JPH01239926A - ビーム描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［近業上の利用分野］ 本発明は、ビーム描画装置に関し、更に詳しくはビーム
露光時におけるレジストの熱変質が生じないようにした
ビーム描画装置に関する。

［従来の技術１ 電子ビーム描画装置は、電子銃より出射した電子ビーム
を加速・集束した後ミ偏向器にＪζすＸ。

ｙ２次元方向に偏向し、ステージ上に載置された材料に
照射するようになっている。この場合、材料の表面には
ビームに感光するレジストが全面にわたり塗布されてお
り、ビームが通過した領域が感光するようになっている
。一般にビームによる露光の方法としては、細（絞った
ビームを用いて微細なパターンを描く場合と、一定の太
さをもつビームを用いて材料上の特定領域を塗り潰す場
合とがある。ここでは、説明の便宜上、特に後者の面積
露光型の電子ビーム描画装置について考える。

近年、電子ビーム描画装置の高スルーブッ１−化が強く
望まれてきている。このような高スルーブッ１−七を図
るためには、描画時において時間短縮を図ることが重り
２となる。このため、ビームの電流密度を大きくするこ
とが必要であり、このための工夫が行われてぎている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、ビームの電？Ｑ密度を上げるとビームに
よるレジスｌ−の熱変質が問題となってきている。つま
り、基板（材料）上のレジストの同−順Ｉｉ＆に大量の
ビームが照射される結果、レジストの温度が上冒し、こ
の熱のためにレジストが変質してしまうのである。ビー
ム露光時においては、クーロン効果により矩形ビームの
エツジぼけが大さくなるため、高精度の描画時において
は、ビームサイズを小さくしなければならない。

しかしながら、通常、電極パターン等の大面積パターン
では、他の微細パターンはどには描画精度（ＩＷえぼ寸
法精度等）を必要としないが、大面積であるがために描
画時間がかかってしまう。このため、ビームサイズを大
きくし、ショツ１−回数を減少することが考えられる。

ところがビームサイズを大きくりると、その単一ショッ
１−時間内に材料の所定面梢内に投入されるビーム電流
量が増加してしまう。このため、レジストが熱により変
質してしまう。

本発明は、このような点に鑑みてなされたしのであって
、その目的はレジストに照射されるビームの面積を小さ
くしなくてもレジストの熱変質の生じにくい電子ビーム
描画装置を実現することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記した問題点を解決する本発明は、荷電ビーム踪より
出射したビームを圃面してステージ上に載置された材料
に照射し所定の領域の露光を行うようにしたビーム描画
装置において、偏向器にスキャン用の信号を与える制御
部にドーズ最に応じた同一ラインのスキャン回数を設定
するスキャン回数設定部を設け、少ないドーズ吊（１ス
キトン当りのドーズ聞）で同一ラインのスキャンを前記
スキトン回数設定部で設定された回数になるまで繰り返
すようにして、材オ′１上の所定の領域の１−一タルド
ーズ平を所定の頂にするよう構成したことを特徴として
いる。

［作用］ 一定量のドーズ１を１ｑるために、１回でその必要とす
るドーズ吊を与えるのではなく、少ないドーズ最による
スキャンを繰返し行うことにより、その加算値が目的と
するドーズ吊となるようにする。これによりレジスト部
分の発熱を防ぐと共にビーム描画時の高スループツトを
実現することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

′：ｉｉ　１図は、本発明の一実施例を示を要部構成図
である。図において、１は電子銃（図示せず〉から出射
された電子ビーム（以下ビームと略ず）Ｂ１をＸ、Ｖ２
次元方向に偏向づる偏向器、２はビームが照Ｑ＝１され
る材料（基板）で、ステージ３のトに載置されている。

ここで、面積露光の場合には、ビーム＋１イズを通常時
よりも大きくしだものを用いるものとづ゛る（詳細後述
）。４はステージ３のＸ方向の位置を検出するレーザ測
長器、５は同じくＸ方向の位置を検出するレーザ測長器
である。これら測長器４，５とでレーザ測長系を構成す
る。

６は各副長器４．５のステージ位置検出信号を受けて、
偏向器１に与える偏向信号の制御を行う制御回路、６ａ
は同一スキャンラインのスキャン回数を示す値が格納さ
れているスキャン回数設定部で、制御回路６内に含まれ
ている。７は制御回路６からの走査用信号を受けて偏向
器１を駆動づる偏向アンプである。図示していない部分
は、従来装置と同一であるらのとする。このように構成
された装置の動作を説明ずれば、以下のとおりである。

ステージ駆動系（図示せず）によりステージ３の位置が
決まった状態で、レーザ測長器４，５はそれぞれｘ、ｙ
各方向のステージ位ｆｔＲ検出信号を制御回路６に与え
る。制御回路６はステージ３の位置に応じたスキセン信
号を偏向アンプに与える。

この場合において、スキャン回数設定部６ａには通常時
の１回のスキャン時のドーズ量を少ないドーズ量を用い
て同一ラインを繰返しスキャンする場合のスキャン回数
が設定されている。つまり、少ないドーズ量でのスキャ
ン回数をスキ１／ン回教設定部６ａで設定された値まで
繰返すことにより、トータルのドーズ量が正規の１回ス
キャン時のドーズ量と等しくなるようにしておくのであ
る。

このようにして、制御回路６はスキャン回数設定部６ａ
で設定された値になるまで、偏向アンプ７に繰返し、同
一スキャンラインのスキトン信号を与える。このような
繰返しスキャン方法を用いれば、１回のスキｔＦン時の
ドーズ量は少ないのでレジスト上に熱が蓄積されること
なく拡散されるので、発熱によるレジス１−の変質はな
くなる。

今、例として第２図に示すような２μｍＸ２μｍのビー
ムサイズ（図の網目領域）でショットする場合について
考える。このｙＡ合、電子ビーム照射によるレジストの
熱変質は生じないものとする。前述したように、電極パ
ターンの描画ではスループッ１へをトげるＩこめにビー
ムサイズを大ぎくづることを名える。図では４μｍＸ４
μｍのビームサイズ（図の斜線領ｖｉ）とＪる。

このようにビームサイズを拡大することで、シ」ツ１−
回数は１／４になるが、このままではドーズ量が増大し
、レジストの熱変質が−［じてしまう。

そこで、本発明では、４μｍＸ４μｍのビーム幅であっ
ても、ショツト時間を知くすることにより１回のスキャ
ンあたりのドーズ量を少なくし、同一ラインのスキ１／
ンをスキ１／ン回数設定部６ａで設定された回数だけ繰
返す。設定されたスキャン回数だけ繰返ぜば、トータル
のドーズｆ８が所定の１直になり、目的とするビーム露
光が行えることになる。なお、図中の矢印線は、スキト
ンの方向を示している。

以上の説明より、材ＩＩ　Ｌの図形内の１つの点につい
て考えれば、１ショツｌ−露光ににる熱が拡散したとこ
ろに、再び次の１シヨツトがなされるため（これが繰返
される）、局所的に熱が集中づることがなくなる。この
結果、レジストの温度が上がることなくレジストの熱変
質を防止することができる。

上）ホの説明では、ビーム描画５Ａ置として電子ビーム
描画装置の場合を例にとったが、本発明はこれに限るも
のではなく、その他の装置、例えば集束イオンビーム装
置等にも同様に適用づることができる。また、通常のビ
ームショットと次のビームショットとの間では偏向器の
ＤＡＣアンプ（ディジタルデータをアブログ信号に変換
づるアンプのこと。第１図の偏向アンプ７がこれに相当
する）が整定するのを持つため、ブランキング７ＢＦＭ
を用いてビームのブランキングを行う。

しかしながら電極パターン等の大きな図形の場合にはそ
れほど高い描画精度を必要としないため、ショットとシ
ョットとの間のブランキングを省略してらそれ程影響を
受けない。このにうな場合には、ビーム描画時のＤＡＣ
ＡＭＰの整定時間も省略でき、ＩＷ画待時間短縮できる
。

［′ｆｅ明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば少ないドー
ズ量（１スキャン当りのドーズ爪）にｊこる同一ライン
の繰返しスキャンにより、電流密度を下げずにレジス（
〜の熱変質の生じ難い高スループッ１−のビーム描画装
置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の要部構成ブロック図、第２図は本発明
によるビームスキャンの様子を示す図である。 １・・・偏向器　　　　２・・・月利 ３・・・ステージ　　　４．５・・・レーザ、ＩＩＩＩ
長器６・・・制御回路　　　６ａ・・・スキｔ・ン回数
設定部７・・・−向アンプ 特許出願人　　［１木　　市　　子　　株　　式　　会
　　社代　　理　　人　　　　　　　弁理士　　　　ｊ
−１島　　藤　　冶外１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）荷電ビーム源より出射したビームを偏向してステ
   ージ上に載置された材料に照射し所定の領域の露光を行
   うようにしたビーム描画装置において、偏向器にスキャ
   ン用の信号を与える制御部にドーズ量に応じた同一ライ
   ンのスキャン回数を設定するスキャン回数設定部を設け
   、少ないドーズ量（１キャン当りのドーズ量）で同一ラ
   インのスキャンを前記スキャン回数設定部で設定された
   回数になるまで繰り返すようにして、材料上の所定の領
   域のトータルドーズ量を所定の量にするよう構成したこ
   とを特徴とするビーム描画装置。
2. （２）ビームスキャン時におけるショットとショットの
   間ではビームブランキングを行わないようにしたことを
   特徴とする請求項１記載のビーム描画装置。