JPH076949A - デバイスを製造する方法および装置 - Google Patents
デバイスを製造する方法および装置Info
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- JPH076949A JPH076949A JP5342290A JP34229093A JPH076949A JP H076949 A JPH076949 A JP H076949A JP 5342290 A JP5342290 A JP 5342290A JP 34229093 A JP34229093 A JP 34229093A JP H076949 A JPH076949 A JP H076949A
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- 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
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- 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
- H01J37/3175—Projection methods, i.e. transfer substantially complete pattern to substrate
-
- 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
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S430/143—Electron beam
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- Analytical Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 エレクトロンプロジェクションリソグラフィ
プロセスの解像度の悪化を避け、０．５マイクロメート
ル以下のデザインルールのデバイスを製造する。 【構成】 プロジェクションレンズを含むレンズ系を使
用して粒子のビームを走査することによりマスクを照射
してデバイス基板上に投影されたイメージを作り出すス
テップからなる少なくとも１つのリソグラフィデリニエ
ーションステップからなり、前記マスクと前記基板の間
の距離が０．７５メートル以下であり、前記ビームの前
記基板における電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ2以上である
ことを特徴とする。
プロセスの解像度の悪化を避け、０．５マイクロメート
ル以下のデザインルールのデバイスを製造する。 【構成】 プロジェクションレンズを含むレンズ系を使
用して粒子のビームを走査することによりマスクを照射
してデバイス基板上に投影されたイメージを作り出すス
テップからなる少なくとも１つのリソグラフィデリニエ
ーションステップからなり、前記マスクと前記基板の間
の距離が０．７５メートル以下であり、前記ビームの前
記基板における電流密度が１０ｍＡ／ｃｍ2以上である
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプロジェクションリソグ
ラフィプロセス、特にエレクトロンプロジェクションリ
ソグラフィプロセスに関する。
ラフィプロセス、特にエレクトロンプロジェクションリ
ソグラフィプロセスに関する。
【０００２】
【従来の技術】デバイス加工においては、レジストと呼
ばれているエネルギー感応性材料が半導体ウェハ（例え
ばシリコンウェハ）、強誘電性ウェハ、絶縁性ウェハ
（例えばサファイヤウェハ）などの基板、基板に支持さ
れているクロム層、あるいはこのような材料をいくつか
組み合わせてなる基板上に被覆される。このレジストは
放射線照射により所望のイメージに露光される。このイ
メージはついで、通常レジストを適当な溶媒に浸漬す
る、あるいはプラズマを照射することによって、露出部
分か非露出部分のいずれかを選択的に除去することによ
り、現像され、パターン化されたレジストが製造され
る。現像されたパターンはその下の層を加工すなわちエ
ッチングするためのマスクとして使用される。その後こ
のレジストは除去され（多くの装置の場合）、引続き層
が形成され、さらにこのレジストプロセスが繰り返され
て装置上部のパターンが形成される。このようなレジス
トプロセスの繰り返しにおいて、レジスト中のパターン
は通常基準マークを用いて下部のパターンに対し整列
（記録)されている。
ばれているエネルギー感応性材料が半導体ウェハ（例え
ばシリコンウェハ）、強誘電性ウェハ、絶縁性ウェハ
（例えばサファイヤウェハ）などの基板、基板に支持さ
れているクロム層、あるいはこのような材料をいくつか
組み合わせてなる基板上に被覆される。このレジストは
放射線照射により所望のイメージに露光される。このイ
メージはついで、通常レジストを適当な溶媒に浸漬す
る、あるいはプラズマを照射することによって、露出部
分か非露出部分のいずれかを選択的に除去することによ
り、現像され、パターン化されたレジストが製造され
る。現像されたパターンはその下の層を加工すなわちエ
ッチングするためのマスクとして使用される。その後こ
のレジストは除去され（多くの装置の場合）、引続き層
が形成され、さらにこのレジストプロセスが繰り返され
て装置上部のパターンが形成される。このようなレジス
トプロセスの繰り返しにおいて、レジスト中のパターン
は通常基準マークを用いて下部のパターンに対し整列
（記録)されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】サブミクロンデバイス
の製造においてエレクトロンビームなどの荷電粒子ビー
ムを用いたレジストの照射用にはさまざまなアプローチ
が提案されている。（本発明において、サブミクロンデ
バイスとは１ミクロン以下のラインや間隔をもつパター
ンを持つものである）。電子線照射はレジストがクロム
層の上にあり、クロム層が石英基板の上にあるようなリ
ソグラフ用マスクを形成するのに幅広く用いられてい
る。レジスト材料に単一サイクルで電子をラスタ走査
し、このビームを適当な位置で遮断することにより所望
の露出イメージを形成する。この単一サイクル、ラスタ
プロセスはきわめて繊細な機構を作ることができるが通
常マスク以外のデバイスの作成に用いるには速度が遅す
ぎる。
の製造においてエレクトロンビームなどの荷電粒子ビー
ムを用いたレジストの照射用にはさまざまなアプローチ
が提案されている。（本発明において、サブミクロンデ
バイスとは１ミクロン以下のラインや間隔をもつパター
ンを持つものである）。電子線照射はレジストがクロム
層の上にあり、クロム層が石英基板の上にあるようなリ
ソグラフ用マスクを形成するのに幅広く用いられてい
る。レジスト材料に単一サイクルで電子をラスタ走査
し、このビームを適当な位置で遮断することにより所望
の露出イメージを形成する。この単一サイクル、ラスタ
プロセスはきわめて繊細な機構を作ることができるが通
常マスク以外のデバイスの作成に用いるには速度が遅す
ぎる。
【０００４】これに代わるもう一つのアプローチはマス
ク以外のデバイスに適当な回数照射を行うというもので
ある。（一般にリソグラフィプロセスは少なくとも１時
間に３０−６０枚のウェハを処理するのが望ましいと考
えられているが、ここでウェハとは直径５−２５センチ
の基板であり、製造後は複数のデバイスへ最終的に分割
されるものである。）これらの照射アプローチは通常近
接手順と投影手順に分けられる。前者においては、照射
エネルギーに対する、吸収／反射領域および透過領域に
よってイメージを規定するマスクがレジストに近接して
配置される。電子ビームがマスク上を走査し、あるいは
マスク上に光が投光され、その下におかれたレジストの
マスクの透過領域に相当する部分を露光する。
ク以外のデバイスに適当な回数照射を行うというもので
ある。（一般にリソグラフィプロセスは少なくとも１時
間に３０−６０枚のウェハを処理するのが望ましいと考
えられているが、ここでウェハとは直径５−２５センチ
の基板であり、製造後は複数のデバイスへ最終的に分割
されるものである。）これらの照射アプローチは通常近
接手順と投影手順に分けられる。前者においては、照射
エネルギーに対する、吸収／反射領域および透過領域に
よってイメージを規定するマスクがレジストに近接して
配置される。電子ビームがマスク上を走査し、あるいは
マスク上に光が投光され、その下におかれたレジストの
マスクの透過領域に相当する部分を露光する。
【０００５】投影アプローチにおいて、前記のマスクと
前記レジストの間にはレンズが設けられる。このマスク
は既に述べた吸収／透過型のものか、あるいはもう一つ
のタイプとしては、一組の領域において第二の領域より
もより広範囲な散乱を生じ、所望のイメージを作るよう
なものである。このマスクを横切るフルエンスはこのレ
ンズによって前記のレジスト上に集束され前記のマスク
パターンに相当するイメージを作る。
前記レジストの間にはレンズが設けられる。このマスク
は既に述べた吸収／透過型のものか、あるいはもう一つ
のタイプとしては、一組の領域において第二の領域より
もより広範囲な散乱を生じ、所望のイメージを作るよう
なものである。このマスクを横切るフルエンスはこのレ
ンズによって前記のレジスト上に集束され前記のマスク
パターンに相当するイメージを作る。
【０００６】プロジェクションリソグラフィへの一つの
特別なアプローチ（１９９２年１月７日付の米国特許第
５，０７９，１１２号に記載）においては、第一の組の
領域では電子を散乱または反射し、第二の組の領域では
電子の散乱が少ない、即ち電子を透過するマスクが使用
されている。このマスクを横切る電子は図３に示すよう
に一つあるいはそれ以上の収束点において電子光学プロ
ジェクションレンズ、５、によって収束され、周囲の領
域よりも透過的な領域、即ち開口部、がこのような収束
点に位置づけられている。散乱した電子１ｂおよび１ｃ
はこの点で収束せずブロックされているが、非散乱電子
は収束し、前記の開口部を通って前記のレジストを露光
する。
特別なアプローチ（１９９２年１月７日付の米国特許第
５，０７９，１１２号に記載）においては、第一の組の
領域では電子を散乱または反射し、第二の組の領域では
電子の散乱が少ない、即ち電子を透過するマスクが使用
されている。このマスクを横切る電子は図３に示すよう
に一つあるいはそれ以上の収束点において電子光学プロ
ジェクションレンズ、５、によって収束され、周囲の領
域よりも透過的な領域、即ち開口部、がこのような収束
点に位置づけられている。散乱した電子１ｂおよび１ｃ
はこの点で収束せずブロックされているが、非散乱電子
は収束し、前記の開口部を通って前記のレジストを露光
する。
【０００７】エレクトロンプロジェクションリソグラフ
ィシステムにおけるマスクと基板間の距離は、開発が進
むにつれて以前よりずっと大きくなってきている。より
長いカラム、すなわちマスクと基板間の距離が長くなる
傾向は様々な光学的考察によってもたらされてきたもの
である。通常、より大きな鏡像力場はより長い焦点距離
を持つレンズによって提供される。さらに、このように
長い焦点距離は像面湾曲に関連する誤差を減少させる傾
向がある。しかし、より長い焦点距離は、用いられたデ
マグニフィケーションの程度により、より長いカラムを
必要とする。（デマグニフィケーションとは機構のマス
ク寸法の同機構の対応する基板寸法に対する縮小の度合
である。）図１および図２に示すように、従来のプロジ
ェクションレンズのデマグニフィケーションが増大する
と、前記の基板と前記のマスク間の距離が増加する。従
って、図１に示すようなシステムにおいて、１：１のデ
マグニフィケーションに対しては前記のマスク１、とプ
ロジェクションレンズ３（図式的に単レンズで表わす）
間の距離５は前記のプロジェクションレンズと基板９間
の距離７と大体同じ大きさとなる。同様に、類似の４：
１プロジェクションシステムにおいて、これら二つの距
離の比はこれに応じて４対１となる。その結果、より長
い焦点距離への要求と増加したデマグニフィケーション
がカラムサイズの増加をもたらす。
ィシステムにおけるマスクと基板間の距離は、開発が進
むにつれて以前よりずっと大きくなってきている。より
長いカラム、すなわちマスクと基板間の距離が長くなる
傾向は様々な光学的考察によってもたらされてきたもの
である。通常、より大きな鏡像力場はより長い焦点距離
を持つレンズによって提供される。さらに、このように
長い焦点距離は像面湾曲に関連する誤差を減少させる傾
向がある。しかし、より長い焦点距離は、用いられたデ
マグニフィケーションの程度により、より長いカラムを
必要とする。（デマグニフィケーションとは機構のマス
ク寸法の同機構の対応する基板寸法に対する縮小の度合
である。）図１および図２に示すように、従来のプロジ
ェクションレンズのデマグニフィケーションが増大する
と、前記の基板と前記のマスク間の距離が増加する。従
って、図１に示すようなシステムにおいて、１：１のデ
マグニフィケーションに対しては前記のマスク１、とプ
ロジェクションレンズ３（図式的に単レンズで表わす）
間の距離５は前記のプロジェクションレンズと基板９間
の距離７と大体同じ大きさとなる。同様に、類似の４：
１プロジェクションシステムにおいて、これら二つの距
離の比はこれに応じて４対１となる。その結果、より長
い焦点距離への要求と増加したデマグニフィケーション
がカラムサイズの増加をもたらす。
【０００８】
【課題を解決するための手段】思いがけないことに、
０．５マイクロメーターあるいはより繊細なデザインル
ールを持つパターンの基板でのビーム電流密度１０ｍＡ
／ｃｍ2以上を用いたリソグラフィプロジェクションイ
メージングにおいて、０．７５メートル以上のカラム長
は得られる解像度を大きく悪化させること、従って実際
の電流に対しては、その使用を避けるべきであることが
見いだされた。（このデザインルールはデバイスを作動
させるために必要不可欠な最少のパターン機構に相当す
るものである。）意外な事であるが、０．７５メートル
以上のカラム長は不利であるばかりでなく避けられなけ
ればならないものである。というのもこのような条件の
下では基板に向かってマスクを透過する（あるいはマス
クから反射される）電子束は大きく発散し、それに付随
して解像度に損失が生じる。比較的短いカラム長を維持
することにより、このような解像度の損失は避けられ
る。前述の通り、プロジェクションレンズの選択は通常
このカラム長に大きく影響を及ぼす。可変軸レンズ、ま
たは可変軸液浸レンズ、あるいはこの両者を組み合わせ
て使用し、プロジェクションシステムを適正に利用する
ことにより、解像度のためになるようにこのような基準
を満たすことができる。可変軸レンズ（ＶＡＬ）（可動
対物レンズと呼ばれることもある）あるいは可変軸液浸
連図（ＶＡＩＬ）は二次磁場をレンズのメインフィール
ドと重ねることにより、前記の電子線によって同時にそ
の光軸が走査されるようなものである。このアプローチ
は詳しくＨ．オヒワによりジャーナル オブ ヴァキュ
ーム サイエンス アンド テクノロジー １５巻、８
４９−８５２頁、５月／６月号（１９７８年）で解説さ
れている。可変軸液浸レンズはアカデミック プレス
ロンドン （１９８３年）のマイクロサーキット エン
ジニアリング ８３巻、１０７−１１６頁にＭ．Ａ．ス
チューランスおよびＨ．Ｃ．フェイファーによる「可変
軸液浸レンズ（ＶＡＩＬ）」で解説されている。
０．５マイクロメーターあるいはより繊細なデザインル
ールを持つパターンの基板でのビーム電流密度１０ｍＡ
／ｃｍ2以上を用いたリソグラフィプロジェクションイ
メージングにおいて、０．７５メートル以上のカラム長
は得られる解像度を大きく悪化させること、従って実際
の電流に対しては、その使用を避けるべきであることが
見いだされた。（このデザインルールはデバイスを作動
させるために必要不可欠な最少のパターン機構に相当す
るものである。）意外な事であるが、０．７５メートル
以上のカラム長は不利であるばかりでなく避けられなけ
ればならないものである。というのもこのような条件の
下では基板に向かってマスクを透過する（あるいはマス
クから反射される）電子束は大きく発散し、それに付随
して解像度に損失が生じる。比較的短いカラム長を維持
することにより、このような解像度の損失は避けられ
る。前述の通り、プロジェクションレンズの選択は通常
このカラム長に大きく影響を及ぼす。可変軸レンズ、ま
たは可変軸液浸レンズ、あるいはこの両者を組み合わせ
て使用し、プロジェクションシステムを適正に利用する
ことにより、解像度のためになるようにこのような基準
を満たすことができる。可変軸レンズ（ＶＡＬ）（可動
対物レンズと呼ばれることもある）あるいは可変軸液浸
連図（ＶＡＩＬ）は二次磁場をレンズのメインフィール
ドと重ねることにより、前記の電子線によって同時にそ
の光軸が走査されるようなものである。このアプローチ
は詳しくＨ．オヒワによりジャーナル オブ ヴァキュ
ーム サイエンス アンド テクノロジー １５巻、８
４９−８５２頁、５月／６月号（１９７８年）で解説さ
れている。可変軸液浸レンズはアカデミック プレス
ロンドン （１９８３年）のマイクロサーキット エン
ジニアリング ８３巻、１０７−１１６頁にＭ．Ａ．ス
チューランスおよびＨ．Ｃ．フェイファーによる「可変
軸液浸レンズ（ＶＡＩＬ）」で解説されている。
【０００９】
【実施例】本発明は特にＳＣＡＬＰＥＬシステムに対し
て有効性を発揮するが、すべての荷電粒子プロジェクシ
ョンリソグラフィプロセスに対しても応用することがで
きる。従って、本発明はイオンプロジェクションシステ
ムにも応用できるものである。実際、イオンリソグラフ
ィに対してはより短いカラムを使用する必要性はより一
層重要なのである。エルスヴィア サイエンス パブリ
シャーズ（１９９２年）のマイクロエレクトロニック
エンジニアリング 第１７巻、２２９−２４０頁のＡ．
チャルプカらによる「イオンプロジェクションリソグラ
フィの進歩」などのこれまでの研究ではイオンプロジェ
クションプリンティングのために比較的長いカラムを主
張していた点から見ると、この効果の持つ意味は特に大
きい。しかし、教育という目的のため、ここでは本発明
をＳＣＡＬＰＥＬシステムを使用するプロセスに基づい
て解説する。
て有効性を発揮するが、すべての荷電粒子プロジェクシ
ョンリソグラフィプロセスに対しても応用することがで
きる。従って、本発明はイオンプロジェクションシステ
ムにも応用できるものである。実際、イオンリソグラフ
ィに対してはより短いカラムを使用する必要性はより一
層重要なのである。エルスヴィア サイエンス パブリ
シャーズ（１９９２年）のマイクロエレクトロニック
エンジニアリング 第１７巻、２２９−２４０頁のＡ．
チャルプカらによる「イオンプロジェクションリソグラ
フィの進歩」などのこれまでの研究ではイオンプロジェ
クションプリンティングのために比較的長いカラムを主
張していた点から見ると、この効果の持つ意味は特に大
きい。しかし、教育という目的のため、ここでは本発明
をＳＣＡＬＰＥＬシステムを使用するプロセスに基づい
て解説する。
【００１０】すでに述べたように、荷電粒子ビームプロ
ジェクションプロセスに対して得られる解像度は比較的
短いカラムを使用することによって大幅に強化できる。
イメージプロジェクションシステムに対しては、また最
も重要なことに、基板において１０ｍＡ／ｃｍ2以上の
ビーム電流密度を使用するようなものに対しては、達成
できる解像度はカラム長の平方にほぼ比例して減少し、
レンズ系の開口数、電流および電圧などのファクターに
よっても、その程度ははるかに少ないものの、影響を受
けることが見いだされた。これら他のファクターの厳密
なベキ関係は正確には求められていないが、解像度はこ
れらのファクターのおよそ１乗あるいは分数乗に依存し
ているようである。従って、カラム長の重要性はきわめ
て高い。
ジェクションプロセスに対して得られる解像度は比較的
短いカラムを使用することによって大幅に強化できる。
イメージプロジェクションシステムに対しては、また最
も重要なことに、基板において１０ｍＡ／ｃｍ2以上の
ビーム電流密度を使用するようなものに対しては、達成
できる解像度はカラム長の平方にほぼ比例して減少し、
レンズ系の開口数、電流および電圧などのファクターに
よっても、その程度ははるかに少ないものの、影響を受
けることが見いだされた。これら他のファクターの厳密
なベキ関係は正確には求められていないが、解像度はこ
れらのファクターのおよそ１乗あるいは分数乗に依存し
ているようである。従って、カラム長の重要性はきわめ
て高い。
【００１１】一般的に、ＳＣＡＬＰＥＬのようなエレク
トロンリソグラフィプロセスに対しては、カラム長は
０．７５メートルかそれ以下でなければならない。０．
７５メートルを越えるカラム長では、達成できる解像度
は大きく制限を受ける。この事が持つ意味は大きい。と
いうのもＳＣＡＬＰＥＬは０．５マイクロメートル以下
のデザインルールを持つデバイスを有利に製造すると考
えられているからである。０．７５メートルを越えるカ
ラムでこのようなデザインルールを達成することははる
かにより困難となる。イオンビームリソグラフィに対し
ても関与しているファクターは同一であり、ここでもま
た、０．７５メートル以上の長さを持つカラムが使用さ
れると、可能性のある商業的な重要性という観点から、
望ましい解像度に悪影響が出て好ましくない。
トロンリソグラフィプロセスに対しては、カラム長は
０．７５メートルかそれ以下でなければならない。０．
７５メートルを越えるカラム長では、達成できる解像度
は大きく制限を受ける。この事が持つ意味は大きい。と
いうのもＳＣＡＬＰＥＬは０．５マイクロメートル以下
のデザインルールを持つデバイスを有利に製造すると考
えられているからである。０．７５メートルを越えるカ
ラムでこのようなデザインルールを達成することははる
かにより困難となる。イオンビームリソグラフィに対し
ても関与しているファクターは同一であり、ここでもま
た、０．７５メートル以上の長さを持つカラムが使用さ
れると、可能性のある商業的な重要性という観点から、
望ましい解像度に悪影響が出て好ましくない。
【００１２】ＳＣＡＬＰＥＬ技術に対しては、ＶＡＬあ
るいはＶＡＩＬを用いいたプロジェクションシステムを
使用することにより一つの実施例において、０．７５メ
ートル以下のカラム長が達成された。このようなシステ
ムについてはジャーナル オブ ヴァキューム サイエ
ンス アンド テクノロジー 第１５巻、８４９−８５
２頁、５月／６月号（１９７８年）やマイクロサーキッ
ト エンジニアリング、第８３巻「可変軸液浸レンズ
（ＶＡＩＬ）」、１０７−１１６頁、アカデミック プ
レス ロンドン（１９８３年）などの論文に詳しく記述
されている。ＶＡＬまたはＶＡＩＬプロジェクションレ
ンズは比較的短い焦点距離という制限にもかかわらず、
受け入れることのできる像面湾曲誤差や受け入れること
のできるフィールド寸法が達成可能であるため有利なの
である。従って、ＶＡＩＬレンズを使用することによっ
て、４対１のデマグニフィケーションに対してさえも、
カラム長は０．７５メートル以下に維持することができ
る。（ＶＡＩＬレンズの使用は米国特許出願第０７／９
１３５０９号および第０７／９１３５０８号、共に１９
９２年７月１４日付、に記載されている。）
るいはＶＡＩＬを用いいたプロジェクションシステムを
使用することにより一つの実施例において、０．７５メ
ートル以下のカラム長が達成された。このようなシステ
ムについてはジャーナル オブ ヴァキューム サイエ
ンス アンド テクノロジー 第１５巻、８４９−８５
２頁、５月／６月号（１９７８年）やマイクロサーキッ
ト エンジニアリング、第８３巻「可変軸液浸レンズ
（ＶＡＩＬ）」、１０７−１１６頁、アカデミック プ
レス ロンドン（１９８３年）などの論文に詳しく記述
されている。ＶＡＬまたはＶＡＩＬプロジェクションレ
ンズは比較的短い焦点距離という制限にもかかわらず、
受け入れることのできる像面湾曲誤差や受け入れること
のできるフィールド寸法が達成可能であるため有利なの
である。従って、ＶＡＩＬレンズを使用することによっ
て、４対１のデマグニフィケーションに対してさえも、
カラム長は０．７５メートル以下に維持することができ
る。（ＶＡＩＬレンズの使用は米国特許出願第０７／９
１３５０９号および第０７／９１３５０８号、共に１９
９２年７月１４日付、に記載されている。）
【００１３】特定の解像度を達成するために用いられた
精密なカラム長はリソグラフィシステムで用いられる、
さまざまなパラメータの影響を受ける数多くのファクタ
ーに依存している。このような効果については１９９２
年１２月１６日付の米国特許出願第０７／９９１８３２
号に記載されている。特定の照射パラメータを選択した
時に、所望の解像度を得るために必要とされる厳密なカ
ラム長を決定するために、対照試料が便利に使用され
た。
精密なカラム長はリソグラフィシステムで用いられる、
さまざまなパラメータの影響を受ける数多くのファクタ
ーに依存している。このような効果については１９９２
年１２月１６日付の米国特許出願第０７／９９１８３２
号に記載されている。特定の照射パラメータを選択した
時に、所望の解像度を得るために必要とされる厳密なカ
ラム長を決定するために、対照試料が便利に使用され
た。
【００１４】
【発明の効果】本発明においては、０．５マイクロメー
トルあるいはより繊細なデザインルールを持つパターン
の基板でのビーム電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2以上を用い
たリソグラフィプロジェクションイメージングにおい
て、０．７５メートル以上のカラム長は得られる解像度
を大きく悪化させること、従って実際の電流に対して
は、その使用を避けるべきであることが見いだされた。
解像度に悪影響が出ないようにカラム長を選択するに
は、プロジェクションレンズとして可変軸レンブ、可変
軸液浸レンズあるいはこの両者を組み合わせて使用する
ことが提案されている。
トルあるいはより繊細なデザインルールを持つパターン
の基板でのビーム電流密度１０ｍＡ／ｃｍ2以上を用い
たリソグラフィプロジェクションイメージングにおい
て、０．７５メートル以上のカラム長は得られる解像度
を大きく悪化させること、従って実際の電流に対して
は、その使用を避けるべきであることが見いだされた。
解像度に悪影響が出ないようにカラム長を選択するに
は、プロジェクションレンズとして可変軸レンブ、可変
軸液浸レンズあるいはこの両者を組み合わせて使用する
ことが提案されている。
【図１】カラム長に対しデマグニフィケーションの及ぼ
す効果を示す図である。
す効果を示す図である。
【図２】カラム長に対しデマグニフィケーションの及ぼ
す効果を示す図である。
す効果を示す図である。
【図３】本発明に関与するシステムを示す図である。
１ マスク ３ プロジェクションレンズ ５ マスクとプロジェクションレンズ間の距離 ７ プロジェクションレンズと基板間の距離 ９ 基板 １ａ 電子 １ｂ 電子 １ｃ 電子 ５ プロジェクションレンズ
Claims (6)
- 【請求項１】 プロジェクションレンズを含むレンズ系
を使用して粒子のビームを走査することによりマスクを
照射してデバイス基板上に投影されたイメージを作り出
すステップからなる少なくとも１つのリソグラフィデリ
ニエーションステップからなり、 前記マスクと前記基板の間の距離が０．７５メートル以
下であり、前記ビームの前記基板における電流密度が１
０ｍＡ／ｃｍ2以上であることを特徴とする、０．５マ
イクロメートル以下のデザインルールのデバイスを製造
する方法。 - 【請求項２】 前記レンズが可変軸または可変軸液浸レ
ンズからなることを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記マスクが前記粒子を透過する領域と
前記粒子を拡散する領域とからなることを特徴とする請
求項１の方法。 - 【請求項４】 前記粒子が電子からなることを特徴とす
る請求項１の方法。 - 【請求項５】 前記粒子がイオンからなることを特徴と
する請求項１の方法。 - 【請求項６】 マスクホルダと、基板ホルダと、電子プ
ロジェクションレンズと、このレンズが投射するビーム
の基板における電流密度が少なくとも１０ｍＡ／ｃｍ2
であるようなビームを形成する電子源とからなることを
特徴とする０．５マイクロメートル以下のデザインルー
ルのデバイスを製造する装置。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US07/991,685 US5382498A (en) | 1992-12-16 | 1992-12-16 | Processes for electron lithography |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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