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公開番号2025032755
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-12
出願番号2023138217
出願日2023-08-28
発明の名称マルチ荷電粒子ビーム描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置
出願人株式会社ニューフレアテクノロジー
代理人個人,個人
主分類H01L 21/027 20060101AFI20250305BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ショットサイクル中のオンビームの平均的な総電流を下げ、クーロン効果の影響を抑制し、描画精度を向上させる。
【解決手段】マルチ荷電粒子ビーム描画方法は、マルチビームを複数のビームグループにグループ化する工程と、各ショットのビーム毎の照射時間を決める工程と、各ショットを、異なる照射時間の照射ステップを含む複数の照射ステップに分割し、分割された複数の照射ステップの一部で、所定の第1照射時間の複数の照射ステップは第1グループとしてグループ化され、各照射ステップの照射時間の合計が決められたビーム毎の照射時間となる照射ステップの組を選択する、ショット分割工程と、を備える。ショット分割工程において、複数のビームグループのそれぞれに属する照射ステップの第1グループの照射ステップのタイミングが、ビームグループ毎に異なるように予め決められた割り当て順と、オンになる照射ステップの数と、に基づき決定される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
荷電粒子のマルチビームを放出する工程と、
前記マルチビームを構成する複数のビームを複数のビームグループにグループ化する工程と、
描画パターンデータから前記マルチビームの各ショットのビーム毎の照射時間を決める工程と、
前記各ショットを、異なる照射時間の照射ステップを含む複数の照射ステップに分割し、分割された前記複数の照射ステップの一部で、予め決められた第１照射時間の複数の照射ステップは第１グループとしてグループ化され、各照射ステップの照射時間の合計が決められた前記ビーム毎の照射時間となる照射ステップの組を選択する、ショット分割工程と、
前記マルチビームのビーム毎にオンとオフを切り替えて前記複数の照射ステップの組を実行することでマルチビームのショットを行う工程と、
を備え、
前記ショット分割工程において、複数の前記ビームグループのそれぞれに属する前記複数の照射ステップの前記第１グループの照射ステップのタイミングが、前記ビームグループ毎に異なるように予め決められた割り当て順と、オンになる前記照射ステップの数と、に基づき決定されることを特徴とする、マルチ荷電粒子ビーム描画方法。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記複数の照射ステップは、それぞれ前記第１グループと、照射時間が前記第１照射時間より短い照射ステップで構成される照射ステップの第２グループとを含む、請求項１に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項３】
前記第１照射時間は、前記複数の照射ステップの照射時間の中で一番長い照射時間であることを特徴とする、請求項２に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項４】
前記複数の照射ステップのそれぞれの照射時間は、２のべき乗に比例するよう定められることを特徴とする、請求項１に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項５】
前記第２グループにおいて、第２照射時間の複数の照射ステップのビームオンになるタイミングが前記ビームグループ毎に異なる、請求項２に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項６】
前記マルチビームにおいて、描画進行方向又は該描画進行方向と線形独立な方向に隣接するビーム同士が異なるグループに分類されている、請求項１又は２に記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項７】
荷電粒子のマルチビームを放出する放出部と、
前記マルチビームのビーム毎にオンオフを切り替えて、描画パターンデータから求められた前記マルチビームの各ショットの前記ビーム毎の照射時間を制御する描画制御部と、
を備え、
前記描画制御部は、前記マルチビームを構成する複数のビームを複数のビームグループにグループ化し、前記各ショットを、異なる照射時間の照射ステップを含む複数の照射ステップに分割し、分割された前記複数の照射ステップの一部で、予め決められた第１照射時間の複数の照射ステップは、第１グループとしてグループ化し、各照射ステップの照射時間の合計が決められた前記ビーム毎の照射時間となる照射ステップの組を選択し、複数の前記ビームグループのそれぞれに属する前記複数の照射ステップの前記第１グループの照射ステップのタイミングを、前記ビームグループ毎に異なるように予め決められた割り当て順と、オンになる前記照射ステップの数と、に基づき、決定する、マルチ荷電粒子ビーム描画装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチ荷電粒子ビーム描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
ＬＳＩの高集積化に伴い、半導体デバイスに使用される回路線幅は年々微細化されてきている。半導体デバイスとして所望の回路パターンを形成するためには、縮小投影型露光装置を用いて、ガラス基板上の遮光膜等に形成された高精度の原画パターン（マスク、或いは特にステッパやスキャナで用いられるものはレチクルともいう。）をウェーハ上に縮小転写する手法が採用されている。高精度の原画パターンの作成には、電子ビーム描画装置によってレジストパターンを形成する、所謂、電子ビームリソグラフィ技術が用いられている。また、電子ビームでウェーハ上に塗布したレジストにパターンを形成する、いわゆるウェーハ直接描画という方法が用いられる場合もある。
【０００３】
マルチビーム描画装置の一形態であるブランキングアパーチャアレイ基板を使ったマルチビーム描画装置では、例えば、１つの電子銃から放出された電子ビームを複数の開口を持った成形アパーチャアレイ部材に通してマルチビーム（複数の電子ビーム）を形成する。成形アパーチャアレイ部材の下流にはブランキングアパーチャアレイ基板がある。ブランキングアパーチャアレイ基板は、マルチビームのビーム毎に、ビームを個別に偏向するための電極対（ブランカ）と電極対の間に形成されたビーム通過用の開口とを有し、これらがブランキングアパーチャアレイ基板上にアレイ状に配置されている。ブランキングアパーチャアレイ基板は、マルチビームの各ビームに対応する電極対を同電位に制御するか、又は互いに異なる電位に制御することで、通過するビームのブランキング偏向のオフとオンを切り替える。成形アパーチャアレイ部材で形成されたマルチビームは、ブランキングアパーチャアレイ基板のそれぞれ対応するブランカの間の通過孔を通過する。マルチビーム描画装置の光学鏡筒は、ブランカによって偏向された電子ビームは遮蔽され、偏向されなかった電子ビームは基板上に照射されるよう構成される。
【０００４】
マルチビームを使った描画装置は、１本の電子ビームで描画する場合に比べて、一度に多くのビームを照射できるので、スループットを大幅に向上させることができる。一方、ビーム総電流量を大きく設定できるため、クーロン効果による描画精度劣化が生じ得る。具体的には、電子間の反発力により、ビームの分解能の劣化、試料面におけるビーム位置ずれやフォーカスずれが発生し得る。クーロン効果は、光学系中で電子ビームの密度が高い場所、例えばマルチビームが一点に収束するクロスオーバで顕著に発生するが、ブランキングアパーチャアレイ基板より下流側のクロスオーバでのクーロン効果は、一定ではなく、マルチビーム中のオンビームの総電流量に依存して変動する。
【０００５】
クーロン効果による描画精度劣化の対策として、例えば、オンビームの総電流量を下げる手法（特許文献１参照）が提案されている。この手法は、ビーム制御が高速でないなどの理由でショットサイクル中にビームをオンできない待機時間がビームをオンする時間より長い場合には有効だが、描画システムが最適化されてビームをオンできない待機時間が短くなると、効果が小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００７－３２９２２０号公報
米国特許出願公開第２０１０／０１２４７２２号明細書
特開平１０－３０８３４１号公報
特開２０１２－２４３８０２号公報
特開平６－３０２５０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、描画スループットを大きく劣化させることなく、ショットサイクル中のオンビームの平均的な総電流を下げることによりクーロン効果の影響を抑制し、描画精度を向上させるマルチ荷電粒子ビーム描画方法及びマルチ荷電粒子ビーム描画装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、荷電粒子のマルチビームを放出する工程と、前記マルチビームを構成する複数のビームを複数のビームグループにグループ化する工程と、描画パターンデータから前記マルチビームの各ショットのビーム毎の照射時間を決める工程と、前記各ショットを、異なる照射時間の照射ステップを含む複数の照射ステップに分割し、分割された前記複数の照射ステップの一部で、予め決められた第１照射時間の複数の照射ステップは第１グループとしてグループ化され、各照射ステップの照射時間の合計が決められた前記ビーム毎の照射時間となる照射ステップの組を選択する、ショット分割工程と、前記マルチビームのビーム毎にオンとオフを切り替えて前記複数の照射ステップの組を実行することでマルチビームのショットを行う工程と、を備え、前記ショット分割工程において、複数の前記ビームグループのそれぞれに属する前記複数の照射ステップの前記第１グループの照射ステップのタイミングが、前記ビームグループ毎に異なるように予め決められた割り当て順と、オンになる前記照射ステップの数と、に基づき決定されるものである。
【０００９】
本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画方法において、前記複数の照射ステップは、それぞれ前記第１グループと、照射時間が前記第１照射時間より短い照射ステップで構成される照射ステップの第２グループとを含む
【００１０】
本発明の一態様によるマルチ荷電粒子ビーム描画方法において、前記第１照射時間は、前記複数の照射ステップの照射時間の中で一番長い照射時間である。
（【００１１】以降は省略されています）

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