JP3094454B2 - 電子線露光方法 - Google Patents
電子線露光方法Info
- Publication number
- JP3094454B2 JP3094454B2 JP02400548A JP40054890A JP3094454B2 JP 3094454 B2 JP3094454 B2 JP 3094454B2 JP 02400548 A JP02400548 A JP 02400548A JP 40054890 A JP40054890 A JP 40054890A JP 3094454 B2 JP3094454 B2 JP 3094454B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- convex lens
- resist
- resist film
- magnetic field
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造等に利
用される電子線リソグラフィに関わり、特に微細パター
ンの描画に際し、電子線の散乱による感光領域の拡大を
抑制する電子線露光に関わる。
用される電子線リソグラフィに関わり、特に微細パター
ンの描画に際し、電子線の散乱による感光領域の拡大を
抑制する電子線露光に関わる。
【０００２】集積回路(ＩＣ)の高集積化、パターン微細
化が進められ、サブミクロンルールによるＩＣパターン
の実現には電子線リソグラフィの利用が不可欠となって
いる。電子線による微細パターンの描画には種々解決す
べき問題があるが、レジストに照射された電子線がレジ
スト膜中で散乱し、感光領域を本来のものより広くして
しまうこともその一つである。以下、本明細書ではこの
現象をパターンの滲みと表現する。
化が進められ、サブミクロンルールによるＩＣパターン
の実現には電子線リソグラフィの利用が不可欠となって
いる。電子線による微細パターンの描画には種々解決す
べき問題があるが、レジストに照射された電子線がレジ
スト膜中で散乱し、感光領域を本来のものより広くして
しまうこともその一つである。以下、本明細書ではこの
現象をパターンの滲みと表現する。
【０００３】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】レジスト
中の電子線の散乱に対しては、従来、近接効果の補正と
いう形で対策が講じられてきた。近接効果というのは、
露光領域どうしが近接して配置されている場合、電子線
の散乱による滲みの領域がつながるということによって
実効的に露光領域もつながってしまう現象であり、その
ような状況が出来するおそれのある個所に対しては、パ
ターン描画時の電子線の照射量を抑制することにより、
感光領域の連続化を避けている。
中の電子線の散乱に対しては、従来、近接効果の補正と
いう形で対策が講じられてきた。近接効果というのは、
露光領域どうしが近接して配置されている場合、電子線
の散乱による滲みの領域がつながるということによって
実効的に露光領域もつながってしまう現象であり、その
ような状況が出来するおそれのある個所に対しては、パ
ターン描画時の電子線の照射量を抑制することにより、
感光領域の連続化を避けている。
【０００４】電子線照射では照射量や照射位置はデジタ
ル量として制御されるので、散乱のようなアナログ量を
正確に補正するには多くのデータを処理することが必要
となり、処理時間が長くなることは避けられない。
ル量として制御されるので、散乱のようなアナログ量を
正確に補正するには多くのデータを処理することが必要
となり、処理時間が長くなることは避けられない。
【０００５】また、電子線の散乱によるパターンの滲み
は、近接効果のような場合に限らず、個々のパターンに
於いても描画精度を低下させるものであるから、それ自
身を解消させることが望ましい。
は、近接効果のような場合に限らず、個々のパターンに
於いても描画精度を低下させるものであるから、それ自
身を解消させることが望ましい。
【０００６】本発明の目的は、電子線露光に於いて電子
線の散乱に起因する露光領域の広がりを抑制した電子線
描画方法を提供することであり、それによって、より詳
細なパターンの形成を可能にし、ＩＣの高集積化を進め
る技術を提供することである。
線の散乱に起因する露光領域の広がりを抑制した電子線
描画方法を提供することであり、それによって、より詳
細なパターンの形成を可能にし、ＩＣの高集積化を進め
る技術を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の電子線露光方法では、基板上に被着された
レジスト膜に選択的に電子線を照射するに際し、該レジ
スト膜の面を貫通する磁力線を発生させ、該レジスト膜
内に、該レジスト膜内で散乱する該電子線に対し凸レン
ズとして機能する磁界分布を形成して行うことを特徴と
している。
め、本発明の電子線露光方法では、基板上に被着された
レジスト膜に選択的に電子線を照射するに際し、該レジ
スト膜の面を貫通する磁力線を発生させ、該レジスト膜
内に、該レジスト膜内で散乱する該電子線に対し凸レン
ズとして機能する磁界分布を形成して行うことを特徴と
している。
【０００８】この磁界は電子線の中心軸に関して対称な
双曲線またはそれに類似した２次曲線によって表現され
るものであり、電子線のような荷電粒子線に対して凸レ
ンズとして機能するものである。
双曲線またはそれに類似した２次曲線によって表現され
るものであり、電子線のような荷電粒子線に対して凸レ
ンズとして機能するものである。
【０００９】
【作用】本発明の如く電子線の広がりを抑えたい場合に
は、散乱光を凸レンズによって収束するように、電子線
に対し凸レンズとして機能するものがレジストの層内に
存在すればよい。
は、散乱光を凸レンズによって収束するように、電子線
に対し凸レンズとして機能するものがレジストの層内に
存在すればよい。
【００１０】図１は本発明の原理を説明するもので、レ
ジスト１に電子線２が入射すると、レジスト分子に衝突
して散乱する。散乱の方向は３次元的に全方位にわたる
が、入射方向の速度成分が大であることから、全体とし
ては図に記されたように電子線が円錐形に拡がるものと
して考えればよい。
ジスト１に電子線２が入射すると、レジスト分子に衝突
して散乱する。散乱の方向は３次元的に全方位にわたる
が、入射方向の速度成分が大であることから、全体とし
ては図に記されたように電子線が円錐形に拡がるものと
して考えればよい。
【００１１】レジスト層中には仮想の凸レンズ３が存在
するので、散乱成分を含む電子線は再び収束され、レジ
ストの感光領域が拡がるのを抑制する。その際、必ずし
も元の太さまでもどることは必要ではなく、拡がりが少
しでも抑制されればそれだけの効果があるわけであるか
ら、仮想凸レンズの光学的特性についてもさほど厳しい
ものは要求されない。
するので、散乱成分を含む電子線は再び収束され、レジ
ストの感光領域が拡がるのを抑制する。その際、必ずし
も元の太さまでもどることは必要ではなく、拡がりが少
しでも抑制されればそれだけの効果があるわけであるか
ら、仮想凸レンズの光学的特性についてもさほど厳しい
ものは要求されない。
【００１２】電子線を偏向させるには磁界或いは電界を
利用しなければならないが、電子線露光装置や電子顕微
鏡のような装置には磁界を利用した凸レンズが用いられ
ることが多い。電磁的凸レンズの典型的なものは、直径
に比して軸方向の短いコイルに直流電流を通じた時に、
コイル内空間に生ずる磁界である。この磁力線はコイル
の外部を通って閉曲線を構成するが、コイル内部では中
心軸回りに双曲線様に分布しており、これが凸レンズと
して機能する。なお、本発明でも磁界を利用した凸レン
ズを使用するので、以下、本明細書では電子線に対し凸
レンズとして機能する磁界分布を凸レンズと表記する。
利用しなければならないが、電子線露光装置や電子顕微
鏡のような装置には磁界を利用した凸レンズが用いられ
ることが多い。電磁的凸レンズの典型的なものは、直径
に比して軸方向の短いコイルに直流電流を通じた時に、
コイル内空間に生ずる磁界である。この磁力線はコイル
の外部を通って閉曲線を構成するが、コイル内部では中
心軸回りに双曲線様に分布しており、これが凸レンズと
して機能する。なお、本発明でも磁界を利用した凸レン
ズを使用するので、以下、本明細書では電子線に対し凸
レンズとして機能する磁界分布を凸レンズと表記する。
【００１３】後出の実施例の説明で明らかになる如く、
本発明では電子線が照射される領域のレジスト層内に凸
レンズが存在するような磁界を印加しながら電子線露光
を行うので、レジスト層内で散乱した電子線は外方に大
きく拡がることなくレジストを感光させる。その結果、
感光領域の滲みが抑えられ、より詳細なレジストパター
ンの形成が可能になる。
本発明では電子線が照射される領域のレジスト層内に凸
レンズが存在するような磁界を印加しながら電子線露光
を行うので、レジスト層内で散乱した電子線は外方に大
きく拡がることなくレジストを感光させる。その結果、
感光領域の滲みが抑えられ、より詳細なレジストパター
ンの形成が可能になる。
【００１４】
【実施例】図２は本発明の第１の実施例を模式的に示す
断面図である。以下、該図面を参照しながら、この実施
例について説明する。
断面図である。以下、該図面を参照しながら、この実施
例について説明する。
【００１５】基板10の上にレジスト１が所定の厚さに塗
布され、これに選択的に電子線２が照射されるものとす
る。該基板を挟んでその上方にドーナッツ形円盤状の永
久磁石４が配置されており、この永久磁石は半径方向に
磁化されたものである。
布され、これに選択的に電子線２が照射されるものとす
る。該基板を挟んでその上方にドーナッツ形円盤状の永
久磁石４が配置されており、この永久磁石は半径方向に
磁化されたものである。
【００１６】一方、基板の下方には別なドーナッツ形円
盤状の永久磁石５が配置され、これも半径方向に磁化さ
れているが、磁化の方向は上方の永久磁石とは逆方向で
ある。この基板下方の磁石は高透磁率の磁性材料から成
るヨークで代用することも可能である。
盤状の永久磁石５が配置され、これも半径方向に磁化さ
れているが、磁化の方向は上方の永久磁石とは逆方向で
ある。この基板下方の磁石は高透磁率の磁性材料から成
るヨークで代用することも可能である。
【００１７】磁石がこのように配置される結果、図に点
線で示すような磁力線がレジスト層を貫通して存在し、
電子線に対し凸レンズとして機能するものとなる。既に
述べたように、この凸レンズの光学的特性に対する要求
は緩やかであるが、上下の磁石の磁極の位置を適宜調整
することにより、レジスト層中の凸レンズの機能を効果
的なものとすることができる。
線で示すような磁力線がレジスト層を貫通して存在し、
電子線に対し凸レンズとして機能するものとなる。既に
述べたように、この凸レンズの光学的特性に対する要求
は緩やかであるが、上下の磁石の磁極の位置を適宜調整
することにより、レジスト層中の凸レンズの機能を効果
的なものとすることができる。
【００１８】図３は本発明の第２の実施例を模式的に示
す断面図である。以下、該図面を参照しながら、この実
施例について説明する。基板10の上にレジスト１が所定
の厚さに塗布され、これに選択的に電子線２が照射され
るという設定は第１の実施例と同じである。ここではレ
ジスト層の直上にコイル６が配置され、これに直流電流
を流すことにより、点線のような磁力線を発生させてい
る。コイルの位置は基板の下方であってもよい。また、
該図中のコイルの形状は模式的に描かれたものであり、
磁界を強めるために巻数を増やす場合、中心軸方向に重
ねてもよい。
す断面図である。以下、該図面を参照しながら、この実
施例について説明する。基板10の上にレジスト１が所定
の厚さに塗布され、これに選択的に電子線２が照射され
るという設定は第１の実施例と同じである。ここではレ
ジスト層の直上にコイル６が配置され、これに直流電流
を流すことにより、点線のような磁力線を発生させてい
る。コイルの位置は基板の下方であってもよい。また、
該図中のコイルの形状は模式的に描かれたものであり、
磁界を強めるために巻数を増やす場合、中心軸方向に重
ねてもよい。
【００１９】以上の２つの実施例では電子線と凸レンズ
との相対的な位置関係が固定されており、電子線を掃引
してパターンを描く場合にはそのままでは利用できな
い。そこで次のように修飾を加えて実施する。
との相対的な位置関係が固定されており、電子線を掃引
してパターンを描く場合にはそのままでは利用できな
い。そこで次のように修飾を加えて実施する。
【００２０】電子線露光装置の対物レンズにはＦＯＬ(f
lying object lens)と呼ばれる電磁レンズが用いられ
る。このレンズは、電子線を掃引した時に、常にレジス
ト膜面にフォーカスするように電子線の偏向系と連動し
て動作電流を調整し得る機能を備えたものである。
lying object lens)と呼ばれる電磁レンズが用いられ
る。このレンズは、電子線を掃引した時に、常にレジス
ト膜面にフォーカスするように電子線の偏向系と連動し
て動作電流を調整し得る機能を備えたものである。
【００２１】本発明では、電子線が偏向掃引されて凸レ
ンズ用磁界内を移動した時に、このレンズ磁界による電
子線の曲がりを補償することも加味してＦＯＬの駆動電
流を増減し、レジスト膜への電子線の照射位置が所定の
ものとなるように調整する。
ンズ用磁界内を移動した時に、このレンズ磁界による電
子線の曲がりを補償することも加味してＦＯＬの駆動電
流を増減し、レジスト膜への電子線の照射位置が所定の
ものとなるように調整する。
【００２２】
【発明の効果】本発明では、レジスト膜の面を貫通する
磁力線を発生させ、該レジスト膜内に、該レジスト膜内
で散乱する該電子線に対し凸レンズとして機能する磁界
分布を形成してパターンの描画を行うことにより、レジ
スト膜内での電子線の散乱によるパターンの滲みを軽減
している。その結果、近接効果の発生が抑制されるばか
りでなく、パターンの輪郭が明瞭になるため、より詳細
なレジストパターンの形成が可能になる。
磁力線を発生させ、該レジスト膜内に、該レジスト膜内
で散乱する該電子線に対し凸レンズとして機能する磁界
分布を形成してパターンの描画を行うことにより、レジ
スト膜内での電子線の散乱によるパターンの滲みを軽減
している。その結果、近接効果の発生が抑制されるばか
りでなく、パターンの輪郭が明瞭になるため、より詳細
なレジストパターンの形成が可能になる。
【図１】 本発明の原理を模式的に示す図
【図２】 第１の実施例を模式的に示す断面図
【図３】 第２の実施例を模式的に示す断面図
１ レジスト ２ 電子線 ３ 凸レンズ ４、５ 永久磁石 ６ コイル 10 基板
Claims (1)
- 【請求項１】 基板上に被着されたレジスト膜に選択的
に電子線を照射するに際し、該レジスト膜の面を貫通す
る磁力線を発生させ、該レジスト膜内に、該レジスト膜
内で散乱する該電子線に対し凸レンズとして機能する磁
界分布を形成して行うことを特徴とする電子線露光方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02400548A JP3094454B2 (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 電子線露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02400548A JP3094454B2 (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 電子線露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209519A JPH04209519A (ja) | 1992-07-30 |
| JP3094454B2 true JP3094454B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=18510447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02400548A Expired - Fee Related JP3094454B2 (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 電子線露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3094454B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-06 JP JP02400548A patent/JP3094454B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04209519A (ja) | 1992-07-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000704 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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