JPS60173833A - パタン形成方法およびパタン形成装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、電子ビームまたはイオンビームなと荷電ビー
ムを用いて例えば大規模集積回路（ＬＳＩ）等の高精度
なバタン形成を行なうバタン形成方法およびバタン形成
装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に、荷電ビームを用いて、ＬＳＩ等のバタンを形成
する場合、荷電ビームに感応するレジストに荷電ビーム
を照射して所望のバタンを描画・現像し、エツチングマ
スクとして作用するレジストバタンを形成している。

例えば、膜厚５ｏｏｏｉの電子線レジストクロロメチル
化ボリスチレｙ（ＣＭＳ）に５Ａ１０ａの電流密度の電
子ビームで適当な時間照射する。照射されたところはレ
ジストが架楡されて現像液に不溶となり、照射されない
ところは０Ｔ泪となってレジストバタンか形成される。

電子ビームでレジストに照射する時間は電流密度とレジ
スト感度で決まり、ＣＭＳ　（レジスト感度３９μｃ　
７ｃｍ２）に５Ａ／Ｃｒｎ２の電流密度で描画する場合
７．８μｓｅｃである。この時間より長く電子ビームを
照射するとレジストの解像性は悪くなり、短かすぎると
レジストの残膜厚が少なくなり、エツチング耐性が悪く
なる。電子ビームの照射時間の許容幅は５％程度であり
、それ以上でも以下でもバタンの寸法精度は著しく劣化
する。

ところで、基板にバタン全描画上するとき描画面積の大
小によって電子ビームの照射時間？変えなければならな
いことが認められた。これを第１図に示す。これは、４
インチウェハに１０ｍ、２０ｍ、３０ｍ　と描画面積を
増加していった場合のレジストに対する過剰照射量を示
したものである。照射量の基準を３９μｃ／ｉ　とし、
これを適正照射量として０％にしである。描画面積の増
加とともに適正照射量の１０数パーセントから２０パー
セントも過剰照射量がある。

この現象は次のような理由から起こると考えられる。す
なわち％第２図圧水すように、レジストを塗布した基板
２に電子ビームｌを照射すると、電子ビームＩは基板２
で散乱されその一部が後方に戻ってくる。後方散乱され
た電子は基′Ｊｆｉ２と対向する試料室の内壁面３で散
乱され、再び基板２に塗布されたレジスト上に戻り、レ
ジストを露光する。描画面積が増すと、レジスト上に戻
ってくる電子も増えるため第１図に示した現象が起こる
ものと考支られる。この現象を集積回路等のチップ配列
毎に詳細に調べてみると第３図のようになる。基板２全
体に多数個のチップ４を描画するとチップ４の配置位置
によって過剰照射量は大幅に変化していることがわかっ
た。ここで、過刺照躬轍は、Ａが２０〜２４チ、Ｂが１
６〜２０条、Ｃが１２〜１６％。

わが８へ１２％、Ｅが４〜８襲、Ｆが０〜４％であった
。

牛導体製造工程において加工相反の要求が厳しくなって
おり、かかる問題を無視して描画していた従来の方法で
は精度の＾いバタン形成は不可能であった。

〔発明の目的〕

本発明はこれらの欠点を除去するため、描画面積あるい
は描画されるべきチップの配置位置に応じて荷電ビーム
の照射量を加減しながらバタン描画ケするようにしたも
ので、その目的は描画されるバタン部に適正な照射ｉｔ
与え精度の高いバタン形成を可能とすることにある。

〔発明の実施例〕

第４図は本光９」の一実施例であって、Ｉは電子ビーム
、２は基板、３は試料室内壁面、５はビームグラ／カー
、６は偏向器、７はブランキングアンプ、８は偏向アン
プ、９は偏向制御回路・ＩＯはバッファメモリ、１１は
偏向歪補正係数メモリ、１２は制御計算機、１３は本発
明の照射量補正回路、１４は荷電ビーム露光装置である
。

すなわち、集積回路などのバタンを基板２ＶＣ描画１−
るには、制御計算機１２により描画開始の命令を受けた
バッファメモリＩＯが記憶しである回路バタンを高速に
偏向制御回路９にデータ転送する。偏向制御回＃５９は
、バッファメモリ１０から転送された回路バタンの位置
やバタン寸法情報を解読するとともに、偏向歪補正係数
メモリＩＩからあらかじめ記憶されている偏向歪補正デ
ータを受け取り１回路バタンの位置の偏向時における修
正位置全演算し、偏向アンプ８、および偏向器６に修正
された回路バタンデータを転送する。−力、照射量補正
回路１３には、あらかじめ、第３図に示したようなチッ
プ配置位置データに対応した照射量補正回路が記憶され
ており、制御語算機Ｉ２かも、これから描画するチップ
の配置位置を知らされると。

該チップ配置位置に対応した照射量補正係数を取り出し
、照射量の補正を行なって、ブランキングアンプ７およ
びビームプランカー５にデータ転送する。ここで、照射
量補正係数から照射量補正全行なうには次のようにする
。照射量補正係数とは、第３図に示されている過剰照射
量α％のことであり、電流密度とレジスト感度から決定
される照射時間をＴｏとすると、補正された照射時間Ｔ
は Ｔ＝（１−下）　、　）　Ｔ。

により算出される。ビームブランキングアンプ７に入っ
た照射量補正データは時間Ｔだけビームをオン（ＯＮ）
状態にし、その間に回路バタンデータの１デ一タ分を描
画する。時間Ｔが経過すると、ビームブランキングアン
プ７はオフ（ＯＦＦ）状態となり、その間に次の回路バ
タンデータ位置にビームを偏向する。そして、再び時間
ＴだけビームがＯＮ状態となり、該回路バタンデータを
描画する。このような操作をくり返すことにより、１チ
ップ分の回路バタンかレジスト上に描画される。次のナ
ツプデータが入力されると上記操作がくり返えされつい
にはクエハ全体に所望の数のテップが描画される。

本発明では電流密度とレジスト感度によって決定される
照射量からチップ配置位置に応じた過剰照射量分を差し
引いて描画する方式を用いたが、描画面積に応じて同様
の方法を採ることも可能である。すなわち、第１図に示
されたように描画面積と過剰照射量の関係を得ておき、
描画面積に対応した照射量補正係数金照射蓋補正回路１
３に記憶しておけばよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように不発ツ」によれば、チップ配置位置
あるいは描画面積に対応した過剰照射ｉｉｔ’に考慮し
た照射量の補正を行ないながらバタン描画を行な・うの
で・基板全体に亘って適正な照射量が得られチップの配
置位置あるいは描画面積の違い忙よる解像性の劣化がな
く、極めて精度の高いバタン形成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は荷電ビームを用いてバタンを形成する場合の描
画面積と過剰照射量の関係の一例を示す特性図、第２図
は第１図の特性が起こる現象を説明するための断面図、
第３図は荷電ビームを用いてバタン全形成する場合のチ
ップ配置位置と過剰照射量の関係の一例を説明するため
の平面図、第４図は本発明の一実施例金示す構成説明図
である。 １・・・電子ビーム、２・・・基板、３・・・試料室内
壁面、４・・・テップ、５・・・ビームプランカー、６
・・・偏向器、７・・・ブランキングアンプ、８・・・
偏向アンプ、９・・・偏向制御回路、１０・・・バッフ
ァメモリ、ＩＩ・・・偏向歪補正係数メモリ、１２・・
・制御計算機、１３・・・照射量補正回路、１４・・・
荷電ビーム露光装置。 出瓢人代理人　升埋士　鈴　江　武　彦第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　荷電ビームを用いて基板に塗布したレジスト膜
   にバタンを形成するバタン形成方法において、チップ配
   置位置あるいは描画面積と過剰照射値の関係を得ておき
   、チップ配置位置あるいは描画面積に対応した照射量補
   正係数を照射量補正回路に記憶し、描画時にこの照射量
   補正係数全敗り出してチップ配置位置あるいは描画面積
   に応じて荷電ビームの照射量を加減してバタン全描画す
   ることを特徴とするバタン形成方法。
2. （２）制御計紳機により制御されるバッファメモリに記
   憶しである回路バタンデータが偏向制御回路を介して荷
   電ビーム露光装置のビームグラ／カーおよび偏向器に加
   えられ、荷電ビームを用いて基板に塗布したレジスト膜
   にバタン全形成するバタン形成装置において、制御計算
   機により制御されチップ配置位置あるいは描画面積に対
   応した照射量補正係数が記憶された照射量補正回路を設
   け、この照射量補正回路から取り出された照射量補正係
   数金ビームプランカーに加えてチップ配置位置あるいは
   描画面積に応じて荷電ビームの照射量を加減してバタン
   を描画することを％徴とするバタン形成装置。