JPH0262941B2 - - Google Patents
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- JPH0262941B2 JPH0262941B2 JP56134598A JP13459881A JPH0262941B2 JP H0262941 B2 JPH0262941 B2 JP H0262941B2 JP 56134598 A JP56134598 A JP 56134598A JP 13459881 A JP13459881 A JP 13459881A JP H0262941 B2 JPH0262941 B2 JP H0262941B2
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- Japan
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- electrons
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P95/00—Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass
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- 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
- H01J37/302—Controlling tubes by external information, e.g. program control
- H01J37/3023—Program control
- H01J37/3026—Patterning strategy
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
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- 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
- H01J2237/31769—Proximity effect correction
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は微細パターンを精度よく描画し得る電
子ビーム露光方法に関する。
子ビーム露光方法に関する。
電子ビーム露光により微細パターンを精度よく
描画するには、反射電子の影響を適切に補正しな
ければならない。このため半導体基板或いはマス
ク基板等の被処理基板上に形成されたレジスト膜
に、所望のパターンを電子ビーム露光により描画
するに際し、従来は露光量及び露光寸法の双方に
対し補正を加える必要があつた。
描画するには、反射電子の影響を適切に補正しな
ければならない。このため半導体基板或いはマス
ク基板等の被処理基板上に形成されたレジスト膜
に、所望のパターンを電子ビーム露光により描画
するに際し、従来は露光量及び露光寸法の双方に
対し補正を加える必要があつた。
第１図は入射電子と反射電子の強度分布を示す
図で、入射電子が基板内に入り加速電圧に対応す
る深さに達し反射電子となるが、その反射電子１
は入射電子２の入射点Ａの周囲に散乱し、散乱領
域を形成する。電子ビームの加速電圧は通常20〜
25〔KV〕程度であるが、この場合には上述の反
射電子の散乱領域の半径は約2.5〔μｍ〕であるこ
とが知られている。
図で、入射電子が基板内に入り加速電圧に対応す
る深さに達し反射電子となるが、その反射電子１
は入射電子２の入射点Ａの周囲に散乱し、散乱領
域を形成する。電子ビームの加速電圧は通常20〜
25〔KV〕程度であるが、この場合には上述の反
射電子の散乱領域の半径は約2.5〔μｍ〕であるこ
とが知られている。
上記散乱半径の値は昨今の半導体素子のパター
ン寸法及びパターン間隔と同程度であるため、露
光方法補正にきわめて困難な問題を生じる。
ン寸法及びパターン間隔と同程度であるため、露
光方法補正にきわめて困難な問題を生じる。
即ち、レジストに対する露光量は入射電子量と
反射電子量の和として与えられるが、反射電子量
はパターンの大きさ及び配接密度により異なる。
そのため描画すべきパターン個々に反射電子の影
響を算出して、露光量、露光寸法の双方に対する
補正量を決定するのであるが、この一連の操作は
きわめて煩雑であり、必ずしも容易でない。
反射電子量の和として与えられるが、反射電子量
はパターンの大きさ及び配接密度により異なる。
そのため描画すべきパターン個々に反射電子の影
響を算出して、露光量、露光寸法の双方に対する
補正量を決定するのであるが、この一連の操作は
きわめて煩雑であり、必ずしも容易でない。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、
露光補正の容易な電子ビーム露光方法を提供する
ことを目的とする。
露光補正の容易な電子ビーム露光方法を提供する
ことを目的とする。
この目的は本発明によれば電子ビームを基板上
の所望の位置に照射するに際し、基板内で入射電
子の反射による反射電子の基板表面における散乱
領域がパターン寸法に比較して拡大され、該領域
内の単位面積当たりの反射電荷量が実質的に一様
で、平坦な電荷量分布となるように入射電子の加
速電圧が選ばれ、且つ散乱領域内の描画パターン
の面積がその散乱領域の面積に占める割合に応じ
て露光量が決められることを特徴とする電子ビー
ム露光方法によつて達成される。
の所望の位置に照射するに際し、基板内で入射電
子の反射による反射電子の基板表面における散乱
領域がパターン寸法に比較して拡大され、該領域
内の単位面積当たりの反射電荷量が実質的に一様
で、平坦な電荷量分布となるように入射電子の加
速電圧が選ばれ、且つ散乱領域内の描画パターン
の面積がその散乱領域の面積に占める割合に応じ
て露光量が決められることを特徴とする電子ビー
ム露光方法によつて達成される。
従来の露光方法では、散乱半径がパターン寸法
と同程度の値のため、反射電子の影響が露光量と
パターン寸法の双方に現れることが露光補正を困
難にしている原因である。本発明はこの点に着目
し、反射電子の影響を広い範囲に分散し、この領
域にわたつて一様化する。即ち入射電子は被処理
基板上に形成されたレジスト膜を露光すると共に
レジスト膜を通つて基板内に入つて反射して、反
射電子を生ずるが、入射電子の加速電圧を高める
と基板内の反射点が深くなる。それによつて、そ
の反射点からの反射電子の基板表面上における散
乱領域は拡大され、しかも単位面積当たりの反射
電子電荷量は小となる。従つてこの反射点を決め
る入射電子の加速電圧を適当に選択することによ
つて反射電子の散乱範囲をパターン寸法に比較し
て拡大し、しかもその場合、散乱範囲内における
反射電子の単位面積当たりの電荷量を実質的に一
様になすことが出来る。
と同程度の値のため、反射電子の影響が露光量と
パターン寸法の双方に現れることが露光補正を困
難にしている原因である。本発明はこの点に着目
し、反射電子の影響を広い範囲に分散し、この領
域にわたつて一様化する。即ち入射電子は被処理
基板上に形成されたレジスト膜を露光すると共に
レジスト膜を通つて基板内に入つて反射して、反
射電子を生ずるが、入射電子の加速電圧を高める
と基板内の反射点が深くなる。それによつて、そ
の反射点からの反射電子の基板表面上における散
乱領域は拡大され、しかも単位面積当たりの反射
電子電荷量は小となる。従つてこの反射点を決め
る入射電子の加速電圧を適当に選択することによ
つて反射電子の散乱範囲をパターン寸法に比較し
て拡大し、しかもその場合、散乱範囲内における
反射電子の単位面積当たりの電荷量を実質的に一
様になすことが出来る。
この様に加速電圧が決められると散乱範囲内の
描画パターンの面積が散乱範囲内の面積に占める
割合いに応じて露光量を決めればよい。
描画パターンの面積が散乱範囲内の面積に占める
割合いに応じて露光量を決めればよい。
以下本発明を実施例により説明する。
本実施例においては電子ビームの加速電圧を約
40〔KV〕とした。このように加速電圧を高くす
ると散乱領域の半径は加速電圧の２乗に比例して
大きくなるので、凡そ10〔μｍ〕となり、反射電
子はパターン寸法とかけ離れた広さに散乱するこ
ととなる。そして露光フイールド内の任意の点Ａ
における反射電子の電荷量の合計は、その点Ａを
中心とし、上記散乱半径を半径とする領域内パタ
ーン密度に比例することとなる。
40〔KV〕とした。このように加速電圧を高くす
ると散乱領域の半径は加速電圧の２乗に比例して
大きくなるので、凡そ10〔μｍ〕となり、反射電
子はパターン寸法とかけ離れた広さに散乱するこ
ととなる。そして露光フイールド内の任意の点Ａ
における反射電子の電荷量の合計は、その点Ａを
中心とし、上記散乱半径を半径とする領域内パタ
ーン密度に比例することとなる。
この様子を第２図に示す。同図においてA1，
A2，A3，A4は露光位置を示し２−１，２−２，
２−３，２−４はそれぞれ点A1〜A4における入
射電子の電荷量分布、１−１，１−２，１−３，
１−４はそれぞれ入射電子１−１〜１−４による
反射電子の電荷量分布である。同図に見られる如
く本実施例においては、任意の点例えば点A1に
おける反射電子の電荷量は、隣接する区域例えば
点A2，A3のみならず、比較的遠い点例えば点A4
における反射電子の影響も受ける。その反面個々
の電荷量は小さく且つ各ビームスポツトの入射電
子密度E1が一定であればほぼ等しい。そしてそ
の総計は点A1を中心とし、散乱半径の約10〔μ
ｍ〕を半径とする領域の面積Ｓに対する該領域内
の描画パターンの面積の総和Ｐに比例する。
A2，A3，A4は露光位置を示し２−１，２−２，
２−３，２−４はそれぞれ点A1〜A4における入
射電子の電荷量分布、１−１，１−２，１−３，
１−４はそれぞれ入射電子１−１〜１−４による
反射電子の電荷量分布である。同図に見られる如
く本実施例においては、任意の点例えば点A1に
おける反射電子の電荷量は、隣接する区域例えば
点A2，A3のみならず、比較的遠い点例えば点A4
における反射電子の影響も受ける。その反面個々
の電荷量は小さく且つ各ビームスポツトの入射電
子密度E1が一定であればほぼ等しい。そしてそ
の総計は点A1を中心とし、散乱半径の約10〔μ
ｍ〕を半径とする領域の面積Ｓに対する該領域内
の描画パターンの面積の総和Ｐに比例する。
このことは換言すれば、或る狭い区域に着目す
れば、この小区域内のすべての点における反射電
子の電荷密度（これをE2とする）は近似的にほ
ぼ同一とみなせる。従つてこの小区域内において
は上記E2がレジスト感度に対して無視できる程
度になるようE1に対する補正量を決定して描画
を行なえばよいこととなる。
れば、この小区域内のすべての点における反射電
子の電荷密度（これをE2とする）は近似的にほ
ぼ同一とみなせる。従つてこの小区域内において
は上記E2がレジスト感度に対して無視できる程
度になるようE1に対する補正量を決定して描画
を行なえばよいこととなる。
本実施例においてはこのような性質に基いて露
光補正を行なう。以下その方法について説明す
る。
光補正を行なう。以下その方法について説明す
る。
電子ビーム露光によりパターンを描画するに
は、通常露光領域を複数個のサブフイールドに分
割し、サブフイールドごとに露光を行なう。第３
図のＦ，F′はこのサブフイールドを示す。
は、通常露光領域を複数個のサブフイールドに分
割し、サブフイールドごとに露光を行なう。第３
図のＦ，F′はこのサブフイールドを示す。
第３図はサブフイールドＦ，F′の一辺の長さ
が、散乱半径Ｃの２倍とほぼ等しい例である。こ
のような場合にはサブフイールドの一辺を３等分
して９個の小区域F1〜F9に分割する。
が、散乱半径Ｃの２倍とほぼ等しい例である。こ
のような場合にはサブフイールドの一辺を３等分
して９個の小区域F1〜F9に分割する。
上記小区画のうち中央の小区画F5内鍋の各点
における反射電子電荷量は、これまでの説明によ
り既に明らかな如く、領域Ｓ内のパターン密度の
みに依存する。従つて小区画F5内は領域Ｓ内の
パターン密度により露光量を補正して露光を行な
う。またこの場合には領域Ｓ内のパターン密度に
代えてサブフイールドＦ内のパターン密度を用い
ても大きな差はなく、実用上はこれで十分であ
る。
における反射電子電荷量は、これまでの説明によ
り既に明らかな如く、領域Ｓ内のパターン密度の
みに依存する。従つて小区画F5内は領域Ｓ内の
パターン密度により露光量を補正して露光を行な
う。またこの場合には領域Ｓ内のパターン密度に
代えてサブフイールドＦ内のパターン密度を用い
ても大きな差はなく、実用上はこれで十分であ
る。
次にF5を除く他の小区画はサブフイールドＦ
及び領域Ｓの周縁部に位置するため、隣接するサ
ブフイールドの影響を受ける。そこでこれらの領
域については、それぞれの領域の周囲に前記Ｃを
半径とする領域を設定し、その中のパターン密度
により露光補正量を決定すればよく、これらの小
区画については当該小区画及び隣接する小区画の
パターン密度の平均値を用いて露光量を補正す
る。
及び領域Ｓの周縁部に位置するため、隣接するサ
ブフイールドの影響を受ける。そこでこれらの領
域については、それぞれの領域の周囲に前記Ｃを
半径とする領域を設定し、その中のパターン密度
により露光補正量を決定すればよく、これらの小
区画については当該小区画及び隣接する小区画の
パターン密度の平均値を用いて露光量を補正す
る。
例えば小区画F8の場合は、当該小区画F8及び
上下左右の４個の小区画F5，F2′，F7，F9と４隅
のF4，F6，F3′，F′内のパターン密度の平均値を
求め、この平均値により露光補正量を決定する。
上下左右の４個の小区画F5，F2′，F7，F9と４隅
のF4，F6，F3′，F′内のパターン密度の平均値を
求め、この平均値により露光補正量を決定する。
以上のような露光補正を行なうには、予め各小
区画ごとに露光補正量を算出し、補正を加えた露
光量を指定するデータをパターンデータと共に描
画プログラム中に格納しておき、この描画プログ
ラムに従つて露光を行なえばよい。或いは各小区
画ごとのパターン密度をパターンデータと共に準
備しておき、露光に際して各小区画ごとに上記パ
ターン密度データから露光補正量をその都度算出
して露光補正を行なつてもよい。
区画ごとに露光補正量を算出し、補正を加えた露
光量を指定するデータをパターンデータと共に描
画プログラム中に格納しておき、この描画プログ
ラムに従つて露光を行なえばよい。或いは各小区
画ごとのパターン密度をパターンデータと共に準
備しておき、露光に際して各小区画ごとに上記パ
ターン密度データから露光補正量をその都度算出
して露光補正を行なつてもよい。
以上のような補正を行なうに際して、露光装置
は電子ビームの加速電圧を40〔KV〕以上に変更
することによつてコラムのレンズ起磁力、偏向電
流を適当な値に選ぶことを除いて従来のものと何
ら変える必要はなく、露光を制御するための描画
プログラムを上述したように一部変更するのみで
実施し得る。
は電子ビームの加速電圧を40〔KV〕以上に変更
することによつてコラムのレンズ起磁力、偏向電
流を適当な値に選ぶことを除いて従来のものと何
ら変える必要はなく、露光を制御するための描画
プログラムを上述したように一部変更するのみで
実施し得る。
以上説明したごとく本発明においては電子ビー
ムの加速電圧を例えば40〔KV〕以上として散乱
領域の半径を拡大することにより、所定の小区画
内における反射電子の影響を小さなものとし且つ
一様化し得る。そのための露光補正は各小区画ご
とに一様に行なえばよく、従つて露光補正はきわ
めて容易となり、しかも反射電子の影響は適確に
除去されるので、パターンの寸法誤差を生じるこ
とがなくなり、パターンの寸法補正は不要とな
る。
ムの加速電圧を例えば40〔KV〕以上として散乱
領域の半径を拡大することにより、所定の小区画
内における反射電子の影響を小さなものとし且つ
一様化し得る。そのための露光補正は各小区画ご
とに一様に行なえばよく、従つて露光補正はきわ
めて容易となり、しかも反射電子の影響は適確に
除去されるので、パターンの寸法誤差を生じるこ
とがなくなり、パターンの寸法補正は不要とな
る。
第１図は従来の電子ビーム露光方法の難点を説
明するための電荷量分布図、第２図及び第３図は
それぞれ本発明の実施例を説明するための電荷量
分布図、及びサブフイールドを示す上面図であ
る。 図において、１は反射電子、２は入射電子、Ａ
は入射点、Ｃは散乱領域の半径、E1は入射電子
電荷密度、E2は反射電子電荷密度、Ｆ，F′はサ
ブフイールド、Ｓは散乱半径Ｃを半径とする領域
を示す。
明するための電荷量分布図、第２図及び第３図は
それぞれ本発明の実施例を説明するための電荷量
分布図、及びサブフイールドを示す上面図であ
る。 図において、１は反射電子、２は入射電子、Ａ
は入射点、Ｃは散乱領域の半径、E1は入射電子
電荷密度、E2は反射電子電荷密度、Ｆ，F′はサ
ブフイールド、Ｓは散乱半径Ｃを半径とする領域
を示す。
Claims (1)
- １ 電子ビームを基板上の所望の位置に照射する
に際し、基板内で入射電子の反射による反射電子
の基板表面における散乱領域がパターン寸法に比
較して拡大され、該領域内の単位面積当たりの反
射電荷量が実質的に一様で、平坦な電荷量分布と
なるように入射電子の加速電圧が選ばれ、且つ散
乱領域内の描画パターンの面積がその散乱領域の
面積に占める割合に応じて露光量が決められるこ
とを特徴とする電子ビーム露光方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134598A JPS5834918A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 電子ビ−ム露光方法 |
| US06/411,316 US4500789A (en) | 1981-08-26 | 1982-08-25 | Electron beam exposing method |
| EP82304514A EP0073658B1 (en) | 1981-08-26 | 1982-08-26 | Electron beam exposing method |
| DE8282304514T DE3279316D1 (en) | 1981-08-26 | 1982-08-26 | Electron beam exposing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134598A JPS5834918A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 電子ビ−ム露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5834918A JPS5834918A (ja) | 1983-03-01 |
| JPH0262941B2 true JPH0262941B2 (ja) | 1990-12-27 |
Family
ID=15132132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56134598A Granted JPS5834918A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 電子ビ−ム露光方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4500789A (ja) |
| EP (1) | EP0073658B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5834918A (ja) |
| DE (1) | DE3279316D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0482052U (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-16 |
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| US5141830A (en) * | 1989-09-20 | 1992-08-25 | Jeol Ltd. | Charged-particle beam lithography method |
| US5051598A (en) * | 1990-09-12 | 1991-09-24 | International Business Machines Corporation | Method for correcting proximity effects in electron beam lithography |
| JP2842737B2 (ja) * | 1991-08-08 | 1999-01-06 | 富士通株式会社 | 電子ビーム露光方法 |
| US5309354A (en) * | 1991-10-30 | 1994-05-03 | International Business Machines Corporation | Electron beam exposure method |
| EP0608657A1 (en) * | 1993-01-29 | 1994-08-03 | International Business Machines Corporation | Apparatus and method for preparing shape data for proximity correction |
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| US5982920A (en) * | 1997-01-08 | 1999-11-09 | Lockheed Martin Energy Research Corp. Oak Ridge National Laboratory | Automated defect spatial signature analysis for semiconductor manufacturing process |
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| JPS6038020B2 (ja) * | 1976-11-08 | 1985-08-29 | 日本電子株式会社 | 電子線露光装置 |
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-
1981
- 1981-08-26 JP JP56134598A patent/JPS5834918A/ja active Granted
-
1982
- 1982-08-25 US US06/411,316 patent/US4500789A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-08-26 DE DE8282304514T patent/DE3279316D1/de not_active Expired
- 1982-08-26 EP EP82304514A patent/EP0073658B1/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH0482052U (ja) * | 1990-11-27 | 1992-07-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0073658A3 (en) | 1985-08-28 |
| DE3279316D1 (en) | 1989-02-02 |
| JPS5834918A (ja) | 1983-03-01 |
| US4500789A (en) | 1985-02-19 |
| EP0073658B1 (en) | 1988-12-28 |
| EP0073658A2 (en) | 1983-03-09 |
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