JPH04252016A - パターン描画方法 - Google Patents

パターン描画方法

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JPH04252016A
JPH04252016A JP3008436A JP843691A JPH04252016A JP H04252016 A JPH04252016 A JP H04252016A JP 3008436 A JP3008436 A JP 3008436A JP 843691 A JP843691 A JP 843691A JP H04252016 A JPH04252016 A JP H04252016A
Authority
JP
Japan
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region
area
exposure
pattern
regions
Prior art date
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Pending
Application number
JP3008436A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumio Yoshimura
文夫 吉村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
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Publication of JPH04252016A publication Critical patent/JPH04252016A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はパターン描画方法に関し
、例えば半導体装置を製造する工程で必要になる露光装
置に適用するパターン描画方法に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置、特に集積回路装置(IC)
の製造工程には、拡散やエッチングのための領域を規定
するパターン描画が必ず必要になる。この種のパターン
描画は通常、半導体ウエハや、ガラス基板等の被処理体
の表面に塗布した感光膜を、所望パターンに露光するこ
とによって行われるが、最近のように集積度が高まりパ
ターンが微細化するに伴って、高い精度で描画すること
が望まれるようになってきた。このような高集積度の要
求に対応するため、比較的波長の短い光源を使用すると
共に、収差による誤差を防ぐために、一括露光ではなく
パターンをフィールド又はストライプと呼ばれる小領域
に分割し、分割露光領域をつなぎ合わせることによって
完全なパターンを描画しようとする方法が採られている
【0003】
【発明が解決しようとする問題点】処で上述のように、
パターン描画の際、電子ビーム露光装置では電子鏡筒に
よるビームの振り幅の制限やデータの記憶容量の問題か
ら、パターンをストライプ単位(ラスター方式)やフィ
ールド単位(ベクター方式)に分割して描画を行ってい
る。この描画方法では微細パターンを形成することがで
きるものの、領域を分割したことによるストライプ間や
フィールド間のつなぎ誤差が発生し、精度の向上には問
題があった。
【0004】上記つなぎ誤差は、現在の再新鋭電子ビー
ム露光装置をもってすれば0.1μm以内に抑えること
が可能とされている。しかし半導体装置がCCD等のよ
うにデバイスの出来上がり精度を人の視覚により判断さ
れる場合には、つなぎ誤差が目立つことになり、更に高
い精度が要求される。
【0005】尚CCDやメモリのようにチップの比較的
広い面積が同一パターンの繰り返しによって占められて
いるデバイスでは、上記のような問題点の対処として、
ストライプやフィールド単位ではなく、一画素のように
繰り返しパターンを単位として描画する方法がある。こ
の方法によると、つなぎ誤差はストライプやフィールド
毎に発生するのではなく、繰り返しパターン毎に発生し
、その結果つなぎ誤差は画素と画素の間に発生し、パタ
ーン全体に亙るものの視覚による判断はつきにくくなる
。しかしこのような解決方法においても、つなぎ誤差が
繰り返しパターン内に生じていないだけで、半導体デバ
イス全体としてのつなぎ精度の向上は図られておらず、
むしろ繰り返しパターンを単位に領域を設定しなければ
ならず、半導体装置の設計及び製造工程が非常に制約さ
れるという問題がある。
【0006】本発明は上記従来の描画方法の問題点に鑑
みてなされたもので、精度の高いパターンを得ることが
できる方法を提供する。
【0007】
【問題点を解決するための手段】本発明のパターン描画
方法は、広い面積を複数の小領域に区切って露光し、全
体として所望のパターンを描画する方法において、区切
られた1つの小領域に対して、これに隣接する他の区切
られた小領域との間に、両小領域にまたがる補完領域を
設定し、小領域の境界部分は上記補完領域の露光とによ
って多重露光し、全体として領域を連続させるものであ
る。
【0008】更には、上記補完領域の露光データを、互
いに隣接する小領域に含まれたデータを合成して形成す
る。
【0009】また各小領域における上記露光のためのエ
ネルギは、感光膜が1回の露光で感応するよりも低いエ
ネルギに設定する。
【0010】
【作用】隣接する小領域の境界部分を多重露光するため
、パターンの修正を施すことができる。多重露光にあた
っては、露光エネルギを通常の1回の露光で感光膜を感
応させる場合に比べて低い値に設定しているため、正し
いパターンの外部にはみ出して露光されたとしても、は
み出しの量は極めてわずかで、またその部分が受けるエ
ネルギは本来のパターン領域が受ける総エネルギに比べ
て少ないため、つなぎ誤差の改善度に比べれば影響は非
常に小さい。
【0011】
【実施例】図1(a)〜図1(d)は本発明の基本原理
を説明するための、例えば1つの半導体チップ表面を示
す図である。図1(a)において、チップ領域1は垂直
方向に同一ピッチで第1領域a,第2領域b及び第3領
域cの3つの小領域に区切られ、各小領域に含まれた斜
線部分2がパターンのための露光領域である。
【0012】電子ビーム露光の工程で、電子ビームとチ
ップとの相対的な位置ずれのために、上記3つの小領域
への露光が図1(b)に示すように、第1領域aと第2
領域bとの間に重なり誤差が生じ、一方第2領域bと第
3領域cとの間には未露光誤差が生じずれている。この
ような3つの区切られた小領域に対して、それぞれの領
域間のつなぎ部分を修正するために、領域の境界部分に
新たに補完領域を設定する。
【0013】即ち図1(c)に示すように第1領域aと
第2領域bとの境界に第1補完領域abを、第2領域b
と第3領域cとの境界に第2補完領域bcを設定する。 本例では、上記補完領域ab,bcは、上記3つの小領
域a,b,cと同じ形状に設定され、従って補完領域は
それぞれの領域から1/2ずつ切り出して合成したもの
として形成され、ここに含まれる露光パターンデータも
それぞれの領域の該当する1/2の領域に含まれたデー
タを合成することによって形成される。
【0014】第1及至第3小領域の露光処理に加えて第
1及び第2補完領域を露光することにより、図1(d)
に示すような領域3に露光が施こされる。図1(d)に
おいて、本来のパターンは斜線を施した領域であるが、
その周囲にはみ出して露光された部分31が生じる。こ
の部分31はパターン外であるため露光されないことが
望ましい。このような事態に対応するため、1回の露光
時のエネルギは、従来の露光工程のように1回の露光で
感光膜を感応させるに充分な高いエネルギは与えず、本
例では1/2のエネルギに設定した電子ビームを用いて
露光する。従ってそれぞれの小領域での露光及び補完領
域での露光により2度の露光が行われた部分で感光膜は
完全に感応する。また斜線領域に含まれた領域内におい
て、露光が複数回にわたって行われる部分と、それに比
べて少ない部分とが生じ得る。しかし1度の露光でも多
少の感応は得られるため、ほぼ所望の露光パターンが得
られる。上記説明は理解を容易にするため誤差を誇張し
て示したが、実際の半導体装置製造の露光工程で生じる
誤差の量は極めて小さい。
【0015】図2は、周辺データiと内部に形成された
繰り返しデータjとからなるラスター方式の電子ビーム
露光処理に、上記原理を適用した場合の例を示す。この
例では幅kのストライプjが小領域(実線)及び補完領
域(破線)となり、この小領域を1/2のピッチで順次
移動させることによって、繰り返しパターンjの全域の
パターンを、つなぎ誤差を伴うことなく描画することが
できる。ただし繰り返しパターンの始め小領域j1と最
終の小領域jnは露光エネルギ確保のために、1/2幅
の領域を設定して多重露光する。
【0016】図3はベクター方式の電子ビーム露光処理
、またはステッパ,リピ−タでの露光処理に適用した場
合を示す。この方式ではフィールドを小領域として露光
が行われ、フィールド境界でつなぎ誤差が生じる。従っ
て図に示すように、フィールド(実線)境界で重なりを
有する補完領域(破線)を設定し、本来のフィールド領
域(実線)と補完領域(破線)との露光によって多重露
光してパターンを描画する。この例においても補完領域
はフィールドの小領域と同じ大きさに設定され、X及び
Yの両方向に1/2ピッチずらせて補完領域としている
【0017】図4(a)は、つなぎのための対処を施し
ていない従来のパターン描画方法の、図4(b)は上述
のように補完領域を設定して多重露光したパターン描画
方法の位置ズレを示す。測定にあたって、1つのストラ
イプ内のビーム振り幅方向に、座標測定のためのマーカ
12点を付し、隣接するマーカとの間のズレを勾配によ
って示している。図4(a)の従来方法では、特に最終
マーカPnと次のストライプの最初のマーカP1との間
には極めて大きなズレが発生していることが判る。一方
上述のように補完領域を設定して多重露光することによ
り、図4(b)に示すように、大きなズレを生じる部分
がなく、全領域に亙って極めて小さいズレのみでパター
ンを描画することができる。電子ビーム露光において、
従来方法と本実施例のつなぎ精度は0.047μm,0
.016μmであった。
【0018】上記実施例は多重露光として2度露光する
例を挙げて説明したが、露光エネルギの量及び移動ピッ
チを調整することによって、更に多い露光回数に設定し
て実施することもできる。
【0019】
【発明の効果】以上本発明によれば、領域を区切って露
光処理するパターン描画方法において、区切られた小領
域の互いに隣接する境界部分を覆う補完領域を設定して
多重露光するため、パターン描画の精度が著しく向上す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明するための模式図である。
【図2】本発明をラスター方式電子ビーム露光処理に適
用した場合のチップ表面の図である。
【図3】本発明をベクター方式電子ビーム露光処理に適
用した場合のチップ表面の図である。
【図4】従来方法を適用した場合と本発明の方法を適用
した場合とのつなぎ誤差の比較図である。
【符号の説明】
1  チップ表面 2  パターン a  第1小領域 b  第2小領域 c  第3小領域 ab  第1補完領域 bc  第2補完領域

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  領域を更に小領域に区切って露光し、
    この小領域を順次移動させて2次元の広がりを持つパタ
    ーンを描画する方法において、隣接する小領域の両境界
    部分を含む補完領域を設定し、この補完領域を介して露
    光領域を連続させてなることを特徴とするパターン描画
    方法。
  2. 【請求項2】  上記補完領域の露光データは、隣接す
    る小領域が持つ露光データを合成してなることを特徴と
    する請求項1記載のパターン描画方法。
  3. 【請求項3】  露光エネルギは、単一の露光によって
    感光させる場合のエネルギより低く設定したことを特徴
    とする請求項1記載のパターン描画方法。
JP3008436A 1991-01-28 1991-01-28 パターン描画方法 Pending JPH04252016A (ja)

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