JPH0782983B2 - 荷電ビ−ム描画方法 - Google Patents
荷電ビ−ム描画方法Info
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- JPH0782983B2 JPH0782983B2 JP61283377A JP28337786A JPH0782983B2 JP H0782983 B2 JPH0782983 B2 JP H0782983B2 JP 61283377 A JP61283377 A JP 61283377A JP 28337786 A JP28337786 A JP 28337786A JP H0782983 B2 JPH0782983 B2 JP H0782983B2
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- repeat
- movement
- pattern
- tsr
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はスリープットを向上させる荷電ビーム描画方法
に関する。
に関する。
［従来の技術］ 電子ビーム描画装置やイオンビーム描画装置等の荷電ビ
ーム描画装置はサブミクロン単位の非常に小さな線を描
く事が出来る事から、半導体素子を超高密度化出来、そ
の為、この様な荷電ビーム描画装置はLSI素子や超LSI素
子等の半導体素子の製作機として注目を浴びている。
ーム描画装置はサブミクロン単位の非常に小さな線を描
く事が出来る事から、半導体素子を超高密度化出来、そ
の為、この様な荷電ビーム描画装置はLSI素子や超LSI素
子等の半導体素子の製作機として注目を浴びている。
所で、該荷電ビーム描画装置が実用機として更に望まれ
ている事は、１枚の材料当りの描画時間について今以上
に短縮化する事である。即ち、スループットを向上させ
る事である。
ている事は、１枚の材料当りの描画時間について今以上
に短縮化する事である。即ち、スループットを向上させ
る事である。
さて、この様なスループットの向上の１つの対策とし
て、１枚の材料上にパターンを描画する動作に入ったら
終了する迄、ステージを連続的に移動される連続移動方
式が採用されている。
て、１枚の材料上にパターンを描画する動作に入ったら
終了する迄、ステージを連続的に移動される連続移動方
式が採用されている。
このステージの連続移動方式は、高密度パターンを描画
する場合にはステージの移動と移動の間の停止時間が無
く、極めて有効である。一方、ビームの偏向丈でパター
ンが描ける領域（フィールドと称す）毎に断続的にステ
ージを移動させるステップアンドリピート移動方式で
は、ステージの移動時間がロスタイムとなる。
する場合にはステージの移動と移動の間の停止時間が無
く、極めて有効である。一方、ビームの偏向丈でパター
ンが描ける領域（フィールドと称す）毎に断続的にステ
ージを移動させるステップアンドリピート移動方式で
は、ステージの移動時間がロスタイムとなる。
しかし乍ら、連続移動方式では、材料上に塗布されたレ
ジストの感度が低い場合や低密度パターンを描画する場
合は、描画精度、即ち、ビームで材料上にショットして
いる間にステージが進む事によって生じるパターンエッ
ジのボケの程度を或る範囲以下に抑える為に、ステージ
の移動速度を制限しなければならない。しかし、該制限
により、ステージが所定の位置に移動して来る迄、ショ
ットするのを待たせていなければならず（即ち、最大の
ショットサイクルで描画出来なくなり）、その為、ロス
タイムが発生し（このロスタイムをショット待ちのロス
タイムと称す）、スループットが可成低下してしまう。
ジストの感度が低い場合や低密度パターンを描画する場
合は、描画精度、即ち、ビームで材料上にショットして
いる間にステージが進む事によって生じるパターンエッ
ジのボケの程度を或る範囲以下に抑える為に、ステージ
の移動速度を制限しなければならない。しかし、該制限
により、ステージが所定の位置に移動して来る迄、ショ
ットするのを待たせていなければならず（即ち、最大の
ショットサイクルで描画出来なくなり）、その為、ロス
タイムが発生し（このロスタイムをショット待ちのロス
タイムと称す）、スループットが可成低下してしまう。
本発明はこの様な問題を解決する事を目的としたもので
ある。
ある。
［問題点を解決するための手段］ そこで、本発明の荷電ビーム描画方法は、Tcをステージ
を連続移動させた場合の描画時間、Tsrをステージをス
テップアンドリピート移動させた場合の描画時間、Acを
材料中のパターンが描画される全チップ面積、Ｌをビー
ムの最大振り幅、Ｓをレジスト感度、Ｉをビーム電流密
度、Nsを総ショット数、Vsrをステップアンドリピート
移動によるステージの速度、Nfをステップアンドリピー
ト移動によるステージの移動回数とした時、制御装置に
より、Tc及びTsrをパターン描画前に、次の各式により
見積り、該見積り時間の短いステージ移動によりパター
ンを描画する様にした。
を連続移動させた場合の描画時間、Tsrをステージをス
テップアンドリピート移動させた場合の描画時間、Acを
材料中のパターンが描画される全チップ面積、Ｌをビー
ムの最大振り幅、Ｓをレジスト感度、Ｉをビーム電流密
度、Nsを総ショット数、Vsrをステップアンドリピート
移動によるステージの速度、Nfをステップアンドリピー
ト移動によるステージの移動回数とした時、制御装置に
より、Tc及びTsrをパターン描画前に、次の各式により
見積り、該見積り時間の短いステージ移動によりパター
ンを描画する様にした。
Tc＝Ac・S/Q・Ｌ・Ｉ（但し、Ｑは１ショットしている
間にステージが進む事により発生するパターンエッジ部
のボケの許容値） Tsr＝Ｓ・Ns/I＋Vsr・Nf ［作用］ パターン描画前に、Tcをステージを連続移動させた場合
の描画時間、Tsrをステージをステップアンドリピート
移動させた場合の描画時間、Acを材料中のパターンが描
画される全チップ面積、Ｌをビームの最大振り幅、Ｓを
レジスト感度、Ｉをビーム電流密度、Nsを総ショット
数、Vsrをステップアンドリピート移動によるステージ
の速度、Nfをステップアンドリピート移動によるステー
ジの移動回数とした時、Tc及びTsrを次の各式により見
積る。
間にステージが進む事により発生するパターンエッジ部
のボケの許容値） Tsr＝Ｓ・Ns/I＋Vsr・Nf ［作用］ パターン描画前に、Tcをステージを連続移動させた場合
の描画時間、Tsrをステージをステップアンドリピート
移動させた場合の描画時間、Acを材料中のパターンが描
画される全チップ面積、Ｌをビームの最大振り幅、Ｓを
レジスト感度、Ｉをビーム電流密度、Nsを総ショット
数、Vsrをステップアンドリピート移動によるステージ
の速度、Nfをステップアンドリピート移動によるステー
ジの移動回数とした時、Tc及びTsrを次の各式により見
積る。
Tc＝Ac・S/Q・Ｌ・Ｉ（但し、Ｑは１ショットしている
間にステージが進む事により発生するパターンエッジ部
のボケの許容値で、例えば0.02μｍである） Tsr＝Ｓ・Ns/I＋Vsr・Nf 該見積りにより、Tc＜Tsrなら、ステージを連続移動さ
せた方がスループット上で有利なので、連続移動モード
を選択し、Tc＞Tsrなら、ステージをステップアンドリ
ピート移動させた方がスループット上で有利なので、ス
テップアンドリピート移動モードを選択する。
間にステージが進む事により発生するパターンエッジ部
のボケの許容値で、例えば0.02μｍである） Tsr＝Ｓ・Ns/I＋Vsr・Nf 該見積りにより、Tc＜Tsrなら、ステージを連続移動さ
せた方がスループット上で有利なので、連続移動モード
を選択し、Tc＞Tsrなら、ステージをステップアンドリ
ピート移動させた方がスループット上で有利なので、ス
テップアンドリピート移動モードを選択する。
［実施例］ ステージを連続移動させる場合、ステージの移動速度Vt
は次の三つの不等式で制限を受ける。
は次の三つの不等式で制限を受ける。
Vt≦Ac/L・Te（但し、Teは１枚の材料の全描画時間）…
…（１） Vt≦0.02I/S ……（２） Vt≦Vmax（但し、Vmaxはステージの最大スピード）……
（３） 上式中、（１）式は、描画すべきパターンが材料上に全
く均等に配分されていると仮定した場合に、描画のロス
タイムが無いと仮定して一様にパターンを描画出来るス
テージ移動速度の制限式である。又、（２）式は、１シ
ョットしている間（S/I）にステージが進む事により生
じるパターンエッジ部のボケを0.02μｍ以下と設定した
場合のステージ移動速度の制限式である。更に、（３）
式のVtは、ハード的なステージ移動速度の制限式であ
る。
…（１） Vt≦0.02I/S ……（２） Vt≦Vmax（但し、Vmaxはステージの最大スピード）……
（３） 上式中、（１）式は、描画すべきパターンが材料上に全
く均等に配分されていると仮定した場合に、描画のロス
タイムが無いと仮定して一様にパターンを描画出来るス
テージ移動速度の制限式である。又、（２）式は、１シ
ョットしている間（S/I）にステージが進む事により生
じるパターンエッジ部のボケを0.02μｍ以下と設定した
場合のステージ移動速度の制限式である。更に、（３）
式のVtは、ハード的なステージ移動速度の制限式であ
る。
さて、第１図は、レジスト感度が例えば、５μC/cm2,10
0μC/cm2,200μC/cm2の夫々場合について、上記各式の
ステージ移動速度Vtを総ショット数Nsの関数として示し
たグラフである。尚、Ｃは電気量の単位であるクーロン
である。
0μC/cm2,200μC/cm2の夫々場合について、上記各式の
ステージ移動速度Vtを総ショット数Nsの関数として示し
たグラフである。尚、Ｃは電気量の単位であるクーロン
である。
該第１図の例えば、レジスト感度200μC/cm2のグラフを
代表させて見ると、総ショット数Nsが２×108個位から
上記（２）式の制限を受け、該個数以下からショット待
ちのロスタイムが発生する。尚、総ショット数が２×10
8個以上では、（１）式の制限を受けるが、該制限中に
はショット待ちのロスタイムは全く無く、この場合は、
連続移動方式がステップアンドリピート方式より全描画
時間は小さい。又、グラフから明らかな様に、Vtの範囲
が（２）式の方が狭いので、上記（３）式からの制限は
考える必要はない。
代表させて見ると、総ショット数Nsが２×108個位から
上記（２）式の制限を受け、該個数以下からショット待
ちのロスタイムが発生する。尚、総ショット数が２×10
8個以上では、（１）式の制限を受けるが、該制限中に
はショット待ちのロスタイムは全く無く、この場合は、
連続移動方式がステップアンドリピート方式より全描画
時間は小さい。又、グラフから明らかな様に、Vtの範囲
が（２）式の方が狭いので、上記（３）式からの制限は
考える必要はない。
従って、上記（２）式で制限を受ける場合について、総
ショット数Nsが２×108個以下では何個迄連続移動方式
が有利か、何個からステップアンドリピート方式が有利
となるかを以下に見積ってみる。
ショット数Nsが２×108個以下では何個迄連続移動方式
が有利か、何個からステップアンドリピート方式が有利
となるかを以下に見積ってみる。
この場合の連続移動方式による全描画時間をTc,ステッ
プアンドリピート移動方式による全描画時間をTsrと
し、Acを材料中のパターンが描画される全チップ面積、
Ｌをビームの最大振り幅、Ｓをレジスト感度、Ｉをビー
ム電流密度、Nsを総ショット数、Vsrをステップアンド
リピート移動によるステージの速度、Nfをステップアン
ドリピート移動によるステージの移動回数とした時、 Tc＝Ac・S/Q・Ｌ・Ｉ（但し、Ｑは１ショットしている
間にステージが進む事により発生するパターンエッジ部
のボケの許容値で、例えば0.02μｍある） ……（４） Tsr＝Ｓ・Ns/I＋Vsr・Nf ……（５） の各式が成立ち、ここで、例えば、Ac/L＝2000mm、Ｓ＝
200μC/cm2、Ｉ＝70A/cm2、Vsr＝0.06sec、Nf＝832とす
れば、 Tc＝286 ……（６） Tsr＝Ns・2.86×10-6＋50 ……（７） となる。ここで、Tc＝TsrとなるNsは、（６）＝（７）
から、8.25×107ショットとなる。
プアンドリピート移動方式による全描画時間をTsrと
し、Acを材料中のパターンが描画される全チップ面積、
Ｌをビームの最大振り幅、Ｓをレジスト感度、Ｉをビー
ム電流密度、Nsを総ショット数、Vsrをステップアンド
リピート移動によるステージの速度、Nfをステップアン
ドリピート移動によるステージの移動回数とした時、 Tc＝Ac・S/Q・Ｌ・Ｉ（但し、Ｑは１ショットしている
間にステージが進む事により発生するパターンエッジ部
のボケの許容値で、例えば0.02μｍある） ……（４） Tsr＝Ｓ・Ns/I＋Vsr・Nf ……（５） の各式が成立ち、ここで、例えば、Ac/L＝2000mm、Ｓ＝
200μC/cm2、Ｉ＝70A/cm2、Vsr＝0.06sec、Nf＝832とす
れば、 Tc＝286 ……（６） Tsr＝Ns・2.86×10-6＋50 ……（７） となる。ここで、Tc＝TsrとなるNsは、（６）＝（７）
から、8.25×107ショットとなる。
従って、描画すべき材料上でのショット数が8.25×107
ショット以上なら、Tc＜Tsrとなって、連続移動方式が
有利となり、ショット数が8.25×107ショット以下な
ら、Tc＞Tsrとなって、ステップアンドリピート移動方
式が有利となる。
ショット以上なら、Tc＜Tsrとなって、連続移動方式が
有利となり、ショット数が8.25×107ショット以下な
ら、Tc＞Tsrとなって、ステップアンドリピート移動方
式が有利となる。
さて、この様な本発明の描画方法を実際に描画装置で実
施するには、荷電ビーム描画装置の電子光学系及びステ
ージ移動系を夫々連続移動モードとステップアンドリピ
ート移動モードに可変出来る様に成しておき、上記見積
りを描画前に電子計算機の如き演算機構を持つ制御装置
により行ない、該制御装置からのモード指定によって上
記電子光学系とステージ移動系を作動する様に成してお
けば、如何なるレジスト感度及びショット数の描画に対
しても、描画時間のより短いステージ移動モードを選択
出来るので、スループットの高い描画がなされる。
施するには、荷電ビーム描画装置の電子光学系及びステ
ージ移動系を夫々連続移動モードとステップアンドリピ
ート移動モードに可変出来る様に成しておき、上記見積
りを描画前に電子計算機の如き演算機構を持つ制御装置
により行ない、該制御装置からのモード指定によって上
記電子光学系とステージ移動系を作動する様に成してお
けば、如何なるレジスト感度及びショット数の描画に対
しても、描画時間のより短いステージ移動モードを選択
出来るので、スループットの高い描画がなされる。
第２図はこの様な描画方法を実施する為の電子ビーム描
画装置の一例を示したもので、図中１は電子銃、２は該
電子銃からの電子ブームを材料上に集束させる電子レン
ズや該ビームを該材料上で走査させる偏向系等から成る
電子光学系、３は描画される材料４を載せたステージ、
５は制御装置6a,6bは夫々、連続移動系のステージ移動
駆動機構、ステップアンドリピート系のステージ移動駆
動機構、7a,7bは夫々連続移動系のデータ処理機構、ス
テップアンドリピート系のデータ処理機構、SW1,SW2は
夫々、上記制御装置５からのモード指令に従って、連続
移動系のステージ移動駆動機構6aかステップアンドリピ
ート系のステージ移動駆動機構6b、連続移動系のデータ
処理機構7aかステップアンドリピート系のデータ処理機
構7bを選択して、夫々ステージ３、電子光学系２の偏向
系に繋ぐスイッチである。
画装置の一例を示したもので、図中１は電子銃、２は該
電子銃からの電子ブームを材料上に集束させる電子レン
ズや該ビームを該材料上で走査させる偏向系等から成る
電子光学系、３は描画される材料４を載せたステージ、
５は制御装置6a,6bは夫々、連続移動系のステージ移動
駆動機構、ステップアンドリピート系のステージ移動駆
動機構、7a,7bは夫々連続移動系のデータ処理機構、ス
テップアンドリピート系のデータ処理機構、SW1,SW2は
夫々、上記制御装置５からのモード指令に従って、連続
移動系のステージ移動駆動機構6aかステップアンドリピ
ート系のステージ移動駆動機構6b、連続移動系のデータ
処理機構7aかステップアンドリピート系のデータ処理機
構7bを選択して、夫々ステージ３、電子光学系２の偏向
系に繋ぐスイッチである。
而して、描画前に、制御装置５は上記した如き見積りを
行ない、全描画時間の短いステージ移動モード指令を発
する。該指令に基づいてスイッチSW1とSW2はステージ移
動駆動機構とデータ処理機構を選択し、夫々をステージ
３と電子光学系２の偏向系に繋ぐので、該モードに従っ
たステージ移動方式でパターンの描画が行なわれる。
行ない、全描画時間の短いステージ移動モード指令を発
する。該指令に基づいてスイッチSW1とSW2はステージ移
動駆動機構とデータ処理機構を選択し、夫々をステージ
３と電子光学系２の偏向系に繋ぐので、該モードに従っ
たステージ移動方式でパターンの描画が行なわれる。
［発明の効果］ 本発明によれば、描画の前に、制御装置により連続移動
方式とステップアンドリピート移動方式のどちらが描画
時間が短いか前記（５）式及び（６）式に基づいて見積
られ、見積り時間短い方の移動方式が採用されて描画が
行なわれるので、如何なるレジスト感度及びショット数
の描画に対しても、描画時間の短いステージ移動モード
を選択出来き、その為、スループットの高い描画がなさ
れる。
方式とステップアンドリピート移動方式のどちらが描画
時間が短いか前記（５）式及び（６）式に基づいて見積
られ、見積り時間短い方の移動方式が採用されて描画が
行なわれるので、如何なるレジスト感度及びショット数
の描画に対しても、描画時間の短いステージ移動モード
を選択出来き、その為、スループットの高い描画がなさ
れる。
第１図は各レジスト感度について、ステージ移動速度Vt
を総ショット数Nsの関数として示したグラフ、第２図は
本発明の描画方法を実施する為の電子ビーム描画装置の
一例を示したものである。 1:電子銃、2:電子光学系、3:ステージ、4:材料、5:制御
装置、6a:ステージ移動駆動機構、6b:ステップアンドリ
ピート系のステージ移動駆動機構、7a:連続移動系のデ
ータ処理機構、7b:ステップアンドリピート系のデータ
処理機構、SW1,SW2:スイッチ
を総ショット数Nsの関数として示したグラフ、第２図は
本発明の描画方法を実施する為の電子ビーム描画装置の
一例を示したものである。 1:電子銃、2:電子光学系、3:ステージ、4:材料、5:制御
装置、6a:ステージ移動駆動機構、6b:ステップアンドリ
ピート系のステージ移動駆動機構、7a:連続移動系のデ
ータ処理機構、7b:ステップアンドリピート系のデータ
処理機構、SW1,SW2:スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】Tcをステージを連続移動させた場合の描画
時間、Tsrをステージをステップアンドリピート移動さ
せた場合の描画時間、Acを材料中のパターンが描画され
る全チップ面積、Ｌをビームの最大振り幅、Ｓをレジス
ト感度、Ｉをビーム電流密度、Nsを総ショット数、Vsr
をステップアンドリピート移動によるステージの速度、
Nfをステップアンドリピート移動によるステージの移動
回数とした時、制御装置により、Tc及びTsrをパターン
描画前に、次の各式により見積り、該見積り時間の短い
ステージ移動によりパターンを描画する様にした荷電ビ
ーム描画方法。 Tc＝Ac・S/Q・Ｌ・Ｉ（但し、Ｑは１ショットしている
間にステージが進む事により発生するパターンエッジ部
のボケの許容値） Tsr＝Ｓ・Ns/I＋Vsr・Nf
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61283377A JPH0782983B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 荷電ビ−ム描画方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61283377A JPH0782983B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 荷電ビ−ム描画方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63136624A JPS63136624A (ja) | 1988-06-08 |
| JPH0782983B2 true JPH0782983B2 (ja) | 1995-09-06 |
Family
ID=17664716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61283377A Expired - Fee Related JPH0782983B2 (ja) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | 荷電ビ−ム描画方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0782983B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100957680B1 (ko) | 2008-02-15 | 2010-05-25 | 두산메카텍 주식회사 | Ａｆｍ을 이용한 리소그래피에서의 패턴 형성 제어 방법 |
| JP6148970B2 (ja) * | 2013-11-21 | 2017-06-14 | 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 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62272527A (ja) * | 1986-05-20 | 1987-11-26 | Toshiba Mach Co Ltd | 放射ビ−ムによる描画装置 |
-
1986
- 1986-11-28 JP JP61283377A patent/JPH0782983B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63136624A (ja) | 1988-06-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |