JPH0574694A

JPH0574694A - 電子ビームの照射方法

Info

Publication number: JPH0574694A
Application number: JP23443191A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kobayashi; 靖小林; Kenji Shiozawa; 建治塩沢
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-09-13
Filing date: 1991-09-13
Publication date: 1993-03-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】局所的チャージアップの発生が防止可能な電
子ビームの照射方法を提供する。【構成】電子ビームを絶縁体からなる対象物２に照射
するにあたり、少なくとも電子ビームの照射前に、前記
対象物表面に、電子透過性および導電性を有するチャー
ジアップ防止膜３を形成しておくようにした。【効果】電子ビ−ムが曲げられたり、広げられたりせ
ず、正規ル−トを通過して対象物に照射されることにな
る。また、チャージアップの原因となる電子は前記チャ
ージアップ防止膜によって拡散されるので、電子の偏在
が防止され、局所的チャージアップの発生が防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームを対象物
（絶縁体）に照射する場合に適用して有効な技術に関す
るもので、例えば、電子ビームリソグラフィ技術におけ
るレジストの局所的チャージアップを防止する場合に利
用して特に有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リソグラフィ技術の１つに電子ビームリ
ソグラフィ技術がある。この電子ビームリソグラフィ技
術は、光の代わりに電子ビームを用い、この電子ビーム
を電磁コイルによって集束させ、シリコン基板上のレジ
ストに照射させることにより、所望のレジストパターン
を形成するようにしたものである。この技術は、パター
ン情報（ＣＡＤデータ）からの直接指示で描画を行な
い、マスク基板を用いた間接的なものではないことか
ら、電子ビーム直接描画技術とも呼ばれ、超ＬＳＩのパ
ターンが、サブミクロン（１μｍ以下）の領域に入った
場合には、必要不可欠の技術となると考えられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この電子ビ
ームリソグラフィ技術には下記のような欠点が存在して
いることが本発明者等によって確認された。

【０００４】即ち、前記電子ビームリソグラフィ技術で
用いられるレジストは絶縁体であるため、電子ビームの
照射によってレジスト表面に局所的チャージアップが生
じ易い。そして、この局所的チャージアップが生じた場
合、電子ビームが曲げられたり、広げられたりするの
で、電子ビームによって描写されるパタ−ンが正規位置
よりずれたり、また、パタ−ンが歪むなどの問題が生じ
る。このようなパタ−ンの位置ずれや歪みは解像性を劣
化させ、微細パタ−ン形成の妨げとなる。そこで、この
ような問題を回避するため、従来においては、加速電圧
やエミッション電流を低く設定していた。しかし、加速
電圧やエミッション電流を低く設定した場合でも、局所
的チャージアップを完全にはなくすることはできないば
かりか、また、その場合には、レジストの感光に必要な
電子線量が短時間に照射できなくなるため、レジストパ
タ−ン形成に多くの時間を必要とするという新たな問題
が生じた。

【０００５】そこで、これらの問題点を解消することを
目的として、導電性ＢＬ（ボトム・レイヤ）レジストの
適用を行なったが、電子ビ−ムの結像面は依然絶縁体で
あるため、その効果は十分でなかった。

【０００６】なお、前記のような局所的チャージアップ
に原因する同一または類似の問題は、ＳＥＭなどの検査
装置によって電子ビームを照射する場合や、ブラウン管
などの発光材に電子ビームを照射する場合にも生じる。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされてもの
で、局所的チャージアップの発生が防止可能な電子ビー
ムの照射方法を提供することを目的としている。

【０００８】この発明の前記ならびにそのほかの目的と
新規な特徴については、本明細書の記述および添附図面
から明らかになるであろう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
のとおりである。

【００１０】すなわち本発明は、電子ビームを絶縁体か
らなる対象物に照射するにあたり、少なくも電子ビーム
照射前に、前記対象物表面に、電子透過性および導電性
を有するチャージアップ防止膜を形成しておくようにし
たものである。その際、前記チャージアップ防止膜を、
例えば、導電性有機物、金属酸化膜、金属塩あるいは金
属有機物によって構成した。

【００１１】

【作用】上記した技術によれば、対象物表面（電子ビー
ムの結像面）にチャージアップ防止膜を設けているの
で、電子ビ−ムが曲げられたり、広げられたりせず、正
規ル−トを通過して対象物に照射されることになる。ま
た、チャージアップの原因となる電子は前記チャージア
ップ防止膜によって拡散されるので、電子の偏在が防止
され、局所的チャージアップの発生が防止される。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る電子ビーム照射方法の実
施例を図面に基づいて説明する。

【００１３】図１には第１の実施例が示されている。こ
の第１の実施例は、電子ビームリソグラフィ技術に本発
明に係る電子ビーム照射方法を適用したもので、被加工
物１上にレジスト（照射対象物）２を形成し、かつ、当
該レジスト２表面（電子ビームの結像面）に電子透過性
および導電性を有するチャージアップ防止膜３を形成し
た状態で、電子ビームＢの照射を行なうようになってい
る。

【００１４】この場合のチャージアップ防止膜３は、特
に制限はされないが、導電性有機物、金属（Ｌｉ）酸化
膜、金属（Ｌｉ）塩あるいは金属（Ｌｉ）有機物から構
成されている。

【００１５】このような方法によれば、下記のような効
果を得ることができる。

【００１６】すなわち、前記チャージアップ防止膜３は
電子透過性を有するので、電子４は当該チャージアップ
防止膜３下のレジスト２まで達することができるので、
当該チャージアップ防止膜３の存在によって、レジスト
２の感光が妨げられることはない。また、感光後の電子
４は表層のチャージアップ防止膜３を伝わり拡散される
ので、電子４の偏在による局所的チャージアップの発生
が防止される。その結果、電子ビ−ムＢは曲げられた
り、広げられたりすることなく、レジスト２に照射され
るので、レジストパタ−ンの精度が高まり、微細パタ−
ン加工が可能となる。また、加速電圧やエミッション電
流を大きくした場合にも局所的チャ−ジアップは生じな
いので、レジスト２の感光に必要な電子線を短時間に照
射でき、レジストパターン形成の際のスループットが向
上されることになる。

【００１７】また、図２および図３には第２の実施例が
示されている。この第２の実施例は、電子ビームを照射
して対象物１１表面に形成されたパターン１１ａなどの
検査を行なう技術に本発明の電子ビーム照射方法を適用
したもので、照射対象物１１表面にチャージアップ防止
膜１３（第１の実施例と同様のもの）を形成した状態
で、前記対象物１１に電子ビームを照射し、対象物１１
から発せられる２次電子、オージェ電子、蛍光、Ｘ線な
どを用いてパターン１１ａの形成位置や形状などを検出
するようになっている。

【００１８】パターン１１ａ付近で電子ビームのスキャ
ンを行ない、２次電子などを検出して当該パターンなど
の位置や形状を検出する場合、図３に示すようにチャー
ジアップ１５は信号強度のピークを与える。そして、こ
のチャージアップ１５が広い範囲において多数存在する
場合にはバックグラウンドが上昇してＳ／Ｎ比が劣化し
てしまう。しかし、本実施例のように対象物１１表面を
チャ−ジアップ防止膜１３で覆えば、図２で示すように
チャージアップ防止膜１３によりチャージアップの発生
が防止され、信号強度のバックグラウンドが低下するこ
とになりＳ／Ｎ比が向上することになる。また、電子線
透過率が高い膜を使用することにより、対象物１１の違
いによる信号強度の差も消えないため、表面を金属コー
ティングする以上の情報が得られる。

【００１９】図４には第３の実施例が示されている。こ
の第３の実施例は、電子ビームＢを発光素子２１に照射
する場合に本発明に係る電子ビーム照射方法を適用した
もので、電子ビームＢを発光素子２１に照射する際、発
光素子（照射対象物）２１にチャ−ジアップが発生する
のを防止している。

【００２０】つまり、発光素子２１ｂに電子ビームＢを
照射しようとする場合、隣の発光素子２１ａがチャ−ジ
アップしていると電子ビ−ムＢのル−トは、本来のル−
トＲ１からル−トＲ２にずれてしまう。また、多量に電
子ビームＢを照射する際には自己のチャ−ジアップによ
り電子ビームＢのルートがずれることになる。が、発光
素子２１にチャージアップ防止膜２３をコ−ティングす
ることにより、上述の電子ビームＢのずれが解消され
る。

【００２１】また、導電性等の異なる発光素子を並べた
場合にも、素子の違いによる電子ビームへの影響が軽減
され、特性の向上が達成できる。

【００２２】さらに、チャ−ジアップがなくなることに
より、発光素子２１の発光に十分な電子ビーム量を短時
間に照射できるので、スキャン速度を速めることができ
る。

【００２３】なお、電子ビームの他の荷電粒子線、発光
素子以外でも同様の効果がある。

【００２４】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、電子ビ−ムが曲げられ
たり、広げられたりせず、正規ル−トを通過して対象物
に照射されることになる。また、チャージアップの原因
となる電子は前記チャージアップ防止膜によって拡散さ
れるので、電子の偏在が防止され、局所的チャージアッ
プの発生が防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例を適用した場合の加工物の断面図
である。

【図２】第２の実施例を適用した場合の検出信号の特性
図である。

【図３】従来技術によった場合の検出信号の特性図であ
る。

【図４】第３の実施例の方法を適用した発光素子の斜視
図である。

【符号の説明】

２レジスト（照射対象物）３チャージアップ防止膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子ビームを絶縁体からなる対象物に照
射するにあたり、少なくとも電子ビームの照射前に、前
記対象物表面に、電子透過性および導電性を有するチャ
ージアップ防止膜を形成しておくことを特徴とする電子
ビームの照射方法。
【請求項２】前記チャージアップ防止膜は、導電性有
機物、金属酸化膜、金属塩あるいは金属有機物によって
構成されていることを特徴とする請求項１記載の電子ビ
ームの照射方法。