JPS58105543A - ゲ−トアレ−特徴描写のための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマイクロ小型機器（集積回路）の製造に用いら
れる粒子ビーム装置に関するものであり、特にゲートア
レー型の集積回路を製造するために特別有用な粒子ビー
ムリトグラフ装置における新しい、改善された装置と書
込技術とに向けられたものｆある。

現有装置の大幅な・・−ドウエアまたはソフトウェア上
の変更を行なわずに税有リトグラフシステムの全体を改
善するのが本発明の基本的な目的である。

集積回路の製造のため仁制御可能な電子ビームを用いる
リトグラフ装置は、この技術分野では古いこと〒あって
、このような装置はカリャー他による米国特許第３９０
０７３７およびその他リンによる米国特許第３８０１７
９２においても訝明されている。

これら特許中〒は、その上に電子ビームがその描写動作
を行うべきレジスト材料の媒体はモーター駆動される台
上にあって、台は連続的にまた、ビームが台の動きと亀
直な方向にラスター状に走査するよう同期化されて移動
される。

実際には、いわゆるガウススポットと呼ばれている、レ
ジスト層上に焦点合わせされた丸い電子スポットの直径
はまた、ストライプを形成するラスター走査方向におけ
るいくつかのアドレスによ番）形づくられるサブ領域の
図形と幅を規定する台の移動方向におけるアドレスの、
標準的に４つの列を持つ、装置のアドレス寸法である。

ビームおよび台の移動によって規定されるレジスト上の
・ぐターンは制御用装置およびそのソフトウェアによっ
て決められる。

従来技術にあっては、ゾファイファによる米国特許第４
２１３０５３中に示されているようなレジスト材料上に
完全な投写特性を得るためには、丸いスポットよりもむ
しろ方形のスポットにビームを形成すべきであったのは
推量できること〒ある。「マイクロ回路製造装置の構成
のための新しい結像と偏向の概念」と題する論文が米国
特許第４２１３０５３の発明者と同一人（二よって１９
７５年１２月発行の真空科学技術誌第１２巻第６号の１
１７０ページから１１７３ページに記されており、この
中で著者は方形のキャラクタ−を形成するため図形と同
じ長さの方形ビームの使用を説明しているが、またその
ような装置は多量の・ぞターン情報またはデータを処理
する能力、即ち現在装置よりもさらに多くのメモリーと
さらに多くのソフトウェアを必要とするものであること
を認めている。

こうして、形を形成するために丸いスポットをラスター
走査させることは古いことであるが、総てのイメージを
形成するために方形のスポットを用いることもまた古い
ことで、さらにぎイによる米国特許第４２８２４３７に
示されるようにマスクとスポット走査技術の使用を組合
せて長方形・ξターンを正確に規定する構成も古く、こ
うして、形状に等しい長さと１つのアドレスに等しい幅
を持つ長方形ビームを持ち、さらにゲートアレー型の集
積回路のレジストを整形するための現存装置と実質的に
同様なソフトウェアとハードウェアを用いるラスター形
走査を使用する能力と必要性とを従来技術にｙることは
できない。

本発明は、内部的に粒子ビーム源と、粒子ビームと、ビ
ームブランク装置と、ビームを長方形の形状、その長さ
が形状の幅に等しい形状、に形成するための装置と、可
動形の台上に位置するレジスト材料のような製造品の上
に前記ビームを焦点合わせするための装置とを有してい
る粒子ビームリトグラフ装置を含むものである。長方形
形状のビームはラスター形に走査され、台が長方形ビー
ムと同期化して移動する間にビームブランク装置がゲー
トアレー型集積回路の直交ラインを形成するように選択
的にブランクされる。さらに適切に台が移き、ビームと
ビームブランク装置とが同期することにより、形状寸法
よりも厚い線と同様、対角線をも形成〒きる。

画業技術者には明らかなように、この開示され特許請求
された装置はゲートアレー型集積回路の製造を、現存装
置のハードウェアまたはソ□　フトウエアに大幅な変更
を加えることなく現存装置の４倍から６倍の高い能力に
おいて、可能とするもの）ある。

同様に、当業技術者には、アドレス幅の長方形ビームは
重なり合うことなく１アドレス長の線を規定するために
停止（ブランク）され得ること、これはプファイファの
方形ビーム論文ではなし得なかった長所、が明らかとな
る１あろう０ ここで第１図は、コリア−の特許で記されている書込動
作と類似の、電子ビーム装置における舎込動作を描いた
ものである。この図に示されるように、矢印Ｘは台１２
の移動を表わし、矢印Ｙは電磁偏向装置によるラスター
走査形の電子ビームの移動を表わす。

この従来技術実施例では、Ｙ方向に５１２アドレスおよ
びＸ方向に１６にアドレスを有してお１）、アドレスは
媒体上のビームスポットの直径として規定されている。

第１図の円形１４はレジスト１６上のビームスポットを
表わし、ビームの変化の結果を描いたもの１あり、他が
密として示されている１方、あるスポットはブランクと
し７て示されている。コリア−他による装置の変調は１
０　ＮＨ４Ｉあって、２．０マイクロメーターの形状幅
を規定するアドレスの４つの列と、０．５マイクロメー
ターのアドレスを用いる１２８マイクロメーターのスト
ライプ幅を規定する５１２のアドレスを有している。

第２図においては、以前に述べた書込技術を達成するた
めに用いられる粒子ビームＩＪ　）グラフ装置３０を示
しており、これは粒子または電子源３２と、ビームのブ
ランクまたは変調を行うためのビームブランキングユニ
ット３４と、ビーム整形ユニット３６と、ビーム偏向装
置３８と、台１２を含む作用チェンノ５−４０と、さら
に総てが制御装置４４の制御の下〒適正な座標において
ビームのレジストを決定するための装置４２とを有して
いる。

このビーム装置はコリア−他の特許またはリンの特許の
中ｆ示されているような、従来技術によるものとは異り
、第１図に示す円形スポットを形成する丸いビームの代
りに長方形形状にビームを形成するための異るビーム整
形ユニット３６が用いられる。このビーム整形ユニット
は本発明が行う書込動作の実施において助けとなるが、
これは第３図との関連ｆ説明されるＯこの図の中で、ビ
ーム１４Ａは、示されている実施例の中〒、第２図中に
示されるものに相当して上側の左コーナーにビームが位
置決めされて、台１２上のレジスト材料１６に向ってぃ
°る。この図の中で、ビームは形と［・て長方形であり
、２．０マイクロメーターの長さを持ち、また図形幅お
よび第１図の従来技術実施例のアドレス幅に相当する０
、５マイクロメーターのアドレス幅を持っている。この
実施例においては、長方形ビームは第１図と同じ方向に
走査されるが、ゲートアレー型集積回路を形成する垂直
線と同様、複数の水平線を規定するために変調もしくは
ブランクされる。

さらに特定化して、この装置動作の例を具体化して開示
すれば、長方形ビーム１４Ａはビームオン、または点Ａ
に到るまでブランクさねないことで、Ｙ方向にラスター
走査される。点Ａにおいてビームはブランクまたはター
ンオフぎれ、当然ながら線間のイヤツブＢを規定して第
１ラインセグメント５０を終結させる。ビームはこれが
点Ｃに到るま〒オフまたはブランクされたままとなって
おり、点Ｃにおいてこれはターンオンまたはアンブラン
キングされて垂直線５２のセグメント８を規定する０ビ
ームは点りに到るまでオンまたはアンプランキングツあ
って、点Ｄ〒再びブランクされて線５２の幅を規定し、
これは点Ｅに到って第２垂直線５４を規定しまたギャッ
プＦを規定するまｔ続く。前と同様にビームはこれが点
Ｇに到って第２垂直線５４の幅を規定するまでアンブラ
ンキングまたはオンのまま！あり、さらに、第２垂直線
と次の水平線５６との間がＡ１においてギャップＨな規
定するように、ブランクされる。Ａ１において、水平線
５６はアンブランキングビームによって開始され、スト
ライプの結端（示されていない）まで継続される。

次の、または第２の走査において、第２（７）線または
ギャップが同様に規定され得るが、ここｆはこの開示の
目的のためテーブルまたは台が図形の４分の１（即ち１
アドレス分）のみ引かれ、ビームは点Ｊに到するま〒ブ
ランクされ、そこで１アドレスだけオンとなって対角線
５８を形成するために水平線のいくらかの増加分の最初
を規定する。対角増加５８ａの第２は第３走査〒書かれ
、また第３増加は第４走査で賽かれることは明らかであ
る。第５走査において、ビームは点Ｕに到るまでブラン
クされ、ここで再びターンオンして点りに到り、ライン
セグメント６０を規定する。再び、点Ｃに到るまでビー
ムがブランクされてギャップＭが規定され、ここでビー
ムは再度アンブランキングされて垂直線５２の次のセグ
メントを規定する。

この処理は完全なゲートアレーが規定されるまで継続さ
れる。水平および垂直のギャップはビームと台の移動に
よって規定することができ、またさらに水平線６２によ
って描かれているようなさらに太い線が望まれるならば
、重ね合わせられたアンブランキング走査が、示されて
いるように図形長の１部だけ台を増加させることによっ
て実現される。また６４．６６および６８′１％描かれ
ているような、線５２および５４（または他の垂直線）
上の幅広いセグメントは、ビームと台移動の適切な制御
によって書込むことが１きる。

最後に、１つの図形の長方形ビーム長を持つ現存処理に
おいては、１本の２．０マイクロメーターの水平線また
は０．２マイクロメーター太さのラインセグメントが従
来技術において同様ライン幅を規定するのに４回の走査
を必要としたのに対して完全な１回の走査で済ませられ
る。

これは明らかに少なくとも４倍の能力である。

従来技術における線幅が４以上、例えば６または８アド
レス〒あって６回または８回の走査を必要とするならば
、本発明は６倍ないし８倍の節、力増加をもたらす。ま
たゲートアレー型集積回路においてディ・ジタル線の形
成が垂直および水平線よりもさらに多くの走査を必要と
するならば、ディジタル碧の量は最少〒あって、現存装
置による生産は対角線による生産の多大なロスなしで増
加されることは明らか〒ある。

また、ゲートアレーの前述の説明、水平および垂直の線
のデザインらは例えのために示したに過ぎないことは明
らか１ある。

さらに、選定されたゲートアレーのための望まれるライ
ン幅を得るようビームの長さと幅とが決められること、
単にビーム電流密度の限度で制限されるのみであり、機
械および他の、ｏラメ−ターの焦点合わせ能力はノ１−
ドウエアに大幅な再設計や大幅変更を必要とせずに現存
の装置において得られるもの１ある０

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の描写技術の説明図〒あｌ）、第２図は断
面が長方形のビームを形成するための装置な縮入れた装
置を描いた路線図であ怪）第３図は長方池ビームを用い
た本発明の描写技術の説明図であるＯ １２・・・台、１４・・・ビームスポット、１６・・・
レジスト材、３０・・・リトグラフ装置、３２・・・粒
子源、３４・・・ブランクユニット、３６・・・整形ユ
ニット、３８・・・偏向ユニット、４０・・・作用室、
４２・・干渉計、４４・・・制御装置 Ｊ７σ、と

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　ゲートアレー型集積回路の製造のため粒子ビーム
   装置における製作ステップにおいて、所望の長さと幅の
   長方形粒子ビームを形成することと、前記ビームが前記
   加工物上に長方形スポットを形成するように、支持物上
   に前記ビームによって照射されるべき加工物を設けるこ
   とと前記加工物を前記ビームによって１方向に走査する
   ことと、前記力０工物を前記ビームの走査方向と垂直な
   方向に移動させることのステップを有し、前記加工物の
   前記ビーム走査方向に垂直な方向における移動を前記ビ
   ームの移動と同期させさらに前記ビームが前記力Ｖ１物
   上において線とそれらの間にあるギャップを形成するよ
   うに前記加工物を走査するように当該ビームをブランク
   するステップを有することを特徴とするゲートアレー特
   徴描写のための方法。 ２、　異る幅のギャップと線とを規定するために、前記
   力１工物ないし製作物が前記長方形ビームスポットの長
   さに少なくとも等しい増分（インクレメント）で移動さ
   れるような、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、　前記製作物上に対角線を形成するため、前記支持
   物が前記ビーム長の１部のみに等［７いように増分で移
   動し、異る間ｌｉＭ″ＩＩＩｆ１１記ビームをブランク
   するような、特許請求の範囲第２項記緒の方法。