マスクパターンの補正方法、マスクパターンの形成方法、及びイオン注入方法
【課題】イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを小さくする。
【解決手段】本発明に係るマスクパターンの補正方法は、マスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきとから、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータ(i) に変換する位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０と、補正パラメータ(i) を描画補正データにフィードバックし、イオン注入領域の位置ずれを加味した描画補正演算データ(iii) を生成する描画補正データ生成工程Ｓ１３とを含む。
【解決手段】本発明に係るマスクパターンの補正方法は、マスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきとから、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータ(i) に変換する位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０と、補正パラメータ(i) を描画補正データにフィードバックし、イオン注入領域の位置ずれを加味した描画補正演算データ(iii) を生成する描画補正データ生成工程Ｓ１３とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクパターンの補正方法、マスクパターンの形成方法、及びイオン注入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体結晶に不純物を導入するイオン注入法においては、面内で均一にイオン注入することが求められている。このようなイオン注入の均一性を向上させる手法として、例えば特許文献１に開示された技術が挙げられる。
【０００３】
特許文献１に開示された手法では、偏向装置のクロック周波数を連続的に制御してイオン注入量を制御し、被処理物表面に選択的にイオンを注入して、所望のイオン注入パターンを形成している。そして、これにより、容易に正確なドーズ量を実現し、イオン注入の均一性を向上させることができる。
【０００４】
また、特許文献２には、ウエハ面内のイオン注入角度のばらつきを検出する検出手段が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−１４３６３０号公報（１９８５年７月２９日公開）
【特許文献２】特開２００６−２５３０２９号公報（２００６年９月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術では、イオン注入角度差により発生するイオン注入領域のシフトは、考慮されていない。それゆえ、微細パターンにおいては、ウエハ面内でイオン注入角度が変化するため、イオン注入領域の位置ずれが生じる。
【０００７】
以下、図９を参照して、イオン注入角度差により発生するイオン注入領域の位置ずれについて、説明する。図９は、イオン注入角度差により発生するイオン注入領域の位置ずれを説明するための説明図である。
【０００８】
図９に示される方法では、微細パターンのマスクとしてレジストＲが形成された描画ウエハＷに対し、イオン注入ビームＢを方向Ｓに走査し、イオン注入領域Ｉを形成する。なお、レジストＲによるマスクの前に、描画ウエハＷには、所定のパターンでイオン注入領域Ｉ０ が形成されている。
【０００９】
図９に示されるように、描画ウエハＷの位置Ｃ及びＤにおける、イオン注入ビームＢの注入角度（イオン注入ビームＢの光軸と描画ウエハＷの法線とのなす角度）は、一定していない。位置Ａにおける注入角度δは、位置Ｂにおける注入角度δ’よりも大きくなっており、位置Ａと位置Ｂとで注入角度差が生じている。
【００１０】
そして、位置Ａと位置Ｂとにおける注入角度差に起因して、位置Ａと位置Ｂとにおいて、形成されているイオン注入領域Ｉに位置のずれが生じている。具体的には、位置Ａにおけるイオン注入領域Ｉ０ とイオン注入領域Ｉとの距離Ａが、位置Ｂにおけるイオン注入領域Ｉ０ とイオン注入領域Ｉとの距離Ａ’よりも大きくなっている。このように、位置Ａと位置Ｂとの注入角度差に起因して、形成されるイオン注入領域Ｉの位置ずれが生じ、描画ウエハＷの面内において、均一な位置にイオン注入領域Ｉを形成することができないという問題が生じる。
【００１１】
描画ウエハＷにスキャン方式でレジストＲを描画する場合には、注入角度差に起因するイオン注入領域の位置ずれを回避するために、スキャン幅を狭くするという方法がある。この方法では、スキャン方向における注入角度変化が小さくなる一方、スキャン方向と垂直な方向における注入角度変化は、小さくならない。すなわち、スキャン方向と垂直な方向における注入角度変化に対応することができない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを小さくすることができるマスクパターンの補正方法、マスクパターンの形成方法、及びイオン注入方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のマスクパターンの補正方法は、上記の課題を解決するために、露光装置に描画補正データを入力し、イオン注入用のマスクパターンを補正するマスクパターンの補正方法であって、現像したマスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオン注入角度のばらつきとから、該イオン注入角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータに変換する位置ずれ補正パラメータ生成工程と、上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成する描画補正データ生成工程とを含むことを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、位置ずれ補正パラメータ生成工程にて、マスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオン注入角度のばらつきとから、該イオン注入角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータに変換している。そして、描画補正データ生成工程にて、上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成している。これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができるマスクパターンを実現することができる。
【００１５】
また、上記の構成によれば、描画補正データ生成工程にて、上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成しており、露光装置とイオン注入を行うイオン注入装置とについて、処理装置の性能および特性を一体化した精度管理を行うようになっている。これにより、装置の機構及び性能のばらつき、並びにイオン注入の要因で発生するウエハ面の加工ばらつきを低減し、ウエハ面内の出来映えや均一性を向上させることができる。
【００１６】
本発明のマスクパターンの補正方法では、イオンビームの入射方向が上記マスクパターンに対し入り込む第１の方向であって、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記第１の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、イオン注入方向が上記マスクパターンに対し入り込む第１の方向であるので、イオン注入領域は、マスクパターンの下側に形成されることになる。このようにイオン注入領域をマスクパターンの下側に形成する場合においても、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程で、上記第１の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することで、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００１８】
本発明のマスクパターンの補正方法では、上記第１の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算する場合には、上記第１の方向に進むイオンビームのマスクパターン側壁に対する入射角度をθ１ とし、ウエハ面内において該イオンビームの入射角度がθ１ からθ１ ’にばらついたとき、上記イオン注入領域の位置ずれ補正量Δｂ１ は、イオンビームの注入入射距離をＲｐとすると、下記式（２）、
Δｂ１ ＝Ｒｐ×（ｃｏｓ（９０−θ１ ）−ｃｏｓ（９０−θ１ ’）） （２）
で表わされることが好ましい。
【００１９】
これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれをより確実に低減することができる。
【００２０】
本発明のマスクパターンの補正方法では、イオンビームの入射方向が上記マスクパターンに対し影になる第２の方向であって、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記第２の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、イオン注入方向が上記マスクパターンに対し影になる第２の方向であるので、イオン注入領域は、マスクパターン形成領域の外側に形成されることになる。このようにイオン注入領域をマスクパターン形成領域の外側に形成する場合においても、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程で、上記第２の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することで、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００２２】
本発明のマスクパターンの補正方法では、特に、上記第２の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算する場合には、上記第２の方向に進むイオンビームのマスクパターン側壁に対する入射角度をθ２ とし、ウエハ面内において該イオンビームの入射角度がθ２ からθ２ ’にばらついたとき、上記イオン注入領域の位置ずれ補正量Δｂ２ は、イオンビームの注入入射距離をＲｐとし、上記マスクパターンの高さをｈとすると、下記式（４）、
Δｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ’）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ’） （４）
で表わされることが好ましい。
【００２３】
これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれをより確実に低減することができる。
【００２４】
本発明のマスクパターンの補正方法では、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきを検出する検出工程を含み、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、イオン注入の条件設定の違い（例えばイオン注入装置内へのウエハ貼り付け方向の違い）により、イオン注入角度のばらつきの方向が異なる場合であっても、検出工程にて、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきを検出し、位置ずれ補正パラメータ生成工程で、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することにより、ウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。また、検出工程にて、事前にイオン注入条件毎にイオン注入角度分布（ばらつき）の情報を取得し、該イオン注入角度分布に対し演算して得たイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータとして保有することにより、イオン注入角度のウエハ面内ばらつきがイオン注入条件毎に異なる場合であっても、ウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００２６】
本発明のマスクパターンの補正方法では、上記検出工程の結果、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきが連続的であるとき、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を連続的に変動させることが好ましい。
【００２７】
上記の構成によれば、イオン注入角度分布の情報の違いにより、例えばイオン注入角度のウエハ面内ばらつきが連続的に変化する場合でも、保有したイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータに従って、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程にて、ウエハ面全体に渡って、イオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることで、ウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００２８】
本発明のマスクパターンの補正方法では、上記検出工程の結果、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきが特定の領域で局所的に生じているとき、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、上記特定の領域でのみ、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが好ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、例えばイオン注入角度がウエハ面の両端領域にて極端に変動している場合であっても、極端に変動した対象領域のみを、保有したイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータに従って、イオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることができる。なお、上記の構成によれば、極端に変動した対象領域を複数の領域に分割して、領域毎にイオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることができる。
【００３０】
本発明のマスクパターンの形成方法は、上記の課題を解決するために、上述のマスクパターンの補正方法により補正されたマスクパターンの形成方法であって、ウエハ面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、露光装置に、上記描画補正データ生成工程で得られた位置ずれ描画補正データを入力し、上記レジストを露光し、イオン注入用のマスクパターンを形成するパターン形成工程と、露光されたマスクパターンを現像する現像工程とを含むことを特徴としている。
【００３１】
これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができるマスクパターンの形成方法を実現することができる。
【００３２】
本発明のイオン注入方法は、上記の課題を解決するために、上記マスクパターンの形成方法により形成されたマスクパターンをマスクとして、イオンビームを打ち込むイオン打ち込み工程を含むことを特徴としている。
【００３３】
これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができるイオン注入方法を実現することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のマスクパターンの補正方法は、以上のように、マスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオン注入角度のばらつきとから、該イオン注入角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータに変換する位置ずれ補正パラメータ生成工程と、上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成する描画補正データ生成工程とを含む構成である。
【００３５】
また、本発明のマスクパターンの形成方法は、以上のように、ウエハ面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、露光装置に、上記描画補正データ生成工程で得られた位置ずれ描画補正データを入力し、上記レジストを露光し、イオン注入用のマスクパターンを形成するパターン形成工程と、露光されたマスクパターンを現像する現像工程とを含む構成である。
【００３６】
本発明のイオン注入方法は、以上のように、上記マスクパターンの形成方法により形成されたマスクパターンをマスクとして、イオンビームを打ち込むイオン打ち込み工程を含む構成である。
【００３７】
それゆえ、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれが低減することができるマスクパターンを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の一形態におけるイオン注入方法の各種工程を示すフローチャートである。
【図２】イオンビームの注入方向がレジストに対して入り込む第１の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量を模式的に示した模式図である。
【図３】図２に示すイオン注入領域のパターン補正量の演算を説明するための説明図である。
【図４】イオンビームの注入方向がレジストに対して影になる第２の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量を模式的に示した模式図である。
【図５】図４に示すイオン注入領域のパターン補正量の演算を説明するための説明図である。
【図６】イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のばらつきの方向が異なる場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、（ａ）は、ウエハ面におけるＸ方向にイオンビームの注入角度のばらつきが生じた場合を示し、（ｂ）は、ウエハ面におけるＹ方向にイオンビームの注入角度のばらつきが生じた場合を示す。
【図７】（ａ）は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが連続的である場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、Ｘ方向におけるイオンビームの注入角度のばらつきを示したグラフである。
【図８】（ａ）は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが局所的である場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、Ｘ方向におけるイオンビームの注入角度のばらつきを示したグラフである。
【図９】イオン注入角度差により発生するイオン注入領域の位置ずれを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の一形態について、図１〜図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４０】
本実施形態のパターン形成方法（以下、本パターン形成方法と記す）は、ウエハ面にイオン注入するためのイオン注入パターン（露光パターン）を形成する方法である。また、本実施形態のイオン注入方法（以下、本イオン注入方法と記す）は、本パターン形成方法により形成されたイオン注入パターンにイオンビームを打ち込み、ウエハ面にイオン注入領域を形成する方法である。図１は、本イオン注入方法の各種工程を示すフローチャートである。
【００４１】
図１に示されるように、本イオン注入方法は、フォトリソグラフィ工程と、ウエハ面にイオンビームを打ち込むイオン打ち込み工程Ｓ４とを含む。注入前フォトリソグラフィ工程は、ウエハ面にレジストを塗布するレジスト塗布工程Ｓ１と、露光装置を用いてウエハ面に塗布されたレジストを露光してイオン注入マスクパターンを形成するパターン形成工程Ｓ２と、露光されたイオン注入マスクパターンを現像する現像工程Ｓ３とを含む。本パターン形成方法は、上記フォトリソグラフィ工程に相当する。
【００４２】
フォトリソグラフィ工程にて得られた、レジストからなるレジストパターンは、イオン打ち込み工程Ｓ４にて、イオンビームをマスクする。それゆえ、現像工程Ｓ３後に、レジストが形成されていない部分が、イオン注入パターンになる。
【００４３】
本イオン注入方法では、イオン打ち込み工程Ｓ４にて、ウエハ面内に所望のイオン注入領域を形成した後、レジスト剥離工程Ｓ５にて、レジストを剥離する。
【００４４】
本発明は、パターン形成工程Ｓ２にて形成されるイオン注入マスクパターン（露光パターン）を補正する補正方法に特徴がある。本実施形態のイオン注入マスクパターンの補正方法（以下、本補正方法と記す）では、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれ（イオン注入位置ずれ）を小さくするため、まず、ウエハ面内のイオン注入角度のばらつきにより想定されるイオン注入領域の位置ずれ量を算出する。そして、算出された位置ずれ量を露光装置のパターン位置精度補正機能を用いて補正する。すなわち、本補正方法では、イオン注入マスクパターンの描画補正データとして、イオン注入位置ずれを加味した描画補正演算データ（位置ずれ描画補正データ）を用いている。本イオン注入方法では、上記した補正方法により補正されたイオン注入マスクパターンを形成し、イオン注入マスクパターンに基づいて、ウエハ面に所望のイオン注入領域を形成する。図１を参照して、本補正方法の一例について、説明する。なお、図１において、点線で囲まれた工程が、本補正方法に含まれる各種工程に相当する。
【００４５】
本補正方法は、図１に示されるように、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０と、パターン位置精度補正パラメータ生成工程Ｓ１１と、補正演算工程Ｓ１２と、描画補正データ生成工程Ｓ１３とを含む。
【００４６】
位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、イオン打ち込み工程Ｓ４にて想定されるイオン注入領域の位置ずれデータ（具体的には、ウエハ面内のイオン注入角度のばらつき）を検出する。そして、この検出されたイオン注入角度のばらつきから、イオン注入領域のパターン補正量を演算する。そして、演算して得たパターン補正量を補正パラメータとして表現して、注入位置ずれデータに基づく、位置ずれ補正パラメータ(i) を生成する。なお、本補正方法における「補正パラメータ」としては、イオン注入マスクパターンの「アライメント」及び「線幅」に関するパラメータが挙げられる。
【００４７】
また、パターン位置精度補正パラメータ生成工程Ｓ１１では、現像工程Ｓ３にて現像されたイオン注入マスクパターンについて、描画検査を行う。この描画検査では、最終的に現像工程Ｓ３にて現像されたイオン注入マスクパターンが、露光装置により予め設定した露光描画パターンに合致するか否かを検査する。そして、この描画検査の結果に基づいて、現像されたイオン注入マスクパターンが露光描画パターンに合致するように、パターン補正量を演算する。そして、演算して得たパターン補正量を補正パラメータとして表現し、描画検査に基づく、現像補正パラメータ(ii)を生成する。
【００４８】
補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３では、位置ずれ補正パラメータ(i) と現像補正パラメータ(ii)とを加味した描画補正演算データ(iii) を生成する。具体的には、補正演算工程Ｓ１２にて上記位置ずれ補正パラメータ(i) と現像補正パラメータ(ii)との合計を演算する。この演算して得た両パラメータの合計を描画補正量とする。そして、描画補正データ生成工程Ｓ１３にて、演算して得た描画補正量を描画補正演算データ(iii) に変換する。描画補正データ生成工程Ｓ１３にて生成された描画補正演算データ(iii) は、イオン注入位置ずれを加味した補正データである。パターン形成工程Ｓ２にて、パターン形成（露光）装置に、描画補正演算データ(iii) を入力することにより、ウエハ面内のイオン注入角度ばらつきにより想定されるイオン注入領域の位置ずれ量を補正することができる。
【００４９】
本補正方法では、上記のように、補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３では、イオン注入位置ずれを加味した描画補正演算データ(iii) を生成している。そして、この描画補正演算データ(iii) をパターン形成（露光）装置に、描画補正演算データ(iii) を入力し、ウエハ面にイオン注入マスクパターンを形成する。これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。特に、微細で精密なイオン注入位置精度が要求されるセンサーデバイスに対して、本補正方法を適用すると、デバイス特性のばらつき低減により歩留りが向上するという効果を奏する。
【００５０】
また、本補正方法によれば、フォトリソグラフィ工程で、フォトリソグラフィ工程後のイオン打ち込み工程Ｓ４で発生するウエハ面内の位置ずれを補正している。すなわち、フォトリソグラフィ工程後のイオン打ち込み工程Ｓ４で発生するウエハ面内の位置ずれ量を、フォトリソグラフィ工程のパターン形成工程Ｓ２で使用されるパターン形成位置補正値（描画補正演算データ(iii) ）にフィードバックして、イオン注入位置のばらつきを低減している。すなわち、本補正補正方法では、パターン形成工程Ｓ２で使用される露光装置とパターン形成工程Ｓ２後に使用されるイオン注入装置とについて、処理装置の性能および特性を一体化した精度管理を行うようになっている。これにより、装置の機構及び性能のばらつき、並びにイオン打ち込み工程Ｓ４の要因で発生する加工ばらつきを低減し、ウエハ面内の出来映えや均一性を向上させることができる。
【００５１】
以下、本補正方法の特徴である位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０について、さらに詳述する。位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、イオン注入マスクパターンを構成するレジストに対するイオンビームの注入方向（入射方向）によって、イオン注入領域のパターン補正量の演算方法が異なる。具体的には、イオンビームの注入方向がレジストに対して入り込む第１の方向である場合と、イオンビームの注入方向がレジストに対して影になる第２の方向である場合とで、イオン注入領域のパターン補正量の演算方法が異なる。本補正方法では、上記第１の方向と上記第２の方向との２方向のうち、何れかの方向を選択して、イオン注入領域のパターン補正量を調整することが可能である。
【００５２】
まず、イオンビームの注入方向がレジストに対して入り込む第１の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量の演算について説明する。図２は、イオンビームの注入方向がレジストに対して入り込む第１の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量を模式的に示した模式図である。また、図３は、図２に示すイオン注入領域のパターン補正量の演算を説明するための説明図である。
【００５３】
図２に示されるように、イオン注入マスクパターンを構成するレジストＲに対して、入り込む第１の方向にイオンビームＢ１ を注入したとき、（レジストＲの側壁に対する）入射角度θ１ にばらつきが生じ、角度θ１ ’または角度θ１ ''になる（θ１ ＜θ１ ’＜θ１ ''）。レジストＲに対して入射角度θ１ ’で入射するイオンビームをイオンビームＢ１ ’とし、レジストＲに対して入射角度θ１ ''で入射するイオンビームをイオンビームＢ１ ''とする。そして、イオンビームＢ１ を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ１ とする。また、イオンビームＢ１ ’を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ１ ’とする。また、イオンビームＢ１ ''を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ１ ''とする。
【００５４】
このようにイオンビームＢ１ の入射角度θ１ にばらつきが生じたとき、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置ｂ１ は、ウエハ面Ｗの延在方向において、位置ｂ１ と位置ｂ１ ''との間でばらつきΔｂ１ が生じる。位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、上記ばらつきΔｂ１ をイオン注入領域のパターン補正量として演算する。そして、演算されたイオン注入領域のパターン補正量（すなわち、ばらつきΔｂ１ ）を、露光装置を用いて制御可能な、アライメントや線幅といったパラメータに変換し、位置ずれ補正パラメータ(i) を生成する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) をレジストの位置補正に用いる。
【００５５】
図３に示されるように、レジストＲに対し入り込む第１の方向に入射角度θ１ でイオンビームＢ１ を注入したしたとき、イオンビームＢ１ の注入入射距離をＲｐとすると、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置ｂ１ は、下記数式（１）で表わすことができる。
ｂ１ ＝Ｒｐ×ｃｏｓ（９０−θ１ ） （１）
また、イオンビームＢ１ の入射角度θ１ について、ばらついた入射角度をθ１ ’（＝θ１ ±１度）とし、この入射角度のばらつきより生じたイオン注入位置のばらつきをΔｂ１ とすると、このΔｂ１ は、下記式（２）で表わすことができる。
Δｂ１ ＝Ｒｐ×（ｃｏｓ（９０−θ１ ）−ｃｏｓ（９０−θ１ ’）） （２）
位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、レジストＲに対して、入り込む第１の方向にイオンビームＢ１ を注入したとき、上記式（２）に示されるΔｂ１ をイオン注入領域のパターン補正量として、各種補正パラメータに変換する。
【００５６】
Δｂ１ の演算について、以下に具体例を示して説明する。ここでは、ウエハの中心部分でのイオンビームＢ１ の入射角度θ１ が７度であり、ウエハ周辺部において、入射角度θ１ が１度ばらつき、入射角度θ１ ’が６度になっている。そして、イオン注入条件として１１Ｂ＋ をエネルギー１００ｋｅＶで打ち込む場合には、イオン注入入射距離Ｒｐは０．２９９４μｍになる。このとき、イオン注入位置のばらつきをΔｂ１ は、上記式（２）より、
Δｂ１ ＝Ｒｐ×（ｃｏｓ（９０−θ１ ）−ｃｏｓ（９０−θ１ ’））
＝０．２９９４×（ｃｏｓ（９０−７）−ｃｏｓ（９０−６））
＝０．００５２μｍ
となる。この補正量データとしてのΔｂ１ （＝０．００５２μｍ）を、線幅等の位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、変換された位置ずれ補正パラメータ(i) を本補正方法に適用し、ウエハ周辺部のイオン注入マスクパターンの露光線幅などを調整する。これにより、イオン打ち込み工程Ｓ４にて、ウエハ周辺部においても、ウエハ中心部と同様の位置にイオン注入領域を形成することができる。
【００５７】
また、上述のイオン注入領域のパターン補正量の演算手法は、例えばセンサーデバイスにおけるフォトダイオードから電荷を転送する転送トランジスタの製造において、好適に適用され得る。上述のイオン注入領域のパターン補正量の演算手法を適用することにより、転送トランジスタの下側に潜り込むイオン注入位置（すなわち、フォトダイオード形成位置）を正確に制御することができる。このため、トランジスタ特性のウエハ面内のばらつきを抑制し、フォトダイオードによる電荷の転送不良を防止できるとともに、歩留りの向上が可能になる。
【００５８】
次に、イオンビームの注入方向がレジストに対して影になる第２の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量の演算について説明する。図４は、イオンビームの注入方向がレジストに対して影になる第２の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量を模式的に示した模式図である。また、図５は、図４に示すイオン注入領域のパターン補正量の演算を説明するための説明図である。
【００５９】
図４に示されるように、イオン注入マスクパターンを構成するレジストＲに対して、影になる第２の方向にイオンビームＢ２ を注入したとき、入射角度θ２ について、角度θ２ ’と〜θ２ ''との間でばらつきが生じる（θ２ ＜θ２ ’＜θ２ ''）。レジストＲに対して入射角度θ２ ’で入射するイオンビームをイオンビームＢ２ ’とし、レジストＲに対して入射角度θ２ ''で入射するイオンビームをイオンビームＢ２ ''とする。そして、イオンビームＢ２ を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ２ とする。また、イオンビームＢ２ ’を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ２ ’とする。また、イオンビームＢ２ ''を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ２ ''とする。
【００６０】
このようにイオンビームＢ２ の入射角度θ２ にばらつきが生じたとき、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置ｂ２ は、ウエハ面Ｗの延在方向において、位置ｂ２ と位置ｂ２ ''との間でばらつきΔｂ２ が生じる。位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、上記ばらつきΔｂ２ をイオン注入領域のパターン補正量として演算する。そして、演算されたイオン注入領域のパターン補正量（すなわち、ばらつきΔｂ２ ）を、露光装置を用いて制御可能な、アライメントや線幅といったパラメータに変換し、位置ずれ補正パラメータ(i) を生成する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) をレジストの位置補正に用いる。
【００６１】
図５に示されるように、レジストＲに対し影になる第２の方向に入射角度θ２ でイオンビームＢ２ を注入したとき、イオンビームＢ２ の注入入射距離をＲｐとし、レジストＲの高さをｈとすると、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置ｂ２ は、下記数式（３）で表わすことができる。
ｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ） （３）
また、イオンビームＢ２ の入射角度θ２ について、ばらついた入射角度をθ２ ’（＝θ２ ±１度）とし、この入射角度のばらつきより生じたイオン注入位置のばらつきをΔｂ２ とすると、このΔｂ２ は、下記式（４）で表わすことができる。
Δｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ’）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ’） （４）
位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、レジストＲに対して、影になる第２の方向にイオンビームＢ２ を注入したとき、上記式（４）に示されるΔｂ２ をイオン注入領域のパターン補正量として、各種補正パラメータに変換する。
【００６２】
Δｂ２ の演算について、以下に具体例を示して説明する。ここでは、レジストＲの高さを２．０μｍとしている。また、ウエハの中心部分でのイオンビームＢ２ の入射角度θ２ が７度であり、ウエハ周辺部において、入射角度θ２ が１度ばらつき、入射角度θ２ ’が６度になっている。そして、イオン注入条件として１１Ｂ＋ をエネルギー１００ｋｅＶで打ち込む場合には、イオン注入入射距離Ｒｐは０．２９９４μｍになる。このとき、イオン注入位置のばらつきをΔｂ２ は、上記式（４）より、
Δｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ’）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ’）
＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−７）＋２．０）／ｔａｎ（９０−７）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−６）＋２．０）／ｔａｎ（９０−６）
＝０．０４０６μｍ
となる。この補正量データとしてのΔｂ２ （＝０．０４０６μｍ）を、線幅等の位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、変換された位置ずれ補正パラメータ(i) を本補正方法に適用し、ウエハ周辺部のイオン注入マスクパターンの露光線幅などを調整する。これにより、イオン打ち込み工程Ｓ４にて、ウエハ周辺部においても、ウエハ中心部と同様の位置にイオン注入領域を形成することができる。
【００６３】
また、上述のイオン注入領域のパターン補正量の演算手法は、例えばセンサーデバイスの製造方法における画素分離注入工程において、好適に適用され得る。上述のイオン注入領域のパターン補正量の演算手法を適用することにより、フォトダイオードと画素分離領域との境界位置のウエハ面内ばらつきの発生を抑制することができる。その結果、ウエハ面内で安定したフォトダイオード容量を有するセンサーデバイスを提供することが可能になる。
【００６４】
また、図２〜図５に示された例では、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、上記第１の方向と上記第２の方向との二方向のうち、何れかの方向を選択して、イオン注入領域のパターン補正量を調整していた。しかしながら、本補正方法においては、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、上記第１の方向と上記第２の方向との両方向を選択して、イオン注入領域のパターン補正量を調整することが可能である。上述した具体例と同様のイオン注入条件、及びレジストＲの寸法の条件でイオン打ち込みを行った場合には、上記第１の方向に入射するイオンビームＢ１ に対しては、補正量データとしてのΔｂ１ （＝０．００５２μｍ）を線幅等の位置ずれ補正パラメータ(i) として変換し、線幅及び露光位置の補正量を調整する。上記第２の方向に入射するイオンビームＢ２ に対しては、補正量データとしてのΔｂ２ （＝０．０４０６μｍ）を線幅等の位置ずれ補正パラメータ(i) として変換し、線幅及び露光位置の補正量を調整する。これにより、ウエハ周辺部においても、ウエハ中心部と同様の位置にイオン注入領域を形成することができる。
【００６５】
また、例えばセンサーデバイスの製造において、上述のように、上記第１の方向と上記第２の方向との両方向を選択して、イオン注入領域のパターン補正量を調整することにより、ウエハ面内でさらに安定したフォトダイオード容量を有するセンサーデバイスを提供することが可能になる。そして、歩留りや品質が向上したセンサーデバイスを提供することができる。
【００６６】
また、イオン注入領域のパターン補正量は、イオン注入装置によるイオンビームの注入角度（入射角度）のウエハ面Ｗ内のばらつきに合わせて自由に変化させることが可能である。すなわち、本補正方法は、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきを検出する検出工程を含み、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが可能である。ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきの検出方法として、従来公知の方法を適用することができ、例えば、上記特許文献２に記載の方法が挙げられる。なお、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきは、イオン注入装置のディスク上に備え付けられた検出器により、検出可能である。また、検出工程にて、事前にイオン注入条件毎にイオン注入角度分布（ばらつき）の情報を取得し、該イオン注入角度分布に対し演算して得たイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータとして保有することにより、イオン注入角度のウエハ面内ばらつきがイオン注入条件毎に異なる場合であっても、ウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００６７】
例えば、イオン注入装置がウエハ外周部において注入角度にばらつきが生じる装置である場合には、ウエハ外周部において、イオン注入領域のパターン補正量を演算し、この補正量を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する（位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０）。そして、位置ずれ補正パラメータ(i)を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。
【００６８】
また、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のばらつきの方向の違いに応じて、イオン注入パターンの形成位置を補正することができる。図６は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のばらつきの方向が異なる場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、（ａ）は、ウエハ面におけるＸ方向にイオンビームの注入角度のばらつきが生じた場合を示し、（ｂ）は、ウエハ面におけるＹ方向にイオンビームの注入角度のばらつきが生じた場合を示す。
【００６９】
図６（ａ）及び（ｂ）において、注入角度のばらつきがないと想定した場合のレジストおよびイオンビームを、点線で示し、レジストＲ’、及びイオンビームＢ’としている。図６（ａ）または（ｂ）に示されるように、ウエハ面ＷのＸ方向またはＹ方向において、イオンビームＢ’の入射角度（注入角度）は、一様であり、この入射角度に基づいて、レジストＲ’の位置が設計されている。また、注入角度のばらつきを想定した場合のレジストおよびイオンビームは、実線で示し、レジストＲ、及びイオンビームＢとしている。
【００７０】
図６（ａ）に示されるように、ウエハ面ＷにおけるＸ方向にイオンビームＢ’の注入角度のばらつきが生じた場合には、Ｘ方向の注入角度のばらつきに合わせて、イオン注入領域のパターン補正量Δｂｘ を演算し、この補正量Δｂｘ を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。そして、パターン形成工程Ｓ２にて、調整した線幅及び露光位置の補正量を描画補正データ(iii) とし、描画補正データ(iii) に基づいて、イオン注入マスクパターン（レジストＲ）を形成する。一方、Ｙ方向においては、注入角度のばらつきが生じていないので、イオン注入領域のパターン補正量を演算する必要がない。
【００７１】
また、図６（ｂ）に示されるように、ウエハ面ＷにおけるＹ方向にイオンビームＢ’の注入角度のばらつきが生じた場合には、Ｙ方向の注入角度のばらつきに合わせて、イオン注入領域のパターン補正量ΔｂＹ を演算し、この補正量ΔｂＹ を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。そして、パターン形成工程Ｓ２にて、調整した線幅及び露光位置の補正量を描画補正データ(iii) とし、描画補正データ(iii) に基づいて、イオン注入マスクパターン（レジストＲ）を形成する。一方、Ｘ方向においては、注入角度のばらつきが生じていないので、イオン注入領域のパターン補正量を演算する必要がない。
【００７２】
また、イオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが連続的である場合には、この注入角度のばらつきに応じて、イオン注入パターンの形成位置を補正することができる。図７（ａ）は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが連続的である場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、図７（ｂ）は、Ｘ方向におけるイオンビームの注入角度のばらつきを示したグラフである。
【００７３】
まず、図７（ｂ）に示されるグラフは、ｘ軸がウエハ面におけるＸ方向の位置を示し、ｙ軸がイオン注入角度を示す。ｙ軸のイオン注入角度は、ウエハ中心部のイオン注入角度との角度差（絶対値）として示している。図７（ｂ）から、Ｘ方向におけるイオン注入角度は、ウエハ中心部からウエハ外周部へ向かうに従い、連続的に変化していることが分かる。本補正方法は、このようなイオン注入角度のばらつきに応じて、イオン注入マスクパターンの形成位置を補正することができる。
【００７４】
図７（ａ）に示されるように、イオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきがＸ方向に連続的である場合には、Ｘ方向の注入角度の連続的なばらつきに合わせて、イオン注入領域のパターン補正量ΔｂＸ を変動させ、この補正量ΔｂＸ を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。そして、パターン形成工程Ｓ２にて、調整した線幅及び露光位置の補正量を描画補正データ(iii) とし、描画補正データ(iii) に基づいて、イオン注入マスクパターン（レジストＲ）を形成する。
【００７５】
なお、上述した「Ｘ方向の注入角度の連続的なばらつきに合わせて、イオン注入領域のパターン補正量ΔｂＸ を変動させる」方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。すなわち、図７（ｂ）に示されるグラフから、Ｘ方向の各位置（ｘ）と注入角度差（ｙ）との関係を示す関数を求め、該関数を、パターン補正量を表わす式（例えば式（２）または（４））に代入し、パターン補正量をｘの関数で表わす。そして、この関数に基づいて、パターン補正量ΔｂＸをＸ方向に変動させる。
【００７６】
また、イオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが連続的である場合には、検出工程にて、事前に連続的なイオン注入角度分布の情報を取得してもよい。そして、このイオン注入角度分布に対し演算して得たイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータとして保有してもよい。これにより、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、保有したイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータに従って、イオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることができる。
【００７７】
また、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが局所的である場合には、この注入角度のばらつきに応じて、イオン注入マスクパターンの形成位置を補正することができる。図８（ａ）は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが局所的である場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、図８（ｂ）は、Ｘ方向におけるイオンビームの注入角度のばらつきを示したグラフである。
【００７８】
まず、図８（ｂ）に示されるグラフは、ｘ軸がウエハ面におけるＸ方向の位置を示し、ｙ軸がイオン注入角度を示す。ｙ軸のイオン注入角度は、ウエハ中心部のイオン注入角度との角度差（絶対値）として示している。図８（ｂ）から、Ｘ方向におけるイオン注入角度は、ウエハ面の中心領域では一定の角度であり、外周領域にのみ局所的に（極端に）変化していることが分かる。本補正方法は、このようなイオン注入角度のばらつきに応じて、イオン注入マスクパターンの形成位置を補正することができる。すなわち、ウエハ面の外周領域にのみ、イオン注入マスクパターンの形成位置を補正することができる。
【００７９】
図８（ａ）に示されるように、イオンビームの注入角度がウエハ面の外周領域Ｅで局所的に変化している場合には、外周領域Ｅでのみイオン注入領域のパターン補正量ΔｂＸ を演算し、この補正量ΔｂＸ を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。そして、パターン形成工程Ｓ２にて、調整した線幅及び露光位置の補正量を描画補正データ(iii) とし、描画補正データ(iii) に基づいて、イオン注入マスクパターン（レジストＲ）を形成する。
【００８０】
また、イオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが局所的である場合には、検出工程にて、事前に局所的なイオン注入角度分布の情報を取得してもよい。そして、このイオン注入角度分布に対し演算して得たイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータとして保有してもよい。これにより、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、保有したイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータに従って、イオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることができる。また、局所的にイオン注入角度が変動した領域を複数の領域に分割して、領域毎にイオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることもできる。
【００８１】
なお、イオン注入角度のウエハ面内のばらつきとしては、イオン打ち込み工程Ｓ４で使用されるイオン注入装置固有のばらつき、イオン打ち込み工程Ｓ４毎に変化するばらつき等が挙げられる。イオン注入条件（装置レシピ上で設定するイオン注入角度等）によって、イオン注入角度のウエハ面内のばらつきが大きく変動する。本補正方法は、このようなイオン打ち込み工程Ｓ４毎に変化するばらつきに対しても対応することができる。
【００８２】
本補正方法のように、イオン注入装置のイオン注入角度のウエハ面内のばらつきを、露光装置のパターン位置精度補正機能を用いてイオン注入マスクパターンを補正した。その結果、イオン注入装置のイオン注入角度のウエハ面内のばらつきに起因するウエハの不良率を、１／１０以下にすること可能になった。
【００８３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれが低減することができるので、半導体装置の製造分野に利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
Ｓ１ レジスト塗布工程
Ｓ２ パターン形成工程
Ｓ３ 現像工程
Ｓ４ イオン打ち込み工程
Ｓ５ レジスト剥離工程
Ｓ１０ 位置ずれ補正パラメータ生成工程
Ｓ１１ パターン位置精度補正パラメータ生成工程
Ｓ１２ 補正演算工程（演算工程）
Ｓ１３ 描画補正データ生成工程
Ｂ，Ｂ’ イオンビーム
Ｂ１ イオンビーム（第１の方向に進むイオンビーム）
Ｂ２ イオンビーム（第２の方向に進むイオンビーム）
Ｒ，Ｒ’ レジスト
Ｗ ウエハ面
Δｂ１ ，Δｂ２ ばらつき（位置ずれ補正量）
ΔｂＸ ，ΔｂＹ 補正量（位置ずれ補正量）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクパターンの補正方法、マスクパターンの形成方法、及びイオン注入方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体結晶に不純物を導入するイオン注入法においては、面内で均一にイオン注入することが求められている。このようなイオン注入の均一性を向上させる手法として、例えば特許文献１に開示された技術が挙げられる。
【０００３】
特許文献１に開示された手法では、偏向装置のクロック周波数を連続的に制御してイオン注入量を制御し、被処理物表面に選択的にイオンを注入して、所望のイオン注入パターンを形成している。そして、これにより、容易に正確なドーズ量を実現し、イオン注入の均一性を向上させることができる。
【０００４】
また、特許文献２には、ウエハ面内のイオン注入角度のばらつきを検出する検出手段が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−１４３６３０号公報（１９８５年７月２９日公開）
【特許文献２】特開２００６−２５３０２９号公報（２００６年９月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された技術では、イオン注入角度差により発生するイオン注入領域のシフトは、考慮されていない。それゆえ、微細パターンにおいては、ウエハ面内でイオン注入角度が変化するため、イオン注入領域の位置ずれが生じる。
【０００７】
以下、図９を参照して、イオン注入角度差により発生するイオン注入領域の位置ずれについて、説明する。図９は、イオン注入角度差により発生するイオン注入領域の位置ずれを説明するための説明図である。
【０００８】
図９に示される方法では、微細パターンのマスクとしてレジストＲが形成された描画ウエハＷに対し、イオン注入ビームＢを方向Ｓに走査し、イオン注入領域Ｉを形成する。なお、レジストＲによるマスクの前に、描画ウエハＷには、所定のパターンでイオン注入領域Ｉ０ が形成されている。
【０００９】
図９に示されるように、描画ウエハＷの位置Ｃ及びＤにおける、イオン注入ビームＢの注入角度（イオン注入ビームＢの光軸と描画ウエハＷの法線とのなす角度）は、一定していない。位置Ａにおける注入角度δは、位置Ｂにおける注入角度δ’よりも大きくなっており、位置Ａと位置Ｂとで注入角度差が生じている。
【００１０】
そして、位置Ａと位置Ｂとにおける注入角度差に起因して、位置Ａと位置Ｂとにおいて、形成されているイオン注入領域Ｉに位置のずれが生じている。具体的には、位置Ａにおけるイオン注入領域Ｉ０ とイオン注入領域Ｉとの距離Ａが、位置Ｂにおけるイオン注入領域Ｉ０ とイオン注入領域Ｉとの距離Ａ’よりも大きくなっている。このように、位置Ａと位置Ｂとの注入角度差に起因して、形成されるイオン注入領域Ｉの位置ずれが生じ、描画ウエハＷの面内において、均一な位置にイオン注入領域Ｉを形成することができないという問題が生じる。
【００１１】
描画ウエハＷにスキャン方式でレジストＲを描画する場合には、注入角度差に起因するイオン注入領域の位置ずれを回避するために、スキャン幅を狭くするという方法がある。この方法では、スキャン方向における注入角度変化が小さくなる一方、スキャン方向と垂直な方向における注入角度変化は、小さくならない。すなわち、スキャン方向と垂直な方向における注入角度変化に対応することができない。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを小さくすることができるマスクパターンの補正方法、マスクパターンの形成方法、及びイオン注入方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明のマスクパターンの補正方法は、上記の課題を解決するために、露光装置に描画補正データを入力し、イオン注入用のマスクパターンを補正するマスクパターンの補正方法であって、現像したマスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオン注入角度のばらつきとから、該イオン注入角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータに変換する位置ずれ補正パラメータ生成工程と、上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成する描画補正データ生成工程とを含むことを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、位置ずれ補正パラメータ生成工程にて、マスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオン注入角度のばらつきとから、該イオン注入角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータに変換している。そして、描画補正データ生成工程にて、上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成している。これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができるマスクパターンを実現することができる。
【００１５】
また、上記の構成によれば、描画補正データ生成工程にて、上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成しており、露光装置とイオン注入を行うイオン注入装置とについて、処理装置の性能および特性を一体化した精度管理を行うようになっている。これにより、装置の機構及び性能のばらつき、並びにイオン注入の要因で発生するウエハ面の加工ばらつきを低減し、ウエハ面内の出来映えや均一性を向上させることができる。
【００１６】
本発明のマスクパターンの補正方法では、イオンビームの入射方向が上記マスクパターンに対し入り込む第１の方向であって、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記第１の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、イオン注入方向が上記マスクパターンに対し入り込む第１の方向であるので、イオン注入領域は、マスクパターンの下側に形成されることになる。このようにイオン注入領域をマスクパターンの下側に形成する場合においても、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程で、上記第１の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することで、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００１８】
本発明のマスクパターンの補正方法では、上記第１の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算する場合には、上記第１の方向に進むイオンビームのマスクパターン側壁に対する入射角度をθ１ とし、ウエハ面内において該イオンビームの入射角度がθ１ からθ１ ’にばらついたとき、上記イオン注入領域の位置ずれ補正量Δｂ１ は、イオンビームの注入入射距離をＲｐとすると、下記式（２）、
Δｂ１ ＝Ｒｐ×（ｃｏｓ（９０−θ１ ）−ｃｏｓ（９０−θ１ ’）） （２）
で表わされることが好ましい。
【００１９】
これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれをより確実に低減することができる。
【００２０】
本発明のマスクパターンの補正方法では、イオンビームの入射方向が上記マスクパターンに対し影になる第２の方向であって、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記第２の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、イオン注入方向が上記マスクパターンに対し影になる第２の方向であるので、イオン注入領域は、マスクパターン形成領域の外側に形成されることになる。このようにイオン注入領域をマスクパターン形成領域の外側に形成する場合においても、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程で、上記第２の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することで、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００２２】
本発明のマスクパターンの補正方法では、特に、上記第２の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算する場合には、上記第２の方向に進むイオンビームのマスクパターン側壁に対する入射角度をθ２ とし、ウエハ面内において該イオンビームの入射角度がθ２ からθ２ ’にばらついたとき、上記イオン注入領域の位置ずれ補正量Δｂ２ は、イオンビームの注入入射距離をＲｐとし、上記マスクパターンの高さをｈとすると、下記式（４）、
Δｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ’）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ’） （４）
で表わされることが好ましい。
【００２３】
これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれをより確実に低減することができる。
【００２４】
本発明のマスクパターンの補正方法では、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきを検出する検出工程を含み、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、イオン注入の条件設定の違い（例えばイオン注入装置内へのウエハ貼り付け方向の違い）により、イオン注入角度のばらつきの方向が異なる場合であっても、検出工程にて、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきを検出し、位置ずれ補正パラメータ生成工程で、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することにより、ウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。また、検出工程にて、事前にイオン注入条件毎にイオン注入角度分布（ばらつき）の情報を取得し、該イオン注入角度分布に対し演算して得たイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータとして保有することにより、イオン注入角度のウエハ面内ばらつきがイオン注入条件毎に異なる場合であっても、ウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００２６】
本発明のマスクパターンの補正方法では、上記検出工程の結果、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきが連続的であるとき、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を連続的に変動させることが好ましい。
【００２７】
上記の構成によれば、イオン注入角度分布の情報の違いにより、例えばイオン注入角度のウエハ面内ばらつきが連続的に変化する場合でも、保有したイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータに従って、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程にて、ウエハ面全体に渡って、イオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることで、ウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００２８】
本発明のマスクパターンの補正方法では、上記検出工程の結果、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきが特定の領域で局所的に生じているとき、上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、上記特定の領域でのみ、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが好ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、例えばイオン注入角度がウエハ面の両端領域にて極端に変動している場合であっても、極端に変動した対象領域のみを、保有したイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータに従って、イオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることができる。なお、上記の構成によれば、極端に変動した対象領域を複数の領域に分割して、領域毎にイオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることができる。
【００３０】
本発明のマスクパターンの形成方法は、上記の課題を解決するために、上述のマスクパターンの補正方法により補正されたマスクパターンの形成方法であって、ウエハ面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、露光装置に、上記描画補正データ生成工程で得られた位置ずれ描画補正データを入力し、上記レジストを露光し、イオン注入用のマスクパターンを形成するパターン形成工程と、露光されたマスクパターンを現像する現像工程とを含むことを特徴としている。
【００３１】
これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができるマスクパターンの形成方法を実現することができる。
【００３２】
本発明のイオン注入方法は、上記の課題を解決するために、上記マスクパターンの形成方法により形成されたマスクパターンをマスクとして、イオンビームを打ち込むイオン打ち込み工程を含むことを特徴としている。
【００３３】
これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができるイオン注入方法を実現することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明のマスクパターンの補正方法は、以上のように、マスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオン注入角度のばらつきとから、該イオン注入角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータに変換する位置ずれ補正パラメータ生成工程と、上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成する描画補正データ生成工程とを含む構成である。
【００３５】
また、本発明のマスクパターンの形成方法は、以上のように、ウエハ面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、露光装置に、上記描画補正データ生成工程で得られた位置ずれ描画補正データを入力し、上記レジストを露光し、イオン注入用のマスクパターンを形成するパターン形成工程と、露光されたマスクパターンを現像する現像工程とを含む構成である。
【００３６】
本発明のイオン注入方法は、以上のように、上記マスクパターンの形成方法により形成されたマスクパターンをマスクとして、イオンビームを打ち込むイオン打ち込み工程を含む構成である。
【００３７】
それゆえ、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれが低減することができるマスクパターンを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の一形態におけるイオン注入方法の各種工程を示すフローチャートである。
【図２】イオンビームの注入方向がレジストに対して入り込む第１の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量を模式的に示した模式図である。
【図３】図２に示すイオン注入領域のパターン補正量の演算を説明するための説明図である。
【図４】イオンビームの注入方向がレジストに対して影になる第２の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量を模式的に示した模式図である。
【図５】図４に示すイオン注入領域のパターン補正量の演算を説明するための説明図である。
【図６】イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のばらつきの方向が異なる場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、（ａ）は、ウエハ面におけるＸ方向にイオンビームの注入角度のばらつきが生じた場合を示し、（ｂ）は、ウエハ面におけるＹ方向にイオンビームの注入角度のばらつきが生じた場合を示す。
【図７】（ａ）は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが連続的である場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、Ｘ方向におけるイオンビームの注入角度のばらつきを示したグラフである。
【図８】（ａ）は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが局所的である場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、（ｂ）は、Ｘ方向におけるイオンビームの注入角度のばらつきを示したグラフである。
【図９】イオン注入角度差により発生するイオン注入領域の位置ずれを説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の一形態について、図１〜図８に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００４０】
本実施形態のパターン形成方法（以下、本パターン形成方法と記す）は、ウエハ面にイオン注入するためのイオン注入パターン（露光パターン）を形成する方法である。また、本実施形態のイオン注入方法（以下、本イオン注入方法と記す）は、本パターン形成方法により形成されたイオン注入パターンにイオンビームを打ち込み、ウエハ面にイオン注入領域を形成する方法である。図１は、本イオン注入方法の各種工程を示すフローチャートである。
【００４１】
図１に示されるように、本イオン注入方法は、フォトリソグラフィ工程と、ウエハ面にイオンビームを打ち込むイオン打ち込み工程Ｓ４とを含む。注入前フォトリソグラフィ工程は、ウエハ面にレジストを塗布するレジスト塗布工程Ｓ１と、露光装置を用いてウエハ面に塗布されたレジストを露光してイオン注入マスクパターンを形成するパターン形成工程Ｓ２と、露光されたイオン注入マスクパターンを現像する現像工程Ｓ３とを含む。本パターン形成方法は、上記フォトリソグラフィ工程に相当する。
【００４２】
フォトリソグラフィ工程にて得られた、レジストからなるレジストパターンは、イオン打ち込み工程Ｓ４にて、イオンビームをマスクする。それゆえ、現像工程Ｓ３後に、レジストが形成されていない部分が、イオン注入パターンになる。
【００４３】
本イオン注入方法では、イオン打ち込み工程Ｓ４にて、ウエハ面内に所望のイオン注入領域を形成した後、レジスト剥離工程Ｓ５にて、レジストを剥離する。
【００４４】
本発明は、パターン形成工程Ｓ２にて形成されるイオン注入マスクパターン（露光パターン）を補正する補正方法に特徴がある。本実施形態のイオン注入マスクパターンの補正方法（以下、本補正方法と記す）では、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれ（イオン注入位置ずれ）を小さくするため、まず、ウエハ面内のイオン注入角度のばらつきにより想定されるイオン注入領域の位置ずれ量を算出する。そして、算出された位置ずれ量を露光装置のパターン位置精度補正機能を用いて補正する。すなわち、本補正方法では、イオン注入マスクパターンの描画補正データとして、イオン注入位置ずれを加味した描画補正演算データ（位置ずれ描画補正データ）を用いている。本イオン注入方法では、上記した補正方法により補正されたイオン注入マスクパターンを形成し、イオン注入マスクパターンに基づいて、ウエハ面に所望のイオン注入領域を形成する。図１を参照して、本補正方法の一例について、説明する。なお、図１において、点線で囲まれた工程が、本補正方法に含まれる各種工程に相当する。
【００４５】
本補正方法は、図１に示されるように、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０と、パターン位置精度補正パラメータ生成工程Ｓ１１と、補正演算工程Ｓ１２と、描画補正データ生成工程Ｓ１３とを含む。
【００４６】
位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、イオン打ち込み工程Ｓ４にて想定されるイオン注入領域の位置ずれデータ（具体的には、ウエハ面内のイオン注入角度のばらつき）を検出する。そして、この検出されたイオン注入角度のばらつきから、イオン注入領域のパターン補正量を演算する。そして、演算して得たパターン補正量を補正パラメータとして表現して、注入位置ずれデータに基づく、位置ずれ補正パラメータ(i) を生成する。なお、本補正方法における「補正パラメータ」としては、イオン注入マスクパターンの「アライメント」及び「線幅」に関するパラメータが挙げられる。
【００４７】
また、パターン位置精度補正パラメータ生成工程Ｓ１１では、現像工程Ｓ３にて現像されたイオン注入マスクパターンについて、描画検査を行う。この描画検査では、最終的に現像工程Ｓ３にて現像されたイオン注入マスクパターンが、露光装置により予め設定した露光描画パターンに合致するか否かを検査する。そして、この描画検査の結果に基づいて、現像されたイオン注入マスクパターンが露光描画パターンに合致するように、パターン補正量を演算する。そして、演算して得たパターン補正量を補正パラメータとして表現し、描画検査に基づく、現像補正パラメータ(ii)を生成する。
【００４８】
補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３では、位置ずれ補正パラメータ(i) と現像補正パラメータ(ii)とを加味した描画補正演算データ(iii) を生成する。具体的には、補正演算工程Ｓ１２にて上記位置ずれ補正パラメータ(i) と現像補正パラメータ(ii)との合計を演算する。この演算して得た両パラメータの合計を描画補正量とする。そして、描画補正データ生成工程Ｓ１３にて、演算して得た描画補正量を描画補正演算データ(iii) に変換する。描画補正データ生成工程Ｓ１３にて生成された描画補正演算データ(iii) は、イオン注入位置ずれを加味した補正データである。パターン形成工程Ｓ２にて、パターン形成（露光）装置に、描画補正演算データ(iii) を入力することにより、ウエハ面内のイオン注入角度ばらつきにより想定されるイオン注入領域の位置ずれ量を補正することができる。
【００４９】
本補正方法では、上記のように、補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３では、イオン注入位置ずれを加味した描画補正演算データ(iii) を生成している。そして、この描画補正演算データ(iii) をパターン形成（露光）装置に、描画補正演算データ(iii) を入力し、ウエハ面にイオン注入マスクパターンを形成する。これにより、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。特に、微細で精密なイオン注入位置精度が要求されるセンサーデバイスに対して、本補正方法を適用すると、デバイス特性のばらつき低減により歩留りが向上するという効果を奏する。
【００５０】
また、本補正方法によれば、フォトリソグラフィ工程で、フォトリソグラフィ工程後のイオン打ち込み工程Ｓ４で発生するウエハ面内の位置ずれを補正している。すなわち、フォトリソグラフィ工程後のイオン打ち込み工程Ｓ４で発生するウエハ面内の位置ずれ量を、フォトリソグラフィ工程のパターン形成工程Ｓ２で使用されるパターン形成位置補正値（描画補正演算データ(iii) ）にフィードバックして、イオン注入位置のばらつきを低減している。すなわち、本補正補正方法では、パターン形成工程Ｓ２で使用される露光装置とパターン形成工程Ｓ２後に使用されるイオン注入装置とについて、処理装置の性能および特性を一体化した精度管理を行うようになっている。これにより、装置の機構及び性能のばらつき、並びにイオン打ち込み工程Ｓ４の要因で発生する加工ばらつきを低減し、ウエハ面内の出来映えや均一性を向上させることができる。
【００５１】
以下、本補正方法の特徴である位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０について、さらに詳述する。位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、イオン注入マスクパターンを構成するレジストに対するイオンビームの注入方向（入射方向）によって、イオン注入領域のパターン補正量の演算方法が異なる。具体的には、イオンビームの注入方向がレジストに対して入り込む第１の方向である場合と、イオンビームの注入方向がレジストに対して影になる第２の方向である場合とで、イオン注入領域のパターン補正量の演算方法が異なる。本補正方法では、上記第１の方向と上記第２の方向との２方向のうち、何れかの方向を選択して、イオン注入領域のパターン補正量を調整することが可能である。
【００５２】
まず、イオンビームの注入方向がレジストに対して入り込む第１の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量の演算について説明する。図２は、イオンビームの注入方向がレジストに対して入り込む第１の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量を模式的に示した模式図である。また、図３は、図２に示すイオン注入領域のパターン補正量の演算を説明するための説明図である。
【００５３】
図２に示されるように、イオン注入マスクパターンを構成するレジストＲに対して、入り込む第１の方向にイオンビームＢ１ を注入したとき、（レジストＲの側壁に対する）入射角度θ１ にばらつきが生じ、角度θ１ ’または角度θ１ ''になる（θ１ ＜θ１ ’＜θ１ ''）。レジストＲに対して入射角度θ１ ’で入射するイオンビームをイオンビームＢ１ ’とし、レジストＲに対して入射角度θ１ ''で入射するイオンビームをイオンビームＢ１ ''とする。そして、イオンビームＢ１ を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ１ とする。また、イオンビームＢ１ ’を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ１ ’とする。また、イオンビームＢ１ ''を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ１ ''とする。
【００５４】
このようにイオンビームＢ１ の入射角度θ１ にばらつきが生じたとき、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置ｂ１ は、ウエハ面Ｗの延在方向において、位置ｂ１ と位置ｂ１ ''との間でばらつきΔｂ１ が生じる。位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、上記ばらつきΔｂ１ をイオン注入領域のパターン補正量として演算する。そして、演算されたイオン注入領域のパターン補正量（すなわち、ばらつきΔｂ１ ）を、露光装置を用いて制御可能な、アライメントや線幅といったパラメータに変換し、位置ずれ補正パラメータ(i) を生成する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) をレジストの位置補正に用いる。
【００５５】
図３に示されるように、レジストＲに対し入り込む第１の方向に入射角度θ１ でイオンビームＢ１ を注入したしたとき、イオンビームＢ１ の注入入射距離をＲｐとすると、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置ｂ１ は、下記数式（１）で表わすことができる。
ｂ１ ＝Ｒｐ×ｃｏｓ（９０−θ１ ） （１）
また、イオンビームＢ１ の入射角度θ１ について、ばらついた入射角度をθ１ ’（＝θ１ ±１度）とし、この入射角度のばらつきより生じたイオン注入位置のばらつきをΔｂ１ とすると、このΔｂ１ は、下記式（２）で表わすことができる。
Δｂ１ ＝Ｒｐ×（ｃｏｓ（９０−θ１ ）−ｃｏｓ（９０−θ１ ’）） （２）
位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、レジストＲに対して、入り込む第１の方向にイオンビームＢ１ を注入したとき、上記式（２）に示されるΔｂ１ をイオン注入領域のパターン補正量として、各種補正パラメータに変換する。
【００５６】
Δｂ１ の演算について、以下に具体例を示して説明する。ここでは、ウエハの中心部分でのイオンビームＢ１ の入射角度θ１ が７度であり、ウエハ周辺部において、入射角度θ１ が１度ばらつき、入射角度θ１ ’が６度になっている。そして、イオン注入条件として１１Ｂ＋ をエネルギー１００ｋｅＶで打ち込む場合には、イオン注入入射距離Ｒｐは０．２９９４μｍになる。このとき、イオン注入位置のばらつきをΔｂ１ は、上記式（２）より、
Δｂ１ ＝Ｒｐ×（ｃｏｓ（９０−θ１ ）−ｃｏｓ（９０−θ１ ’））
＝０．２９９４×（ｃｏｓ（９０−７）−ｃｏｓ（９０−６））
＝０．００５２μｍ
となる。この補正量データとしてのΔｂ１ （＝０．００５２μｍ）を、線幅等の位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、変換された位置ずれ補正パラメータ(i) を本補正方法に適用し、ウエハ周辺部のイオン注入マスクパターンの露光線幅などを調整する。これにより、イオン打ち込み工程Ｓ４にて、ウエハ周辺部においても、ウエハ中心部と同様の位置にイオン注入領域を形成することができる。
【００５７】
また、上述のイオン注入領域のパターン補正量の演算手法は、例えばセンサーデバイスにおけるフォトダイオードから電荷を転送する転送トランジスタの製造において、好適に適用され得る。上述のイオン注入領域のパターン補正量の演算手法を適用することにより、転送トランジスタの下側に潜り込むイオン注入位置（すなわち、フォトダイオード形成位置）を正確に制御することができる。このため、トランジスタ特性のウエハ面内のばらつきを抑制し、フォトダイオードによる電荷の転送不良を防止できるとともに、歩留りの向上が可能になる。
【００５８】
次に、イオンビームの注入方向がレジストに対して影になる第２の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量の演算について説明する。図４は、イオンビームの注入方向がレジストに対して影になる第２の方向である場合における、イオン注入領域のパターン補正量を模式的に示した模式図である。また、図５は、図４に示すイオン注入領域のパターン補正量の演算を説明するための説明図である。
【００５９】
図４に示されるように、イオン注入マスクパターンを構成するレジストＲに対して、影になる第２の方向にイオンビームＢ２ を注入したとき、入射角度θ２ について、角度θ２ ’と〜θ２ ''との間でばらつきが生じる（θ２ ＜θ２ ’＜θ２ ''）。レジストＲに対して入射角度θ２ ’で入射するイオンビームをイオンビームＢ２ ’とし、レジストＲに対して入射角度θ２ ''で入射するイオンビームをイオンビームＢ２ ''とする。そして、イオンビームＢ２ を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ２ とする。また、イオンビームＢ２ ’を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ２ ’とする。また、イオンビームＢ２ ''を入射したときの、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置をｂ２ ''とする。
【００６０】
このようにイオンビームＢ２ の入射角度θ２ にばらつきが生じたとき、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置ｂ２ は、ウエハ面Ｗの延在方向において、位置ｂ２ と位置ｂ２ ''との間でばらつきΔｂ２ が生じる。位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、上記ばらつきΔｂ２ をイオン注入領域のパターン補正量として演算する。そして、演算されたイオン注入領域のパターン補正量（すなわち、ばらつきΔｂ２ ）を、露光装置を用いて制御可能な、アライメントや線幅といったパラメータに変換し、位置ずれ補正パラメータ(i) を生成する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) をレジストの位置補正に用いる。
【００６１】
図５に示されるように、レジストＲに対し影になる第２の方向に入射角度θ２ でイオンビームＢ２ を注入したとき、イオンビームＢ２ の注入入射距離をＲｐとし、レジストＲの高さをｈとすると、ウエハ面Ｗ内部のイオン注入位置ｂ２ は、下記数式（３）で表わすことができる。
ｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ） （３）
また、イオンビームＢ２ の入射角度θ２ について、ばらついた入射角度をθ２ ’（＝θ２ ±１度）とし、この入射角度のばらつきより生じたイオン注入位置のばらつきをΔｂ２ とすると、このΔｂ２ は、下記式（４）で表わすことができる。
Δｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ’）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ’） （４）
位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０では、レジストＲに対して、影になる第２の方向にイオンビームＢ２ を注入したとき、上記式（４）に示されるΔｂ２ をイオン注入領域のパターン補正量として、各種補正パラメータに変換する。
【００６２】
Δｂ２ の演算について、以下に具体例を示して説明する。ここでは、レジストＲの高さを２．０μｍとしている。また、ウエハの中心部分でのイオンビームＢ２ の入射角度θ２ が７度であり、ウエハ周辺部において、入射角度θ２ が１度ばらつき、入射角度θ２ ’が６度になっている。そして、イオン注入条件として１１Ｂ＋ をエネルギー１００ｋｅＶで打ち込む場合には、イオン注入入射距離Ｒｐは０．２９９４μｍになる。このとき、イオン注入位置のばらつきをΔｂ２ は、上記式（４）より、
Δｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ’）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ’）
＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−７）＋２．０）／ｔａｎ（９０−７）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−６）＋２．０）／ｔａｎ（９０−６）
＝０．０４０６μｍ
となる。この補正量データとしてのΔｂ２ （＝０．０４０６μｍ）を、線幅等の位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、変換された位置ずれ補正パラメータ(i) を本補正方法に適用し、ウエハ周辺部のイオン注入マスクパターンの露光線幅などを調整する。これにより、イオン打ち込み工程Ｓ４にて、ウエハ周辺部においても、ウエハ中心部と同様の位置にイオン注入領域を形成することができる。
【００６３】
また、上述のイオン注入領域のパターン補正量の演算手法は、例えばセンサーデバイスの製造方法における画素分離注入工程において、好適に適用され得る。上述のイオン注入領域のパターン補正量の演算手法を適用することにより、フォトダイオードと画素分離領域との境界位置のウエハ面内ばらつきの発生を抑制することができる。その結果、ウエハ面内で安定したフォトダイオード容量を有するセンサーデバイスを提供することが可能になる。
【００６４】
また、図２〜図５に示された例では、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、上記第１の方向と上記第２の方向との二方向のうち、何れかの方向を選択して、イオン注入領域のパターン補正量を調整していた。しかしながら、本補正方法においては、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、上記第１の方向と上記第２の方向との両方向を選択して、イオン注入領域のパターン補正量を調整することが可能である。上述した具体例と同様のイオン注入条件、及びレジストＲの寸法の条件でイオン打ち込みを行った場合には、上記第１の方向に入射するイオンビームＢ１ に対しては、補正量データとしてのΔｂ１ （＝０．００５２μｍ）を線幅等の位置ずれ補正パラメータ(i) として変換し、線幅及び露光位置の補正量を調整する。上記第２の方向に入射するイオンビームＢ２ に対しては、補正量データとしてのΔｂ２ （＝０．０４０６μｍ）を線幅等の位置ずれ補正パラメータ(i) として変換し、線幅及び露光位置の補正量を調整する。これにより、ウエハ周辺部においても、ウエハ中心部と同様の位置にイオン注入領域を形成することができる。
【００６５】
また、例えばセンサーデバイスの製造において、上述のように、上記第１の方向と上記第２の方向との両方向を選択して、イオン注入領域のパターン補正量を調整することにより、ウエハ面内でさらに安定したフォトダイオード容量を有するセンサーデバイスを提供することが可能になる。そして、歩留りや品質が向上したセンサーデバイスを提供することができる。
【００６６】
また、イオン注入領域のパターン補正量は、イオン注入装置によるイオンビームの注入角度（入射角度）のウエハ面Ｗ内のばらつきに合わせて自由に変化させることが可能である。すなわち、本補正方法は、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきを検出する検出工程を含み、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することが可能である。ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきの検出方法として、従来公知の方法を適用することができ、例えば、上記特許文献２に記載の方法が挙げられる。なお、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきは、イオン注入装置のディスク上に備え付けられた検出器により、検出可能である。また、検出工程にて、事前にイオン注入条件毎にイオン注入角度分布（ばらつき）の情報を取得し、該イオン注入角度分布に対し演算して得たイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータとして保有することにより、イオン注入角度のウエハ面内ばらつきがイオン注入条件毎に異なる場合であっても、ウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれを低減することができる。
【００６７】
例えば、イオン注入装置がウエハ外周部において注入角度にばらつきが生じる装置である場合には、ウエハ外周部において、イオン注入領域のパターン補正量を演算し、この補正量を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する（位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０）。そして、位置ずれ補正パラメータ(i)を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。
【００６８】
また、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のばらつきの方向の違いに応じて、イオン注入パターンの形成位置を補正することができる。図６は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のばらつきの方向が異なる場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、（ａ）は、ウエハ面におけるＸ方向にイオンビームの注入角度のばらつきが生じた場合を示し、（ｂ）は、ウエハ面におけるＹ方向にイオンビームの注入角度のばらつきが生じた場合を示す。
【００６９】
図６（ａ）及び（ｂ）において、注入角度のばらつきがないと想定した場合のレジストおよびイオンビームを、点線で示し、レジストＲ’、及びイオンビームＢ’としている。図６（ａ）または（ｂ）に示されるように、ウエハ面ＷのＸ方向またはＹ方向において、イオンビームＢ’の入射角度（注入角度）は、一様であり、この入射角度に基づいて、レジストＲ’の位置が設計されている。また、注入角度のばらつきを想定した場合のレジストおよびイオンビームは、実線で示し、レジストＲ、及びイオンビームＢとしている。
【００７０】
図６（ａ）に示されるように、ウエハ面ＷにおけるＸ方向にイオンビームＢ’の注入角度のばらつきが生じた場合には、Ｘ方向の注入角度のばらつきに合わせて、イオン注入領域のパターン補正量Δｂｘ を演算し、この補正量Δｂｘ を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。そして、パターン形成工程Ｓ２にて、調整した線幅及び露光位置の補正量を描画補正データ(iii) とし、描画補正データ(iii) に基づいて、イオン注入マスクパターン（レジストＲ）を形成する。一方、Ｙ方向においては、注入角度のばらつきが生じていないので、イオン注入領域のパターン補正量を演算する必要がない。
【００７１】
また、図６（ｂ）に示されるように、ウエハ面ＷにおけるＹ方向にイオンビームＢ’の注入角度のばらつきが生じた場合には、Ｙ方向の注入角度のばらつきに合わせて、イオン注入領域のパターン補正量ΔｂＹ を演算し、この補正量ΔｂＹ を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。そして、パターン形成工程Ｓ２にて、調整した線幅及び露光位置の補正量を描画補正データ(iii) とし、描画補正データ(iii) に基づいて、イオン注入マスクパターン（レジストＲ）を形成する。一方、Ｘ方向においては、注入角度のばらつきが生じていないので、イオン注入領域のパターン補正量を演算する必要がない。
【００７２】
また、イオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが連続的である場合には、この注入角度のばらつきに応じて、イオン注入パターンの形成位置を補正することができる。図７（ａ）は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが連続的である場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、図７（ｂ）は、Ｘ方向におけるイオンビームの注入角度のばらつきを示したグラフである。
【００７３】
まず、図７（ｂ）に示されるグラフは、ｘ軸がウエハ面におけるＸ方向の位置を示し、ｙ軸がイオン注入角度を示す。ｙ軸のイオン注入角度は、ウエハ中心部のイオン注入角度との角度差（絶対値）として示している。図７（ｂ）から、Ｘ方向におけるイオン注入角度は、ウエハ中心部からウエハ外周部へ向かうに従い、連続的に変化していることが分かる。本補正方法は、このようなイオン注入角度のばらつきに応じて、イオン注入マスクパターンの形成位置を補正することができる。
【００７４】
図７（ａ）に示されるように、イオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきがＸ方向に連続的である場合には、Ｘ方向の注入角度の連続的なばらつきに合わせて、イオン注入領域のパターン補正量ΔｂＸ を変動させ、この補正量ΔｂＸ を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。そして、パターン形成工程Ｓ２にて、調整した線幅及び露光位置の補正量を描画補正データ(iii) とし、描画補正データ(iii) に基づいて、イオン注入マスクパターン（レジストＲ）を形成する。
【００７５】
なお、上述した「Ｘ方向の注入角度の連続的なばらつきに合わせて、イオン注入領域のパターン補正量ΔｂＸ を変動させる」方法としては、例えば、次の方法が挙げられる。すなわち、図７（ｂ）に示されるグラフから、Ｘ方向の各位置（ｘ）と注入角度差（ｙ）との関係を示す関数を求め、該関数を、パターン補正量を表わす式（例えば式（２）または（４））に代入し、パターン補正量をｘの関数で表わす。そして、この関数に基づいて、パターン補正量ΔｂＸをＸ方向に変動させる。
【００７６】
また、イオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが連続的である場合には、検出工程にて、事前に連続的なイオン注入角度分布の情報を取得してもよい。そして、このイオン注入角度分布に対し演算して得たイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータとして保有してもよい。これにより、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、保有したイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータに従って、イオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることができる。
【００７７】
また、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが局所的である場合には、この注入角度のばらつきに応じて、イオン注入マスクパターンの形成位置を補正することができる。図８（ａ）は、イオン注入装置におけるイオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが局所的である場合における補正方法を模式的に示した模式図であり、図８（ｂ）は、Ｘ方向におけるイオンビームの注入角度のばらつきを示したグラフである。
【００７８】
まず、図８（ｂ）に示されるグラフは、ｘ軸がウエハ面におけるＸ方向の位置を示し、ｙ軸がイオン注入角度を示す。ｙ軸のイオン注入角度は、ウエハ中心部のイオン注入角度との角度差（絶対値）として示している。図８（ｂ）から、Ｘ方向におけるイオン注入角度は、ウエハ面の中心領域では一定の角度であり、外周領域にのみ局所的に（極端に）変化していることが分かる。本補正方法は、このようなイオン注入角度のばらつきに応じて、イオン注入マスクパターンの形成位置を補正することができる。すなわち、ウエハ面の外周領域にのみ、イオン注入マスクパターンの形成位置を補正することができる。
【００７９】
図８（ａ）に示されるように、イオンビームの注入角度がウエハ面の外周領域Ｅで局所的に変化している場合には、外周領域Ｅでのみイオン注入領域のパターン補正量ΔｂＸ を演算し、この補正量ΔｂＸ を位置ずれ補正パラメータ(i) として変換する。そして、位置ずれ補正パラメータ(i) を用いて、露光装置における線幅及び露光位置の補正量を調整する（補正演算工程Ｓ１２および描画補正データ生成工程Ｓ１３）。そして、パターン形成工程Ｓ２にて、調整した線幅及び露光位置の補正量を描画補正データ(iii) とし、描画補正データ(iii) に基づいて、イオン注入マスクパターン（レジストＲ）を形成する。
【００８０】
また、イオンビームの注入角度のウエハ面内のばらつきが局所的である場合には、検出工程にて、事前に局所的なイオン注入角度分布の情報を取得してもよい。そして、このイオン注入角度分布に対し演算して得たイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータとして保有してもよい。これにより、位置ずれ補正パラメータ生成工程Ｓ１０にて、保有したイオン注入領域の位置ずれ補正量をデータに従って、イオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることができる。また、局所的にイオン注入角度が変動した領域を複数の領域に分割して、領域毎にイオン注入領域の位置ずれ補正量を変動させることもできる。
【００８１】
なお、イオン注入角度のウエハ面内のばらつきとしては、イオン打ち込み工程Ｓ４で使用されるイオン注入装置固有のばらつき、イオン打ち込み工程Ｓ４毎に変化するばらつき等が挙げられる。イオン注入条件（装置レシピ上で設定するイオン注入角度等）によって、イオン注入角度のウエハ面内のばらつきが大きく変動する。本補正方法は、このようなイオン打ち込み工程Ｓ４毎に変化するばらつきに対しても対応することができる。
【００８２】
本補正方法のように、イオン注入装置のイオン注入角度のウエハ面内のばらつきを、露光装置のパターン位置精度補正機能を用いてイオン注入マスクパターンを補正した。その結果、イオン注入装置のイオン注入角度のウエハ面内のばらつきに起因するウエハの不良率を、１／１０以下にすること可能になった。
【００８３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、イオンビームの注入角度差に起因するウエハ面内のイオン注入領域の位置ずれが低減することができるので、半導体装置の製造分野に利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
Ｓ１ レジスト塗布工程
Ｓ２ パターン形成工程
Ｓ３ 現像工程
Ｓ４ イオン打ち込み工程
Ｓ５ レジスト剥離工程
Ｓ１０ 位置ずれ補正パラメータ生成工程
Ｓ１１ パターン位置精度補正パラメータ生成工程
Ｓ１２ 補正演算工程（演算工程）
Ｓ１３ 描画補正データ生成工程
Ｂ，Ｂ’ イオンビーム
Ｂ１ イオンビーム（第１の方向に進むイオンビーム）
Ｂ２ イオンビーム（第２の方向に進むイオンビーム）
Ｒ，Ｒ’ レジスト
Ｗ ウエハ面
Δｂ１ ，Δｂ２ ばらつき（位置ずれ補正量）
ΔｂＸ ，ΔｂＹ 補正量（位置ずれ補正量）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置に描画補正データを入力し、イオン注入用のマスクパターンを補正するマスクパターンの補正方法であって、
現像したマスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきとから、該入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータに変換する位置ずれ補正パラメータ生成工程と、
上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成する描画補正データ生成工程とを含むことを特徴とするマスクパターンの補正方法。
【請求項２】
イオンビームの入射方向が上記マスクパターンに対し入り込む第１の方向であって、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記第１の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することを特徴とする請求項１に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項３】
上記第１の方向に進むイオンビームのマスクパターン側壁に対する入射角度をθ１ とし、ウエハ面内において該イオンビームの入射角度がθ１ からθ１ ’にばらついたとき、上記イオン注入領域の位置ずれ補正量Δｂ１ は、イオンビームの注入入射距離をＲｐとすると、下記式（２）、
Δｂ１ ＝Ｒｐ×（ｃｏｓ（９０−θ１ ）−ｃｏｓ（９０−θ１ ’）） （２）
で表わされることを特徴とする請求項２に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項４】
イオンビームの入射方向が上記マスクパターンに対し影になる第２の方向であって、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記第２の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項５】
上記第２の方向に進むイオンビームのマスクパターン側壁に対する入射角度をθ２ とし、ウエハ面内において該イオンビームの入射角度がθ２ からθ２ ’にばらついたとき、上記イオン注入領域の位置ずれ補正量Δｂ２ は、イオンビームの注入入射距離をＲｐとし、上記マスクパターンの高さをｈとすると、下記式（４）、
Δｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ’）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ’） （４）
で表わされることを特徴とする請求項４に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項６】
ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきを検出する検出工程を含み、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項７】
上記検出工程の結果、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきが連続的であるとき、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を連続的に変動させることを特徴とする請求項６に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項８】
上記検出工程の結果、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきが特定の領域で局所的に生じているとき、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、上記特定の領域でのみ、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することを特徴とする請求項６に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載のマスクパターンの補正方法により補正されたマスクパターンの形成方法であって、
ウエハ面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、
露光装置に、上記描画補正データ生成工程で得られた位置ずれ描画補正データを入力し、上記レジストを露光し、イオン注入用のマスクパターンを形成するパターン形成工程と、
露光されたマスクパターンを現像する現像工程とを含むことを特徴とするマスクパターンの形成方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のマスクパターンの形成方法により形成されたマスクパターンをマスクとして、イオンビームを打ち込むイオン打ち込み工程を含むことを特徴とするイオン注入方法。
【請求項１】
露光装置に描画補正データを入力し、イオン注入用のマスクパターンを補正するマスクパターンの補正方法であって、
現像したマスクパターンの形成位置とウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきとから、該入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算し、演算して得た位置ずれ補正量を補正パラメータに変換する位置ずれ補正パラメータ生成工程と、
上記補正パラメータを描画補正データにフィードバックし、上記イオン注入領域の位置ずれを加味した位置ずれ描画補正データを生成する描画補正データ生成工程とを含むことを特徴とするマスクパターンの補正方法。
【請求項２】
イオンビームの入射方向が上記マスクパターンに対し入り込む第１の方向であって、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記第１の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することを特徴とする請求項１に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項３】
上記第１の方向に進むイオンビームのマスクパターン側壁に対する入射角度をθ１ とし、ウエハ面内において該イオンビームの入射角度がθ１ からθ１ ’にばらついたとき、上記イオン注入領域の位置ずれ補正量Δｂ１ は、イオンビームの注入入射距離をＲｐとすると、下記式（２）、
Δｂ１ ＝Ｒｐ×（ｃｏｓ（９０−θ１ ）−ｃｏｓ（９０−θ１ ’）） （２）
で表わされることを特徴とする請求項２に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項４】
イオンビームの入射方向が上記マスクパターンに対し影になる第２の方向であって、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記第２の方向に進むイオンビームの入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項５】
上記第２の方向に進むイオンビームのマスクパターン側壁に対する入射角度をθ２ とし、ウエハ面内において該イオンビームの入射角度がθ２ からθ２ ’にばらついたとき、上記イオン注入領域の位置ずれ補正量Δｂ２ は、イオンビームの注入入射距離をＲｐとし、上記マスクパターンの高さをｈとすると、下記式（４）、
Δｂ２ ＝（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ）
−（Ｒｐ×ｓｉｎ（９０−θ２ ’）＋ｈ）／ｔａｎ（９０−θ２ ’） （４）
で表わされることを特徴とする請求項４に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項６】
ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきを検出する検出工程を含み、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項７】
上記検出工程の結果、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきが連続的であるとき、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を連続的に変動させることを特徴とする請求項６に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項８】
上記検出工程の結果、ウエハ面におけるイオンビームの入射角度のばらつきが特定の領域で局所的に生じているとき、
上記位置ずれ補正パラメータ生成工程では、上記検出工程の検出結果に合わせて、上記特定の領域でのみ、入射角度のばらつきに対するイオン注入領域の位置ずれ補正量を演算することを特徴とする請求項６に記載のマスクパターンの補正方法。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか１項に記載のマスクパターンの補正方法により補正されたマスクパターンの形成方法であって、
ウエハ面にレジストを塗布するレジスト塗布工程と、
露光装置に、上記描画補正データ生成工程で得られた位置ずれ描画補正データを入力し、上記レジストを露光し、イオン注入用のマスクパターンを形成するパターン形成工程と、
露光されたマスクパターンを現像する現像工程とを含むことを特徴とするマスクパターンの形成方法。
【請求項１０】
請求項９に記載のマスクパターンの形成方法により形成されたマスクパターンをマスクとして、イオンビームを打ち込むイオン打ち込み工程を含むことを特徴とするイオン注入方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２６６６８４（Ｐ２０１０−２６６６８４Ａ）
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１７８６５（Ｐ２００９−１１７８６５）
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１４日（２００９．５．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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