JPH077742B2 - 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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- JPH077742B2 JPH077742B2 JP58055872A JP5587283A JPH077742B2 JP H077742 B2 JPH077742 B2 JP H077742B2 JP 58055872 A JP58055872 A JP 58055872A JP 5587283 A JP5587283 A JP 5587283A JP H077742 B2 JPH077742 B2 JP H077742B2
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- JP
- Japan
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- divided
- exposure
- electron beam
- area
- small
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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
-
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （１）発明の技術分野 本発明は電子ビーム露光装置の位置ずれ補正方法に係
り，特に基板上にチャージアップされた電荷による電子
ビームの位置ずれを補正し得る電子ビーム露光方法に関
する。
り，特に基板上にチャージアップされた電荷による電子
ビームの位置ずれを補正し得る電子ビーム露光方法に関
する。
（２）技術の背景 電子ビーム露光装置に於いては歪補正データをメッシュ
上より収集して歪補正を行う歪補正方法が知られてい
る。この方法は第１図（ａ）（ｂ）に示すように基板と
なるシリコン１上に形成した酸化シリコン膜２上に基準
となるメッシュ３を設けておき，該メッシュ３部分を電
子ビーム露光装置コラムよりの電子ビームで走査して，
電子計算機等の偏向手段を通じて指定した位置に対して
実際に電子ビームを照射し，基板のシリコン１と二酸化
シリコン間の段差３を利用して現在位置を検出し，該検
出出力を電子計算機にフィードバックして指定した位置
に正確に電子ビームが照射されるようになされている。
上より収集して歪補正を行う歪補正方法が知られてい
る。この方法は第１図（ａ）（ｂ）に示すように基板と
なるシリコン１上に形成した酸化シリコン膜２上に基準
となるメッシュ３を設けておき，該メッシュ３部分を電
子ビーム露光装置コラムよりの電子ビームで走査して，
電子計算機等の偏向手段を通じて指定した位置に対して
実際に電子ビームを照射し，基板のシリコン１と二酸化
シリコン間の段差３を利用して現在位置を検出し，該検
出出力を電子計算機にフィードバックして指定した位置
に正確に電子ビームが照射されるようになされている。
叙上の如き歪補正方法によって精度のよい露光が出来る
が，基板上に塗布したレジスト上に電子ビームを照射す
ると露光された部分のレジスト上に電荷がチャージアッ
プされて，次の電子ビーム照射に上記チャージアップし
た電荷が影響を与え電子ビームは電荷の反撥力を受けて
軌道を曲げられ指定位置に正しく到達しない問題があっ
た。
が，基板上に塗布したレジスト上に電子ビームを照射す
ると露光された部分のレジスト上に電荷がチャージアッ
プされて，次の電子ビーム照射に上記チャージアップし
た電荷が影響を与え電子ビームは電荷の反撥力を受けて
軌道を曲げられ指定位置に正しく到達しない問題があっ
た。
（３）従来技術の問題点 従来の叙上の問題を詳記するに例えば，第２図（ａ）
（ｂ）で示すウェハー４上にレジスト膜５が塗布され該
レジスト膜５上に電子ビーム露光装置の電子ビーム７に
よって第１のパターン6aを矢印９に示す方向に順次露光
し，次に第２のパターン6bを同じく矢印９に沿って順次
露光しようとすると第１のパターン上にチャージアップ
された電荷e0によって第２のパターン6bの6b′で示す部
分は破線6cで示す位置に露光される。これはチャージア
ップした第１のパターンの電荷e0によって電子ビームの
軌道が曲げられるためである。
（ｂ）で示すウェハー４上にレジスト膜５が塗布され該
レジスト膜５上に電子ビーム露光装置の電子ビーム７に
よって第１のパターン6aを矢印９に示す方向に順次露光
し，次に第２のパターン6bを同じく矢印９に沿って順次
露光しようとすると第１のパターン上にチャージアップ
された電荷e0によって第２のパターン6bの6b′で示す部
分は破線6cで示す位置に露光される。これはチャージア
ップした第１のパターンの電荷e0によって電子ビームの
軌道が曲げられるためである。
このような位置づれの原因は種々なファクタが有り，基
板レシストの種類，レジストの膜厚，電子ビーム照射
量，露光速度，露光パターン順序等の影響があり，これ
らを数学的に求めることは極めて困難である。例えば上
記したレジスト膜厚と電子ビームの位置ずれとの関係を
求めてみると下式で表すことが出来る Δｘ＝Ａ・ｄ｛exp（Ｂ・ｄ）＋Ｃ｝ ・・・（１） ここでΔｘ・・・電子ビームの位置ずれ量,d・・・レジ
スト厚み,A,B,C・・・定数であり，レジスト厚みがd1迄
の範囲では第３図に示すようにΔｘは比例的に増加する
がd1の値を越えた厚みでexp的な変化を示す。
板レシストの種類，レジストの膜厚，電子ビーム照射
量，露光速度，露光パターン順序等の影響があり，これ
らを数学的に求めることは極めて困難である。例えば上
記したレジスト膜厚と電子ビームの位置ずれとの関係を
求めてみると下式で表すことが出来る Δｘ＝Ａ・ｄ｛exp（Ｂ・ｄ）＋Ｃ｝ ・・・（１） ここでΔｘ・・・電子ビームの位置ずれ量,d・・・レジ
スト厚み,A,B,C・・・定数であり，レジスト厚みがd1迄
の範囲では第３図に示すようにΔｘは比例的に増加する
がd1の値を越えた厚みでexp的な変化を示す。
このような種々のファクタを数学的に求めるよりは例え
ば第２図（ａ）に示す第２のパターン6bの6b′部分に十
字マーク等を配して正しい位置検出が行なえれば，この
検出出力によって正しい位置に電子ビームを照射して正
しいパターンを描画することが可能となる。
ば第２図（ａ）に示す第２のパターン6bの6b′部分に十
字マーク等を配して正しい位置検出が行なえれば，この
検出出力によって正しい位置に電子ビームを照射して正
しいパターンを描画することが可能となる。
（４）発明の目的 本発明は上記した弊害を除去するためになされたもので
露光後の後続の電子ビームがチャージアップした電荷に
よって曲げられても，これを予め補正しておくことで電
子ビームを正しい位置に描画し得る電子ビーム露光方法
を提供することを目的とするものである。
露光後の後続の電子ビームがチャージアップした電荷に
よって曲げられても，これを予め補正しておくことで電
子ビームを正しい位置に描画し得る電子ビーム露光方法
を提供することを目的とするものである。
（５）発明の構成 そしてこの目的は、本発明によれば、露光領域をチップ
を画定する複数の大区画領域に分割して、１チップ毎に
ウェハー等の試料上の前記大区画領域にパターンを描画
する電子ビーム露光方法において、第１の大区画領域を
複数の小区画領域に分割し、該各小区画領域毎に位置検
出用マークを設け、該分割した小区画領域毎に順次上記
電子ビームによる露光を行うと共に、前記各小区画領域
の露光後に該各小区画領域の前記マークの位置を検出し
た結果に基づいて、上記試料上に充電された電荷による
反撥力で上記電子ビームが曲げられる歪量を検出する第
１の工程と、該歪検出量に基づいて露光位置を補正し、
第２の大区画領域を前記第１の大区画領域と同様の小区
画領域に分割し、該分割した小区画領域毎に前記第１の
大区画領域と同様の露光手順で順次露光する第２の工程
とを有することを特徴とする電子ビーム露光方法を提供
することで達成される。
を画定する複数の大区画領域に分割して、１チップ毎に
ウェハー等の試料上の前記大区画領域にパターンを描画
する電子ビーム露光方法において、第１の大区画領域を
複数の小区画領域に分割し、該各小区画領域毎に位置検
出用マークを設け、該分割した小区画領域毎に順次上記
電子ビームによる露光を行うと共に、前記各小区画領域
の露光後に該各小区画領域の前記マークの位置を検出し
た結果に基づいて、上記試料上に充電された電荷による
反撥力で上記電子ビームが曲げられる歪量を検出する第
１の工程と、該歪検出量に基づいて露光位置を補正し、
第２の大区画領域を前記第１の大区画領域と同様の小区
画領域に分割し、該分割した小区画領域毎に前記第１の
大区画領域と同様の露光手順で順次露光する第２の工程
とを有することを特徴とする電子ビーム露光方法を提供
することで達成される。
（５）発明の実施例 以下本発明を図面について詳記する。
第４図は本発明の原理的位置ずれ補正方法を説明するた
めのウェハーの平面図でり，第４図において10はウェハ
ーを示し，例えばライン14で示される上半分10aに同一
パターンを描画し，同じくライン14の下半分10b部分に
は上半分10aとは異なるパターンを描画するものとすれ
ばウェハーの上半分部分の所定位置にチャージアップに
よる歪補正データを収集する大区画領域（チップ）12を
設け他の大区画領域13,13・・・は実際の露光用チップ
とする。
めのウェハーの平面図でり，第４図において10はウェハ
ーを示し，例えばライン14で示される上半分10aに同一
パターンを描画し，同じくライン14の下半分10b部分に
は上半分10aとは異なるパターンを描画するものとすれ
ばウェハーの上半分部分の所定位置にチャージアップに
よる歪補正データを収集する大区画領域（チップ）12を
設け他の大区画領域13,13・・・は実際の露光用チップ
とする。
ウェハー10の下半分10bについても所定位置に歪補正デ
ータを収集する大区画領域（チップ）15を設け他の大区
画領域17,17,17・・・は実際の露光用チップとする。
ータを収集する大区画領域（チップ）15を設け他の大区
画領域17,17,17・・・は実際の露光用チップとする。
上記した大区画領域12,15の拡大部分を第５図に示す。
該大区画領域は複数の小区画領域A,B・・・O,Pに分割す
る。
該大区画領域は複数の小区画領域A,B・・・O,Pに分割す
る。
上記したチップ内のパターンデータ（小区画領域）の露
光順序A,B,C・・・O,Pとメッシュのコーナーa,b,c・・
・x,yの間隔が合うように選択し，チップのパターンデ
ータからデータ処理によって小区画領域Ａのパターン露
光後にその近傍のマーク検出を行って位置ずれを検出
し，次に小区画領域Ｂのパターン露光後にその近傍の位
置ずれを検出し，以後，このような操作を繰り返して各
小区画領域C,D・・・O,Pの各近傍におけるチャージアッ
プによる位置ずれ量を計算し，この位置ずれ量を補正し
て，実際の露光すべき大区画領域のチップ13,13,13・・
・を順次露光するようにする。実際の検出方法を第５図
の実施例について説明すると先づa,b,c,d,e,fの各点に
於けるマーク位置検出を行う。次にＡ領域のパターンを
露光後にｆ点とｇ点のマーク位置検出を行う。次にＢ領
域のパターンを露光後にｈ点のマーク位置検出をし，同
様にＣ領域のパターン露光後にｉ点のマーク位置検出,D
領域のパターン露光後にｊ点のマーク位置検出をしＥ領
域のパターン露光を行う。次にｋ点のマーク位置検出を
行なう。以後上記と同様のパターン露光をF,G,H,・・・
N,O,Pと繰り返し，且つマーク位置検出をm,n,o・・・w,
x,yと行うようにする。例えば小区画領域Ｋのチャージ
アップによる位置ずれはマーク点m,n,r,s点の位置ずれ
を（Δxm,Δym），（Δxn,Δyn），（Δxr,Δyr），
（Δxs,Δys）とすると領域Ｋの平均的な位置ずれは平
均して （（Δxm＋Δxn＋Δxr＋Δxs）/4,（Δym＋Δyn＋Δyr
＋Δys）/4）・（２）となり，実際露光するときはこの
位置ずれを補正して露光すれば一層位置精度の良い露光
が可能となる。
光順序A,B,C・・・O,Pとメッシュのコーナーa,b,c・・
・x,yの間隔が合うように選択し，チップのパターンデ
ータからデータ処理によって小区画領域Ａのパターン露
光後にその近傍のマーク検出を行って位置ずれを検出
し，次に小区画領域Ｂのパターン露光後にその近傍の位
置ずれを検出し，以後，このような操作を繰り返して各
小区画領域C,D・・・O,Pの各近傍におけるチャージアッ
プによる位置ずれ量を計算し，この位置ずれ量を補正し
て，実際の露光すべき大区画領域のチップ13,13,13・・
・を順次露光するようにする。実際の検出方法を第５図
の実施例について説明すると先づa,b,c,d,e,fの各点に
於けるマーク位置検出を行う。次にＡ領域のパターンを
露光後にｆ点とｇ点のマーク位置検出を行う。次にＢ領
域のパターンを露光後にｈ点のマーク位置検出をし，同
様にＣ領域のパターン露光後にｉ点のマーク位置検出,D
領域のパターン露光後にｊ点のマーク位置検出をしＥ領
域のパターン露光を行う。次にｋ点のマーク位置検出を
行なう。以後上記と同様のパターン露光をF,G,H,・・・
N,O,Pと繰り返し，且つマーク位置検出をm,n,o・・・w,
x,yと行うようにする。例えば小区画領域Ｋのチャージ
アップによる位置ずれはマーク点m,n,r,s点の位置ずれ
を（Δxm,Δym），（Δxn,Δyn），（Δxr,Δyr），
（Δxs,Δys）とすると領域Ｋの平均的な位置ずれは平
均して （（Δxm＋Δxn＋Δxr＋Δxs）/4,（Δym＋Δyn＋Δyr
＋Δys）/4）・（２）となり，実際露光するときはこの
位置ずれを補正して露光すれば一層位置精度の良い露光
が可能となる。
上述の如くして得たチャージアップ位置ずれ量を補正し
た露光パターンデータを基に他の未露光部分の大区画領
域を露光すれば位置ずれを補正出来るが，この様な補正
データを用いて新しいメッシュ付の未露光のチップ上で
各領域のパターン露光とマーク位置検出を行い，チャー
ジアップによる位置ずれがあれば更に同じ手順で補正を
繰り返し，充分に位置ずれがなくなった露光パターンデ
ータが得られた時点で実際の露光チップ上にパターンを
露光するようにすればチャージアップによる位置ずれが
ほとんどないパターン露光が可能となる。
た露光パターンデータを基に他の未露光部分の大区画領
域を露光すれば位置ずれを補正出来るが，この様な補正
データを用いて新しいメッシュ付の未露光のチップ上で
各領域のパターン露光とマーク位置検出を行い，チャー
ジアップによる位置ずれがあれば更に同じ手順で補正を
繰り返し，充分に位置ずれがなくなった露光パターンデ
ータが得られた時点で実際の露光チップ上にパターンを
露光するようにすればチャージアップによる位置ずれが
ほとんどないパターン露光が可能となる。
上記実施例ではウェハー上にレジストを塗布した場合に
ついて述べたがマスク乾板等でも同様の位置ずれ補正を
行うことが可能である。
ついて述べたがマスク乾板等でも同様の位置ずれ補正を
行うことが可能である。
上記した位置ずれデータをウェハー10上より検出して補
正電圧を加えるための系統図を第６図に示す。電子ビー
ム露光装置18のチェンバー内には試料載置台21が配され
該試料載置台上にウェハー10が載置されてX,Y方向に移
動可能となされ，電子ビーム19は図示せざるもカソード
から放出され各種光学系を通して偏向手段用の電極20を
通してウェハーの指定位置に照射される。この偏向位置
は露光に必要なデータを蓄積したディスク28からデジタ
ルコンピュータ25内のメモリ26を介して読み出した入力
データに基づいて種々の司令信号を出す高速データ伝送
制御機構27から得られる走査位置信号をデジタル・アナ
ログ変換回路29によりアナログ変換したアナログ信号を
増幅器30を通して偏向手段20に加えている。
正電圧を加えるための系統図を第６図に示す。電子ビー
ム露光装置18のチェンバー内には試料載置台21が配され
該試料載置台上にウェハー10が載置されてX,Y方向に移
動可能となされ，電子ビーム19は図示せざるもカソード
から放出され各種光学系を通して偏向手段用の電極20を
通してウェハーの指定位置に照射される。この偏向位置
は露光に必要なデータを蓄積したディスク28からデジタ
ルコンピュータ25内のメモリ26を介して読み出した入力
データに基づいて種々の司令信号を出す高速データ伝送
制御機構27から得られる走査位置信号をデジタル・アナ
ログ変換回路29によりアナログ変換したアナログ信号を
増幅器30を通して偏向手段20に加えている。
一方，例えば上記した十字状マークを付したウェハーを
ビーム照射したときの反射電子線をピンダイオードの如
き検出器22で検出し，該検出出力を増幅器23により増幅
し，更にアナログデジタル変換器24によってデジタル変
換された信号をデジタルコンピュータ25に送って上記し
た（２）式の如き計算によって位置データを補正し，補
正量に応じた偏向データを偏向手段に加えるようにすれ
ばよい。
ビーム照射したときの反射電子線をピンダイオードの如
き検出器22で検出し，該検出出力を増幅器23により増幅
し，更にアナログデジタル変換器24によってデジタル変
換された信号をデジタルコンピュータ25に送って上記し
た（２）式の如き計算によって位置データを補正し，補
正量に応じた偏向データを偏向手段に加えるようにすれ
ばよい。
（６）発明の効果 本発明は叙上の如く構成させたので，レジストのチャー
ジアップによる位置ずれを１回乃至２回の位置ずれ量検
出だけで同一パターンデータについては同じように補正
することが出来，正確なパターン描画を行うことが出来
る特徴を有する。
ジアップによる位置ずれを１回乃至２回の位置ずれ量検
出だけで同一パターンデータについては同じように補正
することが出来，正確なパターン描画を行うことが出来
る特徴を有する。
第１図（ａ）（ｂ）は従来の歪補正データをメッシュに
より収集する場合のウェハー等の基板の平面図と側断面
図，第２図は従来の基板上にレジスト膜を塗布して電子
ビームを照射して露光したときに生ずる電荷の影響を説
明するための平面と側断面図，第３図はレジスト膜厚と
電子ビームのずれ量を表す線図，第４図は本発明の露光
状態を説明するためのウェハーの平面図，第５図は第４
図に示すウェハー内のチップの拡大平面図，第６図は本
発明の位置ずれ補正方法を行うための系統図である。 １……基板、２……シリコン膜 ３……メッシュ、４……ウェハー ５……レジスト膜、6a,6b……第１及び第２のパター
ン、7,19……電子ビーム、10……ウェハー 12,13,15,17……チップ（大区画領域） 18……電子ビーム露光装置、20……偏向手段、21……試
料載置台、22……検出器、23,30……増幅器、24……ア
ナログ・デジタル変換器、25……デジタルコンピュー
タ、26……メモリ、27……高速データ伝送制御器、28…
…ディスク、29……デジタルアナログ変換器
より収集する場合のウェハー等の基板の平面図と側断面
図，第２図は従来の基板上にレジスト膜を塗布して電子
ビームを照射して露光したときに生ずる電荷の影響を説
明するための平面と側断面図，第３図はレジスト膜厚と
電子ビームのずれ量を表す線図，第４図は本発明の露光
状態を説明するためのウェハーの平面図，第５図は第４
図に示すウェハー内のチップの拡大平面図，第６図は本
発明の位置ずれ補正方法を行うための系統図である。 １……基板、２……シリコン膜 ３……メッシュ、４……ウェハー ５……レジスト膜、6a,6b……第１及び第２のパター
ン、7,19……電子ビーム、10……ウェハー 12,13,15,17……チップ（大区画領域） 18……電子ビーム露光装置、20……偏向手段、21……試
料載置台、22……検出器、23,30……増幅器、24……ア
ナログ・デジタル変換器、25……デジタルコンピュー
タ、26……メモリ、27……高速データ伝送制御器、28…
…ディスク、29……デジタルアナログ変換器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−162332（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−102228（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−84136（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−65668（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】露光領域をチップを画定する複数の大区画
領域に分割して、１チップ毎にウェハー等の試料上の前
記大区画領域にパターンを描画する電子ビーム露光方法
において、 第１の大区画領域を複数の小区画領域に分割し、該各小
区画領域毎に位置検出用マークを設け、該分割した小区
画領域毎に順次上記電子ビームによる露光を行うと共
に、前記各小区画領域の露光後に該各小区画領域の前記
マークの位置を検出した結果に基づいて、上記試料上に
充電された電荷による反撥力で上記電子ビームが曲げら
れる歪量を検出する第１の工程と、 該歪検出量に基づいて露光位置を補正し、第２の大区画
領域を前記第１の大区画領域と同様の小区画領域に分割
し、該分割した小区画領域毎に前記第１の大区画領域と
同様の露光手順で順次露光する第２の工程とを有するこ
とを特徴とする電子ビーム露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055872A JPH077742B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 電子ビーム露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58055872A JPH077742B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 電子ビーム露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59181616A JPS59181616A (ja) | 1984-10-16 |
| JPH077742B2 true JPH077742B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=13011176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58055872A Expired - Lifetime JPH077742B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 電子ビーム露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077742B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5063035B2 (ja) * | 2006-05-30 | 2012-10-31 | 株式会社ニューフレアテクノロジー | 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57162332A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Fujitsu Ltd | Exposing method for electron beam |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58055872A patent/JPH077742B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59181616A (ja) | 1984-10-16 |
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