JPH0746677B2 - 電子ビーム露光方法 - Google Patents
電子ビーム露光方法Info
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- JPH0746677B2 JPH0746677B2 JP59227404A JP22740484A JPH0746677B2 JP H0746677 B2 JPH0746677 B2 JP H0746677B2 JP 59227404 A JP59227404 A JP 59227404A JP 22740484 A JP22740484 A JP 22740484A JP H0746677 B2 JPH0746677 B2 JP H0746677B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電子ビーム露光方法に係わり、特に近接効果
の低減をはかった電子ビーム露光方法に関する。
の低減をはかった電子ビーム露光方法に関する。
近年、半導体ウエハやマスク基板等の試料上に所望パタ
ーンを形成するものとして、各種の電子ビーム露光装置
が用いられている。この種の装置でパターンを露光する
場合、電子ビームの近接効果の影響が問題となる。例え
ば、試料の下地に凹凸や重金属等が存在すると、下地の
後方散乱係数が部分的に異なってくる。そして、レジス
トとしてポジ形のものを用いた場合、後方散乱係数の大
きい領域では後方散乱係数の小さい領域に比してパター
ン幅が太ると云う問題があった。
ーンを形成するものとして、各種の電子ビーム露光装置
が用いられている。この種の装置でパターンを露光する
場合、電子ビームの近接効果の影響が問題となる。例え
ば、試料の下地に凹凸や重金属等が存在すると、下地の
後方散乱係数が部分的に異なってくる。そして、レジス
トとしてポジ形のものを用いた場合、後方散乱係数の大
きい領域では後方散乱係数の小さい領域に比してパター
ン幅が太ると云う問題があった。
一方、近接効果を補正する方法として最近、パターン形
成予定領域を所定のビーム照射量D1で露光した後、その
周辺領域（非パターン領域）を上記露光の際のビーム径
より大径のビームで、且つ上記照射量D1より少ないビー
ム照射量D2でビーム照射する方法が提案されている。し
かし、この方法で近接効果の補正ができるのは、下地が
一様な材質で形成されている場合であり、下地の後方散
乱係数が一様でない場合は有効に補正できない。
成予定領域を所定のビーム照射量D1で露光した後、その
周辺領域（非パターン領域）を上記露光の際のビーム径
より大径のビームで、且つ上記照射量D1より少ないビー
ム照射量D2でビーム照射する方法が提案されている。し
かし、この方法で近接効果の補正ができるのは、下地が
一様な材質で形成されている場合であり、下地の後方散
乱係数が一様でない場合は有効に補正できない。
本発明の目的は、下地の後方散乱係数の異なりに起因す
る近接効果の影響を軽減することができ、露光精度の向
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。
る近接効果の影響を軽減することができ、露光精度の向
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、後方散乱係数の小さい領域を補助的に
ビーム照射することにより、後方散乱係数の大きい領域
と後方散乱係数の小さい領域との各後方散乱電子量を近
付けることにある。
ビーム照射することにより、後方散乱係数の大きい領域
と後方散乱係数の小さい領域との各後方散乱電子量を近
付けることにある。
即ち本発明は、部分的に電子の後方散乱係数の大きい領
域と後方散乱係数の小さい領域とを下地に有する試料上
に電子ビームを用いて選択的にパターンを露光する電子
ビーム露光方法において、選択的なパターンを形成のた
めのビーム照射量D1でパターン形成予定領域を電子ビー
ムで選択的に露光する工程と、該工程の前或いは後また
は同時に、前記パターン形成予定領域以外で前記後方散
乱係数の小さい領域を、前記試料が実質的に感光せず、
かつ前記照射量D1でパターン形成予定領域を露光する際
の前記後方散乱係数の大きい領域と後方散乱係数の小さ
い領域との各後方散乱電子量の差に等しいドーズ量以下
のビーム照射量D2で、補助的にビーム照射する工程とを
含む方法である。
域と後方散乱係数の小さい領域とを下地に有する試料上
に電子ビームを用いて選択的にパターンを露光する電子
ビーム露光方法において、選択的なパターンを形成のた
めのビーム照射量D1でパターン形成予定領域を電子ビー
ムで選択的に露光する工程と、該工程の前或いは後また
は同時に、前記パターン形成予定領域以外で前記後方散
乱係数の小さい領域を、前記試料が実質的に感光せず、
かつ前記照射量D1でパターン形成予定領域を露光する際
の前記後方散乱係数の大きい領域と後方散乱係数の小さ
い領域との各後方散乱電子量の差に等しいドーズ量以下
のビーム照射量D2で、補助的にビーム照射する工程とを
含む方法である。
本発明によれば、補助的なビーム照射により後方散乱係
数の小さい領域の後方散乱電子量を増加することがで
き、これにより後方散乱係数の大きい領域及び後方散乱
係数の小さい領域の各後方散乱電子量を略等しくするこ
とができる。このため、下地の後方散乱係数の部分的な
異なりに起因するパターンの太り或いは細りを防止する
ことができ、露光精度の向上をはかり得る。従って、例
えば重金属上に形成すべきパターンもシリコン上に形成
すべきパターンも同じ線幅に形成することができる。さ
らに、段差のある下地であっても、高い部分も低い部分
も同じ線幅のパターンを形成することができる。
数の小さい領域の後方散乱電子量を増加することがで
き、これにより後方散乱係数の大きい領域及び後方散乱
係数の小さい領域の各後方散乱電子量を略等しくするこ
とができる。このため、下地の後方散乱係数の部分的な
異なりに起因するパターンの太り或いは細りを防止する
ことができ、露光精度の向上をはかり得る。従って、例
えば重金属上に形成すべきパターンもシリコン上に形成
すべきパターンも同じ線幅に形成することができる。さ
らに、段差のある下地であっても、高い部分も低い部分
も同じ線幅のパターンを形成することができる。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例方法を説明する
ためのもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視
Ａ−Ａ断面図である。図中11は下地基板、12は描画すべ
きパターン形成予定領域、13はモリブデン（Mo）が形成
された領域、14はレジスト、18は補正のためのビームの
大きさを示す。
ためのもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢視
Ａ−Ａ断面図である。図中11は下地基板、12は描画すべ
きパターン形成予定領域、13はモリブデン（Mo）が形成
された領域、14はレジスト、18は補正のためのビームの
大きさを示す。
パターン形成予定領域12を通常の露光と同様に描画する
のみでは、図中点線に示す如くMoがない領域はパターン
が細くなる。これは、下地にMoが有るか否かにより下地
の反射電子係数が異なり、これに比例して後方散乱係数
が異なったものとなり、Moがない領域では後方散乱が少
ない分だけドーズ不足になるからである。なお、このと
きの現像レベルは下地にMoが存在する領域に合わせた。
ここで、現像レベルをMoのない領域に合わせると、上記
とは逆にMoが存在する領域のパターンが太ることにな
る。
のみでは、図中点線に示す如くMoがない領域はパターン
が細くなる。これは、下地にMoが有るか否かにより下地
の反射電子係数が異なり、これに比例して後方散乱係数
が異なったものとなり、Moがない領域では後方散乱が少
ない分だけドーズ不足になるからである。なお、このと
きの現像レベルは下地にMoが存在する領域に合わせた。
ここで、現像レベルをMoのない領域に合わせると、上記
とは逆にMoが存在する領域のパターンが太ることにな
る。
そこで、形成すべきパターンがなく且つMoもない領域だ
け、ビームをぼかして補助的にビーム照射を行ったとこ
ろ、パターンの太りや細りがなく、パターン形成予定領
域12のパターンと略等しいパターンを形成することがで
きた。これは、上記補助的なビーム照射により、下地に
Moのない後方散乱係数の小さい領域の後方散乱電子量
が、下地にMoのある後方散乱係数の大きい領域のそれと
略等しくなるからであると考えられる。
け、ビームをぼかして補助的にビーム照射を行ったとこ
ろ、パターンの太りや細りがなく、パターン形成予定領
域12のパターンと略等しいパターンを形成することがで
きた。これは、上記補助的なビーム照射により、下地に
Moのない後方散乱係数の小さい領域の後方散乱電子量
が、下地にMoのある後方散乱係数の大きい領域のそれと
略等しくなるからであると考えられる。
なお、上記方法に用いた電子ビーム露光装置は、例えば
第３図に示す如く形成されている。図中30は試料室であ
り、この試料室30内には半導体ウエハ等の試料31を載置
した試料ステージ32が収容されている。試料ステージ32
はステージ駆動回路51によりＸ方向（紙面左右方向）及
びＹ方向（紙面表裏方向）に移動される。そして、ステ
ージ32の移動位置はレーザ測長計52により測定されるも
のとなっている。一方、試料室30の上方には、電子銃4
1,各種レンズ42,43,44及び各種偏向器45,46等からなる
電子光学鏡筒40が配置されている。ここで、偏向器45は
電子ビームをブランキングするものであり、ブランキン
グ回路53よりブランキング信号を印加される。また、偏
向器46は電子ビームを試料31上で走査するもので、走査
回路54により走査信号を印加される。なお、図中55は電
子銃41及びレンズ42,〜,44の電源、56は制御計算機、57
はインターフェースをそれぞれ示している。
第３図に示す如く形成されている。図中30は試料室であ
り、この試料室30内には半導体ウエハ等の試料31を載置
した試料ステージ32が収容されている。試料ステージ32
はステージ駆動回路51によりＸ方向（紙面左右方向）及
びＹ方向（紙面表裏方向）に移動される。そして、ステ
ージ32の移動位置はレーザ測長計52により測定されるも
のとなっている。一方、試料室30の上方には、電子銃4
1,各種レンズ42,43,44及び各種偏向器45,46等からなる
電子光学鏡筒40が配置されている。ここで、偏向器45は
電子ビームをブランキングするものであり、ブランキン
グ回路53よりブランキング信号を印加される。また、偏
向器46は電子ビームを試料31上で走査するもので、走査
回路54により走査信号を印加される。なお、図中55は電
子銃41及びレンズ42,〜,44の電源、56は制御計算機、57
はインターフェースをそれぞれ示している。
上記の構成は周知の電子ビーム露光装置と同様である。
この装置で実際にパターン形成を行う際には、まず前記
パターン形成予定領域12を所定のビーム照射量D1で描画
したのち、前記補助的なビーム照射を上記照射量D1より
少ないビーム照射量D2で且つビーム径の大きなぼけたビ
ームを用いて行った。これにより、前述した如くパター
ン形成予定領域12と略等しい幅のパターンを形成するこ
とができた。
この装置で実際にパターン形成を行う際には、まず前記
パターン形成予定領域12を所定のビーム照射量D1で描画
したのち、前記補助的なビーム照射を上記照射量D1より
少ないビーム照射量D2で且つビーム径の大きなぼけたビ
ームを用いて行った。これにより、前述した如くパター
ン形成予定領域12と略等しい幅のパターンを形成するこ
とができた。
かくして本実施例方法によれば、通常の露光に加え、パ
ターン及び後方散乱係数の大きい領域を除く補助的なビ
ーム照射を行うことにより、下地の後方散乱係数の異な
りに起因するパターンの太りや細りのない設計通りのパ
ターンを形成することができる。即ち、露光精度の向上
をはかり得る。なお、Moの代りにタングステンやタンタ
ル等の原子番号の大きい重金属が下地基板11上に形成さ
れている場合にも有効であるのは、勿論のことである。
ターン及び後方散乱係数の大きい領域を除く補助的なビ
ーム照射を行うことにより、下地の後方散乱係数の異な
りに起因するパターンの太りや細りのない設計通りのパ
ターンを形成することができる。即ち、露光精度の向上
をはかり得る。なお、Moの代りにタングステンやタンタ
ル等の原子番号の大きい重金属が下地基板11上に形成さ
れている場合にも有効であるのは、勿論のことである。
第２図（ａ）（ｂ）は本発明の他の実施例方法を説明す
るためのもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢
視Ｂ−Ｂ断面図である。図中21は下地基板、22はパター
ン形成予定領域、23は下地基板の凸部、24は下地平坦化
のための下層レジスト、25は中間層、26は上層レジス
ト、28は補正のためのビームの大きさを示している。
るためのもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢
視Ｂ−Ｂ断面図である。図中21は下地基板、22はパター
ン形成予定領域、23は下地基板の凸部、24は下地平坦化
のための下層レジスト、25は中間層、26は上層レジス
ト、28は補正のためのビームの大きさを示している。
この実施例の場合、下地基板21が高くなった部分、即ち
凸部23の後方散乱係数が他の部分のそれよりも大きくな
る。このため、パターン形成予定領域22を通常の露光と
同様に描画したのみでは、下地の低い部分（凸部以外の
領域）ではドーズ不足となり、図中点線に示す如くパタ
ーンが細くなる。なお、このときの現像レベルは、凸部
23に合わせた。
凸部23の後方散乱係数が他の部分のそれよりも大きくな
る。このため、パターン形成予定領域22を通常の露光と
同様に描画したのみでは、下地の低い部分（凸部以外の
領域）ではドーズ不足となり、図中点線に示す如くパタ
ーンが細くなる。なお、このときの現像レベルは、凸部
23に合わせた。
そこで、先の実施例方法と同様に、パターンがなく且つ
凸部もない領域だけ、ビームをぼかして補助的にビーム
照射を行ったところ、パターンの太りや細りがなく、パ
ターン形成予定領域22のパターンと略等しいパターンを
形成することができた。
凸部もない領域だけ、ビームをぼかして補助的にビーム
照射を行ったところ、パターンの太りや細りがなく、パ
ターン形成予定領域22のパターンと略等しいパターンを
形成することができた。
なお、本発明は上述した各実施例方法に限定されるもの
ではない。例えば、前記パターン形成予定領域を描画す
るためのビーム照射と補助的なビーム照射との順序は、
逆にすることも可能である。さらに、電子ビーム露光装
置として１走査中にビーム径やビーム強度等を可変でき
るものを用いれば、これらのビーム照射を同時に行うこ
とも可能である。また、補助的なビーム照射を行う際の
ビーム径やビーム強度等の条件は、仕様に応じて適宜変
更可能である。但し、パターン形成のためのビーム照射
及び補助的なビーム照射を行った時点で、後方散乱係数
の大きい領域及び後方散乱係数の小さい領域の各後方散
乱電子量が略等しくなる条件にするのが最も望ましい。
さらに、補助的なビーム照射として、パターン及び後方
散乱係数の大きい領域を除くビーム照射に加え、パター
ン領域を除くビーム照射の２回のビーム照射を行うよう
にしてもよい。また、本発明方法に用いる電子ビーム露
光装置は前記第３図に示す構造に何等限定されるもので
はなく、仕様に応じて適宜変更可能である。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。
ではない。例えば、前記パターン形成予定領域を描画す
るためのビーム照射と補助的なビーム照射との順序は、
逆にすることも可能である。さらに、電子ビーム露光装
置として１走査中にビーム径やビーム強度等を可変でき
るものを用いれば、これらのビーム照射を同時に行うこ
とも可能である。また、補助的なビーム照射を行う際の
ビーム径やビーム強度等の条件は、仕様に応じて適宜変
更可能である。但し、パターン形成のためのビーム照射
及び補助的なビーム照射を行った時点で、後方散乱係数
の大きい領域及び後方散乱係数の小さい領域の各後方散
乱電子量が略等しくなる条件にするのが最も望ましい。
さらに、補助的なビーム照射として、パターン及び後方
散乱係数の大きい領域を除くビーム照射に加え、パター
ン領域を除くビーム照射の２回のビーム照射を行うよう
にしてもよい。また、本発明方法に用いる電子ビーム露
光装置は前記第３図に示す構造に何等限定されるもので
はなく、仕様に応じて適宜変更可能である。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（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例方法を説明する
ためのもので第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は同
図（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図、第２図（ａ）（ｂ）は他
の実施例方法を説明するためのもので第２図（ａ）は平
面図、第２図（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ断面図、
第３図は上記各実施例方法に使用した電子ビーム露光装
置の一例を示す概略構成図である。 11,21…下地基板、12,22…パターン形成予定領域、13…
Mo形成領域、14…レジスト、18,28…電子ビーム、23…
凸部、24…上層レジスト、25…中間層、26…下層レジス
ト。
ためのもので第１図（ａ）は平面図、第１図（ｂ）は同
図（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面図、第２図（ａ）（ｂ）は他
の実施例方法を説明するためのもので第２図（ａ）は平
面図、第２図（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ断面図、
第３図は上記各実施例方法に使用した電子ビーム露光装
置の一例を示す概略構成図である。 11,21…下地基板、12,22…パターン形成予定領域、13…
Mo形成領域、14…レジスト、18,28…電子ビーム、23…
凸部、24…上層レジスト、25…中間層、26…下層レジス
ト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 芳秀 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (72)発明者 西村 英二 神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地 株 式会社東芝総合研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−145122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−54377（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−921（ＪＰ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】部分的に電子の後方散乱係数の大きい領域
と後方散乱係数の小さい領域とを下地に有する試料上に
電子ビームを用いて選択的にパターンを露光する方法に
おいて、選択的なパターンを形成のためのビーム照射量
D1でパターン形成予定領域を電子ビームで選択的に露光
する工程と、該工程の前或いは後または同時に、前記パ
ターン形成予定領域以外で前記後方散乱係数の小さい領
域を、前記試料が実質的に感光せず、かつ前記照射量D1
でパターン形成予定領域を露光する際の前記後方散乱係
数の大きい領域と後方散乱係数の小さい領域との各後方
散乱電子量の差に等しいドーズ量以下のビーム照射量D2
で、補助的にビーム照射する工程とを含むことを特徴と
する電子ビーム露光方法。 - 【請求項２】前記補助的にビーム照射する際のビーム径
を、前記パターン形成予定領域を露光する際のビーム径
より大きく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。 - 【請求項３】前記補助的にビーム照射する際のビーム
は、後方散乱係数の大きい領域からの後方散乱ビームの
広がりに略等しいビーム分解能を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム露光方法。 - 【請求項４】後方散乱係数の大きい領域は下地に原子番
号の大きな重金属が存在する領域であり、後方散乱係数
の小さい領域は上記重金属の存在しない領域であること
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。 - 【請求項５】前記試料はその下地に段差を有するもので
あり、後方散乱係数の大きい領域は下地表面が高い領域
であり、後方散乱係数の小さい領域は下地表面が低い領
域である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 |
|---|---|---|---|
| JP59227404A JPH0746677B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 電子ビーム露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227404A JPH0746677B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 電子ビーム露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61105837A JPS61105837A (ja) | 1986-05-23 |
| JPH0746677B2 true JPH0746677B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=16860296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59227404A Expired - Lifetime JPH0746677B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 電子ビーム露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746677B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07118439B2 (ja) * | 1986-05-31 | 1995-12-18 | 株式会社東芝 | 露光方法 |
| JPH04253485A (ja) * | 1991-01-30 | 1992-09-09 | Sharp Corp | テレビジョン受信機 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5254377A (en) * | 1975-10-30 | 1977-05-02 | Toshiba Corp | Electron beam exposure method |
| JPS58145122A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | Jeol Ltd | 電子ビ−ム露光装置 |
-
1984
- 1984-10-29 JP JP59227404A patent/JPH0746677B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61105837A (ja) | 1986-05-23 |
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