专利名称：电子束曝光方法
技术领域：
本发明涉及用于制造半导体器件的电子束曝光方法，特别涉及适用于修正多次重复图形等的邻近效应的电子束曝光方法。
近年来，在半导体器件的制造工艺中，已经采用电子束曝光法来形成图形。但是在用这些电子束曝光法形成图形时，由于电子束的散射，会发生邻近效应，因此，造成图形的中间部分和端部的图形尺寸不同。
到目前为止，在现有技术中已经提出了多种邻近效应修正方法，以便通过抑制由于邻近效应造成的图形尺寸偏差而获得预定图形尺寸。在这些邻近效应修正方法中，有利用曝光补偿的邻近效应修正法、GHOST法或将相反色调的图形散焦到反向散射直径的范围的掩模偏置法等。
这些邻近效应修正法中，GHOST法是一种可应用于大面积转印(transfer)曝光系统的方法。图8是展示单元阵列的排列的示意图，图9是展示用常规GHOST法修正邻近效应的图形的示意图。如图8所示，在用GHOST法修正多次重复图形100的邻近效应时，利用产生相反色调图形102的掩模，如图9所示，并应用散焦到反向散射直径范围的束，来修正邻近效应。此外，图8和9中的虚线都表示电子曝光轰击的边界101。
然而，在多次重复图形100的常规大面积转印曝光系统中，如果利用整个相反色调图形102以GHOST法进行邻近效应修正，则整个相反色调图形102要形成于修正掩模中。因此，修正掩模的孔面积变大。具体说，如果采用在电子束要通过的位置形成孔的模版掩模，则存在着掩模强度随孔间隙变大而下降的问题。此外，由于模版掩模中不可能形成具有封闭图形的孔，所以，由于不可能把未曝光图形形成为被曝光区包围的整个环形外围，还存在着难以精确地形成辅助曝光图形的问题。
此外，在只有利用曝光的邻近效应修正应用于大面积转印时，由于在具有大图形面密度的图形的情况下，例如单元阵列部分，与反向散射直径相比，射束尺寸相当大，两图形间的修正误差变大，所以还存在着不可能修正由反向散射引起的邻近效应(中心部分和端部间图形尺寸不同)的问题。
本发明的目的是提供一种电子束曝光方法，即使转印面积大，也能够以高精度修正多次重复图形的邻近效应。
用于半导体器件制造的本发明电子束曝光方法包括以下步骤选出需要修正的绘制图形；选出包括所选绘制图形的多个曝光轰击区；修正中心部分，以确定适于绘制图形的中心部分的电子束曝光量；修正端部以形成辅助曝光图形，该辅助曝光图形用于修正绘制图形端部图形尺寸的偏差。
参考以下结合附图对本发明的详细介绍，本发明的上述和其它目的、特点和优点将变得更清楚，其中
图1是展示利用本发明一个实施例的电子束曝光法形成的半导体电路图形的示意图；图2是通过数据处理选出的单元阵列图形的示意图；图3A是展示每条线和空间之间的间隔较小的图形修正前，曝光强度分布的曲线图，曝光强度为纵轴，位置为横轴，图3B是展示修正后曝光强度分布的曲线图；图4A是展示每条线和空间之间的间隔较大的图形修正前，曝光强度分布的曲线图，曝光强度为纵轴，位置为横轴，图4B是展示修正后曝光强度分布的曲线图；图5是展示具有辅助曝光图形的单阵列图形的示意图；图6是展示单元阵列部分附近的曝光强度分布和辅助曝光强度分布的曲线图，曝光强度为纵轴，位置为横轴；图7是展示单元阵列部分附近的曝光强度分布和辅助曝光强度分布的曲线图，曝光强度为纵轴，位置为横轴；图8是展示单元阵列的排列的示意图；图9是展示利用常规GHOST法来修正邻近效应的图形的示意图。
下面将结合附图详细介绍本发明实施例的电子束曝光方法。
该实施例中，如图1所示，半导体电路图形具有一个图形多次重复的单元阵列部分1，和从该单元阵列部分1延伸出的引线2。首先，在该单元阵列1中，通过数据处理选出希望尺寸高度精确的单元阵列图形3，如图2所示。该步中，如果存在多个单元阵列图形，则分别选出多个单元阵列图形中的每一个。
为了绘制被选出单元阵列图形，需要多个曝光轰击区(曝光轰击区用一个曝光射束所曝光的区)，如图2所示。下一步，选出为绘制被选出单元阵列图形所需要的曝光轰击区。此时，在各曝光轰击区之间存在电子束曝光轰击边界5。
然后，将邻近效应最大的对单元阵列图形3的中心部分的曝光量，确定为曝光绘制被选出单元阵列图形所需要的多个曝光轰击区的曝光量。利用第一掩模，以所确定的该曝光进行被选出的多个曝光轰击区的图形绘制。
如果有多个单元阵列图形，在某些情况下，各单元阵列图形的图形尺寸各不相同。本发明中，由于为每个单元阵列图形选出了曝光轰击区，可以以合适的曝光量，曝光每个单元阵列图形的曝光轰击区。于是，如图3A和4A所示，由线和空间构成的图形精细的情况与图形粗的两种情况之间，由于反向散射造成的曝光强度差r也是不同的，因此，两种情况下的最佳曝光量也不同。
根据本发明，如图3B和4B所示，可以根据每个单元阵列图形，将曝光控制在与邻近效应最大的单元阵列部分1的中部图形线宽相对应的曝光。
然而，只用该方法，不可能修正由单元阵列部分1中邻近效应引起的整个尺寸偏差。
为此，本发明还具有进行端部尺寸修正的步骤。如图5所示，形成另一辅助曝光掩模，其中在单元阵列图形3的外围上，形成具有预定宽度的孔的辅助曝光图形4。绘制后，通过在单元阵列图形3上对准该辅助曝光掩模，与GHOST法类似，利用散焦到反向散射直径范围的电子束，进行辅助曝光。利用该曝光方法。如图6所示，通过利用进行辅助曝光图形4的曝光的电子束的反向散射引起的曝光强度分布(能量分布)的底部即区D进行修正，可以修正该邻近效应，使曝光强度分布变为连续线示出的曝光强度分布，抬高了虚线表示的、被单元阵列部分1的端部处邻近效应改变的曝光强度分布。
另外，关于这种端部的尺寸修正，如果有多个单元阵列图形，则可以通过在每个单元阵列图形的外围上设置一个区域D，来修正尺寸。
本实施例中，即使面积较大，图形多次重复，也可以根据图形密度来修正单元阵列部分1的中心部分和端部间图形尺寸的偏差。因此，可以精确地修正尺寸精度要求特别高的单元阵列部分1中的邻近效应。
此外，本实施例中，由于用于修正邻近效应的辅助曝光孔只形成在单元阵列部分1的外围上，由未曝光区包围的整个环形外围的图形变得比绘制整个曝光区中的相反图形的常规GHOST法少。因此，容易制作辅助曝光掩模。另外，由于由未曝光区包围的整个环形外围的图形变得很少，所以，即便使用模版掩模，也不存在掩模强度变得不够强的问题。
另外，本实施例中，通过将该孔的宽度确定为取决于单元阵列部分1的图形密度的值，并改变该值，可以调节辅助图形4的曝光强度。此外，在邻近效应几乎不产生作用的例如逻辑图形等图形中，可以通过曝光修正邻近效应。
下面结合附图详细介绍本发明的另一实施例。此外，图7中，相同的标号表示与图1-6所示实施例中相同的部件，所以省略了对它们的介绍。
与第一实施例相比，该实施例在辅助曝光图形4的排列这一点上与第一实施例不同，如图5中的单元阵列图形3周围的阴影线所示，该图形建立在同一掩模上，可以在利用主曝光绘制单元阵列图形3的同时，类似地利用不散焦的电子束对该辅助曝光图形4进行曝光。其它与第一实施例相同。
该实施例中，辅助曝光图形4利用与单元阵列图形3相同的曝光射束多次绘制。因此，辅助曝光图形4的曝光与绘制单元阵列图形3的主曝光的曝光相同，通过改变辅助曝光图形4的孔宽度，来调节反向散射的曝光强度。于是，如图7所示，通过利用由进行该辅助图形4曝光所用的电子束反向散射引起的曝光强度分布(能量分布)的底部，即区D，进行修正，可以使虚线所示的、具有单元阵列部分1的端部中的邻近效应引起的偏差的曝光强度分布，变为连续线所示的曝光强度分布。
此外，本实施例中，通过在形成单元阵列图形3的掩模中建立辅助曝光图形4，不必进行辅助曝光时所必须的电子束散焦。因此，可以同时进行绘制单元阵列图形3的主曝光和修正邻近效应的辅助曝光，因此，可以以短处理时间来修正邻近效应。
如以上的详细介绍所公开的，在本发明中，通过调节曝光，来修正图形中心部分由于绘制图形间密度差造成的图形尺寸偏差，并利用辅助曝光图形，来修正图形端部中由于绘制图形间密度差造成的图形尺寸偏差，可以通过使中心部分和端部彼此分隔，来修正图形尺寸的各种偏差。因此，即使面积较大，图形多次重复，也可以高精度修正邻近效应。
尽管结合特定实施例介绍了本发明，但该介绍并不意味着构成限制。参考本发明的介绍，所属领域的技术人员将了解所公开实施例的各种改进。因此，意在由所附权利要求书覆盖落入本发明范围内的任何改进和实施方式。
权利要求
1.一种用于制造半导体器件的电子束曝光方法，包括以下步骤选出需要修正的绘制图形；选出包括所选绘制图形的多个曝光轰击区；修正中心部分，以确定适于所述绘制图形的中心部分的电子束曝光量；修正端部，以形成辅助曝光图形，该辅助曝光图形用于修正所述绘制图形端部的图形尺寸偏差。
2.根据权利要求1的电子束曝光方法，还包括以下步骤在修正中心部分的步骤后，用第一掩模进行第一次曝光；在对准具有对应于修正端部步骤的图形的第二掩模的条件下，进行第二次曝光。
3.根据权利要求1的电子束曝光方法，还包括以下步骤在修正中心部分的步骤后，用具有对应于修正端部步骤的图形的单个掩模，进行曝光。
4.根据权利要求3的电子束曝光方法，其中所说单个掩模具有绘制图形，所说辅助图形围绕所说绘制图形形成。
5.根据权利要求1的电子束曝光方法，还包括以下步骤在修正端部的步骤后，在将所用电子束散焦到其反向散射直径的条件下进行曝光。
6.根据权利要求1的电子束曝光方法，其中所说辅助曝光图形是在绘制图形的外围上提供孔的图形。
7.一种用于制造半导体器件的电子束曝光方法，包括以下步骤选出需要修正的绘制图形；选出包括所选绘制图形的多个曝光轰击区；修正中心部分，以确定适于所说绘制图形的中心部分的电子束曝光量；修正端部，用于构成在所说绘制图形的外围上提供孔的图形，以及以在修正所说中心部分步骤中确定的曝光量进行曝光。
8.根据权利要求7的电子束曝光方法，还包括以下步骤进行曝光步骤后，通过利用对应于在修正所说端部的步骤中形成的图形的掩模，在将电子束散焦到其反向散射直径的条件下，进行第二次曝光。
全文摘要
根据本发明用于制造半导体器件的电子束曝光方法包括以下步骤:选出需要修正的绘制图形;选出包括所选绘制图形的多个曝光轰击区;修正中心部分,以确定适于绘制图形的中心部分的电子束曝光量;修正端部以形成辅助曝光图形,该辅助曝光图形用于修正绘制图形端部图形尺寸的偏差。
文档编号H01L21/027GK1274870SQ0010763
公开日2000年11月29日 申请日期2000年5月25日 优先权日1999年5月25日
发明者小日向秀夫 申请人:日本电气株式会社