JPH0466321B2 - - Google Patents
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- JPH0466321B2 JPH0466321B2 JP2396284A JP2396284A JPH0466321B2 JP H0466321 B2 JPH0466321 B2 JP H0466321B2 JP 2396284 A JP2396284 A JP 2396284A JP 2396284 A JP2396284 A JP 2396284A JP H0466321 B2 JPH0466321 B2 JP H0466321B2
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 18
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、回折格子やフレネルレンズ等を能率
良く描画するための電子ビーム露光方法に関す
る。
良く描画するための電子ビーム露光方法に関す
る。
従来、エシエレツト形回折格子或いはフレネル
レンズを作製する場合、第１図に示す如く被加工
物１上のレジスト２をその断面が鋸歯状波形状と
なるようにパターニングする必要がある。このた
め、レジストを電子ビームで露光する際、レジス
トに与えるドーズ量を鋸歯状波形状に変化させる
必要があり、これを実現するため高ドーズを与え
る部分には複数回の多重露光を行つていた。
レンズを作製する場合、第１図に示す如く被加工
物１上のレジスト２をその断面が鋸歯状波形状と
なるようにパターニングする必要がある。このた
め、レジストを電子ビームで露光する際、レジス
トに与えるドーズ量を鋸歯状波形状に変化させる
必要があり、これを実現するため高ドーズを与え
る部分には複数回の多重露光を行つていた。
しかしながら、この種の方法では多重露光を必
要とすることから、１枚の回折格子或いは１個の
フレネルレンズを露光するのに数10時間を要し、
スループツトが極めて低いものであつた。さら
に、システムの長時間安定性が直ちに製作精度に
影響を及ぼすと云う問題があつた。
要とすることから、１枚の回折格子或いは１個の
フレネルレンズを露光するのに数10時間を要し、
スループツトが極めて低いものであつた。さら
に、システムの長時間安定性が直ちに製作精度に
影響を及ぼすと云う問題があつた。
本発明の目的は、回折格子やフレネルレンズ等
の１ピツチを１回のビーム走査で露光することが
でき、これらの製作精度及びスループツトの向上
をはかり得る電子ビーム露光方法を提供すること
にある。
の１ピツチを１回のビーム走査で露光することが
でき、これらの製作精度及びスループツトの向上
をはかり得る電子ビーム露光方法を提供すること
にある。
本発明の骨子は、ビームの強度分布やビームの
形状等を制御して、回折格子やフレネルレンズ等
の１ピツチを１回のビーム走査で露光することに
ある。
形状等を制御して、回折格子やフレネルレンズ等
の１ピツチを１回のビーム走査で露光することに
ある。
即ち本発明は、被加工物上のレジストに電子ビ
ームを照射して該レジストを露光する電子ビーム
露光方法において、第１の方向と直交する第２の
方向のビーム幅が第１の方向に対して一次関数的
に変化する電子ビームを形成し、このビームを第
１の方向に対し該方向のビーム長さと等しいピツ
チを置いて、第１の方向と交差する直線上若しく
は曲線上を前記被加工物に対して相対的に順次走
査するようにした方法である。
ームを照射して該レジストを露光する電子ビーム
露光方法において、第１の方向と直交する第２の
方向のビーム幅が第１の方向に対して一次関数的
に変化する電子ビームを形成し、このビームを第
１の方向に対し該方向のビーム長さと等しいピツ
チを置いて、第１の方向と交差する直線上若しく
は曲線上を前記被加工物に対して相対的に順次走
査するようにした方法である。
本発明によれば、従来の多重露光を行う方法に
比べ数10分の１の時間で回折格子やフレネルレン
ズを描画することができ、スループツトの大幅な
向上をはかり得る。しかも、露光時間が短くて済
むので、システムの長時間安定性が多少悪くても
高精度な露光を行い得る。また、階段近似ではな
く正確な鋸歯状波ドーズプロフイイルを得ること
ができ、このため回折格子やフレネルレンズの作
製に絶大なる効果を発揮する。
比べ数10分の１の時間で回折格子やフレネルレン
ズを描画することができ、スループツトの大幅な
向上をはかり得る。しかも、露光時間が短くて済
むので、システムの長時間安定性が多少悪くても
高精度な露光を行い得る。また、階段近似ではな
く正確な鋸歯状波ドーズプロフイイルを得ること
ができ、このため回折格子やフレネルレンズの作
製に絶大なる効果を発揮する。
第２図は本発明の一実施例方法に使用した電子
ビーム露光装置を示す概略構成図である。図中１
１は電子銃で、この電子銃１１から放射された電
子ビームはコンデンサレンズ１２を介してビーム
成形用アパーチヤマスク１３，１４に照射され
る。マスク１３，１４は例えば機械的駆動機構に
より光軸回りに微小回転可能な構造となつてお
り、これにより後述する成形ビームの頂角θ及び
XY座標系に対する相対角度が可変されるものと
なつている。マスク１３，１４の各アパーチヤ１
３ａ，１４ａを通過して成形されたビームは、縮
小レンズ１５により縮小されたのち対物レンズ１
６により試料（被加工物）１７上に結像される。
ここで、試料１７は例えばエシエレツト形回折格
子を作る母体となるもので、その上にはポジ型レ
ジストが塗布されている。
ビーム露光装置を示す概略構成図である。図中１
１は電子銃で、この電子銃１１から放射された電
子ビームはコンデンサレンズ１２を介してビーム
成形用アパーチヤマスク１３，１４に照射され
る。マスク１３，１４は例えば機械的駆動機構に
より光軸回りに微小回転可能な構造となつてお
り、これにより後述する成形ビームの頂角θ及び
XY座標系に対する相対角度が可変されるものと
なつている。マスク１３，１４の各アパーチヤ１
３ａ，１４ａを通過して成形されたビームは、縮
小レンズ１５により縮小されたのち対物レンズ１
６により試料（被加工物）１７上に結像される。
ここで、試料１７は例えばエシエレツト形回折格
子を作る母体となるもので、その上にはポジ型レ
ジストが塗布されている。
一方、前記マスク１３の上方にはビームを偏向
するための軸合せコイル１８，１９が配置され、
前記マスク１４の下方には軸合せコイル２０，２
１が配置されている。そして、これらの軸合せコ
イル１８〜２１により、前記各アパーチヤ１３
ａ，１４ａの光学的重なり状態が例えば第３図に
示す如く制御され、３角形状の成形ビームが得ら
れるものとなつている。なお、第２図には示さな
いが上記成形ビームを試料１７上で走査するビー
ム偏向系及びビームをON−OFF制御するブラン
キング系等も設けられている。
するための軸合せコイル１８，１９が配置され、
前記マスク１４の下方には軸合せコイル２０，２
１が配置されている。そして、これらの軸合せコ
イル１８〜２１により、前記各アパーチヤ１３
ａ，１４ａの光学的重なり状態が例えば第３図に
示す如く制御され、３角形状の成形ビームが得ら
れるものとなつている。なお、第２図には示さな
いが上記成形ビームを試料１７上で走査するビー
ム偏向系及びビームをON−OFF制御するブラン
キング系等も設けられている。
次に、上記構成の電子ビーム露光装置を用いた
エシエレツト形回折格子の作成方法について説明
する。
エシエレツト形回折格子の作成方法について説明
する。
まず、成形ビームの形状を前記第３図にアパー
チヤ１３ａ，１４ａの重なり（斜線部）で示した
如くＸ方向（第１の方向）に長い直角３角形とす
る。次いで、第４図に示す如く３角形ビーム２２
を試料１７上で、Ｘ方向に対して該方向のビーム
長さと等しいピツチを置いて、Ｙ方向（第２の方
向）に順次走査する。即ち、試料１７の露光すべ
き領域を、Ｘ方向幅がビーム２２の長辺方向長さ
で規定されるフレーム〜とｎ個に分割す
る。そして、１回のビーム走査でフレームを露
光し、次のビーム走査でフレームを露光し、更
にフレーム〜と順次露光する。このとき、ビ
ーム２２の頂点付近が通過する部分ではドーズ量
が少く、ビーム２２の底部付近が通過する部分で
はドーズ量が多くなる。従つて、Ｘ方向に対する
試料１７上のドーズ量（レジストのドーズ量）
は、第５図ａに示す如く鋸歯状波形状となる。ま
た、Ｙ方向に対するドーズ量は一定となる。
チヤ１３ａ，１４ａの重なり（斜線部）で示した
如くＸ方向（第１の方向）に長い直角３角形とす
る。次いで、第４図に示す如く３角形ビーム２２
を試料１７上で、Ｘ方向に対して該方向のビーム
長さと等しいピツチを置いて、Ｙ方向（第２の方
向）に順次走査する。即ち、試料１７の露光すべ
き領域を、Ｘ方向幅がビーム２２の長辺方向長さ
で規定されるフレーム〜とｎ個に分割す
る。そして、１回のビーム走査でフレームを露
光し、次のビーム走査でフレームを露光し、更
にフレーム〜と順次露光する。このとき、ビ
ーム２２の頂点付近が通過する部分ではドーズ量
が少く、ビーム２２の底部付近が通過する部分で
はドーズ量が多くなる。従つて、Ｘ方向に対する
試料１７上のドーズ量（レジストのドーズ量）
は、第５図ａに示す如く鋸歯状波形状となる。ま
た、Ｙ方向に対するドーズ量は一定となる。
上記のように露光されたレジストを所定の現像
液で現像すると、レジストのＸ方向に対する厚み
は第５図ｂに示す如くそのドーズ量に応じた鋸歯
状波形状となる。即ち、回折格子の１ピツチを１
回のビーム走査で描画できたことになる。なお、
これ以降はドライエツチング法等を用いて全面エ
ツチングを施し、レジストの断面形状を試料１７
上に反映させることにより、所望の回折格子が得
られることになる。
液で現像すると、レジストのＸ方向に対する厚み
は第５図ｂに示す如くそのドーズ量に応じた鋸歯
状波形状となる。即ち、回折格子の１ピツチを１
回のビーム走査で描画できたことになる。なお、
これ以降はドライエツチング法等を用いて全面エ
ツチングを施し、レジストの断面形状を試料１７
上に反映させることにより、所望の回折格子が得
られることになる。
このように本実施例方法によれば、ビーム形状
を３角形とすることにより、回折格子の１ピツチ
を１回のビーム走査で描画することができる。こ
のため、従来多重露光を必要としていたのに比べ
露光時間を数10分の１に短縮することができ、ス
ループツトの大幅な向上をはかり得る。しかも、
１枚の回折格子を描画するのに要する全体の露光
時間が短くて済むので、前記電子ビーム露光装置
に長時間安定性を要することなく回折格子パター
ンを高精度に露光することができる。また、第５
図ｂからも判るように、レジストの断面形状を階
段近似ではなく正確に鋸歯状波形状とすることが
できるので、回折格子の描画に極めて有効であ
る。さらに、アパーチヤ１３ａ，１４ａの重なり
状態による３角形ビームの頂角θを可変すること
により、レジストの厚みの変化（第５図中に示す
傾斜角α）を容易に変えられる等の利点がある。
を３角形とすることにより、回折格子の１ピツチ
を１回のビーム走査で描画することができる。こ
のため、従来多重露光を必要としていたのに比べ
露光時間を数10分の１に短縮することができ、ス
ループツトの大幅な向上をはかり得る。しかも、
１枚の回折格子を描画するのに要する全体の露光
時間が短くて済むので、前記電子ビーム露光装置
に長時間安定性を要することなく回折格子パター
ンを高精度に露光することができる。また、第５
図ｂからも判るように、レジストの断面形状を階
段近似ではなく正確に鋸歯状波形状とすることが
できるので、回折格子の描画に極めて有効であ
る。さらに、アパーチヤ１３ａ，１４ａの重なり
状態による３角形ビームの頂角θを可変すること
により、レジストの厚みの変化（第５図中に示す
傾斜角α）を容易に変えられる等の利点がある。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるも
のではない。例えば、前記成形ビームの形状は直
角３角形に限るものではなく、２等辺３角形、そ
の他第２の方向のビーム幅が第１の方向に対して
一次関数的に変化する形状であればよい。また、
ビームを被加工物に対して相対的に走査する手段
として、被加工物を載置したテーブル等を移動さ
せるようにしてもよいのは勿論のことである。さ
らに、ビームの形状及びビーム強度分布は、所望
するレジストパターンに応じて適宜定めればよ
い。
のではない。例えば、前記成形ビームの形状は直
角３角形に限るものではなく、２等辺３角形、そ
の他第２の方向のビーム幅が第１の方向に対して
一次関数的に変化する形状であればよい。また、
ビームを被加工物に対して相対的に走査する手段
として、被加工物を載置したテーブル等を移動さ
せるようにしてもよいのは勿論のことである。さ
らに、ビームの形状及びビーム強度分布は、所望
するレジストパターンに応じて適宜定めればよ
い。
また、本発明は回折格子の他にフレネルレンズ
の描画に適用することもできる。この場合、被加
工物を載置したテーブルを回転させることにより
前記ビームを円周上で走査し、１回のビーム走査
でフレネルレンズの１ピツチを露光するようにす
ればよい。また、フレネルレンズの場合、中心付
近と周辺部で鋸歯状波のピツチあるいは深さを変
える必要がある。その場合には、第２図の偏向コ
イル１８，１９，２０，２１に流す電流を可変に
し、第３図のアパーチヤ１３ａ，１４ａの重なり
を変え、ビームの長さを変えればよい。また、電
子ビーム露光装置としては前記第２図に示す構造
に何ら限定されるものではなく、ビーム形状を前
記の如く制御できるものであればよい。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して
実施することができる。
の描画に適用することもできる。この場合、被加
工物を載置したテーブルを回転させることにより
前記ビームを円周上で走査し、１回のビーム走査
でフレネルレンズの１ピツチを露光するようにす
ればよい。また、フレネルレンズの場合、中心付
近と周辺部で鋸歯状波のピツチあるいは深さを変
える必要がある。その場合には、第２図の偏向コ
イル１８，１９，２０，２１に流す電流を可変に
し、第３図のアパーチヤ１３ａ，１４ａの重なり
を変え、ビームの長さを変えればよい。また、電
子ビーム露光装置としては前記第２図に示す構造
に何ら限定されるものではなく、ビーム形状を前
記の如く制御できるものであればよい。その他、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して
実施することができる。
第１図はエシエレツト型回折格子を作製するた
めのレジストパターンを示す斜視図、第２図は本
発明の一実施例方法に使用した電子ビーム露光装
置を示す概略構成図、第３図は上記装置によるビ
ーム成形方法を説明するための模式図、第４図は
上記装置を用いた露光方法を説明するための模式
図、第５図ａ，ｂはそれぞれＸ方向に対するレジ
ストのドーズ量及び現像後の厚み変化を示す特性
図である。 １，１７……試料（被加工物）、２……レジス
ト、１１……電子銃、１２，１５，１６……レン
ズ、１３，１４……ビーム成形用アパーチヤマス
ク、１３ａ，１４ａ……アパーチヤ、１８，〜，
２１……軸合せ用コイル、２２……成形ビーム。
めのレジストパターンを示す斜視図、第２図は本
発明の一実施例方法に使用した電子ビーム露光装
置を示す概略構成図、第３図は上記装置によるビ
ーム成形方法を説明するための模式図、第４図は
上記装置を用いた露光方法を説明するための模式
図、第５図ａ，ｂはそれぞれＸ方向に対するレジ
ストのドーズ量及び現像後の厚み変化を示す特性
図である。 １，１７……試料（被加工物）、２……レジス
ト、１１……電子銃、１２，１５，１６……レン
ズ、１３，１４……ビーム成形用アパーチヤマス
ク、１３ａ，１４ａ……アパーチヤ、１８，〜，
２１……軸合せ用コイル、２２……成形ビーム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被加工物上のレジストに電子ビームを照射し
て該レジストを露光する電子ビーム露光方法にお
いて、第１の方向と直交する第２の方向のビーム
幅が第１の方向に対して一次関数的に変化する電
子ビームを形成し、このビームを第１の方向に対
し該方向のビーム長さと等しいピツチを置いて、
第１の方向と交差する直線上若しくは曲線上を前
記被加工物に対して相対的に順次走査することを
特徴とする電子ビーム露光方法。 ２ 前記電子ビームとして、ビーム強度が略一様
でビーム形状が３角形のビームを用いるようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電子ビーム露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2396284A JPS60168104A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 電子ビ−ム露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2396284A JPS60168104A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 電子ビ−ム露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60168104A JPS60168104A (ja) | 1985-08-31 |
| JPH0466321B2 true JPH0466321B2 (ja) | 1992-10-22 |
Family
ID=12125171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2396284A Granted JPS60168104A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | 電子ビ−ム露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60168104A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01168881A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-07-04 | Anelva Corp | 走査系を備えたイオンビーム照射方法および装置 |
| JPH0243555A (ja) * | 1988-08-03 | 1990-02-14 | Kuraray Co Ltd | パターン形成方法および露光装置 |
| US5058992A (en) * | 1988-09-07 | 1991-10-22 | Toppan Printing Co., Ltd. | Method for producing a display with a diffraction grating pattern and a display produced by the method |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP2396284A patent/JPS60168104A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60168104A (ja) | 1985-08-31 |
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