DE102006041436B4

DE102006041436B4 - Strahldosierungsberechnungsverfahren und Schreibverfahren und Aufzeichnungsträger und Schreibgerät

Info

Publication number: DE102006041436B4
Application number: DE102006041436.5A
Authority: DE
Inventors: Keiko Emi; Junichi Suzuki; Takayuki Abe; Tomohiro Iijima; Jun Yashima
Original assignee: Nuflare Technology Inc
Current assignee: Nuflare Technology Inc
Priority date: 2005-10-25
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2026-09-05
Also published as: US20100015537A1; US8103980B2; JP4476975B2; US20120108063A1; US20070114453A1; KR100807957B1; US7740991B2; KR20070044767A; US8352889B2; TW200731022A; DE102006041436A1; TWI340301B; JP2007150243A

Abstract

Strahldosierungsberechnungsverfahren, umfassend: Spezifizieren von Matrizen aus Reihen und Spalten von Regionen wie von einem Oberflächenbereich eines Zielobjektes aufgeteilt, um erste, zweite und dritte Regionen einzuschließen, wobei die dritten Regionen eine geringere Größe haben als die ersten und zweiten Regionen; die ersten und zweiten Regionen gleiche oder unterschiedliche Größe haben, die ersten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Schleierbildungseffekten sind, die zweiten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Musterlinienbreitenabweichungen, die durch Loading-Effekte bedingt auftreten, sind, und die dritten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur eines Proximity-Effekts sind; Bestimmen (74) erster korrigierter Dosierungen (Dk) eines geladenen Partikelstrahls zum Korrigieren von Schleierbildungseffekten in den ersten Regionen; Bestimmen (78) korrigierter Größenwerte (CD) für das Korrigieren von durch Loading-Effekte bedingt auftretenden Musterlinienbreitenabweichungen in den zweiten Regionen; Verwenden (80) der korrigierten Größenwerte (CD) in den zweiten Regionen zum Erstellen einer Karte (BD MAP) von Basisdosierungen des Strahls in jeweiligen der zweiten Regionen; Verwenden (82) der korrigierten Größenwerte (CD) zum Vorbereiten einer Karte (η MAP) der Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten in jeweiligen der zweiten Regionen; Verwenden (84) der Karten (BD MAP, η MAP) zum Bestimmen zweiter korrigierter Dosierungen des Strahls zur Korrektur der Proximity-Effekte in den dritten Regionen; und Verwenden (86) der ersten und zweiten korrigierten Dosierungen zum Bestimmen einer tatsächlichen Strahldosierung (D) an jeder Position auf der Oberfläche des Objektes.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Energiestrahlungslithografietechniken und insbesondere eine Technik, um durch Berechnen die optimale Dosis eines geladenen Partikelstrahls, wie er zum Zeichnen oder ”Schreiben” eines Musters auf einem Zielobjekt verwendet wird, zu bestimmen und hierdurch die Linienbreitengleichförmigkeit oder Homogenität des Musters zu verbessern. Diese Erfindung betrifft auch ein mikrolithografisches Gerät und die die Strahlendosisberechnungstechnik verwendende Methodik.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Mit weiterem Fortschreiten in der Miniaturisierung von hochintegrierten Halbleitereinrichtungen werden mikrolithografische Techniken zum Erzeugen und Darstellen von extrafeinen Mustern in zunehmendem Maße wichtig. In den letzten Jahren haben Halbleiterschaltungseinrichtungen in ihrer minimalen Merkmalsgröße des Ein-Chip-Schaltungsmusters mit der Zunahme der Integrationsdichte von übergroß maßstäblichen integrierten Schaltungen (ULSI bzw. Ultra Large Scale Integrated) abgenommen. Um ein gewünschtes Schaltungsmuster auf Substraten wie Halbleitereinrichtungen auszubilden, wird ein hochgenaues und ultrafeines Ursprungsbildmuster, d. h., ein ”Master”-Muster bzw. Vorlagenmuster benötigt.
Dieses Master-Muster wird Retikel oder Fotomaske genannt. Gewöhnlich wird diese Art von Muster unter Verwendung von hochgenauem Elektronenstrahl fotolithografischer Geräte mit verbesserten Bildauflösungen hergestellt.
Derzeit verfügbare Variabelform-Elektronenstrahlfotolithografische Geräte werden typischer Weise aus einem bewegbaren Bühnenaufbau erstellt, der darauf ein Zielobjekt, zum Beispiel ein Werkstück stützt, und einer abtastenden Elektronenstrahlmustererzeugungseinheit, die eine Elektronenoptik einschließt. Diese Optik schließt eine Elektronenstrahlabstrahlquelle ein, einige voneinander beabstandete Aperturplatten und mehr als einen diesem betriebsmäßig zugeordneten Deflektor. Jede Aperturplatte hat eine rechteckige Öffnung oder ein Loch darin ausgebildet. Der die Quelle verlassende Elektronenstrahl wird gelenkt, um zuerst durch das Loch der oberen Aperturplatte zu treten und wird dann abgelenkt durch den Deflektor, um das Loch der unteren Aperturplatte zu erreichen. Durch diese Apertur wird der Strahl variabel geformt in seinem Querschnitt und wird dann auf die Oberfläche eines Werkstücks, wie es auf der Bühne angeordnet ist, Einstrahlenlassen oder ”geschossen”. Durch adäquate Steuerung des Abtastens des Variabelformstrahls und der kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Bewegung der Bühne ist es möglich, ein gewünschtes Schaltungsmuster auf dem Werkstück auszubilden oder darauf zu ”schreiben”. In ultrafeinen Lithografietechnologien werden solche Schemata in einigen Fällen ”Variabelformstrahlmuster schreiben” genannt.
In den Elektronenstrahlmusterschreibprozessen ist es erforderlich, die Strahleinstrahlung präziser zu steuern und hierdurch exzellente Musterlinienbreitengleichförmigkeit in der oberen Oberfläche eines Zielwerkstücks zu erzielen, wie zum Beispiel einer Fotomaske oder Ähnlichem. Unglücklicherweise bleibt es sehr schwierig für die existierende Technologie, irgendwelche unerwünschten Abweichungen oder Schwankungen der Linienmustergrößen vollständig zu vermeiden. Beispielsweise sei angenommen, dass ein Elektronenstrahl auf eine Maske mit einer Fotoresistschicht darauf abgeschieden geschossen wird, um hierdurch ein Schaltungsmuster auf ihrer oberen Oberfläche zu schreiben. In diesem Fall kann eine gewisse Art von Linienbreitengrößenvariation auftreten, die unter Fachleuten, die die Erfindung betrifft, ”Umgebungseffekt” oder ”Proximity-Effekt” genannt wird. Dies wird durch die sogenannte Rückstreuung (back scattering) verursacht, die bedingt durch das Verhalten des Elektronenstrahls auftritt, welches folgt: Nach dem Senden von der Resist- bzw. Fotolack-Schicht wird der Strahl von ihrer unterlegenden Schicht reflektiert, um wieder in das Resist einzutreten. Diese durch Proximity-Effekt aufkommenden Größenvariationen würden zu einer Verringerung der Genauigkeit der ultrafeinen Darstellungsmuster führen mit einer herabgesetzten minimalen Merkmalsgröße. Andere sichtbare Größenvariationen schließen die ein, die während des sogenannten Lade-Effektes oder Loading-Effektes auftritt, welcher während der Randprozesse auftritt, die durchzuführen sind, nachdem das Muster dargestellt ist. Dies ergibt sich aus der inhärenten Differenz in der Bereichsdichte der Liniensegmente eines Schaltungsmusters. Diese Loading-Effekt-basierten Linienbreitenvariationen beeinträchtigen auch die Schaltungsmustergenauigkeit.
Es wurden Versuche angestrebt, diese durch Proximity-/Loading-Effekt aufkommenden Größenvariationsrisiken zu reduzieren oder zu vermeiden. Ein Ansatz dies zu tun, wird beispielsweise in JP-A-2005-195787 offenbart. Eine hierbei gelehrte Technik ist zusammengefasst, das Unterteilen und Partitionieren der Gesamtheit eines Schaltungsmusters in eine Vielzahl von größenunterschiedlichen Rechteckregionen und zum Berechnen einer optimalen Strahldosierung pro Region. Ein Beispiel ist, dass diese Regionen ”globale” Regionen einschließen, wobei jeder Seitenrand etwa 500 Mikrometer (μm) hat und ”Mikro”-Regionen mit jeder Seite von 0,5 μm. Für jede dieser Regionen sei eine Abbildung der Einflussgröße oder der ”Beeinflussbarkeit” vorbereitet. Dann sei eine Strahldosierung (fester Wert) spezifiziert, die die Fähigkeit des optimalen Schreibens eines Schaltungsmusters mit seiner Bereichsdichte von 50 Prozent (%) gemeinsam mit einer Beeinflussbarkeitsabbildung und einer Loading-Effektkorrekturgröße, die verwendet werden zum Erstellen einer Abbildung des Proximity-Effektkorrekturkoeffizienten. Diese Abbildung verwendend sei die Dosierung des Musterschreibstrahls bestimmt.
Ein weiteres Größenvariationsrisiko, dass die Exaktheit der ultrafeinen geschriebenen Schaltungsmuster herabsetzen kann, ist das unter Technikern in der Halbleiterlithografietechnik als ”Fogging-” bzw. Schleierbildungseffekt bekannte Phänomen. Dieses wird durch Mehrfachreflektion eines einstrahlenden Elektronenstrahls an der Oberfläche einer Maske verursacht. Das oben erwähnte japanische Patentdokument sagt nichts in Bezug auf eine Methodik zum Ausschließen von bedingt durch Schleierbildungseffekt auftretender Größenvariationen.
Einer der derzeit geforderten Ansätze ist es, größendifferente Variationskorrekturverarbeitungsaufgaben durchzuführen in Bezug auf ”global” und ”lokal” aufgeteilte Regionen einer Zielmaske. Dies ist zum Anwenden der Proximity-Effektkorrektur auf die lokalen Regionen während des Anwendens der Schleierbildungseffektkorrektur auf die globalen Regionen, die die Proximity-Effektkorrekturbedingungen oder Kriterien erfüllt. Spezieller, Berechnen einer korrigierten relativen Strahldosis pro Region unter Verwendung der Musterbereichsdichte, des Einflussbereichs und des Schleierbildungseffektkorrekturkoeffizienten (fester Wert). Dann Verwenden eines Integrierers zum miteinander Multiplizieren der relativen Dosis für die Schleierbildungseffektkorrektur und der Proximity-Effekt-korrigierten Dosis, hierdurch eine Strahldosis pro Region definierend. Die Schleierbildungseffektkorrektur basiert auf der regionsbezogenen relativen Dosis, so dass Musterlinienbreitenschwankungen, die bedingt durch den Loading-Effekt auftreten, kaum korrigierbar sind. Dies kann behauptet werden, weil der Loading-Effekt nicht auf Musterkategorien beruht. Demgemäss wird gefordert, eine Strahldosierungsberechnungstechnik oder ein Schema einzurichten, die imstande sind, Musterlinienbreitenvariationen oder Schwankungen, die durch drei separate Arten von Phänomenen bedingt sind, d. h. die Proximity-, die Loading- und die Schleierbildungseffekte, gleichzeitig zu korrigieren.
US 2003/0151003 A1 beschreibt ein Musterbildungsverfahren für die einfache Korrektur einer Mustergrößenvariation, die in einem Ätzprozess auftritt. Hierbei wird ein Energiestrahl auf ein Ziel, auf das Resist aufgebracht ist, bestrahlt, während der Energiestrahl justiert wird, um im Ätzprozess auftretende Mustergrößenvariationen zu korrigieren. Hierzu werden Schreibbereiche des Ziels definiert in einem Raster, eine Musterflächendichteverteilung jeder der Regionen ermittelt und ein Bestrahlungsbetrag berechnet, aus dem wiederum ein Bestrahlungsbetrag zum Korrigieren eines Proximitätseffekts abgeleitet wird.
US 2005/0221204 A1 ist auf ein weiteres Elektronenstahlschreibverfahren gerichtet, bei dem zwei Gitter unterschiedlicher Größen definiert werden, durch die das Schreibmuster unterteilt wird und unter Einsatz eines Vernebelungseffekts und eines Proximitätseffekts bei der Ausführung der Exposition eine gespeicherte Energie berechnet wird und durch verschiedene Rechenschritte für das feine Raster Proximitätseffektkorrektur zur Reduktion des Vernebelung- und des Proximitätseffekts ermittelt wird.
KURZES RESÜMEE DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einem Aspekt dieser Erfindung schließt ein Strahldosierungsberechnungsverfahren die Schritte des unabhängigen Anspruchs 1 ein. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens ergeben sich aus den auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen. In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Ladungspartikelstrahlmusterausbildungs- oder Schreib-Verfahren unter Verwendung des oben angegebenen Strahldosierungsberechnungsverfahrens und ein Musterschreibgerät, das dieses verwendet, bereitgestellt.
Das Gerät zum Schreiben eines Musters unter Verwendung eines Ladungspartikelstrahls schließt die Merkmale des Anspruchs 15 ein. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des Geräts ergeben sich aus den auf Anspruch 15 rückbezogenen Ansprüchen.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN DER ZEICHNUNGEN
Es zeigt:
1 ein Diagramm zum schematischen Darstellen einer Gesamtkonfiguration eines Variabelformelektronenstrahlmuster-Mikrolithografigerätes in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform dieser Erfindung;
2 eine bildhafte Darstellung einer jeweiligen Ansicht einer Elektronenoptik, wie sie in Standard-Variabelformelektronenstrahl-Lithografiegeräten verwendet wird;
3 ein Ablaufdiagramm eines regionsbezogenen Strahldosierungsberechnungsverfahrens zur Verwendung in dem in 1 gezeigten Gerät;
4 eine modellierte Draufsicht einer Maske, die der Berechnung verschiedener numerischer Werte in dem Verfahren der 3 unterzogen worden ist;
5A und 5B Grafiken, die jeweils beispielhaft gemessene Ausdrucke korrigierter Linienbreitengrößen gegenüber dem Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten bei unterschiedlichen Musterbereichsdichten darstellen;
6 eine Grafik von Kurven eines Standard-Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η₀ und einer Referenz- oder ”Basis”-Dosis BD₀ bezogen auf eine korrigierte Linienbreitengröße CD;
7 eine modellierte Draufsicht verschiedener Einheitsregionen der oberen Oberfläche einer Maske, wie sie während der Berechnung von Schleierbildungseffekt- und Loading-Effekt-Korrekturkoeffizienten verwendet wird;
8 in Prozessabbildungsform einen Ablauf eines Prozesses zum Korrigieren von Musterlinienbreitenvariationen, die bedingt durch verschiedene Arten von Effekten auftreten in der die Erfindung ausgestaltenden Strahldosierungsberechnungsmethodik;
9 eine Grafik einer typischen Änderung der Größe des Schleierbildungseffektes bezogen auf die Orte auf der Oberflächenebene einer Maske;
10 einen Ablauf eines Hauptprozesses eines Schemas zum Messen von Schleierbildungs-/Loading-Effekten, die variabel sind in der Größe abhängig von Maskenorten innerhalb einer Ebene;
11 graphisch eine beispielhafte Verteilungskurve der Größe des Loading-Effektes gegenüber Maskenorten innerhalb einer Ebene;
12 ein Diagramm, zum Zeigen einer Zieleinheitseinheit und ihrer Umgebungsregionen einer der Proximity-Effekt-Korrekturberechnung unterzogenen Maske in modellierter Form;
13 ein eine Draufsicht einiger Einheitsregionen zeigendes Modelldiagramm, wie sie in dem Falle einer Elektronenstrahldosierungsberechnung auf der Maske verwendet werden;
14 und 15 Grafiken für Ortsverteilung innerhalb einer Ebene gemessener Linienbreitenwerte eines Bereichs von dichteunterschiedlichen Mustern, wie auf einem Werkstück ausgebildet, wobei 14 für den Fall gilt, dass die Schleierbildungseffekt-Linienbreitenkorrektur eliminiert wird, wohingegen 15 für den Fall gilt, in dem diese Korrektur ausgeführt wird;
16 und 17 Grafiken für die Positionsverteilung innerhalb der Ebene gemessener Linienbreitenwerte von auf einem Werkstück ausgebildeten Bereichsdichte unterschiedlichen Mustern, wobei die erstere ohne die Loading-Effekt-Linienbreitenkorrektur ist, wohingegen die letztere mit dem Durchführen dieser Korrektur ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ein Variabelformelektronenstrahl-Muster-Lithografiegerät bzw. EB-Lithografiegerät, das die Erfindung umsetzt, ist in 1 gezeigt, wobei einige Hauptkomponenten davon dargestellt sind. Wie in 1 gezeigt, ist dieses EB-Lithografiegerät als Ganzes durch das Bezugszeichen 20 gekennzeichnet. Das EB-Lithografiegerät 20 wird allgemein aus einer Schaltungsmusterzeichnungs- oder ”Schreib”-Einheit 22 gebildet und einer Steuereinheit 24, die dieser betriebsmäßig zugeordnet ist.
Die Musterschreibeinheit 22 schließt eine turmartige äußere Gehäusestruktur 26 ein, die Elektronenobjektivtubus genannt wird, und eine Verarbeitungskammer 28. Der Elektronenobjektivtubus 26 hat eine Abtastelektronenstrahl-Mustererzeugungseinheit darin eingebaut. Diese Einheit, die aus einer Variabelformelektronenstrahlsäule besteht, welche eine Elektronenkanonenanordnung 30 einschließt, einen Austastdeflektor 32 und eine Austastaperturplatte 34. In der Verarbeitungs- bzw. Prozesskammer 28 ist ein tischartiger Aufbau 36 angeordnet, der in zwei orthogonalen Achsrichtungen, die eine horizontale Ebene definieren, bewegbar ist, d. h., eine X-Achse und eine Y-Achse. Der Tischaufbau 36 wird nachstehend als ”XY-Bühne” bezeichnet. Diese XY-Bühne 36 unterstützt auf ihrer oberen Oberfläche ein Werkstück 38, auf dem Muster geschrieben werden und wird durch einen bekannten Stellantrieb (nicht dargestellt) angetrieben, um sich kontinuierlich oder diskontinuierlich zu bewegen. Beispiele von Werkstücken 38 schließen ein, ohne darauf beschränkt zu sein, ein Retikel, einen Wafer und eine Fotomaske, die ein ultrafeines Schaltungsmuster haben zur Verwendung bei der Herstellung von ULSI-Halbleitereinrichtungen. Die Fotomaske kann eine Maske zum Belichten unter Verwendung irgendeines Lichtes, Röntgenstrahlung, Elektronenstrahlen bzw. EB, einem Ionenstrahl und extremem Ultraviolettlicht (EUV) als einer Lichtquelle sein.
Die Steuereinheit 24 schließt einen Systemsteuercomputer 40 ein. Dieser Computer 40 schließt einige Funktionsmodule ein einschließlich ohne darauf beschränkt zu sein, einer Strahldosierungsberechnungseinheit für einen Schleierbildungseffekt-korrigierten Strahl (Schleierbildungseffekt-Korrektur-Strahldosierungsberechnungseinheit) 42, eines Liniengrößenrechners für eine Loading-Effekt-korrigierte Liniengröße (Loading-Effekt-Korrektur-Liniengrößen-Rechner) 44, eines Rechners für eine Proximity-Effekt-korrigierte Dosis (Proximity-Effekt-Korrektur-Dosis-Rechner) 46, eines Dosisrechners 48 und eines Strahlbestrahlungszeitrechners 50. Dieser Rechner 50 funktioniert, um durch Berechnung eine reale Zeitdauer für das Bestrahlen oder ”Beschießen” mit einem geladenen Partikelstrahl, zum Beispiel einem Elektronenstrahl, zu bestimmen. Der Systemsteuercomputer 40 ist mit einer Datenspeichereinheit 52 verbunden oder betriebsmäßig mit ihr verknüpft.
Diese Speichereinheit 52 kann typischer Weise eine Halbleiterspeichereinrichtung sein. Beispiele von ihr sind ein Speicher wahlfreien Zugriffs (RAM), ein elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lesespeicher (EEPROM), ein Flash-Speicher oder andere funktionale Äquivalente davon. Andere Beispiele des Speichers 52 schließen ein Festplattenlaufwerk (HDD), ein Magnetplattenlaufwerk, ein magneto-optisches Plattenlaufwerk (MO-Plattenlaufwerk), ein wiederbeschreibbares optisches Plattenlaufwerk, ein DVD-Laufwerk und irgendwelche anderen ähnlichen geeigneten festen oder entfernbaren Speichermedien ein. Der Systemcomputer 40 ist physikalisch oder über eine eingerichtete Kommunikationsverbindung gekoppelt zum Empfangen von zwei Arten von Datenblöcken 54 und 55. Ein Datenblock 54 sind grafische Bilddaten eines Schaltungsmusters oder von Schaltungsmustern, wie sie über eine bekannte Dateneingabeeinrichtung (nicht dargestellt) eingegeben werden. Die anderen Daten 55 sind die, die derzeitige Musterzeichnungs-/Schreibbedingungen und verschiedene Arten von Prozessparametern enthalten zur Verwendung während der Korrekturverarbeitungssitzungen.
Der Systemcomputer 40 ist ferner mit dem oben erwähnten Austastdeflektor 32 über eine Strahlablenkungssteuerschaltung 56 verbunden, die einen eingebauten Signalverstärker (nicht dargestellt) haben kann. Gesteuert durch den Computer 40 steuert diese Ablenkungssteuerung 56 den Deflektor 32, so dass ein Elektronenstrahl 58, wie er von der Elektronenkanone 30 emittiert wird, geleitet und abgelenkt wird, um jeden Zielort des auf der bewegbaren XY-Bühne 36 angeordneten Werkstücks 38 zu erreichen, was zu dem Darstellen oder ”Schreiben” eines gewünschten Schaltungsmusters darauf führt. Beachte hier, dass die oben erwähnten verschiedenen Arten von Recheneinheiten 42 bis 50 durch Hardware konfigurierbar sind, wie zum Beispiel elektrische oder elektronische Schaltkreise. Diese Hardwarekomponenten können alternativ aus einem Softwareprogramm oder Firmware oder irgendeiner möglichen Kombination davon erstellt werden. Das Softwareprogramm wird in dem Speicher 52 der 1 vorinstalliert oder in irgendeinem anderen Speichermedium oder einem Aufzeichnungsträger der funktionsmäßig äquivalent dazu ist.
Der Elektronenstrahl 58, der die Elektronenkanone 30 verlässt, wird so gesteuert, dass seine Stromdichte J beim spezifizierten Wert liegt. Dieser Strahl 58 wird durch den Austastdeflektor 32 abgelenkt, gesteuert durch die Ablenksteuerung 56 in Zusammenarbeit mit dem Systemcomputer 40, um durch das Loch der Austastaperturplatte 34 hindurch zu verlaufen und dann auf einem gewünschten Ort des Zielwerkstücks 38 auf der XY-Bühne 36 zu fallen. Wenn die Bestrahlungs- oder ”Strahlschuss”-Zeit abgelaufen ist, die zulässt, dass die reale Strahldosierung auf dem Werkstück 38 einen vorspezifizierten Pegel erreicht, lenkt der Austastdeflektor 32 den Elektronenstrahl ab, während die Austastaperturplatte 34 das Wandern des Strahls unterbricht oder ”abschneidet”, um das übermäßige Bestrahlen mit dem Strahl zu vermeiden zum Sicherstellen, dass dieser Strahl nicht länger das Werkstück 38 erreicht. Eine Ablenkspannung eines solchen Deflektors 32 ist in geeigneter Weise abstimmbar durch die Ablenksteuerung 56.
Innerhalb einer Zeitdauer zum Ermöglichen eines Bestrahlens mit dem Strahl (”Strahl-EIN”-Dauer genannt), das heißt, während die Austastfunktion abgeschaltet ist, wandert der ausgegebene Elektronenstrahl 58 der Elektronenkanone 30 nach unten und weitgehend vertikal entlang eines durch die Volllinie in 1 angedeuteten Raums. Demgegenüber, innerhalb einer anderen Zeitdauer zum Verwehren des Strahlschusses (”Strahl-AUS”-Dauer genannt), das heißt, während die Austastfunktion eingeschaltet ist, schreitet der Elektronenstrahl 58 schräg entlang eines angewinkelten oder ”geneigten” Raums, der durch die unterbrochene Linie in 1 angedeutet ist und wird demnach durch die Austastaperturplatte 34 davon abgehalten, weiter voranzuschreiten. Demnach erreicht dieser Strahl nicht das Werkstück 38, das unter der Aperturplatte 34 liegt.
Die Elektronenoptik innerhalb des Tubus 26, der in 1 gezeigt ist, ist auch modifizierbar in ihrem Aufbau derart, wie in 2 gezeigt. Ein Variabelformstrahlmustererzeugungssystem, wie es hier gezeigt wird, schließt eine Quelle geladener Partikel (Geladenpartikelquelle) 60 ein, die eine Elektronenkanonenanordnung sein kann. Dieses System schließt auch einige vertikal voneinander beabstandete Aperturplatten 62 und 64 ein. Ein Elektronenstrahl 66, wie er von der Quelle 66 ausgegeben wird, wird geleitet, um durch ein bekanntes Beleuchtungsobjektiv (nicht dargestellt) zu wandern, und dann eine obere Apertur 62 zu erreichen. Dann durchläuft der Strahl bekannte Projektionsobjektive bzw. Linsen und einen Strahlformungsdeflektor (jeweils nicht gezeigt) und kommt an der unteren Apertur 64 an. Als Nächstes wird der resultierende Strahl, der im Querschnitt durch das Loch H1 der Apertur 64 geformt wird, durch eine Objektivlinse und einen Objektdeflektor (nicht dargestellt) geleitet, um auf ein Zielwerkstück 38a zu fallen.
Während der ”Strahl-EIN-”(d. h., der Ablenkung-AUS-)Sitzung wird der die Kanone 60 verlassende Elektronenstrahl geleitet, um einen Oberflächenbereich der oberen Apertur 62 zu bestrahlen oder ”zu beleuchten”, der sein rechteckiges Loch H1 einschließt. Das Durchlaufen des Loches H1 führt dazu, dass der Strahl geformt wird, um ein rechteckiges Querschnittsbild zu haben. Der resultierende geformte Strahl 66, der durch dieses Aperturloch H1 verläuft, wird auf die untere Apertur 64 über das Projektionsobjektiv projiziert. Eine Strahlprojektionsposition auf diese Apertur wird durch den Formgebungsdeflektor gesteuert, so dass der Strahl adäquat sowohl in der Form als auch in der Größe geändert wird. Der die untere Formgebungsapertur 64 verlassende Strahl wird durch die Objektivlinse fokussiert und durch den Objektdeflektor abgelenkt, wodurch ein fokussierter Strahlpunkt an einer Zielposition auf dem Werkstück 38a gebildet wird. In diesem Elektronenstrahllithografieprozess können Strahlgrößenvariationen oder Schwankungen bedingt durch die Proximity,- Schleierbildungs- und Loading-Effekte auftreten, was zu einer Verschlechterung der Gleichförmigkeit miniaturisierter Linienbreiten auf der Werkstückoberfläche führen kann, wie in dem einleitenden Teil der Beschreibung diskutiert worden ist.
Eine Systemsteuerprozedur zum Reduzieren oder Minimieren solcher Strahlgrößenvariationen, die auftreten während des Musterschreibprozesses des EB-Lithografiegerätes 20 werden in 3 in Flussdiagrammform gezeigt. Die erläuternde Systemprozedur beginnt mit Schritt 70, der eine Herleitung eines Standard-Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten 10, einer Referenz- oder ”Basis”-Dosierung BD₀, eines Einflussbereichs σ_B und der Korrelation des Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η und der Basisdosierung BD in Bezug auf eine korrigierte Linienbreitengröße CD, wie durch CD (η, BD) angegeben, ausgeführt.
Spezieller, wie in 4 gezeigt, wird eine Matrix oder ein ^„Maschennetz” aus Zeilen und Spalten von Einheitsmusterelementen auf einer Maske durch Elektronenlithografie ausgebildet. Jedes Einheitsmuster hat einige Gruppen von Liniensegment, die sich in der Musterbereichsdichte ρ voneinander unterscheiden. Beispielsweise hat ein Einheitsmuster einen Satz von Liniensegmenten mit einer Musterbereichsdichte ρ von näherungsweise 50 Prozent (%), eine Liniengruppe mit ihrer Bereichsdichte ρ von 50% und einer Liniengruppe mit ρ = 100%. Maskenschaltungsmusterschreiben (auf der Maske) wird tatsächlich ausgeführt während des Änderns des Standard-Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η, der Basisdosierung BD und des Einflussbereichs σ_B zu verschiedenen Werten. Dann werden für die derart auf der Maske ausgebildeten bzw. ”geschriebenen” realen Muster jeweilige Musterlinienbreiten mit der Musterbereichsdichte σ = 0, 50, 100% gemessen.
Siehe 5A und 5B, von denen jede eine Grafik darstellt, die Ausdrucke von gemessenen Linienbreitenwerten gegenüber den Proximity-Effekt-Korrekturkoeffiziennten η in dem Falle darstellt, in dem das Strahlmusterschreiben mit unterschiedlichen Basisdosierungen durchgeführt wird. In jeder Grafik geben Rhombus-Ausdruckpunkte Messwerte von Linienbreiten von Linienmustern an, deren Musterbereichsdichte ρ gleich 0% ist; viereckige Punkte sind gemessene Musterlinienbreitenwerte mit der Musterbereichsdichte ρ von 50% und Dreiecke sind jene von Mustern mit ρ = 100%. Basierend auf den Messdaten wird der Wert eines Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η spezifiziert, wenn eine Differenz zwischen diesen Linienbreitenwerten bei unterschiedlichen Musterbereichsdichten ρ minimiert wird. Dieser Wert wird als eine Kombination eines optimalen Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η und einer Basisdosierung BD bestimmt, die die Proximity-Effekt-Korrekturbedingung erfüllen. In diesem Beispiel werden fünf getrennte Kombinationen solcher optimaler Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten und Basisdosierungen pro Einflussbereich berechnet. Ein Einflussbereich wird zu diesem Zeitpunkt – das heißt, ein Bereich mit einer Linienbreitendifferenz von Musterbreiten ρ = 0, 50% und 100% – bestimmt als optimaler Einflussbereich σ_B. Dann wird eine Interpolation basierend auf diesem optimalen Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten auf der Basisdosierung zuzüglich des optimalen Einflussbereichs gemeinsam mit den fünf Sätzen von Linienbreiten zu dieser Zeit in einer Weise derart durchgeführt, dass die optimale Proximity-Effekt-Korrekturbedingung und Basisdosis zuzüglich Linienbreitenwert in einer kontinuierlichen Korrelation stehen. Als Nächstes wird eine spezifische Kombination einer Proximity-Effekt-Korrekturbedingung und einer Basisdosierung von diesen verbleibenden der resultierenden kontinuierlichen Korrelationslinien extrahiert. Dies ist identisch mit dem Wert einer Iso-Fokaldosierung in Eins-zu-Eins-entsprechenden Linienmustern mit der Musterbereichsdichte ρ von 50%. Diese extrahierte Kombination wird als eine empfohlene oder ”ideale” Kombination C0 des Standard-Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η₀ und der Standardbasisdosierung BD₀ definiert.
Zwei typische Kurven einer Änderung der Linienbreite CD, das heißt, korrigierte Linienbreitengrößenkorrelation CD (η, BD), sind in einer Grafik der 6 gezeigt. Eine Änderungskurve, die durch eine Volllinie angegeben ist, ist eine Linienbreitenänderung, wenn der Wert des Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η gemeinsam mit einer Korrelationskontinuierlichen Linie variiert wird, die erhalten wird durch Ausführen einer Interpolation mit der oben erwähnten Kombination C0 des Standard-Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η₀ und der Standardbasisdosierung BD₀ und einem Musterlinienbreitenwert zu diesem Zeitpunkt, als ein Zentrum davon. Die Kurve einer unterbrochenen Linie ist, wenn die Basisdosierung BD in ihrem Wert geändert wird gemeinsam mit der Korrelationslinie. Basierend auf dieser Korrelationsabhängigkeit ist die Linienbreitengröße änderbar, während die Proximity-Effekt-Korrekturbedingung erfüllt wird.
Wenden wir uns nun 3 zu, die Prozedur geht als Nächstes zu Schritt 72, der einen Schleierbildungseffektkorrekturkoeffizienten θ, Einflussbereich σ_f, Loading-Effekt-Korrekturkoeffizienten γ und Einflussbereich σ_L berechnet. Spezieller, wie in 7 gezeigt, wird auf einer Maske ein Entwurf bzw. Layout von einigen Spalten von Mustergruppen ausgebildet, die in der Musterbereichsdichte ρ voneinander unterschiedlich sind. In diesem Beispiel ist es eine Matrix, die manchmal auch ”Maschennetz” genannt wird und eine Spalte von Mustereinheiten mit der Musterbereichsdichte ρ von 20% einschließt, eine Spalte von ρ = 60% Einheitsmustern und eine Spalte von ρ = 100% Mustern. Ein lineares Array von Teilemustersegmenten mit ρ = 0%, 50% und 100% wird durch Strahlschreiben zwischen jeder Reihe von ρ = 20%-, 60%- und 100%-Mustern und ihrer Nachbarreihe ausgebildet. Hier werden zwei Zeilenmuster-Arrays zwischen drei Zeilen ausgebildet. Dieses Musterschreiben wird mit dem Schleierbildungseffektkorrekturkoeffizienten θ, dem Schleierbildungseffekteinflussbereich ρ_f, dem Loading-Effekt-Korrekturkoeffizienten γ und dem Loading-Effekt-Einflussbereich σ_L als Parameter basierend auf Schleierbildungs- und Loading-Effekten in den existierenden Maskenfabrikationsprozessen durchgeführt mit ihren jeweiligen Korrekturgraden, wie für jede Spalte von ρ = 20%, 60%, 100%-Mustern definiert. Nachdem diese jeweiligen Zeilenmuster-Arrays, die derart ausgebildet sind, entwickelt und geätzt worden sind, werden ihre tatsächlichen Linienbreiten gemessen. Die Messergebnisse werden verwendet zum Bestimmen, ob die gedachte Korrektur die erwarteten Ergebnisse liefert. Wenn die gewünschte Korrektur vorgenommen worden ist, dann wird der reale Wert des Schleierbildungseffektkorrekturkoeffizienten θ, Schleierbildungseffekteinflussbereichs σ_f, Loading-Effekt-Korrekturkoeffizienten θ und seinem Einflussbereich σ_L in diesem Fall spezifiziert.
Die Rechenverarbeitung bei den Schritten 70 und 72 wird abgeschlossen vor dem Ausführen des Musterschreibens in der tatsächlichen Maskenfabrikation. Die verschiedenen Arten von berechneten Werten werden zu dem EB-Lithografiegerät 20, das in 1 gezeigt ist, in Form von Daten 55 gesendet, die indikativ sind in Bezug auf Korrekturbedingungen und Koeffizienten, welche für die Korrektur benötigt werden, und dann in dem Speicher 52 gespeichert werden. Der Systemsteuercomputer 40 stellt Zugang zu diesem Speicher bereit, wenn ein Bedarf für das Schreiben oder ”Laden” dieser Daten aufkommt. Ansprechend auf den Empfang eines Satzes von Eingabebilddaten 54, die ein Schaltungsmuster anzeigen, das darzustellen ist, speichert der Systemcomputer 40 ihn im Speicher 52. Diesen Datensatz verwendend wird das Schaltungsmuster auf dem Werkstück 38 dargestellt oder ”geschrieben”.
Darauf folgend tritt die Prozedur der 3 in eine Verarbeitungsstufe in Bezug auf die Elektronenstrahldosierungsberechnung ein. Eine Rechenroutine davon ist in 8 gezeigt in einer sogenannten Prozessablaufabbildungsform. Zuerst wird ein Maskenmuster, das eine Region darstellt, in einige größenunterschiedliche Unterregionen aufgeteilt oder partitioniert, die in einer Matrixform organisiert sind. Diese Unterregionsmatrix wird in einigen Fällen das ”Maschennetz-artige” bzw. ”Mesh-Like”-Layout genannt. Diese unterteilten Subregionen schließen mindestens drei Typen von kleinen rechteckigen Regionen ein, mit jedem Seitenrand mit einer Länge der Größenordnung des Größenbereichs von Mikrometern bis Millimetern. Die ersten kleinen Regionen sind viereckige ”kachelartige” Regionen mit jeder Seite von beispielsweise 0,5 bis 1,0 mm lang. Dies sind Einheitsregionen für die Korrektur unerwünschter Mustergrößenvariationen, die bedingt durch den oben dargelegten Schleierbildungseffekt auftreten und werden nachstehend als ”globale” Regionen bezeichnet. Die zweiten Regionen sind kachelartige Regionen, wie sie ausgeschnitten werden oder ”tiles”, sodass jede Seitenlänge 0,5 bis 1,0 mm misst. Diese sind Einheitsregionen für die Korrektur von Mustergrößenabweichungen, die sichtbar sind bedingt durch den Loading-Effekt. Diese Regionen werden auch globale Regionen genannt. Mit anderen Worten, zwei Arten globaler Regionen der im Wesentlichen gleichen Größe, wie sie für die Korrektur von Schleierbildungs- und Loading-Effekten verwendet werden, werden definiert, obwohl diese Regionen auch in voneinander unterschiedlichen Größe definiert sein könnten. Dritte Unterregionen oder Subregionen sind geringer in ihrer Seitenlänge als die globalen Regionen. Typischer Weise sind dieses ”Kacheln” mit jeder Seitenlänge von 1 μm oder kleiner. Diese sind Einheitsregionen für die Proximity-Effekt-Korrektur und werden nachstehend als ”lokale” Regionen bezeichnet.
Als Nächstes geht die Prozedur weiter zu Schritt 74, der den Rechner 42 der 1 veranlasst, den Wert einer Schleierbildungseffekt-korrigierten relativen Dosis zu berechnen. Spezieller wird eine Schleierbildungseffekt-korrigierte relative Strahldosis Dk(x, y) zur Korrektur des Schleierbildungseffektes in Bezug auf jede von den oben angeführten Schleierbildungs-/Loading-Effekt-Korrekturregionen berechnet. Um dies vorzunehmen, werden zuerst Schleierbildungskorrekturdaten V(x, y) in jeder Einheitsregion berechnet, wie in 8 gezeigt. Hier wird V(x, y) durch Gleichung 1 folgendermaßen definiert:
wobei g(x, y) der Verteilungskoeffizient des Schleierbildungseffektes ist. Dieser Koeffizient ist angenähert durch die Gauss-Verteilung des Schleierbildungseffekteinflussbereichs σ_f, der äquivalent dem Radius der Streuung oder Dispersion ist. Diese Näherung wird repräsentiert durch:
Der Radius der Strahlstreuung, die bedingt durch den Schleierbildungseffekt auftritt, ist in der Größenordnung der Größe von Zentimetern. Seien die globalen Schleierbildungs-/Loading-Effekt-Korrekturregionen festgelegt auf ein Zehntel oder weniger von dem Schleierbildungseffekt-basierten Dispersionsradius, so wird V(x, y) durch Gleichung 3 unten erhalten.
wobei ρ(x, y) die Musterbereichsdichte für jede Einheitsregion ist und S_mesh der Bereich der Einheitsregion ist. In dem Fall, in dem sich die globalen Regionen für Schleierbildungseffektkorrektur und die globalen Loading-Effekt-Korrekturregionen in der Bereichsdichte voneinander unterscheiden, wird der Wert von ρ(x, y) separat für die jeweiligen berechnet.
Wie in einer Grafik der 9 gezeigt, zeigt die Schleierbildungseffektverteilungsfunktion g(x, y) eine Kurve mit Gauss-Verteilung. Genauer, die Funktion g(x, y) wird definierbar als Gauss'sche Verteilungskurve des Schleierbildungseffekteinflussbereichs σ_f in einer gewissen Richtung z. B., der ”x”-Achsenrichtung. Sei eine Maskenkoordinatenposition innerhalb einer Ebene x', so wird die Größe des Schleierbildungseffektes Mfe maximal x' = 0. Ihr Maximalwert ist 1/π·ρf². Wenn x' unendlich ist, wird der Mfe-Wert zu Null.
Die Schleierbildungseffekt-korrigierte relative Strahldosierung Dk(x, y) ist variabel in ihrem Wert in einer Weise abhängig von dem relativen Wert V(x, y), der die Musterbereichsdichten der globalen Regionen für Schleierbildungs-Loading-Effekt-Korrektur angibt und die Maskenebenenposition Pm(x, y) dieser Regionen. Sei die Abhängigkeit der ersteren gegeben durch Df(x, y), wohingegen die Abhängigkeit der letzteren Dr(x, y) sei. Wie in 8 gezeigt, dient der relative Musterbereichsdichteabhängigkeitswert Df(x, y) zum Bestimmen der Schleierbildungseffekt-korrigierenden relativen Strahldosis, die abhängt von der Musterbereichsdichte, und kann erhalten werden durch Maskenebenenpositions-abhängigen Verteilungsfunktion basierend auf der Musterbereichsdichte V(x, y), dem Schleierbildungseffekt-Korrekturkoeffizienten θ und dem Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η.
Der Maskenebenen-Positionsabhängigkeitswert Dr(x, y) dient dem Bestimmen der Schleierbildungseffekt-korrigierenden relativen Strahldosierung Dr(x, y), die abhängt von einer Maskenebenenposition. Dieser Wert Dr(x, y) wird erhalten durch tatsächliches Messen unter Verwendung von mehr als einem Standardwerkstück oder mehr als einer ”Probe”, die im Voraus vorbereitet wird. Ein beispielhaftes Schema, um dies durchzuführen, ist in 10 gezeigt. Um durch Messen die Maskenebenenpositions-abhängigen Schleierbildungs-/Loading-Effekte zu erhalten, wird eine Maskenprobe zuerst vorbereitet. Diese Maske hat ein transparentes dielektrisches Substrat, das beispielsweise aus Quarz oder Ähnlichem hergestellt ist und eine Mehrlagenstruktur einer Lichtschirmschicht aus Chrom (Cr) und einer Fotoresist-Material bzw. Fotolackschicht. Die Maske hat ihre obere Oberfläche, an der eine Ansammlung globaler Regionen für die Schleierbildungs-/Loading-Effekt-Korrektur definiert sind. Auf die globalen Regionen wird Elektronenstrahllithografie angewendet, hierdurch darauf eine Matrix von Zeilen und Spalten von Testmusterbildelementen ausbildend. Jedes Element hat eine Gruppe von Linienmustersegmenten mit ihrer Bereichsdichte ρ von etwa 0%, eine Linienmustergruppe mit ρ = 50% und eine Linienmustergruppe von ρ = 100%.
Nachdem diese Maskenproben entwickelt worden sind, wird der reale Linienbreitenwert darauf gemessen (durch Messung). Dann die Fotolackschicht gemustert. Mit der Musterbildung der Fotolackschicht als einer Maske wird die Probe geätzt, um hierdurch einen entsprechenden Satz von Linienmustern in ihrer darunter liegenden Chromschicht auszubilden. Darauf folgend wird die Linienbreitengröße CD davon gemessen (zweite Messung). Gewöhnlich tritt eine Differenz auf zwischen den Linienbreitengrößen CD bei unterschiedlichen Musterbereichsdichten, wie sie durch erste Messung erhalten werden. Der Unterschied hängt von den Maskenebenenpositionen davon ab. Zum Korrigieren oder ”Ändern” dieser Linienbreitengrößendifferenz wird ein Bedarf verspürt zum geeigneten Anpassen der relativen Dosis des Elektronenstrahls, der die Maskenoberfläche trifft, in Übereinstimmung mit der Maskenebenenposition. Sei diese relative Strahldosis zum Korrigieren der Linienbreitendifferenz der Maskenebenenpositions-abhängige relative Wert Dr(x, y), d. h., die Schleierbildungseffekt-korrigierte relative Dosis. Als Nächstes sei der Wert der Linienbreitengröße CD wie er pro Musterelement in der ersten Messung gemessen worden ist, subtrahiert von seinem entsprechenden gemessenen Wert, der in der zweiten Messung erhalten wird. Dann sei der resultierende Differenzwert ein Loading-Effekt-Korrekturgrößenwert P(x, y) mit Maskenebenenpositionsabhängigkeit. Während die Schleierbildungseffekt-korrigierte relative Dosis Dr(x, y) ein numerischer Wert pro Musterelement ist, kann dies genauer vorgenommen werden durch Anwenden von Interpolationen davon für die Umwandlung eines Wertes pro Schleierbildungs-/Loading-Effekt-Einheitsregion.
Dann wird durch Berechnen ein Produkt der Musterbereichsdichte-abhängigen Schleierbildungseffekt-korrigierten relativen Dosierung Df(x, y) und der Maskenebenenpositions-abhängigen Schleierbildungseffekt-korrigierten relativen Dosierung Dr(x, y) erhalten. Dieses Produkt wird berechnet für jede der Einheitsregionen. Es sei die Regions-bezogene Schleierbildungseffekt-korrigierte relative Dosierung Dk(x, y). Durch gemeinsames Verwenden des Musterdichte-abhängigen relativen Wertes und des Maskenebenenpositions-abhängigen relativen Wertes nimmt die Schleierbildungseffekt-korrigierte relative Dosierung an numerischer Präzision zu.
Wenden wir uns nun 3 zu, die Prozedur geht Als Nächstes zu Schritt 76. Bei diesem Schritt erstellt der Rechner 42 der 1 eine Abbildung, die indikativ ist in Bezug auf die Verteilung jener Werte der Schleierbildungseffekt-korrigierten relativen Dosierung Dk(x, y) in jeweiligen Einheitsregionen, welche Werte bei dem vorangehenden Schritt 74 erhalten worden sind. Diese Dk-Abbildung wird in dem Speicher 52, der in. 1 gezeigt ist, gespeichert.
Bei Schritt 78 wird ein anderer Rechner 44 in dem Systemsteuerungscomputer 40 in Betrieb versetzt, um durch Berechnen von Musterlinienbreiten Größenwerte zu bestimmen, die Loading-Effekt-korrigiert sind. Diese Berechnung wird in einer Weise parallel zu der oben dargelegten Verarbeitung des Rechners 72 bei Schritten 74–76 ausgeführt. Spezieller berechnet der Rechner 44 einen Korrekturgrößenwert CD(x, y) für die Korrektur von Musterlinienbreitengrößenvariationen, die bedingt durch Loading-Effekt in den oben erwähnten globalen Regionen auftreten, welche partitioniert sind in dem Maskenmusterdarstellungsbereich. Dieser Wert CD(x, y) ist variabel abhängig von einem Musterbereichsdichte-abhängigen korrigierten Linienbreitengrößenwert L(x, y) in den globalen Regionen und von dem korrigierten Größewert P(x, y), der von dem Maskenebenenort in diesen Regionen abhängt. Das heißt, der Korrekturgrößenwert CD(x, y) wird durch die Summe des korrigierten Größenwerts L(x, y) und des korrigierten Größenwerts P(x, y) berechnet.
Wie in 8 gezeigt, wird der Musterbereichsdichte-abhängige korrigierte Linienbreitengrößenwert L(x, y) für die Loading-Effekt-Korrekturerhalten durch die folgende Gleichung 4:
wobei γ der Loading-Effekt-Korrekturkoeffizient ist. Und g(x, y) ist eine Verteilungsfunktion des Loading-Effektes. Der g(x, y)-Wert wird angenähert durch die Gauss'sche Verteilungskurve des Radius der Beeinflussbarkeit des Loading-Effektes (d. h., des Beeinflussungsbereichs) σ_L, welcher gegeben wird durch die zuvor dargelegte Gleichung 2. Dieser Radius ist einer der Größenordnung in der Größe von Zentimetern. Beim Einstellen der individuellen globalen Region zur Verwendung als Einheitsregion für die Schleierbildungs-/Loading-Effekt-Korrektur, sodass sie ein Zehntel oder weniger von diesem Loading-Effekt-Radius σ_L ist, wird der Wert L(x, y) erhalten durch:
Hier ist ρ(x, y) die Musterbereichsdichte von jeder Einheitsregion, S_mesh ist der Bereich des Maschen-Einheitsbereichs. Eine beispielhafte Gauss'sche Verteilungskurve des Einflussbereichs σ_L ist in 11 gezeigt. Diese Kurve ist ähnlich der in 9 gezeigten mit einem Maximalwert von dieser Verteilung gegeben durch 1/π·ρL².
Bezüglich des positionsabhängigen Loading-Effekt-korrigierten Musterlinienbreitengrößenwertes P(x, y) wird er durch numerisches Messen unter Verwendung einer Probe bestimmt. Ein Schema, um dies durchzuführen ist allgemein ähnlich dem für die oben erwähnte Schleierbildungseffekt-korrigierende relative Strahldosierung Dr(x, y).
Bedarfsweise ist es zulässig, zu diesem Loading-Effekt-korrigierten Musterlinienbreitengrößenwert P(x, y) im Einheitsbereich einen Wert zu korrigieren, der bedingt durch vom Loading-Effekt abweichende Phänomene auftretenden Größenvariationen. Dies ist ein Größenwert zum Kompensieren von Maskenebenenunregelmäßigkeiten, die auftreten können, während einiger von der Ätzbehandlung abweichender Prozesse. Ein Beispiel für diesen Wert ist ein Wert, der Mustergrößenabweichungen korrigiert, die durch Entwicklungsunregelmäßigkeiten während des Entwicklungsprozesses verursacht werden.
In Schritt 80 der 30 erstellt der Rechner 44 eine numerische Abbildung von Basisdosierungswerten bzw. BD-Werten des Elektronenstrahls 58. Diese Basisdosierungsabbildung wird in einer Form einer Eins-zu-Eins-Entsprechung vorbreitet für jeweilige Schleierbildungs-/Loading-Effekt-Korrektureinheitsregionen (globale Regionen). Das Erstellen dieser Abbildung wird basierend auf im Loading-Effekt-korrigierten Größenwert CD(x, y) in jeder Einheitsregion durchgeführt. Speziell wird die in 6 gezeigte Korrelation CD(η, BD) verwendet zum Erhalten der Basisdosierung BD(x, y), die dem entsprechenden Größenwert CD(x, y) entspricht, für das Erstellen der Abbildung. Die resultierende Basisdosierungsabbildung wird in Digitaldatenform in Richtung des Speichers 52 der 1 gesendet und dann darin gespeichert.
Bei Schritt 82 funktioniert der Rechner 44 auch zum Erstellen einer numerischen Abbildung von Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizientenwerten bzw. η-Werten. Diese-Abbildung wird auch basierend auf dem Loading-Effekt-korrigierten Größenwert CD(x, y) in jeder globalen Region vorbereitet. Speziell wird die Korrelation CD(η, BD) der 6 verwendet zum Erhalten der gewünschten Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η(x, y) in Entsprechung zu dem korrigierten Größenwert CD(x, y), um hierdurch die Abbildung zu erstellen. Ein Datensatz, der die resultierende η-Abbildung angibt, wird in dem Speicher 52 gespeichert. Da die Basisdosierungsabbildung und die Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizientenabbildung basierend auf der η-BD-Korrelation definiert sind, ist es möglich, Linienbreitenvariationskorrigierbarkeit zu erreichen, die im Wesentlichen äquivalent bleibt über alle gegebenen Schaltungsmusterkategorien.
Im Schritt S84 der 3 gibt der Dosisrechner 46, wie er in dem Systemsteuercomputer 40 aufgebaut ist, Zugriff zu dem Speicher 52 zum Lesen der oben erwähnten Basisdosierungsabbildung und Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten-η-Abbildung daraus. Diese Abbildungen werden verwendet zum Berechnen der Schleierbildungseffekt-korrigierten Dosierung Dp des Elektronenstrahls 58 auf einer regionsbezogenen Basis zur Korrektur oder ”zum Ändern” des Proximity-Effektes in jeder Einheitsregion. Ein Schema, um dies durchzuführen, ist in 12 gezeigt.
Wie in 12 gezeigt, ist das, was zuerst vorgenommen wird zum Erhalten der regionsbezogenen Proximity-Effekt-korrigierten Dosierung Dp, vier separate Einheitsregionen zu spezifizieren, die um die einzelne betrachtete Region angeordnet sind. Diese Umgebungsregionen werden ”Nord-”, ”Süd-”, ”Ost-” und ”West-”Regionen genannt. Dann werden die Basisdosierung Bd(x, y) und der Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizient η(ix, iy) davon jeweils spezifiziert, wobei ”ix” und ”iy” X- und Y-Achsenkoordinatenwerte in jeder Region angeben. Diese Werte verwendend wird eine Interpolationsberechnung durchgeführt, um hierdurch die Basisdosierung Bd(x, y) und den Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η(x, y) der betrachteten Region als solches zu bestimmen. In ähnlicher Weise sind ”x” und ”y” Koordinaten jeder Region. Durch Verwendung der resultierenden BD(x, y)- und η(x, y)-Werte und des Proximity-Effekt-Beeinflussungsbereichs σ_B, wird die Einheitsregions-bezogene Proximity-Effekt-korrigierte Strahldosierung Dp hergeleitet.
Genauer wird die regionsbezogene Proximity-Effekt-korrigierte Strahldosierung Dp die folgende Gleichung erhalten: D_p(x, y) = BD(x, y) × (d₀ + d₁ + d₂ + d₃ + ...) (6) wobei ”d0” gegeben ist als: d₀ = 1/2 + η(x, y) / 1/2 + U(x, y) × η(x, y) (7) und ”d_i” (i = 1, 2, 3, ...) repräsentiert wird durch:
U(x, y) in Gleichung 7 bzw. 8 ist der Proximity-Effekt-Korrekturdatenwert nullter Ordnung (i > 0) und wird gegeben durch:
Zudem ist V_i(x, y) mehr als der Proximity-Effekt-Korrekturdatenwert einer Ordnung bzw. der ”primäre” (i > 1), was gegeben wird durch:
Beachte, dass ”(x', y')” in Gleichung 9 bzw. 10 eine Maskenebenenposition kennzeichnet. Wie Gleichung 3 suggeriert, führt das Hinzufügen von Proximity-Effekt-Korrekturdaten V_i(x, y) von mehr als einer Ordnung (i-Ordnung) in einer Zunahme der Genauigkeit der numerischen Dosierungsberechnung. Demgemäss wird auch die regionsbezogene Proximity-Effekt-korrigierte Dosierung Dp in ihrer Genauigkeit verbessert. Je größer der ”i”-Wert, desto größer die numerische Genauigkeit. Einfach den ”i”-Wert übermäßig zu erhöhen, führt in dem Systemsteuercomputer 40 zu dem Erfordernis, leistungsfähigere Verarbeitungsfähigkeiten bereitzustellen. Dies führt zu einer Zunahme der Verarbeitungszeit mit einem begrenzten Level an Rechenperformance. Durch Berücksichtigen eines solchen Nachteils wird vorgezogen, i = 3, im EB-Lithografiegerät 20 für die meisten praktischen Anwendungen festzulegen. In diesem Fall wird erwartet, dass mögliche Rechenfehler unterdrückt werden, um in den Bereich von 0,5% zu fallen.
Zudem suggerieren Experimente, die von den hierin genannten Erfindern durchgeführt worden sind, dass es ein Erfordernis ist, die Basisdosierung BD gemeinsam mit dem Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten η in Bezug auf die korrigierte Linienbreitengröße CD zu ändern, um im Wesentlichen dieselbe Mustergröße für Bereichdichte-unterschiedliche Linienmustersegmente zu erhalten, das heißt, um die Proximity-Effekt-Korrekturbedingungen erfolgreich zu erfüllen. In dieser Ausführungsform werden mehr als zwei getrennte Werte auf der Basisdosierungsabbildung der Strahlvariationskorrekturwert verwendet, der eine geeignete Darstellung oder ein geeignetes ”Schreiben” der gedachten Mikroschaltungsmuster garantieren, so dass es möglich wird, eine Strahldosierungsberechnung mit verbesserter Präzision zu erhalten. Beachte hier, dass die oben dargelegte Regionseinheits-bezogene Proximity-Effekt-korrigierte Strahldosierung Dp ncht nur für die Proximity-Effekt-Korrektur wirksam ist, sondern auch zur Korrektur von Musterlinienbreitenschwankungen, die bedingt durch den Loading-Effekt auftreten.
Nach dem Abschließen der Berechnung der regionsbezogenen Proximity-Effekt-korrigierten Strahldosierung Dp wird eine Proximity-Effekt-korrigierte Strahldosierung Dp(x, y) als eine ”reale” Strahleinstrahlungsposition auf der Oberfläche des Werkstücks 38 berechnet. Dieser Dosierungswert wird auch erhalten durch Ausführen von Interpolationsverarbeitung unter Verwendung der Proximity-Effekt-korrigierten Dosiswerte in den ”nördlichen” (N), ”südlichen (S)”, ”östlichen (E)” und ”westlichen (W)” Randregionen, die die reale Strahleinschussposition umgeben, in ähnlicher Weise zu denen des Beispiels der 12. Um dies auszuführen, wird die zuvor präsentierte Gleichung 2 verwendet zum Berechnen von Proximity-Effekt-Korrekturdaten nullter Ordnung U(x, y) und Proximity-Effekt-Korrekturdaten i-ter Ordnung Vi(x, y), wobei ”i” eine ganze Zahl ist.
Bei Schritt 86 bei 3 berechnet der Dosisberechner 48 im Systemcomputer 40 eine Dosis bei der tatsächlichen Strahlschussposition. Spezieller, die Dosis Dk(x, y) des Elektronenstrahls 58 wird basierend auf der oben dargelegten regionsbezogenen Schleierbildungseffekt-korrigierten relativen Dosierung Dk(x, y) und der Proximity-Effekt-korrigierten Strahldosierung Dp bestimmt. Eine Rechentechnik hierzu wird unter Bezugnahme auf 13 diskutiert. Zum Erhalten der Dosierung D bei der realen Strahlpunktposition Ps wird zuerst eine Einheitsregion spezifiziert, die diese Position Ps enthält. Nun werden vier ”N-S-E-W”-Regionen um diese Region identifiziert. Unter Verwendung jeweiliger Schleierbildungseffekt-korrigierter relativer Dosierung Dk(ix, iy) jener Regionen wird die Interpolationsberechnung durchgeführt, um hierdurch die gedachte Schleierbildungseffekt-korrigierte relative Dosierung Dk(x, y) bei der Punktposition Ps zu erhalten. Wie zuvor dargelegt, geben ”ix” und ”iY” X- und Y-Achsenkoordinatenwerte in einem System der orthogonalen Koordinaten von X- und Y-Achsen an.
Als Nächstes wird die resultierende Schleierbildungseffektkorrigierte relative Dosierung Dk(x, y) mit der Proximity-Effekt-korrigierten Strahldosis Dp multipliziert zum Erhalten eines Produktes davon. Sei dieses Produkt die Dosis D. Diese Berechnung wird aufeinanderfolgend in wiederholter Weise ausgeführt für jeweilige Strahlpunktpositionen, hierdurch die Dosis D(x, y) an jeder Position berechnend. Auf diese Weise wird die gedachte Strahldosis D(x, y) definiert, die imstande ist, unisono eine Vielzahl von Arten von unerwünschten Abweichungen von ultrafeinen Musterlinienbreiten, die durch den Schleierbildungseffekt, den Proximity-Effekt und den Loading-Effekt auftreten können, zu korrigieren oder ”zu ändern”.
Darauf folgend berechnet bei Schritt 88 der 3 der Strahlschusszeitrechner 50 in dem Systemsteuercomputer 40 eine Bestrahlungs- oder ”Schuss”-Zeit des Elektronenstrahls 58 an jeder Position in dem Musterschreibbereich des Werkstücks 38. Dieser Zeitwert wird erhalten durch Teilen der Dosis D durch die Stromdichte J des Strahls 58.
Als Nächstes erzeugt in Schritt 90 der Systemcomputer 40 ein Steuersignal in Entsprechung zu der letztendlich bestimmten Strahlschusszeit T, welches zu Ablenkungssteuerung 56 übertragen wird. Ansprechend auf den Empfang dieses Signals treibt die Ablenkungssteuerung 56 den Austastdeflektor 32 auf solche Weise an und steuert ihn, um den Elektronenstrahl 58 derart abzulenken, dass die Strahleinstrahlung auf das Werkstück 38 exakt nach Ablauf der Zeit T unterbrochen wird. Wenn die Schusszeit T abgelaufen ist, wird der Elektronenstrahl 58 AUS-abgelenkt (AUS-Modus) und demnach abgeschirmt durch die darunter liegende Ablenkaperturplatte 34, so dass dieser Strahl nicht länger das auf der Y-Bühne 36 angeordnete Werkstück erreicht. Auf diese Weise wird das Werkstück 38 mit ultrafeinem Schaltungsmuster beschrieben während der maximalen Unterdrückung oder Verhinderung der bedingt durch den Schleierbildungseffekt und den Proximity-Effekt zuzüglich des Loading-Effektes auftretenden Linienbreitenschwankung. Daher ist es möglich, die verbesserte Linienbreitengleichförmigkeit der Werkstückoberfläche zu erhalten.
Ein anderer Vorteil dieser Ausführungsform liegt in einer Fähigkeit, effizient die optimale Strahldosierung zu berechnen unter gleichzeitiger Beibehaltung einer hohen Genauigkeit ohne extra hohe Computerperformance und Datenspeicher mit extra großer Kapazität verwenden zu müssen. Spezieller ist die erläuternde Ausführungsform eingerichtet zum Verwenden einer einzigartigen folgenden Technik: Zuerst wird der jeweilige Effekt der Wirkung in jedem von den Zeilen und Spalten der Einheitsregionen zur Korrektur des Schleierbildungs- und des Loading-Effektes, wie sie von dem ”Ursprungsbild” eines Schaltungsmusters aufgezeichnet worden sind, berechnet; dann wird für eine gegebene Region, die sich auf die Schaltungsmusterdatenverarbeitung bezieht (z. B. ein Rechteck mit Seitenlängen von einigen hundert oder tausend μm) ihre Strahlschusspositionsinformation verwendet, um ein spezifisches Paar an Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizient η und Basisdosis BD basierend auf dem Loading-Effekt-korrigierten Größenwert zu finden und zu extrahieren; Als Nächstes ist die ”letztendliche” bzw. finale Basisdosis aus diesen Daten und dem Schleierbildungseffektkorrekturwert zu berechnen. Demnach ist es möglich, die Strahldosierungsberechnung selbst unter Verwendung nur gewöhnlicher Computerperformance-Anwendungen und Halbleiterspeicher mit Standarddatenspeicherkapazität effizient auszuführen.
Demgegenüber ist der bekannte Stand der Technik – z. B. der Stand der Technik, wie er aus dem in der Einleitung der Beschreibung identifizierten japanischen Dokument gelehrt wird – entworfen, um eine Verarbeitung eines enormen Umfangs an Daten durchzuführen zum Aufteilen eines Schaltungsmusters in kleine globale Loading-Effekt-Korrekturquadratregionen mit einer jeweiligen Seitenlänge von 500 μm und kleine 0,5-μm Quadratregionen für die Proximity-Effekt-Korrektur zuzüglich kleiner 50-nm-quadratischer Mikro-Loading-Effekt-Regionen und dann einzeln eine Einflussabbildung für jede dieser Regionen zu berechnen. Offensichtlich erfordert das Erhalten in der Praxis akzeptabler Rechengeschwindigkeiten die Verwendung eines Computers mit übermäßig erhöhter Geschwindigkeit und extrem hoher Rechenperformance in Verbindung mit einer Speichereinrichtung von überhoher Kapazität.
Ein weiterer Vorteil der Ausführungsform ist, dass sowohl die Korrektur der Maskenebenenpositions-abhängigen Schleierbildungseffekt-approximierbaren Musterlinienbreitenvariationen – diese treten während eines Herstellungsprozesses von Fotomasken während der Erstellung von Halbleitereinrichtungen auf – als auch der positionsabhängigen Loading-Effekt-Korrektur gleichzeitig zusätzlich zu der Korrigierbarkeit einiger Arten von Effekten mit variablen Magnituden abhängig von den Musterbereichsdichten erreicht werden können. Dies wiederum ermöglicht die Erhöhung der Gleichförmigkeit der auf einem Werkstück Strahl-abgebildeten oder ”geschriebenen” Schaltkreismustersegmente.
Um die Effizienz des Musterlinienbreitenvariations-Reduzierungsmerkmals der Ausführungsform sicherzustellen, wurde ein Versuch gemacht, Testproben mit verschiedenen Bereichsdichte-unterschiedlichen Schaltungsmuster darauf ausgebildet vorzubereiten und dann resultierende Linienbreitengrößen davon zu messen. Gemessene Linienbreitenwerte einer Probe mit dem darauf ohne die Verwendung der Schleierbildungseffekt-Korrektur der oben dargelegten Ausführungsform sind in einer Grafik der 14 ausgedruckt in Einheiten von Musterbereichsdichten von etwa 0%, 50% und 100%. Wie aus dieser Grafik gesehen werden kann, sind die Werte der Linienbreiten CD relativ groß für jede Bereichsdichte. Zudem sind diese spürbar geringer in ihrer Gleichförmigkeit in einer in den Ebenenpositionen abhängigen Weise. Demgegenüber sind gemessene Linienbreitenwerte einer Probe, bei der Muster unter Verwendung des Schleierbildungseffekt-Korrekturschemas der Ausführungsform darauf geschrieben worden sind, in 14 gezeigt. Vom Gesichtspunkt dieser Grafik ist spürbar, dass die Mustersegmente einiger Bereichsdichten geringer bleiben in ihren Linienbreitenwerten CD und gleichzeitig in der Gleichförmigkeit erhöht werden.
Bezüglich der Musterlinienbreitenvariationen, die bedingt durch den Loading-Effekt auftreten, ist eine Probe ohne die Verwendung der Technik der Ausführungsform derart, dass die gemessenen Linienbreitenwerten CD signifikante Schwankung abhängig von dem Ebenenort zeigen, wie in 16 dargestellt. Demgegenüber, wie in 17 gezeigt, ist eine Probe, auf der das Muster ausgebildet wird unter Verwendung der Loading-Effekt-Korrekturtechnik dieser Ausführungsform derart, dass die Linienbreitenwerte CD relativ verringert gehalten werden ohne Abhängigkeit von den Ebenenpositionen. Darüber hinaus wird die Gleichförmigkeit davon spürbar verbessert.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf spezifische Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die Beschreibung der Erfindung erläuternd und nicht dazu gedacht, die Erfindung einzuschränken. Beispielsweise ist das Strahldosisrechenverfahren, wie es im Zusammenhang mit 3 diskutiert worden ist, anwendbar auf andere Arten von Energiestrahlungsstrahlen verwendenden Musterlithografiesystemen, die von dem EB-Lithografiegerät 20 der 1 abweichen. Typische Beispiele solcher Energiestrahlungen sind geladene Partikelstrahlen, Ionenstrahlen und Äquivalente davon. Zusätzlich ist die Berechnung der Proximity-Effekt-korrigierten Strahldosierung Dp modifizierbar, so dass diese anwendbar ist auf eine eingeschränkte Anzahl von speziell vorausgewählten Einheitsregionen, die Linienmuster und Segmente enthalten, statt, dass sie einfach auf alle Einheitsregionen auf der Oberfläche eines Werkstücks angewendet wird. Hierdurch wird die gesamte erforderliche Arbeitsbelastung verringert, was die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht, während der Speicher 52 zulässigermaßen eine geringere Datenspeicherkapazität erfordert.
Darüber hinaus wird Maske als das Werkstück mit dem EB-Schreibgerät verwendet zum Ausbilden der Muster auf einem Wafer. Das Muster dieser Maske wird auf dem Wafer reduziert und durchgeschrieben. Und es durchläuft die Prozesse wie einen Entwicklungsprozess und einen Ätzprozess. Ein Größenfehler kann im Prozess des Musterübertragungsprozesses auf diesem Wafer oder Anderes auftreten. Da die Packungsübertragung des Musters der Maske auf den Wafer durchgeführt wird, ist es erforderlich, diese Größenfehler in der Stufe der Maskenherstellung im Voraus zu korrigieren. Hier wird der auf dem Wafer erzeugte Größenfehler im Voraus gemessen und die Maske kann durch das Basisdosismodell unter Verwendung der Basisdosis-Abbildung und der η-Abbildung korrigiert werden. In diesem Fall kann der Größenfehler auf dem Wafer erhalten werden durch den folgenden Zusammenhang unter Verwendung von Qw(xw, yw) [nm], einem Größenfehler Q(x, y) [nm] auf der Maske und der Rate α der Reduktion zur Übertragung. Q(x, y) = 1 / αQ_w(αx, αy) (11)
Und der berechnete Größenfehler Q(x, y) auf der Maske wird hinzugefügt zu dem korrigierten Größenwert CD(x, y) für die Loading-Effekt-Korrektur und den Korrekturgrößenwert L(x, y) und den Korrekturgrößenwert P(x, y). Das heißt, der Korrekturgrößenwert CD(x, y) wird berechnet durch die Summe des Größenfehlers Q(x, y) auf der Maske, des Korrekturgrößenwertes L(x, y) und des Korrekturgrößenwertes P(x, y). Durch Verwenden des Gesamtsummenwertes als Korrekturgrößenwert CD(x, y) kann der Wafergrößenfehler auch korrigiert werden.

Claims

Strahldosierungsberechnungsverfahren, umfassend: Spezifizieren von Matrizen aus Reihen und Spalten von Regionen wie von einem Oberflächenbereich eines Zielobjektes aufgeteilt, um erste, zweite und dritte Regionen einzuschließen, wobei die dritten Regionen eine geringere Größe haben als die ersten und zweiten Regionen; die ersten und zweiten Regionen gleiche oder unterschiedliche Größe haben, die ersten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Schleierbildungseffekten sind, die zweiten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Musterlinienbreitenabweichungen, die durch Loading-Effekte bedingt auftreten, sind, und die dritten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur eines Proximity-Effekts sind; Bestimmen (74) erster korrigierter Dosierungen (Dk) eines geladenen Partikelstrahls zum Korrigieren von Schleierbildungseffekten in den ersten Regionen; Bestimmen (78) korrigierter Größenwerte (CD) für das Korrigieren von durch Loading-Effekte bedingt auftretenden Musterlinienbreitenabweichungen in den zweiten Regionen; Verwenden (80) der korrigierten Größenwerte (CD) in den zweiten Regionen zum Erstellen einer Karte (BD MAP) von Basisdosierungen des Strahls in jeweiligen der zweiten Regionen; Verwenden (82) der korrigierten Größenwerte (CD) zum Vorbereiten einer Karte (η MAP) der Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten in jeweiligen der zweiten Regionen; Verwenden (84) der Karten (BD MAP, η MAP) zum Bestimmen zweiter korrigierter Dosierungen des Strahls zur Korrektur der Proximity-Effekte in den dritten Regionen; und Verwenden (86) der ersten und zweiten korrigierten Dosierungen zum Bestimmen einer tatsächlichen Strahldosierung (D) an jeder Position auf der Oberfläche des Objektes.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen erster korrigierter Dosierungen einschließt: Definieren eines ersten relativen Wertes, als eine Schleierbildungseffekt-korrigierte, relative Dosierung (Df), abhängig von einer Musterbereichsdichte in einer jeweiligen ersten Region; Definieren eines zweiten relativen Wertes, als eine Schleierbildungseffekt-korrigierte, relative Dosierung (Dr), abhängig von einer Position auf der Oberfläche des Objektes in einer jeweiligen ersten Region; und Erhalten eines Produktes der ersten und zweiten relativen Werte, wobei das Produkt verwendet wird als erste korrigierte Dosierung (Dk) zur Korrektur der Schleierbildungseffekte.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bestimmen korrigierter Größenwerte einschließt: Definieren eines dritten Wertes, als ein korrigierter Linienbreitengrößenwert (L), mit Musterbereichsdichteabhängigkeit in der jeweiligen zweiten Region; Definieren eines vierten Wertes, als einem korrigierten Größenwert (P) abhängig von einer Position in einer Ebene der zweiten Region; und Erhalten einer Summe dritter und vierter Werte zur Verwendung als korrigierte Größenwerte für die Korrektur von Loading-Effekten.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Oberfläche des Objektes einen Musterausbildungsbereich auf einer Maske einschließt zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleitereinrichtungen.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bestimmen von Korrekturgrößenwerten ferner einschließt: Definieren eines fünften Wertes, als einem berechneten Größenfehler (Q), als einen Größenfehler, der geschätzt wird auf einem unter Verwendung der Maske hergestellten Wafers; und Hinzufügen des fünften Wertes zu der Summe der dritten und vierten Werte zur Verwendung als der korrigierte Größenwert für die Korrektur der Loading-Effekte.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Größenwert der ersten Region ein Wert von einem Zehntel oder kleiner von einem Dispersionsradius der Schleierbildungseffekte ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Größenwert der ersten Region 1 mm oder kleiner ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Größenwert der zweiten Region ein Wert von einigen Zehntel oder kleiner als ein Zehntel eines Dispersionsradius der Loading-Effekte ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Größenwert der zweiten Region 1 mm oder geringer ist.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein Größenwert der ersten Region 1 μm oder geringer ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Karte der Basisdosierungen des Strahls erstellt wird unter Verwendung einer Korrelation der korrigierten Größenwerte und der Basisdosierungen des Strahls.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Karte der Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten unter Verwendung einer Korrelation der korrigierten Größenwerte und der Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten erstellt wird.
Schreibverfahren zum Schreiben eines Musters unter Verwendung eines geladenen Partikelstrahls, umfassend: Spezifizieren von Matrizen von Reihen und Spalten von Regionen wie von einem Oberflächenbereich eines Zielobjektes aufgeteilt, um erste, zweite und dritte Regionen einzuschließen, wobei die dritten Regionen geringerer Größe sind als die ersten und zweiten Regionen; die ersten und zweiten Regionen gleiche oder unterschiedliche Größe haben, die ersten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Schleierbildungseffekten sind, die zweiten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Musterlinienbreitenabweichungen, die durch Loading-Effekte bedingt auftreten, sind, und die dritten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur eines Proximity-Effekts sind; Bestimmen (74) erster korrigierter Dosierungen (Dk) eines geladenen Partikelstrahls zur Korrektur von Schleierbildungseffekten in den ersten Regionen; Bestimmen (78) korrigierter Größenwerte (CD) für das Korrigieren von durch Loading-Effekte bedingt auftretenden Musterlinenbreitenabweichungen in den zweiten Regionen; Verwenden (80) der korrigierten Größenwerte (CD) in den zweiten Regionen zum Erstellen einer Karte (BD MAP) von Basisdosierungen des Strahls in jeweiligen der zweiten Regionen; Verwenden (82) der korrigierten Größenwerte (CD) zum Vorbereiten einer Karte (η MAP) der Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten in jeweiligen der zweiten Regionen; Verwenden (84) der Karten (BD MAP, η MAP) zum Bestimmen zweiter korrigierter Dosierungen (Dp) des Strahls zum Korrigieren von Proximity-Effekten in den dritten Regionen; Verwenden (86) der ersten und zweiten korrigierten Dosierungen zum Bestimmen einer tatsächlichen Strahldosierung (D) an jeder Position auf der Oberfläche des Objektes; und Steuern (88) des Strahls in Übereinstimmung mit der tatsächlichen Strahldosierung, um hierdurch ein Muster auf das Objekt zu schreiben.
Aufzeichnungsträger, in dem eine Verarbeitungsprozedur in einer computerlesbaren und ausführbaren Form gespeichert ist, wobei die Prozedur die Schritte umfasst. Spezifizieren von Matrizen aus Reihen und Spalten von Regionen, wie von einem Oberflächenbereich eines Zielobjektes aufgeteilt, um erste, zweite und dritte Regionen einzuschließen, wobei die dritten Regionen von geringerer Größe sind als die ersten und zweiten Regionen; die ersten und zweiten Regionen gleiche oder unterschiedliche Größe haben, die ersten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Schleierbildungseffekten sind, die zweiten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Musterlinienbreitenabweichungen, die durch Loading-Effekte bedingt auftreten, sind, und die dritten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur eines Proximity-Effekts sind; Bestimmen (74) erster korrigierter Dosierungen (Dk) eines geladenen Partikelstrahls zum Korrigieren von Schleierbildungseffekten in den ersten Regionen; Bestimmen (78) korrigierter Größenwerte (CD) zum Korrigieren von durch Loading-Effekte auftretenden Musterlinienbreitenabweichungen in den zweiten Regionen; Verwenden (80) der korrigierten Größenwerte (CD) in den zweiten Regionen zum Erstellen einer Karte (BD MAP) von Basisdosierungen des Strahls in jeweiligen der zweiten Regionen; Verwenden (82) der korrigierten Größenwerte (CD) zum Vorbereiten einer Karte (η MAP) von Proximity-Effekt-Korrekturkoeffizienten in jeweiligen der zweiten Regionen; Verwenden (84) der Karten (BD MAP, η MAP) zum Bestimmen zweiter korrigierter Dosierungen des Strahls zum Korrigieren von Proximity-Effekten in den dritten Regionen; und Verwenden (86) der ersten und zweiten korrigierten Dosierungen zum Bestimmen einer tatsächlichen Strahldosierung (D) an jeder Position auf der Oberfläche des Objektes.
Schreibgerät (20) zum Schreiben eines Musters unter Verwendung eines geladenen Partikelstrahls, umfassend: einen tischartigen Aufbau (36), der darauf ein Zielobjekt unterstützt; eine Strahlungsquelle (30), die betreibbar ist zum Emittieren eines geladenen Partikelstrahls; einen Mustergenerator (22), der mehr als einen Deflektor und eine oder mehrere Einrichtungen zum Leiten des Strahls in Richtung des Objektes einschließt, um hierdurch das Schreiben eines Musters auf das Objekt zu ermöglichen; eine Steuereinheit (24), die verbunden ist zum Steuern des Mustergenerators; und wobei die Steuereinheit (24) einschließt, eine erste Rechenvorrichtung (42) zum Spezifizieren von Matrizen von Reihen und Spalten von Regionen, aufgeteilt von einem Oberflächenbereich eines Zielobjektes, um erste, zweite und dritte Regionen einzuschließen, wobei die dritten Regionen von geringerer Größe sind als die ersten und zweiten Regionen, die ersten und zweiten Regionen gleiche oder unterschiedliche Größe haben, die ersten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Schleierbildungseffekten sind, die zweiten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur von Musterlinienbreitenabweichungen, die durch Loading Effekte bedingt auftreten, sind, und die dritten Regionen Einheitsregionen zur Korrektur eines Proximity-Effekts sind; und zum Bestimmen erster korrigierter Dosierungen (Dk) eines geladenen Partikelstrahls zum Korrigieren von Schleierbildungseffekten in den ersten Regionen, eine zweite Rechenvorrichtung (44) zum Bestimmen korrigierter Größenwerte (CD) für das Korrigieren von bedingt durch Loading-Effekte auftretenden Musterlinienbreitenabweichungen in den zweiten Regionen, um unter Verwendung der korrigierten Größenwerte (CD) in den zweiten Regionen eine Karte (BD MAP) von Basisdosierungen von Strahlen und eine Karte (η MAP) von Proximity-Effekt-korrigierten Koeffizienten in jeweiligen der zweiten Regionen zu erzeugen, und um unter Verwendung dieser Karten (BD MAP, η MAP), zweite korrigierte Dosierungen (Dp) des Strahls zum Korrigieren der Proximity-Effekte in den dritten Regionen zu bestimmen, und eine dritte Rechenvorrichtung (50), um unter Verwendung der ersten und zweiten korrigierten Dosierungen eine tatsächliche Strahleinstrahlungszeit an jedem Ort auf der Objektoberfläche zu bestimmen, wobei die Steuereinheit den Deflektor steuert, um den Strahl in Übereinstimmung mit der Strahleinstrahlungszeit abzulenken.
Gerät nach Anspruch 15, wobei der geladene Partikelstrahl einen Elektronenstrahl einschließt.
Gerät nach Anspruch 16, wobei das Objekt eines einschließt aus der Gruppe bestehend aus einer Fotomaske, einem Retikel und einem Wafer zur Verwendung bei der Herstellung integrierter Halbleiterschaltungseinrichtungen.
Gerät nach Anspruch 15, wobei das Objekt eine Fotomaske zum Belichten einschließt unter Verwendung irgendeines aus der Gruppe bestehend aus Licht, Röntgenstrahlung, Elektronenstrahlen, einem Ionenstrahl und einem Extremultraviolettstrahl (EUV) als einer Lichtquelle.