JPH02123731A - パタン描画方法 - Google Patents
パタン描画方法Info
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- JPH02123731A JPH02123731A JP63276153A JP27615388A JPH02123731A JP H02123731 A JPH02123731 A JP H02123731A JP 63276153 A JP63276153 A JP 63276153A JP 27615388 A JP27615388 A JP 27615388A JP H02123731 A JPH02123731 A JP H02123731A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、可変成形ビームを用いた電子ビーム露光装置
により、ウェハやレチクル等の試料上に。
により、ウェハやレチクル等の試料上に。
L S I パタンなどを高速に描画するのに好適なパ
タン描画方法に関するものである。
タン描画方法に関するものである。
可変成形ビームを用いた電子ビーム露光装置は、描画速
度が他のビーム形状の装置に較べて速いことから、ウェ
ハにLSIパタンを直接描画する装置の主流になってい
る。可変成形電子ビーム露光装置の原理を、日本学術振
興会線「電子・イオンビームハンドブック(第2版)、
(日刊工業新聞社、1986年)429頁」に掲載され
ている装置を例に説明する。この装置の鏡筒部分を第3
図に示す。第3図において、301は電子銃、302は
ブランカ、303は照射レンズ、304は第1成形アパ
ーチヤ、305は成形偏向器、306は成形レンズ、3
07は第2成形アパーチヤ、308は縮小レンズ、30
9は対物レンズ、310は位置決め偏向器、311は試
料、312は電子ビームである。第1成形アパーチヤ3
04、第2成形アパーチヤ307は4角形である。電子
銃301から放出された電子ビーム312は、第1成形
アパーチヤ304によってビームの断面形状が4角形に
なり、下方の第2成形アパーチヤ307上に照射される
。第2成形アパーチヤ307上に照射された第1成形ア
パーチヤ304の像と第2成形アパーチヤ307との重
なり合う部分が、縮小レンズ308、対物レンズ309
により試料311上に縮小投影される。このため、試料
311上のビーム断面形状は矩形になる。この際、第2
成形アパーチヤ307上に投影される第1成形アパーチ
ヤ304の像と第2成形アパーチヤ307との重なり具
合を成形偏向器305で変えることにより、試料311
上の矩形ビームの各辺の長さを制御することができる。
度が他のビーム形状の装置に較べて速いことから、ウェ
ハにLSIパタンを直接描画する装置の主流になってい
る。可変成形電子ビーム露光装置の原理を、日本学術振
興会線「電子・イオンビームハンドブック(第2版)、
(日刊工業新聞社、1986年)429頁」に掲載され
ている装置を例に説明する。この装置の鏡筒部分を第3
図に示す。第3図において、301は電子銃、302は
ブランカ、303は照射レンズ、304は第1成形アパ
ーチヤ、305は成形偏向器、306は成形レンズ、3
07は第2成形アパーチヤ、308は縮小レンズ、30
9は対物レンズ、310は位置決め偏向器、311は試
料、312は電子ビームである。第1成形アパーチヤ3
04、第2成形アパーチヤ307は4角形である。電子
銃301から放出された電子ビーム312は、第1成形
アパーチヤ304によってビームの断面形状が4角形に
なり、下方の第2成形アパーチヤ307上に照射される
。第2成形アパーチヤ307上に照射された第1成形ア
パーチヤ304の像と第2成形アパーチヤ307との重
なり合う部分が、縮小レンズ308、対物レンズ309
により試料311上に縮小投影される。このため、試料
311上のビーム断面形状は矩形になる。この際、第2
成形アパーチヤ307上に投影される第1成形アパーチ
ヤ304の像と第2成形アパーチヤ307との重なり具
合を成形偏向器305で変えることにより、試料311
上の矩形ビームの各辺の長さを制御することができる。
上記のような可変成形電子ビーム露光装置では、一般に
第2図に示すベクタ走査方式がパタン描画方式として用
いられている。図の201は試料311上に描画しよう
とするパタン、202〜210は試料311に照射され
る矩形ビームの照射領域である。X、X方向を図示のよ
うにとり、矩形ビームのX方向の辺の長さをW、X方向
の辺の長さをH,WおよびHの最大値をLとする。本例
ではパタン201の大きさは3LX2.5Lとなってい
る。ベクタ走査方式ではつぎの手順でパタン201を描
画する。
第2図に示すベクタ走査方式がパタン描画方式として用
いられている。図の201は試料311上に描画しよう
とするパタン、202〜210は試料311に照射され
る矩形ビームの照射領域である。X、X方向を図示のよ
うにとり、矩形ビームのX方向の辺の長さをW、X方向
の辺の長さをH,WおよびHの最大値をLとする。本例
ではパタン201の大きさは3LX2.5Lとなってい
る。ベクタ走査方式ではつぎの手順でパタン201を描
画する。
■ブランカ302で電子ビーム312をブランキングし
、位置決め偏向器310を用いてビーム312を領域2
02の位置に動かす。同時に、成形偏向器305を用い
て矩形ビームの辺の長さW、Hを領域202の大きさに
合わせる。領域202の場合はW=H=Lとする。■ブ
ランキングを解除し、電子ビーム312をレジスト感度
とビーム電流密度とで決まる一定時間Tだけ領域202
に照射する。■ブランカ302で電子ビーム312をブ
ランキングし、位置決め偏向器310を用いてビーム3
12を領域203の位置に動かす。同時に、成形偏向器
305を用いて矩形ビームの辺の長さW、Hを領域20
3の大きさに合わせる。
、位置決め偏向器310を用いてビーム312を領域2
02の位置に動かす。同時に、成形偏向器305を用い
て矩形ビームの辺の長さW、Hを領域202の大きさに
合わせる。領域202の場合はW=H=Lとする。■ブ
ランキングを解除し、電子ビーム312をレジスト感度
とビーム電流密度とで決まる一定時間Tだけ領域202
に照射する。■ブランカ302で電子ビーム312をブ
ランキングし、位置決め偏向器310を用いてビーム3
12を領域203の位置に動かす。同時に、成形偏向器
305を用いて矩形ビームの辺の長さW、Hを領域20
3の大きさに合わせる。
■手順■と■とを繰返しながら、領域203〜210を
描画する。
描画する。
しかし、上記のような従来のパタン描画方法(ベクタ走
査方式)では、電子ビーム312を試料上に照射する回
数だけビーム312をブランキングする必要があり、ブ
ランキングに要する時間が膨大になる。例えば、パタン
201のような一つのパタンを描画するのに9回のブラ
ンキング動作が必要になる。このため、全描画時間に占
めるブランキング時間の割合が増大し、電子ビーム露光
装置のスループットが低くなるという問題があった。
査方式)では、電子ビーム312を試料上に照射する回
数だけビーム312をブランキングする必要があり、ブ
ランキングに要する時間が膨大になる。例えば、パタン
201のような一つのパタンを描画するのに9回のブラ
ンキング動作が必要になる。このため、全描画時間に占
めるブランキング時間の割合が増大し、電子ビーム露光
装置のスループットが低くなるという問題があった。
電子ビームのブランキング回数を減少させる描画方法と
しては、第4図に示すラスク走査方式が考えられる。図
における401〜403は電子ビーム312を走査する
領域である。可変成形ビームでラスク走査方式をとる場
合、つぎに示す手順でパタン201を描画する。
しては、第4図に示すラスク走査方式が考えられる。図
における401〜403は電子ビーム312を走査する
領域である。可変成形ビームでラスク走査方式をとる場
合、つぎに示す手順でパタン201を描画する。
■ブランカ302で電子ビーム312をブランキングし
、位置決め偏向器310を用いてビーム312を領域4
01の左端(上記領域202と同位置)に動かす。同時
に成形偏向器305を用いて、矩形ビームのX方向の辺
の長さHを領域401のX方向の大きさに合わせる。領
域401の場合はH=Lとする。X方向辺の長さWは、
矩形ビームの電流値をできるだけ大きくするため、最大
値りとする。■プランキングを解除し、電子ビーム31
2をレジスト感度とビーム電流密度とで決まる一定速度
VでX方向に走査する。この際、ビーム走査には位置決
め偏向器310を用いる。■電子ビーム312が領域4
旧の右端(領域204と同位置)にきたとき、ブランカ
302でビーム312をブランキングし、つぎに位置決
め偏向器310を用いてビーム312を領域402の左
端(領域205と同位置)に動かす。同時に成形偏向器
305を用いて、矩形ビームの辺の長さHを領域402
のX方向の大きさに合わせる。X方向辺の長さWは。
、位置決め偏向器310を用いてビーム312を領域4
01の左端(上記領域202と同位置)に動かす。同時
に成形偏向器305を用いて、矩形ビームのX方向の辺
の長さHを領域401のX方向の大きさに合わせる。領
域401の場合はH=Lとする。X方向辺の長さWは、
矩形ビームの電流値をできるだけ大きくするため、最大
値りとする。■プランキングを解除し、電子ビーム31
2をレジスト感度とビーム電流密度とで決まる一定速度
VでX方向に走査する。この際、ビーム走査には位置決
め偏向器310を用いる。■電子ビーム312が領域4
旧の右端(領域204と同位置)にきたとき、ブランカ
302でビーム312をブランキングし、つぎに位置決
め偏向器310を用いてビーム312を領域402の左
端(領域205と同位置)に動かす。同時に成形偏向器
305を用いて、矩形ビームの辺の長さHを領域402
のX方向の大きさに合わせる。X方向辺の長さWは。
矩形ビームの電流値をできるだけ大きくするため、最大
値りとする。■手順■と■とを繰返しながら、領域40
2,403を描画する。
値りとする。■手順■と■とを繰返しながら、領域40
2,403を描画する。
上記の走査方式ではX方向へのビーム走査をブランキン
グなしに行うため、同一パタンを描画する際のブランキ
ング回数がベクタ走査方式に較べて減少する。例えば、
パタン201を描画する際のブランキング回数は、ベク
タ走査方式では9回必要なのに対して、ラスタ走査方式
では3回ですむ。
グなしに行うため、同一パタンを描画する際のブランキ
ング回数がベクタ走査方式に較べて減少する。例えば、
パタン201を描画する際のブランキング回数は、ベク
タ走査方式では9回必要なのに対して、ラスタ走査方式
では3回ですむ。
しかし、上記の従来パタン描画方法(ラスタ走査方式で
は、ビーム走査方向に沿ったパタン上の露光量分布が一
様でなくなる。例えば第4図のA−B直線上の露光量分
布は第5図のようになる。
は、ビーム走査方向に沿ったパタン上の露光量分布が一
様でなくなる。例えば第4図のA−B直線上の露光量分
布は第5図のようになる。
第5図において、横軸は上記直線A−B上の位置であり
、Xaは点Aの座標、Xbは点Bの座標である6縦軸は
露光量であり、第5図のように露光量分布は台形分布に
なる。このため、現像後のパタンのエツジにだれが生じ
、パタン品質が著しく劣化するという問題があった。
、Xaは点Aの座標、Xbは点Bの座標である6縦軸は
露光量であり、第5図のように露光量分布は台形分布に
なる。このため、現像後のパタンのエツジにだれが生じ
、パタン品質が著しく劣化するという問題があった。
[課題を解決するための手段〕
本発明はこれらの問題点を解決するため、可変成形荷電
ビームを用いたパタン描画方法において、ビーム照射開
始時に矩形ビームの一方向(以下、X方向と呼ぶ)の幅
をOからほぼ一定の速度(以下、速度Vと呼ぶ)で連続
的に増大させ、はぼ−定にすると同時に、上記成形ビー
ムをX方向にほぼ速度Vで走査し、該走査をやめると同
時に、上記X方向のビーム幅をほぼ速度VでOまで減少
させるものである。
ビームを用いたパタン描画方法において、ビーム照射開
始時に矩形ビームの一方向(以下、X方向と呼ぶ)の幅
をOからほぼ一定の速度(以下、速度Vと呼ぶ)で連続
的に増大させ、はぼ−定にすると同時に、上記成形ビー
ムをX方向にほぼ速度Vで走査し、該走査をやめると同
時に、上記X方向のビーム幅をほぼ速度VでOまで減少
させるものである。
電子ビーム露光装置における、第1成形アパーチヤの右
端を通過した電子を、成形偏向器を用いて第2成形アパ
ーチヤの左端に照射するようにし、上記第1成形アパー
チヤを通過した電子ビームが、第2成形アパーチヤより
下に進まずブランキングされ、上記第2成形アパーチヤ
の左端のビームが描画領域の左端に投影されるようにす
る。矩形の上記電子ビームを成形偏向器により一方向(
x方向)に偏向し、矩形電子ビームの左端を固定したま
まで右端をX方向に動かす、上記矩形ビームのX方向の
辺の大きさWを最大値りと一致させて上記ビームの成形
偏向を止め、位置決め偏向器によるX方向のビーム偏向
を速度Vで行う、つぎに、上記矩形ビームの右端が描画
領域の右端に達したときに上記偏向を止める。そして、
成形偏向器により電子ビームをX方向に偏向し、上記ビ
ームの右端を固定したままビーム左端を速度Vで動かし
、上記左端を第2成形アパーチヤの右端に一致させて描
画領域の描画を完了する。上記方法を繰返しながら他の
描画領域を描画する。上記の方法により、電子ビームの
ブランキング時間を従来のラスタ走査方式と同程度以下
にしながら、ベクタ走査方式及同程度の高品質なパタン
描画を得ることができる。
端を通過した電子を、成形偏向器を用いて第2成形アパ
ーチヤの左端に照射するようにし、上記第1成形アパー
チヤを通過した電子ビームが、第2成形アパーチヤより
下に進まずブランキングされ、上記第2成形アパーチヤ
の左端のビームが描画領域の左端に投影されるようにす
る。矩形の上記電子ビームを成形偏向器により一方向(
x方向)に偏向し、矩形電子ビームの左端を固定したま
まで右端をX方向に動かす、上記矩形ビームのX方向の
辺の大きさWを最大値りと一致させて上記ビームの成形
偏向を止め、位置決め偏向器によるX方向のビーム偏向
を速度Vで行う、つぎに、上記矩形ビームの右端が描画
領域の右端に達したときに上記偏向を止める。そして、
成形偏向器により電子ビームをX方向に偏向し、上記ビ
ームの右端を固定したままビーム左端を速度Vで動かし
、上記左端を第2成形アパーチヤの右端に一致させて描
画領域の描画を完了する。上記方法を繰返しながら他の
描画領域を描画する。上記の方法により、電子ビームの
ブランキング時間を従来のラスタ走査方式と同程度以下
にしながら、ベクタ走査方式及同程度の高品質なパタン
描画を得ることができる。
つぎに本発明の実施例を図面とともに説明する。
第1図(a)〜(i)は本発明によるパタン描画方法の
第1実施例を示す図、第2図は従来のベクタ走査方式に
よる描画方法の説明図、第3図は電子ビーム露光装置を
示す図、第4図はラスタ走査方式による描画方法の説明
図、第5図は上記ラスク方式で描画したパタンの露光量
分布を示す図、第6図(a)〜(c)および第7図(a
)〜(b)はそれぞれ矩形ビームの幅を増減させる方法
を示す図、第8図および第9図(、)〜(m)は本発明
の第2実施例のパタン描画方法をそれぞれ説明する図、
第10図(、)〜(c)および第11図(、)〜(c)
は上記第2実施例における矩形ビームの幅をそれぞれ増
減させる方法を示す図、第12図は本発明のパタン描画
方法によるパタンの露光量分布を示す図、第13図は描
画の開始および終了動作を上記第10図と第7図との組
合わせにしたときのパタン分割を示す図である。
第1実施例を示す図、第2図は従来のベクタ走査方式に
よる描画方法の説明図、第3図は電子ビーム露光装置を
示す図、第4図はラスタ走査方式による描画方法の説明
図、第5図は上記ラスク方式で描画したパタンの露光量
分布を示す図、第6図(a)〜(c)および第7図(a
)〜(b)はそれぞれ矩形ビームの幅を増減させる方法
を示す図、第8図および第9図(、)〜(m)は本発明
の第2実施例のパタン描画方法をそれぞれ説明する図、
第10図(、)〜(c)および第11図(、)〜(c)
は上記第2実施例における矩形ビームの幅をそれぞれ増
減させる方法を示す図、第12図は本発明のパタン描画
方法によるパタンの露光量分布を示す図、第13図は描
画の開始および終了動作を上記第10図と第7図との組
合わせにしたときのパタン分割を示す図である。
第1図において、101は1回のビーム走査で描画する
試料上の領域、102は試料上に照射された矩形ビーム
である。図示のようにx、X方向を定め、矩形ビーム1
02のX方向の辺の長さをW、X方向の辺の長さをH,
WおよびHの最大値をLとする。つぎに第4図に示した
パタン201の描画を例に本方法を説明する。この場合
、領域101は第4図の領域401〜403に対応して
いる。パタン201の描画はつぎの手順で行う。
試料上の領域、102は試料上に照射された矩形ビーム
である。図示のようにx、X方向を定め、矩形ビーム1
02のX方向の辺の長さをW、X方向の辺の長さをH,
WおよびHの最大値をLとする。つぎに第4図に示した
パタン201の描画を例に本方法を説明する。この場合
、領域101は第4図の領域401〜403に対応して
いる。パタン201の描画はつぎの手順で行う。
■ 第6゛図(a)に示すように、成形偏向器305を
用いて第1成形アパーチヤ304の右端を通過した電子
が、第2成形アパーチヤ307の左端に照射されるよう
にする。ここで電子ビーム601は第1成形アパーチヤ
304に照射され、電子ビーム602は第1成形アパー
チヤ304を通過したのちの電子ビームである。また、
成形偏向器305を用いて、矩形ビーム102のX方向
の大きさHを領域101(領域401)のX方向の大き
さLに合わせる。この状態では、電子ビーム602が第
2成形アパーチヤ307より下に進まず、電子ビームが
ブランキングされている。矩形ビーム102の大きさは
H=L、W=0となっている。この動作と同時に1位置
決め偏向器310を用いて第2成形アパーチヤ307の
左側が、領域101(領域401)の左端に投影される
ようにする。
用いて第1成形アパーチヤ304の右端を通過した電子
が、第2成形アパーチヤ307の左端に照射されるよう
にする。ここで電子ビーム601は第1成形アパーチヤ
304に照射され、電子ビーム602は第1成形アパー
チヤ304を通過したのちの電子ビームである。また、
成形偏向器305を用いて、矩形ビーム102のX方向
の大きさHを領域101(領域401)のX方向の大き
さLに合わせる。この状態では、電子ビーム602が第
2成形アパーチヤ307より下に進まず、電子ビームが
ブランキングされている。矩形ビーム102の大きさは
H=L、W=0となっている。この動作と同時に1位置
決め偏向器310を用いて第2成形アパーチヤ307の
左側が、領域101(領域401)の左端に投影される
ようにする。
■ つぎに、第6図(b) (c)に示すように成形
偏向器305を用いて、電子ビーム602をX方向(正
方向)に偏向し、矩形ビーム102の左端を固定したま
ま右端を速度VでX方向(正方向)に動かす。ここで、
電子ビーム603は第2成形アパーチヤ307を通過し
たのちの電子ビームを示す。矩形ビームの最大寸法をL
、電流密度をJ、レジスト感度をQとすると、速度■は
つぎの式で与えられる。
偏向器305を用いて、電子ビーム602をX方向(正
方向)に偏向し、矩形ビーム102の左端を固定したま
ま右端を速度VでX方向(正方向)に動かす。ここで、
電子ビーム603は第2成形アパーチヤ307を通過し
たのちの電子ビームを示す。矩形ビームの最大寸法をL
、電流密度をJ、レジスト感度をQとすると、速度■は
つぎの式で与えられる。
v = L J / Q (1)■ 矩
形ビーム102のX方向の辺の大きさWがLと一致した
とき(第1図(c)、第6図(c)に対応)、成形偏向
器305によるビーム602の偏向を止める。つぎの瞬
間から位置決め偏向器310により電子ビーム603を
X方向(正方向)に偏向しはじめ、矩形ビーム102が
速度VでX方向(正方向)に移動するようにする。この
様子を第1図(c)〜(g)に示す。
形ビーム102のX方向の辺の大きさWがLと一致した
とき(第1図(c)、第6図(c)に対応)、成形偏向
器305によるビーム602の偏向を止める。つぎの瞬
間から位置決め偏向器310により電子ビーム603を
X方向(正方向)に偏向しはじめ、矩形ビーム102が
速度VでX方向(正方向)に移動するようにする。この
様子を第1図(c)〜(g)に示す。
■ 矩形ビーム102の右端が領域101(領域401
)の右端に到達したとき(第1図(g)、第7図(a)
に対応)、位置決め偏向器310による電子ビーム60
3の偏向を止める。つぎの瞬間から第7図(b)、(c
)に示すように、成形偏向器305を用いて電子ビーム
602をX方向(正方向)に偏向しはじめ、矩形ビーム
102の右端を固定したまま左端を速度Vで動かす。こ
の様子を第1図(g)〜(i)に示す。
)の右端に到達したとき(第1図(g)、第7図(a)
に対応)、位置決め偏向器310による電子ビーム60
3の偏向を止める。つぎの瞬間から第7図(b)、(c
)に示すように、成形偏向器305を用いて電子ビーム
602をX方向(正方向)に偏向しはじめ、矩形ビーム
102の右端を固定したまま左端を速度Vで動かす。こ
の様子を第1図(g)〜(i)に示す。
■ 第7図(c)に示すように電子ビーム602の左端
が第2成形アパーチヤ307の右端と一致したとき、領
域101(領域401)の描画を完了する。
が第2成形アパーチヤ307の右端と一致したとき、領
域101(領域401)の描画を完了する。
■ 手順■〜■を繰返しながら領域402.403を描
画する。上記方法でパタンを描画すると、ビーム走査方
向の露光量分布を−様な分布にすることができる。例え
ば第4図のA−B直線上の露光量分布は第12図に示す
ようになる。第12図において、横軸は上記直線A−B
上の位置であり、Xaは点Aの座標、xbは点Bの座標
であり、縦軸は露光量である。このため、現像後のパタ
ン品質をベクタ走査方式と同程度の高品質にすることが
でき、かつ、ブランキング回数をラスク走査と同じまで
減少させることができる。
画する。上記方法でパタンを描画すると、ビーム走査方
向の露光量分布を−様な分布にすることができる。例え
ば第4図のA−B直線上の露光量分布は第12図に示す
ようになる。第12図において、横軸は上記直線A−B
上の位置であり、Xaは点Aの座標、xbは点Bの座標
であり、縦軸は露光量である。このため、現像後のパタ
ン品質をベクタ走査方式と同程度の高品質にすることが
でき、かつ、ブランキング回数をラスク走査と同じまで
減少させることができる。
本発明の第2実施例であるパタン描画方法を第8図およ
び第9図に示す。本実施例ではパタン201を描画する
場合について説明する。領域701〜705は1回のビ
ーム走査で描画する試料上の領域である。801は試料
上に照射された矩形ビームである。X、 X方向を図示
のように定め、矩形ビーム801のX方向の辺の長さを
W、X方向の辺の長さをH,WおよびHの最大値をLと
する。パタン201はつぎの手順で描画する。
び第9図に示す。本実施例ではパタン201を描画する
場合について説明する。領域701〜705は1回のビ
ーム走査で描画する試料上の領域である。801は試料
上に照射された矩形ビームである。X、 X方向を図示
のように定め、矩形ビーム801のX方向の辺の長さを
W、X方向の辺の長さをH,WおよびHの最大値をLと
する。パタン201はつぎの手順で描画する。
■ 第6図(a)に示すように、成形偏向器305を用
いて第1成形アパーチヤ304の右端を通過した電子が
、第2成形アパーチヤ307の左端に照射されるように
する。また、成形偏向器305を用いて、矩形ビーム8
01のX方向の大きさHを、領域701のX方向の大き
さしに合わせる。この状態では、電子ビーム602が第
2成形アパーチヤ307より下には進まず、ビームがブ
ランキングされている。
いて第1成形アパーチヤ304の右端を通過した電子が
、第2成形アパーチヤ307の左端に照射されるように
する。また、成形偏向器305を用いて、矩形ビーム8
01のX方向の大きさHを、領域701のX方向の大き
さしに合わせる。この状態では、電子ビーム602が第
2成形アパーチヤ307より下には進まず、ビームがブ
ランキングされている。
この動作と同時に、位置決め偏向器310を用いて第2
成形アパーチヤ307の左側が領域701の左端に投影
されるようにする。このとき、第2成形アパーチヤ30
7の中心は第9図(a)の位W804に投影されている
。
成形アパーチヤ307の左側が領域701の左端に投影
されるようにする。このとき、第2成形アパーチヤ30
7の中心は第9図(a)の位W804に投影されている
。
■ つぎに、第6図(b) (c)に示すように成形
偏向器305を用いて電子ビーム602をX方肯(正方
向)に偏向し、矩形ビーム801の左端を固定したまま
、右端を速度VでX方向(正方向)に動かす。この様子
を第9図(a)〜(c)に示す、ここで速度Vは式(1
)で示した値である。
偏向器305を用いて電子ビーム602をX方肯(正方
向)に偏向し、矩形ビーム801の左端を固定したまま
、右端を速度VでX方向(正方向)に動かす。この様子
を第9図(a)〜(c)に示す、ここで速度Vは式(1
)で示した値である。
■ 矩形ビーム801のX方向の辺の大きさWが、第9
図(c)や第6図(c)に示すようにLと一致したとき
、成形偏向器305によるビーム602の偏向を止める
。つぎの瞬間から、位置決め偏向器310により電子ビ
ーム603をX方向(正方向)に偏向しはじめ、矩形ビ
ーム102が速度VでX方向(正方向)に移動するよう
にする。この様子を第9図(Q)〜(e)に示す。
図(c)や第6図(c)に示すようにLと一致したとき
、成形偏向器305によるビーム602の偏向を止める
。つぎの瞬間から、位置決め偏向器310により電子ビ
ーム603をX方向(正方向)に偏向しはじめ、矩形ビ
ーム102が速度VでX方向(正方向)に移動するよう
にする。この様子を第9図(Q)〜(e)に示す。
■ 矩形ビーム801の右端が領域701の右端に到達
したとき(第9図(e)、第11図(a)に対応)、第
11図(b)、(c)に示すように、成形偏向器305
を用いて電子ビーム602をX方向(負方向)に偏向し
始める。このとき、位置決め偏向器310による電子ビ
ーム603の偏向は続ける。これにより。
したとき(第9図(e)、第11図(a)に対応)、第
11図(b)、(c)に示すように、成形偏向器305
を用いて電子ビーム602をX方向(負方向)に偏向し
始める。このとき、位置決め偏向器310による電子ビ
ーム603の偏向は続ける。これにより。
第9図(e)〜(g)に示すように、矩形ビーム801
は、右端が固定されたまま左端が速度VでX方向(正方
向)に動く。
は、右端が固定されたまま左端が速度VでX方向(正方
向)に動く。
■ 第11図(Q)に示すように、電子ビーム602の
右端が第2成形アパーチヤ307の左端と一致したとき
、領域701の描画を完了する。
右端が第2成形アパーチヤ307の左端と一致したとき
、領域701の描画を完了する。
■ 手順■〜■において、矩形ビーム801の走査方向
をX方向に変え、同様な手順で領域702を描画する。
をX方向に変え、同様な手順で領域702を描画する。
この様子を第9図(h)〜(m)に示す。
■ 手順■〜■を繰返しながら領域703.704.7
05の順にパタンをを描画する。
05の順にパタンをを描画する。
上記方法では、パタン201を各ビーム走査領域に分割
する際、領域701の辺706(ビーム走査方向に直交
する辺)がつぎに描画しようとうする領域702の辺7
07に接するように、領域701と領域702とを配置
している。この配置関係は、領域702と領域703、
領域703と領域704にも当てはまる。それぞれの領
域を上記のように配置すると、ひとつの領域の描画を終
えてつぎの領域の描画を開始するときに、位置決め偏向
器310の印加量を変更する必要がなく、成形偏向器3
05の印加量を変更するだけでよい0例えば上記手順■
の終了時、第11図(、)に示すように第2成形アパー
チヤ307の中心から出る電子の軌道は第9図(g)の
位置802に到達する。このため、領域702の描画を
開始するに当って、位置決め偏向器310の印加量を変
更する必要がない、一方、成形偏向器305の印加量変
更時間は、位置決め偏向器310の変更時間に較べてほ
とんど無視できる。上記により、一つの領域の描画を終
えつぎの領域の描画を開始する動作は、ブランキングな
しの場合とほぼ同時間で行われる。このことは、位置決
め偏向器310の印加量の変更が必要な領域704から
領域705へのビーム移動の場合を除いて、パタン2旧
内の全ての領域間のビーム移動に当てはまる。上記によ
り、本発明のパタン描画方法においては、ビームのブラ
ンキング時間を従来のラスク走査方式に較べて大幅に減
少させることができる。また、本方法により、ベクタ走
査方式と同様の高いパタン品質が得られることは、本発
明の上記゛第1実施例と同様である。
する際、領域701の辺706(ビーム走査方向に直交
する辺)がつぎに描画しようとうする領域702の辺7
07に接するように、領域701と領域702とを配置
している。この配置関係は、領域702と領域703、
領域703と領域704にも当てはまる。それぞれの領
域を上記のように配置すると、ひとつの領域の描画を終
えてつぎの領域の描画を開始するときに、位置決め偏向
器310の印加量を変更する必要がなく、成形偏向器3
05の印加量を変更するだけでよい0例えば上記手順■
の終了時、第11図(、)に示すように第2成形アパー
チヤ307の中心から出る電子の軌道は第9図(g)の
位置802に到達する。このため、領域702の描画を
開始するに当って、位置決め偏向器310の印加量を変
更する必要がない、一方、成形偏向器305の印加量変
更時間は、位置決め偏向器310の変更時間に較べてほ
とんど無視できる。上記により、一つの領域の描画を終
えつぎの領域の描画を開始する動作は、ブランキングな
しの場合とほぼ同時間で行われる。このことは、位置決
め偏向器310の印加量の変更が必要な領域704から
領域705へのビーム移動の場合を除いて、パタン2旧
内の全ての領域間のビーム移動に当てはまる。上記によ
り、本発明のパタン描画方法においては、ビームのブラ
ンキング時間を従来のラスク走査方式に較べて大幅に減
少させることができる。また、本方法により、ベクタ走
査方式と同様の高いパタン品質が得られることは、本発
明の上記゛第1実施例と同様である。
上記実施例では、荷電粒子が電子である場合を例にして
説明してきたが、荷電粒子がガリウムイオン等の電子以
外の場合にも、本発明が成立つのは自明である。また、
可変成形ビームの最大形状が正方形の場合を例に本発明
を説明したが、4角形であれば長方形や平行4辺形など
、正方形以外の矩形ビーム形状の場合でも本発明が成立
つのは自明であり、さらに1本発明を実施する際に必要
な成形偏向器が、第1成形アパーチヤと第2成形アパー
チヤとの中間に配置された場合を例に本発明を説明した
が、 M 、 Nakatsuji and K
。
説明してきたが、荷電粒子がガリウムイオン等の電子以
外の場合にも、本発明が成立つのは自明である。また、
可変成形ビームの最大形状が正方形の場合を例に本発明
を説明したが、4角形であれば長方形や平行4辺形など
、正方形以外の矩形ビーム形状の場合でも本発明が成立
つのは自明であり、さらに1本発明を実施する際に必要
な成形偏向器が、第1成形アパーチヤと第2成形アパー
チヤとの中間に配置された場合を例に本発明を説明した
が、 M 、 Nakatsuji and K
。
K uniyoshi著r電子ビーム描画のための簡略
化された可変成形ビーム」ジャーナル・オブ・バキュー
ム・サイエンス・アンド・テクノロジー(J。
化された可変成形ビーム」ジャーナル・オブ・バキュー
ム・サイエンス・アンド・テクノロジー(J。
Vac、 Sci、 Technol、) A3 (
2)、 p、424 (1985)に掲載されている電
子ビーム露光装置のように、成形偏向器が2つの成形ア
パーチャの上下に配置されている場合りこも、本発明が
成立つのは自明である。さらにまた1本発明を実施する
際に必要な位置決め偏向器が1個の場合を例に本発明を
説明したが、上記偏向器が光軸に沿って複数個配置され
ており、それらの偏向器の中の少なくとも1つを位置決
め偏向器として用いる場合にも1本発明が成立つことは
明らかである。また、試料上での矩形ビームの偏向速度
V、および矩形ビームの幅を増減させる速度Vが式(1
)で与えられる場合を例に説明したが、■近接効果補正
などを考慮し速度Vを式(1)と異なる値にした場合や
、■近接効果補正などを考tし速度Vの値をビーム照射
位置に応じて変化させた場合でも、本発明は成立つ。第
1図(c)〜(g)に示したように、ビーム走査中のビ
ーム寸法が一定の場合を例に本発明を説明したが、近接
効果補正などを考慮し、ビーム寸法をビーム照射位置に
応じて変化させる場合でも本発明が成立つのは明らかで
ある。描画を開始する動作と終了する動作との組合わせ
が、第6図と第7図との動作の組合わせ、および第6図
と第11図との動作の組合わせについて説明したが、第
10図と第11図の動作の組合わせ、および第10図と
第7図の動作の組合わせの場合にも本発明が成立つこと
は自明である。ここで第10図の動作は描画開始時のビ
ーム動作であり、第11図と逆の順序で描画を開始する
。特に、第10図と第7図との動作を組合わせ、かつ、
パタン201を第13図のようにビーム走査領域131
〜135に分割すれば、本発明の第2実施例と同様に、
ビームのブランキング時間を、従来のラスク走査方式に
較べて大幅に減少させることができ、また1位置決め偏
向器や成形偏向器を駆動する回路は、デジタル回路でも
アナログ回路でも本発明が成立することは自明である。
2)、 p、424 (1985)に掲載されている電
子ビーム露光装置のように、成形偏向器が2つの成形ア
パーチャの上下に配置されている場合りこも、本発明が
成立つのは自明である。さらにまた1本発明を実施する
際に必要な位置決め偏向器が1個の場合を例に本発明を
説明したが、上記偏向器が光軸に沿って複数個配置され
ており、それらの偏向器の中の少なくとも1つを位置決
め偏向器として用いる場合にも1本発明が成立つことは
明らかである。また、試料上での矩形ビームの偏向速度
V、および矩形ビームの幅を増減させる速度Vが式(1
)で与えられる場合を例に説明したが、■近接効果補正
などを考慮し速度Vを式(1)と異なる値にした場合や
、■近接効果補正などを考tし速度Vの値をビーム照射
位置に応じて変化させた場合でも、本発明は成立つ。第
1図(c)〜(g)に示したように、ビーム走査中のビ
ーム寸法が一定の場合を例に本発明を説明したが、近接
効果補正などを考慮し、ビーム寸法をビーム照射位置に
応じて変化させる場合でも本発明が成立つのは明らかで
ある。描画を開始する動作と終了する動作との組合わせ
が、第6図と第7図との動作の組合わせ、および第6図
と第11図との動作の組合わせについて説明したが、第
10図と第11図の動作の組合わせ、および第10図と
第7図の動作の組合わせの場合にも本発明が成立つこと
は自明である。ここで第10図の動作は描画開始時のビ
ーム動作であり、第11図と逆の順序で描画を開始する
。特に、第10図と第7図との動作を組合わせ、かつ、
パタン201を第13図のようにビーム走査領域131
〜135に分割すれば、本発明の第2実施例と同様に、
ビームのブランキング時間を、従来のラスク走査方式に
較べて大幅に減少させることができ、また1位置決め偏
向器や成形偏向器を駆動する回路は、デジタル回路でも
アナログ回路でも本発明が成立することは自明である。
上記のように本発明によるパタン描画方法は。
荷電ビームを可変サイズの矩形形状に成形した成形ビー
ムを、試料上に投影してパタンを露光するパタン描画方
法において、ビーム照射開始時に。
ムを、試料上に投影してパタンを露光するパタン描画方
法において、ビーム照射開始時に。
上記成形ビームの一方向(x方向)の幅を0からほぼ一
定の速度で連続的に増大させたのち、上記ビーム幅をほ
ぼ一定にすると同時に、上記成形ビームをX方向にほぼ
一定速度で走査し、つぎに、上記成形ビームの走査を止
めると同時に、X方向の成形ビーム幅をほぼ一定速度で
Oまで減少させることにより、上記ビームのブランキン
グ時間を従来のラスク走査方式と同程度かそれ以下にま
で低減させ、かつ、上記パタンの品質をベクタ走査方式
と同程度の高品質にすることができる。
定の速度で連続的に増大させたのち、上記ビーム幅をほ
ぼ一定にすると同時に、上記成形ビームをX方向にほぼ
一定速度で走査し、つぎに、上記成形ビームの走査を止
めると同時に、X方向の成形ビーム幅をほぼ一定速度で
Oまで減少させることにより、上記ビームのブランキン
グ時間を従来のラスク走査方式と同程度かそれ以下にま
で低減させ、かつ、上記パタンの品質をベクタ走査方式
と同程度の高品質にすることができる。
第1図(a)〜(i)は本発明によるパタン描画方法の
第1実施例を示す図、第2図は従来のべり夕走査方式に
よる描画方法の説明図、第3図は電子ビ・−ム露光装置
を示す図、第4図はラスク走査方式による描画方法の説
明図、第5図は上記ラスク方式で描画したパタンの露光
量分布を示す図、第6図(a)〜(c)および第7図(
、)〜(C)はそれぞれ矩形ビームの幅を増減させる方
法を示す図、第8図および第9図(a)〜(m)は本発
明の第2実施例のパタン描画方法をそれぞれ説明する図
、第10図(a)〜(c)および第11図(a)〜(c
)は上記第2実施例における矩形ビームの幅をそれぞれ
増減させる方法を示す図、第12図は本発明のパタン描
画方法によるパタンの露光量分布を示す図、第13図は
描画のσn始および終了動作を上記第10図と第7図と
の組合わせによって行ったときのパタン分割を示す図で
ある。 101、、131〜135,401〜403.701〜
705・・・ビーム走査領域 102、801・・・矩形ビーム 201・・・描画パ
タン311・・・試料 601〜603・・
・荷電ビーム第1図 第2図 101.131〜135 、 401〜403. 7
01〜7o5;ど−ム走羞Jia\02.801:輝影
と一ム 2o++を静画ツバ2シ ・3]1;
書桟半す601〜603;荷電ビーム 第5図 第6 図 第10図 第11図 第13図
第1実施例を示す図、第2図は従来のべり夕走査方式に
よる描画方法の説明図、第3図は電子ビ・−ム露光装置
を示す図、第4図はラスク走査方式による描画方法の説
明図、第5図は上記ラスク方式で描画したパタンの露光
量分布を示す図、第6図(a)〜(c)および第7図(
、)〜(C)はそれぞれ矩形ビームの幅を増減させる方
法を示す図、第8図および第9図(a)〜(m)は本発
明の第2実施例のパタン描画方法をそれぞれ説明する図
、第10図(a)〜(c)および第11図(a)〜(c
)は上記第2実施例における矩形ビームの幅をそれぞれ
増減させる方法を示す図、第12図は本発明のパタン描
画方法によるパタンの露光量分布を示す図、第13図は
描画のσn始および終了動作を上記第10図と第7図と
の組合わせによって行ったときのパタン分割を示す図で
ある。 101、、131〜135,401〜403.701〜
705・・・ビーム走査領域 102、801・・・矩形ビーム 201・・・描画パ
タン311・・・試料 601〜603・・
・荷電ビーム第1図 第2図 101.131〜135 、 401〜403. 7
01〜7o5;ど−ム走羞Jia\02.801:輝影
と一ム 2o++を静画ツバ2シ ・3]1;
書桟半す601〜603;荷電ビーム 第5図 第6 図 第10図 第11図 第13図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、荷電ビームを可変サイズの矩形形状に成形した成形
ビームを、試料上に投影してパタンを露光するパタン描
画方法において、ビーム照射開始時に、上記成形ビーム
の一方向(x方向)の幅を0からほぼ一定の速度で連続
的に増大させたのち、上記ビーム幅をほぼ一定にすると
同時に、上記成形ビームをx方向にほぼ一定速度で走査
し、つぎに、上記成形ビームの走査を止めると同時に、
x方向の成形ビーム幅をほぼ一定速度で0まで減少させ
ることを特徴とするパタン描画方法。 2、上記ビーム走査は、最初のビーム走査で描画する試
料上の領域を第1走査領域とし、該第1走査領域におけ
るビーム走査方向と直角方向の辺を、つぎのビーム走査
で描画する第2走査領域の辺に接するように上記両領域
の配置を定め、上記成形ビームの試料上での位置を制御
する偏向器の印加量を変えることなく、上記第1走査領
域から第2走査領域まで成形ビームを移動することを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載したパタン描画方
法。 3、上記ビーム走査は、最初のビーム走査で描画する試
料上の領域を第1走査領域とし、つぎのビーム走査で描
画する第2走査領域におけるビーム走査方向と直角方向
の辺を、上記第1走査領域の辺に接するように上記両領
域の配置を定めることにより、上記成形ビームの試料上
の位置を制御する偏向器の印加量を変えることなく、上
記第1走査領域から第2走査領域まで成形ビームを移動
することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載した
パタン描画方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63276153A JPH02123731A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | パタン描画方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63276153A JPH02123731A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | パタン描画方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02123731A true JPH02123731A (ja) | 1990-05-11 |
Family
ID=17565498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63276153A Pending JPH02123731A (ja) | 1988-11-02 | 1988-11-02 | パタン描画方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02123731A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57112016A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-12 | Fujitsu Ltd | Exposure of electron beam |
| JPS57120338A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-27 | Hitachi Ltd | Electron beam drawing method and device therefor |
-
1988
- 1988-11-02 JP JP63276153A patent/JPH02123731A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57112016A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-12 | Fujitsu Ltd | Exposure of electron beam |
| JPS57120338A (en) * | 1981-01-19 | 1982-07-27 | Hitachi Ltd | Electron beam drawing method and device therefor |
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