JPH0287616A - 電子線直接描画方法 - Google Patents

電子線直接描画方法

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JPH0287616A
JPH0287616A JP24146388A JP24146388A JPH0287616A JP H0287616 A JPH0287616 A JP H0287616A JP 24146388 A JP24146388 A JP 24146388A JP 24146388 A JP24146388 A JP 24146388A JP H0287616 A JPH0287616 A JP H0287616A
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electron beam
pattern
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resist film
wafer
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Hiroshi Nozue
野末 寛
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路などのパターンを半導体基板上
に直接描画する電子線直接描画方法に関する。
〔従来の技術〕
近年、半導体集積回路の製造に於いて、超微細パターン
を必要とするバイポーラトメモリあるいはMOSメモリ
等で電子線(EB)による直接描画法が用いられている
。また、ゲートアレー等カスタムLSIの配線工程に於
いてもターンアラウンドタイム短縮のため電子線直接描
画法が用いられている。
第6図は従来の電子線直接描画法を説明するための電子
線直描装置の一例の模式図である。
装置本体は電子ビーム100を発生する電子銃部101
.電子ビーム100の成形・ブランキング・ビーム照射
位置決め・照射量決め等を行なうべく電子レンズやアパ
チャ、各種電極等から構成される電子鏡筒部102.露
光されるべきウェーハ104を載せるウェーハ台105
及びその位置を制御するためのX−Yステージ106が
含まれている試料室103より構成されている。本体各
部はそれぞれ真空ポンプ108A。
108B、108Cによって真空引きされ、防雲台10
7上に載置されている。コンピュータ10っはパターン
データ保存部110よりパターンデータを受は取り、そ
のデータ及びあらかじめ決められた各描画パラメータに
従って電子鏡筒部102、ステージ106を制御し、パ
ターン描画が行なわれる。ウェーハ上に塗布されたレジ
ストに対する最適電子ビーム照射量はあらかじめ描画パ
ラメータの一つとしてコンピュータ109に入力されて
いるが近接効果補正のためを除いて、通常ウェーハ上で
はすべてのパターンが同一照射量で描画されている。
第7図は描画されるウェーハの断面図である。
ウェーハ301上にはパターン転写のためのレジスト膜
302が塗布されている。ところで、このレジスト膜3
02がウェーハ上に塗布される場合、従来、まずウェー
ハ中心部にレジスト液を滴下した後、ウェーハを回転す
ることによってウェーハ上でレジスト膜厚が均一になる
様に工夫されている。しかしながら、レジスト膜厚を完
全に均一にするのは難しく、直径6インチのウェーハの
場合、1μm程度の塗布膜厚としたとき、0.1μm程
度の膜厚差は存在する。第8図はレジスト膜厚とEB描
画・現像後のパターン寸法の関係を示した図である。あ
る照射量Qoで描画を行なった場合、ポジ形レジストを
用い残しパターン寸法を測定すると、レジスト膜厚t1
ではパターン寸法!!1、レジスト膜厚がt2ではパタ
ーン寸法e2が得られる。t2−tx 嬌Q、l 1t
mのときe2 e+は電子線描画置、レジスト材料や現
像方法によって異なるが、電子線の加速電圧20kV、
電流密度0.4A/cm2、可変整形ビームを用い、S
iウェーハ上にMP2400レジスト(シブレイ社)を
塗布したものに0,5μm寸法のパターンを描画し、M
P2401現像液(シブレイ社)でパドル現像を行なっ
た場合、2□−!、〉0.1μmとなることもある。通
常、ウェーハ内でのパターン寸法のバラツキはパターン
寸法の1/10未満で制御される必要があり、特にトラ
ンジスタのゲート長ではこれを越えると性能劣化を招い
てしまう。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来の電子線直接描画方法ではウェーハ上でパ
ターン描画する際の照射量は一定に保たれるため、ウェ
ーハ上のレジスト膜厚が均一でない場合、パターンの寸
法が正確に制御されず、集積回路装置の性能が劣化する
、歩留まりが低下する等の影響があり、高品質集積回路
装置を低価格で大量に安定供給できないという欠点があ
る。
本発明の目的は、パターン寸法を正確に制御できる電子
線直接描画方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の電子線直接描画方法は、半導体基板上に塗布さ
れた電子線感光性有機膜に、パターンデータに従って順
次電子線で描画を行なう電子線直接描画方法に於いて、
あらかじめ前記半導体基板上での前記電子線感光性有機
膜の膜厚分布を測定し、その膜厚分布に応じ、前記半導
体基板内での各パターン描画に於ける電子線照射量を変
化させることにより構成される。
〔実施例〕
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の第1の実施例を説明するための電子線
描画装置の模式図である。基本的構成は従来とほとんど
同じであるが、この装置はレジスト膜厚を測定するため
の膜厚測定部を有している。すなわち、膜厚測定部は光
源201(レジストを前述のMP2400 (シブレイ
社)を使用する場合、波長0.35〜0.65μmの白
色光のものを使う)、ハーフミラ−202,レンズ系2
03.検出系204.X−Yステージ207.X−Yス
テージ上のウェーハ載置台206及びカバー205より
構成される。X−Yステージ207及びつ工−ハ載置台
206はウェーハ104でのレジスト膜厚測定後、試料
室103横に移動し、ウェーハ載置台105上にウェー
ハ104を載置可能となっている。
第2図はウェーハの上面図である。電子線感光性有機膜
、つまりレジスト膜の塗布されたウェーハ301上にチ
ップ1..2.3.・・・の順に描画を行なう場合、第
1図に於ける膜厚測定部に於いてチップ]、2,3.・
・・のレジスト膜厚を描画に先立ち測定し、その測定デ
ータに応じて各チップ1.2.3・・・の電子線照射量
を各チップ間でのパターン寸法差かなくなる様に調整す
る。
第3図は電子線照射量と現像後のパターン寸法との関係
を示した図である。レジスト膜厚がt3のとき照射量Q
3ではパターン寸法13が得られる。レジスト膜厚がt
4のとき照射量Q3ではパターン寸法e4となり、e3
と異なってしまう。
この場合照射量をQ4とするとパターン寸法で3が得ら
れる。
第4図はパターン寸法13を得る時のレジス1へ膜厚と
照射量との関係を示したものである。各チップでの膜厚
測定結果からこのグラフをもとに作業者が照射量を求め
ても良いか、あらかじめ第4図のデータをコンピュータ
109に入力しておき膜厚測定結果からコンピュータに
より自動的に必要照射量を算出し、それに従って照射さ
れる方法が最も有効である。ここで、膜厚測定は全チッ
プについて行なうばかりでなく、何チップかを選択測定
し、他のチップはそれらの測定結果をもとに近似しても
良い。
第5図は本発明の第2の実施例を説明するためのフロー
チャートである。
第1の実施例ではパターン寸法制御を高精度で行なうた
め、全ウェーハについてレジスト膜厚測定を行なうが、
測定に時間を要する。そこで、第2の実施例ではロット
内からあらかじめ何枚かのウェーハを抜き取り、例えば
、25枚のウェーハで構成されるロットから5枚を抜き
取り、その5枚についで第1の実施例と同様に各チップ
のレジスト膜厚測定を行なう。次に、これら5枚分のデ
ータから各チップごとの平均膜厚を求め、この平均膜厚
からさらに各チップごとの電子線照射量を求め、これに
従って25枚全部の電子線描画を行なうものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明はウェーハ内のレジスト膜厚
を求め、それをもとに最適電子線照射量を変化すること
により、ウェーハ上にレジストが均一膜厚で塗布されな
い場合でもパターン寸法が一定に形成され、高性能・低
価格の集積回路が多量に安価に供給されるという効果が
ある。
なお、最適電子線照射量はチップごとに変化させる例を
説明したが、描画フィールドごと、サブフィールドごと
等要求精度に応じて変化させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を説明するための電子線
′描画装置の模式図、第2図は第1図の実施例を説明す
るためのウェーハの上面図、第3図は電子線照射量とパ
ターン寸法の関係を示す特性図、第4図はレジスト膜厚
と電子線照射量との関係を示す特性図、第5図は第2の
実施例を説明するためのフローチャート、第6図は従来
の電子線描画装置、の模式図、第7図は従来例を説明す
るためのウェーハの断面図、第8図はレジスト膜厚とパ
ターン寸法との関係を示す特性図である。 100・・・電子線、101・・・電子銃部、102・
・・電子鏡筒部、103・・・試料室、104・・・ウ
ェーハ 105・・・ウェーハ台、106・・・X−Y
ステージ、107・・・防雲台、108A、B、C・・
・真空ポンプ、109・・・コンピュータ、110・・
・データ保存部、200・・・光、201・・・光源、
202・・・ハーフミラ−1203・・・レンス系、2
04・・・検出器、205・・・カバー 206・・・
ウェーハ台、207・・・X−Yステージ、301・・
・ウェーハ、302・・・レジスト膜。 代理人 弁理士  内 原  晋 ち し〉“スト胴−厚 万 図 声 乙 図 ’fez−も1〉 0.1)tm 粥 図 声 β 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板上に塗布された電子線感光性有機膜に、パタ
    ーンデータに従って順次電子線で描画を行なう電子線直
    接描画方法に於いて、あらかじめ前記半導体基板上での
    前記電子線感光性有機膜の膜厚分布を測定し、その膜厚
    分布に応じ、前記半導体基板内での各パターン描画に於
    ける電子線照射量を変化させることを特徴とする電子線
    直接描画方法。
JP24146388A 1988-09-26 1988-09-26 電子線直接描画方法 Expired - Fee Related JP2926718B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6114093A (en) * 1998-06-17 2000-09-05 Nec Corporation Method of drawing a pattern by direct writing with charged particle beam utilizing resist containing metal powder
JP2007095835A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Fujitsu Ltd 露光システム、露光方法及び半導体装置の製造方法
JP2011198922A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Nuflare Technology Inc 荷電粒子ビーム描画方法および荷電粒子ビーム描画装置

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JP2007095835A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Fujitsu Ltd 露光システム、露光方法及び半導体装置の製造方法
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