JPH0352209B2 - - Google Patents
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- JPH0352209B2 JPH0352209B2 JP58045289A JP4528983A JPH0352209B2 JP H0352209 B2 JPH0352209 B2 JP H0352209B2 JP 58045289 A JP58045289 A JP 58045289A JP 4528983 A JP4528983 A JP 4528983A JP H0352209 B2 JPH0352209 B2 JP H0352209B2
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- JP
- Japan
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- rectangular pattern
- pattern
- electron beam
- rectangular
- irradiation
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- 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
- H01J37/317—Electron-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
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Nanotechnology (AREA)
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- 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】
(ア) 発明の技術分野
本発明は、電子ビーム露光方法に関し、より詳
しく述べるならば、近接効果を補正して高精度の
電子ビームによる露光パターンを形成する方法に
関するものである。
しく述べるならば、近接効果を補正して高精度の
電子ビームによる露光パターンを形成する方法に
関するものである。
(イ) 技術の背景
LSI、超LSIなどの半導体装置の高集化のため
に回路パターンの微細加工を行なうことが必要で
あり、この微細加工のために電子ビーム描画技術
の研究開発および改善が進んでいる。
に回路パターンの微細加工を行なうことが必要で
あり、この微細加工のために電子ビーム描画技術
の研究開発および改善が進んでいる。
電子ビーム露光による回路パターン形成技術に
おいてはパターン精度の向上のために、電子ビー
ム描画装置の改善、レジストの特性向上、近接効
果の補正などを行なうことが望ましい。近接効果
とは、基板上のレジスト層に電子ビーム照射を行
なうと、レジスト層中での電子ビーム散乱（前方
散乱）および基板からの反射電子ビーム散乱（後
方散乱）によつて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
ある。要するに図形歪となる現象であつて、特
に、パターン間の間隙が2μｍ以下になると（パ
ターンが近接していると）、パターン形状の歪が
生じ精度を低下させる悪影響が顕著になる。これ
ら散乱によるレジスト層中の電子ビーム露光強度
分布（蓄積電荷分布）は照射ビームの中心からの
距離ｒの関数として次式： ｆ（ｒ）＝e-(r/A)2＋Be-(r/C)2 ………(1) で表わされ、第１項は前方散乱、第２項は後方散
乱に帰因している。なお、(1)式中のＡ、Ｂおよび
Ｃはそれぞれレジストの厚さ、基板材料などの条
件によつて決まる定数である。
おいてはパターン精度の向上のために、電子ビー
ム描画装置の改善、レジストの特性向上、近接効
果の補正などを行なうことが望ましい。近接効果
とは、基板上のレジスト層に電子ビーム照射を行
なうと、レジスト層中での電子ビーム散乱（前方
散乱）および基板からの反射電子ビーム散乱（後
方散乱）によつて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
ある。要するに図形歪となる現象であつて、特
に、パターン間の間隙が2μｍ以下になると（パ
ターンが近接していると）、パターン形状の歪が
生じ精度を低下させる悪影響が顕著になる。これ
ら散乱によるレジスト層中の電子ビーム露光強度
分布（蓄積電荷分布）は照射ビームの中心からの
距離ｒの関数として次式： ｆ（ｒ）＝e-(r/A)2＋Be-(r/C)2 ………(1) で表わされ、第１項は前方散乱、第２項は後方散
乱に帰因している。なお、(1)式中のＡ、Ｂおよび
Ｃはそれぞれレジストの厚さ、基板材料などの条
件によつて決まる定数である。
(ウ) 従来の技術と問題点
上述したような近接効果を補正するための一般
的な方法には、各矩形パターンごとに(1)式での電
子ビーム露光強度分布、その矩形形状および隣接
矩形パターンからの距離を考慮して、最適な照射
量をあらかじめ各矩形パターンごとに設定する方
法および／又は描画パターンの矩形パターン寸法
を補正（縮少）する方法がある。いずれの方法で
もあらかじめパターンデータ作成の時点で補正量
を決定するものである。
的な方法には、各矩形パターンごとに(1)式での電
子ビーム露光強度分布、その矩形形状および隣接
矩形パターンからの距離を考慮して、最適な照射
量をあらかじめ各矩形パターンごとに設定する方
法および／又は描画パターンの矩形パターン寸法
を補正（縮少）する方法がある。いずれの方法で
もあらかじめパターンデータ作成の時点で補正量
を決定するものである。
例えば、第１図に示したように矩形パターン
１，２および３が近接しているが接触していない
場合での矩形パターン２での補正は、矩形パター
ンの各辺上のサンプル点（代表点）ａ，ｂ，ｃお
よびｄ（具体的には、各辺の中点）を設定し、各
サンプル点での他の矩形パターン１および３から
の影響分を前記(1)式によつて求めて、各サンプル
点でのエネルギー強度が一定になる（すなわち、
現象エネルギー強度E0に等しくなる）ように寸
法補正量および照射量を決めることによつて行な
われる。ａ点でのエネルギー強度Ｅが次式で表わ
される。
１，２および３が近接しているが接触していない
場合での矩形パターン２での補正は、矩形パター
ンの各辺上のサンプル点（代表点）ａ，ｂ，ｃお
よびｄ（具体的には、各辺の中点）を設定し、各
サンプル点での他の矩形パターン１および３から
の影響分を前記(1)式によつて求めて、各サンプル
点でのエネルギー強度が一定になる（すなわち、
現象エネルギー強度E0に等しくなる）ように寸
法補正量および照射量を決めることによつて行な
われる。ａ点でのエネルギー強度Ｅが次式で表わ
される。
Q1F1（r1）＋Q2F2（r2）
＋Q3F3（r3）＝Ｅ ………(2)
なお、(2)式中で、Qi（ｉ＝１、２、３）は各矩
形パターン１，２，３の照射量であり、Fi（ｉ＝
１、２、３）は各矩形パターンのａ点に及ぼす影
響強度であり、例えば、F2（r2）は次式で表わさ
れる。
形パターン１，２，３の照射量であり、Fi（ｉ＝
１、２、３）は各矩形パターンのａ点に及ぼす影
響強度であり、例えば、F2（r2）は次式で表わさ
れる。
F2（r2）＝∫（Ｗ−x1−x3）／２−（Ｗ−x1−x3）／
2∫（Ｈ−x2−x4）／２−（Ｈ−x2−x4）／２ ｆ（ｒ）dydx ………(3) 第１図に示したように、ＷとＨとは照射後の矩
形パターン２の幅と長さであり、破線で示した部
分が電子ビームの照射矩形パターン１１，１２，
１３である。距離r1、r2、r3は照射矩形パターン
１１，１２，１３の中心点とａ点とのそれぞれの
距離であり、寸法補正量x1、x2、x3、x4は照射矩
形パターン１２と照射後の矩形パターン２との寸
法差である。そして、矩形パターン２の他の辺上
のサンプル点（ｂ、ｃ、ｄ）においても前記(2)式
と同様な関係が成り立つ。
2∫（Ｈ−x2−x4）／２−（Ｈ−x2−x4）／２ ｆ（ｒ）dydx ………(3) 第１図に示したように、ＷとＨとは照射後の矩
形パターン２の幅と長さであり、破線で示した部
分が電子ビームの照射矩形パターン１１，１２，
１３である。距離r1、r2、r3は照射矩形パターン
１１，１２，１３の中心点とａ点とのそれぞれの
距離であり、寸法補正量x1、x2、x3、x4は照射矩
形パターン１２と照射後の矩形パターン２との寸
法差である。そして、矩形パターン２の他の辺上
のサンプル点（ｂ、ｃ、ｄ）においても前記(2)式
と同様な関係が成り立つ。
しかしながら、矩形パターンの各辺の中点をサ
ンプル点として補正量を求める場合に、第２図お
よび第３図に示すように矩形パターンが他の矩形
パターンと接触していると、求めた補正量では照
射後のパターンのパターン精度が低下してしまう
問題がある。例えば、第３図の矩形パターン３１
の中点ｈでの補正量で露光照射すると先端部３１
ａでは照射量不足となつてしまう。
ンプル点として補正量を求める場合に、第２図お
よび第３図に示すように矩形パターンが他の矩形
パターンと接触していると、求めた補正量では照
射後のパターンのパターン精度が低下してしまう
問題がある。例えば、第３図の矩形パターン３１
の中点ｈでの補正量で露光照射すると先端部３１
ａでは照射量不足となつてしまう。
(エ) 発明の目的
本発明の目的は、形成すべき図形パターンを構
成する矩形パターンが他の矩形パターンと接触し
ている場合に、周囲の他の矩形パターンを考慮し
て適切なサンプル点を矩形パターン辺上に設定
し、そのサンプル点での補正量を求めて高精度の
矩形パターン（すなわち、図形パターン）を得る
電子ビーム露光方法を提供することである。
成する矩形パターンが他の矩形パターンと接触し
ている場合に、周囲の他の矩形パターンを考慮し
て適切なサンプル点を矩形パターン辺上に設定
し、そのサンプル点での補正量を求めて高精度の
矩形パターン（すなわち、図形パターン）を得る
電子ビーム露光方法を提供することである。
(オ) 発明の構成
本発明の目的が、多数の矩形パターンの電子ビ
ーム照射によつて所定の図形パターンを描画する
電子ビーム露光方法において、ひとつの第１矩形
パターンが隣接する別の第２矩形パターンに接触
しかつ第１矩形パターンの接触している部分を含
む辺の長さが第２矩形パターンの接触辺よりも長
い場合に、第１矩形パターンの接触している該辺
での第２矩形パターンに接触しない部分の中点に
サンプル点を設定し、このサンプル点での寸法補
正量および照射量を求めて第１矩形パターンの電
子ビーム照射を行う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。
ーム照射によつて所定の図形パターンを描画する
電子ビーム露光方法において、ひとつの第１矩形
パターンが隣接する別の第２矩形パターンに接触
しかつ第１矩形パターンの接触している部分を含
む辺の長さが第２矩形パターンの接触辺よりも長
い場合に、第１矩形パターンの接触している該辺
での第２矩形パターンに接触しない部分の中点に
サンプル点を設定し、このサンプル点での寸法補
正量および照射量を求めて第１矩形パターンの電
子ビーム照射を行う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。
(カ) 発明の実施例
以下、添付図面を参照して本発明の実施態様例
によつて本発明を詳しく説明する。
によつて本発明を詳しく説明する。
第２図に示した図形パターンは矩形パターン２
１，２２および２３からなり、パターン２１の電
子ビーム照射を行なう場合で説明する。
１，２２および２３からなり、パターン２１の電
子ビーム照射を行なう場合で説明する。
矩形パターン２１のサンプル点の設定場所を次
のようにして決める。この矩形パターン２１の右
辺は隣接の矩形パターン２２に全て接触している
ので、この右辺にはサンプル点は設定しない。も
し、この右辺の中点にサンプル点をとつて補正量
を求めて電子ビーム照射を行なうと、矩形パター
ン２１全体が照射量不足となつてしまう。矩形パ
ターン２１の左辺は矩形パターン２３にその一部
が接触しており、そこで矩形パターン２１の接触
しない部分の辺の長さｍおよびｎを比較して、長
い方の辺ｍの中点をサンプル点ｅとする。そし
て、矩形パターン２１の上辺および下辺のそれぞ
れの中点をサンプル点ｆおよびｇとする。
のようにして決める。この矩形パターン２１の右
辺は隣接の矩形パターン２２に全て接触している
ので、この右辺にはサンプル点は設定しない。も
し、この右辺の中点にサンプル点をとつて補正量
を求めて電子ビーム照射を行なうと、矩形パター
ン２１全体が照射量不足となつてしまう。矩形パ
ターン２１の左辺は矩形パターン２３にその一部
が接触しており、そこで矩形パターン２１の接触
しない部分の辺の長さｍおよびｎを比較して、長
い方の辺ｍの中点をサンプル点ｅとする。そし
て、矩形パターン２１の上辺および下辺のそれぞ
れの中点をサンプル点ｆおよびｇとする。
サンプル点ｅでのエネルギー強度Ｅが次式のよ
うに表わすことができる。
うに表わすことができる。
Q21F（r21）＋Q22F（r22）
＋Q23F（r23）＝Ｅ ………(4)
なお、(4)式中で、Q21、Q22、Q23は各矩形パタ
ーン２１，２２および２３の照射量であり、Ｆ
（r21）、Ｆ（r22）、Ｆ（r23）は各矩形パターン２１
，
２２，２３からのｅ点に及ぼす影響強度である。
第２図中の距離r21、r22、r23は照射矩形パターン
２１，２２，２３の中心点とｅ点とのそれぞれの
距離である。同様にして、他のサンプル点（ｆ点
およびｇ点）でのエネルギー強度を表わして、こ
れらサンプル点でのエネルギー強度が現像エネル
ギー強度E0に等しくなるように補正量（寸法補
正量および照射量）を求める。そして、求めた補
正量での電子ビーム照射を行なうことによつて、
矩形パターン２１を精度良く形成することができ
る。
ーン２１，２２および２３の照射量であり、Ｆ
（r21）、Ｆ（r22）、Ｆ（r23）は各矩形パターン２１
，
２２，２３からのｅ点に及ぼす影響強度である。
第２図中の距離r21、r22、r23は照射矩形パターン
２１，２２，２３の中心点とｅ点とのそれぞれの
距離である。同様にして、他のサンプル点（ｆ点
およびｇ点）でのエネルギー強度を表わして、こ
れらサンプル点でのエネルギー強度が現像エネル
ギー強度E0に等しくなるように補正量（寸法補
正量および照射量）を求める。そして、求めた補
正量での電子ビーム照射を行なうことによつて、
矩形パターン２１を精度良く形成することができ
る。
さらに、第２図での矩形パターン２３の電子ビ
ーム照射を行なう場合には、サンプル点を矩形パ
ターン２３のパターン２１と接触していない辺
（左辺）の中点ｓおよび上辺と下辺の中点ｔ，ｕ
として設定することが望ましい。
ーム照射を行なう場合には、サンプル点を矩形パ
ターン２３のパターン２１と接触していない辺
（左辺）の中点ｓおよび上辺と下辺の中点ｔ，ｕ
として設定することが望ましい。
第３図に示した図形パターンは矩形３１，３２
および３３からなり、パターン３１の電子ビーム
照射を行なう場合では、隣接する矩形パターン３
２および３３に接触しない部分の辺の長さｏおよ
びｐを比較して、長い方の辺ｏの中点（ｉ点）を
サンプル点とする。さらに、この矩形パターン３
１の上辺および右辺の中点（ｊ点およびｋ点）を
もサンプル点とし、これらサンプル点から前述し
たように補正量を求める。そして、求めた補正量
での電子ビーム照射を行なうことによつて、矩形
パターン３１の先端部３１ａが露光不足となるこ
となく精度良いパターンが得られる。なお、第３
図の図形パターンでは矩形パターン３１における
他の矩形パターン３２および３３の近接部３１ｂ
が露光過剰となる可能性があり、サンプル点ｉと
辺の交点ｌとでの影響強度を比較して、前もつて
決めた設定範囲以上であるならば、交点ｌでの破
線にて矩形パターン３１の分割を行なう。
および３３からなり、パターン３１の電子ビーム
照射を行なう場合では、隣接する矩形パターン３
２および３３に接触しない部分の辺の長さｏおよ
びｐを比較して、長い方の辺ｏの中点（ｉ点）を
サンプル点とする。さらに、この矩形パターン３
１の上辺および右辺の中点（ｊ点およびｋ点）を
もサンプル点とし、これらサンプル点から前述し
たように補正量を求める。そして、求めた補正量
での電子ビーム照射を行なうことによつて、矩形
パターン３１の先端部３１ａが露光不足となるこ
となく精度良いパターンが得られる。なお、第３
図の図形パターンでは矩形パターン３１における
他の矩形パターン３２および３３の近接部３１ｂ
が露光過剰となる可能性があり、サンプル点ｉと
辺の交点ｌとでの影響強度を比較して、前もつて
決めた設定範囲以上であるならば、交点ｌでの破
線にて矩形パターン３１の分割を行なう。
実際的には、求める照射量および寸法補正量は
図形パターンデータ作成時に算出決定し、そのデ
ータは電子ビーム描画装置の制御電子計算機に格
納される。第４図に示した典型的な電子ビーム描
画装置であれば、電子ビーム露光装置本体４１
は、電子銃４２、ブランキング装置４３、収束電
子レンズ系４４、XY偏向器４５を有し、ステー
ジ４６の上にレジストが塗布された基板試料４７
が配置されている。電子銃４２からの電子ビーム
４８を細く絞られて基板試料４７に照射する際
に、パターンデータに応じた電子計算機５０から
の信号によつてブランキング装置４３が制御され
かつ電子ビームスポツトの位置がDA変換器５１
および増幅器５２を介したXY偏向機５３で制御
される。このようにして電子計算機５０によつて
本発明にしたがつて求めた補正量でのパターンデ
ータでビーム照射スポツトを歩進させて所定の図
形パターンを塗り潰すように描画を行なう。
図形パターンデータ作成時に算出決定し、そのデ
ータは電子ビーム描画装置の制御電子計算機に格
納される。第４図に示した典型的な電子ビーム描
画装置であれば、電子ビーム露光装置本体４１
は、電子銃４２、ブランキング装置４３、収束電
子レンズ系４４、XY偏向器４５を有し、ステー
ジ４６の上にレジストが塗布された基板試料４７
が配置されている。電子銃４２からの電子ビーム
４８を細く絞られて基板試料４７に照射する際
に、パターンデータに応じた電子計算機５０から
の信号によつてブランキング装置４３が制御され
かつ電子ビームスポツトの位置がDA変換器５１
および増幅器５２を介したXY偏向機５３で制御
される。このようにして電子計算機５０によつて
本発明にしたがつて求めた補正量でのパターンデ
ータでビーム照射スポツトを歩進させて所定の図
形パターンを塗り潰すように描画を行なう。
(キ) 発明の効果
本発明にしたがつてサンプル点を設定すれば、
他の矩形パターンと接触している細長い矩形パタ
ーンを近接効果を補正して精度良く形成すること
ができる。
他の矩形パターンと接触している細長い矩形パタ
ーンを近接効果を補正して精度良く形成すること
ができる。
第１図は離れている矩形パターンの説明図であ
り、第２図および第３図は接触している矩形パタ
ーンからなる図形パターンの説明図であり、およ
び第４図は電子ビーム描画装置の概略図である。 １，２，３……矩形パターン、２１，２２，２
３……接触している矩形パターン、３１，３２，
３３……接触している矩形パターン、４２……電
子銃、４３……ブランキング装置、４５……XY
偏向機、４７……基板試料、４８……電子ビー
ム、５０……電子計算機。
り、第２図および第３図は接触している矩形パタ
ーンからなる図形パターンの説明図であり、およ
び第４図は電子ビーム描画装置の概略図である。 １，２，３……矩形パターン、２１，２２，２
３……接触している矩形パターン、３１，３２，
３３……接触している矩形パターン、４２……電
子銃、４３……ブランキング装置、４５……XY
偏向機、４７……基板試料、４８……電子ビー
ム、５０……電子計算機。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多数の矩形パターンの電子ビーム照射によつ
て所定の図形パターンを描画する電子ビーム露光
方法において、ひとつの第１矩形パターンが隣接
する別の第２矩形パターンに接触しかつ第１矩形
パターンの接触している部分を含む辺の長さが第
２矩形パターンの接触辺よりも長い場合に、前記
第１矩形パターンの接触している辺での前記第２
矩形パターンに接触しない部分の中点にサンプル
点を設定し、このサンプル点での寸法補正量およ
び照射量を求めて前記第１矩形パターンの電子ビ
ーム照射を行うことを特徴とする電子ビーム露光
方法。 ２ 前記第１矩形パターンの接触している辺での
前記第２矩形パターンに接触しない部分が２つあ
るときには、比較して長いほうの部分の中点にサ
ンプル点を設定することを特徴とする請求項１記
載の電子ビーム露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045289A JPS59172233A (ja) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | 電子ビ−ム露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58045289A JPS59172233A (ja) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | 電子ビ−ム露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59172233A JPS59172233A (ja) | 1984-09-28 |
| JPH0352209B2 true JPH0352209B2 (ja) | 1991-08-09 |
Family
ID=12715147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58045289A Granted JPS59172233A (ja) | 1983-03-19 | 1983-03-19 | 電子ビ−ム露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59172233A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5583234A (en) * | 1978-12-20 | 1980-06-23 | Sony Corp | Electron beam exposure |
| JPS5750433A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-24 | Fujitsu Ltd | Electron beam exposure method |
-
1983
- 1983-03-19 JP JP58045289A patent/JPS59172233A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59172233A (ja) | 1984-09-28 |
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