JPS61105837A - 電子ビ−ム露光方法 - Google Patents
電子ビ−ム露光方法Info
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- JPS61105837A JPS61105837A JP22740484A JP22740484A JPS61105837A JP S61105837 A JPS61105837 A JP S61105837A JP 22740484 A JP22740484 A JP 22740484A JP 22740484 A JP22740484 A JP 22740484A JP S61105837 A JPS61105837 A JP S61105837A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims description 26
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- Power Engineering (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。
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、電子ビーム露光方法に係わり、特に近接効果
の低減をはかった電子ビーｌい露光方法に関づる。
の低減をはかった電子ビーｌい露光方法に関づる。
近年、半導体ウェハやマスク基板等の試料上に所望パタ
ーンを形成するものとして、各種の電子ビーム露光装置
が用いられている。この種の装置でパターンを露光する
場合、電子ビームの近接効果の影響が問題となる。例え
ば、試料の下地に凹凸や重金属等が存在すると、下地の
後方散乱係数が部分的に責なってくる。そして、レジス
トとしてポジ形のものを用いた場合、後方散乱係数の大
きい＃１１ｉｉでは後方散乱係数の小さい領域に比して
パターン幅が太ると云う問題があった。
ーンを形成するものとして、各種の電子ビーム露光装置
が用いられている。この種の装置でパターンを露光する
場合、電子ビームの近接効果の影響が問題となる。例え
ば、試料の下地に凹凸や重金属等が存在すると、下地の
後方散乱係数が部分的に責なってくる。そして、レジス
トとしてポジ形のものを用いた場合、後方散乱係数の大
きい＃１１ｉｉでは後方散乱係数の小さい領域に比して
パターン幅が太ると云う問題があった。
−−１ｉ、近接効果を補正する方法として最近、パター
ン形成Ｙ定領域を所定のビーム照射量ＤＩで露）Ｖ、
Ｌ ／こ後、ぞの周辺領域（非パターン領域）を上記露
光の際のビーム径より大径のビームで、且つ上記照ｔＡ
ＩＤ、より少ないビーム照射量Ｄ２でビーム照射する方
法が提案されている。しかし、この方法で近接効果の補
正ができるのは、下地が一様な材質で形成されている場
合であり、下地の後方散乱係数が一様でない場合は有効
に補正できない。
ン形成Ｙ定領域を所定のビーム照射量ＤＩで露）Ｖ、
Ｌ ／こ後、ぞの周辺領域（非パターン領域）を上記露
光の際のビーム径より大径のビームで、且つ上記照ｔＡ
ＩＤ、より少ないビーム照射量Ｄ２でビーム照射する方
法が提案されている。しかし、この方法で近接効果の補
正ができるのは、下地が一様な材質で形成されている場
合であり、下地の後方散乱係数が一様でない場合は有効
に補正できない。
本発明の目的は、下地の後方散乱係数の異なりに起因す
る近接効果の影響を軽減することができ、露光精度の向
上をはかり得る電子ビーム露光方法を提供することにあ
る。
る近接効果の影響を軽減することができ、露光精度の向
上をはかり得る電子ビーム露光方法を提供することにあ
る。
本発明の骨子は、後方散乱係数の小さい領域を補助的に
ビーム照射することにより、後方散乱係数の大きい領域
と後方散乱係数の小さい領域との各後方散乱電子量を近
付けることにある。
ビーム照射することにより、後方散乱係数の大きい領域
と後方散乱係数の小さい領域との各後方散乱電子量を近
付けることにある。
即ち本発明は、部分的に電子の後方散乱係数の大きい領
域と後方散乱係数の小さい＠域どを下地に有する試料上
に電子ビームを用いて選択的にパターンを露光する電子
ビーム露光方法において、選択的なパターン形成のため
のビーｌい照射ＩＤＩでパターン形成予定領域を電子ビ
ームで選択的に露光し、その前或いは後または同時に前
記後方散乱係数の小さい領域を上記照６４品ＤＩより少
ないビーム照射量１）２で補助的にビーム照射するよう
にした方法である。
域と後方散乱係数の小さい＠域どを下地に有する試料上
に電子ビームを用いて選択的にパターンを露光する電子
ビーム露光方法において、選択的なパターン形成のため
のビーｌい照射ＩＤＩでパターン形成予定領域を電子ビ
ームで選択的に露光し、その前或いは後または同時に前
記後方散乱係数の小さい領域を上記照６４品ＤＩより少
ないビーム照射量１）２で補助的にビーム照射するよう
にした方法である。
本発明によれば、補助的なビーム照射により後方散乱係
数の小さい領域の後方散乱電子量を増加４ることができ
、これにより後方散乱係数の大きいＶ４域及び後方散乱
係数の小さい領域の各後方散乱電子−を略等しくするこ
とができる。このため、下１１１１の後方散乱係数の部
分的な異なりに起因するパターンの太り或いは細りを防
止することができ、露光精度の向上をはかり（ｑる。従
って、例えば重金属１−に形成すべくパターンもシリコ
ン上に形成Ｉｊｌ＼くパターンも同じ線幅に形成するこ
とができる３、さらに、段差のある下地であっても、高
い部分も低い部分も同じ線幅のパターンを形成すること
ができる。
数の小さい領域の後方散乱電子量を増加４ることができ
、これにより後方散乱係数の大きいＶ４域及び後方散乱
係数の小さい領域の各後方散乱電子−を略等しくするこ
とができる。このため、下１１１１の後方散乱係数の部
分的な異なりに起因するパターンの太り或いは細りを防
止することができ、露光精度の向上をはかり（ｑる。従
って、例えば重金属１−に形成すべくパターンもシリコ
ン上に形成Ｉｊｌ＼くパターンも同じ線幅に形成するこ
とができる３、さらに、段差のある下地であっても、高
い部分も低い部分も同じ線幅のパターンを形成すること
ができる。
以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例方法を説明する
ためのもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢？
Ｊ２Ａ−△断面図である。図中１１は下地基板、１２は
描画すべきパターン形成予定領域、１３はモリブデン（
ＭＯ）が形成された領域、１４はレジスト、１８は補正
のためのビームの大きさを示す。
ためのもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の矢？
Ｊ２Ａ−△断面図である。図中１１は下地基板、１２は
描画すべきパターン形成予定領域、１３はモリブデン（
ＭＯ）が形成された領域、１４はレジスト、１８は補正
のためのビームの大きさを示す。
パターン形成予定領域１２を通常の露光と同様に描画す
るのみでは、図中点線に示す如＜ＭＯがない領域はパタ
ーンが細くなる。これは、下地にＭＯが有るか否かによ
り下地の反射電子係数が異なり、これに比例して後方散
乱係数がＥＡなったしのとなり、ＭＯがない領域では後
方散乱が少４１い分だけドーズ不足になるからである。
るのみでは、図中点線に示す如＜ＭＯがない領域はパタ
ーンが細くなる。これは、下地にＭＯが有るか否かによ
り下地の反射電子係数が異なり、これに比例して後方散
乱係数がＥＡなったしのとなり、ＭＯがない領域では後
方散乱が少４１い分だけドーズ不足になるからである。
なお、このときの現像レベルは下地にＭＯが存在する領
域に合わせた。ここで、現像レベルをＭＯのない餉城に
合わせると、上記とは逆にＭＯが存在する領域のパター
ンが太ることになる。
域に合わせた。ここで、現像レベルをＭＯのない餉城に
合わせると、上記とは逆にＭＯが存在する領域のパター
ンが太ることになる。
そこで、形成すべきパターンがなく且つＭＯもない領域
だ【フ、ビームをぼかして補助的にビーム照射を行った
ところ、パターンの太りゃ細りがなく、パターン形成予
定領域１２のパターンと略等【ノいパターンを形成する
ことができた。これは、上記補助的なビーム照射により
、下地にＭＯのない後方散乱係数の小さい領域の後方散
乱電子量が、下地にＭＯのある後方散乱係数の大きい領
域のそれと略等しくなるからであると考えられる。
だ【フ、ビームをぼかして補助的にビーム照射を行った
ところ、パターンの太りゃ細りがなく、パターン形成予
定領域１２のパターンと略等【ノいパターンを形成する
ことができた。これは、上記補助的なビーム照射により
、下地にＭＯのない後方散乱係数の小さい領域の後方散
乱電子量が、下地にＭＯのある後方散乱係数の大きい領
域のそれと略等しくなるからであると考えられる。
なお、上記方法に用いた電子ビーム露光装置は、例えば
第３図に示す如く形成されている。図中３０は試料室で
あり、この試料室３０内には半導体つＪハ等の試料３１
を載置した試料ステージ３２が収容されている。試料ス
テージ３２はステージ駆動回路５１によりＸ方向（紙面
左右方向）及びＹ方向（紙面表裏方向）に移動される。
第３図に示す如く形成されている。図中３０は試料室で
あり、この試料室３０内には半導体つＪハ等の試料３１
を載置した試料ステージ３２が収容されている。試料ス
テージ３２はステージ駆動回路５１によりＸ方向（紙面
左右方向）及びＹ方向（紙面表裏方向）に移動される。
そして、ステージ３２の移動位置はレーザ測長計５２に
より測定されるものとなっている。一方、試料室３０の
上方には、電子銃４１．各種レンズ４２．４３．４４及
び各種偏向器４５．４６等からなる電子光学鏡筒４０が
配置されている。ここで、偏向器４５は電子ビームをブ
ランキングするものであり、ブランキング回路５３より
ブランキング信号を印加される。また、偏向器４６は電
子ビームを試料３１上で走査するもので、走査回路５４
により走査信号を印加される。なお、図中５５は電子銃
４１及びレンズ４２．〜，４４の電源、５６はυｊ御計
算機、５７はインターフェースをそれぞれ示している。
より測定されるものとなっている。一方、試料室３０の
上方には、電子銃４１．各種レンズ４２．４３．４４及
び各種偏向器４５．４６等からなる電子光学鏡筒４０が
配置されている。ここで、偏向器４５は電子ビームをブ
ランキングするものであり、ブランキング回路５３より
ブランキング信号を印加される。また、偏向器４６は電
子ビームを試料３１上で走査するもので、走査回路５４
により走査信号を印加される。なお、図中５５は電子銃
４１及びレンズ４２．〜，４４の電源、５６はυｊ御計
算機、５７はインターフェースをそれぞれ示している。
上記の構成は周知の電子ビーム露光装量と同様である。
この装置で実際にパターン形成を行う際には、まず前記
パターン形成予定領ｌｌ１ｌｉ１２を所定のビーム照射
量Ｄ１で描画したのノう、前記補助的なビーム照射を上
記照！ｌｌ量Ｄ１より少ないビーム照射量Ｄ２で且つビ
ーム径の大きなぼけたビーｌえを用いて行った。これに
より、前述した如くパターン形成予定領域１２と略等し
い幅のパターンを形成することができた。
パターン形成予定領ｌｌ１ｌｉ１２を所定のビーム照射
量Ｄ１で描画したのノう、前記補助的なビーム照射を上
記照！ｌｌ量Ｄ１より少ないビーム照射量Ｄ２で且つビ
ーム径の大きなぼけたビーｌえを用いて行った。これに
より、前述した如くパターン形成予定領域１２と略等し
い幅のパターンを形成することができた。
かくして本実施例方法によれば、通常の露光に加え、パ
ターン及び後方散乱係数の大きい領域を除く補助的なビ
ーム照射を行うことにより、下地の後方散乱係数の異な
りに起因するパターンの太りゃ細りのない設計通りのパ
ターンを形成することができる。即ち、露光精度の向上
をはかり得る。
ターン及び後方散乱係数の大きい領域を除く補助的なビ
ーム照射を行うことにより、下地の後方散乱係数の異な
りに起因するパターンの太りゃ細りのない設計通りのパ
ターンを形成することができる。即ち、露光精度の向上
をはかり得る。
なお、ＭＯの代りにタングステンやタンタル等の原子番
号の大ぎい小金属が下地基板１１上に形成されている場
合にも有効であるのは、勿論のことである。
号の大ぎい小金属が下地基板１１上に形成されている場
合にも有効であるのは、勿論のことである。
第２図（ａ）（ｂ）は本発明の他の実施例方法を説明す
るだめのもので、（ａ）は平面図、（−ｂ）は（ａ）の
矢視Ｂ−Ｂ断面図である。図中２１は下地基板、２２は
パターン形成予定領域、２３はＦ １１１１ Ｍ ４Ｎ
の凸部、２４は下地平坦化のための下層レンズ１へ、２
５は中間層、２６は−に１層レジスト、２８は補正のた
めのビームの大きさを示している。
るだめのもので、（ａ）は平面図、（−ｂ）は（ａ）の
矢視Ｂ−Ｂ断面図である。図中２１は下地基板、２２は
パターン形成予定領域、２３はＦ １１１１ Ｍ ４Ｎ
の凸部、２４は下地平坦化のための下層レンズ１へ、２
５は中間層、２６は−に１層レジスト、２８は補正のた
めのビームの大きさを示している。
この実施例の場合、下地基板２１が高くなったＮｉ分、
即ち凸部２３の後方散乱係数が他の部分のそれよりも大
きくなる。このため、パターン形成予定領域２２を通常
の露光と同様に描画したのみでは、下地の低い部分（凸
部以外の領［）ではドーズ不足となり、図中点線に示す
如くパターンが細くなる。なお、このときの現像レベル
は、凸部２３に合わせた。
即ち凸部２３の後方散乱係数が他の部分のそれよりも大
きくなる。このため、パターン形成予定領域２２を通常
の露光と同様に描画したのみでは、下地の低い部分（凸
部以外の領［）ではドーズ不足となり、図中点線に示す
如くパターンが細くなる。なお、このときの現像レベル
は、凸部２３に合わせた。
そこで、先の実施例方法と同様に、パターンがなく且つ
凸部もない領域だけ、ビームをぼかして補助的にビーム
照射を行ったところ、パターンの太りゃ細りがなく、パ
ターン形成予定領域２２のパターンと略等しいパターン
を形成することができた。
凸部もない領域だけ、ビームをぼかして補助的にビーム
照射を行ったところ、パターンの太りゃ細りがなく、パ
ターン形成予定領域２２のパターンと略等しいパターン
を形成することができた。
なお、本発明は上述した各実施例方法に限定されるもの
ではない。例えば、前記パターン形成予定領域を描画す
るためのビーム照Ｑ・１ど補助的なビーム照射との順序
は、逆にすることも可能である。
ではない。例えば、前記パターン形成予定領域を描画す
るためのビーム照Ｑ・１ど補助的なビーム照射との順序
は、逆にすることも可能である。
さらに、電子ビーム露光装置として１走査中にビーム径
やビーム強度等を可変できるものを用いれば、これらの
ビーム照射を同時に行うことも可能である。また、補助
的なビーム照射を行う際のビーム径やビーム強度等の条
件は、仕様に応じて適宜変更可能である。但し、パター
ン形成のためのビーム照射及び補助的なビーム照射を行
った時点で、後方散乱係数の大きい領域及び後方散乱係
数の小さい領域の各後方散乱電子量が略等しくなる条件
にするのが最も望ましい。さらに、補助的なビーム照射
として、パターン及び後方散乱係数の大きい領域を除く
ビーム照射に加え、パターン領域を除くビーム照射の２
回のビーム照射を行うようにしてもよい。また、本発明
方法に用いる電子ビーム露光装置は前記第３図に示ず構
造に何等限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変
更可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
τ゛、種々変形して実施することができる。
やビーム強度等を可変できるものを用いれば、これらの
ビーム照射を同時に行うことも可能である。また、補助
的なビーム照射を行う際のビーム径やビーム強度等の条
件は、仕様に応じて適宜変更可能である。但し、パター
ン形成のためのビーム照射及び補助的なビーム照射を行
った時点で、後方散乱係数の大きい領域及び後方散乱係
数の小さい領域の各後方散乱電子量が略等しくなる条件
にするのが最も望ましい。さらに、補助的なビーム照射
として、パターン及び後方散乱係数の大きい領域を除く
ビーム照射に加え、パターン領域を除くビーム照射の２
回のビーム照射を行うようにしてもよい。また、本発明
方法に用いる電子ビーム露光装置は前記第３図に示ず構
造に何等限定されるものではなく、仕様に応じて適宜変
更可能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲
τ゛、種々変形して実施することができる。
第１図（ａ）（ｂ）は本発明の一実施例方法を説明する
ためのもので第１図（ａ）は平面図、第１図（１））は
同図（ａ）の矢７１ Ａ −Ａ断面図、第２図（ａ）（
ｂ）は他の実施例方法を説明するためのもので第２図（
ａ）は平面図、第２図（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ｂ−８
断面図、第３図は上記各実施例方法に使用した電子ビー
ム露光装置の一例を示す概略構成図である。 １１．２１・・・下地基板、１２．２２・・・パターン
形成予定領域、１３・・・ＭＯ形成領域、１４・・・レ
ジスト、１８．２８・・・電子ビーム、２３・・・凸部
、２４・・・上層レジスト、２５・・・中間層、２６・
・・下層レジスト。
ためのもので第１図（ａ）は平面図、第１図（１））は
同図（ａ）の矢７１ Ａ −Ａ断面図、第２図（ａ）（
ｂ）は他の実施例方法を説明するためのもので第２図（
ａ）は平面図、第２図（ｂ）は同図（ａ）の矢視Ｂ−８
断面図、第３図は上記各実施例方法に使用した電子ビー
ム露光装置の一例を示す概略構成図である。 １１．２１・・・下地基板、１２．２２・・・パターン
形成予定領域、１３・・・ＭＯ形成領域、１４・・・レ
ジスト、１８．２８・・・電子ビーム、２３・・・凸部
、２４・・・上層レジスト、２５・・・中間層、２６・
・・下層レジスト。
Claims (6)
- （１）部分的に電子の後方散乱係数の大きい領域と後方
散乱係数の小さい領域とを下地に有する試料上に電子ビ
ームを用いて選択的にパターンを露光する方法において
、選択的なパターン形成のためのビーム照射量Ｄ＿１で
パターン形成予定領域を電子ビームで選択的に露光する
工程と、該工程の前或いは後または同時に前記後方散乱
係数の小さい領域を上記照射量Ｄ＿１より少ないビーム
照射量Ｄ＿２で補助的にビーム照射する工程とを含むこ
とを特徴とする電子ビーム露光方法。 - （２）前記補助的にビーム照射する際のビーム径を、前
記パターン形成予定領域を露光する際のビーム径より大
きくしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
電子ビーム露光方法。 - （３）前記補助的にビーム照射する際のビームは、前記
照射量Ｄ＿１でパターン形成予定領域を露光する際の前
記後方散乱係数の大きい領域と後方散乱係数の小さい領
域との各後方散乱電子量の差に略等しいドーズ量を与え
るビーム強度を有し、且つ後方散乱係数の大きい領域か
らの後方散乱ビームの広がりに略等しいビーム分解能を
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電
子ビーム露光方法。 - （４）前記補助的にビーム照射する際、前記パターン形
成予定領域にはビーム照射しないことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の電子ビーム露光方法。 - （５）後方散乱係数の大きい領域は下地に原子番号の大
きな重金属が存在する領域であり、後方散乱係数の小さ
い領域は上記重金属の存在しない領域であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム露光方法
。 - （６）前記試料はその下地に段差を有するものであり、
後方散乱係数の大きい領域は下地表面が高い領域であり
、後方散乱係数の小さい領域は下地表面が低い領域であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子ビ
ーム露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227404A JPH0746677B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 電子ビーム露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59227404A JPH0746677B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 電子ビーム露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61105837A true JPS61105837A (ja) | 1986-05-23 |
| JPH0746677B2 JPH0746677B2 (ja) | 1995-05-17 |
Family
ID=16860296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59227404A Expired - Lifetime JPH0746677B2 (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | 電子ビーム露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0746677B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62283626A (ja) * | 1986-05-31 | 1987-12-09 | Toshiba Corp | 露光方法 |
| JPH04253485A (ja) * | 1991-01-30 | 1992-09-09 | Sharp Corp | テレビジョン受信機 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5254377A (en) * | 1975-10-30 | 1977-05-02 | Toshiba Corp | Electron beam exposure method |
| JPS58145122A (ja) * | 1982-02-23 | 1983-08-29 | Jeol Ltd | 電子ビ−ム露光装置 |
-
1984
- 1984-10-29 JP JP59227404A patent/JPH0746677B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0746677B2 (ja) | 1995-05-17 |
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