JPH0364016A - 電子ビーム描画方法および描画用アパーチヤ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＬＳＩ製造プロセス等において、微細パターン
形成に必要な電子ビームリソグラフィ技術に係り、特に
微細加工性に加えて量産性をも向上させようとするため
の高速描画装置、及び措置方式に関する。

〔従来の技術〕

ＬＳＩパターンの微細化、高集積度化はとどまることを
知らず、従来の光によるリソグラフィの解像限界を超え
る微細加工が必要となりつつある。

この微細加工に対応できるリソグラフィ技術として、電
子ビーム描画技術がある。しかし、電子ビーム描画技術
は処理速度が低く、量産性に問題を持っている。電子ビ
ーム描画技術の量産性向上を図るために、たとえば、「
特開昭５４−２９９８１号。

電子ビーム照射装置」に述べられているような高速描画
装置及び高速描画方式がある。以下、上記従来の高速描
画方式の基本概念を、他の従来例の−殻内な電子ビーム
描画方式と比較して簡単に説明する。

まず、第４図に示すのが、従来の一般的な電子ビーム描
画方式である可変矩形方式描画法の基本概念である。こ
の描画方式では、電子銃１からシャワー状に射出された
電子ビームを第一成形レンズ３や成形偏向器４を用いて
、可変矩形方式用第二成形アパーチャ板５上に結像し、
矩形の開口との重なりを調節して、任意の大きさの矩形
ビームに電子ビームを成形する。そして、成形された矩
形ビームを縮小レンズ６、静電偏向レンズ７、対物レン
ズ８により焦点精度よく試料９上の所定の位置に、縮小
投影する。描画すべきパターンを異なる大きさの矩形に
分割し、一つ一つ描画する方法が従来法である。従って
、本方式では例えば、第４図の試料９上に示すような繰
返しの多いパターンも同じ方法で、全て描画することに
なる。このため、従来法では、非常に多くの露光回数が
必要となる。

一方上記高速描画方法は、第５図に示すように所望の描
画パターンを予め、第二成形アパーチャ板１０に加工し
ておき、電子ビームの一括転写の繰返しによりパターン
を描画していく方法である。

この描画方法を採ることにより、露光回数は大幅に低減
できる０本方式はパターンの大部分が周期性を持つＤＲ
ＡＭ等のメモリＬＳＩの描画に、特に有効であり、画期
的な処理速度の向上が図れる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記高速描画方式では一括転写により多様なパ
ターンを露光しなければならないために、例えば、第２
図に示すように孤立したパターン１３を成形アパーチャ
板１０上に形成しようとする際、該孤立パターン部を支
持することができないという問題がある。このためＬＳ
Ｉ等の様に多種多様なパターンにおいて、この方式は着
しく制限されることになり、全てのパターンに展開する
ことができない。

これにたいし、ｒシーメンス　フオルシュンクス　ラン
ト　エントビクルンクス　ベルリヒト（Ｓｉｅｍｅｎｓ
　Ｆｏｒｓｃｈｕｎｌ（ｓ　ｕｎｄ　Ｅｎｔｖｉｃｋｉ
ｕｎｇｓｓｂｅｒｉｃｈｔ）。

７（１９７８）２８．Ｊやｒ特開昭６１−１８３９２６
号。

荷電ビーム照射装置」に上記孤立パターンへの対策が述
べられている。第６，７図にこれを示す。

これらはパターンとして残存しない解像限界以下の細か
い網目１１で、上記孤立したパターンのアパーチャ部１
２を支持し、このアパーチャにより上記孤立パターン１
３に対応する電子ビームを成形するものである。しかし
、上記網目１１を解像度以下の加工寸法で、しかも網目
全体を均一に作成することは極めて困難であり、実用上
の障害がある。

本発明は上記成形電子ビームによる一括転写方式電子線
描画において、上記従来技術の問題点を克服し、任意の
孤立パターンの形成を有するパターンの形成を実現しよ
うとすることを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、成形アパーチャ板内に孤立パターンを相補
図形に分割した開口部を少なくとも１組以上配置し、こ
れらの一括転写を該相補図形間隔で周期的に繰り返すこ
とにより実現される。

〔作用〕

本発明によれば、二回の成形電子ビーム一括転写により
、成形パーチャ板上に形成されている孤立パターンを形
成できる。

〔作用〕

以下、第１図を用いてこの原理を詳細に説明する。

第１図は、本発明による孤立パターン描画用成形アパー
チャの一部分の平面図である。ここに示すアパーチャ開
口部１４と１５は、第３図に示すような一定間隔（試料
上での座標においてＸ方向に距離１．ｙ方向に距離ｍ）
で繰り返される孤立パターン１３を描画するものであり
、お互いに相補な関係で分割されている。相補関係にあ
る開ロバターン１４と１５とはＸ方向に距離りだけ離し
てそれぞれ加工してあり、また、同種図形の開ロバター
ンはｙ方向に距離Ｍだけ離して加工しである。但し、距
離り、Ｍはそれぞれ描画装置の電子光学系縮小率により
、試料上距離１、ｍになる距離とする。

次に、本発明による孤立パターン描画用成形アパーチャ
を用いたパターン描画の基本概念を、第３図を用いて説
明する。第３図に示す斜線部は第二成形アパーチャ板１
３を用いて一回の露光により、試料９上に形成された露
光領域を示している。

この後、Ｘ方向にｊ！ｌＡ＃！ｌだけ電子ビームを移動
させてもう１度描曙し、形成した露光領域を網状線部で
示す、これらの２回の露光により、孤立パターンが複数
個露光できることになる。

〔実施例〕

以下１本発明を実施例を用いて詳しく説明する。

本実施例は、第２図に示すような繰り返しの孤立パター
ン１３の描画の場合である。上記孤立パターンの間隔は
、試料上での座標においてＸ方向に距ｉ１１　、２　ｐ
　ｍ（１）、ｙ方向に距離０．４ｐｍ（ｍ）であり、パ
ターンは０．２μｍ１ｌｉの環状図形である。

次に、上記パターン１３を描画するための、アパーチャ
平面図を第１Ｉ！ｌに示している。ここに示す開ロバタ
ーン１４と１５とは、お互いに相補な関係にある図形パ
ターンである。アパーチャ板１０上での開ロバターンの
間隔は、電子ビーム描画装置の電子光学系による縮小率
１／２５により決定した。開ロバターン１４．１５は所
望の描画パターンに対応して、Ｘ方向に間隔３０μｍ　
（Ｌ　）だけ離して加工しである。また、同種図形の開
ロバターン同士は、ｙ方向に距離１０μｍ　（Ｍ　）だ
け離して加工しである。これをアパーチャ板１０上のＸ
方向に１２０μｍ、ｙ方向に１５０μｍの矩形領域に２
組×６組の計１２組の開ロバターンとして加工した。

次に、上記孤立パターン１２組分のアパーチャを、第５
図に示す描画装置の第二成形アパーチャ板１０上の１２
０μｍ　Ｘ　１５０μｍの矩形領域内に装填した。加速
電圧３０ｋＶ、電流密度５Ａ／ｄの電子ビームを、上記
第二成形アパーチャ内矩形領域に照射することにより、
パターンの一回目の一括転写を行なった。試料は４イン
チシリコンウェハ上にネガ型しジストＲＤ−２００ＯＮ
（日立化或社ＩＩ）を膜厚０．５μｍで塗布したもので
ある。電子線照射量は４０μＣ／ａＪである。第３図に
示す斜線部は、第二成形アパーチャ板１３を用いて一回
の露光により、試料９上の露光領域を示している。

この後、試料９上でＸ方向に距離１．２μｍだけ１度電
子ビームを移動させて描画し、形成し・た露光領域を網
状線部で示す、これらの２回の露光により、孤立パター
ンの潜像が計９個露光できた。

尚、これらの電子ビームの偏向を繰り返すことにより、
ウェハー面に多数の孤立パターン潜像１３を形成するこ
とができた。

〔発明の効果〕

本発明によれば１周期的に繰り返される孤立パターンを
描画する場合に、孤立パターンを２回の一括露光により
アパーチャ板上に加工しである孤立パターンを少なくと
も１個以上描画できる。

【図面の簡単な説明】

第ｉｍｌは本発明の実施例による孤立パターン描画用ア
パーチャの部分平衡図、第２図は周期的に繰り返す孤立
パターンの例を示す平崩図、第３ｗｉは本発明の実施例
による組り返す孤立パターンの描画方法の原理説明図、
第４１１．第５図は従来の電子ビーム描画装置の概略を
示す斜視図、第６図。 第７図は従来の孤立パターン描画用アパーチャの平面図
である。 ｌ・・・電子銃、２・・・第一成形アパーチャ板、３・
・・第一成形レンズ、４・・・成形偏向器、５・・・可
変矩形方式用第二成形アパーチャ板、６・・・縮小レン
ズ、７・・・静電偏向レンズ、８・・・対物レンズ、９
・・・試料。 １０・・・マルチショット方式用第二成形アパーチャ板
、１１・・・解像度以下の細線、１２・・・孤立パター
ンのアパーチャ部、１３・・・孤立パターンの例。 １４．１５・・・本発明による所望の任意形状ビームを
成形するための相補関係にある開口部の例。 ８ 図 Ｔ χ 名 ユ 図 １ｏｉｏｏ臣 ５臣叫益−測臣 蓋羽　−顎炉顎Ｍ　駆喝 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、任意形状の電子ビームを成形し、これの一括転写を
   繰り返す描画方法において、孤立したパターンを描画す
   る場合に、上記孤立パターンを２つの相補図形に分割し
   、２回の一括転写により上記孤立パターンを描画するこ
   とを特徴とした電子ビーム描画方法。 ２、任意形状の電子ビームを成形し、これの一括転写を
   繰り返す描画装置、及び描画方式において、孤立したパ
   ターンを描画する場合に、上記孤立パターンを２つの相
   補図形に分割し、２回の一括転写により上記孤立パター
   ンが描画できる少なくとも１組以上の上記相補図形に対
   応する開口部を同一成形アパーチャ板内に作り込むこと
   を特徴とした電子ビーム描画用アパーチャ。 ３、該成形アパーチャ板の部材は半導体単結晶であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム
   描画用アパーチャ。