JPS62143423A - 電子ビ−ム描画方法および電子ビ−ム描画装置 - Google Patents
電子ビ−ム描画方法および電子ビ−ム描画装置Info
- Publication number
- JPS62143423A JPS62143423A JP28285985A JP28285985A JPS62143423A JP S62143423 A JPS62143423 A JP S62143423A JP 28285985 A JP28285985 A JP 28285985A JP 28285985 A JP28285985 A JP 28285985A JP S62143423 A JPS62143423 A JP S62143423A
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- Japan
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- electron beam
- incident
- sample surface
- figures
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- Pending
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明は電子ビームを用いた微細パターン描画技術に係
り、特に従来から問題となっている近接し合うパターン
間における描画上の相互作用を低減、解消するのに好適
な電子ビーム描画方法および装置に関する。
り、特に従来から問題となっている近接し合うパターン
間における描画上の相互作用を低減、解消するのに好適
な電子ビーム描画方法および装置に関する。
電子ビーム描画技術はサブミクロン寸法領域で従来の光
学的露光法では実現し得ない微細パターンを形成し得る
次世代のりソグラフイ技術であり。
学的露光法では実現し得ない微細パターンを形成し得る
次世代のりソグラフイ技術であり。
来たるべき１６Ｍ、６４Ｍｂ ｉｔという高集積半導体
メモリ素子を実現する上で必須の技術とされている。し
かしながら本技術には、例えばチャン・ジャーナル・バ
キューム・サイエンス・アンド・テクノロジー、第１２
巻、 １９１５年、第１２７１頁（Ｔ、Ｉｌ、Ｐ、 Ｃ
ｈａｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ ＶＦＩＣＩＩＩＪＩＩＩ
５ｃｊｅｎｃｅ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ、
１２． Ｎａ ６ 、 Ｎｏｖ、 ／ Ｉ）ｃｃ ’１
９７５”に記されているように、試料内に入射した電子
が、試料を構成する様々の元素と衝突、散乱し、入射点
以外の広い領域にもその影響を及ぼす結果、描画、現像
後の図形形状１寸法等が著しく劣化するという致命的な
欠陥を内在している（近接効果）。
メモリ素子を実現する上で必須の技術とされている。し
かしながら本技術には、例えばチャン・ジャーナル・バ
キューム・サイエンス・アンド・テクノロジー、第１２
巻、 １９１５年、第１２７１頁（Ｔ、Ｉｌ、Ｐ、 Ｃ
ｈａｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ ＶＦＩＣＩＩＩＪＩＩＩ
５ｃｊｅｎｃｅ ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ、
１２． Ｎａ ６ 、 Ｎｏｖ、 ／ Ｉ）ｃｃ ’１
９７５”に記されているように、試料内に入射した電子
が、試料を構成する様々の元素と衝突、散乱し、入射点
以外の広い領域にもその影響を及ぼす結果、描画、現像
後の図形形状１寸法等が著しく劣化するという致命的な
欠陥を内在している（近接効果）。
特に、該近接効果は大きな描画面積を有する図形が近接
して存在する場合において顕著となり、これらに狭まれ
た図形を設計通りに形成することは著しく困難となって
いる。これを第４図で説明する。２つの近接した大描画
面積の図形２．２′をネガ型の電子線レジストを用いて
形成する場合、第４図内破線で示す近接−効果影響範囲
３で囲まれた内の全ての描画領域から、本来、描画を行
わないはずの狭隘領域′１に対して上記近接効果が及ぶ
ため、該領域１は実効的に描画された状態となり、現像
後数百人程度の残膜１′が発生し、両図形２゜２′の分
離、解像が困難となっていた。
して存在する場合において顕著となり、これらに狭まれ
た図形を設計通りに形成することは著しく困難となって
いる。これを第４図で説明する。２つの近接した大描画
面積の図形２．２′をネガ型の電子線レジストを用いて
形成する場合、第４図内破線で示す近接−効果影響範囲
３で囲まれた内の全ての描画領域から、本来、描画を行
わないはずの狭隘領域′１に対して上記近接効果が及ぶ
ため、該領域１は実効的に描画された状態となり、現像
後数百人程度の残膜１′が発生し、両図形２゜２′の分
離、解像が困難となっていた。
本発明の目的は上記のようなＶＬＳＩからＵＬＳＩにわ
たる高集積半導体素子の微細加工に不可欠の電子ビーム
描画において、特に従来から実現が困難とされていた大
描画面積図形が近接した場合について、図形間相互の近
接効果が低減、解消し得る電子ビーム描画方法および装
置を提供することにある。
たる高集積半導体素子の微細加工に不可欠の電子ビーム
描画において、特に従来から実現が困難とされていた大
描画面積図形が近接した場合について、図形間相互の近
接効果が低減、解消し得る電子ビーム描画方法および装
置を提供することにある。
本発明の電子ビーム描画方法は、上記の目的を達成する
ために描画図形の内、近接し合う図形内の対向領域に限
って、電子ビームを試料表面に対して傾斜させて入射す
るものである。電子ビーム描画における上記近接効果は
試料的入射電子の散乱現象に起因しており、従来からモ
ンテカルロ法を用いた計算機シミュレーションにより広
く解析。
ために描画図形の内、近接し合う図形内の対向領域に限
って、電子ビームを試料表面に対して傾斜させて入射す
るものである。電子ビーム描画における上記近接効果は
試料的入射電子の散乱現象に起因しており、従来からモ
ンテカルロ法を用いた計算機シミュレーションにより広
く解析。
検討されている。それらによると試料表面に対して電子
ビームを垂直に入射する通常の電子ビーム描画法では、
入射電子の影響範囲（すなわち散乱範囲）は入射点を中
心として試料表面上でほぼ円状になることが知られてい
る。この円の大きさは試料材質や加速電圧等に依存し、
この大きさが大きい程、近接効果が顕著となる。したが
って電子ビーム描画による微細加工を行うには、この円
の大きさを出来るだけ小さくしてやる必要がある。
ビームを垂直に入射する通常の電子ビーム描画法では、
入射電子の影響範囲（すなわち散乱範囲）は入射点を中
心として試料表面上でほぼ円状になることが知られてい
る。この円の大きさは試料材質や加速電圧等に依存し、
この大きさが大きい程、近接効果が顕著となる。したが
って電子ビーム描画による微細加工を行うには、この円
の大きさを出来るだけ小さくしてやる必要がある。
因に、加速電圧３０ｋＶ、Ｓｉ基板上０．５μｍ膜厚の
レジストではこの円の半径は約１０μｍにも及ぶ。これ
に対して試料表面に対して入射角θで電子ビームを入射
した場合についてシミュレーションしたところ、入射電
子の影響範囲は偏平となり、その大部分は入射点より前
方に偏ることがわかった。したがって第１図のように図
形２゜２′が近接して対向する場合、面図形内の対向側
領域５，５′に対して各図形内側に向って電子ビームを
傾斜入射させれば、それぞれの入射電子が一方の図形に
およぼす影響を著しく低減できる見通しを得た。
レジストではこの円の半径は約１０μｍにも及ぶ。これ
に対して試料表面に対して入射角θで電子ビームを入射
した場合についてシミュレーションしたところ、入射電
子の影響範囲は偏平となり、その大部分は入射点より前
方に偏ることがわかった。したがって第１図のように図
形２゜２′が近接して対向する場合、面図形内の対向側
領域５，５′に対して各図形内側に向って電子ビームを
傾斜入射させれば、それぞれの入射電子が一方の図形に
およぼす影響を著しく低減できる見通しを得た。
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
実施例１
第２図は本発明の電子ビーム描画方法の一実施例を示す
図である。所望パターンは２つの１００μｍ の正方形
図形８，９が０．５μｍ間隔で対向して位置したもので
ある。電子線描画装置は加速電圧３０ｋＶであり、試料
はＳｉ基板６上にレジスト７として０．５μｍ膜厚のネ
ガ型レジストＲＤ２００ＯＮ （日立化成製）の塗膜を
形成したものである。ネガ型レジストを使用するために
上記所望パターンを得るには、上記１００μｍ’の正方
形図形８，９がそれまま描画領域に相当する。そこでこ
れら描画領域の内、特に図形に近接し合う対向領域に図
形の淵より１０μｍの幅を有する短冊状領域１０．１１
を各々の描画領域内に設けた。
図である。所望パターンは２つの１００μｍ の正方形
図形８，９が０．５μｍ間隔で対向して位置したもので
ある。電子線描画装置は加速電圧３０ｋＶであり、試料
はＳｉ基板６上にレジスト７として０．５μｍ膜厚のネ
ガ型レジストＲＤ２００ＯＮ （日立化成製）の塗膜を
形成したものである。ネガ型レジストを使用するために
上記所望パターンを得るには、上記１００μｍ’の正方
形図形８，９がそれまま描画領域に相当する。そこでこ
れら描画領域の内、特に図形に近接し合う対向領域に図
形の淵より１０μｍの幅を有する短冊状領域１０．１１
を各々の描画領域内に設けた。
そして右方に一方の描画領域９を位置させている短冊状
領域１０に関しては電子ビームを鉛直軸に対してＯ４５
° （但し■方向は時計回りとする）傾斜させ、左方に
一方の描画領域８を位置させている短冊状領域１１に関
してはｅ４５°傾斜させ、その他の描画領域に関しては
鉛直に電子ビームを入射させた。従来の全ての描画領域
に対して鉛直−・に電子ビームを入射させる方式では、
未描画領域である０、５ Ｘ １００μｍの線状領域１
２において近接効果のため、現像後に数百人の残膜が発
生する結果、所望図形の分離、解像が不可能であつた。
領域１０に関しては電子ビームを鉛直軸に対してＯ４５
° （但し■方向は時計回りとする）傾斜させ、左方に
一方の描画領域８を位置させている短冊状領域１１に関
してはｅ４５°傾斜させ、その他の描画領域に関しては
鉛直に電子ビームを入射させた。従来の全ての描画領域
に対して鉛直−・に電子ビームを入射させる方式では、
未描画領域である０、５ Ｘ １００μｍの線状領域１
２において近接効果のため、現像後に数百人の残膜が発
生する結果、所望図形の分離、解像が不可能であつた。
しかし本実施例によれば上記残膜の発生は解消し、所望
のパターンがほぼ設計通りに得られた。
のパターンがほぼ設計通りに得られた。
実施例２
第３図は本発明の他の実施例を説明するものである。所
望のパターンは０．５μｍ線幅の孤立した線状図形１３
である。描画装置、試料基板は実施例１と同様であるが
、レジス１〜７としては特にポジ型レジスト０ＥＢＲ−
１０００（東京応化）を用いた。
望のパターンは０．５μｍ線幅の孤立した線状図形１３
である。描画装置、試料基板は実施例１と同様であるが
、レジス１〜７としては特にポジ型レジスト０ＥＢＲ−
１０００（東京応化）を用いた。
ポジ型レジストを使用するために上記パターンを得るに
は０．５μｍ線幅の線状図形以外の周囲全て１４が描画
領域に相当する６実施例１と同様に。
は０．５μｍ線幅の線状図形以外の周囲全て１４が描画
領域に相当する６実施例１と同様に。
試料に対して鉛直に電子ビームを入射させる従来までの
描画方法では、近接効果のため未描画領域である０、５
μｍ線幅の線状領域１３においてレジストが現像後に著
しく膜減りしたり、あるいは消失する結果、ポジ型レジ
ストによる上記微細線状図形を得ることは不可能であっ
た。そこで、実施例１と同様に０．５μｍ線幅の線状図
形１３の左右隣り合わせの描画領域１４内に図形の淵か
ら１１０μｍの短冊状領域１５．１６を各々設けた。
描画方法では、近接効果のため未描画領域である０、５
μｍ線幅の線状領域１３においてレジストが現像後に著
しく膜減りしたり、あるいは消失する結果、ポジ型レジ
ストによる上記微細線状図形を得ることは不可能であっ
た。そこで、実施例１と同様に０．５μｍ線幅の線状図
形１３の左右隣り合わせの描画領域１４内に図形の淵か
ら１１０μｍの短冊状領域１５．１６を各々設けた。
そして線状図形１３の左側短冊状領域１５には電子ビー
ムをＯ４５°傾斜させ、右側短冊状領域１６にはＯ４５
°傾斜させ、その他の描画領域には鉛直に入射させた。
ムをＯ４５°傾斜させ、右側短冊状領域１６にはＯ４５
°傾斜させ、その他の描画領域には鉛直に入射させた。
その結果、従来ポジ型レジストでは実現が不可能であっ
た０、５μｍ線幅の線状図形がほぼ設計通りに得ること
ができた。
た０、５μｍ線幅の線状図形がほぼ設計通りに得ること
ができた。
本発明によれば、電子ビームを傾斜入射させるため、従
来等方的１円状に広がっていた近接効果影響領域を一方
向に偏らすことができるので、電子ビーム描画技術にお
いて実現で極めて困難であった近接し合う２つ以上の大
描画面積図形、すなわちネガ型レジスト使用時の微刺抜
きパターンあるいはポジ型レジスト使用時の微細残しパ
ターンの形成が容易に可能となった。この結果、１６Ｍ
。
来等方的１円状に広がっていた近接効果影響領域を一方
向に偏らすことができるので、電子ビーム描画技術にお
いて実現で極めて困難であった近接し合う２つ以上の大
描画面積図形、すなわちネガ型レジスト使用時の微刺抜
きパターンあるいはポジ型レジスト使用時の微細残しパ
ターンの形成が容易に可能となった。この結果、１６Ｍ
。
６４Ｍｂｉｔの高集積半導体メモリを実現するための主
要技術である電子ビーム描画技術の致命的欠陥の一つが
解消されるため、本発明の技術的効果は非常に大きい。
要技術である電子ビーム描画技術の致命的欠陥の一つが
解消されるため、本発明の技術的効果は非常に大きい。
第１図は本発明の電子ビーム描画方法の概念を説明する
図（上：平面図、下：断面図）、第２図は本発明をネガ
型レジストに適用した場合の実施例を説明する図、第３
図は本発明をポジ型レジストに適用した場合の実施例を
説明する図、第４図は大描画面積図形相互間の近接効果
を説明する図である。 １・・・大描画面積図形に狭まれた未描画領域、ｌ′・
・・現像後に発生する残膜、２，２′・・・大描画面積
図形、３・・・近接効果影響範囲、４，４′・・・電子
ビーム入射軸、５，５′・・・傾斜入射領域、６・・・
基板、７・・・レジスト、８，９・・・１００μｍａ正
方形図形。
図（上：平面図、下：断面図）、第２図は本発明をネガ
型レジストに適用した場合の実施例を説明する図、第３
図は本発明をポジ型レジストに適用した場合の実施例を
説明する図、第４図は大描画面積図形相互間の近接効果
を説明する図である。 １・・・大描画面積図形に狭まれた未描画領域、ｌ′・
・・現像後に発生する残膜、２，２′・・・大描画面積
図形、３・・・近接効果影響範囲、４，４′・・・電子
ビーム入射軸、５，５′・・・傾斜入射領域、６・・・
基板、７・・・レジスト、８，９・・・１００μｍａ正
方形図形。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、描画装置内に設置された試料表面の所定位置に電子
ビーム発生源から射出された電子を入射し、上記試料表
面上に所望の図形を露光する電子ビーム描画方法におい
て、少なくとも２つ以上の図形を近接して描画する場合
、該近接し合う各々の描画図形内の少なくとも対向領域
に関して電子ビームを試料面に対して傾斜させて入射す
ることを特徴とする電子ビーム描画方法。 ２、描画装置内に設置された試料表面の所定位置に電子
ビーム発生源から射出された電子を入射し、上記試料表
面上に所望の図形を露光する電子ビーム描画装置におい
て、少なくとも２つ以上の図形を近接して描画する場合
、該近接し合う各々の描画図形内の少なくとも対向領域
に関して電子ビームを試料面に対して傾斜させて入射す
るための電子ビーム入射角制御系を有することを特徴と
する電子ビーム描画装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28285985A JPS62143423A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 電子ビ−ム描画方法および電子ビ−ム描画装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28285985A JPS62143423A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 電子ビ−ム描画方法および電子ビ−ム描画装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62143423A true JPS62143423A (ja) | 1987-06-26 |
Family
ID=17658001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28285985A Pending JPS62143423A (ja) | 1985-12-18 | 1985-12-18 | 電子ビ−ム描画方法および電子ビ−ム描画装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62143423A (ja) |
-
1985
- 1985-12-18 JP JP28285985A patent/JPS62143423A/ja active Pending
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