JPS5843516A - 電子ビ−ム露光方法 - Google Patents

電子ビ−ム露光方法

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JPS5843516A
JPS5843516A JP14155681A JP14155681A JPS5843516A JP S5843516 A JPS5843516 A JP S5843516A JP 14155681 A JP14155681 A JP 14155681A JP 14155681 A JP14155681 A JP 14155681A JP S5843516 A JPS5843516 A JP S5843516A
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JP
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electron beam
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size
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JP14155681A
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Yasuhide Machida
町田 泰秀
Shigeru Furuya
茂 古谷
Noriaki Nakayama
中山 範明
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-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
    • H01J37/3174Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography

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】 本発明は電子ビームm元方ff1K関し、脣に所−近接
効果を補正して高精度の電子ビームg光パターンを形成
する方法に関するものである。 。
電、子ビーム1M元によるパターン形成技術においては
、パターン1ftlKの向上の次めKはI!Al11近
慶効果の補正が不可欠である・艮(知られているように
、近硬効未はII篇元物に塗布形成されたレジスト層中
での電子ビーム散乱(前方散乱)及び被露光物であ今基
板からの電子ビーム散乱(後方散乱)によってS描画後
のレジストパターンが電子ビーム照射パターンより大き
く拡がるという現象であ)、特にパターン間の間隔がm
pm以下になると結果的にパターン形状の看し1歪をも
たらし、精度鵞低下させる悪影響が顕著になる〇 、この散乱によるレジスト〒での電子ビーム散乱強度分
布は外部から照射するビーム中心からの距で表わされs
g1項目は曲刃散乱、第1項目は後方散乱によって与え
られるものであることが知られている。なお、(υ式中
人・B・0はそれぞれレジバストの厚みや基板材料等の
条件によって定まる定数である。
従来、近接効果、を補正するための最も一般的な方法は
、各パターン毎に電子ビーム散乱装置分布とパターン形
状及びti4豪パターンからの距離を考慮して、最適な
電“手ビーム照蔚密rL讐あらかじめ各ハ゛ターン毎に
設定したハあるいは描画パターンを変形しておいたプす
る方蒜でやる。いずれも、あらかじめパターンデータ作
成の時点で補正量を決定しなければならない。電子ビー
ムをクエハーに直置#&−シてパターンを形成する(イ
直接廁元)場合、□加ニブpセス上しジス)fill厚
を厚く保つ必I!がある。1:i1 、ゆ、に、4カ、2.門・1′・−□、□、エイ密度)
を少なくすると雑属厚が薄くなるので、照射量補正によ
る近接効果補正にょ〕所定のパターン寸法間隔を満足し
ようとすると、パターン形状。
従って、直接露光の場合、ネガレジストの残膜厚を厚ぐ
保゛ち、かつパターン寸法を満足するには、描画パター
ンを顕彰しておく寸法補正と一時に1さらに照射量を増
して所定の残膜厚を保つ様□な礫射量補正を行なう必要
がある。一方、露光パターンの微細化、被雑化につれて
、近接効果の確実な補正を行なうため各補正量を定量的
に決定する必要があり、そのためKは各パターン毎に辺
よ(サンプル点を設定し11他の全パターンからの影響
分をl!1lfid(x)式によって求め、骨サンプル
点での、露光強度が一定になる様に5、連立方程式によ
〕寸法及び照射量の両方に対する補正蓋′を求める方法
が゛考えられる・ しかしながらJ!1−立方種穴にょ)解を求める方法7
は/< / −m 7恍や、、;0“〜10″′−′−
にな°た場合算出に膨大な  を賛し、現状の大履針算
機を用いても廻11時間は数時間でる)、高集積パター
ンの近接効果補正量の決定を迅速に行なうことは因−で
ある。
そ、こで描画パターンの照射量補正1容ToK行なえる
ようにする友め、パターン−自体に゛制限を設定Its
 ’1aWol<ターンの影□響を考慮せずに単位パタ
ーンの大きさkよプ照射装置を算出し決定で蓋る1  
   。
ようkすることが提案されている。しかしながらこの方
法では、″パターン幅、ノ(ターン間隔に制限を設゛定
している九め黴績バターシ及びパターン間隔の小さい場
合は通用できない欠点をもってiる。
本発明の目的i、かかる問題点に#1にみ、近似的方法
ではあるが、′比較的′簡゛使に+法及び電子ビーム照
射密度の両方に対する”−正量を求めることができ1し
かも高精度パターンt4ることめできる電子ピー′ムj
11党方法を提供することにある。
本発明の特徴とするとごろは、電子ビー′五を試料上に
照射し、”多数の独立し−たパターンを描−する電子ビ
ーム露光方法に訃−て゛、作成すべき露光)櫂ターンに
対し、各独立したパターンを一定の電子ビーム゛照射!
y[で#1−じ九どきの電子ビーム散乱によるパターン
間の影響を考慮して一緬小補正したパターン寸法を求め
、次いで各独立したパターン毎Ktll縮小補正したパ
ターン寸法の大きさに応じて各独立パターンを#1−す
る際の電子ビーム照射密度を決定し1.前記パターン寸
法長“び電子ビーム・照射密度でパターン描−すること
を特徴とする電子ビーム露光方法に、ある。゛また、こ
の方法においては、各独立し次パターンを矩形パターン
とし、パターン間の”影響を考慮して縮小補正したパタ
ーン寸法を求めるに尚9、各矩形パターン毎に、該矩形
パターンの1辺に゛対し影響を及ぼす他の矩形パターン
を唯一のパターンで代表させで各送缶に縮小補正寸法を
求める□ことによシ、一層簡便に補正蓋の算”出を行な
゛い得る。    ′□以下これを図面に基づいてS*
#C睨・明する・先ず寸法補正を行なうに幽シ、既述の
如く簡便化のため、特定の単位矩形パターンの寸法補正
に対し他の全パターンの影響i考直するのではなく、各
送缶に周囲パターン゛のうち最も゛影響の大なるパター
ンの影響分を”求めるのである゛が、最も影響の大なる
パターンとしては、補正′tK−求めろべき単位矩形パ
ターンの辺IIc最゛も近いパターンを選定する゛−例
えば@1図Kitように、竺形パターンP0の辺Xにつ
いて寸法補正量X′を考える場合、この辺Xに近接して
対向している他の矩形パターンpHP、・P、のうち、
最短距離にあるパターンP、を抽出し、代表とする。最
小間隔のパターンを抽出し、代表とする理由は、前述の
(1)式で表わされる電子ビーム歓乱強厩分布はビーム
中心からの距離の増加に対して指数関数的に賦少し、よ
シ近い位置にあるパターンが決定的な影響を及ぼすから
である。また辺Xより同一距離に2 +m以上のパター
ンがある場合は、それらのパターンの大きさを比較し、
よ)大きいパターンを代表として抽出する。
更にSm以上の周囲パターンの影響を考慮すべき場合、
例えば辺Xからほぼ同一距離に同等の大きさのs@Hの
パターンが存在するような場合は、よ)近−したパター
ンをやや拡大したパターンを想足して、これを代表とし
て5茅い。このように。
特定矩形パターンの1つの辺に対し1寸法補正量を廻め
るのに考慮すべき周囲パターンを唯一の矩形パターンで
代表させるのは以下に祝明する簡便な寸法補正量決定の
手法を利用するためである。
この寸法補正量内定のための手法の骨子とするところは
、例えば第S図に示すような補正すべきパターンP0及
び−襞パターンP1を考えたとき、は、パ、ターン中心
線よの露光*直分布1Gを考え、パターンの−s9更元
強置装差(図のa ’ # b’点の勾配)K@目する
と、近接、効果の影響のある礪会(第ga!R(ml、
)は、勾配は急であシ、影響の少ない場合(第2図(υ
〕は、勾配は小さく、平らになることに着目し、勾配を
パラメータにして勾配をta11fIL以下にするに4
はどの程度、寸法補正(ri少)する必要があるかとい
うことによシ、寸法補正量を求めることにある。
纂8図はこれを脱明する次めのパターンを示してお91
図の1点・・b点でのIII元強縦強度下の式1式%: ) (4) ζこでs rl(i=1=4)は谷ノドターンの中心か
ら暑点、b点までの距離を嚢わしてお9.iたP(yi
Jは(1)式を積分した次式で得られ、Sは微小ビーム
p(yゑ)社s / (r) da         
13)が照射された面積である・ #!4図に、友て軸に勾配Pb/Paを、横軸に寸法補
正量りをとり、プロットした関係を示す。第1図より閾
値−に対応する寸−補正量to を容易に見い出すこと
ができる。
以上の手法により各送缶に寸法補正量を決定する操作を
繰多返し、これを各単位矩形パターンに対して行ない、
寸法補正を完了する。寸法補正された各単位パターンは
それぞれ孤立ノくターンと見なすことができ1周囲のパ
ターンの影響を考慮することなく、そのパターンの補正
された大きさに応じて要求残膜厚を得るのに必要な照射
量を累めることができる。この電子コーム照射¥BII
Qiは各単位パターン毎に次式に基づいて決定する。
Q i p (r j ) 纏B   、      
   +4JここでBは実−によって得られる現像エネ
ルギーであり、ま九F(ri)は(3)式で与えられる
以上の方味に工つて寸法及び電子ビーム照射密度に対す
る補正量をパターンで一夕作成flFPK決足してしま
い、そのデータは謳S図の如きfc瀘なら電子計算機6
に格納された電子計算機6によりてxym同器4t−駆
動しビームスポットを歩進させ所定のパターンを111
9潰すように照射して描画を行なう。第5図は典鳳的な
電子ビームjlllft装置の基本構成の概念図である
・電子ビーム露光装置本体lは電子銃S収束電子レンズ
系8、XYill同器慟を有し細く絞られた・電子ビー
ムをレジストが塗布された基板、試料5に照射するもの
でその試料5上の電子ピ からのパターンプリでDA変換器i、増!器門□ を介
して、XY−同一−を駆動することによって制御される
。電子ビームは計算eIA@からの信号に応じて、ブラ
ンキング装置によシ照形及びプ2ンク制御されるO電子
ビーム照射′I!!友の制御は上記の如き装置ならビー
ムスポットの歩道速度やブラ□ ンキイグ時閲6副−で
達成され得ることは周知の通りである・ 以上の様に影響を及ぼすノ(ターンを1つの)くりンで
代表させることによ)寸法補正を行ない、引き続いてパ
ターンの大きさに応じて照射jl(密度)を求めること
によ)処理の簡便化e高速化が構成、される。
なお、上記実施例ではネガレジストの場合について述べ
たが、ポジレジストの場合に対しても本発明による手法
を適用することにより、高精度のパターンを得ることが
できるのは勿論である。
以上の様に、本発明によれば短時間で寸法補正及び照射
量補正を行なうことができtパターン数が1Oi−1O
・オーダーの大規模データに対しても通用可能となる・
しかも寸法補正と照射量補正をIWI#IPに行なうこ
とにより1^#1度のパターンを得ることができる。特
にネガレジストの場合は所足の残膜厚を保てるので着し
い実用効果が得られることは勿論である・ 41、。W、。、5・・・(i:・、・#g1図乃至第
S図は本発明による寸法補正型決定の手順を貌明するた
めのパターンを示す図、纂4−は同じく寸法補正量とパ
ターン内Il1元強度勾配との関係を示す凶s al 
s図は電子ビーム露光システムの基本構成例を示す図で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  電子ビームを試料よに照射し、多数の独立し
    たパターン形成技術す、る電子ビーム露光方法において
    、作成すべきj1元パターンに対し1.各独立したパタ
    ーンを一定の電子ビ、−、ム照射vBKで描−したとき
    の電子ビーム散itsよるパ、メーン間の影響を考慮し
    て、縮小補正したパターン寸法を求、め。 次iで各独立したパターン毎にlIi#小補正したパタ
    ーン寸法の大きさに応じて各a文パターンt−嫡−する
    際の電子ビーム照射flHRを決定し−#I起パター、
    ン寸成牟び電子ビームfljt!度でパターン描画する
    ことを豐髄とする電子ビームj1元方法□(2)  各
    独立′したパターンを環形バターイトシ、パターン間の
    影響を考慮し゛て縮、小補正したパターン寸法を求める
    にJj)、各矩・形パターン11に%該矩形パターンの
    1ilJIIc対し影響を及ぼす他の、矩形パターンを
    唯一のパター、ンで代表させて壺辺毎に置小備正寸成t
    −求める仁とを特徴とする轡鈴請求の範111Jjj記
    載の電子ビーム露光方法。
JP14155681A 1981-09-08 1981-09-08 電子ビ−ム露光方法 Granted JPS5843516A (ja)

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JPH0336292B2 JPH0336292B2 (ja) 1991-05-31

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Cited By (3)

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