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公開番号2025118348
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013619
出願日2024-01-31
発明の名称マルチ荷電粒子ビーム描画方法、マルチ荷電粒子ビーム描画装置、及びプログラム
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,個人
主分類H01L 21/027 20060101AFI20250805BHJP(基本的電気素子)
要約【目的】マルチビームを用いて試料を多重描画する場合に、特異な電流密度のビームの存在の有無に関わらず、スループットを抑制しつつ、量子化誤差を低減可能な描画方法を提供する。
【構成】本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、マルチ荷電粒子ビームの各ビームにマルチ荷電粒子ビームの配列位置に応じて複数の重み係数のうちの1つを設定する工程と、描画対象となる試料の同じ位置をマルチ荷電粒子ビームのうち2種以上の重み係数が設定された配列位置の異なる複数のビームで多重描画する場合において、当該位置を照射する複数のビームのビーム毎に、当該位置を描画する複数のビームの2種以上の重み係数を用いて複数のビームの予め求めておいた当該ビームの照射量を補正する工程と、試料の位置毎に、補正された複数のビームの各ビームの照射量で複数のビームが当該位置を多重描画するように、マルチ荷電粒子ビームを用いて、試料にパターンを描画する工程と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
マルチ荷電粒子ビームの各ビームに前記マルチ荷電粒子ビームの配列位置に応じて複数の重み係数のうちの１つを設定する工程と、
描画対象となる試料の同じ位置を前記マルチ荷電粒子ビームのうち２種以上の重み係数が設定された配列位置の異なる複数のビームで多重描画する場合において、当該位置を照射する前記複数のビームのビーム毎に、当該位置を描画する前記複数のビームの２種以上の重み係数を用いて前記複数のビームの予め求めておいた当該ビームの照射量を補正する工程と、
前記試料の位置毎に、補正された前記複数のビームの各ビームの照射量で前記複数のビームが当該位置を多重描画するように、前記マルチ荷電粒子ビームを用いて、前記試料にパターンを描画する工程と、
を備えた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 1,200 文字）【請求項２】
前記各ビームの照射量は、前記各ビームの電流量と照射時間とを乗じて得られるものであり、前記複数のビームのビーム毎に、前記２種以上の重み係数と前記複数のビームの各ビームの前記電流量とを用いて前記各ビームの照射時間を補正し、前記各ビームを補正された照射時間で照射することを特徴とする請求項１記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項３】
前記各ビームに設定される重み係数は、当該ビームの電流量とは無関係に独立して設定されることを特徴とする請求項２記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項４】
前記試料の各位置に照射される複数のビームの照射量の合計値が設計値となるように、前記各ビームに重み係数が設定されることを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項５】
前記試料の同じ位置を照射する前記複数のビームに互いに異なる重み係数が設定されることを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項６】
各ビームに設定される重み係数として、互いに独立した第１の重み係数と第２の重み係数との積が用いられることを特徴とする請求項１又は２記載のマルチ荷電粒子ビーム描画方法。
【請求項７】
マルチ荷電粒子ビームの各ビームに前記マルチ荷電粒子ビームの配列位置に応じて複数の重み係数のうちの１つを設定する設定部と、
描画対象となる試料の同じ位置を前記マルチ荷電粒子ビームのうち２種以上の重み係数が設定された配列位置の異なる複数のビームで多重描画する場合において、当該位置を照射する前記複数のビームのビーム毎に、当該位置を描画する前記複数のビームの２種以上の重み係数を用いて前記複数のビームの予め求めておいた当該ビームの照射量を補正する補正部と、
前記試料の位置毎に、補正された前記複数のビームの各ビームの照射量で前記複数のビームが当該位置を多重描画するように、前記マルチ荷電粒子ビームを用いて、前記試料にパターンを描画する描画機構と、
を備えたことを特徴とするマルチ荷電粒子ビーム描画装置。
【請求項８】
マルチ荷電粒子ビームの各ビームに前記マルチ荷電粒子ビームの配列位置に応じて複数の重み係数のうちの１つを設定する機能と、
各ビームに設定される重み係数を記憶装置に記憶する機能と、
前記記憶装置から前記重み係数を読み出し、描画対象となる試料の同じ位置を前記マルチ荷電粒子ビームのうち２種以上の重み係数が設定された配列位置の異なる複数のビームで多重描画する場合において、当該位置を照射する前記複数のビームのビーム毎に、当該位置を描画する前記複数のビームの２種以上の重み係数を用いて前記複数のビームの予め求めておいた当該ビームの照射量を補正し、出力する機能と、
をコンピュータに実行させるためのプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、マルチ荷電粒子ビーム描画方法、マルチ荷電粒子ビーム描画装置、及びプログラムに係り、例えば、電流密度分布が生じたマルチビームを用いた多重描画における照射時間を補正する手法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
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、ウェハ等へ電子線を使って描画することが行われている。
【０００３】
例えば、マルチビームを使った描画装置がある。１本の電子ビームで描画する場合に比べて、マルチビームを用いることで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。かかるマルチビーム方式の描画装置では、例えば、電子銃から放出された電子ビームを複数の穴を持ったマスクに通してマルチビームを形成し、各々、ブランキング制御され、遮蔽されなかった各ビームが光学系で縮小され、偏向器で偏向され試料上の所望の位置へと照射される。
【０００４】
ここで、マルチビーム描画に用いられるマルチビームでは各ビームの電流密度が均一にはならず、電流密度分布が生じてしまう。そのため、補正無しに描画しても必要なドーズ量が得られず描画精度が劣化してしまう。かかる問題に対応すべく、従来、各ビームで試料を照射する際、当該ビームの電流密度で理想の電流密度を割った比を補正係数として用いて、設計上のドーズ量を補正するといった手法を用いていた。かかる場合、ショット毎に補正するため、特異な電流密度のビームが存在すると、他のショット時の照射時間に比べて特異な照射時間が必要となる場合が起こり得る。マルチビーム描画では、照射時間の最大値に全体を合わせるようにショットサイクルが設定されるため、特異な照射時間のショットが存在すると、描画時間全体が長くなり、スループットが劣化してしまう。
【０００５】
そのため、試料を多重描画する場合には各パスで用いられるビームの電流密度を平均化して、平均化された電流密度で理想の電流密度を割った比を補正係数として用いて、各パスの設計上のドーズ量を補正するといった手法が考案されている（特許文献１参照）。これにより、特異な電流密度を平均化できるので、特異な照射時間を抑制できる。
【０００６】
かかる場合、同じ位置を照射する複数のビームに同じ補正係数を用いるので、各パスでの照射時間が同一になる場合が生じてしまう。その結果、量子化誤差が同様に積み重ねられ、実際のドーズ量に誤差が生じるといった問題が生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０２３－０５６３８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一態様は、マルチビームを用いて試料を多重描画する場合に、特異な電流密度のビームの存在の有無に関わらず、スループット低下を抑制しつつ、量子化誤差を低減可能な描画方法及び装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様のマルチ荷電粒子ビーム描画方法は、
マルチ荷電粒子ビームの各ビームにマルチ荷電粒子ビームの配列位置に応じて複数の重み係数のうちの１つを設定する工程と、
描画対象となる試料の同じ位置をマルチ荷電粒子ビームのうち２種以上の重み係数が設定された配列位置の異なる複数のビームで多重描画する場合において、当該位置を照射する複数のビームのビーム毎に、当該位置を描画する複数のビームの２種以上の重み係数を用いて複数のビームの予め求めておいた当該ビームの照射量を補正する工程と、
試料の位置毎に、補正された複数のビームの各ビームの照射量で複数のビームが当該位置を多重描画するように、マルチ荷電粒子ビームを用いて、試料にパターンを描画する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、各ビームの照射量は、各ビームの電流量と照射時間とを乗じて得られるものであり、複数のビームのビーム毎に、２種以上の重み係数と複数のビームの各ビームの電流量とを用いて各ビームの照射時間を補正し、各ビームを補正された照射時間で照射すると好適である。
（【００１１】以降は省略されています）

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