(57)【要約】【課題】ゲインよるショットサイズの追加補正を行なっても、ショット位置にずれが生じず、パターンサイズと位置を精度良く補正できる方法および装置を提供することを目的とし、上記方法および装置を用いることにより、高精度のフォトマスクを提供することを目的とする。【解決手段】本発明のパターン描画補正方法は、ショットサイズの追加補正を加えると共に、この追加補正量に基づいて、ショット位置を補正することで、パターンサイズと位置を精度良く補正することが可能となる【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１アパーチャーの開口像を成形レンズによって第２アパーチャー上に結像すると共に成形偏向器によって第２アパーチャー上に位置決めし、第２アパーチャーの開口を透過した、予め設定したサイズの断面を有する電子ビームを被描画材料上にショットすると共に、位置決め偏向器への電子ビームの偏向信号に応じて電子ビームを偏向し被描画材料上のショット位置を変化させるパターン描画補正方法において、
予め設定したしきい露光量強度が変更されると、前記サイズ及び変更されたしきい露光量強度に応じて、前記成形偏向器を制御して前記サイズに対し追加補正を加えると共に、前記追加補正による追加補正量に基づいて、前記位置決め偏向器を制御して前記被描画材料上の前記ショット位置を補正することを特徴とするパターン描画補正方法。
【請求項２】
前記追加補正によるサイズの追加補正量と前記ショット位置のショット位置補正量との関係が、サイズ追加補正量／２＝ショット位置補正量となっていることを特徴とする請求項１に記載のパターン描画補正方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のパターン描画補正方法を備えることを特徴とするパターン描画装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のパターン描画補正方法を用いることを特徴とするフォトマスク製造方法。
【請求項５】
請求項３に記載のパターン描画装置を用いることを特徴とするフォトマスク製造方法。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載のパターン描画補正方法を用いて製造されたフォトマスク。
【請求項７】
請求項３に記載のパターン描画装置を用いて製造されたフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン描画補正方法に関するものであり、特に、パターン描画装置におけるショットサイズとショット位置補正によるパターン描画補正方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスなど微細加工が要求されるパターンの形成には、光学的にパターンを転写する方法（フォトリソグラフィー）が用いられていた。
フォトリソグラフィーでは、ステッパー等の露光装置を用い、原版となるフォトマスクに光を照射することにより、フォトマスクのパターンを対象物（ウェハなど）上に転写している。フォトマスクはパターン転写の原版であるため、高い寸法精度が求められ、フォトマスクにパターンを描画するパターン描画装置にも高い寸法精度が求められる。
【０００３】
電子ビームを用いたパターン描画装置は、一種類のアパーチャーから多種多様な図形を生成できる汎用性と高いスループットとの両立性から、第１アパーチャーの開口像を成形レンズによって第２アパーチャー上に結像すると共に成形偏向器によって第２アパーチャー上に位置決めし、第２のアパーチャーの開口を透過した所望のサイズの断面を有する電子ビームを被描画材料上にショットする、可変成形ビームを用いるＶＳＢ方式が現在主流となっている。
【０００４】
可変成形ビームのサイズを定義するパラメータは２つあり、通常はゲインとオフセットと呼ばれている。すなわち、図１に示すように、定義上のビームサイズをグラフの横軸にとり、形成された実際のビームサイズを縦軸にとり、両者の関係を表す直線を引いた場合、該直線の傾きを決定する成形偏向器の利得を、ゲインと呼び、該直線のｙ切片を決定する成形偏向器の基準電圧を、オフセットと呼ぶ。
【０００５】
従来技術では、通常ゲインは、様々なサイズのショットの露光量強度分布を測定し、予め設定した特定のしきい露光量強度での長さをビームサイズとして算出し、定義上のサイズとこのビームサイズとの関係を表す直線の傾きが１となるように調整される。この際のしきい露光量強度は、最大露光量強度の半値とすることが望ましい。（特許文献１および２参照）
上記方法により、特定のしきい露光量強度における、ショットのサイズを調整した際のＣＤリニアリティ特性図を図３（ａ）に示す。また、その際の各種パターンサイズにおけるショットサイズとショット位置および露光量強度分布の模式図を図３（ｂ）に示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１８６０７０号公報
【特許文献２】特開２００１−３５７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記方法により、特定のしきい露光量強度におけるショットのサイズを調整可能であるが、レジスト材料やプロセス条件の変更によって、しきい露光量強度が変更されてしまうと、最適ゲイン設定がずれてしまう。特定のしきい露光量強度からしきい露光量強度が変更された際のＣＤリニアリティ特性図を図４（ａ）に示し、その際の各種パターンサイズにおけるショットサイズとショット位置および露光量強度分布の模式図を図４（ｂ）に示す。図４（ａ）にあるとおり、ＣＤリニアリティに傾き傾向がみられ、最適ゲインがずれている。
【０００８】
これを補正するために、前記従来技術によるゲインの追加補正を加えた際のＣＤリニアリティ特性図を図５（ａ）に示し、その際の各種パターンサイズにおけるショットサイズとショット位置および露光量強度分布の模式図を図５（ｂ）に示す。図５（ａ）にあるとおり、ＣＤリニアリティの傾き傾向が改善されるが、図５（ｂ）にあるとおり、狙いのパターンセンター位置からショットがずれてしまうという課題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ショットサイズの追加補正を加えると共に、この追加補正量に基づいて、ショット位置を補正することで、パターンサイズと位置を精度良く補正できる方法および装置を提供することを目的とし、上記方法および装置を用いることにより、高精度のフォトマスク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】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、第１アパーチャーの開口像を成形レンズによって第２アパーチャー上に結像すると共に成形偏向器によって第２アパーチャー上に位置決めし、第２のアパーチャーの開口を透過した、予め設定したサイズの断面を有する電子ビームを被描画材料上にショットすると共に、位置決め偏向器への電子ビームの偏向信号に応じて電子ビームを偏向し被描画材料上のショット位置を変化させるパターン描画補正方法において、
予め設定したしきい露光量強度が変更されると、前記サイズ及び変更されたしきい露光量強度に応じて、前記成形偏向器を制御して前記サイズに対し追加補正を加えると共に、前記追加補正による追加補正量に基づいて、前記位置決め偏向器を制御して前記被描画材料上の前記ショット位置を補正することを特徴とする。
【００１１】
次に、請求項２に記載した発明は、前記追加補正によるサイズの追加補正量と前記ショット位置のショット位置補正量との関係が、サイズ追加補正量／２＝ショット位置補正量となっていることを特徴とする。
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載のパターン描画補正方法を備えることを特徴とするパターン描画装置を提供するものである。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載のパターン描画補正方法を用いることを特徴とするフォトマスク製造方法を提供するものである。
【００１２】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項３に記載のパターン描画装置を用いることを特徴とするフォトマスク製造方法を提供するものである。
次に、請求項６に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載のパターン描画補正方法を用いて製造されたフォトマスクを提供するものである。
次に、請求項７に記載した発明は、請求項３に記載のパターン描画装置を用いて製造されたフォトマスクを提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のパターン描画補正方法は、ショットサイズの追加補正を加えると共に、この追加補正量に基づいて、ショット位置を補正することで、パターンサイズと位置を精度良く補正することが可能になる。
本発明のパターン描画補正方法を用いることにより、パターンサイズと位置を精度良く補正することが可能となり、高精度なフォトマスクを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ゲインとオフセットを説明する図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る描画装置を説明する概念構成図である。
【図３】（ａ）は、特定のしきい露光量強度における、ショットのサイズを調整した際のＣＤリニアリティ特性図であり、（ｂ）は、その際の各種パターンサイズにおけるショットサイズとショット位置および露光量強度分布の模式図である。
【図４】（ａ）は、特定のしきい露光量強度からしきい露光量強度が変更された際のＣＤリニアリティ特性図であり、（ｂ）は、その際の各種パターンサイズにおけるショットサイズとショット位置および露光量強度分布の模式図である。
【図５】（ａ）は、特定のしきい露光量強度からしきい露光量強度が変更された際のＣＤリニアリティにゲインの追加補正を加えた際のＣＤリニアリティ特性図であり、（ｂ）は、その際の各種パターンサイズにおけるショットサイズとショット位置および露光量強度分布の模式図である。
【図６】（ａ）は、特定のしきい露光量強度からしきい露光量強度が変更された際のＣＤリニアリティに本実施例におけるパターン描画補正を加えた際のＣＤリニアリティ特性図であり、（ｂ）は、その際の各種パターンサイズにおけるショットサイズとショット位置および露光量強度分布の模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図２は、本実施形態に用いた電子ビーム描画装置を示す概略構成図である。図中の２１は電子銃、２２はビームをＯＮ・ＯＦＦするためのブランキング電極、２３はビーム寸法可変用偏向器（成形偏光器）、２４は位置決め用偏向器、２５は照射レンズ、２６は成形レンズ、２７は対物レンズ、２８はビーム寸法可変用の第１アパーチャー、２９はビーム寸法可変用の第２アパーチャー、３０は、表面にレジストが塗布されたフォトマスク（被描画材料）である。
この装置構成は公知のものと同様であり、電子銃２１から発射された電子ビームは、偏向器２３及びアパーチャー２８，２９によりビーム寸法が可変制御され、この寸法制御されたビームが対物レンズ２７により被描画材料３０上に結像され、かつ偏向器２４により位置決めしてショット露光されるものとなっている。
【００１６】
そして、制御部１００は、第１アパーチャー２８の開口像を成形レンズ２６によって第２アパーチャー２９上に結像すると共に成形偏向器２３によって第２アパーチャー２９上に位置決めし、第２アパーチャー２９の開口を透過した、予め設定したサイズの断面を有する電子ビームを被描画材料３０上にショットすると共に、位置決め偏向器２４への電子ビームの偏向信号に応じて電子ビームを偏向し被描画材料３０上のショット位置を変化させる。また、制御部１００は、予め設定したしきい露光量強度が変更されると、前記サイズ及び変更されたしきい露光量強度に応じて、前記成形偏向器２３を制御して前記サイズに対し追加補正を加えると共に、前記追加補正による追加補正量に基づいて、前記位置決め偏向器２４を制御して前記被描画材料３０上の前記ショット位置を補正する。本実施形態では、前記追加補正によるサイズの追加補正量と前記ショット位置の補正量との関係が、（サイズ追加補正量／２）＝ショット位置補正量となるように調整する。
【００１７】
以下、本実施の形態におけるパターン描画補正方法の一例を示す。
図４のように、予め設定した特定のしきい露光量強度におけるショットのサイズを調整後、プロセス条件の変更によりしきい露光量強度が変更され、最適ゲイン設定がずれてしまったケースを用いて説明する。なお、ショットの位置決め代表点はショットの左下とし、ショット位置補正の方向は、ショットを被描画材料上で右方向にシフトさせる場合を正とする。
図４（ａ）のＣＤリニアリティの傾き傾向から、上記変更後のプロセス条件における最適ゲインの値を、既定の方法にて算出し、上記特定の露光量強度における最適ゲインの値に対する追加補正量を算出する。つまり、図４（ａ）の場合、右上がりのＣＤリニアリティ傾向がフラット傾向になるように、ゲインに追加補正を加えることになる。
【００１８】
次に、図４（ａ）のＣＤリニアリティの傾き傾向から、上記ゲインの追加補正により補正される、各ショットサイズの追加補正量を算出し、前記ショットサイズの追加補正量の半分の量をショット位置補正として算出する。なお、図４（ａ）のようにＣＤリニアリティ傾向が右上がりの場合、ショット位置補正の方向は正となる。一方、図４（ｂ）とは逆にＣＤリニアリティ傾向が右下がりの場合は、ショット位置補正の方向は負となる。
【００１９】
ここで、ゲインの追加補正の算出方法は、既知の方法を採用し、例えばリニアリティ結果から図１のように傾きを算出し、傾き１からのズレ量を、現在設定してあるゲインに追加することで実施する。また、ゲインの追加補正による（任意のビームサイズの）追加補正量の算出は、追加補正前のゲイン設定における実際のビームサイズと追加補正後のゲイン設定における実際のビームサイズとの差分となる。
【実施例１】
【００２０】
評価基板の作成方法としては、下記の方法を用いた。
評価用基板として、Ｃｒ遮光膜付き６インチＱｚ基板を準備し、この基板に化学増幅型電子線用ネガ型レジストを２００ｎｍ厚コートした。
次に、上記基板に電子線描画機にて、２００ｎｍから８００ｎｍまでの孤立パターンを描画し、ＰＥＢおよび現像処理を施した。
上記方法にて作成した評価基板の孤立パターンの寸法を測定して評価を実施した。
【００２１】
図４（ａ）は、特定しきい露光量強度におけるショットのサイズを調整後、プロセス条件の変更によりしきい露光量強度が変更され、最適ゲインがずれ、ＣＤリニアリティに右上がりの傾きがあった。
図４（ａ）の状態に、前記発明を実施するための最良の形態に記載のパターン描画補正方法を用いた後のＣＤリニアリティを図６（ａ）に示す。ＣＤリニアリティがフラットな傾向となり、精度良く補正出来ていることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明のパターン描画補正方法は、フォトマスクの精度改善方法として有用であり、導体デバイスやＤＶＤ等の記録デバイス、カラーフィルタなどの製造において用いられるフォトマスクの製造工程におけるパターン描画に好適に用いることが期待出来る。
【符号の説明】
【００２３】
１  小パターンサイズのショットの模式図
２  中パターンサイズのショットの模式図
３  大パターンサイズのショットの模式図
４  ショット１の位置決め代表点
５  ショット２の位置決め代表点
６  ショット３の位置決め代表点
７  特定のしきい露光量強度における小パターンサイズのショットの模式図
８  特定のしきい露光量強度における中パターンサイズのショットの模式図
９  特定のしきい露光量強度における大パターンサイズのショットの模式図
１０  プロセス条件変更後のしきい露光量強度における小パターンサイズのショット模式図
１１  プロセス条件変更後のしきい露光量強度における中パターンサイズのショット模式図
１２  プロセス条件変更後のしきい露光量強度における大パターンサイズのショット模式図
２３  ビーム寸法可変用偏向器（成形偏光器）
２４  位置決め用偏向器
２５  照射レンズ
２６  成形レンズ
２７  対物レンズ
２８  第１アパーチャー
２９  第２アパーチャー
３０  フォトマスク（被描画材料）
【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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