JPH0336294B2 - - Google Patents

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JPH0336294B2
JPH0336294B2 JP57172011A JP17201182A JPH0336294B2 JP H0336294 B2 JPH0336294 B2 JP H0336294B2 JP 57172011 A JP57172011 A JP 57172011A JP 17201182 A JP17201182 A JP 17201182A JP H0336294 B2 JPH0336294 B2 JP H0336294B2
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JP
Japan
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pattern
exposure
electron beam
patterns
exposure pattern
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JP57172011A
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JPS5961133A (ja
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Yasuhide Machida
Noriaki Nakayama
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication of JPS5961133A publication Critical patent/JPS5961133A/ja
Publication of JPH0336294B2 publication Critical patent/JPH0336294B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/30Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
    • H01J37/317Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
    • H01J37/3174Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、所謂、近接効果を補正して高精度の
パターンを形成することができる電子ビーム露光
方法に関する。
従来技術と問題点 一般に、電子ビーム露光方法を適用してパター
ンを形成する際、予め作成したパターン・データ
に基づいて電子ビーム露光装置を制御するように
している。
第7図は電子ビーム露光装置の要部ブロツク図
を表している。
図に於いて、41は本体、42は電子銃、43
は収束電子レンズ系、44はX・Y偏向器、45
は被加工物、46はプロセツサ、47はDA変換
器、48は増幅器をそれぞれ示している。
図示の装置では、パターン・データをプロセツ
サ46に格納しておき、必要に応じ該パターン・
データを読み出し、DA変換器47、増幅器48
を介してX・Y偏向器を駆動し、それに依り、電
子ビーム・スポツトを歩進させ、所定のパターン
を塗り潰すように電子ビームを照射して描画を行
うものである。また、電子ビームに対しては、プ
ロセツサ46からの信号に応じてブランキング装
置に依り照射及びブランキングの制御が加えられ
る。電子ビーム照射密度の制御は、第7図に見ら
れる装置であれば、電子ビーム・スポツトの歩進
速度やブランキング時間の制御で達成される。
このような電子ビーム露光方法を実施するに際
しては、パターン精度を向上させることが重要で
あることは勿論であり、その為には、所謂、近接
効果を補正することが不可欠である。
良く知られているように、近接効果は、被露光
物に塗布形成されたレジスト層中に於ける電子ビ
ーム散乱(前方散乱)及び被露光物である基板か
らの電子ビーム散乱(後方散乱)に依り、描画後
のレジスト・パターンが電子ビーム照射パターン
よりも大きく拡がる現象であり、特に、パターン
間の間隔が3〔μm〕以下になると結果的にパター
ン形状に著しい歪みをもたらして精度を低下させ
る。
ところで、前記散乱に依るレジスト中での電子
ビーム散乱強度分布は、外部から照射するビーム
の中心からの距離rの関数として、 f(r)=e-(r/A)2+B・e-(r/C)2 ……(1) なる式で表され、第1項は前方散乱に依り、ま
た、第2項は後方散乱に依つて与えられるもので
あることが知られている。尚、式(1)中に用いられ
ているA,B,Cはそれぞれレジストの厚さや基
板材料等の条件に依つて決まる定数である。
従来、近接効果を補正する為の最も一般的な方
法としては、各パターン毎に式(1)で表される電子
ビーム散乱強度分布とパターンと隣接パターンか
らの距離を考慮して、最適な照射量を予め各パタ
ーン毎に設定すること、或いは、描画パターンの
パターン寸法を補正(縮小)すること等が行われ
ているが、これ等はいずれもパターン・データ作
成の時点で予め補正量を決定する。
また、集積回路装置の設計図形では、通常、パ
ターンは多角形で記述されているのに対し、電子
ビーム用描画データに於けるパターンとしては矩
形、または、せいぜい台形までしか許容されてい
ない。
その為、電子ビーム露光に依り集積回路パター
ンの形成を行う際は、設計から得られるパター
ン・データそのままの形式では電子ビーム露光用
の描画データとはならず、例えば、第1図に見ら
れるように、データに於けるパターンを露光パタ
ーン1と露光パターン2に分割する必要がある。
その場合、パターンによつては、露光パターン2
の如く幅が狭く、且つ、大きな露光パターン1に
接触している所謂接触パターンとなることは多々
ある。その場合、第1図の如く、周囲にパターン
がない弧立パターンであれば良いが、第2図に見
られるように、周辺に近接してパターン3或いは
4が介在している場合は問題である。
即ち、第2図の如きパターンでは、近接効果を
補正して目的のパターン寸法及び間隔を得る為に
はパターン自体の寸法補正を行う必要を生ずるも
のである。例えば、露光パターン2に対するパタ
ーン3の影響が大であれば露光パターン2を消滅
させ、パターン4も寸法補正することが必要とな
る。そして、補正後のパターンは、例えば第3図
の如くなり、設計時のものとは相違することにな
る。
発明の目的 本発明は、電子ビーム露光を行うに際し、露光
後のパターン形状が変化しないように寸法補正を
行い、補正パターン寸法と照射量とに基づいて電
子ビーム描画を行う電子ビーム露光方法を提供す
るものである。
発明の構成 本発明は、電子ビームを被加工物上に照射し、
多数のパターンを描画する電子ビーム露光方法に
於いて、形成すべきパターンを矩形に分割して得
た露光パターンのうち所定露光パターンに他の露
光パターンが接触し、該所定露光パターンに及ぼ
される電子ビーム散乱に依るパターン間の影響が
大きい場合、前記所定露光パターンを該露光パタ
ーンに接触していた他の露光パターンに合体さ
せ、合体に依り生じたパターンを新たな矩形に分
割し、その分割パターン対し、目的の感光パター
ン寸法を得る照射量及び寸法補正量を求め、該照
射量及び寸法補正量に基づいて描画を行うもので
ある。
発明の実施例 第4図は、本発明一実施例を説明する為のパタ
ーンの要部平面図であり、基本的には第2図のパ
ターンと同じであり、同図に関して説明した部分
と同部分は同記号で指示してある。
図に於いて、SP1はサンプル点(代表点)、r
1は露光パターン1の中心からサンプル点SP1
までの距離、r2は露光パターン2の中心からサ
ンプル点SP1までの距離、r3は露光パターン
3の中心からサンプル点SP1までの距離、Wは
露光パターン2のパターン幅、Hは露光パターン
2のパターン長、lはサンプル点SP1を規定し
た辺でのパターン間寸法補正量、1Aは新たに設
定した露光パターンをそれぞれ示している。
今、露光パターン2の補正量lを求める場合に
ついて考える。
第5図は露光パターンの補正量lを求める場合
の手順を説明する為のフロー・チヤートを表し、
以下、このフローに従つて解説する。
第5図に見られる段階 最初に各露光パターンについて、設計パターン
の辺上に新サンプル点S1,S2,S3,S4を
設定し、その設定した新サンプル点でのエネルギ
強度が現像エネルギ強度に等しくなるように各露
光パターンの照射量Qiを求める。
Qi=E/∫bi/2 -bi/2ai/2 -ai/2f(r)dydx ……(2) ここで、rは新サンプル点から積分点までの距
離を、Eは各露光パターンの新サンプル点での現
像エネルギ強度を、ai,biは各露光パターンのパ
ターン長とパターン幅を、f(r)は式(1)に於け
る電子ビーム散乱強度分布をそれぞれ示すもので
あり、Qiはf(r)を設計パターンについて積分
した量でEを割ることに依つて求められる。
第5図に見られる段階 次に、パターン2の一辺上に設定されたサンプ
ル点SP1でのエネルギ強度が現像エネルギ強度
に等しくなるように寸法補正された描画パターン
の補正量lを求める。パターン2自体、及び、他
の全パターン1,3,4からの影響分を考慮して
各露光パターンを既に求められている照射量Q1
Q2,Q3,Q4で露光することとした場合、サンプ
ル点SP1では、次の式が成立する。
Q1F(r1)+Q2F(r2)+Q3F(r3)+Q4F(r4) ……(3) ここで、既に求めたQ1〜Q4は各露光パターン
1,2,3,4の照射量である。F(ri)(i=1
〜4)は各露光パターン1乃至4の露光強度であ
り、式(1)を描画パターンについて積分することに
依り得られる。
露光パターン2の露光強度F(r2)は次のよう
になる。尚、F(r1),F(r3),F(r4)について
は、各露光パターンに於けるW及びHを採れば同
様に計算することができる。
F(r2)=∫(H-L)/2 -(H-L)/2W/2 -W/2f(r)dS……
(4) 第5図に見られる段階及び段階 露光パターン2の寸法補正量lがパターン長H
を越えない場合(l<H)は、式(2)で求められる
照射量をもつて、前記式(4)で得られた寸法補正を
施した描画パターンを露光すれば良い。
第5図に見られる段階 若し、露光パターン2がサブ・ミクロン・パタ
ーンであつて露光パターン3からの影響が大であ
ると露光パターン2の寸法補正量lがパターン長
Hを越える場合(l/H)があり、この場合は段
階に進むことになる。
第5図に見られる段階 この場合は、露光パターン2を露光パターン2
と接触する露光パターン1に合体させて消滅さ
せ、合体した露光パターンに対し破線で表してあ
るように新たな分割線を消滅させた露光パターン
2との接触辺以外の辺に重るように入れ、露光パ
ターン1Aを設定する。
第5図に見られる段階 前記のように新たに分割したパターンについて
再度照射量を求め、前記手順を繰り返す。
第5図に見られる段階に入つた場合について
更に詳細に説明する。
第6図に於いて、第4図の露光パターン1から
露光パターン1Aを除いた部分に露光パターン2
を加えたものを露光パターン1とし、該露光パタ
ーン1及び1Aについて、設計パターンの辺上に
新サンプル点S1,S1A,S3,S4を設定す
るようにし、例えば、第6図の露光パターン1A
が補正対象パターンである場合には、右辺、下
辺、上辺の各中点をサンプル点とする。尚、接触
している辺が他のパターンに全て重なつている場
合はサンプル点は設定しない。さて、前記のよう
にサンプル点を設定してから、そのサンプル点で
のエネルギ強度が現像エネルギ強度に等しくなる
ように補正対象パターン並びに他の全パターンか
らの影響を考慮してパターン間寸法補正量を求め
る。
この処理を補正対象パターン全てについて行
う。
発明の効果 本発明に依れば、電子ビーム露光を行うに際
し、形成すべきパターンを矩形に分割して得た露
光パターンのうち所定露光パターンに他の露光パ
ターンが接触し且つ該所定露光パターンに及ぼさ
れる電子ビーム散乱に依るパターン間の影響が大
である場合には、前記所定露光パターンを消滅さ
せ、その消滅させた露光パターンに接触していた
露光パターンを新たな矩形に分割し、その分割で
生成された各露光パターンについて目的の露光パ
ターン寸法を得る為の照射量及び寸法補正量を求
め、該照射量及び寸法補正量に基づいて描画を行
うようにしていることから、露光後のパターン形
状を変化させずに寸法補正を行うことができ、従
つて、近接効果の補正が簡単になり、高精度のパ
ターンを容易に形成することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は従来の問題点を説明する為
のパターンを表す要部平面図、第4図は本発明一
実施例を説明する為のパターンを表す要部平面
図、第5図は露光パターンの補正量lを求める場
合の手順を説明する為のフロー・チヤート、第6
図は本発明一実施例を説明する為のパターンを表
す要部平面図、第7図は本発明を実施する装置の
一例を表すブロツク図である。 図に於いて、1,2,3,4は露光パターン、
1Aは新たに分割された露光パターン、SP1は
サンプル点、r1,r2,r3,r4は各露光パ
ターンからサンプル点までの距離、W及びHは露
光パターン2のパターン幅及びパターン長、lは
パターン間寸法補正量である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電子ビームを被加工物上に照射して多数のパ
    ターンを描画する電子ビーム露光方法に於いて、 形成すべきパターンを矩形に分割して得た露光
    パターンのうち所定露光パターンに他の露光パタ
    ーンが接触し且つ該所定露光パターンに及ぼされ
    る電子ビーム散乱に依るパターン間の影響が大で
    ある場合には、前記所定露光パターンを前記所定
    露光パターンに接触していた他の露光パターンに
    合体させ、合体に依り生じたパターンを新たに矩
    形に分割し、 その分割で生成された各露光パターンについて
    目的の感光パターン寸法を得る照射量及び寸法補
    正量を求め、 該照射量及び寸法補正量に基づいて描画を行う
    こと を特徴とする電子ビーム露光方法。
JP57172011A 1982-09-30 1982-09-30 電子ビ−ム露光方法 Granted JPS5961133A (ja)

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JP57172011A JPS5961133A (ja) 1982-09-30 1982-09-30 電子ビ−ム露光方法

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JPS5961133A JPS5961133A (ja) 1984-04-07
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JPS5961133A (ja) 1984-04-07

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