JPH0624181B2 - 電子ビ−ム露光方法および電子ビ−ム露光装置 - Google Patents
電子ビ−ム露光方法および電子ビ−ム露光装置Info
- Publication number
- JPH0624181B2 JPH0624181B2 JP60167758A JP16775885A JPH0624181B2 JP H0624181 B2 JPH0624181 B2 JP H0624181B2 JP 60167758 A JP60167758 A JP 60167758A JP 16775885 A JP16775885 A JP 16775885A JP H0624181 B2 JPH0624181 B2 JP H0624181B2
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- JP
- Japan
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- electron beam
- exposure
- focused
- beam exposure
- pattern
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえば半導体装置製造に際して電子線感応
レジスト上に電子ビームを露光してパターン描画を行な
うために用いられる電子ビーム露光方法および電子ビー
ム露光装置に関する。
レジスト上に電子ビームを露光してパターン描画を行な
うために用いられる電子ビーム露光方法および電子ビー
ム露光装置に関する。
一般に、半導体装置製造用フォトマスクの製作に際して
電子線感応レジストが塗布されたマスクガラス基板に対
して電子ビーム露光によるパターン描画を行なう場合と
か、半導体ウエハプロセスにおいて電子線感応レジスト
が塗布されたウエハに対して電子ビーム露光によるパタ
ーン描画を行なう場合に、露光時に生じる反射電子等の
影響により本来の露光パターン領域に接近する領域まで
露光されてしまうという近接効果が生じ、所望のデザイ
ンルールでのパターンが得られなくなる。
電子線感応レジストが塗布されたマスクガラス基板に対
して電子ビーム露光によるパターン描画を行なう場合と
か、半導体ウエハプロセスにおいて電子線感応レジスト
が塗布されたウエハに対して電子ビーム露光によるパタ
ーン描画を行なう場合に、露光時に生じる反射電子等の
影響により本来の露光パターン領域に接近する領域まで
露光されてしまうという近接効果が生じ、所望のデザイ
ンルールでのパターンが得られなくなる。
このような近接効果を低減するように補正する方法とし
て、従来、次に述べるような技術が発表されている。
て、従来、次に述べるような技術が発表されている。
(1) 露光に先立ち、各露光パターンを計算機によるシ
ミュレーションにより分析し、近接効果が生じるおそれ
のある露光パターンについてはパターン分割を行ない、
各分割パターン毎にドーズ量を変えて露光する。
ミュレーションにより分析し、近接効果が生じるおそれ
のある露光パターンについてはパターン分割を行ない、
各分割パターン毎にドーズ量を変えて露光する。
(2) 先ず、露光すべきパターン老域以外の領域を非収
束ビームにより所望のドーズ量以下で露光し、次に露光
パターン領域を収束ビームにより露光することによって
所謂ゴースト効果を利用する。
束ビームにより所望のドーズ量以下で露光し、次に露光
パターン領域を収束ビームにより露光することによって
所謂ゴースト効果を利用する。
(3) 前記(1)項と同様に計算機によるシミュレーション
を行なった後、近接効果が生じるおそれのある露光パタ
ーンについてはパターン寸法のリサイズ処理を行ない、
各パターンとも同じドーズ量で露光する。
を行なった後、近接効果が生じるおそれのある露光パタ
ーンについてはパターン寸法のリサイズ処理を行ない、
各パターンとも同じドーズ量で露光する。
しかし、上述した近接効果補正方法(1)〜(3)にはそれぞ
れ次のような問題点がある。一般に、半導体装置製造用
の電子ビーム露光装置では、必要とする露光パターン図
形数が現状では数十万〜数百万のオーダーになるので、
前記(1)の方法はシミュレーションをメインフレームコ
ンピュータで高速に処理する必要があり、装置が高価に
なる。また、前記(1)の方法のように分割パターンを異
なるドーズ量で露光することは、露光の途中で電子ビー
ム露光装置における電子光学鏡筒系のパラメータの制御
を追加する必要があり、ベクトルスキャン型露光装置に
あっては大きな制約を受けないが、多くの商用機で見ら
れるラスタースキャン型露光装置にあっては露光時間が
かなり長くなり、露光プロセスのスループットの面で極
めて不利となる。また、前記(2)の方法は、露光を２回
行なう必要があるので、露光時間が２倍になり、１回目
の露光と２回目の露光の途中で電子光学鏡筒系のパラメ
ータの制御が追加されることから、0.01μｍのオーダの
高精度で露光位置を制御するような構成が必要となる。
また、前記(3)の方法は、前述した(1)の方法と同様にメ
インフレームコンピュータを必要とし、更にパターンの
リサイズ処理を行なう場合にアドレスユニット単位で行
なわなければならないので、高精度化を図るためにはよ
り細かい単位のアドレスユニットに変換する必要があ
る。しかし、このようにアドレスユニットの微少化に伴
ってスループットが低下するので、近接効果補正のため
のアドレスユニットの微少化とスループットとの間で調
整を図らなければならない。
れ次のような問題点がある。一般に、半導体装置製造用
の電子ビーム露光装置では、必要とする露光パターン図
形数が現状では数十万〜数百万のオーダーになるので、
前記(1)の方法はシミュレーションをメインフレームコ
ンピュータで高速に処理する必要があり、装置が高価に
なる。また、前記(1)の方法のように分割パターンを異
なるドーズ量で露光することは、露光の途中で電子ビー
ム露光装置における電子光学鏡筒系のパラメータの制御
を追加する必要があり、ベクトルスキャン型露光装置に
あっては大きな制約を受けないが、多くの商用機で見ら
れるラスタースキャン型露光装置にあっては露光時間が
かなり長くなり、露光プロセスのスループットの面で極
めて不利となる。また、前記(2)の方法は、露光を２回
行なう必要があるので、露光時間が２倍になり、１回目
の露光と２回目の露光の途中で電子光学鏡筒系のパラメ
ータの制御が追加されることから、0.01μｍのオーダの
高精度で露光位置を制御するような構成が必要となる。
また、前記(3)の方法は、前述した(1)の方法と同様にメ
インフレームコンピュータを必要とし、更にパターンの
リサイズ処理を行なう場合にアドレスユニット単位で行
なわなければならないので、高精度化を図るためにはよ
り細かい単位のアドレスユニットに変換する必要があ
る。しかし、このようにアドレスユニットの微少化に伴
ってスループットが低下するので、近接効果補正のため
のアドレスユニットの微少化とスループットとの間で調
整を図らなければならない。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、ビーム露
光工程でのスループットの低下をもたらすことなく、ゴ
ースト効果の利用により近接効果の低減を容易に実現し
得る電子ビーム露光方法および電子ビーム露光装置を提
供するものである。
光工程でのスループットの低下をもたらすことなく、ゴ
ースト効果の利用により近接効果の低減を容易に実現し
得る電子ビーム露光方法および電子ビーム露光装置を提
供するものである。
即ち、本発明の電子ビーム露光方法は、収束された電子
ビームを電子線感応レジスト面上の所望のアドレスユニ
ットの位置に照射すると同時に、そのアドレスユニット
の周辺に非収束状態の電子ビームを照射することを特徴
とするものである。
ビームを電子線感応レジスト面上の所望のアドレスユニ
ットの位置に照射すると同時に、そのアドレスユニット
の周辺に非収束状態の電子ビームを照射することを特徴
とするものである。
これによって、露光パターン領域外はゴースト効果によ
って近接効果が低減され、しかも露光工程のスループッ
トの低下をもたらさないで済む。
って近接効果が低減され、しかも露光工程のスループッ
トの低下をもたらさないで済む。
また、本発明の電子ビーム露光装置は、対物アパーチャ
の収束電子ビーム通過孔の周辺に複数の非収束電子ビー
ム通過孔を形成し、これらの非収束電子ビーム通過孔を
通過した非収束電子ビームの軌道を制御するための制御
用電極を前記対物アパーチャの下方に設けてなることを
特徴とするものである。
の収束電子ビーム通過孔の周辺に複数の非収束電子ビー
ム通過孔を形成し、これらの非収束電子ビーム通過孔を
通過した非収束電子ビームの軌道を制御するための制御
用電極を前記対物アパーチャの下方に設けてなることを
特徴とするものである。
したがって、従来の電子ビーム露光装置に対する構成上
の変更は僅かであり乍ら本発明の電子ビーム露光方法に
よる効果が得られるようになる。
の変更は僅かであり乍ら本発明の電子ビーム露光方法に
よる効果が得られるようになる。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図は電子ビーム露光装置における電子光学鏡筒内の
一部を示しており、１は対物レンズ形成用コイル、２は
対物アパーチャ、３は試料台上の試料（電子線感応レジ
ストが塗布された半導体ウエハとか半導体装置製造用マ
スク基板など）である。上記対物アパーチャ２には、た
とえば第２図に示すように中心部の収束電子ビーム通過
孔（センターホール、メインホール）２１の周辺に複数
個（たとえば４〜８個）の非収束電子ビーム通過孔（サ
ブホール）２２…が形成されている。さらに、上記対物
アパーチャ２と前記試料３との間には、対物アパーチャ
２のサブホール２２…をそれぞれ通過した非収束ビーム
Ｂ２…の軌道を曲げてその照射位置を制御するための制
御用電極４が設けられている。この制御用電極４は、前
記対物アパーチャ２のセンターホール２１を通過した収
束ビームＢ１が照射される位置（アドレスユニット）の
周辺に非収束ビームＢ２…を照射するように制御電圧入
力が印加される。この印加電位は、たとえば電子光学鏡
筒系におけるビーム加速電圧、ビームブランキング速度
により変化するものである。そこで、たとえば第３図に
示すように上記制御電圧入力についてのデータテーブル
をたとえば磁気ディスク装置３１に格納しておき、電子
ビーム露光位置の制御部の中央処理装置（ターゲットCP
U）３２が露光条件に応じて上記データテーブルから最
適化を選択し、この最適値データをデジタル・アナログ
(D／A)変換器によりアナログ電圧に変換して制御用電極
４に印加するように構成している。
一部を示しており、１は対物レンズ形成用コイル、２は
対物アパーチャ、３は試料台上の試料（電子線感応レジ
ストが塗布された半導体ウエハとか半導体装置製造用マ
スク基板など）である。上記対物アパーチャ２には、た
とえば第２図に示すように中心部の収束電子ビーム通過
孔（センターホール、メインホール）２１の周辺に複数
個（たとえば４〜８個）の非収束電子ビーム通過孔（サ
ブホール）２２…が形成されている。さらに、上記対物
アパーチャ２と前記試料３との間には、対物アパーチャ
２のサブホール２２…をそれぞれ通過した非収束ビーム
Ｂ２…の軌道を曲げてその照射位置を制御するための制
御用電極４が設けられている。この制御用電極４は、前
記対物アパーチャ２のセンターホール２１を通過した収
束ビームＢ１が照射される位置（アドレスユニット）の
周辺に非収束ビームＢ２…を照射するように制御電圧入
力が印加される。この印加電位は、たとえば電子光学鏡
筒系におけるビーム加速電圧、ビームブランキング速度
により変化するものである。そこで、たとえば第３図に
示すように上記制御電圧入力についてのデータテーブル
をたとえば磁気ディスク装置３１に格納しておき、電子
ビーム露光位置の制御部の中央処理装置（ターゲットCP
U）３２が露光条件に応じて上記データテーブルから最
適化を選択し、この最適値データをデジタル・アナログ
(D／A)変換器によりアナログ電圧に変換して制御用電極
４に印加するように構成している。
次に、上記構成の電子ビーム露光装置による電子ビーム
露光方法について説明する。電子ビーム露光装置は、露
光パターンデータをドット単位で表わされるパターンデ
ータ（ドットデータ）に変換し、第４図に示すように収
束ビームＢ１を所望のアドレスユニット位置にドット状
に照射すると同時に非収束ビームＢ２による照射を行な
う。これによって、収束ビームＢ１による所望の露光領
域（たとえば実線で示す矩形パターン）の周辺に収束ビ
ームより太い非収束ビームＢ２による露光領域が存在す
るようになる。したがって、所望の露光領域の外側は非
収束ビームＢ２により一様に露光されることによって、
ゴースト効果により近接効果の影響が低減されるように
なる。
露光方法について説明する。電子ビーム露光装置は、露
光パターンデータをドット単位で表わされるパターンデ
ータ（ドットデータ）に変換し、第４図に示すように収
束ビームＢ１を所望のアドレスユニット位置にドット状
に照射すると同時に非収束ビームＢ２による照射を行な
う。これによって、収束ビームＢ１による所望の露光領
域（たとえば実線で示す矩形パターン）の周辺に収束ビ
ームより太い非収束ビームＢ２による露光領域が存在す
るようになる。したがって、所望の露光領域の外側は非
収束ビームＢ２により一様に露光されることによって、
ゴースト効果により近接効果の影響が低減されるように
なる。
また、上記したような電子ビーム露光方法は、露光パタ
ーンデータに対して近接効果に関するコンピュータシミ
ュレーションとかパターン分割とかパターン寸法のリサ
イズ処理を必要とせず、露光途中でドーズ量を変えるた
めの制御も必要とせず、露光回数は２回も必要とせず、
１回で済み、従来の近接効果補正方法に比べて容易に実
行することが可能である。
ーンデータに対して近接効果に関するコンピュータシミ
ュレーションとかパターン分割とかパターン寸法のリサ
イズ処理を必要とせず、露光途中でドーズ量を変えるた
めの制御も必要とせず、露光回数は２回も必要とせず、
１回で済み、従来の近接効果補正方法に比べて容易に実
行することが可能である。
また、前記したような電子ビーム露光装置は、既存の対
アパーチャ２に対して収束電子ビーム通過孔２１の周辺
に複数の非収束電子ビーム通過孔２２…を設けておき、
この対物アパーチャ２を通過した非収束電子ビームを収
束電子ビームにより照射された位置（アドレスユニッ
ト）の周辺に照射させるように上記非収束電子ビームの
軌道を曲げるための制御用電極４を設けたものであり、
従来の電子ビーム露光装置に対する改造部分は僅かであ
り、容易かつ安価に実現することが可能である。
アパーチャ２に対して収束電子ビーム通過孔２１の周辺
に複数の非収束電子ビーム通過孔２２…を設けておき、
この対物アパーチャ２を通過した非収束電子ビームを収
束電子ビームにより照射された位置（アドレスユニッ
ト）の周辺に照射させるように上記非収束電子ビームの
軌道を曲げるための制御用電極４を設けたものであり、
従来の電子ビーム露光装置に対する改造部分は僅かであ
り、容易かつ安価に実現することが可能である。
第５図は、本発明による２種類の電子ビーム露光装置に
よりそれぞれ描画したパターンの各パターン寸法に対す
るパターン寸法交換差の測定結果（実線Ａ，Ｂ）と、従
来の電子ビーム露光装置により描画した場合の測定結果
（実線Ａ′，Ｂ′）とを対比して示している。ここで、
５μｍ以上のパターンと２μｍのパターンとの間に従来
は〜0.1μｍの寸法変換差（主に反射電子の寄与による
パターン内近接効果である）が生じているのに対して、
本発明装置ではゴースト効果により上記寸法交換差が〜
0.03μｍ以内に改善されていることが分る。
よりそれぞれ描画したパターンの各パターン寸法に対す
るパターン寸法交換差の測定結果（実線Ａ，Ｂ）と、従
来の電子ビーム露光装置により描画した場合の測定結果
（実線Ａ′，Ｂ′）とを対比して示している。ここで、
５μｍ以上のパターンと２μｍのパターンとの間に従来
は〜0.1μｍの寸法変換差（主に反射電子の寄与による
パターン内近接効果である）が生じているのに対して、
本発明装置ではゴースト効果により上記寸法交換差が〜
0.03μｍ以内に改善されていることが分る。
上述したように本発明によれば、ビーム露光工程でのス
ループットの低下をもたらすことなく、ゴースト効果の
利用により近接効果の低減を容易に実現し得る電子ビー
ム露光方法および電子ビーム露光装置を提供できるもの
である。
ループットの低下をもたらすことなく、ゴースト効果の
利用により近接効果の低減を容易に実現し得る電子ビー
ム露光方法および電子ビーム露光装置を提供できるもの
である。
第１図は本発明の電子ビーム露光装置の一実施例の要部
を示す構成説明図、第２図は第１図中の対物アパーチャ
の一例を示す平面図、第３図は第１図中の制御用電極に
対する制御電圧供給系の一例を示す構成説明図、第４図
は本発明方法によるビーム露光の照射軌跡を示す図、第
５図は本発明装置による近接効果の低減に関する実測デ
ータを示す図である。 ２……対物アパーチャ、２１……収束電子ビーム通過
孔、２２……非収束電子ビーム通過孔、３……試料、４
……制御用電極。
を示す構成説明図、第２図は第１図中の対物アパーチャ
の一例を示す平面図、第３図は第１図中の制御用電極に
対する制御電圧供給系の一例を示す構成説明図、第４図
は本発明方法によるビーム露光の照射軌跡を示す図、第
５図は本発明装置による近接効果の低減に関する実測デ
ータを示す図である。 ２……対物アパーチャ、２１……収束電子ビーム通過
孔、２２……非収束電子ビーム通過孔、３……試料、４
……制御用電極。
Claims (3)
- 【請求項１】電子ビームを収束電子ビームと非収束電子
ビームに分け，前記収束電子ビームを電子線感応レジス
トが塗布された試料面上の露光領域におけるアドレスユ
ニットに照射すると同時に，前記非収束電子ビームを前
記アドレスユニットの周辺に照射することにより，前記
露光領域を露光することを特徴とする電子ビーム露光方
法。 - 【請求項２】前記露光領域の周辺は，前記非収束状態の
電子ビームにより一様に露光されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項に記載の電子ビーム露光方法。 - 【請求項３】電子線感応レジストが塗布された試料面上
の露光領域を電子ビームにより露光する電子ビーム露光
装置において， 前記露光領域におけるアドレスユニットに収束された電
子ビームを照射するための収束電子ビームの通過孔，お
よび，前記収束電子ビームの通過孔の周辺に設けられた
非収束電子ビームの通過孔をそれぞれ有する対物アパー
チャと， 前記対物アパーチャの下方に設けられ，前記非収束電子
ビームの通過孔を通過した非収束状態の電子ビームの軌
道を制御するための制御用電極と， 前記アドレスユニットの周辺に前記非収束状態の電子ビ
ームが照射されるように，前記制御用電極を制御する手
段と を具備することを特徴とする電子ビーム露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167758A JPH0624181B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電子ビ−ム露光方法および電子ビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60167758A JPH0624181B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電子ビ−ム露光方法および電子ビ−ム露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230321A JPS6230321A (ja) | 1987-02-09 |
| JPH0624181B2 true JPH0624181B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=15855544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60167758A Expired - Lifetime JPH0624181B2 (ja) | 1985-07-31 | 1985-07-31 | 電子ビ−ム露光方法および電子ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624181B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0622911U (ja) * | 1992-05-22 | 1994-03-25 | 久夫 近藤 | レベルプレ−ナ−用受光器のレベル出し取付台 |
| JP3484182B2 (ja) * | 2002-09-02 | 2004-01-06 | 株式会社東芝 | 電子ビーム露光での近接効果補正方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55138232A (en) * | 1979-04-12 | 1980-10-28 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Drawing device |
| JPS57172734A (en) * | 1981-04-16 | 1982-10-23 | Sanyo Electric Co Ltd | Exposing process for electronic beam |
| JPS6182423A (ja) * | 1984-09-29 | 1986-04-26 | Toshiba Corp | 荷電ビ−ム描画方法 |
-
1985
- 1985-07-31 JP JP60167758A patent/JPH0624181B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6230321A (ja) | 1987-02-09 |
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