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JP2012023279A - Charged particle beam lithography apparatus and charged particle beam lithography method - Google Patents

Charged particle beam lithography apparatus and charged particle beam lithography method Download PDF

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JP2012023279A
JP2012023279A JP2010161582A JP2010161582A JP2012023279A JP 2012023279 A JP2012023279 A JP 2012023279A JP 2010161582 A JP2010161582 A JP 2010161582A JP 2010161582 A JP2010161582 A JP 2010161582A JP 2012023279 A JP2012023279 A JP 2012023279A
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tolerance
proximity effect
charged particle
dose
particle beam
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JP2010161582A
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Japanese (ja)
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Yasushi Matsumoto
裕史 松本
Yasuo Kato
靖雄 加藤
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Nuflare Technology Inc
Original Assignee
Nuflare Technology Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus which is for calculating an irradiation amount for correcting a proximity effect and a loading effect and is capable of judging whether a combination of a plurality of tolerances which are input is proper.SOLUTION: A lithography apparatus 100, which is a charged particle beam lithography apparatus including a pattern size correction function by irradiation amount control, includes an irradiation amount calculation unit 10 to which tolerances for a plurality of proximity effect densities as a coefficient indicating a relation between a pattern size and an irradiation amount of a charged particle beam are input, and which calculates the irradiation amount in relation to each proximity effect density for a predetermined pattern size correction amount from the tolerance of each proximity effect density, based on a first equation using the tolerance as a parameter. The apparatus further includes: a fitting operation part 12 fitting the irradiation amount for each tolerance, which is calculated based on the first equation using the tolerance, based on a second equation not using the tolerance as a parameter; and a judgment part 14 judging whether or not the tolerances for the plurality of input proximity effect densities are proper values, using the fitting results.

Description

本発明は、荷電粒子ビーム描画装置及び荷電粒子ビーム描画方法に係り、例えば、電子線描画において、入力パラメータとして用いられる裕度の適正を判定する手法に関する。   The present invention relates to a charged particle beam drawing apparatus and a charged particle beam drawing method, and for example, relates to a method for determining the appropriateness of tolerance used as an input parameter in electron beam drawing.

半導体デバイスの微細化の進展を担うリソグラフィ技術は半導体製造プロセスのなかでも唯一パターンを生成する極めて重要なプロセスである。近年、LSIの高集積化に伴い、半導体デバイスに要求される回路線幅は年々微細化されてきている。これらの半導体デバイスへ所望の回路パターンを形成するためには、高精度の原画パターン(レチクル或いはマスクともいう。)が必要となる。ここで、電子線(電子ビーム)描画技術は本質的に優れた解像性を有しており、高精度の原画パターンの生産に用いられる。   Lithography technology, which is responsible for the progress of miniaturization of semiconductor devices, is an extremely important process for generating a pattern among semiconductor manufacturing processes. In recent years, with the high integration of LSI, circuit line widths required for semiconductor devices have been reduced year by year. In order to form a desired circuit pattern on these semiconductor devices, a highly accurate original pattern (also referred to as a reticle or a mask) is required. Here, the electron beam (electron beam) drawing technique has an essentially excellent resolution, and is used for producing a high-precision original pattern.

図7は、従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。
可変成形型電子線(EB:Electron beam)描画装置は、以下のように動作する。第1のアパーチャ410には、電子線330を成形するための矩形例えば長方形の開口411が形成されている。また、第2のアパーチャ420には、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330を所望の矩形形状に成形するための可変成形開口421が形成されている。荷電粒子ソース430から照射され、第1のアパーチャ410の開口411を通過した電子線330は、偏向器により偏向され、第2のアパーチャ420の可変成形開口421の一部を通過して、所定の一方向(例えば、X方向とする)に連続的に移動するステージ上に搭載された試料340に照射される。すなわち、第1のアパーチャ410の開口411と第2のアパーチャ420の可変成形開口421との両方を通過できる矩形形状が、X方向に連続的に移動するステージ上に搭載された試料340の描画領域に描画される。第1のアパーチャ410の開口411と第2のアパーチャ420の可変成形開口421との両方を通過させ、任意形状を作成する方式を可変成形方式(VSB方式)という。
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining the operation of a conventional variable shaping type electron beam drawing apparatus.
The variable shaped electron beam (EB) drawing apparatus operates as follows. In the first aperture 410, a rectangular opening for forming the electron beam 330, for example, a rectangular opening 411 is formed. Further, the second aperture 420 is formed with a variable shaping opening 421 for shaping the electron beam 330 having passed through the opening 411 of the first aperture 410 into a desired rectangular shape. The electron beam 330 irradiated from the charged particle source 430 and passed through the opening 411 of the first aperture 410 is deflected by the deflector, passes through a part of the variable shaping opening 421 of the second aperture 420, and passes through a predetermined range. The sample 340 mounted on a stage that continuously moves in one direction (for example, the X direction) is irradiated. That is, the drawing area of the sample 340 mounted on the stage in which the rectangular shape that can pass through both the opening 411 of the first aperture 410 and the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 is continuously moved in the X direction. Drawn on. A method of creating an arbitrary shape by passing both the opening 411 of the first aperture 410 and the variable shaping opening 421 of the second aperture 420 is referred to as a variable shaping method (VSB method).

上述した電子ビーム描画では、より高精度な試料面内、例えばマスク面内の線幅均一性が求められている。ここで、かかる電子ビーム描画では、電子ビームをレジストが塗布されたマスクに照射して回路パターンを描画する場合、電子ビームがレジスト層を透過してその下の層に達し、再度レジスト層に再入射する後方散乱による近接効果と呼ばれる現象が生じてしまう。これにより、描画の際、所望する寸法からずれた寸法に描画されてしまう寸法変動が生じてしまう。一方、描画後の現像やエッチングを行なう場合においても、回路パターンの粗密に起因したローディング効果と呼ばれる寸法変動が生じてしまう。   In the above-described electron beam drawing, line width uniformity within a sample surface, for example, a mask surface with higher accuracy is required. Here, in such electron beam drawing, when a circuit pattern is drawn by irradiating a resist-coated mask with an electron beam, the electron beam passes through the resist layer and reaches the layer below it, and then reappears on the resist layer again. A phenomenon called a proximity effect due to incident backscattering occurs. Thereby, at the time of drawing, the dimension fluctuation | variation which will be drawn in the dimension shifted | deviated from the desired dimension will arise. On the other hand, even when development or etching after drawing is performed, a dimensional variation called a loading effect due to the density of the circuit pattern occurs.

近接効果及びローディング効果を補正した電子ビームの照射量は、例えば、基準照射量Dbaseと、近接効果を補正するための近接効果補正係数ηとパターン面積密度ρ或いは近接効果密度Uに依存した近接効果補正照射量Dp(η,U)と、パターンの寸法誤差ΔCDと、裕度DLとをそれぞれパラメータとした式で計算される。そのため、描画装置に近接効果密度Uを変えた複数の裕度の組をパラメータとして入力することで近接効果及びローディング効果を補正したビームの照射量を求めていた。 The irradiation amount of the electron beam corrected for the proximity effect and the loading effect is, for example, a reference dose D base , a proximity effect correction coefficient η for correcting the proximity effect, a pattern area density ρ, or a proximity depending on the proximity effect density U. It is calculated by an equation using the effect correction dose Dp (η, U), the pattern dimension error ΔCD, and the tolerance DL as parameters. Therefore, the irradiation amount of the beam with which the proximity effect and the loading effect are corrected is obtained by inputting, as parameters, a plurality of tolerance sets in which the proximity effect density U is changed to the drawing apparatus.

しかしながら、従来、入力された複数の裕度の組が適正値かどうかを判定していなかった。そのため、求めた照射量で描画した際に、近接効果及びローディング効果を高精度に補正できない場合があった。   However, conventionally, it has not been determined whether or not a plurality of input tolerance sets are appropriate values. For this reason, there are cases where the proximity effect and the loading effect cannot be corrected with high accuracy when drawing with the calculated dose.

ここで、基準照射量Dbase毎に近接効果補正がよく合う近接効果補正係数ηが存在する。そのため、裕度をパラメータとして入力せずに、基準照射量Dbaseと近接効果補正係数ηとの組を変えて近接効果補正を維持しながらローディング効果による寸法変動量もあわせて補正した照射量を算出する手法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Here, there is a proximity effect correction coefficient η with which the proximity effect correction matches well for each reference dose D base . Therefore, without inputting the tolerance as a parameter, changing the set of the reference irradiation amount D base and the proximity effect correction coefficient η and maintaining the proximity effect correction, the irradiation dose corrected in accordance with the dimensional variation due to the loading effect is also obtained. A calculation method is disclosed (for example, see Patent Document 1).

特開2007−150423号公報JP 2007-150423 A

上述したように、従来、ユーザ側より入力された複数の裕度の組が適正値かどうかを判定していなかった。そのため、入力された複数の裕度の組を用いて求められた照射量で描画した際に、近接効果及びローディング効果を高精度に補正できない場合があるといった問題があった。さらに、従来、入力された複数の裕度の組が適正値かどうかを判定する十分な手法が確立されていなかった。   As described above, conventionally, it has not been determined whether or not a plurality of tolerance sets input from the user side are appropriate values. For this reason, there is a problem that the proximity effect and the loading effect may not be corrected with high accuracy when drawing is performed with the dose obtained using a set of input tolerances. Further, conventionally, a sufficient method for determining whether or not a plurality of input tolerance sets are appropriate values has not been established.

そこで、本発明は、上述した問題点を克服し、近接効果及びローディング効果を補正する照射量を計算するための、入力された複数の裕度の組合せが適正かどうかを判定することが可能な装置および方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can determine whether or not a combination of a plurality of input tolerances is appropriate for overcoming the above-described problems and calculating a dose for correcting the proximity effect and the loading effect. An object is to provide an apparatus and method.

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画装置は、
照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する荷電粒子ビーム描画装置であって、
パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる複数の近接効果密度毎の裕度を入力し、裕度をパラメータとして用いた第1の式で、所定のパターン寸法補正量での各近接効果密度に対しての照射量を各近接効果密度の裕度から算出する照射量算出部と、
裕度を用いた第1の式で算出した各裕度に対する照射量を、裕度をパラメータとして用いない第2の式でフィッティングするフィッティング演算部と、
フィッティング結果を用いて、入力された複数の近接効果密度毎の裕度が適正値かどうかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする。
A charged particle beam drawing apparatus according to one embodiment of the present invention includes:
A charged particle beam drawing apparatus having a pattern dimension correction function by irradiation amount control,
A tolerance for each of a plurality of proximity effect densities, which is a coefficient indicating the relationship between the pattern dimension and the irradiation amount of the charged particle beam, is input, and the first expression using the tolerance as a parameter is a predetermined pattern dimension correction amount. A dose calculation unit for calculating the dose for each proximity effect density from the margin of each proximity effect density;
A fitting calculation unit that fits the irradiation amount for each tolerance calculated by the first equation using the tolerance using the second equation that does not use the tolerance as a parameter;
Using the fitting result, a determination unit that determines whether the tolerance for each of the plurality of input proximity effect densities is an appropriate value,
It is provided with.

かかる構成により、第1の式で計算された各照射量を第2の式でフィッティングすることで、第1の式で計算された各照射量とフィッティング後の各照射量との差を比べることができる。   With this configuration, by fitting each dose calculated by the first formula using the second formula, the difference between each dose calculated by the first formula and each dose after fitting is compared. Can do.

また、フィッティング結果を用いて、近接効果密度に依存する裕度関数を算出する裕度関数算出部をさらに備えると好適である。   In addition, it is preferable to further include a tolerance function calculation unit that calculates a tolerance function depending on the proximity effect density using the fitting result.

また、フィッティング演算部は、フィッティングの際、入力された複数の近接効果密度毎の裕度を用いて、第2の式のパラメータを算出すると好適である。   In addition, it is preferable that the fitting calculation unit calculates the parameter of the second expression using the tolerance for each of the plurality of proximity effect densities that is input during the fitting.

また、第2の式のパラメータとして、基準照射量と近接効果補正係数とが用いられると好適である。   Further, it is preferable that the reference irradiation amount and the proximity effect correction coefficient are used as the parameters of the second equation.

本発明の一態様の荷電粒子ビーム描画方法は、
照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する荷電粒子ビーム描画装置を用いて行う荷電粒子ビーム描画方法であって、
パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる複数の近接効果密度毎の裕度を入力し、裕度をパラメータとして用いた第1の式で、所定のパターン寸法補正量での各近接効果密度に対しての照射量を各近接効果密度の裕度から算出する工程と、
裕度を用いた第1の式で算出した各裕度に対する照射量を、裕度をパラメータとして用いない第2の式でフィッティングする工程と、
フィッティング結果を用いて、入力された複数の近接効果密度毎の裕度が適正値かどうかを判定し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする。
The charged particle beam drawing method of one embodiment of the present invention includes:
A charged particle beam writing method performed using a charged particle beam writing apparatus having a pattern dimension correction function by irradiation amount control,
A tolerance for each of a plurality of proximity effect densities, which is a coefficient indicating the relationship between the pattern dimension and the irradiation amount of the charged particle beam, is input, and the first expression using the tolerance as a parameter is a predetermined pattern dimension correction amount. Calculating a dose for each proximity effect density from the margin of each proximity effect density;
Fitting the irradiation amount for each tolerance calculated by the first equation using the tolerance by the second equation not using the tolerance as a parameter;
Using the fitting result, determining whether the tolerance for each of the plurality of input proximity effect densities is an appropriate value, and outputting the result;
It is provided with.

本発明の一態様によれば、近接効果及びローディング効果を補正する照射量を計算するための、入力された複数の裕度の組合せが適正かどうかを判定できる。よって、適正な裕度の組合せを用いて照射量を計算できる。その結果、高精度な描画ができる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to determine whether or not a combination of a plurality of input tolerances for calculating a dose for correcting the proximity effect and the loading effect is appropriate. Therefore, the irradiation dose can be calculated using a combination of appropriate margins. As a result, highly accurate drawing can be performed.

実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a drawing apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1におけるパターン寸法と照射量との関係の一例を示すグラフである。3 is a graph showing an example of a relationship between a pattern dimension and an irradiation amount in the first embodiment. 実施の形態1における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart showing main steps of the drawing method according to Embodiment 1. 実施の形態1における照射量と近接効果密度との関係の一例を示すグラフである。6 is a graph showing an example of a relationship between an irradiation amount and a proximity effect density in the first embodiment. 実施の形態1における式(2)での照射量と式(1)での照射量の比の一例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of a ratio of an irradiation amount in Expression (2) and an irradiation amount in Expression (1) in Embodiment 1. 実施の形態1における補間された裕度関数DL(U)の一例を示すグラフである。6 is a graph showing an example of an interpolated tolerance function DL (U) in the first embodiment. 従来の可変成形型電子線描画装置の動作を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating operation | movement of the conventional variable shaping type | mold electron beam drawing apparatus.

以下、実施の形態では、荷電粒子ビームの一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。但し、荷電粒子ビームは、電子ビームに限るものではなく、イオンビーム等の荷電粒子を用いたビームでも構わない。また、荷電粒子ビーム装置の一例として、可変成形型の描画装置について説明する。   Hereinafter, in the embodiment, a configuration using an electron beam will be described as an example of a charged particle beam. However, the charged particle beam is not limited to an electron beam, and a beam using charged particles such as an ion beam may be used. Further, a variable shaping type drawing apparatus will be described as an example of the charged particle beam apparatus.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1における描画装置の構成を示す概念図である。図1において、描画装置100は、描画部150と制御部160を備えている。描画装置100は、荷電粒子ビーム描画装置の一例である。特に、可変成形型(VSB型)の描画装置の一例である。描画部150は、電子鏡筒102と描画室103を備えている。電子鏡筒102内には、電子銃201、照明レンズ202、ブランキング偏向器212、ブランキングアパーチャ214、第1の成形アパーチャ203、投影レンズ204、偏向器205、第2の成形アパーチャ206、対物レンズ207、主偏向器208及び副偏向器209が配置されている。描画室103内には、少なくともXY方向に移動可能なXYステージ105が配置される。XYステージ105上には、描画対象となる試料101が配置される。試料101には、半導体装置を製造するための露光用のマスクやシリコンウェハ等が含まれる。マスクにはマスクブランクスが含まれる。また、描画されるマスク上には電子ビームで感光するレジスト膜が形成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of a drawing apparatus according to the first embodiment. In FIG. 1, the drawing apparatus 100 includes a drawing unit 150 and a control unit 160. The drawing apparatus 100 is an example of a charged particle beam drawing apparatus. In particular, it is an example of a variable shaping type (VSB type) drawing apparatus. The drawing unit 150 includes an electron column 102 and a drawing chamber 103. In the electron column 102, there are an electron gun 201, an illumination lens 202, a blanking deflector 212, a blanking aperture 214, a first shaping aperture 203, a projection lens 204, a deflector 205, a second shaping aperture 206, an objective. A lens 207, a main deflector 208, and a sub deflector 209 are disposed. An XY stage 105 that can move at least in the XY direction is disposed in the drawing chamber 103. On the XY stage 105, a sample 101 to be drawn is arranged. The sample 101 includes an exposure mask and a silicon wafer for manufacturing a semiconductor device. Masks include mask blanks. Further, a resist film that is exposed to an electron beam is formed on the mask to be drawn.

制御部160は、制御計算機110、メモリ111、制御回路120、及び磁気ディスク装置等の記憶装置140,142,144,146,148を有している。制御計算機110、メモリ111、制御回路120、及び磁気ディスク装置等の記憶装置140,142,144,146,148は、図示しないバスを介して互いに接続されている。   The control unit 160 includes a control computer 110, a memory 111, a control circuit 120, and storage devices 140, 142, 144, 146, 148 such as a magnetic disk device. The control computer 110, the memory 111, the control circuit 120, and the storage devices 140, 142, 144, 146, and 148 such as a magnetic disk device are connected to each other via a bus (not shown).

描画装置100は、照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する。制御計算機110内にてかかる機能を実行する。また、制御計算機110内には、照射量算出部10、フィッティング演算部12、判定部14、裕度DL(U)算出部16、照射量算出部18、近接効果密度算出部20、及び描画データ処理部22が配置されている。照射量算出部10、フィッティング演算部12、判定部14、裕度DL(U)算出部16、照射量算出部18、近接効果密度算出部20、及び描画データ処理部22といった各機能は、プログラムといったソフトウェアで構成されても良い。或いは、電子回路等のハードウェアで構成されてもよい。或いは、これらの組み合わせであってもよい。制御計算機110に必要な入力データ或いは演算された結果はその都度メモリ111に記憶されるここで、図1では、実施の形態1を説明する上で必要な構成を記載している。描画装置100にとって、通常、必要なその他の構成を備えていても構わない。例えば、ここでは主副2段の主偏向器208および副偏向器209を用いているが、1段或いは3段以上の偏向器を用いても構わない。   The drawing apparatus 100 has a pattern dimension correction function by dose control. Such a function is executed in the control computer 110. Further, in the control computer 110, an irradiation amount calculation unit 10, a fitting calculation unit 12, a determination unit 14, a tolerance DL (U) calculation unit 16, an irradiation amount calculation unit 18, a proximity effect density calculation unit 20, and drawing data A processing unit 22 is arranged. The functions such as the dose calculation unit 10, the fitting calculation unit 12, the determination unit 14, the tolerance DL (U) calculation unit 16, the dose calculation unit 18, the proximity effect density calculation unit 20, and the drawing data processing unit 22 are programmed. Such software may be used. Alternatively, it may be configured by hardware such as an electronic circuit. Alternatively, a combination thereof may be used. The input data necessary for the control computer 110 or the calculated result is stored in the memory 111 each time. Here, FIG. 1 shows a configuration necessary for explaining the first embodiment. The drawing apparatus 100 may normally have other necessary configurations. For example, the main and sub two-stage main deflector 208 and sub-deflector 209 are used here, but one stage or three or more stages of deflectors may be used.

記憶装置140には、パターンのレイアウト、図形コード、及び座標等の描画に必要な描画データが外部から入力され、格納されている。記憶装置142には、複数の裕度DL(U)がパラメータとして入力される。まず、近接効果密度U毎に、パターン寸法CDと照射量Dとの相関データを実験により取得する。ここで、近接効果密度U(x,y)は、近接効果メッシュ内のパターン面積密度ρ(x,y)に分布関数g(x,y)を近接効果の影響範囲以上の範囲で畳み込み積分した値で定義される。近接効果メッシュは、近接効果の影響範囲の例えば1/10程度のサイズが好適であり、例えば、1μm程度のサイズが好適である。分布関数g(x,y)は、例えばガウシアン関数を用いるとよい。x方向の位置を示すxとy方向の位置を示すyは共にベクトルを示す。   The storage device 140 stores drawing data necessary for drawing such as a pattern layout, a graphic code, and coordinates from the outside. A plurality of tolerances DL (U) are input to the storage device 142 as parameters. First, for each proximity effect density U, correlation data between the pattern dimension CD and the dose D is acquired by experiments. Here, the proximity effect density U (x, y) is obtained by convolving and integrating the distribution function g (x, y) with the pattern area density ρ (x, y) in the proximity effect mesh within the range of the influence range of the proximity effect. Defined by value. The proximity effect mesh preferably has a size of, for example, about 1/10 of the influence range of the proximity effect, and for example, a size of about 1 μm is preferable. For example, a Gaussian function may be used as the distribution function g (x, y). Both x indicating the position in the x direction and y indicating the position in the y direction indicate a vector.

図2は、実施の形態1におけるパターン寸法と照射量との関係の一例を示すグラフである。図2において、縦軸は電子ビームで描画されるパターンの寸法CDを示す。横軸は、電子ビームの照射量の対数(log)を示す。ここでは、例えば、近接効果密度U(x,y)=0(0%),0.5(50%),1(100%)の各場合について実験により求めている。近接効果密度U(x,y)=0は実際にはパターンが無いことになってしまうので、周囲に何もない状態で測定用のラインパターンを例えば1つ描画することで近似して求めることができる。逆に、近接効果密度U(x,y)=1は周囲を含めてメッシュ内全体がパターンになってしまい寸法が測れないので、周囲がパターンで埋め尽くされた状態で測定用のラインパターンを例えば1つ描画することで近似して求めることができる。また、例えば、密度50%を想定して、1:1ラインアンドスペースパターンを描画した場合に、メッシュサイズが小さいため、1つのメッシュではラインパターンだけ、隣のメッシュではスペースパターンだけとなってしまうことも起こりえる。かかる場合、パターン面積密度ρ(x,y)ではそのまま周囲に関係なくメッシュ内の密度となってしまう。これに対して近接効果密度U(x,y)を用いることで、各メッシュが密度50%と算出可能となる。ここで、設定する近接効果密度U(x,y)は、0%,50%,100%の各場合に限るものではない。例えば、10%以下のいずれかと、50%と、90%以上のいずれかとの3つを用いても好適である。また、3種類に限らず、その他の数の種類で測定してもよい。例えば4種類以上測定しても構わない。   FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the pattern dimension and the dose in the first embodiment. In FIG. 2, the vertical axis indicates the dimension CD of the pattern drawn by the electron beam. The horizontal axis indicates the logarithm (log) of the irradiation amount of the electron beam. Here, for example, the proximity effect density U (x, y) = 0 (0%), 0.5 (50%), and 1 (100%) are obtained by experiments. Since the proximity effect density U (x, y) = 0 actually means that there is no pattern, it is approximated by drawing one line pattern for measurement in a state where there is nothing around. Can do. On the contrary, the proximity effect density U (x, y) = 1 is a pattern in the entire mesh including the periphery and the dimension cannot be measured. Therefore, the measurement line pattern is filled with the pattern filled with the periphery. For example, it can be obtained by approximation by drawing one. Also, for example, assuming a density of 50%, when a 1: 1 line and space pattern is drawn, the mesh size is small, so only one line pattern is used for one mesh, and only a space pattern is used for the adjacent mesh. Things can happen. In such a case, the pattern area density ρ (x, y) directly becomes the density in the mesh regardless of the surroundings. On the other hand, by using the proximity effect density U (x, y), each mesh can be calculated as a density of 50%. Here, the proximity effect density U (x, y) to be set is not limited to 0%, 50%, and 100%. For example, it is also preferable to use any one of 10% or less, 50%, and 90% or more. Moreover, you may measure by not only three types but another number. For example, four or more types may be measured.

そして、かかるパターン寸法CDと照射量D(U)との関係を裕度DL(U)が示している。裕度DL(U)は、近接効果密度U(x,y)に依存し、例えば、図2の近接効果密度U(x,y)毎のグラフの傾き(比例係数)で定義される。図2の例では、照射量Dの対数を横軸に示すことで、直線に近いグラフが得られるので比例係数となるが、これに限るものではない。裕度DL(U)は、パターン寸法CDと照射量D(U)との関係を示すパラメータ(係数)として定義できればよい。   The tolerance DL (U) indicates the relationship between the pattern dimension CD and the dose D (U). The tolerance DL (U) depends on the proximity effect density U (x, y) and is defined by, for example, the slope (proportional coefficient) of the graph for each proximity effect density U (x, y) in FIG. In the example of FIG. 2, the logarithm of the dose D is shown on the horizontal axis, so that a graph close to a straight line can be obtained, which is a proportional coefficient, but is not limited thereto. The margin DL (U) only needs to be defined as a parameter (coefficient) indicating the relationship between the pattern dimension CD and the dose D (U).

記憶装置142には、ユーザ側(装置外部)から複数の裕度DL(U)が入力され、格納される。ここでは、近接効果密度U(x,y)=0(0%),0.5(50%),1(100%)の各場合の裕度DL(Ui)が入力される。ここでは、3点の近接効果密度U(x,y)に対する裕度DL(Ui)が入力されるが、3点以上であれば、4点でも、さらに多くてもよい。   A plurality of tolerances DL (U) are input to the storage device 142 from the user side (outside the device) and stored. Here, the tolerance DL (Ui) in each case of the proximity effect density U (x, y) = 0 (0%), 0.5 (50%), 1 (100%) is input. Here, the tolerance DL (Ui) with respect to the proximity effect density U (x, y) of 3 points is input, but as long as it is 3 points or more, it may be 4 points or more.

また、ローディング効果に起因するパターン寸法誤差を補正するパターン寸法補正量ΔCDを仮定して外部から入力し、入力されたパターン寸法補正量ΔCDは記憶装置144に格納される。かかるパターン寸法補正量ΔCDは、描画対象となる試料101上に塗布されるレジスト材の種類や描画後の現像装置の機種等によってある程度の予想値を経験上想定することができる。   In addition, a pattern dimension correction amount ΔCD for correcting a pattern dimension error caused by the loading effect is input from the outside, and the input pattern dimension correction amount ΔCD is stored in the storage device 144. Such a pattern dimension correction amount ΔCD can be assumed from experience to some extent depending on the type of resist material applied on the sample 101 to be drawn, the type of developing device after drawing, and the like.

近接効果及びローディング効果を補正した電子ビームの照射量D(U)は、例えば、近接基準照射量Dbaseと、近接効果を補正するための近接効果補正係数ηとパターン面積密度ρ或いは近接効果密度Uに依存した近接効果補正照射量Dp(η,U)と、パターン寸法補正量ΔCDと、裕度DLとをそれぞれパラメータとした以下の式(1)で定義できる。ここで、式(1)における、近接基準照射量Dbaseと近接効果補正係数ηは、近接効果に起因するパターン寸法誤差を補正する値の組で設定され、裕度DLは近接効果密度毎の照射量とパターン寸法の関係を示す。パターン寸法補正量ΔCDはローディング効果に起因するパターン寸法誤差を補正する補正量が設定される。 The electron beam dose D (U) corrected for the proximity effect and loading effect is, for example, the proximity reference dose D base , the proximity effect correction coefficient η for correcting the proximity effect, the pattern area density ρ, or the proximity effect density. The proximity effect correction dose Dp (η, U) depending on U, the pattern dimension correction amount ΔCD, and the tolerance DL can be defined by the following equation (1). Here, the proximity reference dose D base and the proximity effect correction coefficient η in the equation (1) are set as a set of values for correcting pattern dimension errors caused by the proximity effect, and the tolerance DL is set for each proximity effect density. The relationship between an irradiation amount and a pattern dimension is shown. As the pattern dimension correction amount ΔCD, a correction amount for correcting a pattern dimension error caused by the loading effect is set.

Figure 2012023279
Figure 2012023279

描画装置100では、かかる式(1)を用いて最適な照射量D(U)を計算することで、近接効果及びローディング効果を補正する。そのため、ユーザ側から入力される裕度DLの組が適正でないと、求められた照射量D(U)が適正な値にならない場合が生じることになる。例えば、近接効果密度U(x,y)=1(100%)の裕度DL(U1)だけ適正な値よりも大きな値が設定されると、近接効果密度U(x,y)=1(100%)の部分だけ他の近接効果密度U(x,y)のパターンよりも寸法が太く(大きく)なってしまう。そのため、近接効果及びローディング効果に対する補正がずれてしまう。そのため、ユーザ側から入力される裕度DLの組が適正かどうかを検出することが望まれる。そこで、実施の形態1では、描画前にユーザ側から入力される裕度DLの組が適正かどうかを判定する。そして、不適正であれば適正値を再入力させる。   In the drawing apparatus 100, the proximity effect and the loading effect are corrected by calculating the optimal dose D (U) using the equation (1). For this reason, if the tolerance DL input from the user side is not appropriate, the calculated dose D (U) may not be an appropriate value. For example, when the proximity effect density U (x, y) = 1 (100%) and the tolerance DL (U1) is set to a value larger than an appropriate value, the proximity effect density U (x, y) = 1 ( 100%) is thicker (larger) than the other proximity effect density U (x, y) patterns. Therefore, the correction for the proximity effect and the loading effect is shifted. Therefore, it is desired to detect whether the tolerance DL input from the user side is appropriate. Therefore, in the first embodiment, it is determined whether or not the set of tolerance DL input from the user side is appropriate before drawing. If it is inappropriate, the appropriate value is re-input.

ここで、近接効果及びローディング効果を補正した電子ビームの照射量D(U)は、例えば、基準照射量D’baseと、近接効果を補正するための近接効果補正係数η’とパターン面積密度ρ或いは近接効果密度Uに依存した近接効果補正照射量Dp(η’,U)との積となる以下の式(2)で定義することもできる。 Here, the irradiation dose D (U) of the electron beam corrected for the proximity effect and the loading effect is, for example, a reference dose D ′ base , a proximity effect correction coefficient η ′ for correcting the proximity effect, and a pattern area density ρ. Or it can also define with the following formula | equation (2) used as a product with proximity effect correction | amendment dose Dp ((eta '), U) depending on the proximity effect density U. FIG.

Figure 2012023279
Figure 2012023279

例えば、近接効果密度U(x,y)が50%を基準近接効果密度として、かかる基準近接効果密度においてパターン寸法CDが一定となる近接効果補正係数ηと基準照射量Dbaseとの相関データを算出する。この相関データは、Dbase、η、基準近接効果密度の寸法、それ以外の近接効果密度(例えば0%,100%)の寸法の関係として求める。この相関データから、近接効果密度間での寸法差が最小となる基準照射量Dbaseとηを求めることができる。同様の相関データを基準近接効果密度のパターン寸法が異なる照射条件について取得する。これにより異なるパターン寸法毎に、近接補正がよく合うDbaseとηが求まる。かかる相関データは例えば記憶装置144等に格納しておけばよい。そして、式(2)では、かかる相関データを参照して、近接効果及びローディング効果を補正後のパターン寸法に対応する基準照射量D’baseと近接効果補正係数η’の組を設定すればよい。 For example, when the proximity effect density U (x, y) is 50% as the reference proximity effect density, the correlation data between the proximity effect correction coefficient η and the reference dose D base at which the pattern dimension CD is constant at the reference proximity effect density is obtained. calculate. This correlation data is obtained as a relationship between D base , η, the size of the reference proximity effect density, and the size of other proximity effect densities (for example, 0% and 100%). From this correlation data, it is possible to obtain the reference doses D base and η that minimize the dimensional difference between the proximity effect densities. Similar correlation data is obtained for irradiation conditions with different reference proximity effect density pattern dimensions. As a result, D base and η with which proximity correction is well suited are obtained for each different pattern dimension. Such correlation data may be stored in the storage device 144, for example. In Equation (2), a set of the reference dose D ′ base and the proximity effect correction coefficient η ′ corresponding to the pattern size after correcting the proximity effect and the loading effect may be set with reference to the correlation data. .

また、式(2)における近接効果補正照射量Dp(η’,U)は、近接効果補正係数η’と近接効果密度Uをパラメータとして、以下の式(3)で定義できる。   Further, the proximity effect correction dose Dp (η ′, U) in the formula (2) can be defined by the following formula (3) using the proximity effect correction coefficient η ′ and the proximity effect density U as parameters.

Figure 2012023279
Figure 2012023279

以上のように、近接効果及びローディング効果を補正した電子ビームの照射量D(U)は、上述した裕度DL(U)をパラメータとして用いた式(1)で定義することもできるし、裕度DL(U)をパラメータとして用いない式(2)で定義することもできる。ここで、式(1)における基準照射量Dbaseと近接効果補正係数ηの組と、式(2)における基準照射量D’baseと近接効果補正係数η’の組が異なることは言うまでもない。そこで、実施の形態1では、以上の異なる2つの式(1)(2)を用いて、描画装置100に入力された裕度DL(U)の組が適正かどうかを判定する。 As described above, the irradiation amount D (U) of the electron beam corrected for the proximity effect and the loading effect can be defined by the equation (1) using the above-described tolerance DL (U) as a parameter. The degree DL (U) can also be defined by Expression (2) that does not use it as a parameter. Here, it goes without saying that the set of the reference dose D base and the proximity effect correction coefficient η in the formula (1) is different from the set of the reference dose D ′ base and the proximity effect correction coefficient η ′ in the formula (2). Therefore, in the first embodiment, it is determined whether or not the set of tolerance DL (U) input to the drawing apparatus 100 is appropriate using the above two different expressions (1) and (2).

図3は、実施の形態1における描画方法の要部工程を示すフローチャート図である。図3において、実施の形態1における描画方法は、裕度入力工程(S102)と、パターン寸法誤差設定工程(S104)と、照射量算出工程(S106)と、フィッティング工程(S108)と、判定工程(S110)と、補間裕度算出工程(S112)と、近接効果密度算出工程(S114)と、照射量算出工程(S116)と、描画工程(S118)と、パラメータ出力工程(S120)という一連の工程を実施する。また、かかる裕度入力工程(S102)と、パターン寸法誤差設定工程(S104)と、照射量算出工程(S106)と、フィッティング工程(S108)と、判定工程(S110)とにより、裕度判定方法を構成する。   FIG. 3 is a flowchart showing main steps of the drawing method according to the first embodiment. 3, the drawing method according to the first embodiment includes a tolerance input step (S102), a pattern dimension error setting step (S104), a dose calculation step (S106), a fitting step (S108), and a determination step. (S110), interpolation tolerance calculation step (S112), proximity effect density calculation step (S114), dose calculation step (S116), drawing step (S118), and parameter output step (S120). Perform the process. Further, the tolerance determination method includes the tolerance input step (S102), the pattern dimension error setting step (S104), the dose calculation step (S106), the fitting step (S108), and the determination step (S110). Configure.

描画装置100内では、描画データ処理部22が、外部から入力され記憶装置140に記憶された描画データを記憶装置140から読み出し、複数段のデータ変換処理を行う。そして、かかる複数段のデータ変換処理により描画装置固有のショットデータを生成する。ショットデータは記憶装置148に出力され、格納される。そして、かかるショットデータに従って描画処理が行なわれることになる。   In the drawing apparatus 100, the drawing data processing unit 22 reads drawing data input from the outside and stored in the storage device 140 from the storage device 140, and performs a plurality of stages of data conversion processing. Then, shot data unique to the drawing apparatus is generated by such multi-stage data conversion processing. The shot data is output to the storage device 148 and stored. Then, drawing processing is performed according to the shot data.

裕度入力工程(S102)として、照射量算出部10は、記憶装置142から複数の裕度DL(Ui)による組を入力する。ここでは、上述したように近接効果密度U(x,y)=0(0%),0.5(50%),1(100%)の各場合の裕度DL(Ui)が入力される。このように、複数の近接効果密度毎の裕度を入力する。   As the tolerance input step (S102), the dose calculation unit 10 inputs a set of a plurality of tolerances DL (Ui) from the storage device 142. Here, as described above, the tolerance DL (Ui) in each case of the proximity effect density U (x, y) = 0 (0%), 0.5 (50%), and 1 (100%) is input. . Thus, the tolerance for each of the plurality of proximity effect densities is input.

パターン寸法誤差設定工程(S104)として、照射量算出部10は、記憶装置142からパターン寸法補正量ΔCDを入力し、設定する。   In the pattern dimension error setting step (S104), the dose calculation unit 10 inputs and sets the pattern dimension correction amount ΔCD from the storage device 142.

照射量算出工程(S106)として、照射量算出部10は、近接効果密度U毎に、式(1)を用いて照射量D(U)を算出する。言い換えれば、裕度DL(U)をパラメータとして用いた式(1)(第1の式)で、所定のパターン寸法補正量ΔCDでの各近接効果密度に対しての照射量D(U)を各近接効果密度の裕度から算出する。これにより、近接効果密度U(x,y)=0(0%),0.5(50%),1(100%)の各場合の照射量D(U)が算出される。   As the dose calculation step (S106), the dose calculation unit 10 calculates the dose D (U) for each proximity effect density U using Equation (1). In other words, the radiation dose D (U) for each proximity effect density with a predetermined pattern dimension correction amount ΔCD is expressed by the equation (1) (first equation) using the tolerance DL (U) as a parameter. Calculated from the tolerance of each proximity effect density. Thereby, the irradiation dose D (U) in each case of the proximity effect density U (x, y) = 0 (0%), 0.5 (50%), 1 (100%) is calculated.

フィッティング工程(S108)として、フィッティング演算部12は、裕度DL(U)をパラメータとして用いない式(2)(第2の式)で、得られた各裕度DL(Ui)に対する照射量D(U)をフィッティングする。フィッティング演算部12は、入力された複数の近接効果密度毎の裕度を用いて、かかるフィッティングにより式(2)のパラメータとなる基準照射量D’baseと近接効果補正係数η’の組も算出できる。 In the fitting step (S108), the fitting calculation unit 12 uses the equation (2) (second equation) that does not use the tolerance DL (U) as a parameter, and the irradiation dose D for each obtained tolerance DL (Ui). Fitting (U). The fitting calculation unit 12 also calculates a set of the reference dose D ′ base and the proximity effect correction coefficient η ′, which are parameters of the equation (2), by using the tolerances for each of the input proximity effect densities. it can.

図4は、実施の形態1における照射量と近接効果密度との関係の一例を示すグラフである。図4において、縦軸に照射量、横軸に近接効果密度を示す。上述したように、近接効果密度U(x,y)=0(0%),0.5(50%),1(100%)の各場合の照射量D(U)を式(2)でフィッティングすることで、点線で示す近似曲線が得られる。図4では、近接効果補正だけを行ってローディング効果補正を行わなかった場合の照射量曲線も一例として示している。すなわち、式(1)においてパターン寸法補正量ΔCDと裕度DL(U)の項でローディング効果を補正していることを示す。近接効果補正だけを行ってローディング効果補正を行わなかった場合の照射量曲線の式は、基準照射量Dbaseと近接効果補正係数ηの組が異なる式(2)と同じ構成になる。 FIG. 4 is a graph showing an example of the relationship between the dose and the proximity effect density in the first embodiment. In FIG. 4, the vertical axis represents the dose and the horizontal axis represents the proximity effect density. As described above, the irradiation amount D (U) in each case of the proximity effect density U (x, y) = 0 (0%), 0.5 (50%), and 1 (100%) is expressed by Equation (2). By fitting, an approximate curve indicated by a dotted line is obtained. FIG. 4 also shows an example of a dose curve when only proximity effect correction is performed and loading effect correction is not performed. That is, it is shown that the loading effect is corrected by the terms of the pattern dimension correction amount ΔCD and the tolerance DL (U) in the equation (1). The formula of the dose curve when only the proximity effect correction is performed and the loading effect correction is not performed has the same configuration as the formula (2) in which the set of the reference dose D base and the proximity effect correction coefficient η is different.

判定工程(S110)として、判定部14は、フィッティング結果を用いて、入力された複数の裕度DL(Ui)による組が適正値かどうかを判定する。   As a determination step (S110), the determination unit 14 determines whether or not a set of a plurality of input tolerances DL (Ui) is an appropriate value using the fitting result.

図5は、実施の形態1における式(2)での照射量と式(1)での照射量の比の一例を示すグラフである。式(2)でフィッティングすることで、近接効果密度U(x,y)=0(0%),0.5(50%),1(100%)の各場合のフィッティング曲線上の照射量が得られるので、かかる照射量を式(2)での照射量とする。そして、式(2)での照射量を式(1)で割った照射量比が予め設定した閾値内かどうかを判定する。図5の例では、入力された裕度DL(Ui)の組が、例えば、(0.71,1.06,1.42)である場合には、式(2)と式(1)の照射量比が入力された各近接効果密度Uすべてにおいて0の場合を示している。例えば、閾値を照射量比の絶対値が1以内とした場合、入力された各近接効果密度Uすべてにおいて閾値内であるため、適正(正常)であると判定する。一方、入力された裕度DL(Ui)の組が、例えば、(0.71,1.06,2.0)である場合には、式(2)と式(1)の照射量比の絶対値が入力された各近接効果密度Uのうち、U=0.5と=1において、1を超えているため、(0.71,1.06,2.0)の組は適正ではないと判定する。すなわち、不適正(異常)と判定する。不適正(異常)と判定された場合には描画処理を中止する。そして、新たな裕度DL(Ui)の組を外部から再入力する。一方、適正(正常)と判定された場合には描画処理を次に進める。かかる判定結果は、図示しないモニタ等に出力される。或いは記憶装置146等に記憶される。   FIG. 5 is a graph showing an example of the ratio of the dose in equation (2) to the dose in equation (1) in the first embodiment. By fitting with the equation (2), the irradiation dose on the fitting curve in each case of proximity effect density U (x, y) = 0 (0%), 0.5 (50%), 1 (100%) Since it is obtained, this irradiation amount is set as the irradiation amount in the formula (2). Then, it is determined whether or not the dose ratio obtained by dividing the dose in equation (2) by equation (1) is within a preset threshold. In the example of FIG. 5, when the set of input tolerance DL (Ui) is, for example, (0.71, 1.06, 1.42), the expressions (2) and (1) The case where all the proximity effect densities U to which the dose ratio is input is 0 is shown. For example, when the absolute value of the dose ratio is within 1, the threshold value is determined to be appropriate (normal) because all the input proximity effect densities U are within the threshold value. On the other hand, when the set of input tolerance DL (Ui) is, for example, (0.71, 1.06, 2.0), the dose ratio of the expressions (2) and (1) Of the proximity effect densities U for which absolute values are input, since U exceeds 0.5 when U = 0.5 and = 1, the set of (0.71, 1.06, 2.0) is not appropriate. Is determined. That is, it is determined as inappropriate (abnormal). If it is determined to be inappropriate (abnormal), the drawing process is stopped. Then, a new tolerance DL (Ui) set is re-input from the outside. On the other hand, if it is determined to be appropriate (normal), the drawing process proceeds. Such a determination result is output to a monitor (not shown) or the like. Alternatively, it is stored in the storage device 146 or the like.

補間裕度算出工程(S112)として、裕度DL(U)算出部16は、フィッティング結果を用いて、近接効果密度に依存する裕度関数DL(U)を算出する。裕度DL(U)算出部16は、裕度関数算出部の一例となる。入力された裕度DL(Ui)は3つの近接効果密度Uにおける値だけなので、その他の近接効果密度Uでの裕度がわからない。そこで、裕度DL(U)算出部16は、以下の式(4)に代入して連続した近接効果密度Uでの裕度関数DL(U)を算出する。   As the interpolation tolerance calculation step (S112), the tolerance DL (U) calculation unit 16 calculates a tolerance function DL (U) depending on the proximity effect density using the fitting result. The tolerance DL (U) calculation unit 16 is an example of a tolerance function calculation unit. Since the input tolerance DL (Ui) is only the value at three proximity effect densities U, the tolerance at other proximity effect densities U is not known. Therefore, the tolerance DL (U) calculation unit 16 calculates a tolerance function DL (U) at a continuous proximity effect density U by substituting into the following equation (4).

Figure 2012023279
Figure 2012023279

式(4)は、式(1)と式(2)から求められる。入力された裕度DL(Ui)が適正値であれば、照射量が式(1)と式(2)でほぼ一致する。よって、式(4)が成り立つことになる。以上のように、入力された3つの裕度DL(Ui)を用いて補間することで連続した近接効果密度Uでの裕度関数DL(U)を求めることができる。よって、以下、様々な近接効果密度Uにおける裕度DL(U)を求めることができる。   Expression (4) is obtained from Expression (1) and Expression (2). If the input tolerance DL (Ui) is an appropriate value, the doses are almost the same in the equations (1) and (2). Therefore, Expression (4) is established. As described above, the tolerance function DL (U) at the continuous proximity effect density U can be obtained by interpolation using the three input tolerances DL (Ui). Therefore, the tolerance DL (U) at various proximity effect densities U can be obtained hereinafter.

図6は、実施の形態1における補間された裕度関数DL(U)の一例を示すグラフである。図6において、縦軸は裕度DL(U)、横軸は近接効果密度Uを示す。図6の例では、入力されたDL(U1)=2.0の場合を示しているので、補間曲線が外れているが、適正なDL(Ui)の組み合わせであれば、入力値と補間曲線がほぼ一致することになる。   FIG. 6 is a graph showing an example of the interpolated tolerance function DL (U) in the first embodiment. In FIG. 6, the vertical axis indicates the tolerance DL (U), and the horizontal axis indicates the proximity effect density U. In the example of FIG. 6, since the case where the input DL (U1) = 2.0 is shown, the interpolation curve is off, but if the combination is an appropriate DL (Ui), the input value and the interpolation curve Will almost match.

近接効果密度算出工程(S114)として、近接効果密度算出部20は、記憶装置140から描画データを読み出して、描画領域を仮想分割した近接効果メッシュ毎に、各位置でのパターン面積密度ρを算出し、さらに各位置での近接効果密度U(x,y)を算出する。   As the proximity effect density calculation step (S114), the proximity effect density calculation unit 20 reads the drawing data from the storage device 140, and calculates the pattern area density ρ at each position for each proximity effect mesh obtained by virtually dividing the drawing region. Further, the proximity effect density U (x, y) at each position is calculated.

照射量算出工程(S116)として、照射量算出部18は、適正と判定された裕度DL(Ui)を用いて補間された近接効果密度Uに依存する裕度DL(U)関数を使って、近接効果メッシュ毎に、式(1)を用いて照射量D(U)を算出する。かかる照射量D(U)は近接効果とローディング効果が補正された照射量となる。照射量D(U)は、照射時間Tと電流密度Jとの積で定義することができるので、描画領域の各位置における電子ビーム200の照射時間Tを計算できる。照射時間Tは、照射量Dを電流密度Jで除することで求めることができる。算出された照射時間は制御回路120に出力される。   As the dose calculation step (S116), the dose calculation unit 18 uses a tolerance DL (U) function that depends on the proximity effect density U interpolated using the tolerance DL (Ui) determined to be appropriate. For each proximity effect mesh, the dose D (U) is calculated using equation (1). The irradiation amount D (U) is an irradiation amount in which the proximity effect and the loading effect are corrected. Since the irradiation amount D (U) can be defined by the product of the irradiation time T and the current density J, the irradiation time T of the electron beam 200 at each position in the drawing region can be calculated. The irradiation time T can be obtained by dividing the irradiation amount D by the current density J. The calculated irradiation time is output to the control circuit 120.

描画工程(S118)として、描画部150は、近接効果メッシュ毎に得られた照射量の電子ビーム200を用いて、試料101上に所望のパターンを描画する。具体的には、以下のように動作する。   As the drawing step (S118), the drawing unit 150 draws a desired pattern on the sample 101 using the irradiation amount of the electron beam 200 obtained for each proximity effect mesh. Specifically, it operates as follows.

電子銃201(放出部)から放出された電子ビーム200は、ブランキング偏向器212内を通過する際にブランキング偏向器212によって、ビームONの状態では、ブランキングアパーチャ214を通過するように制御され、ビームOFFの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ214で遮へいされるように偏向される。ビームOFFの状態からビームONとなり、その後ビームOFFになるまでにブランキングアパーチャ214を通過した電子ビーム200が1回の電子ビームのショットとなる。ブランキング偏向器212は、通過する電子ビーム200の向きを制御して、ビームONの状態とビームOFFの状態とを交互に生成する。例えば、ビームONの状態では電圧を印加せず、ビームOFFの際にブランキング偏向器212に電圧を印加すればよい。かかる各ショットの照射時間Tで試料101に照射される電子ビーム200のショットあたりの照射量が調整されることになる。   When the electron beam 200 emitted from the electron gun 201 (emission unit) passes through the blanking deflector 212, it is controlled by the blanking deflector 212 so as to pass through the blanking aperture 214 in the beam ON state. In the beam OFF state, the entire beam is deflected so as to be shielded by the blanking aperture 214. The electron beam 200 that has passed through the blanking aperture 214 until the beam is turned off after the beam is turned off becomes one shot of the electron beam. The blanking deflector 212 controls the direction of the passing electron beam 200 to alternately generate a beam ON state and a beam OFF state. For example, the voltage may be applied to the blanking deflector 212 when the beam is OFF, without applying a voltage when the beam is ON. The irradiation amount per shot of the electron beam 200 irradiated on the sample 101 is adjusted with the irradiation time T of each shot.

以上のようにブランキング偏向器212とブランキングアパーチャ214を通過することによって生成された各ショットの電子ビーム200は、照明レンズ202により矩形例えば長方形の穴を持つ第1の成形アパーチャ203全体を照明する。ここで、電子ビーム200をまず矩形例えば長方形に成形する。そして、第1の成形アパーチャ203を通過した第1のアパーチャ像の電子ビーム200は、投影レンズ204により第2の成形アパーチャ206上に投影される。偏向器205によって、かかる第2の成形アパーチャ206上での第1のアパーチャ像は偏向制御され、ビーム形状と寸法を変化させる(可変成形を行なう)ことができる。かかる可変成形はショット毎に行なわれ、通常ショット毎に異なるビーム形状と寸法に成形される。そして、第2の成形アパーチャ206を通過した第2のアパーチャ像の電子ビーム200は、対物レンズ207により焦点を合わせ、主偏向器208及び副偏向器209によって偏向され、連続的に移動するXYステージ105に配置された試料の所望する位置に照射される。以上のように、各偏向器によって、電子ビーム200の複数のショットが順に基板となる試料101上へと偏向される。   As described above, the electron beam 200 of each shot generated by passing through the blanking deflector 212 and the blanking aperture 214 illuminates the entire first shaping aperture 203 having a rectangular hole, for example, a rectangular hole, by the illumination lens 202. To do. Here, the electron beam 200 is first formed into a rectangle, for example, a rectangle. Then, the electron beam 200 of the first aperture image that has passed through the first shaping aperture 203 is projected onto the second shaping aperture 206 by the projection lens 204. The deflector 205 controls the deflection of the first aperture image on the second shaping aperture 206 and can change the beam shape and dimensions (variable shaping is performed). Such variable shaping is performed for each shot, and is usually shaped into different beam shapes and dimensions for each shot. The electron beam 200 of the second aperture image that has passed through the second shaping aperture 206 is focused by the objective lens 207, deflected by the main deflector 208 and the sub deflector 209, and continuously moved. The desired position of the sample arranged at 105 is irradiated. As described above, a plurality of shots of the electron beam 200 are sequentially deflected onto the sample 101 serving as the substrate by each deflector.

以上のように実施の形態1によれば、近接効果及びローディング効果を補正する照射量を計算するための、入力された複数の裕度の組合せが適正かどうかを判定できる。よって、適正な裕度の組合せを用いて照射量を計算できる。その結果、高精度な描画ができる。一方、入力された裕度の組が不適正であれば描画を中断する処理ができる。さらに、離散的な近接効果密度に対して入力された適正な裕度の組合せプロセスの閾値モデルに基づいて適切に補間した連続値(近接効果密度依存の裕度関数)を得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, it is possible to determine whether or not a combination of a plurality of input tolerances for calculating the dose for correcting the proximity effect and the loading effect is appropriate. Therefore, the irradiation dose can be calculated using a combination of appropriate margins. As a result, highly accurate drawing can be performed. On the other hand, if the input tolerance set is inappropriate, the drawing can be interrupted. Furthermore, it is possible to obtain a continuous value (proximity function depending on proximity effect density) appropriately interpolated based on a threshold model of a combination process of appropriate tolerances inputted for discrete proximity effect densities.

さらに、パラメータ出力工程(S120)として、フィッティング演算部12は、式(2)でのフィッティング演算により得られた式(2)のパラメータである基準照射量D’baseと近接効果補正係数η’の組、そして、設定されたパターン寸法補正量ΔCDを記憶装置146に出力し、基準照射量D’baseと近接効果補正係数η’の組、そして、設定されたパターン寸法補正量ΔCDは記憶装置146に格納される。 Further, as the parameter output step (S120), the fitting calculation unit 12 calculates the reference dose D ′ base and the proximity effect correction coefficient η ′, which are parameters of the formula (2) obtained by the fitting calculation in the formula (2). The set and the set pattern dimension correction amount ΔCD are output to the storage device 146, and the set of the reference irradiation amount D ′ base and the proximity effect correction coefficient η ′ and the set pattern dimension correction amount ΔCD are stored in the storage device 146. Stored in

式(2)のパラメータである基準照射量D’baseと近接効果補正係数η’の組を得ることで、照射量算出工程(S116)において、式(1)ではなく、式(2)で照射量を算出することもできる。 By obtaining a set of the reference dose D ′ base and the proximity effect correction coefficient η ′, which are parameters of the formula (2), the dose is calculated by the formula (2) instead of the formula (1) in the dose calculation step (S116). The amount can also be calculated.

以上、具体例を参照しつつ実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。   The embodiments have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples.

また、装置構成や制御手法等、本発明の説明に直接必要しない部分等については記載を省略したが、必要とされる装置構成や制御手法を適宜選択して用いることができる。例えば、描画装置100を制御する制御部構成については、記載を省略したが、必要とされる制御部構成を適宜選択して用いることは言うまでもない。   In addition, although descriptions are omitted for parts and the like that are not directly required for the description of the present invention, such as a device configuration and a control method, a required device configuration and a control method can be appropriately selected and used. For example, although the description of the control unit configuration for controlling the drawing apparatus 100 is omitted, it goes without saying that the required control unit configuration is appropriately selected and used.

その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全ての荷電粒子ビーム描画装置及び方法は、本発明の範囲に包含される。   In addition, all charged particle beam writing apparatuses and methods that include elements of the present invention and that can be appropriately modified by those skilled in the art are included in the scope of the present invention.

10 照射量算出部
12 フィッティング演算部
14 判定部
16 裕度算出部
18 照射量算出部
20 近接効果密度算出部
22 描画データ処理部
100 描画装置
101 試料
102 電子鏡筒
103 描画室
105 XYステージ
110 制御計算機
111 メモリ
120 制御回路
140,142,144,146,148 記憶装置
150 描画部
160 制御部
200 電子ビーム
201 電子銃
202 照明レンズ
203 第1の成形アパーチャ
204 投影レンズ
205 偏向器
206 第2の成形アパーチャ
207 対物レンズ
208 偏向器
212 ブランキング偏向器
214 ブランキングアパーチャ
330 電子線
340 試料
410 第1のアパーチャ
411 開口
420 第2のアパーチャ
421 可変成形開口
430 荷電粒子ソース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Irradiation amount calculation part 12 Fitting calculation part 14 Judgment part 16 Tolerance calculation part 18 Irradiation amount calculation part 20 Proximity effect density calculation part 22 Drawing data processing part 100 Drawing apparatus 101 Sample 102 Electronic lens tube 103 Drawing room 105 XY stage 110 Control Computer 111 Memory 120 Control circuit 140, 142, 144, 146, 148 Storage device 150 Drawing unit 160 Control unit 200 Electron beam 201 Electron gun 202 Illumination lens 203 First shaping aperture 204 Projection lens 205 Deflector 206 Second shaping aperture 207 Objective lens 208 Deflector 212 Blanking deflector 214 Blanking aperture 330 Electron beam 340 Sample 410 First aperture 411 Opening 420 Second aperture 421 Variable shaping opening 430 Charged particle source

Claims (5)

照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する荷電粒子ビーム描画装置であって、
パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる複数の近接効果密度毎の裕度を入力し、裕度をパラメータとして用いた第1の式で、所定のパターン寸法補正量での各近接効果密度に対しての照射量を各近接効果密度の裕度から算出する照射量算出部と、
裕度を用いた前記第1の式で算出した各裕度に対する照射量を、裕度をパラメータとして用いない第2の式でフィッティングするフィッティング演算部と、
フィッティング結果を用いて、入力された前記複数の近接効果密度毎の裕度が適正値かどうかを判定する判定部と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画装置。
A charged particle beam drawing apparatus having a pattern dimension correction function by irradiation amount control,
A tolerance for each of a plurality of proximity effect densities, which is a coefficient indicating the relationship between the pattern dimension and the irradiation amount of the charged particle beam, is input, and the first expression using the tolerance as a parameter is a predetermined pattern dimension correction amount. A dose calculation unit for calculating the dose for each proximity effect density from the margin of each proximity effect density;
A fitting calculation unit that fits the irradiation amount for each tolerance calculated by the first equation using a tolerance by a second equation that does not use the tolerance as a parameter;
Using a fitting result, a determination unit that determines whether or not the tolerance for each of the input proximity effect densities is an appropriate value;
A charged particle beam drawing apparatus comprising:
前記フィッティング結果を用いて、近接効果密度に依存する裕度関数を算出する裕度関数算出部をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子ビーム描画装置。   The charged particle beam drawing apparatus according to claim 1, further comprising a tolerance function calculation unit that calculates a tolerance function depending on the proximity effect density using the fitting result. 前記フィッティング演算部は、フィッティングの際、入力された複数の近接効果密度毎の裕度を用いて、前記第2の式のパラメータを算出することを特徴とする請求項1又は2記載の荷電粒子ビーム描画装置。   3. The charged particle according to claim 1, wherein the fitting calculation unit calculates the parameter of the second equation using a tolerance for each of the plurality of proximity effect densities input at the time of fitting. 4. Beam drawing device. 前記第2の式のパラメータとして、基準照射量と近接効果補正係数とが用いられることを特徴とする請求項3記載の荷電粒子ビーム描画装置。   The charged particle beam drawing apparatus according to claim 3, wherein a reference irradiation amount and a proximity effect correction coefficient are used as the parameters of the second equation. 照射量制御によるパターン寸法補正機能を有する荷電粒子ビーム描画装置を用いて行う荷電粒子ビーム描画方法であって、
パターン寸法と荷電粒子ビームの照射量との関係を示す係数となる複数の近接効果密度毎の裕度を入力し、裕度をパラメータとして用いた第1の式で、所定のパターン寸法補正量での各近接効果密度に対しての照射量を各近接効果密度の裕度から算出する工程と、
裕度を用いた前記第1の式で算出した各裕度に対する照射量を、裕度をパラメータとして用いない第2の式でフィッティングする工程と、
フィッティング結果を用いて、入力された前記複数の近接効果密度毎の裕度が適正値かどうかを判定し、結果を出力する工程と、
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム描画方法。
A charged particle beam writing method performed using a charged particle beam writing apparatus having a pattern dimension correction function by irradiation amount control,
A tolerance for each of a plurality of proximity effect densities, which is a coefficient indicating the relationship between the pattern dimension and the irradiation amount of the charged particle beam, is input, and the first expression using the tolerance as a parameter is a predetermined pattern dimension correction amount. Calculating a dose for each proximity effect density from the margin of each proximity effect density;
Fitting the irradiation dose for each tolerance calculated by the first equation using a tolerance with a second equation that does not use the tolerance as a parameter;
Using the fitting result, determining whether the tolerance for each of the input proximity effect densities is an appropriate value, and outputting the result;
A charged particle beam drawing method comprising:
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