JPS59121837A - 電子ビ−ム露光方法 - Google Patents

電子ビ−ム露光方法

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JPS59121837A
JPS59121837A JP57228164A JP22816482A JPS59121837A JP S59121837 A JPS59121837 A JP S59121837A JP 57228164 A JP57228164 A JP 57228164A JP 22816482 A JP22816482 A JP 22816482A JP S59121837 A JPS59121837 A JP S59121837A
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JP
Japan
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pattern
electron beam
point
patterns
exposure
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Yasuhide Machida
町田 泰秀
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Fujitsu Ltd
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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

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

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】 (al  発明の技術分野 本発明は電子ビーム露光方法に係り、特に近接効果の補
正方法に関する。
(b)  従来技術と問題点 LSI、超LSIのように高密度に配設された微細バク
ーンを電子ビーム露光により描画するには、所謂近接効
果の補正が不可欠であり、既に種々の方法が提唱されて
いる。
近接効果は被露光体に塗布形成されたレジスト層中での
電子ビーム散乱(前方散乱と呼ばれる)及び被露光体で
ある基板からの電子ビーム散乱(後方散乱と呼ばれる)
によって、描画後のレジストパターンが電子ビーム照射
により大きく拡がるという現象である。特にパターン間
隔が2〔μm〕以下になると悪影響が顕著となり、結果
的にパターン形状に著しい歪が発生し、パターン積度が
低下する。
上記散乱によるレジスト層中での電子ビーム露光強度分
布は外部から照射するビーム中心からの距MttRの関
数として次式で表される。
f  (R) −exp(−R/A) 2+ B  e
xp (−R/ C) 2−■上式において第1項目は
前方散乱、第2項目は後方散乱を表し、係数A、B、C
はそれぞれレジ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、電子ビーム露光散乱強度分布〔■式〕と
パターン形状及び隣接パターンからの距離を考慮して、
最適な照射量を予め各パターン毎に設定し、この設定さ
れた照射量に基づいて露光するか、或いは露光パターン
寸法を設計パターン寸法より縮小して露光する方法であ
った。
これらはいずれも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。
電子ヒーム露光法により被処理基板に直接描画する場合
、描画パターンのレジスト残膜厚として所定値を確保す
る必要がある。
使用するレジストがネガレジストの場合には、照射量を
少なくすると残膜厚が薄くなるので、照射量補正による
近接効果を補正法では、所定のパターン寸法及びパター
ン間隔を満足しようとすると、パターン形状1量隔に応
して残1fA厚に差が生じる。
一方ボジレジストの場合には、加工精度を高めるためサ
イドエツチングを少なくすることを目的として、レジス
ト膜の側壁を垂直にしようとすると、被露光部のパター
ン寸法は設計パターン寸法より大きくなる。そしてこの
広がりはパターン寸法が大きい程、また膜厚が厚い程顕
著になる。このため照射量補正により所定のパターン寸
法及び間隔を満足しようとすると、得られたレジストパ
ターンの側壁断面が垂直になりにくいという問題がある
従って直接露光の場合、照射量またはパターン寸法のい
ずれか一方のみを補正する方法では満足し得る結果は(
!Iられず、ネガレジストの残膜厚を厚く保ち且つパタ
ーン寸法を満足させるためにも、またポジレジストで側
壁断面が垂直で且つパターン寸法を満足させるためには
、寸法補正と照射量補正を併用することが必要である。
そのためには各補正量を定量的に決定しなければならな
い。そこで第1図に示すように、各パターン毎にパター
ンの各辺の中点a、b、c、dをサンプル点とし、この
サンプル点に対する他のパターンからの影響を前記の式
によって求め、各サンプル点におけるエネルギ強度が所
定の現像強度になるように寸法補正量及び照射量を求め
る。
まず中央のパターンのa点においては、01F + (
R1)+ 02 F 2(Rz)l−Q3F a(RB
)−E  ■なる関係が成り立つ。ここでQi  (i
−1〜3)は各パターンの照射量であり、Fi(Ri)
(i=1〜3)は各パターンの露光強度である。
上記中F2(R劫は次式で与えられる。
ここでW及びHはパターン2のパターン幅とパターン長
、x1〜x4は補正幅、Eは現像エネルギ強度である。
b点、0点、d点においても■式と同様な関係が成り立
つので、これらの関係から補正量を決定し、露光を行う
しかしながら、パターンの各辺の中点をサンプル点とし
て補正量を求める従来法では、第2図及び第3図に示す
ように周囲のパターンの大きさ。
位置により補正量が著しく異なることとなる。即ち第2
図及び第3図の例において、パターンPAの右辺上のサ
ンプル点aとパターンPBとの距離をそれぞれR1及び
R2とすると、見掛上R,>R2となるため、それぞれ
の補正量Δ1.Δ2はΔ1くΔ2となってしまう。その
ため露光後のパターンのパターン精度が周囲のパターン
の大きさ及び位置により左右されるという問題がある。
(C1発明の目的 本発明の目的は、補正量を決定するためのサンプル点を
周囲のパターンの影響を考慮して設定することにより、
良好なi!!l1Jj楕度を得られる電子ビ−ム露光を
提供することにある。
(dl  発明の構成 本発明の特徴は、電子ビーム露光方法により被処理基板
上に複数個のパターンを描画するに先立ち、前記複数個
のパターンの各々のパターンに近接せるパターンに電子
ビームを照射したときの前記個々のパターンにおける散
乱電子ビーム強度を、前記個々のパターンの各辺上に設
定されたサンプル点において評価し、該評価された散乱
電子ビーム強度に基づいて前記個々のパターンに対する
電子ビーム照射量及び照射領域を補正するに際し、前記
サンプル点を、前記個々のパターンの各辺に対向せる近
接パターンの辺の中点に対応する前記個々のパターンの
対向する辺上の点を仮のサンプル点として選択し、一つ
の辺上に前記板のサンプル点が複数個存在するときは、
前記各サンプル点における散乱電子ビーム強度を評価し
、該評価された散乱電子ビーム強度に基づいて前記各サ
ンプル点のうちの一つまたは前記各サンプル点の中間点
を当該辺上のサンプル点として選択することにある。
(al  発明の実施例 以下本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。
本発明の電子ビーム露光においては、前述の照射量及び
露光寸法を設定するに際して、被露光パターンの大きさ
9位置を考慮して特定パターン上のサンプル点の位置を
選択する。第4図は上記本発明の一実施例の補正量決定
方法を説明するための平面図である。
ここではパターンPAの補正量を求める場合を説明する
(11パターンP、の周囲にパターンP、に影響を及ぼ
す範囲を示す枠(一点鎖線)を設定し、この枠内のパタ
ーンを影響を及ぼすパターンとして抽出する。
(2)パターンPAの各辺を延長する(破線)。
(3)前記抽出されたパターンのうち、パターンP、の
右辺に影響を及ぼすパターンとして、パターンPAの右
側にあり且つ上記破線内に存在するパターンpB、pc
、pDを抽出する。パターンP、の右辺のサンプル点の
設定に際し、パターンPAに接触するパターンPBを除
くパターンPC及びパターンP。を選び出し、この両パ
ターンのパターンPAに対向する辺り。及びLL]の中
点に対応するパターンPAの右辺上の点C及びdを選定
する。この2つの点C及びdに及ぼす影響、即ち露光強
度FC及びFDを比較して大きい方を選択する。本実施
例の場合は0点をパターンPAのサンプル点として選択
する。なお上記FCとFDは前述の0式をパターンPC
及びPDについて積分することによって求まる。
(4)前記各辺の延長枠内にないパターン、即ちパター
ンPEの影響は、パターンPAの上辺の中点eと、左辺
の中点rでの露光強度FE、F、とを比較して、大きい
方(本実施例ではe点)を選択する。
以上のようにパターンPAにおけるサンプル点は周囲の
パターンの影響を考慮して0点及びe点とする。0点で
のエネルギ強度は、(第4図参照)QAF(RA)+ 
Qa  F(RB)+ Qc  F(Rc’)+ Qo
  F(Rp) + QE  F(RE) = E  
 ・・・■で表される。ここで、QA〜Eは各パターン
の照射量、F(RA〜E)は各パターンの点Cに及ぼす
影響強度である。
もし強度FCとFDとの差が非常に大きい場合には、パ
ターンPCとパターンPAの間隔は良好な精度で描画さ
れるが、パターンPDとパターンPAとの間隔の精度は
悪くなる。このような場合には、第4図に見られる如く
点Cとdとの中点gをサンプル点とすることにより、精
度を向上させることが出来る。
更にパターンPAの左辺及び上辺、下辺について各サン
プル点における影響強度を同様に求め、そのエネルギ強
度が所望の現像強度に等しくなるように、照射量及び露
光寸法の補正量を決定する。
上記照射量及び寸法の補正量は、露光パターンデータ作
成時に決定し、このデータを後述する電子ビーム露光装
置の制御系内の記憶装置に予め格納しておく。そして実
際の露光に際しては、露光するパターンに対応して上記
補正データを読み出し、これに基づいて露光を行う。
第5図は上記一実施例に使用した電子ビーム露光装置を
示すブロック図で、通常使用されるものと特に変える必
要はない。即ち1は電子ビーム露光装置本体、2は電子
銃、3は電子レンズ系、4はx−y偏向器、5は被処理
基板、6は電子ビーム、7は制御系、8は中央処理装置
(CP U)、9ば記憶装置(メモリ)、10はディジ
タル・アナログ・コンバータ(DAC) 、11はアン
プを示す。
前述のように決定された補正データは、露光制御データ
、パターンデータ等とともにメモリ9内に予め格納して
おく。実際の露光に当たっては、CPU8はメモリ9よ
り露光ずべきパターン毎に上記各種データを読み出し、
これに基づいて露光位置或いは露光量を指示する信号を
送出する。露光位置を指示する走査信号はD A C1
0によりアナログ量に変換され、アンプ11を介して偏
向器4に送られ、偏向器4を作動させる。電子ビームは
上記偏向器4により偏向され、被処理基板上の所定領域
を走査する。
以上の如く本実施例では露光量及び露光領域の寸法の双
方に補正を加えて電子ビーム露光を行うので、描画され
たレジストパターンは、寸法、形状及び残膜厚のいずれ
に対しても良好な積度が得られる。
(fl  発明の詳細 な説明した如く本発明によれば、露光補正量決定のため
のサンプル点の位置を、周囲のパターンの影響を考慮し
て選択することにより、補正精度が向上し高積度の描画
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第3図は従来の電子ビーム露光方法の説明に供
するための平面図、第4図は本発明の一実施例を示す平
面図、第5図は上記一実施例に使用した電子ビーム露光
装置を示すブロック図である。 図において、PA−PEは描画すべきパターン、a−g
はサンプル点、RA−R1:はサンプル点aと各パター
ンとの距離、1は電子ビーム露光装置、4は偏向器、5
は被処理基板、6は電子ビーム、7は制御系、8は中央
処理装置(CPU) 、9は記憶装置(メモリ)、10
はディジタル・アナログ・コンバータ(DAC) 、1
1は偏向用のアンプを示す。 第1図 第2図      第3図 第4図 第 5 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電子ビーム露光方法により被処理基板上に複数備1のパ
    ターンを描画するに先立ち、前記複数個のパターンの各
    にのパターンに近接せるパターンに電子ビームを照射し
    たときの前記間々のパターンにおける散乱電子ビーム強
    度を、前記間々のパターンの各辺上に設定されたサンプ
    ル点において評価し、該評価された散乱電子ビーム強度
    に基づいて前記間々のパターンに対する電子ビーム照射
    量及び照射領域を補正するに際し、前記サンプル点を、
    前記間々のパターンの各辺に対向せる近接パターンの辺
    の中点に対応する前記間々のパターンの対向する辺上の
    点を仮のサンプル点として選択し、一つの辺上に前記仮
    のサンプル点が複数個存在するときは、前記各サンプル
    点における散乱電子ビーム強度を評価し、該評価された
    散乱電子ビーム強度に基づいて前記各サンプル点のうち
    の一つまたは前記各サンプル点の中間点を当該辺上のサ
    ンプル点として選択することを特徴とする、電子ビーム
    露光方法。
JP57228164A 1982-12-22 1982-12-22 電子ビ−ム露光方法 Granted JPS59121837A (ja)

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JPS6314866B2 JPS6314866B2 (ja) 1988-04-01

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0208308A2 (en) * 1985-07-09 1987-01-14 Fujitsu Limited A method for forming patterns by using a high-current-density electron beam
US5086398A (en) * 1989-11-27 1992-02-04 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electron beam exposure method

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