JPS6286717A - パタ−ン形成方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、パターン形成方法に関し、特に、ｌｌ板上
に塗布されたレジストに荷電ビーム、レーザ光、Ｘ　！
または木外噛をラスクー走量方式で照射して所定のパタ
ーンを形ｒｉ１．？ｒる方法にｇｌ−！Ｊ“る。

［従来の技術］ 必６図は、従来の円形蒲電ビームにＪ：るパターン形成
方法を説明づ゛るための図である。円形ビームを用いる
ラスター走査型の露光装置を用いてバターンを形成する
場合、従来、まずレジストが塗布されでいる基板１をた
とえば基盤目状に複数の画素に分割し、所望のパターン
２内に位置する各画素に同一・照ｆＦＩ城の円形ビーム
３を照射している。

図示する例では、所望のパターン２は四角形である。

一般に、任意の点（ｘ　、　ｙ　）での諮積照ｒＩＪｍ
ε（ｘ　、　ｙ　）は、次式で与えられる。

ここで、 であり、α、β、ηは荷電ビームと基板の特徴を表わす
パラメータである。

たとえば、成る画素に円形ビームを照射した場合、その
画素に対して照射量の蓄積がおることはもちろんである
が、その画素の周囲に位置する画素に対しても照射量の
Ｗｍが見られる。（のため、円形ビームが照射される画
素が多く存在する領域では蓄積照射層が大きく、その逆
に円形ビームが照射される画素が少ない領域では蓄積照
射層が少なくなる。たとえば、第６図に示すように所望
のパターン２内に円形ビーム３を照射した場合、四角形
のパターン２の各コーナ部に位置する画素の蓄積照射量
が少なくなる。蓄積照射量が所定のしきい値を越える領
域ではレジストの剥離が見られるが、蓄積照射量が所定
のしきい値にまで満たない領域ではレジストの剥離が起
こらない。したがって、第６図に示すようなパターン形
成方法によれば、現像後には第７図に示すような歪んだ
レジストパターン４しか得られない。図示するように、
レジストパターン４と所望のパターン２とはその形が異
なっており、特に四角形のコーナ部におけるレジストの
剥離がなされていない。この瑣象は、一般に近接効果と
言われ、２μｍ以下のパターン形成において大きくなり
、荷電ビームによるパターン形成の限界を決定するファ
クタとなっている。

また、たとえば形成するパターンが２個あり、それらが
互いに隣接しているような場合、隣接した領域に位置す
る画素の蓄積照射層が大きくなり、その半梁、ｍｔｌｌ
Ｊｅに形成されるレジストパターンは互いに隣接する部
分において歪んだ形状になることが多い。これも近接効
果の影響である。

［発明が解決しようとする問題点］ そのため、所望のレジストパターンを得るためには、何
らかの方法で補正操作をする必要がある。

一般に、この補正操作は以下のようにしてなされる。す
なわち、１回目のラスター走査によって所望パターン内
の各画素に同一照射量で荷電ビームを照射し、次に２回
目の走査で蓄積照ＩＩが不足している画素に荷電ビーム
を照明する。こうして、何回も走査を繰返して所望パタ
ーン内に位置する各画素の蓄積照射量を所定のしきい値
以上にする。

しかし、このようにラスター走査を何回も繰返して行な
うのは時間も手間もかかり、生産能率の悪化を招く。

それゆえに、この発明の目的は、少ないラスター走査回
数で所望パターンと完全に一致するレジストパターンを
形成することのできるパターン形成方法を提供すること
である。

Ｌ問題点を解決するだめの手段コ この発明は、基板上に塗布されたレジストに荷電ビーム
、レーザ光、Ｘねまたは紫外線をラスクー走査方式ｒ照
射して所望のパターンを形成する方法であって、基板上
を複数の画素に分割し、各ｍ県ごとに照射量のｔＩｌｌ
ｔ！！を行な）ことを特徴どする。

［作用］ 基板上を複数に分割された各画素ごとに照射ｌの制御を
行なうので、少ないラスター走査回数で、所望パターン
内に位置するすべての画素の蓄積照射量をレジスト剥離
のための所定しきい（ａ以上にすることができる。

［実施例］ 第１図は、複数の画素に分割された基板および形成すべ
きパターンの一例を示１図である。図示するように、レ
ジストが塗布された基板１０は、ラスター走査方式で荷
電ビームなどを照射して所定のパターンを形成するため
に、たとえば１ｉｌｆｆｌ目状に？！！　Ｔｉの画素に
分割されている。また、形成すべさパターン１１は、た
とえば四角形であり、第１図ではその部分に斜線が施さ
れている。　　　　−第２１菌は、第１「刀に示すパタ
ーン１１を１ツるために、第１図の線ＩＩ−ＩＩに沿う
領域に位置する両ＪＦ？に対して必要とされる薔積照躬
ｍを示す図である。この第２図において、■で示す位置
がレジスト３す岨のための照０１但しきい値である。し
たがって、図示するように、所定のパターン１１内に位
にする１７ｆｉｉ素の蓄積照射量をしきい値以上にすれ
ば、ｍ像後に第１図に示す所望のパターン１１と一致し
たレジストパターンが得られる。

各画素に対する聾積照飼員は、前述した式（１）を変形
して、次式で示される。

式中、 し：Ｘ方向に分割された画素数 Ｍ：Ｙ方向に分割された画素数 ９、：Ｘ方向では１番目で、Ｙ方向では３番目の番イ′ 画素のＭ積照射針 画素に対する照躬圧 ｈ（ｉ−ｉ、ＩＩＩ−ｊン：Ｘ方向では１番目でＹ方向
では３番目の画素ど、Ｘ方向ではｒＬ番日でＹ方向て゛
はｒａ番目の画素との間の距雅によって決まるｒＡ数（
ＥＩＤ関数） である。

したがって、第２図に示すような薯積照ＩＡ量を得られ
るように各画素に対する照射量ｄ、。、を決定すれば、
所望パターン１１に一致したレジストパターンが得られ
る。上述の式（３）は連立方程式であるので、（ＬＸＭ
）行Ｘ　（ＬＸＭ）列の行列を解くことにより荷電ビー
ムの各＆ｉＪＫにおける照射Ｉ　Ｊ　、！、、、ｆ　ｎ
ることができる。あるいは、式（３）は螢込み１ｉｌｌ
Ｉ数の１種であるので、フーリエ変換を利用することに
よって行列法と同様の解が（ηられる。

こうして、第１図および第２図で示されるようなパター
゛ンを得るためには、基板１ｏ上の全画素に対して第３
図および第４図で示すような荷電ビームの照射ｊの制御
が必要となる。なお、１３図は、月１図に承す１板１０
上の各画素に対して円形ビーム１２がどのように照射さ
れているかを示す図Ｃあり、第４図は、第３図の線ＩＶ
　−ＩＶに沿う＃４戚に位置する各画素に対する照羽邑
を示す図である。

各Ａ索に対する照射量を制御するための方法には、ニス
下のものがある。

第′１の方法は、ψ位時間あたりの照射■を変化させず
（、：、各画素ごとに荷電ビームの照射時間を変化させ
る方法である７つまり、荷電ビームの照射時間が良けれ
ば照射量は大きくなる。

第２の方法は、各画素に対する荷゛電ビームの照射時間
を一定にして、電子ビームの電流密度８変える方法で・
ある、この方法を実施するための電子ビーム８尤装隨の
１０９９図を第５回に示！ｉ、。

口にわいで、電子銃２１から発射された電子ビームは、
コンデンザｌノンズ２２およびオブジェクトレンズ２３
により集・ｔされ、ステージ２４上に配置されたマスク
またはウェハ基板に照射される。

また、計１１１１２９に蓄えられている描画データは画
素データ制卸回路３０に与えられ、浮動小数点の画素デ
ータとじで照Ｑ１菌記憶回路３２に記憶される。ｔｔ　
ｕ　１ｉ１２９から一連の描画データが画素データ制御
１ｌＶＡ路３０に転送されると、照射１演算回路３゛１
は照射量記憶回路３２に記憶されている画素データに対
して、照射量の補正演算を行なう。

すなわち、前述した式（３）の演算を行なう。

次に、計ｖｉ機２９に蓄えられている画素位置データは
ステージ制御２１ｉｖｉＪ路２７および品向制卯回路２
８に送られ、ステージ２４および偏向板２５を制御して
、電子ビームを基板、ヒの所定された位置に移動させる
。移動が完了プると、ＩＩＩＪｉ　１ｔデ一タ制御回路
３０は、照射渣記惚回ｒ′６：）、２に配憶されている
移動位置に対応する照射量を照射ｍ変調回路３３に与え
る。照射ｍ変調回路３３はブラ〕Ｉキ〕／グ板２６およ
びグリッド板３４をｌｉ：Ｉ御して照射量の変調を行な
う。

なお、上述した実施例では、荷電ビームを照射すること
によって所定のパターンを形成したが、レーザ光、Ｘ線
または２Ｈ外（泉を照射することによって所定のパター
ンを形成するようにしてもよい。

この場合、各画素に対する照射量の制御は、照射時間を
制−することによって行なわれることになろう。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、所定のパターン内に
位置する画素のみならずそのパターン外に位置゛丈る画
７片に対しＣし山系単位ごとに照射＆の制御を行なうの
で、少ないラスタ一定沓回＠で、所望のパターンと充仝
に一致するレジストパターンを形成することができる。

照！５４論の制御を正確に行なえば、１回のラスター走
査によって所望のレジス１−パターンをｐることも可能
である。

上）ホのよ・うな効果を央Ｖるこの発明は、特に超微細
パターンを形成する場合にｈ°利に利用され得る。

【図面の簡単な説明】

第゛１図は、複数の両県に分と！１された脇板および形
成すべきパターンの一例を示す図である。第２図（ｊｌ
、第１図に示すパターンを得るために、第１図のＭ！！
−４に冶う…域に位置する画素に対して必要どされろり
（ｉ照射量を丞す図である。第３図は、第１図に示す帖
根上の各画素に対して円形ビームが照射されている状況
を示す図である。第４図は、第３図の、＊　！Ｖ　−ｒ
ｖに沿う領域に位Ｕする各画素に対する照射量を示Ｖ図
である。第５図は、この発明を実施するための電子ビー
ム露光装置の一例を示ず７０７９図である。 第６図は、従来の円形荷電ビームによるパターン形成方
法を説明ｆるための図であ・）、、第７図は、第６図の
パターン形ＪＲ法によって得られる現像後のレジストパ
ターンを示づ図である。 図において、１０は基板、１１はパターン、１２は円形
ビームを示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に塗布されたレジストに荷電ビーム、レー
   ザ光、Ｘ線または紫外線をラスター走査方式で照射して
   所定のパターンを形成する方法であつて、 前記基板上を複数の画素に分割し、各画素ごとに照射量
   の制御を行なう、パターン形成方法。
2. （２）各画素に対する照射は、１回の走査によつて完了
   する、特許請求の範囲第１項に記載のパターン形成方法
   。
3. （３）各画素に対する照射量ｄ＿ｌ＿ｍは、以下の式に
   より算出される、特許請求の範囲第１項または第２項に
   記載のパターン形成方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中、 Ｌ：Ｘ方向に分割された画素数 Ｍ：Ｙ方向に分割された画素数 ε＿ｉ＿ｊ：Ｘ方向ではｉ番目で、Ｙ方向ではｊ番目の
   画素の蓄積照射量 ｄ＿ｌ＿ｍ：Ｘ方向ではｌ番目で、Ｙ方向ではｍ番目の
   画素に対する照射量 ｈ（ｌ−ｉ、ｍ−ｊ）：Ｘ方向ではｉ番目でＹ方向では
   ｊ番目の画素と、Ｘ方向ではｌ番目でＹ方向ではｍ番目
   の画素との間の距離によって決まる関数 である。