JPH06140311A - 電子ビーム描画方法 - Google Patents

電子ビーム描画方法

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JPH06140311A
JPH06140311A JP4311118A JP31111892A JPH06140311A JP H06140311 A JPH06140311 A JP H06140311A JP 4311118 A JP4311118 A JP 4311118A JP 31111892 A JP31111892 A JP 31111892A JP H06140311 A JPH06140311 A JP H06140311A
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JP
Japan
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drawing pattern
pattern
electron beam
irradiation
division
Prior art date
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Pending
Application number
JP4311118A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoichi Kuriyama
洋一 栗山
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 描画パタンの規則性を損なうことなく、しか
も極めて小さな描画パタンが生成されない近接効果補正
のための適切な照射量算出を行うことを可能とする。 【構成】 照射オフセット量計算領域の境界で行ってい
た描画パタン分割を、照射オフセット量計算領域とは無
関係に描画パタン分割寸法δに応じて規則的に分割す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビームを用いて試
料表面上に微細なパタンを描画する電子ビーム描画方
法、特に近接効果現象を補正して高精度なパタンを形成
する電子描画方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子ビーム描画技術では、試料面上に塗
布されたレジスト上に所望の位置に電子ビームを照射
し、照射部分のレジストを現像液に対して可溶または難
溶な物質に変化させることにより微細パタンの形成を行
う。電子ビーム描画においては、照射された電子がレジ
スト中での前方散乱あるいは基板からレジストへの後方
散乱を起こすために電子ビームを照射した領域の周辺に
もエネルギが蓄積され、現像液のパタンに歪が生じる現
象が知られており、この現象は総称して近接効果現象と
呼ばれている。
【0003】微細なパタンを精度良く形成するために
は、近接効果現象を補正することが必要である。近接効
果補正方法として、描画パタンごとに電子ビーム照射量
を変化させて描画を行う方法が一般的に用いられてい
る。この際、描画パタンごとの電子ビーム照射量を算出
する方法としては、描画領域全体を一つ以上の照射オフ
セット量計算領域に分割して各分割領域ごとに電子ビー
ムの後方散乱電子による照射オフセット量を求め、この
照射オフセット量を用いて描画パタンの電子ビーム照射
量を算出する方法が提案されている(特願昭60−12
5707号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この方法は、比較的短
い計算時間で各描画パタンの電子ビーム照射量を決定で
きるために近接効果補正方法として優れた方法である。
しかし、一つの描画パタンが複数の照射オフセット量計
算領域に跨る場合には、描画パタンが跨る照射オフセッ
ト量計算領域の全ての照射オフセット量を平均してこの
描画パタンのオフセット量としており、描画パタンの寸
法と配置によっては、特に描画パタンの周辺部分におい
て近接効果補正が不十分となり、高精度の描画パタンが
得られない場合があるという問題があった。
【0005】このような問題を解決するものとしては、
一つの描画パタンを照射オフセット量計算領域の境界に
おいて照射オフセット量に応じて複数の描画パタンに分
割する方法が提案されている。また、描画データ量を圧
縮するために同じ描画パタンが繰り返し現れる場合には
繰り返しパタンとして記録することが通常行われるが、
描画パタンと照射オフセット量計算領域とは一般には一
致しないために同じ描画パタンであっても描画パタンの
配置によっては同じように分割されるとは限らず、デー
タ圧縮による利点が得られない場合がある。以上、説明
したように描画パタンの分割を行わない場合には近接効
果補正が不十分となる場合がある。また、オフセット量
に応じて描画パタンの分割を行う場合には、描画パタン
の規則性を利用したデータ圧縮が困難となるという問題
があった。
【0006】したがって本発明は、前述した従来の課題
を解決するためになされたものであり、その目的は、描
画パタンの規則性を損なうことなく、しかも極めて小さ
な描画パタンが生成されない、近接効果補正のための適
切な照射量算出を行うことが可能な電子ビーム描画方法
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、一つのパタンを予め設定した描画パ
タン分割寸法を用いて複数の描画パタンに分割する工程
と、この分割された描画パタンごとに照射量を算出する
工程とを有している。
【0008】
【作用】本発明においては、予め設定した描画パタン分
割寸法を用いて複数の描画パタンに分割することによ
り、描画パタンの規則性を損なうことなく、適切な照射
量の算出が可能となる。
【0009】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に
説明する。描画パタン上の一点に照射した電子ビームが
照射点から距離rだけ離れた位置にある観測点に与える
蓄積エネルギーE(r)は、前方散乱係数をβf 、後方
散乱係数をβb 、前方散乱エネルギーと後方散乱エネル
ギーとの強度比をηとすると、次に示すモデル式 E(r)=η(βf 2/βb 2)exp(−r2/βb 2) を用いて計算することができる。ある照射オフセット量
計算領域の照射オフセット量は、全ての描画パタンから
の蓄積エネルギーを単純に足し合わせることにより算出
できる。
【0010】蓄積エネルギーE(r)の値は、距離rが
増加するに伴って急激に減少するためにある照射オフセ
ット量計算領域の照射オフセット量を算出する際には、
実際には全ての描画パタンからの影響を考慮する必要は
なく、後方散乱係数をβb の3倍以内の距離にある描画
パタンからの影響を考慮すれば十分である。例えば基板
がシリコンの場合には、後方散乱係数をβb は1〜10
μm程度であり、照射オフセット量計算領域の中心から
数十μm程度以内にある描画パタンからの影響のみを考
慮すれば良い。
【0011】幅および高さがともに後方散乱係数をβb
の3倍よりも十分に大きい正方形の描画パタンの中心に
おける照射オフセット量をEcとすると、各辺の中心に
おける照射オフセット量はEcの半分、各頂点における
照射オフセット量はEcの4分の1となる。近接効果に
よる描画パターンの歪を抑制するためには各照射オフセ
ット量計算領域の照射オフセット量は一致することが望
ましい。したがって描画パタンをパタンの中心付近、各
辺、各頂点近傍に分割して各々に適切な照射量を与える
ことにより照射オフセット量をほぼ一致させることが可
能となる。
【0012】図1(a)〜図1(g)は、本発明による
電子ビーム描画方法の一実施例を説明する模式図であ
る。同図において、1〜4は各々分割前の描画パタン、
5〜7は各々描画パタンの分割後の描画パタンである。
また、δは描画パタン分割寸法であり、後方散乱係数β
b の10分の1倍以上、3倍以下のパラメータである。
【0013】図1(a)に示す分割前の描画パタン1
は、幅wおよび高さhが描画パタン分割寸法δの3倍以
上の場合であり、この場合には図1(e)に示すように
9つの描画パタン5に分割すれば良い。また、図1
(b)に示す分割前の描画パタン2は、幅wが描画パタ
ン分割寸法δの3倍以上であるが、高さhが描画パタン
分割寸法δの3倍より小さい場合であり、この場合には
図1(f)に示すように3つの描画パタン6に分割すれ
ば良い。また、図1(c)に示す分割前の描画パタン3
は、高さhが描画パタン分割寸法δの3倍以上である
が、幅wが描画パタン分割寸法δの3倍より小さい場合
であり、この場合には図1(g)に示すように3つの描
画パタン7に分割すれば良い。また、図1(d)に示す
分割前の描画パタン4は、幅wおよび高さhが描画パタ
ン分割寸法δの3倍より小さい場合であり、この場合に
は描画パタンの分割を行う必要はない。
【0014】図2(a)〜図2(f)は、本発明による
電子ビーム描画方法の他の実施例を説明する模式図であ
る。同図において、10〜12は各々分割前の描画パタ
ン、17〜19は各々描画パタンの分割後の描画パタン
である。また、δは描画パタン分割寸法であり、後方散
乱係数βb の10分の1倍以上、3倍以下のパラメータ
である。また、描画パタン分割寸法δ1と描画パタン分
割寸法δ2との和を描画パタン分割寸法δとする。ま
た、描画パタン分割寸法δ1および描画パタン分割寸法
δ2ともに後方散乱係数βb の10分の1倍以上、3倍
以下のパラメータである。
【0015】図2(a)に示す分割前の描画パタン10
は、幅wおよび高さhが描画パタン分割寸法δの3倍以
上の場合であり、この場合には図2(d)に示すように
25個の描画パタン17に分割すれば良い。また、図2
(b)に示す分割前の描画パタン11は、幅wが描画パ
タン分割寸法δの3倍以上であるが、高さhが描画パタ
ン分割寸法δの2倍以上かつ描画パタン分割寸法δの3
倍より小さい場合であり、この場合には図2(e)に示
すように6つの描画パタン18に分割すれば良い。ま
た、図2(c)に示す分割前の描画パタン12は、幅w
が描画パタン分割寸法δの3倍以上であるが、高さhが
描画パタン分割寸法δの2倍より小さい場合であり、こ
の場合には図2(f)に示すように3つの描画パタン1
9に分割すれば良い。
【0016】図3(a)〜図3(h)は、本発明による
電子ビーム描画方法の他の実施例を説明する模式図であ
る。同図において、13〜16は各々分割前の描画パタ
ン、20〜23は各々描画パタンの分割後の描画パタン
である。また、δは描画パタン分割寸法であり、後方散
乱係数βb の10分の1倍以上、3倍以下のパラメータ
である。また、描画パタン分割寸法δ1と描画パタン分
割寸法δ2との和を描画パタン分割寸法δとする。ま
た、描画パタン分割寸法δ1および描画パタン分割寸法
δ2ともに後方散乱係数βb の10分の1倍以上、3倍
以下のパラメータである。
【0017】図3(a)に示す分割前の描画パタン13
は、高さhが描画パタン分割寸法δの3倍以上である
が、幅wが描画パタン分割寸法δの2倍以上かつ3倍よ
り小さい場合であり、この場合には図3(e)に示すよ
うに6つの描画パタン20に分割すれば良い。また、図
3(b)に示す分割前の描画パタン14は、高さhが描
画パタン分割寸法δの3倍以上であるが、幅wが描画パ
タン分割寸法δの2倍より小さい場合であり、この場合
には図3(f)に示すように3つの描画パタン21に分
割すれば良い。また、図3(c)に示す分割前の描画パ
タン15は、幅wおよび高さhが描画パタン分割寸法δ
の2倍以上かつ描画パタン分割寸法δの3倍より小さい
場合であり、この場合には図3(g)に示すように4つ
の描画パタン22に分割すれば良い。また、図3(d)
に示す分割前の描画パタン16は、幅wまたは高さhが
描画パタン分割寸法δの2倍よりも小さくかつ幅wおよ
び高さhがともに描画パタン分割寸法δの3倍よりも小
さい場合であり、この場合には図3(h)に示す描画パ
タン23のように分割を行う必要はない。
【0018】なお、描画パタン分割寸法δを、後方散乱
係数βb の3倍より大きな値としても、前述したように
照射オフセット量の計算に影響を及ぼさず、分割した意
味がない。また、後方散乱係数βb の10分の1より小
さな値としても、後方散乱係数βb が1〜10μm程度
であるから、描画パタンの幅または高さが0.1μm程
度と小さな値となる可能性があり、また、描画パタンが
蓄積エネルギーが急激に変化する領域中に存在するため
に近接効果が十分に補正されない可能性があり、望まし
くない。
【0019】分割を行った後の各描画パタンについて、
公知の方法(例えば特願昭60−125707号)を用
いて適切な照射量を算出すれば良い。
【0020】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
描画パタンの分割を照射オフセット量計算領域の境界で
行うのではなく、予め設定した描画パタン分割寸法を用
いて分割することにより、描画パタンの規則性を損なう
ことなく、近接効果補正のための適切な照射量算出を行
うことができるなどの極めて優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子ビーム描画方法の一実施例を
説明する模式図である。
【図2】本発明による電子ビーム描画方法の他の実施例
を説明する模式図である。
【図3】本発明による電子ビーム描画方法の他の実施例
を説明する模式図である。
【符号の説明】
1,2,3,4 分割前の描画パタン 5,6,7,8 分割後の描画パタン 10,11,12,13,14,15,16 分割前
の描画パタン 17,18,19,20,21,22,23 分割後
の描画パタン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子ビームを用いて試料表面上にパタン
    を形成する方法であって、描画領域全体を複数の照射オ
    フセット量計算領域に分割して各分割領域ごとに電子ビ
    ームの後方散乱電子による照射オフセット量を求め、前
    記照射オフセット量を用いて描画パタンの電子ビーム照
    射量を算出する電子ビーム描画方法において、 一つのパタンを予め設定した描画パタン分割寸法を用い
    て複数の描画パタンに分割する工程と、 この分割された描画パタンごとに照射量を算出する工程
    と、 を含むことを特徴とする電子ビーム描画方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記描画パタンの一
    点に照射した電子ビームが照射点から距離rだけ離れた
    位置にある観測点に与える蓄積エネルギーE(r)を、
    前方散乱係数をβf 、後方散乱係数をβb 、前方散乱エ
    ネルギーと後方散乱エネルギーとの強度比をηとする
    と、 E(r)=η(βf 2/βb 2)exp(−r2/βb 2) から算出し、前記描画パターン分割寸法を、後方散乱係
    数をβb の10分の1倍以上、3倍以下の範囲とするこ
    とを特徴とする電子ビーム描画方法。
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