JPH11237728A - 描画方法及び描画装置 - Google Patents

描画方法及び描画装置

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JPH11237728A
JPH11237728A JP4205598A JP4205598A JPH11237728A JP H11237728 A JPH11237728 A JP H11237728A JP 4205598 A JP4205598 A JP 4205598A JP 4205598 A JP4205598 A JP 4205598A JP H11237728 A JPH11237728 A JP H11237728A
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JP
Japan
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pattern
mask
frame
plotting
divided
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Pending
Application number
JP4205598A
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English (en)
Inventor
Masamitsu Ito
正光 伊藤
Kazuyoshi Sugihara
和佳 杉原
Iwao Tokawa
巌 東川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子ビーム描画装置を用いてマスクを形成にお
いて、形成されたマスクを用いて露光を行っても隣接す
るパターンがつながらない。 【解決手段】先ず、図2(a)に示すように、L&Sパ
ターン71を含むパターンデータを500μm幅の複数
のストライプ状のフレーム72に分割する。境界線の形
状が鋸歯状であるフレームを用いる。次いで、図2
(b)に示すように、各フレーム72を更に20μm角
の小領域73に分割する。そして、更に小領域73を、
電子ビームの1ショットに対応する領域に分割して描画
データを形成する。そして、作成された描画データに基
づいて描画を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子ビーム或
いはレーザビームを用いて繰り返しパターンを含むパタ
ーンを形成する描画方法及び描画装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置における光リソグラフィは、
そのプロセスの簡易性、低コスト等の利点により広くデ
バイスの生産に用いられてきた。その技術について、常
に技術革新が続けられており、近年では短波長化(Kr
Fエキシマレーザ光源)により0.25μm以下の素子
の微細化が達成されつつある。更に微細化を進めよう
と、より短波長のArFエキシマレーザ光源やレベンソ
ン型の位相シフトマスクの開発が進められており0.1
5μmルール対応の量産リソグラフィツールとして期待
されている。
【0003】このような状況で特に問題となるのが露光
に用いるフォトマスクの精度である。リソグラフィ工程
が解像度の限界に近いということで、マスクパターンの
わずかな寸法変動が露光パターン寸法に大きく影響する
のである。
【0004】マスクは、一般に電子ビームやレーザビー
ム等を用いた描画装置を用いてパターンを描画すること
によって形成される。パターンデータ(描画パターン)
を複数のフレームに分割して描画データを作成した後、
作成されたフレーム毎にパターンの描画が行われる。リ
ソグラフィの裕度が少ない現状では、フレームのつなぎ
目に隙間や重なり、或いは位置ずれ等が生じることが問
題となってきている。
【0005】従来、パターンデータに対して垂直或いは
水平方向に、フレームの分割を行っている。その結果、
繰り返し配置されたラインパターンの描画データ111
の場合、ラインパターンの配列方向とフレームの境界線
が平行になる(図8(a))。そのため、フレームのつ
なぎ目に重なりが生じた場合、形成されたマスク112
には全ラインの同じ位置の両端に突起が生じてしまう
(図8(b))。このマスクを用いて露光を行うと、マ
スクの突起に相対する位置のレジストパターン113
は、隣接するラインパターンがすぐにつながってしまう
という問題があった(図8(c))。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、パタ
ーンデータを複数のフレームに分割して電子ビーム等を
用いてマスクパターンの描画を行った際、フレームのつ
なぎ目が重なって突起が生じ、突起が生じたマスクを用
いて露光を行うと隣接するパターンがつながるという問
題があった。
【0007】本発明の目的は、電子ビーム等を用いてフ
レーム毎にパターンを描画してマスクを形成する際、形
成されたマスクを用いて露光を行っても隣接するパター
ンがつながらず、歩留りの向上を図り得る描画方法及び
描画装置を提供することにある。
【0008】なお、本発明の描画方法及び描画装置は、
目的で述べたマスクの形成に限るものではなく、ウェハ
上に直接レジストパターンパターンを形成する際、或い
はX線マスク等を形成する場合にも適用することができ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】[構成]本発明は、上記
目的を達成するために以下のように構成されている。 (1) 本発明(請求項1)の描画方法は、繰り返しパ
ターンを含む描画パターンを、該繰り返しパターンの配
列方向に対して境界線が傾いている複数のフレームに分
割する工程と、試料に対して前記フレーム毎に荷電粒子
ビーム又はレーザビームを用いて描画を行う工程とを含
むことを特徴とする。
【0010】前記フレームの境界線を鋸歯状にして分割
する。 (2) 本発明(請求項2)の描画装置は、繰り返しパ
ターンを含む描画パターンを該繰り返しパターンの配列
方向に対して境界線が傾いている複数のフレームに分割
する手段と、試料に対して前記フレーム毎に荷電粒子ビ
ーム或いはレーザビームを用いて描画を行う手段とを具
備してなることを特徴とする。
【0011】[作用]本発明は、上記構成によって以下
の作用・効果を有する。パターンデータ内の繰り返しパ
ターンの配列方向に対し、フレームの境界線を傾けるこ
とによって、たとえ描画の際にフレーム同士が重なって
しまっても、突起の生じる位置が該配列方向に対して斜
めになる。その結果、突起が生じているマスクを用いて
も、突起がつながらず、露光されたパターンへの影響が
格段に小さくなる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。 [第1実施形態]図1は、本発明の第1実施形態に係わ
る電子ビーム描画装置の概略構成を示す図である。
【0013】電子光学鏡筒10内に電子銃11が設置さ
れている。電子銃11から照射された電子ビームの経路
に沿って、ブランキング用レンズ12、ブランキング用
偏向器13、ブランキング板14,第1成形レンズ1
5、第1ビーム成形用アパーチャ16、ビーム成形偏向
器17、第2成形レンズ18、第2ビーム成形用アパー
チャ19、縮小レンズ20、ビーム走査用副偏向器2
1、収束レンズ22、ビーム走査用主偏向器23が鏡筒
10内に設置されている。
【0014】鏡筒10に接続された試料室30内に、試
料基板31が載置され、平面内を移動する試料台32が
設置されている。制御計算部40が、ブランキング制御
回路部51を介してブランキング用偏向器13に接続さ
れている。また、制御計算部40は、可変成形ビーム寸
法制御回路部52を介してビーム成形偏向器17に接続
されている。また、制御計算部40が、偏向制御回路部
53を介してビーム走査用副偏向器21及びビーム走査
用主偏向器23に接続されている。試料台32の位置を
測定するためのレーザ測長系54が制御計算部40に接
続されている。また、制御計算部40が試料台駆動回路
部55を介して試料台32に接続されている。そして、
パターンを設計するCADシステム61が、データ変換
用計算機62を介して制御計算部40に接続されてい
る。
【0015】なお、本装置での標準の加速電圧は50k
Vであり、発生し得る電子ビームの最大のサイズは2μ
m角の矩形である。本装置では、電子銃11から放出さ
れた電子ビームは、ブランキング用偏向器13によって
ブランキング板14への照射位置を調節することによ
り、試料基板31に対する電子ビームのON−OFFが
調節される。電子ビームのON−OFFを調整すること
により、電子ビームの照射量を変化させることを可能に
している。
【0016】ブランキング板14を通過したビームは、
ビーム成形偏向器17並びに第1及び第2ビーム成形用
アパーチャ16,19により矩形ビームに成形され、ま
たその矩形の寸法が制御される。そして、この成形され
たビームはビーム走査用偏向器21,23によって試料
基板31上を偏向走査し、このビーム走査により試料基
板31に所望のパターンが描画される。
【0017】CADシステム61により設計されたパタ
ーンデータ(描画データ)は、データ変換用計算機62
によって描画データに変換される。この変換過程につい
て図2を用いて説明する。
【0018】先ず、図2(a)に示すように、L&Sパ
ターン71を含むパターンデータを500μm幅の複数
のストライプ状のフレーム72に分割する。境界線の形
状が鋸歯状であるフレームを用いる。
【0019】次いで、図2(b)に示すように、各フレ
ーム72を更に20μm角の小領域73に分割する。そ
して、更に小領域73を、電子ビームの1ショットに対
応する領域に分割する。
【0020】L/Sパターン71の配列方向に対して、
フレーム72及び小領域73の境界が45度傾いた構成
を有している。そのため、隣接するラインパターン上に
おけるフレームのつなぎ目は、L/Sパターン71の配
列方向に対して傾いている。
【0021】上述した描画方法で作成したマスクの平面
図を図3に示す。このマスク81には、フレームのつな
ぎ目に突起が生じているが、突起の配列方向がL/Sパ
ターンの配列方向に対して、斜めに傾いている。
【0022】このマスク81を用いて、Siウェハ上に
塗布されたレジストに対し、エキシマレーザを用いて縮
小露光を行って形成されたレジストパターン82を図4
に示す。隣接するフレームの境界にわずかに突起が残っ
ているが、隣接するラインパターンの突起がつながって
しまうようなことは起こっていない。
【0023】リソグラフィの裕度が少ない状況におい
て、マスクの突起に対応する位置に生じたラインパター
ンの突起は、すぐにつながってしまう。本実施形態で
は、描画の際パターンの分割を水平及び垂直以外の角度
で分割している。そのため、マスクを形成する際に、フ
レームのつなぎ目が重なってしまっても突起の生じる位
置は互いに異なる。そのため、突起が生じているマスク
を用いてリソグラフィ工程を行っても、隣接するパター
ンがつながらず、露光されたパターンへの影響を格段に
小さくすることができる。
【0024】[第2実施形態]第1実施形態と異なる手
法について説明する。本実施形態では、第1実施形態の
電子ビーム露光装置と同様なものを用いた。
【0025】第1実施形態で述べたように、CADシス
テム61によって設計されたパターンデータをデータ変
換用計算機62によって、複数のフレームに分割された
描画データに変換する。変換の過程を図5を参照して説
明する。
【0026】先ず、パターンデータ内のL/Sパターン
91の配列方向に対して、パターンデータを45度傾け
た後、パターンデータを複数のフレーム92に分割する
(図5(a))。パターンデータをL/Sパターン91
の配列方向に対して傾けることによって、該配列方向と
フレーム92の境界線とが傾くようになる。そして更
に、各フレーム92を複数の小領域93に分割する(図
5(b))。その後、電子ビームを用いて描画が行われ
る。
【0027】上述した描画方法で作成したマスクの平面
図を図6に示す。このマスク101には、フレームのつ
なぎ目に突起が生じているが、突起の配列方向はL/S
パターンの配列方向に対して、斜めに傾いている。
【0028】このマスクを用いて、Siウェハ上に塗布
されたレジストに対し、エキシマレーザを用いて縮小露
光を行ったレジストパターン102を図7に示す。隣接
するフレームの境界にわずかに突起が残っているが、隣
接するラインパターンの突起がつながってしまうような
ことは起こっていない。
【0029】なお、パターンデータを予めフレームの境
界線に対して傾いた座標系で作成しても、本実施形態と
同様の作用・効果が生じる。なお、本発明は、上記実施
形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態
において、可変成形ビーム方式の電子ビーム描画装置を
用いたが、これ以外の方式の描画装置にも適用すること
ができる。
【0030】更に、電子ビーム描画装置の使用目的を限
定するものではない。例えば、光ステッパ用マスクを形
成するという目的以外にも、ウェハ上に直接レジストパ
ターンを形成する際、或いはX線マスク等を作成する際
にも利用可能である。
【0031】フレームの分割の仕方は、上記実施形態に
限らず、繰り返しパターンの配列方向に対して、フレー
ムの境界線が傾いていれば、任意のフレームを用いるこ
とが可能である。そ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可能である。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ターンデータを繰り返しパターンの配列方向に対して傾
いた境界線を有するフレームに分割することによって、
電子ビーム等を用いてフレーム毎にマスクパターンを描
画する際、形成されたマスクを用いて露光を行っても隣
接するパターンがつながらず、歩留りの向上を図り得
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施形態に係わる電子ビーム描画装置の概
略構成を示す模式図。
【図2】第1実施形態に係わるパターンデータを描画デ
ータに変換する工程を説明する図。
【図3】第1実施形態に係わるマスクの構成を示す平面
図。
【図4】図3のマスクを用いて形成されたレジストパタ
ーンを示す平面図。
【図5】第2実施形態に係わるパターンデータを描画デ
ータに変換する工程を説明する図。
【図6】第2実施形態に係わるマスクの構成を示す平面
図。
【図7】図6のマスクを用いて形成されたレジストパタ
ーンを示す平面図。
【図8】従来の描画データ,マスク,パターンを示す平
面図。
【符号の説明】
10…電子光学鏡筒 11…電子銃 12…ブランキング用レンズ 13…ブランキング用偏向器 14…ブランキング板 15…第1成形レンズ 16…第1ビーム成形用アパーチャ 17…ビーム成形偏向器 18…第2成形レンズ 19…第2ビーム成形用アパーチャ 20…縮小レンズ 21…ビーム走査用副偏向器 22…収束レンズ 23…ビーム走査用主偏向器 30…試料室 31…試料基板 32…試料台 40…制御計算部 41…制御計算機 42…補正計算機 43…ハードディスク 44…制御回路 45…近接効果補正回路 51…ブランキング制御回路部 52…可変成形ビーム寸法制御回路部 53…偏向制御回路部 54…レーザ測長系 55…試料台駆動回路部 61…CADシステム 62…データ変換用計算機 71…L/Sパターン 72…フレーム 73…小領域 81…マスク 82…レジストパターン 91…L/Sパターン 92…フレーム 93…小領域 101…マスク 102…レジストパターン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】繰り返しパターンを含む描画パターンを、
    該繰り返しパターンの配列方向に対して境界線が傾いた
    フレームに分割する工程と、 試料に対して前記フレーム毎に荷電粒子ビーム又はレー
    ザビームを用いて描画を行う工程とを含むことを特徴と
    する描画方法。
  2. 【請求項2】前記フレームの境界線を鋸歯状にして前記
    描画パターンを分割することを特徴とする請求項1に記
    載の描画方法。
  3. 【請求項3】繰り返しパターンを含む描画パターンを該
    繰り返しパターンの配列方向に対して境界線が傾いたフ
    レームに分割する手段と、 試料に対して前記フレーム毎に荷電粒子ビーム又はレー
    ザビームを用いて描画を行う手段とを具備してなること
    を特徴とする描画装置。
JP4205598A 1998-02-24 1998-02-24 描画方法及び描画装置 Pending JPH11237728A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6638665B2 (en) 2000-09-22 2003-10-28 Nec Electronics Corporation Method and apparatus for designing EB mask
KR101478898B1 (ko) * 2012-03-22 2014-12-31 가부시키가이샤 뉴플레어 테크놀로지 하전 입자빔 묘화 장치 및 하전 입자빔 묘화 방법

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