リソグラフィに用いられるフォトマスクは、石英ガラス等の透明素材から成る材料で構成されるが、パターニングされる膜については、例えばクロム等の鉄のような不透明素材であっても良い。一方、パターニングされる膜は、ＭｏＳｉＯＮ（モリブデン酸窒化シリコン）等の位相シフト半透明素材であっても良い。その他の既知のフォトマスクとしては、位相シフトマスクを提供するために石英材料自体をパターニングするものも知られている。更に、石英材料の一部が位相シフト膜のパターンで覆われていても良い。材料にパターンを施すことで、透過光強度を変調できる。
【０００５】
通常、マスク材料の表面に被着する材料膜をパターンニングして、このようなフォトマスクやレチクル上にパターンを形成する。具体的には、照射する電子ビームに合った感光性のレジスト材料に対応するパターンを描画する。そして、対応する現像工程でレジスト材料の露光又は非露光部位を除去し、それにより材料膜の一部は露出し、適宜のエッチング処理でエッチングする。例えば、ネガ型レジスト材料を用いた場合、電子ビームを照射するとレジスト材料の照射部位は特定の溶液に溶けずに残る。一方、ポジ型レジスト材料の場合には電子ビームの照射により照射部位は特定の溶液で溶解する。
【０００６】
「間接的描画」方法とは、材料膜の除去する部位の上に被膜するレジスト材料を電子ビーム照射で露光するが、材料膜の除去しない部位の上に被膜するレジスト材料は露光しない方法のことである。
【０００７】
電子ビームリソグラフィの他の利用分野としては、特に特定用途向け集積回路を規定する際に、シリコンウェハにパターンを描画するものもある。
【０００８】
図１Aから図１Dは、一般的に知られている電子ビーム露光方法を示す。まず、マスク材料、例えば石英材料等の表面１０の上に、パターニングを施す材料である材料膜１１を塗布する。材料膜１１は、例えば、クロム等の不透明材料や半透明又はＭｏＳｉＯＮ等の位相シフト材料から成るものであってもよい。次に、材料膜１１の表面上に、放射する電子ビームに感光性の合うポジ型レジスト材料を塗布する。マスク材料１はその他適宜の素材であってもよく、特に半導体ウェハが使用されることが知られている。同様に材料膜１１は、パターンを形成できるものであれば、どのような素材であっても構わない。
【０００９】
まず第一工程として、レジスト材料１２表面の所定部位を電子ビーム２で照射する。電子ビームが照射される箇所は、エネルギー及び線量と同様に対応する電子ビーム描画装置で制御される。
【００１０】
図１Bに示すように、露光工程の次に、レジスト材料１２の露光部位を適する溶媒液で溶かす現像工程に移る。図に示すように、レジスト膜の電子ビームで照射されない部位は溶けずに残る。続いて、図１Cに示すように、材料膜１１の露光部位を除去するエッチング工程に移る。そして、図１Dに示すように、レジスト膜１２の残留する部位を除去すると、パターン１３が残る。また、露光工程において電子ビームで照射されなかった部位に、膜１１のパターン部位１３が残る。パターン１３は、線幅ＣＤ（「微小寸法」）を有する。
【００１１】
この間接的描画方法によると、材料膜の残留する部位は照射されず、材料膜の除去される部位を照射してパターンを形成する。同様に、独立した線ではなく、任意的及び規則的に配置された複数の線を有する線／スペースのパターンを規定してもよい。
【００１２】
レジスト材料内で電子が散乱することで、電子ビームリソグラフィの分解能は制限される。前記散乱とは具体的には、一般的に範囲が短いとされる電子前方散乱や範囲がそれより長いとされる電子後方散乱から成り、シリコンウェハ又はレジスト材料下のその他の膜の表面で反射するものである。
【００１３】
したがって、例えば直接露光されない領域であっても、パターンの配置密度に応じた付加的な露光エネルギーの影響を受けることになる。
【００１４】
電子散乱の範囲が長い場合に生じる線幅のばらつきは、範囲の長い電子散乱によって影響を受けることが予測される部位での露光線量を低減することで補正できる。
【００１５】
この近接効果補正を用いて露光線量を配置密度に合わせて調節することで、密集した線／スペースからなる構造に対する露光線量は、独立した鮮明で濃い構造に対するものと比べると全く異なるものとなる。これにより、近接した構造密度の影響を受けずに同様の構造体サイズが得られる。
【００１６】
電子散乱の範囲が短いと、規定されるパターンの線幅は更にばらつく。具体的には、電子散乱の範囲が短いとパターン形成される線はより均一性に欠け、分解能が低くなる。より具体的には、図１Ｄに示す構造体を規定する際に、エッジ２３を規定する電子が散乱すると、局所的な線量のばらつきにより構造体サイズに偏りがでる。言い換えれば、散乱の範囲が短いと構造体の所望のサイズによってはパターンの精度が低くなるのである。
【００１７】
米国特許番号第５，８０８，８９２号には、形状パターンの幅に基づき、形状パターンの分割及び電子ビーム処理パラメータを評価する種々の手段のうち、対応する方法を一つ選択する電子ビーム処理方法が開示されている。
【００１８】
更に、米国特許番号第６，４７５，６８４号には、フォトマスクのエッチング処理中の負荷の影響に起因する線幅のばらつきを補正する方法が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、短い範囲の電子散乱に起因する影響を低減できる、パターン描画のための露光線量を決定する方法を提供することを目的としたものである。また本発明は、精度の優れたパターンを描画する装置の提供も目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明よると、請求項１の方法により上記目的は達成できる。
【００２１】
具体的には、本発明は、ビーム描画装置を利用して、所定のエネルギーを有するビームで対応するドットを露光し、そのドットを単位としてパターンを描画するものであって、露光領域及び非露光領域を決定し、前記露光領域と前記非露光領域とから露光境界を規定するステップと、非露光領域の特定位置における基準露光エネルギーより大きい所定の露光エネルギーを、露光領域の特定位置において取得するために、露光領域における目標線量を決定するステップと、マージン領域における露光エネルギーを、前記所定の露光エネルギーより大きくするために、露光領域の露光境界に隣接する領域であるマージン領域における目標線量の値を、局所的に増加させるステップとからなる露光線量決定方法を提供するものである。
【００２２】
ここで「ビーム描画装置」とは、所定のエネルギー量で対応するドットをシングルショットで露光し、そのドットを単位としてパターンを描画するあらゆる種類の露光手段を指す。このようなビーム描画装置であれば、各単一ピクセルのエネルギー量を分割スキーマを用いてピクセルの位置に基づき決定できる。ビームは、光子や、イオン、電子等の荷電粒子のような粒子から成るものであっても良い。
【００２３】
具体的には、露光境界に対し垂直に計測した場合のマージン領域の幅が１μｍ以下である。マージン領域の幅は５００ｎｍ未満、特に２５０ｎｍ未満が好ましい。特に好ましい実施形態としては、マージン領域の幅は２００ｎｍ未満が良く、１５０ｎｍ未満であればより好ましい。また、マージン領域の幅は１００ｎｍ未満、特に５０ｎｍ未満、更には２５ｎｍが好ましい。マージン領域の幅は２０ｎｍ未満であっても良いし、特に１５ｎｍ未満、１０ｎｍ未満、より具体的には５ｎｍ未満であっても良い。
【００２４】
この場合、マージン領域外側の露光領域では、前記所定の露光エネルギーを取得できるように露光線量を設定する。この露光線量決定方法は、中間領域での露光エネルギーが所定の露光エネルギーより小さくなるように、露光領域の中間領域における目標線量の値を局所的に減少させるステップを更に含むものが好ましい。ここで、中間領域はマージン領域に隣接する。
【００２５】
中間領域の幅は、露光境界に対し垂直に計測した場合に２４０ｎｍ以下であっても良い。特に、中間領域の幅は２００ｎｍ未満、特に１５０ｎｍ未満や、更には１００ｎｍ未満であっても良い。中間領域の幅は、５０ｎｍ未満、更に２５ｎｍ未満、また特に２０ｎｍ未満が殊に好ましい。特に好ましい実施形態として中間領域の幅は、１５ｎｍ未満が好ましく、更には１０ｎｍ未満、特に５ｎｍ未満が好ましい。
【００２６】
本発明の目的は、請求項９に記載される露光装置により更に達成できる。
【００２７】
独立請求項に本発明の好ましい実施態様を記載する。
【００２８】
本願発明者が見出したように、露光領域と非露光領域との境界での位置による露光エネルギー関数のグラジエント又は傾きによって、主に局所的な線量のばらつきに起因する構造体サイズの偏差が定まる。したがって、この関数のグラジエント又は傾きを増加させることにより、構造体サイズの均一性や解像度限界を向上できる。すなわち、本発明の露光線量決定方法によって、露光境界における位置による露光エネルギー関数のグラジエントが増加するように露光線量が調整される。本願発明者が見出したように、露光領域のパターンのエッジに接するマージン領域における目標線量を局所的に増加させることで、エネルギーと位置との関係のグラジエントを増加でき、これから、第１の補助的特徴が導かれる。しかしながら、局所的に目標線量を増加させると、構造体の微小寸法が目標とする微小寸法とは異なってしまうという問題が生じてしまう。したがって、マージン領域に隣接する中間領域では、第１の補助的特徴によって非露光エリアがより高い露光エネルギーになってしまうことを補償するために、線量を減少させることもできる。具体的には、これら２つの特徴ある線量及び幅を調整して、所望の解像度限界、目標構造体サイズ、構造体サイズの均一性及び前記特徴の線形性を達成することができる。
【００２９】
言い換えれば本発明は、線量が増加する露光領域の境界に隣り合って配置される第１の補助的特徴の用途を提案するものである。第１の補助的特徴によれば、エネルギー対比を改善でき、そしてこれにより分解能やパターン形成される線の均一性を改善できる。一方、露光領域の除去されずに残留する部位における目標線量に対して線量が減少する第２の補助的特徴も提案されるが、この特徴はマージン領域に隣接する中間領域に配置されるものである。
【００３０】
第２の補助的特徴によって構造体サイズが正確な目標サイズとなる。
【００３１】
非露光領域での露光エネルギーが大きくなり過ぎないように、マージン領域における目標線量の増加量は制限される。一方、中間領域における目標線量は、中間領域でのエネルギーがレジスト材料を完全に露光するために十分な大きさである必要があるため、その減少量は制限される。
【００３２】
具体的には下式の関係となる。
Ｅｃ≦Ｅｉ＜Ｅ０
ここで、Ｅｉは中間領域における露光エネルギーを示し、Ｅｃはビームで露光されるレジスト材料を完全に現像するために必要なクリア線量を示し、Ｅ０はマージン領域及び中間領域の外側に位置する露光領域の各部における所定の露光エネルギーを示す。
【００３３】
より具体的には、クリア線量は、レジスト材料を完全に現像するために必要な最小エネルギーに対応する。線量は利用するレジスト材料毎に異なることが一般的に知られている。
【発明の効果】
【００３４】
したがって、本発明が提供する露光方法は、レジスト分解能を飛躍的に向上でき、そしてそれにより線形性及び分解能も飛躍的に向上できるものである。したがって、本発明の露光方法を備えた方法により、品質及び生産性の高いフォトマスクを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図を参照して本発明を詳述する。
【００３６】
電子ビーム描画装置、特に電子ビーム描画装置の露光線量決定方法を以下に説明するが、所定のエネルギーを有するビームで対応するドットを露光し、そのドットを単位としてパターンを描画するものであれば、他のビーム描画装置にも本発明が適用できることは言うまでもない。
【００３７】
図１Aから図１Dに示す方法でパターンを描画した場合のエネルギーの典型的な測定結果を図２に示す。具体的には、曲線ａは、例えば特定位置に露光するエネルギー等であり、Ｘ軸に依存する従来のエネルギー関数を示す。通常、露光領域の各部を所定の目標線量で照射するが、Ｘ軸の０位置周辺で線量は０まで減少する。非露光領域２２における露光エネルギーは、電子散乱により０より大きくなる。本発明の方法により決定される露光線量を曲線ｂで示す。図を見て分かるように、エネルギーの値は０位置周辺で最小となる。しかしながら、マージン領域２４における露光範囲のエッジでは、露光領域における残留部位よりも露光エネルギーは大きくなる。したがって０位置からスタートすると、エネルギーは最大値まで一旦増加し、その後基準値まで減少する。位置によるエネルギー関数のグラジエントが上昇した結果、コントラストは改善される。
【００３８】
図２Ｂ中の曲線ｃは本発明の第二実施例のエネルギー分布を示す。図を見て分かるように、０位置からスタートして、エネルギーは８まで上昇し、その後局所的に最小値まで下降し、更にその後露光領域における目標線量まで上昇する。より具体的には、露光領域は、露光エネルギーが目標エネルギーに対して増加するマージン領域２４と、露光されるエネルギーが目標エネルギーに対して減少するマージン領域２４に隣接する中間領域２５とから成る。
【００３９】
また、曲線ｄは従来のエネルギー関数対通常の線／スペースのパターンの距離を示す。
【００４０】
図２A及び図２Bに示すようなエネルギー位置関数を実現させるためには、単一ピクセル毎の露光線量を適宜な方法で調整する必要がある。
【００４１】
図３は、図１Aから図１Dに示す方法で独立した線を規定する際に用いる分割スキームの概略を示す。電子ビーム描画装置の処理パラメータを決定するには、まず露光領域２１を網目状に分割し、そしてその網目を形成する個々のボックスに対するエネルギー線量を決定する。具体的には、ボックスは露光領域内で様々な大きさであってよい。例えば、マージン領域２４及び中間領域２５において各ボックスの大きさは５０から２００ｎｍであってよいが、その一方露光領域の境界２３からの距離が２５０ｎｍより離れた位置では、ボックスはより大きくなる。従来より近接効果補正が確立している。各ボックスにおける露光線量を算定するには、具体的に、露光領域の各ボックスでのエネルギー量を略一定とするように、周辺のボックスでの露光の影響を受けて露光されるエネルギーを考慮する。
【００４２】
本発明によると、露光領域の２５０ｎｍより離れた露光領域のそれら部位において、通常の露光エネルギーを有するように露光線量を決定する。しかしながら、マージン領域２４に露光するエネルギー量を増加させるように、露光領域の境界２３に隣接する露光領域２１の縁での線量も増加させる。具体的には、マージン領域２４における線量は、エネルギー量を最大２×Ｅ０とするように、増加させることができる。ここで、Ｅ０はマージン領域及び中間領域の外側にある露光領域の各部に露光するエネルギーを示す。本発明の一実施例によると、Ｅｍは５×Ｅ０未満でよく、例えば、２×Ｅ０未満であってもよい。その他の例では、Ｅｍは１．６×Ｅ０未満であってもよい。また、マージン領域２４に隣接する中間領域２５においては、露光するエネルギーは更に小さくてもよく、例えば、０．５×Ｅ０まで値を小さくすることもできる。例えば、Ｅｉは０．５×Ｅ０以上でもよい。一例としてＥｉは０．７×Ｅ０未満でもよい。
【００４３】
境界２３に対し垂直に計測した場合のマージン領域２４のサイズは、電子エネルギーのガウス分布に依存して電子散乱量を決定する。同様に、中間領域２５の幅も電子エネルギーのガウス分布に依存する。マージン領域２４及び中間領域２５の幅は、所望の均一性及び解像度とするとともに、所望の目標サイズとするように選択できる。具体的には、マージン領域２４及び中間領域の幅は、互いに異なっていてもよい。
【００４４】
具体的には、電子散乱はガウス分布を用いて説明できるが、ガウス分布は、一方、加速電圧、レジスト材料及びレジスト膜下の材料に依存する。
【００４５】
次に、図１Ａから図１Ｄに示す方法で独立した線を規定する場合の例を挙げる。具体的には、独立した線は間接描画法で描画する。例えば、マージン／中間領域でのエネルギー比や、所定の露光エネルギー、マージン領域及び中間領域の幅は、１００ｎｍの目標微小寸法を取得するために、様々なものである。本発明によると、描画される線の特定の微小寸法を規定するための所望の露光エネルギーを取得するために、目標線量は様々である。
【００４６】
言い換えると、露光エネルギー及び露光線量は、露光すべきでない部位の線幅に依存する。これにより、非露光領域のサイズは露光線量を決定する。これに対し、従来の方法では、露光線量は露光領域のその他の部位のサイズや密度に依存する。
【００４７】
以下の例では、加速電圧を５０ｋｖ、基準線量を６．７５μＣ／ｃｍで実施した。
【００４８】
【表１】
2007142433.tif 000003
【００４９】
上記の表において、パラメータ「オフターゲット」は微小寸法の目標値に対する偏差を％で示す。具体的には、５％未満の偏差に対しては「＋」を付し、１０％以上の偏差に対しては「−」を付している。更にパラメータ「均一性」とは、位置による露光エネルギー関数の正規化グラジエントと、例えば図２Bの曲線ｄで示すような線／スペースのパターンのエネルギー関数の正規化グラジエントとを比較したものである。線／スペースのパターンのエネルギー関数は理想関数とし、エネルギー関数と線／スペースのパターンとの正規化グラジエントの一致性が高いと、規定されるパターンの均一性も高くなる。パラメータ「均一性」に関しては、線／スペースのパターンのエネルギー関数の正規化対数傾斜に対する、独立したスペースのパターンのエネルギー関数の正規化対数傾斜の比率が０．９より大きいものに「＋」を付し、一方、線／スペースのパターンのエネルギー関数の正規化対数傾斜に対する、独立したスペースのパターンのエネルギー関数の正規化対数傾斜の比率が０．８未満のものに「−」を付している。
【００５０】
最適な結果を得るために、パラメータ「オフターゲット」と「均一性」との判定に対し折衷案が見出されてきた。
【００５１】
図４に本発明の方法を適用できる電子ビーム描画装置３０の一例を示す。具体的には、任意の材料上に規定するパターンのデータを、適宜な入力装置４１を用いてコンピュータ４３に入力する。コンピュータ４３には、個々のピクセル毎にエネルギー線量を決定する分割方法を備える。コンピュータ４３はインターフェース制御部４７にデータを送信し、インターフェース制御部はモータ３３を駆動する作業台制御４８を制御し、モータ３３は材料を載置する作業台３２を動かす。更に、コンピュータ４３から出力されるデータは、電子ビームを偏向させる偏向部３４を制御する偏差制御部４６に送信される。更に、コンピュータ４３から出力されるデータは、電子ビーム２を生成する電子ビーム生成部３５を制御する電子ビーム制御部４５に送信される。具体的には、加速電圧は電子ビーム制御部４５によって制御される。パターンを形成する材料１を作業台３２の上に載せ、作業台制御４８からの入力に従いモータ３３で移動する。通常、パターンを形成する材料は、エアロックシステム３１の電気掃除機の下に載置する。
【００５２】
パターンを描画するための露光線量決定方法は、コンピュータ４３に具備できるとともに、分割方法の一部を成す。
【００５３】
また、本発明の方法はインターフェース制御部４７にも具備できる。この場合、インターフェース制御部４７はシャッター３６を駆動する線量制御部４９を制御し、それにより露光時間及び各ピクセルの露光線量を制御する。
【００５４】
ビーム描画装置として電子ビーム描画装置を例に挙げて説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、所定のエネルギーを有するビームで対応するドットに露光し、そのドットを単位としてパターンを描画する一般のビーム描画装置であってももちろん構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の方法を適用した電子ビーム露光方法の実施工程を示す断面図を示す。
【図２】本発明における電子ビーム露光方法実施時の電子のエネルギー分布を示す。
【図３】分割方法の略平面図を示す。
【図４】電子ビーム装置の概略図を示す。
【符号の説明】
【００５６】
１    ・・・マスク基材
１０  ・・・基材表面
１１  ・・・材料膜
１２  ・・・レジスト
１３  ・・・パターン
２    ・・・電子ビーム
２１  ・・・露光領域
２２  ・・・非露光領域
２３  ・・・露光境界
２４  ・・・マージン領域
２５  ・・・中間領域
３０  ・・・露光装置
３１  ・・・エアロック
３２  ・・・作業台
３３  ・・・モータ
３４  ・・・偏向部
３５  ・・・電子ビーム生成部
３６  ・・・シャッタ
４１  ・・・入力装置
４３  ・・・コンピュータ
４５  ・・・電子ビーム制御部
４６  ・・・偏向制御部
４７  ・・・インターフェース制御部
４８  ・・・作業台制御
４９  ・・・線量制御部
【図１】
2007142433.tif 000004
【図２】
2007142433.tif 000005
【図３】
2007142433.tif 000006
【図４】
2007142433.tif 000007
【外国語明細書】
2007142433000001.pdf
2007142433000002.pdf
2007142433000003.pdf
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