JP2002008970A - 電子線露光における近接効果補正方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
電子線露光における近接効果補正方法及び半導体装置の製造方法Info
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- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- G03F7/70425—Imaging strategies, e.g. for increasing throughput or resolution, printing product fields larger than the image field or compensating lithography- or non-lithography errors, e.g. proximity correction, mix-and-match, stitching or double patterning
- G03F7/70433—Layout for increasing efficiency or for compensating imaging errors, e.g. layout of exposure fields for reducing focus errors; Use of mask features for increasing efficiency or for compensating imaging errors
- G03F7/70441—Optical proximity correction [OPC]
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】スループットの低下やＴＡＴ（電子線リソグラ
フィ工程にかかる時間）の劣化、さらには寸法精度の劣
化を招かない、電子線露光における近接効果補正方法を
提供する。 【解決手段】パターン露光対象層の表面に電子線を露光
する電子線露光ステップにおける電子線の散乱に基づく
近接効果により前記パターン露光対象層が被る露光強度
の誤差を補正するように、前記近接効果が生じる一定面
積のエリアに前記パターン露光対象層の表面を区画して
規定する一区画であるゴーストエリア毎に定めた補正露
光量で前記ゴーストエリアをゴースト光露光するゴース
ト光露光ステップを含む電子線露光における近接効果補
正方法。
フィ工程にかかる時間）の劣化、さらには寸法精度の劣
化を招かない、電子線露光における近接効果補正方法を
提供する。 【解決手段】パターン露光対象層の表面に電子線を露光
する電子線露光ステップにおける電子線の散乱に基づく
近接効果により前記パターン露光対象層が被る露光強度
の誤差を補正するように、前記近接効果が生じる一定面
積のエリアに前記パターン露光対象層の表面を区画して
規定する一区画であるゴーストエリア毎に定めた補正露
光量で前記ゴーストエリアをゴースト光露光するゴース
ト光露光ステップを含む電子線露光における近接効果補
正方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子線露光におけ
る近接効果補正方法、及び半導体装置の製造方法に関す
る。
る近接効果補正方法、及び半導体装置の製造方法に関す
る。
【０００２】
【発明の背景】近年、メモリデバイスに代表される半導
体デバイスはますます高密度化、高性能化、高機能化が
要求され、それに伴い半導体デバイスの製造プロセス、
特に微細パターンを形成するリソグラフィーに対しても
高度な技術が要求されている。これらの要求を満たす技
術として、解像性が高い電子線露光法が用いられてきて
いる。
体デバイスはますます高密度化、高性能化、高機能化が
要求され、それに伴い半導体デバイスの製造プロセス、
特に微細パターンを形成するリソグラフィーに対しても
高度な技術が要求されている。これらの要求を満たす技
術として、解像性が高い電子線露光法が用いられてきて
いる。
【０００３】図６は、従来の電子線露光方法を説明する
ための電子線露光装置と被露光基板の模式図である。電
子銃から発生した電子線は第一アパチャによって矩形に
成形され、成形偏向器により第二アパチャ上に照射さ
れ、任意寸法の矩形を形成する。矩形に成形された電子
線は、複数の位置決め偏向器により被露光基板上の所定
の位置に照射され、一筆書きの如くパターンを一つずつ
露光する。または、部分一括露光法により、ＤＲＡＭ
（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ ＡｃｃｅｓｓＭｅｍ
ｏｒｙ）のセル１個分ないし数個分、あるいは、ＳＲＡ
Ｍ（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍ
ｏｒｙ）のセル１個分ないし数個分の少なくとも一部な
どを対象とした繰り返し基本パターンマスクを第二アパ
チャ上に形成し、１ショットで露光する。
ための電子線露光装置と被露光基板の模式図である。電
子銃から発生した電子線は第一アパチャによって矩形に
成形され、成形偏向器により第二アパチャ上に照射さ
れ、任意寸法の矩形を形成する。矩形に成形された電子
線は、複数の位置決め偏向器により被露光基板上の所定
の位置に照射され、一筆書きの如くパターンを一つずつ
露光する。または、部分一括露光法により、ＤＲＡＭ
（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ ＡｃｃｅｓｓＭｅｍ
ｏｒｙ）のセル１個分ないし数個分、あるいは、ＳＲＡ
Ｍ（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍ
ｏｒｙ）のセル１個分ないし数個分の少なくとも一部な
どを対象とした繰り返し基本パターンマスクを第二アパ
チャ上に形成し、１ショットで露光する。
【０００４】電子線自体は、十分な精度で成形できる
が、レジスト膜に入射するとレジスト中で散乱し、ある
程度の前方散乱を起こす。さらに、シリコン等の下地層
に衝突し、反射してレジスト膜中に戻り、さらに散乱し
てより広い後方散乱を起こす。このような電子線の拡が
りは、式Ｆ（ｒ）＝Ｃ1・ｅｘｐ｛−（ｒ／σ1）2｝＋
Ｃ2・ｅｘｐ｛−（ｒ／σ2）2｝のようなガウス分布で
近似できる。この式において、σ1は前方散乱係数、σ2
は後方散乱係数、Ｃ1とＣ2は係数である。
が、レジスト膜に入射するとレジスト中で散乱し、ある
程度の前方散乱を起こす。さらに、シリコン等の下地層
に衝突し、反射してレジスト膜中に戻り、さらに散乱し
てより広い後方散乱を起こす。このような電子線の拡が
りは、式Ｆ（ｒ）＝Ｃ1・ｅｘｐ｛−（ｒ／σ1）2｝＋
Ｃ2・ｅｘｐ｛−（ｒ／σ2）2｝のようなガウス分布で
近似できる。この式において、σ1は前方散乱係数、σ2
は後方散乱係数、Ｃ1とＣ2は係数である。
【０００５】高集積化と共に微細化が進んでいる半導体
デバイスパターンでは、隣接する露光パターン間の間隔
が小さくなるにつれ、上述の電子線の散乱による拡がり
が隣接パターンに重なり影響を及ぼすようになる。これ
を近接効果という。
デバイスパターンでは、隣接する露光パターン間の間隔
が小さくなるにつれ、上述の電子線の散乱による拡がり
が隣接パターンに重なり影響を及ぼすようになる。これ
を近接効果という。
【０００６】図２及び７を用いて近接効果について説明
する。図２は、電子線描画データより、基板上に露光す
る所望パターンを、互いに近接効果を及ぼしあう程度
（加速電圧が５０ｋｅＶの場合、１５〜２０μｍ□程
度）に近接した複数のパターンエリアに分割したことを
示す図である。図７（ａ）の実線は、図２に示すような
中心が１：１の密パターンで、周辺が１：１．５〜１：
２程度の疎パターンを、ある一定の露光量で露光したと
きのＸ軸方向の露光強度である。ＴＨは所望寸法でのレ
ジスト解像強度である。パターンが密になればなるほ
ど、電子線の散乱による拡がりの影響が大きくなり、実
質の露光強度が大きくなる。
する。図２は、電子線描画データより、基板上に露光す
る所望パターンを、互いに近接効果を及ぼしあう程度
（加速電圧が５０ｋｅＶの場合、１５〜２０μｍ□程
度）に近接した複数のパターンエリアに分割したことを
示す図である。図７（ａ）の実線は、図２に示すような
中心が１：１の密パターンで、周辺が１：１．５〜１：
２程度の疎パターンを、ある一定の露光量で露光したと
きのＸ軸方向の露光強度である。ＴＨは所望寸法でのレ
ジスト解像強度である。パターンが密になればなるほ
ど、電子線の散乱による拡がりの影響が大きくなり、実
質の露光強度が大きくなる。
【０００７】また、パターンの中心では、周辺パターン
からの電子線の散乱による拡がりの影響が大きくなり、
実質の露光強度が大きくなる。今、仮に、番号３の地点
でＴＨを決定すると、中心密パターンでは所望寸法どお
りにレジストが解像するが、周辺疎パターンではレジス
トが所望寸法より細くなったり、解像しなくなることが
ある。このように、パターンの疎密の影響で設計上のパ
ターン寸法等が変化してしまう現象が近接効果である。
からの電子線の散乱による拡がりの影響が大きくなり、
実質の露光強度が大きくなる。今、仮に、番号３の地点
でＴＨを決定すると、中心密パターンでは所望寸法どお
りにレジストが解像するが、周辺疎パターンではレジス
トが所望寸法より細くなったり、解像しなくなることが
ある。このように、パターンの疎密の影響で設計上のパ
ターン寸法等が変化してしまう現象が近接効果である。
【０００８】
【従来の技術】前記した近接効果を補正する方法の一つ
にゴースト法がある。図８の工程フローをもって、従来
のゴースト法について説明する。まず、図２に示すよう
に、基板上に露光する所望パターンを、互いに近接効果
を及ぼしあう程度（加速電圧が５０ｋｅＶの場合、１５
〜２０μｍ□程度）に近接した複数のパターンエリアに
分割する。次に、特定の基準パターンエリアを決定し
（例えば、エリアＣを基準パターンエリアとする）、基
準パターンエリアでの露光量を決定する。続いて、前工
程で決定した露光量によって、全パターンエリア（所望
パターン）を電子線露光する。このとき、図７（ａ）に
示すように、パターン周辺や疎パターンでは実質描画強
度が低くなるので、図７（ｂ）に示すように、パターン
全域で総露光量が一定になるように、パターン周辺や疎
パターンのみゴースト電子線露光、又はゴースト光露光
を行う。
にゴースト法がある。図８の工程フローをもって、従来
のゴースト法について説明する。まず、図２に示すよう
に、基板上に露光する所望パターンを、互いに近接効果
を及ぼしあう程度（加速電圧が５０ｋｅＶの場合、１５
〜２０μｍ□程度）に近接した複数のパターンエリアに
分割する。次に、特定の基準パターンエリアを決定し
（例えば、エリアＣを基準パターンエリアとする）、基
準パターンエリアでの露光量を決定する。続いて、前工
程で決定した露光量によって、全パターンエリア（所望
パターン）を電子線露光する。このとき、図７（ａ）に
示すように、パターン周辺や疎パターンでは実質描画強
度が低くなるので、図７（ｂ）に示すように、パターン
全域で総露光量が一定になるように、パターン周辺や疎
パターンのみゴースト電子線露光、又はゴースト光露光
を行う。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ゴースト
露光方法では、スループットの低下やＴＡＴ（電子線リ
ソグラフィ工程にかかる時間、以下同様。）の劣化を招
く。その理由は、露光量が不足している微少領域のみを
選択的に露光するからである。例えば、電子線ゴースト
露光の場合、露光量不足の領域を判定する演算処理時間
が必要なためスループットが低下する。また、本露光と
ゴースト露光の２度の露光により、１枚のウエハーの処
理時間が長くなる。光ゴースト露光の場合も、微少領域
のみを選択的に露光するので、スループットが低下す
る。また、パターン全面を一括光露光する場合でも、微
少領域毎の露光用レチクルを作製しなければならないの
で、レチクル作製に時間がかかりＴＡＴの劣化を招く。
露光方法では、スループットの低下やＴＡＴ（電子線リ
ソグラフィ工程にかかる時間、以下同様。）の劣化を招
く。その理由は、露光量が不足している微少領域のみを
選択的に露光するからである。例えば、電子線ゴースト
露光の場合、露光量不足の領域を判定する演算処理時間
が必要なためスループットが低下する。また、本露光と
ゴースト露光の２度の露光により、１枚のウエハーの処
理時間が長くなる。光ゴースト露光の場合も、微少領域
のみを選択的に露光するので、スループットが低下す
る。また、パターン全面を一括光露光する場合でも、微
少領域毎の露光用レチクルを作製しなければならないの
で、レチクル作製に時間がかかりＴＡＴの劣化を招く。
【００１０】また、前記ゴースト露光方法では、寸法精
度の劣化を招く。その理由は、微少領域毎に補正を行う
からである。微少領域毎のゴースト露光による補正で
は、微少パターン毎に任意の露光量を設定する必要があ
る。そのため、複雑なパターン分割が生じ、結果的に、
寸法精度の劣化が生じる。
度の劣化を招く。その理由は、微少領域毎に補正を行う
からである。微少領域毎のゴースト露光による補正で
は、微少パターン毎に任意の露光量を設定する必要があ
る。そのため、複雑なパターン分割が生じ、結果的に、
寸法精度の劣化が生じる。
【００１１】また、スループットの低下が寸法精度の低
下を招く。その理由は、露光スループットが低下し、現
像処理までの時間が長くなるからである。現像処理まで
の時間が長くなると、レジストが現像処理までの耐久時
間を超え、寸法精度が劣化する。本発明は、上記従来技
術の問題点のうちの少なくとも一を解決する電子線露光
における近接効果補正方法を提供することを目的とす
る。また、本発明は、上記従来技術の問題点のうちの少
なくとも一を解決する半導体デバイスの製造方法を提供
することを目的とする。
下を招く。その理由は、露光スループットが低下し、現
像処理までの時間が長くなるからである。現像処理まで
の時間が長くなると、レジストが現像処理までの耐久時
間を超え、寸法精度が劣化する。本発明は、上記従来技
術の問題点のうちの少なくとも一を解決する電子線露光
における近接効果補正方法を提供することを目的とす
る。また、本発明は、上記従来技術の問題点のうちの少
なくとも一を解決する半導体デバイスの製造方法を提供
することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の視点にお
ける電子線露光における近接効果補正方法は、パターン
露光対象層の表面に電子線を露光する電子線露光ステッ
プにおける電子線の散乱に基づく近接効果により前記パ
ターン露光対象層が被る露光強度の誤差を補正するよう
に、前記近接効果が生じる一定面積のエリアに前記パタ
ーン露光対象層の表面を区画して規定する一区画である
ゴーストエリア毎に定めた補正露光量で前記ゴーストエ
リアをゴースト光露光するゴースト光露光ステップを含
むことを特徴とする。また、本発明の第２の視点におけ
る半導体装置の製造方法は、本発明の電子線露光におけ
る近接効果補正方法により露光量を補正してパターン露
光対象層を露光するパターン露光対象層の露光工程を含
むことを特徴とする。
ける電子線露光における近接効果補正方法は、パターン
露光対象層の表面に電子線を露光する電子線露光ステッ
プにおける電子線の散乱に基づく近接効果により前記パ
ターン露光対象層が被る露光強度の誤差を補正するよう
に、前記近接効果が生じる一定面積のエリアに前記パタ
ーン露光対象層の表面を区画して規定する一区画である
ゴーストエリア毎に定めた補正露光量で前記ゴーストエ
リアをゴースト光露光するゴースト光露光ステップを含
むことを特徴とする。また、本発明の第２の視点におけ
る半導体装置の製造方法は、本発明の電子線露光におけ
る近接効果補正方法により露光量を補正してパターン露
光対象層を露光するパターン露光対象層の露光工程を含
むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。
て説明する。
【００１４】本発明におけるゴースト光露光ステップ
は、パターン露光の対象であるパターン露光対象層の表
面に電子線を露光する電子線露光ステップにおける電子
線の散乱（例えば、後方散乱等）に基づく近接効果によ
り前記パターン露光対象層が被る露光強度の誤差を補正
するように、前記近接効果が生じる一定面積のエリア
（好ましくは、一定面積で一定形状のエリア）に前記パ
ターン露光対象層の表面を区画して規定する一区画であ
るゴーストエリア毎に定めた補正露光量で前記ゴースト
エリアをゴースト光露光するステップである。パターン
露光対象層は、例えば、電子線及び光に感光して感光し
た部分が除去され又は残存するレジスト層にすることが
できる。また、ゴーストエリア毎に定めた補正露光量で
ゴーストエリア毎にゴースト光露光することができる。
は、パターン露光の対象であるパターン露光対象層の表
面に電子線を露光する電子線露光ステップにおける電子
線の散乱（例えば、後方散乱等）に基づく近接効果によ
り前記パターン露光対象層が被る露光強度の誤差を補正
するように、前記近接効果が生じる一定面積のエリア
（好ましくは、一定面積で一定形状のエリア）に前記パ
ターン露光対象層の表面を区画して規定する一区画であ
るゴーストエリア毎に定めた補正露光量で前記ゴースト
エリアをゴースト光露光するステップである。パターン
露光対象層は、例えば、電子線及び光に感光して感光し
た部分が除去され又は残存するレジスト層にすることが
できる。また、ゴーストエリア毎に定めた補正露光量で
ゴーストエリア毎にゴースト光露光することができる。
【００１５】本発明の電子線露光における近接効果補正
方法では、次のようにすることができる。前記パターン
露光対象層の表面に露光するパターンを、前記近接効果
が生じる一定面積のエリア（好ましくは、一定面積で一
定形状のエリア）に区画してゴーストエリアを規定する
ゴーストエリア規定ステップを、前記ゴースト光露光ス
テップよりも前に有することができる。また、前記電子
線露光ステップにおける電子線の加速電圧に依存して前
記ゴーストエリアの寸法を設定することができる。
方法では、次のようにすることができる。前記パターン
露光対象層の表面に露光するパターンを、前記近接効果
が生じる一定面積のエリア（好ましくは、一定面積で一
定形状のエリア）に区画してゴーストエリアを規定する
ゴーストエリア規定ステップを、前記ゴースト光露光ス
テップよりも前に有することができる。また、前記電子
線露光ステップにおける電子線の加速電圧に依存して前
記ゴーストエリアの寸法を設定することができる。
【００１６】また、前記ゴーストエリアに占めるパター
ンの面積比を算出するパターン面積密度算出ステップを
前記ゴーストエリア規定ステップよりも後に有すること
ができる。また、前記ゴーストエリアに占めるパターン
の面積比に応じて前記ゴーストエリアの補正露光量を定
める補正露光量算出ステップを、前記ゴースト光露光ス
テップよりも前に有することができる。
ンの面積比を算出するパターン面積密度算出ステップを
前記ゴーストエリア規定ステップよりも後に有すること
ができる。また、前記ゴーストエリアに占めるパターン
の面積比に応じて前記ゴーストエリアの補正露光量を定
める補正露光量算出ステップを、前記ゴースト光露光ス
テップよりも前に有することができる。
【００１７】また、前記ゴーストエリアの補正露光量を
定めた光ステッパーファイルを作成する光ステッパーフ
ァイル作成ステップを、前記ゴースト光露光ステップよ
りも前に有することができる。また、前記ゴースト光露
光ステップを前記電子線露光ステップよりも前に有する
ことができる。前記電子線露光ステップでは、前記ゴー
ストエリアに占めるパターンの面積比（パターン面積密
度）に係わらず任意の同一露光量を用いることができ
る。また、前記ゴースト光露光ステップにおいて、前記
補正露光量で前記ゴーストエリアをゴースト光露光でき
るように前記ゴーストエリアに対応する領域毎に光の透
過率を定めたレチクルを用いて、前記２以上のゴースト
エリア（特に、前記補正露光量が相違する２以上のゴー
ストエリア）ないし全てのゴーストエリアを同時にゴー
スト光露光することができる。
定めた光ステッパーファイルを作成する光ステッパーフ
ァイル作成ステップを、前記ゴースト光露光ステップよ
りも前に有することができる。また、前記ゴースト光露
光ステップを前記電子線露光ステップよりも前に有する
ことができる。前記電子線露光ステップでは、前記ゴー
ストエリアに占めるパターンの面積比（パターン面積密
度）に係わらず任意の同一露光量を用いることができ
る。また、前記ゴースト光露光ステップにおいて、前記
補正露光量で前記ゴーストエリアをゴースト光露光でき
るように前記ゴーストエリアに対応する領域毎に光の透
過率を定めたレチクルを用いて、前記２以上のゴースト
エリア（特に、前記補正露光量が相違する２以上のゴー
ストエリア）ないし全てのゴーストエリアを同時にゴー
スト光露光することができる。
【００１８】［半導体装置の製造方法］本発明の半導体
装置の製造方法は、前記特定のパターン露光対象層の露
光工程を含む。この露光工程の後には、露光後の前記パ
ターン露光対象層を現像してパターン層を残存させる現
像工程、前記パターン層をマスク層として残存させた下
地層をエッチングする下地層エッチング工程を有するこ
とができる。
装置の製造方法は、前記特定のパターン露光対象層の露
光工程を含む。この露光工程の後には、露光後の前記パ
ターン露光対象層を現像してパターン層を残存させる現
像工程、前記パターン層をマスク層として残存させた下
地層をエッチングする下地層エッチング工程を有するこ
とができる。
【００１９】
【実施例】［実施例の構成］図１に本発明の一実施例の
工程フローを示す。図２に示すように、電子線描画デー
タより、基板上に露光する所望パターンを、互いに近接
効果を及ぼしあう程度（加速電圧が５０ｋｅＶの場合、
１５〜２０μｍ□程度）に近接した複数のパターンエリ
ア（以後、ゴーストエリアと呼ぶ）に分割し、ゴースト
エリア毎のパターン面積密度を計算する。
工程フローを示す。図２に示すように、電子線描画デー
タより、基板上に露光する所望パターンを、互いに近接
効果を及ぼしあう程度（加速電圧が５０ｋｅＶの場合、
１５〜２０μｍ□程度）に近接した複数のパターンエリ
ア（以後、ゴーストエリアと呼ぶ）に分割し、ゴースト
エリア毎のパターン面積密度を計算する。
【００２０】次に、描画強度計算により、ゴーストエリ
ア毎のゴースト露光量を決定する。続いて、ゴーストエ
リアのサイズ及び位置、ゴースト露光量などの情報よ
り、光（ｉ線、ＫｒＦ等）ステッパーファイルを作成す
る。図３に、ステッパーファイルの一例を示す。Ｉ、I
I、IIIは、それぞれのゴーストエリアのゴースト露光量
を示し、Ｉ＜II＜IIIの大小関係となる。ゴーストエリ
アのサイズは加速電圧に依存する。加速電圧が５０ｋｅ
Ｖの場合、１５〜２０μｍ□程度ある。作成したステッ
パーファイルによりゴースト光露光を行い、続いて電子
線本露光（所望パターンの露光）を行う。電子線本露光
では、パターン密度を考慮した露光量設定による近接効
果補正を行わない。
ア毎のゴースト露光量を決定する。続いて、ゴーストエ
リアのサイズ及び位置、ゴースト露光量などの情報よ
り、光（ｉ線、ＫｒＦ等）ステッパーファイルを作成す
る。図３に、ステッパーファイルの一例を示す。Ｉ、I
I、IIIは、それぞれのゴーストエリアのゴースト露光量
を示し、Ｉ＜II＜IIIの大小関係となる。ゴーストエリ
アのサイズは加速電圧に依存する。加速電圧が５０ｋｅ
Ｖの場合、１５〜２０μｍ□程度ある。作成したステッ
パーファイルによりゴースト光露光を行い、続いて電子
線本露光（所望パターンの露光）を行う。電子線本露光
では、パターン密度を考慮した露光量設定による近接効
果補正を行わない。
【００２１】［実施例の動作］図４に、補正方法の簡単
な説明図を示す。図４は、図２に示したような中心が
１：１の密パターンで、周辺が１：１．５〜１：２程度
の疎パターンを露光したときのＸ軸方向の露光強度であ
る。ＴＨは所望寸法でのレジスト解像強度である。近接
効果補正を行わない電子線本露光では、露光強度は、図
４（ａ）の実線のようになる。しかし、点線で示した本
発明のゴースト露光により、実質の露光強度は、図４
（ｂ）に示した実線のようになり、パターン全面におい
て、所望パターンが寸法通り解像する。
な説明図を示す。図４は、図２に示したような中心が
１：１の密パターンで、周辺が１：１．５〜１：２程度
の疎パターンを露光したときのＸ軸方向の露光強度であ
る。ＴＨは所望寸法でのレジスト解像強度である。近接
効果補正を行わない電子線本露光では、露光強度は、図
４（ａ）の実線のようになる。しかし、点線で示した本
発明のゴースト露光により、実質の露光強度は、図４
（ｂ）に示した実線のようになり、パターン全面におい
て、所望パターンが寸法通り解像する。
【００２２】［効果の説明］本発明の実施例の補正方法
では、スループットの向上やＴＡＴの短縮を図ることが
できる。その理由は、ゴーストエリア毎にゴースト露光
を行い、且つ、ゴースト露光に光露光を用いるからであ
る。例えば、本発明の実施例におけるゴースト露光で
は、露光量不足の領域を判定する演算処理時間が不必要
である。また、ゴースト露光を光ステッパーで行い、本
露光を電子線露光装置で行うという、露光の分担のた
め、１枚のウエハーの処理時間を短縮することができ、
且つ、電子線本露光の前にゴースト光露光をすることに
よって電子線本露光の見かけ上の感度が高くなり、スル
ープットが向上する。また、従来のゴースト光露光と異
なり、一定サイズのエリア（ゴーストエリア）を単純露
光するのでスループットの低下を招かず、且つ、ゴース
トエリアのサイズが一定のため、露光用レチクルを作製
する必要がなく、ＴＡＴを短縮することができる。
では、スループットの向上やＴＡＴの短縮を図ることが
できる。その理由は、ゴーストエリア毎にゴースト露光
を行い、且つ、ゴースト露光に光露光を用いるからであ
る。例えば、本発明の実施例におけるゴースト露光で
は、露光量不足の領域を判定する演算処理時間が不必要
である。また、ゴースト露光を光ステッパーで行い、本
露光を電子線露光装置で行うという、露光の分担のた
め、１枚のウエハーの処理時間を短縮することができ、
且つ、電子線本露光の前にゴースト光露光をすることに
よって電子線本露光の見かけ上の感度が高くなり、スル
ープットが向上する。また、従来のゴースト光露光と異
なり、一定サイズのエリア（ゴーストエリア）を単純露
光するのでスループットの低下を招かず、且つ、ゴース
トエリアのサイズが一定のため、露光用レチクルを作製
する必要がなく、ＴＡＴを短縮することができる。
【００２３】また、本発明の実施例の補正方法では、高
い寸法精度を確保することができる。その理由は、パタ
ーンエリア全面で補正を考慮するからである。また、露
光スループットの向上が現像処理までの時間を短縮し、
レジストの露光後耐久時間内に現像処理を行うことがで
きるので、高い寸法精度が確保できる。
い寸法精度を確保することができる。その理由は、パタ
ーンエリア全面で補正を考慮するからである。また、露
光スループットの向上が現像処理までの時間を短縮し、
レジストの露光後耐久時間内に現像処理を行うことがで
きるので、高い寸法精度が確保できる。
【００２４】［他の実施例］本発明の第２の実施例は、
本発明のゴースト露光において、図３（ｂ）に示した所
望パターンに対応するレチクルを用いて、所望パターン
全面を一括ゴースト光露光する方法である。図５に、レ
チクルを示す。図３（ｂ）に示すように、所望パターン
は、５〜１０段階のゴースト露光量を持つゴーストエリ
アに分割されている。したがって、図５に示したレチク
ルは、ゴーストエリアに対応するエリア（４〜５倍レチ
クルの場合、エリアサイズは６０〜８０μｍ）に分割さ
れ、ゴースト露光量に対応し、エリア毎に透過率が異な
る。透過率は、Ｉ＜II＜IIIの大小関係となり、レチク
ルの金属面（Ｃｒ等）の膜厚によって制御される。
本発明のゴースト露光において、図３（ｂ）に示した所
望パターンに対応するレチクルを用いて、所望パターン
全面を一括ゴースト光露光する方法である。図５に、レ
チクルを示す。図３（ｂ）に示すように、所望パターン
は、５〜１０段階のゴースト露光量を持つゴーストエリ
アに分割されている。したがって、図５に示したレチク
ルは、ゴーストエリアに対応するエリア（４〜５倍レチ
クルの場合、エリアサイズは６０〜８０μｍ）に分割さ
れ、ゴースト露光量に対応し、エリア毎に透過率が異な
る。透過率は、Ｉ＜II＜IIIの大小関係となり、レチク
ルの金属面（Ｃｒ等）の膜厚によって制御される。
【００２５】
【発明の効果】本発明の電子線露光における近接効果補
正方法の第１の効果は、スループットの低下や露光工程
にかかる時間を増加させることなく近接効果を補正する
ことができる、ということである。その理由は、本発明
の電子線露光における近接効果補正方法が、パターン露
光対象層の表面に電子線を露光する電子線露光ステップ
における電子線の散乱に基づく近接効果により前記パタ
ーン露光対象層が被る露光強度の誤差を補正するよう
に、前記近接効果が生じる一定面積のエリアに前記パタ
ーン露光対象層の表面を区画して規定する一区画である
ゴーストエリア毎に定めた補正露光量で前記ゴーストエ
リアをゴースト光露光するゴースト光露光ステップを含
むようにしているからである。
正方法の第１の効果は、スループットの低下や露光工程
にかかる時間を増加させることなく近接効果を補正する
ことができる、ということである。その理由は、本発明
の電子線露光における近接効果補正方法が、パターン露
光対象層の表面に電子線を露光する電子線露光ステップ
における電子線の散乱に基づく近接効果により前記パタ
ーン露光対象層が被る露光強度の誤差を補正するよう
に、前記近接効果が生じる一定面積のエリアに前記パタ
ーン露光対象層の表面を区画して規定する一区画である
ゴーストエリア毎に定めた補正露光量で前記ゴーストエ
リアをゴースト光露光するゴースト光露光ステップを含
むようにしているからである。
【００２６】本発明の電子線露光における近接効果補正
方法の第２の効果は、高い寸法精度を確保しつつ近接効
果を補正することができる、ということである。その理
由は、前記第１の効果の理由と同様である。
方法の第２の効果は、高い寸法精度を確保しつつ近接効
果を補正することができる、ということである。その理
由は、前記第１の効果の理由と同様である。
【００２７】本発明の半導体装置の製造方法の第１の効
果は、スループットの低下や露光工程にかかる時間を増
加させることなく近接効果を補正して露光対象層を露光
することができる、ということである。その理由は、本
発明の半導体装置の製造方法が、本発明の電子線露光に
おける近接効果補正方法により露光量を補正してパター
ン露光対象層を露光するパターン露光対象層の露光工程
を含むようにしているからである。
果は、スループットの低下や露光工程にかかる時間を増
加させることなく近接効果を補正して露光対象層を露光
することができる、ということである。その理由は、本
発明の半導体装置の製造方法が、本発明の電子線露光に
おける近接効果補正方法により露光量を補正してパター
ン露光対象層を露光するパターン露光対象層の露光工程
を含むようにしているからである。
【００２８】本発明の半導体装置の製造方法の第２の効
果は、高い寸法精度を確保しつつ近接効果を補正して露
光対象層を露光することができる、ということである。
その理由は、前記第１の効果の理由と同様である。
果は、高い寸法精度を確保しつつ近接効果を補正して露
光対象層を露光することができる、ということである。
その理由は、前記第１の効果の理由と同様である。
【図１】図１は、本発明の一実施例の工程フローを示す
図である。
図である。
【図２】図２は、電子線描画データより、基板上に露光
する所望パターンをゴーストエリアに分割することを説
明するための図である。
する所望パターンをゴーストエリアに分割することを説
明するための図である。
【図３】図３は、ステッパーファイルの一例を示す図で
あり、（ａ）は露光用ショットマップ、（ｂ）は所望パ
ターン全面、（ｃ）は周辺部、（ｄ）は中心部をそれぞ
れ示す。
あり、（ａ）は露光用ショットマップ、（ｂ）は所望パ
ターン全面、（ｃ）は周辺部、（ｄ）は中心部をそれぞ
れ示す。
【図４】図４は、本発明の実施例における補正方法を説
明するための図であり、（ａ）はゴースト露光の描画強
度と電子線本露光の描画強度を別個に表したグラフであ
り、（ｂ）はゴースト露光の描画強度と電子線本露光の
描画強度を合成して表したグラフである。
明するための図であり、（ａ）はゴースト露光の描画強
度と電子線本露光の描画強度を別個に表したグラフであ
り、（ｂ）はゴースト露光の描画強度と電子線本露光の
描画強度を合成して表したグラフである。
【図５】図５は、本発明の実施例で用いることができる
レチクルを示す図であり、（ａ）は厚さ方向から視たレ
チクル、（ｂ）は周辺部、（ｃ）は中心部をそれぞれ示
す。
レチクルを示す図であり、（ａ）は厚さ方向から視たレ
チクル、（ｂ）は周辺部、（ｃ）は中心部をそれぞれ示
す。
【図６】図６は、従来の電子線露光方法を説明するため
の電子線露光装置と被露光基板の模式図である。
の電子線露光装置と被露光基板の模式図である。
【図７】図７は、近接効果を説明するための図であり、
（ａ）は電子線本露光の描画強度を表したグラフであ
り、（ｂ）は従来のゴースト露光の描画強度、及び従来
のゴースト露光の描画強度と電子線本露光の描画強度を
合成して表したグラフである。
（ａ）は電子線本露光の描画強度を表したグラフであ
り、（ｂ）は従来のゴースト露光の描画強度、及び従来
のゴースト露光の描画強度と電子線本露光の描画強度を
合成して表したグラフである。
【図８】図８は、従来の工程フローを説明するための図
である。
である。
Claims (9)
- 【請求項１】パターン露光対象層の表面に電子線を露光
する電子線露光ステップにおける電子線の散乱に基づく
近接効果により前記パターン露光対象層が被る露光強度
の誤差を補正するように、前記近接効果が生じる一定面
積のエリアに前記パターン露光対象層の表面を区画して
規定する一区画であるゴーストエリア毎に定めた補正露
光量で前記ゴーストエリアをゴースト光露光するゴース
ト光露光ステップを含むことを特徴とする電子線露光に
おける近接効果補正方法。 - 【請求項２】前記パターン露光対象層の表面に露光する
パターンを、前記近接効果が生じる一定面積のエリアに
区画してゴーストエリアを規定するゴーストエリア規定
ステップを、前記ゴースト光露光ステップよりも前に有
することを特徴とする請求項１に記載の電子線露光にお
ける近接効果補正方法。 - 【請求項３】前記電子線露光ステップにおける電子線の
加速電圧に依存して前記ゴーストエリアの寸法を設定す
ることを特徴とする請求項１〜２のいずれか一に記載の
電子線露光における近接効果補正方法。 - 【請求項４】前記ゴーストエリアに占めるパターンの面
積比を算出するパターン面積密度算出ステップを前記ゴ
ーストエリア規定ステップよりも後に有することを特徴
とする請求項１〜３のいずれか一に記載の電子線露光に
おける近接効果補正方法。 - 【請求項５】前記ゴーストエリアに占めるパターンの面
積比に応じて前記ゴーストエリアの補正露光量を定める
補正露光量算出ステップを、前記ゴースト光露光ステッ
プよりも前に有することを特徴とする請求項１〜４のい
ずれか一に記載の電子線露光における近接効果補正方
法。 - 【請求項６】前記ゴーストエリアの補正露光量を定めた
光ステッパーファイルを作成する光ステッパーファイル
作成ステップを、前記ゴースト光露光ステップよりも前
に有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一に
記載の電子線露光における近接効果補正方法。 - 【請求項７】前記ゴースト光露光ステップを前記電子線
露光ステップよりも前に有することを特徴とする請求項
１〜６のいずれか一に記載の電子線露光における近接効
果補正方法。 - 【請求項８】前記ゴースト光露光ステップにおいて、前
記補正露光量で前記ゴーストエリアをゴースト光露光で
きるように前記ゴーストエリアに対応する領域毎に光の
透過率を定めたレチクルを用いて、前記２以上のゴース
トエリアないし全てのゴーストエリアを同時にゴースト
光露光することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一
に記載の電子線露光における近接効果補正方法。 - 【請求項９】請求項１〜８のうちのいずれか一に記載の
電子線露光における近接効果補正方法により露光量を補
正してパターン露光対象層を露光するパターン露光対象
層の露光工程を含むことを特徴とする半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000189806A JP2002008970A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 電子線露光における近接効果補正方法及び半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000189806A JP2002008970A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 電子線露光における近接効果補正方法及び半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002008970A true JP2002008970A (ja) | 2002-01-11 |
Family
ID=18689391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000189806A Withdrawn JP2002008970A (ja) | 2000-06-23 | 2000-06-23 | 電子線露光における近接効果補正方法及び半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002008970A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016086042A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム |
-
2000
- 2000-06-23 JP JP2000189806A patent/JP2002008970A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016086042A (ja) * | 2014-10-23 | 2016-05-19 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及び基板処理システム |
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