JPH11204422A - 荷電粒子線転写方法 - Google Patents
荷電粒子線転写方法Info
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- JPH11204422A JPH11204422A JP10017636A JP1763698A JPH11204422A JP H11204422 A JPH11204422 A JP H11204422A JP 10017636 A JP10017636 A JP 10017636A JP 1763698 A JP1763698 A JP 1763698A JP H11204422 A JPH11204422 A JP H11204422A
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- charged particle
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
- G03F7/2037—Exposure with X-ray radiation or corpuscular radiation, through a mask with a pattern opaque to that radiation
-
- 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
- H01J37/3175—Projection methods, i.e. transfer substantially complete pattern to substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
- H01J2237/31761—Patterning strategy
- H01J2237/31764—Dividing into sub-patterns
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/143—Electron beam
Abstract
(57)【要約】
【課題】 スループットをなるべく落とさずにレジスト
ヒーティング効果を補正できる荷電粒子線転写方法を提
供する。 【解決手段】 転写すべきパターンを、幅広パターン２
と幅狭パターン１に分割し、分割したそれぞれのパター
ン３及び４をマスク上の異なる領域に形成する。そし
て、感応基板上の同一領域に、幅広パターン３を比較的
低い露光量で投影露光し、幅狭パターン４を比較的高い
露光量で投影露光する。
ヒーティング効果を補正できる荷電粒子線転写方法を提
供する。 【解決手段】 転写すべきパターンを、幅広パターン２
と幅狭パターン１に分割し、分割したそれぞれのパター
ン３及び４をマスク上の異なる領域に形成する。そし
て、感応基板上の同一領域に、幅広パターン３を比較的
低い露光量で投影露光し、幅狭パターン４を比較的高い
露光量で投影露光する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、最小線幅０．１μ
m 以下の微細パターンをも高精度・高スループットで形
成できる荷電粒子線転写方法に関する。特には、レジス
トヒーティング効果に起因するパターン精度不良の問題
を解決できる荷電粒子線転写方法に関する。
m 以下の微細パターンをも高精度・高スループットで形
成できる荷電粒子線転写方法に関する。特には、レジス
トヒーティング効果に起因するパターン精度不良の問題
を解決できる荷電粒子線転写方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子線転写を例に採って説明する。可変
成形ビーム方式の電子線描画ではレジストヒーティング
効果という現象が知られている（特開平２−１４３５１
６号）。これは、同一のパターンを小さい面積のビーム
で描画した場合に、大きい面積のビームで描画した場合
と比べてパターンの寸法が小さくなるという現象であ
る。このレジストヒーティング効果の原因は、レジスト
の温度が上がると感度が上がるという特性にある。この
現象は単に可変成形ビーム方式の描画に限って見られる
ものではなく、面積あるいは幅の異なる様々な図形のパ
ターンを電子線やイオンビームを用いて転写する技術全
体に広く見られるものである。
成形ビーム方式の電子線描画ではレジストヒーティング
効果という現象が知られている（特開平２−１４３５１
６号）。これは、同一のパターンを小さい面積のビーム
で描画した場合に、大きい面積のビームで描画した場合
と比べてパターンの寸法が小さくなるという現象であ
る。このレジストヒーティング効果の原因は、レジスト
の温度が上がると感度が上がるという特性にある。この
現象は単に可変成形ビーム方式の描画に限って見られる
ものではなく、面積あるいは幅の異なる様々な図形のパ
ターンを電子線やイオンビームを用いて転写する技術全
体に広く見られるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の可変成形ビーム
方式の描画では、露光単位となる成形ビームの大きさ毎
に露光量（通常は露光時間）を変化させて露光すること
により、容易に上記レジストヒーティング効果を補正す
ることができる。しかしながら、デバイスパターンの一
部領域を一括露光する投影露光においては、露光時間を
変化させることによってレジストヒーティング効果を補
正することはできない。
方式の描画では、露光単位となる成形ビームの大きさ毎
に露光量（通常は露光時間）を変化させて露光すること
により、容易に上記レジストヒーティング効果を補正す
ることができる。しかしながら、デバイスパターンの一
部領域を一括露光する投影露光においては、露光時間を
変化させることによってレジストヒーティング効果を補
正することはできない。
【０００４】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、図形部分一括露光方式や分割転写方式（Ｕ
ＳＰ５，２６０，１５１）等の荷電粒子線転写方法にお
いて、スループットをなるべく落とさずにレジストヒー
ティング効果を補正する方法を提供することを目的とす
る。
れたもので、図形部分一括露光方式や分割転写方式（Ｕ
ＳＰ５，２６０，１５１）等の荷電粒子線転写方法にお
いて、スループットをなるべく落とさずにレジストヒー
ティング効果を補正する方法を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第１態様の荷電粒子線転写方法は、 パタ
ーンを形成したマスクを荷電粒子線で照明し、マスクを
通過してパターン化された荷電粒子線を感応基板上に投
影結像させて該パターンを転写する荷電粒子線転写方法
であって； 転写すべきパターンを、所定の線幅よりも
広い線幅のパターン（幅広パターン）と、その他のパタ
ーン（幅狭パターン）に分割し、 分割したそれぞれの
パターンをマスク上の異なる領域に形成し、 感応基板
上の同一領域に、上記幅広パターンを比較的低い露光量
で投影露光するとともに、上記幅狭パターンを比較的高
い露光量で投影露光することを特徴とする。
め、本発明の第１態様の荷電粒子線転写方法は、 パタ
ーンを形成したマスクを荷電粒子線で照明し、マスクを
通過してパターン化された荷電粒子線を感応基板上に投
影結像させて該パターンを転写する荷電粒子線転写方法
であって； 転写すべきパターンを、所定の線幅よりも
広い線幅のパターン（幅広パターン）と、その他のパタ
ーン（幅狭パターン）に分割し、 分割したそれぞれの
パターンをマスク上の異なる領域に形成し、 感応基板
上の同一領域に、上記幅広パターンを比較的低い露光量
で投影露光するとともに、上記幅狭パターンを比較的高
い露光量で投影露光することを特徴とする。
【０００６】レジストヒーティング効果のため、最小線
幅を露光するのに最適のドーズとそれより線幅の大きい
パターンの最適のドーズは異なるが、上記のように、パ
ターン分割を行う時に、線幅によって異なるドーズで転
写が行えるようにパターン分割を行うため、２種類ある
いは３種類のドーズで転写でき、レジストヒーティング
効果を近似的に補正できる。また、このパターン分割時
に、ステンシル問題（ドーナツパターン対策）も同時に
行えば、２回転写によるスループットの低下も防止でき
る。
幅を露光するのに最適のドーズとそれより線幅の大きい
パターンの最適のドーズは異なるが、上記のように、パ
ターン分割を行う時に、線幅によって異なるドーズで転
写が行えるようにパターン分割を行うため、２種類ある
いは３種類のドーズで転写でき、レジストヒーティング
効果を近似的に補正できる。また、このパターン分割時
に、ステンシル問題（ドーナツパターン対策）も同時に
行えば、２回転写によるスループットの低下も防止でき
る。
【０００７】本発明の第２態様の荷電粒子線転写方法
は、 パターンを形成したマスクを荷電粒子線で照明
し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に投影結像させて該パターンを転写する荷電粒
子線転写方法であって； 転写すべきパターンを、所定
の面積よりも広い面積のパターン（面広パターン）と、
その他のパターン（面狭パターン）に分割し、 分割し
たそれぞれのパターンをマスク上の異なる領域に形成
し、 感応基板上の同一領域に、上記面広パターンを比
較的低い露光量で投影露光するとともに、上記面狭パタ
ーンを比較的高い露光量で投影露光することを特徴とす
る。
は、 パターンを形成したマスクを荷電粒子線で照明
し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に投影結像させて該パターンを転写する荷電粒
子線転写方法であって； 転写すべきパターンを、所定
の面積よりも広い面積のパターン（面広パターン）と、
その他のパターン（面狭パターン）に分割し、 分割し
たそれぞれのパターンをマスク上の異なる領域に形成
し、 感応基板上の同一領域に、上記面広パターンを比
較的低い露光量で投影露光するとともに、上記面狭パタ
ーンを比較的高い露光量で投影露光することを特徴とす
る。
【０００８】この態様は、パターンがスルーホールのよ
うな正方形あるいはそれに近い矩形のようなブロック状
の時に適用できる。面狭パターンを大露光量で露光する
ことにより露光不足を補うことができる。
うな正方形あるいはそれに近い矩形のようなブロック状
の時に適用できる。面狭パターンを大露光量で露光する
ことにより露光不足を補うことができる。
【０００９】本発明の第３態様の荷電粒子線転写方法
は、 パターンを形成したマスクを荷電粒子線で照明
し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に投影結像させて該パターンを転写する荷電粒
子線転写方法であって； 転写すべきパターンのほぼ全
体を有する第一パターン、並びに、転写すべきパターン
のうちの所定の線幅よりも狭い線幅のパターン（幅狭パ
ターン）あるいは所定の面積よりも狭い面積のパターン
（面狭パターン）を有する第二パターンをマスク上の異
なる領域に形成し、 感応基板上の同一領域に、上記第
一パターン及び第二パターンを二重露光することを特徴
とする。
は、 パターンを形成したマスクを荷電粒子線で照明
し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に投影結像させて該パターンを転写する荷電粒
子線転写方法であって； 転写すべきパターンのほぼ全
体を有する第一パターン、並びに、転写すべきパターン
のうちの所定の線幅よりも狭い線幅のパターン（幅狭パ
ターン）あるいは所定の面積よりも狭い面積のパターン
（面狭パターン）を有する第二パターンをマスク上の異
なる領域に形成し、 感応基板上の同一領域に、上記第
一パターン及び第二パターンを二重露光することを特徴
とする。
【００１０】この態様では、露光の不足する幅狭パター
ン又は面狭パターンを二重露光することにより露光不足
を補うことができる。
ン又は面狭パターンを二重露光することにより露光不足
を補うことができる。
【００１１】本発明の第４態様の荷電粒子線転写方法
は、 パターンを形成したマスクを荷電粒子線で照明
し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に投影結像させて該パターンを転写する荷電粒
子線転写方法であって； ここで、転写すべきパターン
は、ライン部と、複数のラインの交差するコーナー部と
を含み、 上記ライン部を含むパターンとコーナー部を
含むパターンをそれぞれマスク上の異なる領域に形成
し、 感応基板上の同一領域に、上記ライン部を含むパ
ターンと比較的高い露光量で投影露光するとともに、上
記コーナー部を含むパターンを比較的低い露光量で投影
露光することを特徴とする。
は、 パターンを形成したマスクを荷電粒子線で照明
し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子線を感
応基板上に投影結像させて該パターンを転写する荷電粒
子線転写方法であって； ここで、転写すべきパターン
は、ライン部と、複数のラインの交差するコーナー部と
を含み、 上記ライン部を含むパターンとコーナー部を
含むパターンをそれぞれマスク上の異なる領域に形成
し、 感応基板上の同一領域に、上記ライン部を含むパ
ターンと比較的高い露光量で投影露光するとともに、上
記コーナー部を含むパターンを比較的低い露光量で投影
露光することを特徴とする。
【００１２】ラインの交差するコーナー部ではレジスト
の温度が上がりやすいので露光量を低めとしてレジスト
ヒーティング効果を補正することとした。
の温度が上がりやすいので露光量を低めとしてレジスト
ヒーティング効果を補正することとした。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。まず、図５を参照しつつ、本発明の適用される電子
線縮小転写装置の概要について説明する。図５は、分割
転写方式の電子線露光装置の光学系全体における結像関
係を示す図である。電子銃１１１は、下方に向けて電子
線を放射する。電子銃１１１の下方には２段のコンデン
サレンズ１１３、１１５が備えられており、電子線は、
これらのコンデンサレンズ１１３、１１５を通ってブラ
ンキング開口１１７にクロスオーバーを結像する。これ
ら２つのコンデンサレンズ１１３、１１５をズームレン
ズとして作用させ、レチクル１２０を照射する電流密度
を可変にできる。
る。まず、図５を参照しつつ、本発明の適用される電子
線縮小転写装置の概要について説明する。図５は、分割
転写方式の電子線露光装置の光学系全体における結像関
係を示す図である。電子銃１１１は、下方に向けて電子
線を放射する。電子銃１１１の下方には２段のコンデン
サレンズ１１３、１１５が備えられており、電子線は、
これらのコンデンサレンズ１１３、１１５を通ってブラ
ンキング開口１１７にクロスオーバーを結像する。これ
ら２つのコンデンサレンズ１１３、１１５をズームレン
ズとして作用させ、レチクル１２０を照射する電流密度
を可変にできる。
【００１４】コンデンサレンズ１１３、１１５の上下に
は、２段の矩形開口１１２、１１６が備えられている。
この矩形開口（副視野制限開口）１１２、１１６は、一
つの単位露光領域（副視野）に相当する領域分の電子線
照明光のみを通過させる。具体的には、第１の開口１１
２は、照明光をマスクサイズ換算で１mm角強の寸法の正
方形に整形する。この開口１１２の像は、レンズ１１
３、１１５によって第２の開口１１６に結像される。
は、２段の矩形開口１１２、１１６が備えられている。
この矩形開口（副視野制限開口）１１２、１１６は、一
つの単位露光領域（副視野）に相当する領域分の電子線
照明光のみを通過させる。具体的には、第１の開口１１
２は、照明光をマスクサイズ換算で１mm角強の寸法の正
方形に整形する。この開口１１２の像は、レンズ１１
３、１１５によって第２の開口１１６に結像される。
【００１５】第２の開口１１６の下方には、クロスオー
バの形成されている位置に、上述のブランキング開口１
１７と並んで副視野選択偏向器１１８が配置されてい
る。この副視野選択偏向器は、照明光を図５のＸ方向に
順次走査して、同方向に並ぶ副視野の列（主視野）の露
光を行う。副視野選択偏向器１１８の下方には、コンデ
ンサレンズ１１９が配置されている。コンデンサレンズ
１１９は、電子線を平行ビーム化し、マスク１２０に当
て、マスク１２０上に第２の開口１１６を結像させる。
バの形成されている位置に、上述のブランキング開口１
１７と並んで副視野選択偏向器１１８が配置されてい
る。この副視野選択偏向器は、照明光を図５のＸ方向に
順次走査して、同方向に並ぶ副視野の列（主視野）の露
光を行う。副視野選択偏向器１１８の下方には、コンデ
ンサレンズ１１９が配置されている。コンデンサレンズ
１１９は、電子線を平行ビーム化し、マスク１２０に当
て、マスク１２０上に第２の開口１１６を結像させる。
【００１６】マスク１２０は、図５では、光軸上の１副
視野のみが示されているが、実際には光軸垂直方向（Ｘ
−Ｙ方向）に広がっており、多くの副視野及び主視野を
有する。一つの主視野内で各副視野を照明露光する際
は、副視野選択偏向器１１８で電子線を偏向させる。ま
た、マスク１２０は、ＸＹ方向に移動可能なマスクステ
ージ１２１上に載置されている。そして、感応基板であ
るウエハ１２４もＸＹ方向に移動可能なウエハステージ
１２５上に載置されている。これらのマスクステージ１
２１とウエハステージ１２５とを、互いに逆のＹ方向に
走査することにより、チップパターンのストライプ（主
視野の列）内の各主視野を連続的に露光する。さらに、
両ステージ１２１と１２５をＸ方向に間欠的に走査する
ことにより、各ストライプの露光を行う。なお、両ステ
ージ１２１、１２５には、レーザ干渉計を用いた正確な
位置測定システムが装備されており、また別途のアライ
メント手段及び各偏向器の調整により、ウエハ１２４上
で各副視野及び主視野は正確に繋ぎ合わされる。
視野のみが示されているが、実際には光軸垂直方向（Ｘ
−Ｙ方向）に広がっており、多くの副視野及び主視野を
有する。一つの主視野内で各副視野を照明露光する際
は、副視野選択偏向器１１８で電子線を偏向させる。ま
た、マスク１２０は、ＸＹ方向に移動可能なマスクステ
ージ１２１上に載置されている。そして、感応基板であ
るウエハ１２４もＸＹ方向に移動可能なウエハステージ
１２５上に載置されている。これらのマスクステージ１
２１とウエハステージ１２５とを、互いに逆のＹ方向に
走査することにより、チップパターンのストライプ（主
視野の列）内の各主視野を連続的に露光する。さらに、
両ステージ１２１と１２５をＸ方向に間欠的に走査する
ことにより、各ストライプの露光を行う。なお、両ステ
ージ１２１、１２５には、レーザ干渉計を用いた正確な
位置測定システムが装備されており、また別途のアライ
メント手段及び各偏向器の調整により、ウエハ１２４上
で各副視野及び主視野は正確に繋ぎ合わされる。
【００１７】マスク１２０の下方には２段の投影レンズ
１２２及び１２３（対物レンズ）及び偏向器（図示され
ず）が設けられている。そして、マスク１２０の一つの
副視野が電子線照射され、マスク１２０でパターン化さ
れた電子線は、２段の投影レンズ１２２、１２３によっ
て縮小されるとともに偏向され、ウエハ１２４上の所定
の位置に結像される。ウエハ１２４上には、適当なレジ
ストが塗布されており、レジストに電子線のドーズが与
えられてマスク像の縮小パターンがウエハ１２４上に転
写される。ウエハ１２４は、前述のように、光軸直角方
向に移動可能なウエハステージ１２５上に載置されてい
る。
１２２及び１２３（対物レンズ）及び偏向器（図示され
ず）が設けられている。そして、マスク１２０の一つの
副視野が電子線照射され、マスク１２０でパターン化さ
れた電子線は、２段の投影レンズ１２２、１２３によっ
て縮小されるとともに偏向され、ウエハ１２４上の所定
の位置に結像される。ウエハ１２４上には、適当なレジ
ストが塗布されており、レジストに電子線のドーズが与
えられてマスク像の縮小パターンがウエハ１２４上に転
写される。ウエハ１２４は、前述のように、光軸直角方
向に移動可能なウエハステージ１２５上に載置されてい
る。
【００１８】図１は、本発明の第１態様に係る荷電粒子
線転写方法におけるパターン分割方法例である。（Ａ）
はパターン全体を示し、（Ｂ）は分割した幅広パターン
を示し、（Ｃ）は分割した幅狭パターンを示す。（Ａ）
に示すように、パターンは、例えば線幅０．１μm の幅
狭パターン１と、線幅０．５μm の幅広パターン２に分
かれている。幅広パターン２は、左右両側に平行して縦
方向に延びる２本の太いラインである。幅狭パターン１
は、左右の幅広パターン間を結ぶ横方向に延びる６本の
細いラインである。分割の境界となる所定の線幅を０．
２μm とし、０．２μm 以上の線幅を持つパターンと
０．２μm 未満の線幅を持つパターンとに分割する。そ
して、前者のパターン群（幅広パターン３）を（Ｂ）に
示すようにマスク上の一つの領域に作製する。また、後
者のパターン群（幅狭パターン４）を（Ｃ）に示すよう
に別のマスク領域に形成する。そして、（Ｂ）のパター
ン群を転写する時のドーズが２μC/cm2 、（Ｃ）のパタ
ーン群を転写する時のドーズが５μC/cm2 のドーズにな
るよう露光時間を調整して、同一のウエハ領域上にそれ
ぞれパターン転写を行う。その結果、幅狭パターン及び
幅広パターンともに精度の良いパターン転写を行うこと
ができる。
線転写方法におけるパターン分割方法例である。（Ａ）
はパターン全体を示し、（Ｂ）は分割した幅広パターン
を示し、（Ｃ）は分割した幅狭パターンを示す。（Ａ）
に示すように、パターンは、例えば線幅０．１μm の幅
狭パターン１と、線幅０．５μm の幅広パターン２に分
かれている。幅広パターン２は、左右両側に平行して縦
方向に延びる２本の太いラインである。幅狭パターン１
は、左右の幅広パターン間を結ぶ横方向に延びる６本の
細いラインである。分割の境界となる所定の線幅を０．
２μm とし、０．２μm 以上の線幅を持つパターンと
０．２μm 未満の線幅を持つパターンとに分割する。そ
して、前者のパターン群（幅広パターン３）を（Ｂ）に
示すようにマスク上の一つの領域に作製する。また、後
者のパターン群（幅狭パターン４）を（Ｃ）に示すよう
に別のマスク領域に形成する。そして、（Ｂ）のパター
ン群を転写する時のドーズが２μC/cm2 、（Ｃ）のパタ
ーン群を転写する時のドーズが５μC/cm2 のドーズにな
るよう露光時間を調整して、同一のウエハ領域上にそれ
ぞれパターン転写を行う。その結果、幅狭パターン及び
幅広パターンともに精度の良いパターン転写を行うこと
ができる。
【００１９】図２は、本発明の第２態様の荷電粒子線転
写方法におけるパターン分割例を示す。（Ａ）は全体パ
ターンを示し、（Ｂ）は面狭パターンを示し、（Ｃ）は
面広パターンを示す。この例は、コンタクトホールやボ
ンディングパッドのようなブロック状のパターンの例で
ある。転写すべきパターンは、例えば０．２μm 角のパ
ターン群（面狭パターン２１）と０．８μm 角のパター
ン群（面広パターン２２）から構成される。あらかじめ
０．２μm 角のパターン面積を境界線として、それ以下
の面積を持つパターン群（面狭パターン２３）と、その
他のパターン群（面広パターン２４）に分割して、マス
ク上の異なる領域に２つのパターンを形成する。露光量
を変化させレジストヒーティング効果を近似的に補正す
るため、０．２μm 角のパターン群は１０μC/cm2 のド
ーズで転写を行い、それ以外のパターン群は２μC/cm2
のドーズで転写を行う。その結果、面狭パターン及び面
広パターンともに精度の良いパターン転写を行うことが
できる。
写方法におけるパターン分割例を示す。（Ａ）は全体パ
ターンを示し、（Ｂ）は面狭パターンを示し、（Ｃ）は
面広パターンを示す。この例は、コンタクトホールやボ
ンディングパッドのようなブロック状のパターンの例で
ある。転写すべきパターンは、例えば０．２μm 角のパ
ターン群（面狭パターン２１）と０．８μm 角のパター
ン群（面広パターン２２）から構成される。あらかじめ
０．２μm 角のパターン面積を境界線として、それ以下
の面積を持つパターン群（面狭パターン２３）と、その
他のパターン群（面広パターン２４）に分割して、マス
ク上の異なる領域に２つのパターンを形成する。露光量
を変化させレジストヒーティング効果を近似的に補正す
るため、０．２μm 角のパターン群は１０μC/cm2 のド
ーズで転写を行い、それ以外のパターン群は２μC/cm2
のドーズで転写を行う。その結果、面狭パターン及び面
広パターンともに精度の良いパターン転写を行うことが
できる。
【００２０】図３は、本発明の第４態様の荷電粒子線転
写方法におけるパターン分割例を示す。（Ａ）は全体パ
ターンを示し、（Ｂ）は幅広パターン及びコーナー部パ
ターンを示し、（Ｃ）は幅狭ライン部パターンを示す。
パターン形成したいパターン（Ａ）には島状の非露光領
域３１を内側に有する、四角い、いわゆるドーナツパタ
ーン３２が含まれる。このドーナツパターン３２の線幅
は比較的狭い。そして、線幅精度が要求されるのは正方
形の辺の部分に相当するパターンであり、コーナー部は
単に接続されていればよい場合である。
写方法におけるパターン分割例を示す。（Ａ）は全体パ
ターンを示し、（Ｂ）は幅広パターン及びコーナー部パ
ターンを示し、（Ｃ）は幅狭ライン部パターンを示す。
パターン形成したいパターン（Ａ）には島状の非露光領
域３１を内側に有する、四角い、いわゆるドーナツパタ
ーン３２が含まれる。このドーナツパターン３２の線幅
は比較的狭い。そして、線幅精度が要求されるのは正方
形の辺の部分に相当するパターンであり、コーナー部は
単に接続されていればよい場合である。
【００２１】この場合のパターン分割及び露光量は
（Ｂ）、（Ｃ）で示したように、ステンシル問題（ドー
ナツ効果）を避けるのを優先させ、コーナー部３４は幅
広パターン３５とともにパターンを形成し、２μC/cm2
の小さいドーズで露光を行う。一方、線幅精度の必要な
ドーナツパターンのライン部３６は、小さい線幅のパタ
ーン群として、比較的高い５μC/cm2 のドーズを与え
る。このようにして、レジストヒーティング効果を補正
できる。
（Ｂ）、（Ｃ）で示したように、ステンシル問題（ドー
ナツ効果）を避けるのを優先させ、コーナー部３４は幅
広パターン３５とともにパターンを形成し、２μC/cm2
の小さいドーズで露光を行う。一方、線幅精度の必要な
ドーナツパターンのライン部３６は、小さい線幅のパタ
ーン群として、比較的高い５μC/cm2 のドーズを与え
る。このようにして、レジストヒーティング効果を補正
できる。
【００２２】図４は、本発明の第３態様に係る荷電粒子
線転写方法におけるパターン分割例を示す図である。
（Ａ）は全体パターンを示し、（Ｂ）はドーナツ効果を
避けるために一部非露光部を設けた第一パターンを示
し、（Ｃ）は幅狭パターンのみの第二パターンを示す。
この例の全体パターンは、図１の実施例と同じパターン
であるが、転写のスループットを向上できる実施例であ
る。（Ｂ）に示すように、細い線４′も太い線３も、ま
ずマスクの一つの領域に、ほぼパターン全体を作製して
おく。ただし、ドーナツ効果を避けるため幅狭パターン
４′の両端部に符号４１で示した非パターン領域を設け
る。そしてレジストヒーティング効果を補正するため、
（Ｃ）に示すように、幅狭パターン４″のみの第二パタ
ーンを別のマスク領域に形成する。なお、第二パターン
の幅狭パターン４″は本来の幅狭パターン１よりも長さ
が長く、両端に幅広パターン２ともオーバーラップする
二重露光部４２を設けておく。そして、図４（Ｂ）の第
一パターンを２μC/cm2 で露光した後、図４（Ｃ）の第
二パターンを３μC/cm2 で再度転写露光を行う。したが
って細い線幅部分の大半には、合計で５μC/cm2 のドー
ズが与えられる。第一パターンにおける非露光部４１で
示した部分でパターンにくびれが生じるのを防止するた
め、上述の二重露光部４２を設ける。この実施例では、
２回目の露光の露光量が３μC/cm2 と図１の実施例の場
合の５μC/cm2 よりも低いため、露光時間を短縮できス
ループットを向上できる。
線転写方法におけるパターン分割例を示す図である。
（Ａ）は全体パターンを示し、（Ｂ）はドーナツ効果を
避けるために一部非露光部を設けた第一パターンを示
し、（Ｃ）は幅狭パターンのみの第二パターンを示す。
この例の全体パターンは、図１の実施例と同じパターン
であるが、転写のスループットを向上できる実施例であ
る。（Ｂ）に示すように、細い線４′も太い線３も、ま
ずマスクの一つの領域に、ほぼパターン全体を作製して
おく。ただし、ドーナツ効果を避けるため幅狭パターン
４′の両端部に符号４１で示した非パターン領域を設け
る。そしてレジストヒーティング効果を補正するため、
（Ｃ）に示すように、幅狭パターン４″のみの第二パタ
ーンを別のマスク領域に形成する。なお、第二パターン
の幅狭パターン４″は本来の幅狭パターン１よりも長さ
が長く、両端に幅広パターン２ともオーバーラップする
二重露光部４２を設けておく。そして、図４（Ｂ）の第
一パターンを２μC/cm2 で露光した後、図４（Ｃ）の第
二パターンを３μC/cm2 で再度転写露光を行う。したが
って細い線幅部分の大半には、合計で５μC/cm2 のドー
ズが与えられる。第一パターンにおける非露光部４１で
示した部分でパターンにくびれが生じるのを防止するた
め、上述の二重露光部４２を設ける。この実施例では、
２回目の露光の露光量が３μC/cm2 と図１の実施例の場
合の５μC/cm2 よりも低いため、露光時間を短縮できス
ループットを向上できる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、図形部分一括露光方式や分割転写方式等の荷
電粒子線転写方法において、スループットをなるべく落
とさずにレジストヒーティング効果を補正する方法を提
供できる。
によれば、図形部分一括露光方式や分割転写方式等の荷
電粒子線転写方法において、スループットをなるべく落
とさずにレジストヒーティング効果を補正する方法を提
供できる。
【図１】本発明の第１態様に係る荷電粒子線転写方法に
おけるパターン分割方法例である。（Ａ）はパターン全
体を示し、（Ｂ）は分割した幅広パターンを示し、
（Ｃ）は分割した幅狭パターンを示す。
おけるパターン分割方法例である。（Ａ）はパターン全
体を示し、（Ｂ）は分割した幅広パターンを示し、
（Ｃ）は分割した幅狭パターンを示す。
【図２】本発明の第２態様の荷電粒子線転写方法におけ
るパターン分割例を示す。（Ａ）は全体パターンを示
し、（Ｂ）は面狭パターンを示し、（Ｃ）は面広パター
ンを示す。
るパターン分割例を示す。（Ａ）は全体パターンを示
し、（Ｂ）は面狭パターンを示し、（Ｃ）は面広パター
ンを示す。
【図３】本発明の第４態様の荷電粒子線転写方法におけ
るパターン分割例を示す。（Ａ）は全体パターンを示
し、（Ｂ）は幅広パターン及びコーナー部パターンを示
し、（Ｃ）はライン部パターンを示す。
るパターン分割例を示す。（Ａ）は全体パターンを示
し、（Ｂ）は幅広パターン及びコーナー部パターンを示
し、（Ｃ）はライン部パターンを示す。
【図４】本発明の第３態様に係る荷電粒子線転写方法に
おけるパターン分割例を示す図である。（Ａ）は全体パ
ターンを示し、（Ｂ）はドーナツ効果を避けるために一
部非露光部を設けた第一パターンを示し、（Ｃ）は幅狭
パターンのみの第二パターンを示す。
おけるパターン分割例を示す図である。（Ａ）は全体パ
ターンを示し、（Ｂ）はドーナツ効果を避けるために一
部非露光部を設けた第一パターンを示し、（Ｃ）は幅狭
パターンのみの第二パターンを示す。
【図５】分割転写方式の電子線露光装置の光学系全体に
おける結像関係を示す図である。
おける結像関係を示す図である。
１ 幅狭パターン ２ 幅広パターン ３ 分割した幅広パターン ４ 分割した幅狭
パターン ２１ 面狭パターン ２２ 面広パター
ン ２３ 分割した面狭パターン ２４ 分割した面
広パターン ３１ 島状非露光領域 ３２ ドーナツパ
ターン ３３ 幅広パターン ３４ コーナー部 ３５ 幅広パターン ３６ ライン部 ４１ ドーナツ効果を避けるための非露光部 ４２ 二重露光部
パターン ２１ 面狭パターン ２２ 面広パター
ン ２３ 分割した面狭パターン ２４ 分割した面
広パターン ３１ 島状非露光領域 ３２ ドーナツパ
ターン ３３ 幅広パターン ３４ コーナー部 ３５ 幅広パターン ３６ ライン部 ４１ ドーナツ効果を避けるための非露光部 ４２ 二重露光部
Claims (5)
- 【請求項１】 パターンを形成したマスクを荷電粒子線
で照明し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子
線を感応基板上に投影結像させて該パターンを転写する
荷電粒子線転写方法であって；転写すべきパターンを、
所定の線幅よりも広い線幅のパターン（幅広パターン）
と、その他のパターン（幅狭パターン）に分割し、 分割したそれぞれのパターンをマスク上の異なる領域に
別々に形成し、 感応基板上の同一領域に、上記幅広パターンを比較的低
い露光量で投影露光するとともに、上記幅狭パターンを
比較的高い露光量で投影露光することを特徴とする荷電
粒子線転写方法。 - 【請求項２】 パターンを形成したマスクを荷電粒子線
で照明し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子
線を感応基板上に投影結像させて該パターンを転写する
荷電粒子線転写方法であって；転写すべきパターンを、
所定の面積よりも広い面積のパターン（面広パターン）
と、その他のパターン（面狭パターン）に分割し、 分割したそれぞれのパターンをマスク上の異なる領域に
形成し、 感応基板上の同一領域に、上記面広パターンを比較的低
い露光量で投影露光するとともに、上記面狭パターンを
比較的高い露光量で投影露光することを特徴とする荷電
粒子線転写方法。 - 【請求項３】 パターンを形成したマスクを荷電粒子線
で照明し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子
線を感応基板上に投影結像させて該パターンを転写する
荷電粒子線転写方法であって；転写すべきパターンのほ
ぼ全体を有する第一パターン、並びに、転写すべきパタ
ーンのうちの所定の線幅よりも狭い線幅のパターン（幅
狭パターン）あるいは所定の面積よりも狭い面積のパタ
ーン（面狭パターン）を有する第二パターンをマスク上
の異なる領域に形成し、 感応基板上の同一領域に、上記第一パターン及び第二パ
ターンを二重露光することを特徴とする荷電粒子線転写
方法。 - 【請求項４】 上記幅狭パターン又は面狭パターンとそ
の他のパターンとの接続部における該その他のパターン
内にも二重露光部を設けることを特徴とする請求項３記
載の荷電粒子線転写方法。 - 【請求項５】 パターンを形成したマスクを荷電粒子線
で照明し、マスクを通過してパターン化された荷電粒子
線を感応基板上に投影結像させて該パターンを転写する
荷電粒子線転写方法であって；ここで、転写すべきパタ
ーンは、ライン部と、複数のラインの交差するコーナー
部とを含み、 上記ライン部を含むパターンとコーナー部を含むパター
ンをそれぞれマスク上の異なる領域に形成し、 感応基板上の同一領域に、上記ライン部を含むパターン
を比較的高い露光量で投影露光するとともに、上記コー
ナー部を含むパターンを比較的低い露光量で投影露光す
ることを特徴とする荷電粒子線転写方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10017636A JPH11204422A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 荷電粒子線転写方法 |
| US09/229,480 US6117600A (en) | 1998-01-14 | 1999-01-13 | Charged-particle-beam transfer methods utilizing high and low resolution sub-patterns |
| US09/611,202 US6284415B1 (en) | 1998-01-14 | 2000-07-06 | Charged-particle-beam transfer masks and methods of making |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10017636A JPH11204422A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 荷電粒子線転写方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11204422A true JPH11204422A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11949362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10017636A Pending JPH11204422A (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | 荷電粒子線転写方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6117600A (ja) |
| JP (1) | JPH11204422A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6605397B2 (en) * | 2000-05-24 | 2003-08-12 | Nec Corporation | Method of preparing pattern data to be used for different exposure methods |
| US6732351B2 (en) | 2001-03-05 | 2004-05-04 | Nec Electronics Corporation | Method of forming mask for charged particle beam exposure and processing program of pattern data for forming mask for charged particle beam exposure |
| US6964832B2 (en) | 2002-06-06 | 2005-11-15 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000049087A (ja) * | 1998-07-28 | 2000-02-18 | Nikon Corp | パターン転写方法 |
| JP4352498B2 (ja) * | 1999-03-26 | 2009-10-28 | ソニー株式会社 | パターン露光方法とこれに用いる処理装置 |
| US6562521B1 (en) * | 1999-06-25 | 2003-05-13 | Advanced Micro Devices, Inc. | Semiconductor feature having support islands |
| JP3360662B2 (ja) * | 1999-10-05 | 2002-12-24 | 日本電気株式会社 | 電子線ビーム描画方法および電子線ビーム描画用マスク |
| JP2001185477A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-06 | Nikon Corp | 荷電粒子線露光方法、荷電粒子線露光装置及び半導体デバイスの製造方法 |
| JP2001326165A (ja) * | 2000-05-17 | 2001-11-22 | Nikon Corp | 照射エネルギーの計算方法、近接効果計算方法、マスク又はレチクルパターンの設計方法、荷電粒子線露光装置及び半導体デバイスの製造方法 |
| US6444374B1 (en) * | 2000-12-11 | 2002-09-03 | Leepl Corporatin | Manufacturing method of mask for electron beam proximity exposure and mask |
| JP2002260997A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-09-13 | Nikon Corp | アライメントマーク |
| US6503672B2 (en) * | 2001-03-27 | 2003-01-07 | Intel Corporation | Electron beam projection utilizing multiple exposures with different current densities |
| JP2002341513A (ja) | 2001-05-15 | 2002-11-27 | Oki Electric Ind Co Ltd | 露光用マスク及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
| TW579536B (en) | 2001-07-02 | 2004-03-11 | Zeiss Carl Semiconductor Mfg | Examining system for the particle-optical imaging of an object, deflector for charged particles as well as method for the operation of the same |
| JP2003045780A (ja) * | 2001-07-30 | 2003-02-14 | Nec Corp | マスク描画データの作成方法 |
| DE10214246A1 (de) * | 2002-03-26 | 2003-10-30 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Maske |
| US7053387B2 (en) * | 2002-08-19 | 2006-05-30 | Konica Corporation | Pattern drawing method by scanning beam and pattern drawing apparatus |
| DE102004059147A1 (de) * | 2004-12-08 | 2006-06-29 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Übertragen von groben und feinen Strukturen in ein Substrat |
| JP2010271589A (ja) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Renesas Electronics Corp | パターン分割方法、パターン分割処理装置及びコンピュータプログラム |
| WO2012013638A1 (en) * | 2010-07-26 | 2012-02-02 | Carl Zeiss Sms Ltd. | Lithographic targets for uniformity control |
| KR101980466B1 (ko) * | 2015-03-05 | 2019-05-20 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | 삼차원 물체 생성 기법 |
| EP3919949A1 (en) * | 2020-06-02 | 2021-12-08 | ETH Zürich | E-beam based fabrication method for micro-and nano-structures and optical devices fabricated by the method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5260151A (en) * | 1991-12-30 | 1993-11-09 | At&T Bell Laboratories | Device manufacture involving step-and-scan delineation |
| JP2910714B2 (ja) * | 1996-12-26 | 1999-06-23 | 日本電気株式会社 | 電子線描画方法 |
| JPH10261565A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Nikon Corp | 荷電粒子線露光装置 |
-
1998
- 1998-01-14 JP JP10017636A patent/JPH11204422A/ja active Pending
-
1999
- 1999-01-13 US US09/229,480 patent/US6117600A/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-07-06 US US09/611,202 patent/US6284415B1/en not_active Expired - Lifetime
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| US6964832B2 (en) | 2002-06-06 | 2005-11-15 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6284415B1 (en) | 2001-09-04 |
| US6117600A (en) | 2000-09-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040720 |