專利名稱：電子束曝光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制造半導(dǎo)體器件的電子束曝光方法，特別涉及適用于修正多次重復(fù)圖形等的鄰近效應(yīng)的電子束曝光方法。
近年來，在半導(dǎo)體器件的制造工藝中，已經(jīng)采用電子束曝光法來形成圖形。但是在用這些電子束曝光法形成圖形時，由于電子束的散射，會發(fā)生鄰近效應(yīng)，因此，造成圖形的中間部分和端部的圖形尺寸不同。
到目前為止，在現(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)提出了多種鄰近效應(yīng)修正方法，以便通過抑制由于鄰近效應(yīng)造成的圖形尺寸偏差而獲得預(yù)定圖形尺寸。在這些鄰近效應(yīng)修正方法中，有利用曝光補償?shù)泥徑?yīng)修正法、GHOST法或?qū)⑾喾瓷{(diào)的圖形散焦到反向散射直徑的范圍的掩模偏置法等。
這些鄰近效應(yīng)修正法中，GHOST法是一種可應(yīng)用于大面積轉(zhuǎn)印(transfer)曝光系統(tǒng)的方法。圖8是展示單元陣列的排列的示意圖，圖9是展示用常規(guī)GHOST法修正鄰近效應(yīng)的圖形的示意圖。如圖8所示，在用GHOST法修正多次重復(fù)圖形100的鄰近效應(yīng)時，利用產(chǎn)生相反色調(diào)圖形102的掩模，如圖9所示，并應(yīng)用散焦到反向散射直徑范圍的束，來修正鄰近效應(yīng)。此外，圖8和9中的虛線都表示電子曝光轟擊的邊界101。
然而，在多次重復(fù)圖形100的常規(guī)大面積轉(zhuǎn)印曝光系統(tǒng)中，如果利用整個相反色調(diào)圖形102以GHOST法進行鄰近效應(yīng)修正，則整個相反色調(diào)圖形102要形成于修正掩模中。因此，修正掩模的孔面積變大。具體說，如果采用在電子束要通過的位置形成孔的模版掩模，則存在著掩模強度隨孔間隙變大而下降的問題。此外，由于模版掩模中不可能形成具有封閉圖形的孔，所以，由于不可能把未曝光圖形形成為被曝光區(qū)包圍的整個環(huán)形外圍，還存在著難以精確地形成輔助曝光圖形的問題。
此外，在只有利用曝光的鄰近效應(yīng)修正應(yīng)用于大面積轉(zhuǎn)印時，由于在具有大圖形面密度的圖形的情況下，例如單元陣列部分，與反向散射直徑相比，射束尺寸相當大，兩圖形間的修正誤差變大，所以還存在著不可能修正由反向散射引起的鄰近效應(yīng)(中心部分和端部間圖形尺寸不同)的問題。
本發(fā)明的目的是提供一種電子束曝光方法，即使轉(zhuǎn)印面積大，也能夠以高精度修正多次重復(fù)圖形的鄰近效應(yīng)。
用于半導(dǎo)體器件制造的本發(fā)明電子束曝光方法包括以下步驟選出需要修正的繪制圖形；選出包括所選繪制圖形的多個曝光轟擊區(qū)；修正中心部分，以確定適于繪制圖形的中心部分的電子束曝光量；修正端部以形成輔助曝光圖形，該輔助曝光圖形用于修正繪制圖形端部圖形尺寸的偏差。
參考以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的詳細介紹，本發(fā)明的上述和其它目的、特點和優(yōu)點將變得更清楚，其中

圖1是展示利用本發(fā)明一個實施例的電子束曝光法形成的半導(dǎo)體電路圖形的示意圖；圖2是通過數(shù)據(jù)處理選出的單元陣列圖形的示意圖；圖3A是展示每條線和空間之間的間隔較小的圖形修正前，曝光強度分布的曲線圖，曝光強度為縱軸，位置為橫軸，圖3B是展示修正后曝光強度分布的曲線圖；圖4A是展示每條線和空間之間的間隔較大的圖形修正前，曝光強度分布的曲線圖，曝光強度為縱軸，位置為橫軸，圖4B是展示修正后曝光強度分布的曲線圖；圖5是展示具有輔助曝光圖形的單陣列圖形的示意圖；圖6是展示單元陣列部分附近的曝光強度分布和輔助曝光強度分布的曲線圖，曝光強度為縱軸，位置為橫軸；圖7是展示單元陣列部分附近的曝光強度分布和輔助曝光強度分布的曲線圖，曝光強度為縱軸，位置為橫軸；圖8是展示單元陣列的排列的示意圖；圖9是展示利用常規(guī)GHOST法來修正鄰近效應(yīng)的圖形的示意圖。
下面將結(jié)合附圖詳細介紹本發(fā)明實施例的電子束曝光方法。
該實施例中，如圖1所示，半導(dǎo)體電路圖形具有一個圖形多次重復(fù)的單元陣列部分1，和從該單元陣列部分1延伸出的引線2。首先，在該單元陣列1中，通過數(shù)據(jù)處理選出希望尺寸高度精確的單元陣列圖形3，如圖2所示。該步中，如果存在多個單元陣列圖形，則分別選出多個單元陣列圖形中的每一個。
為了繪制被選出單元陣列圖形，需要多個曝光轟擊區(qū)(曝光轟擊區(qū)用一個曝光射束所曝光的區(qū))，如圖2所示。下一步，選出為繪制被選出單元陣列圖形所需要的曝光轟擊區(qū)。此時，在各曝光轟擊區(qū)之間存在電子束曝光轟擊邊界5。
然后，將鄰近效應(yīng)最大的對單元陣列圖形3的中心部分的曝光量，確定為曝光繪制被選出單元陣列圖形所需要的多個曝光轟擊區(qū)的曝光量。利用第一掩模，以所確定的該曝光進行被選出的多個曝光轟擊區(qū)的圖形繪制。
如果有多個單元陣列圖形，在某些情況下，各單元陣列圖形的圖形尺寸各不相同。本發(fā)明中，由于為每個單元陣列圖形選出了曝光轟擊區(qū)，可以以合適的曝光量，曝光每個單元陣列圖形的曝光轟擊區(qū)。于是，如圖3A和4A所示，由線和空間構(gòu)成的圖形精細的情況與圖形粗的兩種情況之間，由于反向散射造成的曝光強度差r也是不同的，因此，兩種情況下的最佳曝光量也不同。
根據(jù)本發(fā)明，如圖3B和4B所示，可以根據(jù)每個單元陣列圖形，將曝光控制在與鄰近效應(yīng)最大的單元陣列部分1的中部圖形線寬相對應(yīng)的曝光。
然而，只用該方法，不可能修正由單元陣列部分1中鄰近效應(yīng)引起的整個尺寸偏差。
為此，本發(fā)明還具有進行端部尺寸修正的步驟。如圖5所示，形成另一輔助曝光掩模，其中在單元陣列圖形3的外圍上，形成具有預(yù)定寬度的孔的輔助曝光圖形4。繪制后，通過在單元陣列圖形3上對準該輔助曝光掩模，與GHOST法類似，利用散焦到反向散射直徑范圍的電子束，進行輔助曝光。利用該曝光方法。如圖6所示，通過利用進行輔助曝光圖形4的曝光的電子束的反向散射引起的曝光強度分布(能量分布)的底部即區(qū)D進行修正，可以修正該鄰近效應(yīng)，使曝光強度分布變?yōu)檫B續(xù)線示出的曝光強度分布，抬高了虛線表示的、被單元陣列部分1的端部處鄰近效應(yīng)改變的曝光強度分布。
另外，關(guān)于這種端部的尺寸修正，如果有多個單元陣列圖形，則可以通過在每個單元陣列圖形的外圍上設(shè)置一個區(qū)域D，來修正尺寸。
本實施例中，即使面積較大，圖形多次重復(fù)，也可以根據(jù)圖形密度來修正單元陣列部分1的中心部分和端部間圖形尺寸的偏差。因此，可以精確地修正尺寸精度要求特別高的單元陣列部分1中的鄰近效應(yīng)。
此外，本實施例中，由于用于修正鄰近效應(yīng)的輔助曝光孔只形成在單元陣列部分1的外圍上，由未曝光區(qū)包圍的整個環(huán)形外圍的圖形變得比繪制整個曝光區(qū)中的相反圖形的常規(guī)GHOST法少。因此，容易制作輔助曝光掩模。另外，由于由未曝光區(qū)包圍的整個環(huán)形外圍的圖形變得很少，所以，即便使用模版掩模，也不存在掩模強度變得不夠強的問題。
另外，本實施例中，通過將該孔的寬度確定為取決于單元陣列部分1的圖形密度的值，并改變該值，可以調(diào)節(jié)輔助圖形4的曝光強度。此外，在鄰近效應(yīng)幾乎不產(chǎn)生作用的例如邏輯圖形等圖形中，可以通過曝光修正鄰近效應(yīng)。
下面結(jié)合附圖詳細介紹本發(fā)明的另一實施例。此外，圖7中，相同的標號表示與圖1-6所示實施例中相同的部件，所以省略了對它們的介紹。
與第一實施例相比，該實施例在輔助曝光圖形4的排列這一點上與第一實施例不同，如圖5中的單元陣列圖形3周圍的陰影線所示，該圖形建立在同一掩模上，可以在利用主曝光繪制單元陣列圖形3的同時，類似地利用不散焦的電子束對該輔助曝光圖形4進行曝光。其它與第一實施例相同。
該實施例中，輔助曝光圖形4利用與單元陣列圖形3相同的曝光射束多次繪制。因此，輔助曝光圖形4的曝光與繪制單元陣列圖形3的主曝光的曝光相同，通過改變輔助曝光圖形4的孔寬度，來調(diào)節(jié)反向散射的曝光強度。于是，如圖7所示，通過利用由進行該輔助圖形4曝光所用的電子束反向散射引起的曝光強度分布(能量分布)的底部，即區(qū)D，進行修正，可以使虛線所示的、具有單元陣列部分1的端部中的鄰近效應(yīng)引起的偏差的曝光強度分布，變?yōu)檫B續(xù)線所示的曝光強度分布。
此外，本實施例中，通過在形成單元陣列圖形3的掩模中建立輔助曝光圖形4，不必進行輔助曝光時所必須的電子束散焦。因此，可以同時進行繪制單元陣列圖形3的主曝光和修正鄰近效應(yīng)的輔助曝光，因此，可以以短處理時間來修正鄰近效應(yīng)。
如以上的詳細介紹所公開的，在本發(fā)明中，通過調(diào)節(jié)曝光，來修正圖形中心部分由于繪制圖形間密度差造成的圖形尺寸偏差，并利用輔助曝光圖形，來修正圖形端部中由于繪制圖形間密度差造成的圖形尺寸偏差，可以通過使中心部分和端部彼此分隔，來修正圖形尺寸的各種偏差。因此，即使面積較大，圖形多次重復(fù)，也可以高精度修正鄰近效應(yīng)。
盡管結(jié)合特定實施例介紹了本發(fā)明，但該介紹并不意味著構(gòu)成限制。參考本發(fā)明的介紹，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解所公開實施例的各種改進。因此，意在由所附權(quán)利要求書覆蓋落入本發(fā)明范圍內(nèi)的任何改進和實施方式。
權(quán)利要求
1.一種用于制造半導(dǎo)體器件的電子束曝光方法，包括以下步驟選出需要修正的繪制圖形；選出包括所選繪制圖形的多個曝光轟擊區(qū)；修正中心部分，以確定適于所述繪制圖形的中心部分的電子束曝光量；修正端部，以形成輔助曝光圖形，該輔助曝光圖形用于修正所述繪制圖形端部的圖形尺寸偏差。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電子束曝光方法，還包括以下步驟在修正中心部分的步驟后，用第一掩模進行第一次曝光；在對準具有對應(yīng)于修正端部步驟的圖形的第二掩模的條件下，進行第二次曝光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的電子束曝光方法，還包括以下步驟在修正中心部分的步驟后，用具有對應(yīng)于修正端部步驟的圖形的單個掩模，進行曝光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電子束曝光方法，其中所說單個掩模具有繪制圖形，所說輔助圖形圍繞所說繪制圖形形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的電子束曝光方法，還包括以下步驟在修正端部的步驟后，在將所用電子束散焦到其反向散射直徑的條件下進行曝光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的電子束曝光方法，其中所說輔助曝光圖形是在繪制圖形的外圍上提供孔的圖形。
7.一種用于制造半導(dǎo)體器件的電子束曝光方法，包括以下步驟選出需要修正的繪制圖形；選出包括所選繪制圖形的多個曝光轟擊區(qū)；修正中心部分，以確定適于所說繪制圖形的中心部分的電子束曝光量；修正端部，用于構(gòu)成在所說繪制圖形的外圍上提供孔的圖形，以及以在修正所說中心部分步驟中確定的曝光量進行曝光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的電子束曝光方法，還包括以下步驟進行曝光步驟后，通過利用對應(yīng)于在修正所說端部的步驟中形成的圖形的掩模，在將電子束散焦到其反向散射直徑的條件下，進行第二次曝光。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明用于制造半導(dǎo)體器件的電子束曝光方法包括以下步驟:選出需要修正的繪制圖形;選出包括所選繪制圖形的多個曝光轟擊區(qū);修正中心部分,以確定適于繪制圖形的中心部分的電子束曝光量;修正端部以形成輔助曝光圖形,該輔助曝光圖形用于修正繪制圖形端部圖形尺寸的偏差。
文檔編號H01L21/027GK1274870SQ0010763
公開日2000年11月29日 申請日期2000年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月25日
發(fā)明者小日向秀夫 申請人:日本電氣株式會社