JPH01286310A - 荷電ビーム露光方法 - Google Patents
荷電ビーム露光方法Info
- Publication number
- JPH01286310A JPH01286310A JP63116113A JP11611388A JPH01286310A JP H01286310 A JPH01286310 A JP H01286310A JP 63116113 A JP63116113 A JP 63116113A JP 11611388 A JP11611388 A JP 11611388A JP H01286310 A JPH01286310 A JP H01286310A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern area
- pattern
- scanning pattern
- electron beam
- quadrant
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- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は荷電ビームにより半導体基板上のレジス）・膜
を偏向走査して描画する荷電ビーム露光方法に関する。
を偏向走査して描画する荷電ビーム露光方法に関する。
従来、荷電ビームにより半導体基板のレジスト膜を偏向
走、査して半導体基板のレジスｌ−膜に選択的に描画し
て露光する方法は、微細加工が可能であることから集積
回路装置の製造に益々用いられるようになってきた。
走、査して半導体基板のレジスｌ−膜に選択的に描画し
て露光する方法は、微細加工が可能であることから集積
回路装置の製造に益々用いられるようになってきた。
荷電ビーム露光方法には、例えば、電子ビームによる露
光方法と、イオンビームによる露光方法があるが、ここ
では、電子ビームによる露光方法についてのみ述べる。
光方法と、イオンビームによる露光方法があるが、ここ
では、電子ビームによる露光方法についてのみ述べる。
第５図は従来の電子ビーム露光装置のブロック図である
。まず、第５図に示すように、電子ビーム発生源５より
発生する電子ビーム６を第１のアパーチャ−７に照射し
、電子ビーム６の断面形状を第１のアパーチャー７の内
径の形状に整形する。例えば、この従来例の場合は、電
子ビーム６は正方形に整形されている。次に、第１のレ
ンズ８で電子ビーム６を収束する。
。まず、第５図に示すように、電子ビーム発生源５より
発生する電子ビーム６を第１のアパーチャ−７に照射し
、電子ビーム６の断面形状を第１のアパーチャー７の内
径の形状に整形する。例えば、この従来例の場合は、電
子ビーム６は正方形に整形されている。次に、第１のレ
ンズ８で電子ビーム６を収束する。
次に、第１の偏向器９を通過するわけだが、描画しない
ときは、この第１の偏向器９により電子ビーム６を第２
のアパーチャー１０の穴より外すように電子ビーム６を
偏向する。描画するときは被露光試料１３に描画するよ
うにアパーチャー１０の矩形形状の穴を電子ビーム６が
通過するようにする。偏向器９を通過した電子ビームは
第２のアパーチャー１０を通過することにより矩形に整
形さ７″１．る。次に、第２のレンズ１１により、矩形
のスポットをもつ電子ビーム６は収束され、第２の濤向
器１２を通過する。この第２の偏向器１２に電子ビーム
走査用電源（図示せず）からノコギリ波電圧が加えられ
電子ビーム６を偏向して被露光試料１３」二を走査する
。第１の偏向器９に、制御用コンピュータ（図示せず）
に連なるパターンメモリ（図示せず）が接続されており
、あらかじめ制御用コンピュータに記憶されたパターン
データから、このパターンメモリに一走査パターン領域
のパターンデータを転送し、このパターンデータの描画
上データを電圧に変換し、この電圧が第１の偏向器９に
印加すれば、電子ビームにより被露光試ｆ４１３上のレ
ジスト膜にパターンが描画されて露光パターンが形成さ
れる。
ときは、この第１の偏向器９により電子ビーム６を第２
のアパーチャー１０の穴より外すように電子ビーム６を
偏向する。描画するときは被露光試料１３に描画するよ
うにアパーチャー１０の矩形形状の穴を電子ビーム６が
通過するようにする。偏向器９を通過した電子ビームは
第２のアパーチャー１０を通過することにより矩形に整
形さ７″１．る。次に、第２のレンズ１１により、矩形
のスポットをもつ電子ビーム６は収束され、第２の濤向
器１２を通過する。この第２の偏向器１２に電子ビーム
走査用電源（図示せず）からノコギリ波電圧が加えられ
電子ビーム６を偏向して被露光試料１３」二を走査する
。第１の偏向器９に、制御用コンピュータ（図示せず）
に連なるパターンメモリ（図示せず）が接続されており
、あらかじめ制御用コンピュータに記憶されたパターン
データから、このパターンメモリに一走査パターン領域
のパターンデータを転送し、このパターンデータの描画
上データを電圧に変換し、この電圧が第１の偏向器９に
印加すれば、電子ビームにより被露光試ｆ４１３上のレ
ジスト膜にパターンが描画されて露光パターンが形成さ
れる。
通常の電子ビーム露光装置では、第２の偏向器１２によ
る電子ビームの偏向量には限度があるので、この偏向に
よる走査パターン領域はある大きさに限らる。従って、
半導体基板のような大きな面積にパターニングする場合
は、ステージ１５をステップ状に移動させ、偏向走査可
能な領域ごとに偏向走査して描画する。このようにして
半導体基板のレジスト膜の全表面を露光する方法が採ら
れていた。
る電子ビームの偏向量には限度があるので、この偏向に
よる走査パターン領域はある大きさに限らる。従って、
半導体基板のような大きな面積にパターニングする場合
は、ステージ１５をステップ状に移動させ、偏向走査可
能な領域ごとに偏向走査して描画する。このようにして
半導体基板のレジスト膜の全表面を露光する方法が採ら
れていた。
上述した従来の電子ビームによる露光方法では、走査パ
ターン領域の外縁近くの境界線上での電子ビームスポッ
ト１４の形状は、レンズの収差、偏向角度の違い等によ
り歪むことがある。第６図は従来の電子ビーノ、露光方
法により露光された半導体基板上のパターン図である。
ターン領域の外縁近くの境界線上での電子ビームスポッ
ト１４の形状は、レンズの収差、偏向角度の違い等によ
り歪むことがある。第６図は従来の電子ビーノ、露光方
法により露光された半導体基板上のパターン図である。
例えば、第６図に示すように、従来の電子ビーム露光方
法で、レンズＩ・が塗布された被露光試料１３の上に電
子ビームを偏向走査して描画すると、同じパターンデー
タにもかかわらず、走査パターン領域３の中心に位置す
る露光パターン１１）の寸法と走査パターン領域３の境
界線２上に位置する露光パターン１ａの寸法と異なる。
法で、レンズＩ・が塗布された被露光試料１３の上に電
子ビームを偏向走査して描画すると、同じパターンデー
タにもかかわらず、走査パターン領域３の中心に位置す
る露光パターン１１）の寸法と走査パターン領域３の境
界線２上に位置する露光パターン１ａの寸法と異なる。
このように、走査パターン領域内で露光されるパターン
の寸法に違いが起きることは精密な半導体回路パターン
を形成する際に大きな問題となる。
の寸法に違いが起きることは精密な半導体回路パターン
を形成する際に大きな問題となる。
本発明の目的は、均一な露光パターンが得られる荷電ビ
ーム露光方法を提供することにある。
ーム露光方法を提供することにある。
本発明の荷電ビーム露光方法は、四角形状のスポットに
収束された荷電ビームにより半導体基板上のレジスト膜
を走査し、選択的に描画を行うことにより所望のパター
ンに露光する荷電ビーム露光方法において、前記荷電ビ
ームにより前記半導体基板上の前記レンズ１〜膜に正方
形の一走査バターン領域を偏向走査し、選択的に描画す
る第１の描画工程と、描画された前記一走査パターン領
域の中心より前記走査パターン領域の一辺の半分の長さ
ずつ縦及び横方向にずらした位置に前記一走査パターン
領域の一象限を含む隣接する一走査パターン領域の中心
を位置付けするシフト工程と、前記シフト工程により位
置付けされた前記一走査パターン領、域の一象限と前記
隣接する一走査バターン領域の一象限とを重ねて前記荷
電ビームにより偏向走査し、選択的に描画する第２の描
画工程「 とを含んで構成される。
収束された荷電ビームにより半導体基板上のレジスト膜
を走査し、選択的に描画を行うことにより所望のパター
ンに露光する荷電ビーム露光方法において、前記荷電ビ
ームにより前記半導体基板上の前記レンズ１〜膜に正方
形の一走査バターン領域を偏向走査し、選択的に描画す
る第１の描画工程と、描画された前記一走査パターン領
域の中心より前記走査パターン領域の一辺の半分の長さ
ずつ縦及び横方向にずらした位置に前記一走査パターン
領域の一象限を含む隣接する一走査パターン領域の中心
を位置付けするシフト工程と、前記シフト工程により位
置付けされた前記一走査パターン領、域の一象限と前記
隣接する一走査バターン領域の一象限とを重ねて前記荷
電ビームにより偏向走査し、選択的に描画する第２の描
画工程「 とを含んで構成される。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の第１の実施例を説明するための初段術
に露光するパターンを示すパターン図、第２図は本発明
の第１の実施例を説明するための次段階に露光するパタ
ーンを示すパターン図である。まず、第１図に示すよう
な露光パターン１ｂが一走査パターン領域３ａの中心に
、露光パターン１ａが走査パターン領域３ａの境界線２
の上に、露光パターンＩＣの一部が走査パターン領域３
ａの周縁に位置するように、あらかじめ、このパターン
データを制御用コンピュータ（図示せず）の記憶装置に
記憶させておく、次に、走査パターン領域３ａの横方向
に隣接したー走査パターン領域３ｂのパターンデータを
記憶させ、順次に、一走査パターン領域３ｂに隣接した
ー走査パターン領域のパターンデータを記憶装置に記憶
させて、更に、縦方向についても同様にパターンデータ
を順次記憶させて、被露光試料の全面を描画するパター
ンデータを全て記憶させる。次に、従来の例で説明した
ように、電子ビームを発生し、電子ビームにより被露光
試料を走査し、選択的に描画して露光パターンを形成す
る。ただ、このときの電子ビームのエネルギーの設定は
、従来の一回の描画で露光パターンを形成するエネルギ
ーの半分にする。
に露光するパターンを示すパターン図、第２図は本発明
の第１の実施例を説明するための次段階に露光するパタ
ーンを示すパターン図である。まず、第１図に示すよう
な露光パターン１ｂが一走査パターン領域３ａの中心に
、露光パターン１ａが走査パターン領域３ａの境界線２
の上に、露光パターンＩＣの一部が走査パターン領域３
ａの周縁に位置するように、あらかじめ、このパターン
データを制御用コンピュータ（図示せず）の記憶装置に
記憶させておく、次に、走査パターン領域３ａの横方向
に隣接したー走査パターン領域３ｂのパターンデータを
記憶させ、順次に、一走査パターン領域３ｂに隣接した
ー走査パターン領域のパターンデータを記憶装置に記憶
させて、更に、縦方向についても同様にパターンデータ
を順次記憶させて、被露光試料の全面を描画するパター
ンデータを全て記憶させる。次に、従来の例で説明した
ように、電子ビームを発生し、電子ビームにより被露光
試料を走査し、選択的に描画して露光パターンを形成す
る。ただ、このときの電子ビームのエネルギーの設定は
、従来の一回の描画で露光パターンを形成するエネルギ
ーの半分にする。
次に、第２図に示すように、第１図と同じ大きさの正方
形の走査パターン領域で分割する位置を変えて制御用コ
ンピュータの記憶装置にパターンデータを記憶させる。
形の走査パターン領域で分割する位置を変えて制御用コ
ンピュータの記憶装置にパターンデータを記憶させる。
例えば、この位置の変更は、前述の一走査パターン領域
の中心位置から正方形の走査パターン領域の一辺の半分
の量だけ４５゜方向に移動したところに、走査パターン
領域（以下シフトされた走査パターン領域と言う）の中
心の位置にを設定することである。すなわち、露光パタ
ーン１ａがシフＩ・された走査パターン領域４ａの中心
に、露光パターン１ｂがシフトされた走査パターン領域
４ａの境界線上に位置するようにパターンデータを記憶
する。次に、前述と同様に、隣接するシフトされた走査
パターン領域４ｂのパターンデータを記憶し、順次全パ
ターンデータを記憶する。次に、半分のエネルギーの電
子ビームにより偏向走査して被露光試料を描画して露光
パターンの形成する。このことは、互いに隣接した走査
パターン領域は各走査パターン領域の一象限が前述の描
画された各走査パターンの象限と重なり合って描画され
ることになる。 この結果、露光パターン１ａ及び１ｂ
は同一の電子ビームスポットで描画されたことと同じこ
とになり、従来の例で描画された露光パターンの寸法の
ばらつきの４０％減じることが出来た。
の中心位置から正方形の走査パターン領域の一辺の半分
の量だけ４５゜方向に移動したところに、走査パターン
領域（以下シフトされた走査パターン領域と言う）の中
心の位置にを設定することである。すなわち、露光パタ
ーン１ａがシフＩ・された走査パターン領域４ａの中心
に、露光パターン１ｂがシフトされた走査パターン領域
４ａの境界線上に位置するようにパターンデータを記憶
する。次に、前述と同様に、隣接するシフトされた走査
パターン領域４ｂのパターンデータを記憶し、順次全パ
ターンデータを記憶する。次に、半分のエネルギーの電
子ビームにより偏向走査して被露光試料を描画して露光
パターンの形成する。このことは、互いに隣接した走査
パターン領域は各走査パターン領域の一象限が前述の描
画された各走査パターンの象限と重なり合って描画され
ることになる。 この結果、露光パターン１ａ及び１ｂ
は同一の電子ビームスポットで描画されたことと同じこ
とになり、従来の例で描画された露光パターンの寸法の
ばらつきの４０％減じることが出来た。
第３図は本発明の第２の実施例を説明するための走査パ
ターン領域に分割する手順を示すパターン図、第４図は
本発明の第２の実施例を説明するための走査パターン領
域の分割を示すパターン図である。この実施例は、第１
の実施例のように、半分のエネルギーの電子ビームによ
り被露光試料の一走査パターン領域毎に偏向走査し、全
面を描画した後、シフトされた走査パターン領域毎に再
度描画して露光パターンを形成しているのに対して、ス
テージの移動ステップと一走査パターン領域及シフＩ〜
された一走査パターン領域とを組み合せて描画する方法
である。
ターン領域に分割する手順を示すパターン図、第４図は
本発明の第２の実施例を説明するための走査パターン領
域の分割を示すパターン図である。この実施例は、第１
の実施例のように、半分のエネルギーの電子ビームによ
り被露光試料の一走査パターン領域毎に偏向走査し、全
面を描画した後、シフトされた走査パターン領域毎に再
度描画して露光パターンを形成しているのに対して、ス
テージの移動ステップと一走査パターン領域及シフＩ〜
された一走査パターン領域とを組み合せて描画する方法
である。
例えば、第３図に示すように、まず、直線で囲まれな一
走査パターン領域３ａのパターンデータを記憶する。次
に、破線で囲ったシフＩ・された走査パターン領域４ａ
のパターンデータを記憶させる。このシフトされた走査
パターン領域４ａは前述の一走査パターン領域３ａとは
走査パターン領域の一辺の１／２ずつずれた位置のパタ
ーン領域である。次に、第４図に示すように、実線で囲
った走査パターン領域と破線で囲ったシフトされた走査
パターン領域とを交互に、■、■、■・・・・・・とい
うよう順序でパターンデータを記憶する。次に、ステー
ジをステップ状に移動しながら、半分のエネルギーの電
子ビームにより被露光試料１２の全面を走査し、第４図
に示すように、一走査パターン領域■から順次描画する
。また、この図面から解るように、■、■−１■、■、
■、等のパターン周囲の走査パターン領域で２回に渡り
描画されない象限があるが、これらの走査パターン領域
の象限はパターン領域外に配置すればよい。
走査パターン領域３ａのパターンデータを記憶する。次
に、破線で囲ったシフＩ・された走査パターン領域４ａ
のパターンデータを記憶させる。このシフトされた走査
パターン領域４ａは前述の一走査パターン領域３ａとは
走査パターン領域の一辺の１／２ずつずれた位置のパタ
ーン領域である。次に、第４図に示すように、実線で囲
った走査パターン領域と破線で囲ったシフトされた走査
パターン領域とを交互に、■、■、■・・・・・・とい
うよう順序でパターンデータを記憶する。次に、ステー
ジをステップ状に移動しながら、半分のエネルギーの電
子ビームにより被露光試料１２の全面を走査し、第４図
に示すように、一走査パターン領域■から順次描画する
。また、この図面から解るように、■、■−１■、■、
■、等のパターン周囲の走査パターン領域で２回に渡り
描画されない象限があるが、これらの走査パターン領域
の象限はパターン領域外に配置すればよい。
この第２の実施例は、第１の実施例に比べて、電子ビー
ムの照射するインターバルを短くすることが出来るので
、電子ビームのドリフトによる露光パターンの精度に悪
影響を与えることはないので有利である。
ムの照射するインターバルを短くすることが出来るので
、電子ビームのドリフトによる露光パターンの精度に悪
影響を与えることはないので有利である。
〔発明の効果［ｊ
以上説明したように本発明は、走査パターン領域の一象
限な重ね合せながら、パターン全域を２回に渡り電子ビ
ームを照射する。二により描画するので、露光パターン
の歪みのない均一な露光パターンが製作出来る荷電ビー
ム露光方法が得られるという効果がある。
限な重ね合せながら、パターン全域を２回に渡り電子ビ
ームを照射する。二により描画するので、露光パターン
の歪みのない均一な露光パターンが製作出来る荷電ビー
ム露光方法が得られるという効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例を説明するための初段階
に露光するパターンを示すパターン図、第２図は本発明
の第１の実施例を説明するための次段階に露光するパタ
ーンを示すパターン図、第３図は本発明の第２の実施例
を説明するための走査パターン領域に分割する手順を示
すパターン図、第４図は本発明の第２の実施例を説明す
るための走査パターン領域の分割を示すパターン図、第
５図は従来の荷電ビーム露光装置のブロック図、第６図
は従来の荷電ビーム露光方法により露光された半導体基
板」−のパターン図である。 １ａ、１ｂ、１ｃ・・・露光パターン、２・・・境界線
、３ａ、３ｂ・・・一走査パターン領域、４ａ、４１）
・・・シフトされた走査パターン領域、５・・・電子ビ
ーム発生源、６・・・電子ビーム、７・−・第１のアパ
ーチャー、８・・・第１のレンズ、９・・・第１の偏向
器、１０・・・第２のアパーチャー、１１・・・第２の
レンズ、１２・・・第２の偏向器、１３・・・被露光試
料、］４・・・電子ビームスポット、１５・・・ステー
ジ。
に露光するパターンを示すパターン図、第２図は本発明
の第１の実施例を説明するための次段階に露光するパタ
ーンを示すパターン図、第３図は本発明の第２の実施例
を説明するための走査パターン領域に分割する手順を示
すパターン図、第４図は本発明の第２の実施例を説明す
るための走査パターン領域の分割を示すパターン図、第
５図は従来の荷電ビーム露光装置のブロック図、第６図
は従来の荷電ビーム露光方法により露光された半導体基
板」−のパターン図である。 １ａ、１ｂ、１ｃ・・・露光パターン、２・・・境界線
、３ａ、３ｂ・・・一走査パターン領域、４ａ、４１）
・・・シフトされた走査パターン領域、５・・・電子ビ
ーム発生源、６・・・電子ビーム、７・−・第１のアパ
ーチャー、８・・・第１のレンズ、９・・・第１の偏向
器、１０・・・第２のアパーチャー、１１・・・第２の
レンズ、１２・・・第２の偏向器、１３・・・被露光試
料、］４・・・電子ビームスポット、１５・・・ステー
ジ。
Claims (1)
- 四角形状のスポットに収束された荷電ビームにより半
導体基板上のレジスト膜を走査し、選択的に描画を行う
ことにより所望のパターンに露光する荷電ビーム露光方
法において、前記荷電ビームにより前記半導体基板上の
前記レジスト膜に正方形の一走査パターン領域を偏向走
査し、選択的に描画する第１の描画工程と、描画された
前記一走査パターン領域の中心より前記走査パターン領
域の一辺の半分の長さずつ縦及び横方向にずらした位置
に前記一走査パターン領域の一象限を含む隣接する一走
査パターン領域の中心を位置付けするシフト工程と、前
記シフト工程により位置付けされた前記一走査パターン
領域の一象限と前記隣接する一走査パターン領域の一象
限とを重ねて前記荷電ビームにより偏向走査し、選択的
に描画する第２の描画工程とを含むことを特徴とする荷
電ビーム露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116113A JPH01286310A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 荷電ビーム露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116113A JPH01286310A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 荷電ビーム露光方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286310A true JPH01286310A (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14679015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63116113A Pending JPH01286310A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | 荷電ビーム露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01286310A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0282512A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Matsushita Electron Corp | 電子ビーム描画方法 |
| US6725440B2 (en) | 2000-03-27 | 2004-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of semiconductor devices formed on a substrate |
| JP2008227453A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-09-25 | Jeol Ltd | パターン描画方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593923A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム露光方法 |
| JPS6147632A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-08 | Toshiba Corp | 荷電粒子ビ−ム描画方法 |
-
1988
- 1988-05-12 JP JP63116113A patent/JPH01286310A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS593923A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | 電子ビ−ム露光方法 |
| JPS6147632A (ja) * | 1984-08-15 | 1986-03-08 | Toshiba Corp | 荷電粒子ビ−ム描画方法 |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| US6725440B2 (en) | 2000-03-27 | 2004-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of semiconductor devices formed on a substrate |
| JP2008227453A (ja) * | 2007-02-13 | 2008-09-25 | Jeol Ltd | パターン描画方法 |
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