JPS6112028A - レジストパタ−ン形成方法 - Google Patents

レジストパタ−ン形成方法

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JPS6112028A
JPS6112028A JP59132326A JP13232684A JPS6112028A JP S6112028 A JPS6112028 A JP S6112028A JP 59132326 A JP59132326 A JP 59132326A JP 13232684 A JP13232684 A JP 13232684A JP S6112028 A JPS6112028 A JP S6112028A
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JP
Japan
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resist
pattern
dimensions
development time
resist pattern
Prior art date
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Pending
Application number
JP59132326A
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English (en)
Inventor
Eiji Nishimura
英二 西村
Tadahiro Takigawa
忠宏 滝川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS6112028A publication Critical patent/JPS6112028A/ja
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  • 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、ラスタスキャン方式の電子ビーム露光方法を
用いたレジストパターン形成方法の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
近年、半導体ウェハやマスク基板等の試料上に微細なレ
ジストパターンを形成する方法として、各種の電子ビー
ム露光装置が提案されている。これらの装置のビームス
キャン方式は、ラスタスキャン方式とベクタスキャン方
式との2つに大別することができる。一般にはラスタス
キャン方式が広く用いられているが、この方式ではX方
向とY方向とでレジス1−が受ける総エネルギーに差が
あるため、精密なパターン形成上問題があった。
上記問題を第6図及び第7図を参照して説明する。第6
図はビーム形状61及びビーム強度分布62を示す模式
図である。第7図は矩形パターンを上記ビームで露光し
たときのX方向及びY方向のレジストパターンプロファ
イルを示す模式図である。図中71は円形のビームであ
り矩形パターンは、試料をX方向に連続移動しながら上
記ビームをY方向に走査して露光される。即ち、ビーム
走査範囲内でビームを端から端まで走査し、パターンの
部分でビームを照射する、所謂ラスタスキャン方式で露
光される。72はビーム71をスキャンしたときのX方
向(副走査方向)のビーム分布を示す。レジストが受け
る総エネルギーが大きいため、急峻なビーム分布を得る
ことができる。
73はY方向、(主走査方向)のビーム分布を示す。
レジストが受ける総エネルギーはX方向に比べY方向の
方が小さいため、緩やかなビーム分布になる。74は現
像レベルを示す。75はX方向のレジスト断面プロファ
イル、76はY方向のレジスト断面プロラ1イルである
以上のように、ガウシアンビームでラスタスキャン方式
で露光した場合、X方向のビーム分布は急峻であるのに
対し、Y方向のビーム分布は傾斜を持っているため、X
方向に比べY方向は現像が遅くなり、これがx−Yの寸
法差(Xo −1o )として現れていた。
(発明の目的) 本発明の目的は、レジストパターンのX−Y寸法差を極
めて小さくすることができ、パターン加工精度の向上に
寄与し得るレジストパターン形成方法を提供することに
ある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、レジストに与えるビーム照射量及びレ
ジストの現像時間を制御することにより、レジストパタ
ーンのX−Y寸法差を小さくすることにある。
即ち本発明は、電子ビームをラスタスキャン方式で走査
し、試料上のレジストを所望パターンに露光したのち、
該レジストを現像処理してレジストパターンを形成する
レジストパターン方法において、前記レジストを露光す
る際の電子ビーム照射量を最適照射量より低くし、且つ
前記レジストを現像する際の現像時間を適正現像時間よ
り長くするようにした方法である。
ここで、上記ビーム照射量は最適照射量の172.5〜
115、上記現像時間は適正現像時間の2〜5倍が最も
望ましい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、レジストに与えるビーム照射量を最適
照射量より少なくすることにより、Y方向(ラスタスキ
ャン方式の主走査方向)及びX方向(ラスタスキャン方
式の副走査方向)共にその寸法を僅かに小さくすことが
できる。さらに、この状態でレジストの現像時間を適正
現像時間より長くすることによって、X方向の寸法を僅
かに増大し、Y方向の寸法を上記X方向の寸法増大より
も大きくすることができる。ここで、Y方向にビーム走
査(主走査)するラスタスキャン方式では、一般にX方
向の寸法の方がY方向の寸法よりも大きく形成される。
従って、上記のようにビーム照射量を少なく現像時間を
長くすることにより、X−Y寸法差を小さくすることが
でき、これによりパターン加工精度の向上をはかり得る
〔発明の実施例〕
まず、発明の詳細な説明する前に、本発明方法の基本原
理について第1図を参照して説明する。
前記第6図を用いて説明したのと同様に矩形パターンを
ラスタスキャン方式で露光し、このときのビーム照射量
を最適照射量より低くする。この場合、第1図(a)に
示す如くX方向、Y方向共にそのビーム分布12.13
は従来のビーム分布よりも低いものとなる。このため、
適正現像時間におけるレジストの打抜きパターンの寸法
は、第1図(b)に示す如くX方向レジスト断面プロフ
ァイル15でxlと従来の大きさX(lよりΔXだけ小
さくなり、Y方向レジスト断面プロファイル16でyl
と従来の大きさytlよりΔyだけ小さくなる。なお、
Xa >Vo 、Δx4ΔyであることがらXs>Vs
である。この状態で、レジストの現像時間を適正現像時
間より長くすると、X方向、Y方向共にその寸法が増大
する。
ここで、本発明者等は特筆すべき事実を見出だした。つ
まり、適正現像時間を越えると、X方向の寸法増大より
もY方向の寸法増大の方が大きくなると云うことである
。これは、レジスト断面プロファイルが異なるためであ
ると考えられる。即ち、適正現像時間を越えると、第1
図(C)に示す如く急峻なレジスト断面形状を持つX方
向ではまず角部17が除去されることになり、底部の現
像が上部の現像より遅れ、断面プロファイルは次第に傾
斜を持つようになる。そして、傾斜がある程度なだらか
になると、底部の現像も上部と同程度の速度で進み第1
図(d)に示す如くレジストの打抜きパターンの寸法が
増大することになる。
その結果、現像が終了した時点でのレジストのX方向打
抜きパターン寸法は×2となり、その寸法増大はΔX′
と極めて小さいものとなる。なお、急峻な断面形状を持
つレジストの現像において、レジスト上部の角部17の
現像が速く底部の現像が遅れるメカニズムは明らかでな
いが、これは本発明者等の実験的に確認されている。
これに対し、Y方向では傾斜がなだらかであることから
、第1図(c)(d)に示す如く最初からレジストの上
部及び底部が現像されることになり、現像終了後のレジ
ストのY方向打抜きパターンの寸法はy2となり、その
寸法増大Δy′はΔX′に比して大きいものである。従
って、Y方向の打抜きパターン寸法y2がX方向の打抜
きパターン寸法y2に近付くことになり、X−Y寸法差
(X2−12 )は従来のそれ(×ローYo )より小
さいものとなる。これにより、パターン加工精度の向上
をはかり得るのである。
以下、本発明の一実施例方法について説明する。
、第2図(a)(b)は同実施例方法を説明するための
工程断面図である。まず、第2図(a)に示す如<81
基板21上にPMMA (ポリメチルメタクリレート)
からなるレジスト22を1[μm]厚さに塗布した。次
いで、加速電圧50[Kev]、ビーム照射量をそれぞ
れ10 [μ’c/ai1.20 [μc/cd] ;
 50 [μ’C/ cd]として、0.5[μTrL
]のライン&スペースをラスタスキャン方式で露光し、
た。なお、このライン&スペースのパターンについては
、試料をX方向に連続移動しながらビームをY方向に走
査して、X方向に平行なもの及びY方向に平行なものを
それぞれ露光した。その後、現像液としてMIBK(メ
チルイソブチルケトン)を用い、第2図(b)に示す如
くレジストパターンを形成した。ここで、Sはレジスト
22の打抜き寸法を示している。
第3図は上記方法によ、り形成されたレジストパターン
の打抜き寸法のX方向とY方向との寸法差を示している
。ビーム照射量50[μc/ca!]ではX−Y寸法差
は、X方向に比べY方向は−0゜19[μm]、即ち設
計パターンに対し−38[%]であった。ここで、ビー
ム照射量50[μC;/al]は、一般に用いられる最
適照射量であり、第4図に示す如くレジストの未露光部
の残膜率が80[%]となるまで(適正現像時間)現像
したとき、残膜率が零となる露光部の照射量である。
一方、ビーム照射量20[μC/cIi]ではX−Y寸
法差は、X方向に比べY方向は一〇、07[μTrL]
、即ち設計パターンに対し−14[%]であった。また
、ビーム照射量50[μC/cII]ではX−Y寸法差
は、X方向に比べY方向は−0゜01[μm]、即ち設
計パターンに対し−2[%]と非常に小さく形成されて
いる。
このように、ビーム照射量を最適照射量(50μc/1
−1i>より少なくすると゛共に現像時間を適正現像時
間より長くすることによって、X−Y寸法差を小さくす
ることができる。但し、ビーム照射量の減少が多過ぎる
と打抜きパターンが設計パターンから大きくずれてしま
い、またビーム照射量の減少が少な過ぎるとX−Y寸法
差の減少効果が小さい。本発°明者等の実験によれば、
ビーム照射量を最適照射量の1/2.5以下とすればX
−Y′寸法差の減少効果が十分であり、115以上とす
れば設計パターンからのずれも無視できる程度であるこ
とが判明した。
かくして本実施例方法によれば、ラスタスキャン方式で
レジストパターンを形成する際に、X−Y寸法差を小さ
くすることができ、パターン加工精度の向上、をはかり
得る。第5図は加速電圧5゜[KeV]、ビーム照射量
10[μc/ciコ、つまり最適照射量の115の照射
量で露光し、現像液MIBKを用いて過剰現像(適正現
像時間の4倍の現像時間)したときのレジスト断面組織
を示す顕微鏡写真である。この図からも、X方向及びY
方向の断面70フアイルに差がなく、X−Y寸法差が極
めて小さいことが判る。
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記レジストはポジ型に限るも゛のではな
く、ネガ型であってもよい。また、レジスト材料及び現
像液の種類等は、仕様に応じて適宜変更可能である。さ
らに、ガウシアンビームに限らず、成形ビームに適用す
ることも可能である。また、試料を一方向に移動しなが
ら電子ビームをこれと直交する方向に走査する、所謂ハ
イブリッドラスタスキャン方式に限らず、ビーム走査範
囲を端から端まで走査、しパターンのある点でビームを
照射するラスタスキャン方式であれば適用可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形し
て実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の基本原理を説明するためのもので矩形
パターンをラスタスキャン方式で最適照射量より低い照
射量で露光し過剰現像したときのX方向及びY方向のレ
ジストパターンプロファイルを示す模式図、第2図乃至
第5図はそれぞれ本発明の一実施例方法に係わるレジス
トパターン形成工程を説明するためのもので第2図は工
程断面図、第3図はビーム照射量に対するX−Y寸法差
を示す特性図、第4図はビーム照射量に対する残膜率を
示す特性図、第5図はレジスト断面組織を示す顕微鏡写
真、第6図及び第7図はそれぞれ従来の問題点を説明す
るためのもので第6図はガウシアンビームの形状及びビ
ーム強度分布を示す模式図、第7図は矩形パターンを最
適照射量で露光したときのX方向及びY方向のレジスト
パターンプロファイルを示す模式図である。 12・・・X方向ビーム分布、13・・・Y方向ビーム
分布、15.75・・・X方向レジスト断面プロファイ
ル、16.76・・・Y方向レジスト断面プロファイル
、21・・・81基板、22・・・レジスト。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 X方角         Y方句 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電子ビームをラスタスキャン方式で走査し、試料
    上のレジストを所望パターンに露光したのち、該レジス
    トを現像処理してレジストパターンを形成する方法にお
    いて、前記レジストを露光する際の電子ビーム照射量を
    最適照射量より低くし、且つ前記レジストを現像する際
    の現像時間を適正現像時間より長くしたことを特徴とす
    るレジストパターン形成方法。
  2. (2)前記ビーム照射量を前記最適照射量の1/2.5
    〜1/5に設定し、前記現像時間を前記適正現像時間の
    2〜5倍としたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のレジストパターン形成方法。
  3. (3)前記適正現像時間をレジストの未露光部の残膜率
    が80[%]となる現像時間と定義し、且つ前記最適照
    射量を上記適正現像時間で現像したとき、残膜率が零と
    なる露光部のビーム照射量と定義したことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のレジストパターン形成方法
  4. (4)前記試料は一方向に連続移動され、前記ビームは
    この移動方向と直交する方向に走査されることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のレジストパターン形成
    方法。
JP59132326A 1984-06-27 1984-06-27 レジストパタ−ン形成方法 Pending JPS6112028A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS534477A (en) * 1976-07-02 1978-01-17 Fujitsu Ltd Production of semiconductor device
JPS55148427A (en) * 1979-05-09 1980-11-19 Nec Corp Manufacturing of pattern

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS534477A (en) * 1976-07-02 1978-01-17 Fujitsu Ltd Production of semiconductor device
JPS55148427A (en) * 1979-05-09 1980-11-19 Nec Corp Manufacturing of pattern

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