JP3465469B2 - Electron beam writing method, writing apparatus and semiconductor integrated circuit device using the same - Google Patents

Electron beam writing method, writing apparatus and semiconductor integrated circuit device using the same

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JP3465469B2
JP3465469B2 JP04582196A JP4582196A JP3465469B2 JP 3465469 B2 JP3465469 B2 JP 3465469B2 JP 04582196 A JP04582196 A JP 04582196A JP 4582196 A JP4582196 A JP 4582196A JP 3465469 B2 JP3465469 B2 JP 3465469B2
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electron beam
scanning
aperture
area
collective
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洋也 太田
恭宏 染田
正秀 奥村
義則 中山
徳郎 斉藤
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体素子などの製
造に用いられる電子ビーム描画に係り、特に、描画パタ
ーンに繰り返し現れる形状の電子ビームで一括に描画を
行う電子ビーム描画方法および装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to electron beam writing used for manufacturing semiconductor devices and the like, and more particularly to an electron beam writing method and apparatus for collectively writing with electron beams having a shape repeatedly appearing in a writing pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子ビーム描画は、その解像性の高さと
パターンを発生可能という機能から半導体製造における
フォトマスクの製造や先端デバイスの研究開発に用いら
れている。近年、半導体素子の微細化に伴い、その加工
寸法は光露光の光源の波長と同じ程度となり解像限界に
近づいている。このため、超解像技術などを用いても光
露光で解像し難い層に、量産を行う生産ラインにも電子
ビーム描画が適用されつつある。特定の機能を持つ一ま
とまりの開口群を一度に照射する、一括ビーム描画方式
が実用化され描画速度は大幅に向上したにもかかわら
ず、電子ビーム描画にはさらに大きな描画速度の向上が
要求されている。
2. Description of the Related Art Electron beam drawing is used in the manufacture of photomasks and the research and development of advanced devices in semiconductor manufacturing because of its high resolution and the ability to generate patterns. In recent years, with the miniaturization of semiconductor elements, the processing dimension thereof has become about the same as the wavelength of the light source for optical exposure, and is approaching the resolution limit. Therefore, electron beam drawing is being applied to a production line for mass production on a layer that is difficult to be resolved by light exposure even if a super-resolution technique or the like is used. Even though the batch beam drawing method, which irradiates a group of apertures with a specific function at one time, has been put into practical use and the drawing speed has been greatly improved, a much higher drawing speed is required for electron beam drawing. ing.

【0003】一括ビーム方式の描画速度をさらに向上さ
せるための要因に、一括ビームの面積の拡大が上げられ
る。ところが、ある電子銃から放射されるビーム電流は
一定なので、一括ビームの面積を拡大すると結果として
電流密度が減少してしまう。また、一括ビームだけで半
導体素子の全てのパターンを描画することはできず、可
変成形方式と併用するのが実用的である。一括ビームの
面積を拡大し電子ビームの電流密度が減少すると、これ
とは反対に、可変成形ビームで描画を行う部分の描画速
度は低下してしまう。このため、通常は最大の描画速度
を得るためにレジスト感度や偏向整定待ち時間などの要
因を考慮し一括ビームの面積を最適化している。
A factor for further improving the writing speed of the collective beam system is the expansion of the area of the collective beam. However, since the beam current emitted from a certain electron gun is constant, increasing the area of the collective beam results in a decrease in current density. Further, it is not possible to draw all the patterns of the semiconductor element only with the collective beam, and it is practical to use the variable shaping method together. When the area of the collective beam is expanded and the current density of the electron beam is reduced, on the contrary, the drawing speed of the part where the variable shaped beam is used is decreased. Therefore, the area of the collective beam is usually optimized in consideration of factors such as resist sensitivity and deflection settling waiting time in order to obtain the maximum drawing speed.

【0004】また、一括ビーム方式は複数のパターンを
一度に照射して描画を行う方式であるので、一度に照射
を行う範囲は照射量を変化させることはできない。これ
に対して、例えば特開平4―137520号公報に示さ
れているように、一括パターン開口とは別の網の目状の
開口を重ねることにより、照射量に分布を持たせる方法
も提案されている。
Further, since the collective beam method is a method of irradiating a plurality of patterns at a time for writing, the irradiation amount cannot be changed in the range of irradiating at a time. On the other hand, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-137520, a method has been proposed in which the irradiation amount has a distribution by overlapping a mesh-shaped opening different from the collective pattern opening. ing.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】一括ビーム方式の電子
ビーム描画で、スループットを向上させるためには一括
ビームの面積を拡大し、ショットの数を減少させること
が有効な手段である。ところが、電子銃から放射される
電流量は物性によって決まるので一定である。従って、
一括ビームの面積を拡大するとビームの電流密度が減少
することになる。感光剤の感度は電流密度と照射時間の
積で決定されるので、感光剤の感度が一定であれば、ビ
ームの面積に関わらず合計の照射時間は一定である。
In the electron beam writing of the collective beam method, it is an effective means to increase the area of the collective beam and reduce the number of shots in order to improve the throughput. However, the amount of current emitted from the electron gun is constant because it is determined by the physical properties. Therefore,
Increasing the area of the collective beam will reduce the current density of the beam. Since the sensitivity of the photosensitizer is determined by the product of current density and irradiation time, if the sensitivity of the photosensitizer is constant, the total irradiation time is constant regardless of the beam area.

【0006】通常、一括ビーム方式の描画でも一括ビー
ムだけでは、繰り返し以外のパターンを描画することは
できない。従って、可変成形ビーム方式と併用するのが
実用的である。一括ビームの面積を拡大し電流密度が減
少すると、可変成形ビームの電流密度も減少してしま
う。そのため、可変成形ビームで描画する部分の描画速
度が減少し、総合的なスループットは低下してしまう。
すなわち、照射するビームの一部しか使用していないこ
とになり、開口以外に照射されたビームは描画に寄与し
ないため無駄を生じている。
Normally, even with the collective beam method, it is not possible to draw a pattern other than repetitive patterns only with the collective beam. Therefore, it is practical to use the variable shaped beam method together. When the area of the collective beam is expanded and the current density is reduced, the current density of the variable shaped beam is also reduced. Therefore, the writing speed of the portion to be drawn with the variable shaped beam is reduced, and the overall throughput is reduced.
That is, only a part of the beam to be irradiated is used, and the beam irradiated to other than the aperture does not contribute to drawing, which is a waste.

【0007】この問題は、一括ビーム部分の開口を照射
する場合と可変成形ビーム部分の開口を照射する場合で
ビームサイズを切り替えれば解決可能である。しかし、
ビームサイズの切り替えはレンズの収束条件を変更しな
ければならない。これに要する時間は、開口を選択する
のに比べて多大な時間を要するので、総合的なスループ
ットの向上にはならない。
This problem can be solved by switching the beam size between when irradiating the aperture of the collective beam portion and when irradiating the aperture of the variable shaped beam portion. But,
To switch the beam size, the focusing condition of the lens must be changed. The time required for this is much longer than that for selecting the aperture, and therefore the overall throughput is not improved.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】一括ビームの形状を決め
る絞りの上の開口選択用の偏向器を用い、または走査専
用の偏向器を配置し、特定の機能を持つ一まとまりの開
口群である一括ビーム形状より辺々の1/2以下、また
は面積で1/4以下の小さいビームで走査することによ
り、見かけ上の一括ビームの面積を拡大する。この面積
の小さいビームで可変成形ビームを形成することによっ
て、一括ビームパターン以外のパターンも高い電流密度
で描画ができる。また、走査の速度や回数を変化させる
ことにより、照射量を制御する。
A group of apertures having a specific function using a deflector for aperture selection on a diaphragm that determines the shape of a collective beam, or a deflector dedicated to scanning is arranged. The apparent area of the collective beam is expanded by scanning with a beam that is 1/2 or less of each side of the collective beam shape or 1/4 or less in area. By forming the variable shaped beam with a beam having a small area, patterns other than the collective beam pattern can be drawn with high current density. In addition, the irradiation amount is controlled by changing the scanning speed and the number of scans.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】一括ビーム方式の電子ビーム描画
で、スループットを向上させるためには一括ビームの面
積を拡大し、ショットの数を減少させることが有効な手
段である。一括ビームの面積を拡大するとビームの電流
密度が減少することになる。感光剤の感度が一定であれ
ば、ビームの面積に関わらず合計の照射時間は一定であ
る。通常、一括ビーム方式の描画でも一括ビームだけで
は全てのパターンを描画することはできない。従って、
可変成形ビーム方式と併用するのが実用的である。一括
ビームの面積を拡大し電流密度が減少すると、可変成形
ビームの電流密度も減少してしまう。その結果、可変成
形ビームで描画する部分の描画速度が減少し、総合的な
スループットは低下してしまう。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the collective beam electron beam writing, in order to improve the throughput, it is effective to enlarge the area of the collective beam and reduce the number of shots. Increasing the area of the collective beam will reduce the current density of the beam. If the sensitivity of the photosensitizer is constant, the total irradiation time is constant regardless of the beam area. Usually, even with the collective beam method, it is not possible to draw all the patterns with only the collective beam. Therefore,
It is practical to use together with the variable shaped beam system. When the area of the collective beam is expanded and the current density is reduced, the current density of the variable shaped beam is also reduced. As a result, the writing speed of the portion drawn by the variable shaped beam is reduced, and the overall throughput is reduced.

【0010】一括ビームの形状を決める絞りの上の開口
選択用の偏向器を用い、または走査専用の偏向器を配置
し、特定の機能を持つ一まとまりの開口群である一括ビ
ーム形状より面積の小さいビームで走査することによ
り、見かけ上の一括ビームの面積を拡大する。
A deflector for selecting an aperture is used on an aperture for determining the shape of the collective beam, or a deflector dedicated to scanning is arranged, and the area is larger than that of the collective beam shape which is a group of apertures having a specific function. By scanning with a small beam, the apparent collective beam area is enlarged.

【0011】一括ビーム形状より面積の小さいビームで
走査する場合に、一括ビームの領域の走査を行う最低限
の回数は往復2回なので、領域の1/2以下の寸法のビ
ームを用いることが有効である。1/2以上のビームを
用いた場合には、2回の走査で必要な走査領域に余る部
分が生じ、これは描画に寄与しない。なぜならば、1回
目と2回目で多重描画をすると照射むらが発生するた
め、重ならないように走査しなかればならないからであ
る。従って、走査する領域の辺々の1/2以下、面積で
1/4以下のビームを用いる。この面積の小さいビーム
で可変成形ビームを形成することによって、高い電流密
度で描画ができる。また、走査の速度や回数を変化させ
ることにより、照射量を制御する。
When scanning with a beam having an area smaller than the shape of the collective beam, the minimum number of times of scanning the area of the collective beam is two round trips, so it is effective to use a beam having a size of 1/2 or less of the area. Is. When ½ or more of the beam is used, a scan region required for two scans has an extra portion, which does not contribute to drawing. This is because irradiation unevenness occurs when multiple drawing is performed in the first and second times, and it is necessary to perform scanning so as not to overlap. Therefore, a beam which is ½ or less of each side of the scanned region and ¼ or less in area is used. By forming a variable shaped beam with a beam having a small area, drawing can be performed with a high current density. In addition, the irradiation amount is controlled by changing the scanning speed and the number of scans.

【0012】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
を示した図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a view showing a first embodiment of the present invention.

【0013】電子源1から放出された電子ビーム2(結
像関係を示す)は1つ以上の集束レンズ3で収束され第
1アパーチャ4で成形された後、第1成形レンズ5と第
2成形レンズ7で収束され第2アパーチャ8上に結像さ
れる。この第2アパーチャ8上の像は対物レンズ9と対
物偏向器10で投影偏向されて、感光剤の塗布された試
料11上に照射され描画を行う。このとき第2アパーチ
ャ8にあらかじめ設けてある複数の描画すべきパターン
形状の開口を、偏向器6により選択する。
An electron beam 2 emitted from an electron source 1 (showing an image forming relationship) is converged by one or more focusing lenses 3 and shaped by a first aperture 4, and then a first shaped lens 5 and a second shaped lens. It is converged by the lens 7 and imaged on the second aperture 8. The image on the second aperture 8 is projected and deflected by the objective lens 9 and the objective deflector 10, and is irradiated on the sample 11 coated with the photosensitive agent to perform drawing. At this time, the deflector 6 selects a plurality of pattern-shaped openings to be drawn, which are provided in the second aperture 8 in advance.

【0014】電子源1の放射角電流密度は材料の物性に
依存して決まるので、ある一様な電流密度かつ特定の面
積をもつ電子ビームで描画に使用し得る電流値が一定に
なる。一括ビームの面積を拡大するためには、集束レン
ズ3を調節して開口角を広げて照射しなければならな
い。このため、例えば一括ビームの面積を2倍にすると
電流密度は1/2になる。通常、実際の半導体集積回路
のパターンは複雑で、一括ビームだけでは描画を行うこ
とはできないので、第2アパーチャ8には可変成型方式
用の開口をも設けて、パターンに応じて切り替えて描画
を行っている。通常、可変成形方式で描画を行うパター
ンは一括ビームの面積よりも小さいことが多いので、一
括ビーム用の電流密度の低いビームを用いると、試料に
到達せず描画に寄与しないビームが多くなることにな
る。
Since the radiation angle current density of the electron source 1 is determined depending on the physical properties of the material, the current value that can be used for writing with an electron beam having a certain uniform current density and a specific area is constant. In order to increase the area of the collective beam, it is necessary to adjust the focusing lens 3 to widen the aperture angle for irradiation. Therefore, for example, if the area of the collective beam is doubled, the current density becomes 1/2. Usually, the actual pattern of the semiconductor integrated circuit is complicated and it is not possible to perform drawing with only the collective beam. Therefore, the second aperture 8 is also provided with an opening for the variable molding method, and the drawing is switched according to the pattern. Is going. Since the pattern that is drawn by the variable shaping method is usually smaller than the area of the collective beam, using a beam with a low current density for the collective beam increases the number of beams that do not reach the sample and do not contribute to the drawing. become.

【0015】この問題を解決するためには、集束レンズ
3の収束力を一括ビーム用と可変成型用で切り替えて、
それぞれ最適なビーム面積に設定すれば可能である。し
かし、通常集束レンズ3はインダクタンスの大きい電磁
レンズを用いるので、収束力の切り替えには偏向器6に
よる第2アパーチャ8上での開口の選択に比べて長い時
間を要する。この収束力の切り替えはは結果的には描画
速度の向上とはならない。
In order to solve this problem, the focusing power of the focusing lens 3 is switched between the collective beam and the variable molding,
It is possible if the beam areas are set to the optimum ones. However, since the focusing lens 3 usually uses an electromagnetic lens having a large inductance, switching the focusing force requires a longer time than selecting the aperture on the second aperture 8 by the deflector 6. As a result, the switching of the convergence force does not improve the drawing speed.

【0016】従って、集束レンズ3により可変成形方式
に必要な電流密度を設定し、これより面積の大きい一括
ビームの部分はビームを走査すれば、面積の大きい一括
ビームが実現できることになる。また、このビーム面積
が一定であれば、集束レンズ3は不要になる場合もあ
る。試料11上に塗布された感光剤の感度は、単位面積
当たりの電子ビーム照射量と等しく、電子ビームの電流
密度と滞在時間との積で決定される。感光剤の感度が一
定の場合、電流密度が低く面積が大きい場合の滞在時間
と電流密度が高いビームを連続的に走査した場合の合計
の滞在時間は等しくなる。従って、第2アパーチャ8上
の開口を一括ビームよりも面積の小さいビームで走査し
た場合も、一括ビームの面積を拡大した場合も要する時
間は同じである。
Therefore, if the current density required for the variable shaping method is set by the focusing lens 3 and the collective beam portion having a larger area is scanned with the beam, a collective beam having a larger area can be realized. If the beam area is constant, the focusing lens 3 may be unnecessary. The sensitivity of the photosensitizer applied on the sample 11 is equal to the electron beam irradiation amount per unit area, and is determined by the product of the electron beam current density and the residence time. When the sensitivity of the photosensitizer is constant, the dwell time when the current density is low and the area is large is equal to the total dwell time when the beam having a high current density is continuously scanned. Therefore, the time required for scanning the opening on the second aperture 8 with a beam having a smaller area than that of the collective beam and for expanding the area of the collective beam is the same.

【0017】一括ビームよりも面積の小さいビームで走
査を行った場合を図2に示す。第2アパーチャ8上の特
定の機能を持つ一まとまりの開口群である一括ビーム用
開口12を、開口の面積よりも小さい電子ビーム2で走
査をする。このとき、可変成型ビーム用開口13は電子
ビーム2の面積以上であればよい。これに対して、従来
の一括ビーム方式を図3に示す。第2アパーチャ8上の
一括ビーム用開口12を、開口の面積よりも大きい電子
ビーム2で一括に照射していた。
FIG. 2 shows a case where scanning is performed with a beam having an area smaller than that of the collective beam. The collective beam aperture 12 which is a group of apertures having a specific function on the second aperture 8 is scanned by the electron beam 2 which is smaller than the area of the aperture. At this time, the opening 13 for the variable shaped beam may be larger than the area of the electron beam 2. On the other hand, the conventional collective beam system is shown in FIG. The collective beam opening 12 on the second aperture 8 was collectively irradiated with the electron beam 2 having a larger area than the area of the opening.

【0018】(実施例2)図4に電子ビーム2での走査
の経路を示す。図4(a)は電子ビーム2で第2アパー
チャ8上の一括ビーム用開口12を、走査経路14で走
査することを示す。このように、一括ビーム用開口12
の全面積を電子ビーム2で走査すれば、一括ビーム用開
口12はどのようなパターンでもよい。
(Embodiment 2) FIG. 4 shows a scanning path of the electron beam 2. FIG. 4A shows that the electron beam 2 scans the collective beam aperture 12 on the second aperture 8 through the scanning path 14. In this way, the collective beam opening 12
If the entire area is scanned with the electron beam 2, the collective beam aperture 12 may have any pattern.

【0019】しかし、実際の半導体製造には、例えばホ
ール系のように描画する各々のパターンの面積が小さい
層がある。図4(b)に示す例は、一括ビーム用開口1
2の中に占める開口15の面積が小さく、開口以外の部
分に照射した電子ビーム2は描画に寄与しない。各々の
パターンの開口15が小さくかつそれぞれの開口15が
離れている場合には、走査経路16のように開口部分だ
けを選択的に走査する。この場合には、有効に電子ビー
ム2の電流を使うことが可能となり、さらに描画速度が
向上する。この方法は、描画パターンが変わる度に走査
位置を変える必要がある。従って、第2アパーチャ8を
作製する際に位置情報を記録しておき、パターンが変わ
る度にパターン配置情報を読み出せばよい。
However, in actual semiconductor manufacturing, there is a layer in which each pattern to be drawn has a small area, such as a hole system. In the example shown in FIG. 4B, the collective beam opening 1 is used.
The area of the opening 15 occupying in 2 is small, and the electron beam 2 with which the portion other than the opening is irradiated does not contribute to drawing. When the openings 15 of the respective patterns are small and the openings 15 are apart from each other, only the opening portions are selectively scanned like the scanning path 16. In this case, the current of the electron beam 2 can be effectively used, and the drawing speed is further improved. In this method, it is necessary to change the scanning position every time the drawing pattern changes. Therefore, the positional information may be recorded when the second aperture 8 is manufactured, and the pattern arrangement information may be read every time the pattern changes.

【0020】開口15の部分だけを選択して走査を行え
ば、電子ビーム2と一括ビーム用開口12の面積の比だ
け描画速度を向上させることができる。
If only the portion of the opening 15 is selected for scanning, the drawing speed can be increased by the ratio of the area of the electron beam 2 to the collective beam opening 12.

【0021】(実施例3)図3に示されているような、
いわゆる一括ビーム方式は電子ビーム2のオンからオフ
までの時間で照射量を制御するのが通常の方法である。
これに対して、図2に示されている本描画方法では、照
射量を制御する方法は次の2種類が可能である。第1
は、一括ビーム用開口12の上を電子ビーム2が1度だ
け走査を行う方式である。これは、必要な照射量と電子
ビーム2の電流密度から決定される電子ビーム2の滞在
時間に応じて走査の速度を変化させる。第2は、一括ビ
ーム用開口12の上を複数回走査を行う方式である。こ
れは、1度の走査の速度は固定で、必要な照射量の回数
分だけ走査を行う。
(Embodiment 3) As shown in FIG.
In the so-called collective beam method, it is a usual method to control the irradiation amount by the time from when the electron beam 2 is turned on to when it is turned off.
On the other hand, in the present drawing method shown in FIG. 2, the following two types of methods for controlling the irradiation amount are possible. First
Is a system in which the electron beam 2 scans the collective beam opening 12 only once. This changes the scanning speed according to the staying time of the electron beam 2 which is determined from the required irradiation amount and the current density of the electron beam 2. The second is a method for scanning the collective beam opening 12 a plurality of times. In this, the speed of one-time scanning is fixed, and the scanning is performed for the required number of irradiations.

【0022】1度だけの走査で照射量を変える場合につ
いて詳述する。図4(a)に示すような、一括ビーム用
開口12の全面積を電子ビーム2で走査する場合には、
走査の速度を必要な照射量に反比例して変化させればよ
い。また、図4(b)に示すような、走査経路16が開
口部分だけを選択的に走査する場合には、開口15に電
子ビーム2が滞在している時間は走査を停止して、開口
から開口への移動は走査用偏向器の最高速度で走査を行
えばよい。さらに、電子ビーム2の面積が開口15より
も大きい場合には、電子ビーム2と開口15の走査方向
の長さの差の分だけ走査用偏向器の停止安定性は緩くす
ることが可能である。
The case where the irradiation amount is changed by scanning only once will be described in detail. When scanning the entire area of the collective beam opening 12 with the electron beam 2 as shown in FIG.
The scanning speed may be changed in inverse proportion to the required irradiation amount. Further, when the scanning path 16 selectively scans only the opening portion as shown in FIG. 4B, the scanning is stopped while the electron beam 2 stays in the opening 15 and the scanning is started from the opening. The movement to the aperture may be performed by scanning at the maximum speed of the scanning deflector. Further, when the area of the electron beam 2 is larger than that of the opening 15, the stop stability of the scanning deflector can be relaxed by the difference between the lengths of the electron beam 2 and the opening 15 in the scanning direction. .

【0023】複数回走査する場合には、図4の(a)お
よび(b)のいずれの場合も、照射量の多い部分だけ走
査回数を多くすればよい。
In the case of scanning a plurality of times, in both cases of FIGS. 4A and 4B, the number of scans may be increased only for the portion having a large irradiation amount.

【0024】本方法を用いた結果、一括図形内部の照射
量は任意に設定することが可能となり、特に照射量に依
存する近接効果補正を高精度に行うことができる。
As a result of using this method, the irradiation amount inside the collective figure can be arbitrarily set, and in particular, the proximity effect correction depending on the irradiation amount can be performed with high accuracy.

【0025】(実施例4)図5は第1成形レンズ5と第
2成形レンズ7の部分を拡大した図で、走査用の信号を
偏向器に重畳した例を示す。偏向器6に信号を送る選択
制御装置17の信号に、走査信号発生装置18からの走
査信号を加算することにより選択と走査を同じ偏向器6
で行う。
(Embodiment 4) FIG. 5 is an enlarged view of the first molded lens 5 and the second molded lens 7, showing an example in which a scanning signal is superimposed on a deflector. By adding the scanning signal from the scanning signal generator 18 to the signal of the selection control device 17 which sends a signal to the deflector 6, the same deflector 6 is selected and scanned.
Done in.

【0026】(実施例5)図6は第1成形レンズ5と第
2成形レンズ7の部分を拡大した図で、走査用の偏向器
を新たに付加した例を示す。従来の偏向器6には選択制
御装置17の信号が、走査用偏向器19には走査信号発
生装置18からの走査信号が供給され、選択と走査を独
立して行う。
(Embodiment 5) FIG. 6 is an enlarged view of the first molded lens 5 and the second molded lens 7, showing an example in which a deflector for scanning is newly added. The conventional deflector 6 is supplied with a signal from the selection control device 17, and the scanning deflector 19 is supplied with a scanning signal from the scanning signal generator 18, so that selection and scanning are performed independently.

【0027】(実施例6)図7に本発明の電子ビーム描
画方法を用いた半導体集積回路の製造工程を示す。
(Embodiment 6) FIG. 7 shows a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit using the electron beam drawing method of the present invention.

【0028】図7Aから図7Dはその工程を示す素子の
断面図である。Nマイナスシリコン基板20に通常の方
法でPウエル層21、P層22、フィールド酸化膜2
3、多結晶シリコン/シリコン酸化膜ゲート24、P高
濃度拡散層25、N高濃度拡散層26、などを形成した
(図7A)。次に、リンガラス(PSG)の絶縁膜27
を被着し、絶縁膜27をドライエッチングしてコンタク
トホール28を形成した(図7B)。
7A to 7D are sectional views of the element showing the steps. The P well layer 21, the P layer 22, and the field oxide film 2 are formed on the N-minus silicon substrate 20 by a usual method.
3. A polycrystalline silicon / silicon oxide film gate 24, a P high concentration diffusion layer 25, an N high concentration diffusion layer 26, etc. were formed (FIG. 7A). Next, an insulating film 27 made of phosphorus glass (PSG)
And the insulating film 27 was dry-etched to form a contact hole 28 (FIG. 7B).

【0029】次に、通常の方法でW/TiN電極配線3
0材を被着し、その上に感光剤29を塗布し、本発明の
電子ビーム描画方法を用いて感光剤29のパターンニン
グを行った(図7C)。そして、ドライエッチングなど
によりW/TiN電極配線30を形成した。
Next, the W / TiN electrode wiring 3 is formed by a usual method.
Material No. 0 was adhered, a photosensitizer 29 was applied on the No. 0 material, and the photosensitizer 29 was patterned using the electron beam drawing method of the present invention (FIG. 7C). Then, the W / TiN electrode wiring 30 was formed by dry etching or the like.

【0030】次に層間絶縁膜31を形成し、通常の方法
でホールパターン32を形成した。ホールパターン32
の中はWプラグで埋め込み、Al第2配線33を連結し
た(図7D)。以降のパッシベーション工程は従来法を
用いた。
Next, an interlayer insulating film 31 was formed and a hole pattern 32 was formed by a usual method. Hole pattern 32
The inside was filled with a W plug and the Al second wiring 33 was connected (FIG. 7D). The subsequent passivation process used the conventional method.

【0031】なお、本実施例では主な製造工程のみを説
明したが、W/TiN電極配線形成のリソグラフィ工程
で本発明の電子ビーム描画方法を用いたこと以外は従来
法と同じ工程を用いた。以上の工程により、質が低下す
ることなくパターンを形成することができ、CMOSL
SIを高歩留まりで製造することが出来た。本発明の電
子ビーム描画方法を用い半導体集積回路を製作した結
果、描画速度が向上したことによる単位時間当たりの生
産量が増加した。
Although only the main manufacturing steps are described in this embodiment, the same steps as the conventional method are used except that the electron beam drawing method of the present invention is used in the lithography step for forming the W / TiN electrode wiring. . Through the above steps, a pattern can be formed without deterioration in quality, and CMOSL
It was possible to manufacture SI with a high yield. As a result of manufacturing a semiconductor integrated circuit using the electron beam drawing method of the present invention, the production rate per unit time increased due to the improvement of the drawing speed.

【0032】[0032]

【発明の効果】特定の機能を持つ一まとまりの開口群で
ある一括ビーム形状より面積の小さいビームで一括ビー
ム開口を走査することにより、見かけ上の一括ビームの
面積を拡大し高速に描画を行うことができる。
EFFECTS OF THE INVENTION By scanning the collective beam aperture with a beam having a smaller area than the collective beam shape which is a group of apertures having a specific function, the apparent collective beam area is enlarged and high-speed writing is performed. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】面積の小さいビームで走査を行った場合を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a case where scanning is performed with a beam having a small area.

【図3】従来の一括ビーム方式を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a conventional collective beam system.

【図4】走査の経路を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a scanning path.

【図5】走査用の信号を偏向器に重畳した例を示した
図。
FIG. 5 is a diagram showing an example in which a scanning signal is superimposed on a deflector.

【図6】走査用の偏向器を新たに付加した例を示す図FIG. 6 is a diagram showing an example in which a deflector for scanning is newly added.

【図7】本発明の電子ビーム描画方法を用いた半導体集
積回路の製造工程を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process of a semiconductor integrated circuit using the electron beam drawing method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:電子源、2:電子ビーム、3:収束レンズ、4:第
1アパーチャ、5:第1成形レンズ、6:偏向器、7:
第2成形レンズ、8:第2アパーチャ、9:対物レン
ズ、10:対物偏向器、11:試料、12:一括ビーム
用開口、13:可変成形ビーム用開口、14:走査経
路、15:開口、16:走査経路、17:選択制御装
置、18:走査信号発生装置、19走査用偏向器、2
0:Nマイナスシリコン基板、21:Pウエル層、2
2:P層、23:フィールド酸化膜、24:多結晶シリ
コン/シリコン酸化膜ゲート、25:P高濃度拡散層、
26:N高濃度拡散層、27:絶縁膜、28:コンタク
トホール、29:感光剤、30:W/Ti電極配線、3
1:層間絶縁膜、32:ホールパターン、33:アルミ
第2配線
1: electron source, 2: electron beam, 3: converging lens, 4: first aperture, 5: first shaping lens, 6: deflector, 7:
Second shaped lens, 8: second aperture, 9: objective lens, 10: objective deflector, 11: sample, 12: collective beam aperture, 13: variable shaped beam aperture, 14: scanning path, 15: aperture, 16: scanning path, 17: selection controller, 18: scanning signal generator, 19 scanning deflector, 2
0: N minus silicon substrate, 21: P well layer, 2
2: P layer, 23: field oxide film, 24: polycrystalline silicon / silicon oxide film gate, 25: P high concentration diffusion layer,
26: N high concentration diffusion layer, 27: Insulating film, 28: Contact hole, 29: Photosensitizer, 30: W / Ti electrode wiring, 3
1: interlayer insulating film, 32: hole pattern, 33: aluminum second wiring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 義則 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 斉藤 徳郎 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 平4−88626(JP,A) 特開 平4−124810(JP,A) 特開 平4−302132(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshinori Nakayama 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Inside Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Inventor, Tokuro Saito 1-280, Higashi Koikeku, Kokubunji, Tokyo Hitachi, Ltd. Central Research Institute (56) Reference JP-A-4-88626 (JP, A) JP-A-4-124810 (JP, A) JP-A-4-302132 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電子ビームを放射する電子源と前記電子
ビームの形状を決定する機能をもつ一まとまりの開口群
が複数配置されたアパーチャと、該アパーチャ上に配置
された複数の一まとまりの開口群のうちの一つを選択
前記電子ビームを前記開口群に照射する第1の偏向器
前記電子ビームを投影する1つ以上の電磁レンズと
を用いて行う電子ビーム描画方法にあって、 前記一まとまりの開口群が占める領域の辺々の1/2以
下の辺で構成される前記電子ビームで走査を行うことに
より描画を行うことを特徴とする電子ビーム描画方法。
1. A electron source for emitting an electron beam and the electron beam shape a collection opening group having a function of determining the
A plurality of apertures are arranged and arranged on the aperture
Select one of the
A first deflector for irradiating said electron beam to said aperture group, in the one or more electron beam writing method using an electromagnetic lens for projecting the electron beam, occupied by an opening group of the a collection An electron beam drawing method characterized in that drawing is performed by scanning with the electron beam composed of ½ or less of each side of the area.
【請求項2】請求項1に記載の電子ビーム描画方法にあ
って、 前記一まとまりの開口群が占める領域の更に1/4以下
の面積の電子ビームで走査を行うことにより描画を行う
ことを特徴とする電子ビーム描画方法。
Wherein in the electronic beam drawing method according to claim 1, to carry out drawing by performing scanning with an electron beam further 1/4 or less of the area of the region occupied by the aperture groups of the one chunk Characteristic electron beam drawing method.
【請求項3】請求項1または請求項2のいずれかに記載
の電子ビーム描画方法にあって、 前記複数の一まとまりの開口群のいずれか1つの開口群
が占める領域のうち、開口だけを選択して走査を行うこ
とにより描画を行うことを特徴とする電子ビーム描画方
法。
3. The electron beam drawing method according to claim 1, wherein the aperture group is one of the plurality of aperture groups.
An electron beam drawing method characterized by performing drawing by selecting only an opening in a region occupied by the area and performing scanning.
【請求項4】請求項1または請求項2または請求項3の
いずれかに記載の電子ビーム描画方法にあって、前記
まとまりの開口群の前記アパーチャ上での場所に応じて
走査を行う速度または回数を変えることで電子ビーム照
射量を変化させて描画を行うことを特徴とする電子ビー
ム描画方法。
4. In the electron beam writing method of any of claims 1 or claim 2 or claim 3, said one
An electron beam writing method characterized in that writing is performed by changing the electron beam irradiation amount by changing the scanning speed or the number of times of scanning depending on the location of the group of apertures on the aperture .
【請求項5】請求項1から請求項4のいずれか1項に
載の電子ビーム描画方法を用いることを特徴とした電子
ビーム描画装置にあって、 前記複数の特定形状の開口を選択する第1の偏向器に走
査を行う信号を重畳させる機能を具備したことを特徴と
する電子ビーム描画装置。
5. In the electron beam lithography system characterized by using an electron beam writing method of any one of claims 1 to 4 serial <br/> mounting, of the plurality of specific shapes An electron beam drawing apparatus having a function of superimposing a scanning signal on a first deflector for selecting an aperture.
【請求項6】請求項1から請求項4のいずれか1項に
載の電子ビーム描画方法を用いることを特徴とした電子
ビーム描画装置にあって、試料上に 走査を行う第2の偏向器を設けたことを特徴と
する電子ビーム描画装置。
6. There claims 1 to an electron beam lithography system characterized by using an electron beam writing method of the serial <br/> mounting any one of claims 4, to scan on the sample An electron beam drawing apparatus provided with a second deflector.
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