KR19980019015A - 전자빔 노광 보정 방법(Method for compensating electron beam exposure) - Google Patents

전자빔 노광 보정 방법(Method for compensating electron beam exposure) Download PDF

Info

Publication number
KR19980019015A
KR19980019015A KR1019970040912A KR19970040912A KR19980019015A KR 19980019015 A KR19980019015 A KR 19980019015A KR 1019970040912 A KR1019970040912 A KR 1019970040912A KR 19970040912 A KR19970040912 A KR 19970040912A KR 19980019015 A KR19980019015 A KR 19980019015A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electron beam
mask
exposure
aperture
pattern
Prior art date
Application number
KR1019970040912A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100256519B1 (ko
Inventor
타카오 타무라
Original Assignee
가네코 히사시
닛폰 덴키 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가네코 히사시, 닛폰 덴키 주식회사 filed Critical 가네코 히사시
Publication of KR19980019015A publication Critical patent/KR19980019015A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100256519B1 publication Critical patent/KR100256519B1/ko

Links

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
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/304—Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304—Controlling tubes
    • H01J2237/30455—Correction during exposure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317—Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175—Lithography

Abstract

전자빔 노광용 마스크의 시료 치수에 치수 오차가 있어도 설계 치수대로의 패턴을 웨이퍼상에 형성시킬 수 있다.
전자빔 노광용 마스크를 이용하는 전자종 도형 일괄 묘화 방식에 있어서 전자빔 노광용 마스크의 개구 면적에 따라 노광량을 보정하여 노광하는 것의 의해 마스크의 크기에 상관없이 설계 치수대로의 패턴을 웨이퍼상에 형성시킬 수 있다.

Description

전자빔 노광 보정 방법
본 발명은 전자빔의 노광 보정 방법에 관한 것이며 특히 도형 일괄 묘화 방식의 전자빔 노광 보정 방법에 관한 것이다.
LSI의 진보에 따라 반도체 디바이스에 이용되는 패턴의 미세화가 급속하게 진행되고있다. 전자빔을 이용한 전자선 노광 방식은 금후 필요하게 되는 0.25㎛이하의 패턴을 형성할 수 있는 유효한 노광 방법이다.
전자빔 장치로서는 종래에는 도2에 도시하는 바와 같은 가변 성형형의 전자빔 노광 장치가 이용되었다. 이것은 제1 애퍼처(3)와 제2 애퍼처(6)으로 전자빔을 구형으로 형성하고 레지스트를 도포한 반도체 웨이퍼(11)상에 전자빔(50B)을 조사하여 미세 패턴을 형성하는 장치이다. 도2에서, 전자총(1)을 출발한 전자빔(50)이 블랭킹 전극(2), 제1 애퍼처(3), 성형 렌즈(4), 성형 편향기(5), 제2 애퍼처(6), 축소 렌즈(7), 주편향기(8), 부편향기(9), 투영 렌즈(10)을 통하여 시료대(12)상의 반도체 웨이퍼(11)에 조사된다. 제1 애퍼처(3)에는 4각의 개구(3)이 형성되어 있고 구형 빔(50A)가 형성된다. 제2 애퍼처에도 동일한 형상의 개구(6A)가 형성되어 있고, 구형 빔(50A)이 제2 애퍼처(6)의 개구(6A)를 통과함으로써 작은 사각형의 빔 크기가 되고 이러한 작은 크기의 전자빔(50B)으로 샷(shot)(1 노광 동작)를 반복하여 한 개의 잠상 패턴을 반도체 웨이퍼(11)상의 레지스트에 형성시킨다.
그러나 이러한 가변 성형형형의 전자빔 노광 장치에서는 샷수가 증대하도록 노광 시간이 방대한 것으로 이루어지고 전자빔 노광 장치의 처리 시간이 길게 된다.
이것이 전자빔 노광 기술의 양산화로 향한 실용화가 늦어지는 원인이 되고 있다.
근년, 이러한 결점을 보충하는 기술로써 도형 일괄 묘화 방식이 제안된다.
이러한 방식은 도3에 도시한 바와 같이 전자빔 노광 장치의 광학계에 미리 복수의 패턴을 제작하여 둔 전자빔 노광용 마스크(EB마스크)을 추가시키고 1샷으로 웨이퍼 상에 복수의 패턴을 묘화하는 방식이다. 본 방식을 이용함으로써 가변 성형 방식에 비해 반도체 디바이스(1) 칩을 노광하는 데에 필요한 샷수가 저감되고, 스루풋(throughput)의 향상이 초래된다.
도3에서는 제2 애퍼처(6)상에 복수개의 개구 패턴(6A)을 일괄 셀로하여 미리 만들어 두고 제1 애퍼처(3)을 통하여 사각형으로 형성된 전자빔(50A)을 제2 애퍼처(6)상의 일괄 셀상에 조사하고 이 내부의 복수개의 패턴을 갖는 전자빔을 반도체 웨이퍼상에 도포하여 어떤 레지스트에 조사하여 복수개의 패턴을 한 번에 전사하는 방법이다. 즉, 일회의 샷에 의해 1개 또는 복수개의 패턴을 한 번에 전사하는 방법이다. 즉 일회의 샷에 의해 1개 또는 복수 개의 패턴의 잠상을 레지스트에 형성시킬 수 있다.
이러한 도형 일괄 묘화 방식의 방법에 의해 마찬가지의 패턴을 묘화하는데 필요한 샷수는 가변 성형 방식의 전자빔 노광 장치에 비해 약1/10 내지 1/100이 된다. 이 결과 전자빔 노광을 행하는데 필요한 시간은 감소하고, 상술한 스루풋을 개선할 수 있다.
상술한 바와 같이 도형 일괄 묘화 방식에서는 미리 복수 패턴을 형성한 EB마스크를 사용하지만 작성된 EB 마스크가 설계 치수에서 벗어나는 경우 웨이퍼상에 형성된 패턴 수치가 설계 치수로부터 벗어나 버리는 문제가 있다. 가변 성형 묘화 방법에 있어서는 이미 특개평 2-40910에서 명확하도록 편향 수차에 기초하는 빔 수치의 벗어남을 보정하여 최적의 빔 수치로 묘화하고 수치 정밀도의 향상을 도모하는 방법이 제안되어 있다. 그러나 도형 일괄 묘화 방식에서는 미리 정해진 치수의 패턴이 EB 마스크에 형성되어 있기 때문에 빔 치수를 바꿀수 없다.
EB 마스크는 통상적으로 Si 프로세스를 거쳐 작성되지만 이러한 프로세스 조건의 변동 등에 의해 설계 치수로부터의 치수 오차를 생기게한다. 도4(a)는 개구(6A)가 설계 치수대로 형성될 수 있는 경우를 도시하며, 이 때의 마스크 개구 치수를 S1으로 한다. S1에 응하는 최적의 노광량을 Dㅊ이라 하면 웨이퍼상의 패턴 치수는 설계대로 L1으로 형성된다. 이것과 대조하여 도4(b)에 도시하는 바와 같이 EB 마스크의 개구부(6B)는 설계 치수대로의 개구(6A)보다 작은 개구(6B)로 형성되고 마스크 개구면적 S2는 S1보다 적어진다. 이러한 EB 마스크를 노광량 D1으로 노광하면 웨이퍼상의 패턴 치수 L2는 L1보다 작아진다.
또한 EB 마스크의 작성은 수주에서 수개월을 필요로하고, 재작성을 행하면 전체의 공정 단축에 큰 영향을 미친다. 그래서 작성된 EB 마스크를 이용하여 설계치수대로의 패턴을 웨이퍼상에 형성시켜야만 한다.
본 발명에 의하면 전자 공학계에 패턴이 형성된 마스크 기능을 첨가시키고, 전자빔을 레지스트에 샷할 때마다 상기 마스크 기능의 패턴에 대응하는 잠상 패턴을 레지스트에 형성하는 도형 일괄 묘화 방식에 의해 레지스트의 한 영역에 동일한 잠상 패턴을 반복 형성시키는 전자빔의 노광 방식에 있어서, 마스크의 완성된 치수에 따라 노광량을 보정하는 전자빔 노광 보정 방법이 얻어진다. 또한 마스크의 완성 치수는 마스크를 통과한 전자빔의 빔 유통의 측정치 및 전자빔의 빔 크기의 측정치로부터 구할 수 있다.
도1은 본 발명의 제l 실시예의 형태에 이용하는 전자빔 노광 장치를 설명하는 도면.
도2는 종래 기술의 가변 성형형 방식의 전자빔 노광 방법을 설명하기 위해 도시한 전자빔 노광 장치의 개략도.
도3은 종래 기술의 도형 일괄 묘화 방식의 전자빔 노광 방법을 설명하기 위해 도시한 전자빔 노광 장치의 개략도.
도4(a) 및 도4(b)는 종래 기술에 있어서 EB 마스크가 조금 형성된 경우의 노광 결과를 도시한 설명도.
도5(a) 및 도5(b)는 본 발명에 있어서 EB 마스크가 조금 형성된 경우의 노광 결과를 도시한 설명도.
*도면의 중요 부분에 대한 부호 설명
1 : 전자총2 : 블랭킹 전극
3 : 제 1 애퍼처3A : 제 1 애퍼처 개구부
4 : 성형형 렌즈5 : 성형형 편향기
6A,6B : 제 2 애퍼처 개구부7 : 축소 렌즈
8 : 주편향기9 : 부편향기
10 : 투영 렌즈11 : 반도체 웨이퍼
11A,11B : 레지스트 내의 잠상 12 : 시료대
13 : 전자 검출기14 : 계산기
15 : 기억 장치16 : 제어 장치
본 발명의 제1 실시예의 형태를 도1을 이용하여 설명한다. 도1에 도시된 전자빔 노광 장치는 도3에 도시한 동일한 도형 일괄 묘화 방식의 노광 장치로서, 전자 검출기(13), 계산기(14), 기억 장치(15) 및 제어 장치(16)가 부가되어 있다.
도1에 도시된 전자 검출기(13)에서 검출되는 빔 전류(lb)는 lb= J×S로 표현된다.
여기서 J는 전류 밀도, S는 EB 마스크의 개구면적이다. J는 통상적으로 고정되어 있기 때문에 Ib는 측정함으로써 개구 면적 S를 구할 수 있다. 기억 장치(15)에는 미리 개구 면적 S와 최적 노광량 D의 관계가 테이블화되어 보존되고, 계산기(14)에 의해 구해진 개구 면적 S로부터 노광량(D)을 구할 수 있다. 예컨대 도5(b)에 도시된 바와 같이 EB 마스크의 개구부(6B)는 설계 치수대로의 개구(6A) 보다 작은 개구로 형성되면 마스크 개구 면적 S2는 S1보다 작아진다. 기억 장치(15)에는 개구 면적과 최적 노광량의 관계가 보존되어 있기 때문에 개구 면적 S2에 대응한 노광량 D2를 구할 수 있다. 개구 면적 S2로부터 구한 노광량 D2는 계산기(14)에 의해 노광 시간으로 환산되고 제어 장치(16)가 블랭크 전극(2)에 걸쳐 전압을 제어한다. 이상의 과정에 의해 탑재된 EB 마스크의 실개구 면적 S2에 따라 최적 노광량 D2로 묘화되기 때문에 설계 치수대로의 페턴 L1을 웨이퍼상에 형성시킬 수 있다.
다음에 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 도1에 도시하는 전자검출기(13)의 가까운 쪽에 나이프에지(17)를 설치하고 작은 크기(17)를 설치하며, 작은 크기의 전자빔(50B)의 빔 크기를 측정한다. 전자빔(50B)는 복수의 빔으로 이루어지는 멀티빔이지만 그중 1개의 빔만이 전자 검출기에 입사하도록 주편향기, 부편향기를 동작시킴으로써 1개의 빔의 빔 크기를 측정할 수 있다. 이상의 과정을 전자 빔(50B)을 구성하는 각각의 빔에 관해서 반복함으로써 EB 마스크의 개구 면적을 구할 수 있다. 기억 장치(15)에는 미리 개구 면적 S와 최적 노광량 D의 관계가 테이블화되어 보존되어 있으므로 계산기(14)에 의해 구한 개구 면적 S로부터 노광량D를 구할 수 있다. 예컨대 도5(b)에 도시한 바와 같이 EB 마스크의 개구부(6B)는 설계 치수대로의 개구(6A) 보다 작은 개구로 형성되면, 마스크 개구 면적 S2는 S1보다 작아진다. 기억 장치(15)에는 개구 면적과 최적 노광량의 관계가 보존되어 있으므로 개구 면적 S2에 대응한 노광량 D2를 구할 수 있다. 개구 면적 S2로부터 구한 노광량 D2는 계산기(14)에 의해 노광 시간으로 환산되고, 제어 장치(16)이 블랭크 전극(2)에 걸쳐 전압을 제어한다. 이상의 과정에 의해 탑재된 EB 마스크의 실개구 면적 S2에 따라 최적 노광량 D2로 묘화되기 때문에 설계치수대로의 패턴 Ll을 웨이퍼상에 형성시킬 수 있다.
또한 상기 실시의 형태에서는 이용한 셀을 1개로하여 설명하였으나 EB 마스크에 복수의 셀이 작성되어 있는 경우에는 각각의 셀에 관해서 개구 면적과 노광량의 관계를 구하여 두고 기억 장치에 보존하여 두면 좋다.
상술한 바와 같이 전류 Ib, 혹은 빔 크기를 측정하여 EB 마스크의 실제 개구 면적을 산출하고 그 값에 따라 최적 노광량으로 묘화함으로써 EB 마스크의 설계 치수로부터 벗어나는 것과 상관없이 웨이퍼상에 원하는 패턴을 형성시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 전자 광학계에 패턴이 형성된 마스크 기능을 첨가시키고, 전자 빔을 레지스트에 샷할 때마다 상기 마스크 기능의 패턴에 대응하는 잠상 패턴을 레지스트에 형성하는 도형 일괄 묘화 방식에 의해 레지스트의 한 영역에 동일한 잠상 패턴을 반복 형성시키는 전자 빔의 노광 방법에 있어서, 상기 마스크 완성 치수에 따라 노광량을 보정하는 것을 특징으로 하는 빔 노광 보정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 마스크의 완성 치수는 상기 마스크를 통과한 전자 빔의 전류 측정치로부터 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자 빔 노광 보정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마스크의 완성 치수는 상기 마스크를 통과한 전자 빔의 빔 크기의 측정치로부터 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 전자빔 노광 보정 방법.
KR1019970040912A 1996-08-23 1997-08-23 전자빔 노광 보정 방법 KR100256519B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08222239A JP3080006B2 (ja) 1996-08-23 1996-08-23 電子ビーム露光補正方法
JP96-222239 1996-08-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980019015A true KR19980019015A (ko) 1998-06-05
KR100256519B1 KR100256519B1 (ko) 2000-06-01

Family

ID=16779294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970040912A KR100256519B1 (ko) 1996-08-23 1997-08-23 전자빔 노광 보정 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5825034A (ko)
JP (1) JP3080006B2 (ko)
KR (1) KR100256519B1 (ko)
TW (1) TW376541B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190111730A (ko) * 2018-03-23 2019-10-02 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 전자빔 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100374635B1 (ko) * 2000-09-27 2003-03-04 삼성전자주식회사 포토마스크의 식각시 발생하는 로딩효과로 인한선폭변화를 보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한기록매체
KR100533884B1 (ko) * 2003-12-31 2005-12-07 동부아남반도체 주식회사 반도체의 테스트 마스크 패턴, 그 형성 방법 및 이를이용한 마스크 에러 증강 요소 측정방법
JP2019220559A (ja) 2018-06-19 2019-12-26 株式会社ニューフレアテクノロジー マルチ荷電粒子ビーム描画装置及びそのビーム評価方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3272820B2 (ja) * 1993-06-24 2002-04-08 富士通株式会社 電子ビーム露光装置及び方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190111730A (ko) * 2018-03-23 2019-10-02 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 전자빔 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US5825034A (en) 1998-10-20
TW376541B (en) 1999-12-11
KR100256519B1 (ko) 2000-06-01
JPH1064794A (ja) 1998-03-06
JP3080006B2 (ja) 2000-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20020053258A (ko) 전자빔 노광 방법 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
KR940006209B1 (ko) 충전입자 비임 노출방법 및 장치
JP4612838B2 (ja) 荷電粒子線露光装置およびその露光方法
KR100261827B1 (ko) 전자빔 노출에 의한 서브패턴들의 묘화 방법
JP3085206B2 (ja) 電子線露光装置及びその露光方法
JP3094927B2 (ja) 電子線露光装置及びその露光方法
EP0148784B1 (en) Calibration of electron beam apparatus
US6741732B2 (en) Exposure method and device manufacturing method using this exposure method
JPH09199389A (ja) 電子ビーム描画方法
US4644170A (en) Method of electron beam exposure
KR100256519B1 (ko) 전자빔 노광 보정 방법
US5099133A (en) Charged particle beam exposure method and apparatus
US6331711B1 (en) Correction for systematic, low spatial frequency critical dimension variations in lithography
JP2874688B2 (ja) マスク及びそれを用いた電子線露光方法
JP4477434B2 (ja) 荷電粒子線露光装置およびデバイス製造方法
US6337164B1 (en) Charged-particle-beam microlithography methods exhibiting improved pattern-feature accuracy, and device manufacturing methods comprising same
JP3282324B2 (ja) 荷電粒子ビーム露光方法
US6277531B1 (en) Charged-particle-beam microlithography apparatus and methods including focal-point correction
JPH1140474A (ja) 電子線の描画方法およびその露光装置
JP2000323372A (ja) 近接効果補正方法及びそれを用いた半導体素子製造方法
US6204511B1 (en) Electron beam image picturing method and image picturing device
JPH10209008A (ja) 荷電ビーム露光方法およびマスク
JPH0897120A (ja) 荷電粒子ビーム露光方法
JPS6129535B2 (ko)
US6521903B1 (en) Deflection noise reduction in charged particle beam lithography

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee