JPH1064794A - 電子ビーム露光補正方法 - Google Patents

電子ビーム露光補正方法

Info

Publication number
JPH1064794A
JPH1064794A JP8222239A JP22223996A JPH1064794A JP H1064794 A JPH1064794 A JP H1064794A JP 8222239 A JP8222239 A JP 8222239A JP 22223996 A JP22223996 A JP 22223996A JP H1064794 A JPH1064794 A JP H1064794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
electron beam
exposure amount
exposure
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8222239A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3080006B2 (ja
Inventor
Takahisa Tamura
貴央 田村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP08222239A priority Critical patent/JP3080006B2/ja
Priority to TW086112116A priority patent/TW376541B/zh
Priority to KR1019970040912A priority patent/KR100256519B1/ko
Priority to US08/917,293 priority patent/US5825034A/en
Publication of JPH1064794A publication Critical patent/JPH1064794A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3080006B2 publication Critical patent/JP3080006B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H01J37/304Controlling tubes by information coming from the objects or from the beam, e.g. correction signals
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P76/00Manufacture or treatment of masks on semiconductor bodies, e.g. by lithography or photolithography
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/304Controlling tubes
    • H01J2237/30455Correction during exposure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/30Electron or ion beam tubes for processing objects
    • H01J2237/317Processing objects on a microscale
    • H01J2237/3175Lithography

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子ビーム露光用マスクの試料寸法に寸法誤差
があっても、設計寸法通りのパターンをウエハ上に形成
できるようにする。 【解決手段】電子ビーム露光用マスクを用いる電子線図
形一括描画方式において、電子ビーム露光用マスクの開
口面積に応じて露光量を補正して露光することにより、
マスクのサイズに関わらず、設計寸法通りのパターンを
ウエハ上に形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビームの露光
補正方法に関し、特に図形一括描画方式の電子ビーム露
光補正方法に関する。
【0002】
【従来の技術】LSIの進歩に伴い、半導体デバイスに
用いられるパターンの微細化が急速に進んでいる。電子
ビームを用いた電子線露光方式は今後必要となる0.2
5μm以下のパターンを形成できる有効な露光方法であ
る。
【0003】電子ビーム装置としては、従来は図2に示
すような可変成形型の電子ビーム露光装置が用いられて
きた。これは第1アパーチャー3と第2アパーチャー6
とで電子ビームを矩形に成形し、レジストを塗布した半
導体ウエハ11上に電子ビーム50Bを照射して微細パ
ターンを形成する装置である。図2において、電子銃1
を発した電子ビーム50がブランキング電極2、第1ア
パーチャー3、成形レンズ4、成形偏向器5、第2アパ
ーチャー6、縮小レンズ7、主偏向器8、副偏向器9、
投影レンズ10を通って試料台12上の半導体ウエハ1
1に照射する。第1アパーチャー3には四角の開口3A
が形成されており、矩形ビーム50Aが形成される。第
2アパーチャーにも同じ形状の四角の開口6Aが形成さ
れており、矩形ビーム50Aが第2アパーチャー6の開
口6Aを通過することにより小四角形のビームサイズと
なり、この小サイズの電子ビーム50Bでショット(1
露光動作)を繰り返して一つの潜像パターンを半導体ウ
エハ11上のレジストに形成する。
【0004】しかし、この可変成形型の電子ビーム露光
装置ではショット数が増大するために露光時間が膨大な
ものとなり、電子ビーム露光装置の処理時間が長くな
る。これが電子ビーム露光技術の量産化に向けた実用化
が遅れる原因となっている。
【0005】近年、この欠点を補う技術として図形一括
描画方式が提案された。この方式は図3に示すように電
子ビーム露光装置の光学系に、予め複数のパターンを作
製しておいた電子ビーム露光用マスク(EBマスク)を
組み込み、1ショットでウエハ上に複数のパターンを描
画する方式である。本方式を用いることにより、可変成
形方式に比べ半導体デバイス1チップを露光するのに必
要なショット数が低減され、スループットの向上がもた
らされる。
【0006】図3においては、第2アパーチャー6上に
複数個の開口パターン6Aを一括セルとして予め作って
おき、第1アパーチャー3を通して、四角形に成形され
た電子ビーム50Aを第2アパーチャー6上の一括セル
上に照射し、この内の複数個のパターンを有する電子ビ
ームを半導体ウエハ上に塗布してあるレジストに照射し
て、複数個のパターンを一度に転写する方法である。す
なわち、一回のショットにより1個もしくは複数のパタ
ーンを一度に転写する方法である。すなわち、一回のシ
ョットにより1個もしくは複数のパターンを一度に転写
する方法である。すなわち、一回のショットにより1個
もしくは複数のパターンの潜像をレジストに形成するこ
とができる。
【0007】この図形一括描画方式の方法により、同様
のパターンを描画するのに必要なショット数は可変成形
方式の電子ビーム露光装置に比べ、約1/10〜1/1
00となる。この結果、電子ビーム露光を行うのに必要
な時間は減少し、上述したスループットを改善すること
が出来る。
【0008】上述したように、図形一括描画方式では予
め複数パターンを形成したEBマスクを使用するが、作
成されたEBマスクが設計寸法からずれている場合、ウ
エハ上に形成したパターン寸法が設計寸法からずれてし
まうという問題がある。可変成形描画方式においては、
既に特開平2−40910で明らかにされているよう
に、偏向収差に基ずくビーム寸法のずれを補正して最適
なビーム寸法で描画し、寸法精度の向上を図る方法が提
案されている。しかし、図形一括描画方式においては、
予め決まった寸法のパターンがEBマスクに形成されて
いるため、ビーム寸法を変えるということが出来ない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】EBマスクは通常Si
プロセスを経て作成されるが、このプロセス条件の変動
等により、設計寸法からの寸法誤差を生じる。図4
(a)はマスク開口6Aが設計寸法通りに形成できた場
合を示しており、このときのマスク開口寸法をS1 とす
る。S1 に対する最適露光量をD1 とすると、ウエハ上
のパターン寸法は設計通りにL1 で形成される。これに
対し、図4(b)に示すようにEBマスクの開口部6B
が、設計寸法通りの開口6Aより小さな開口6Bで形成
されたとすると、マスク開口面積S2 はS1 より小さく
なる。このEBマスクを露光量D1 で露光するとウエハ
上のパターン寸法L2 はL1 より小さくなる。
【0010】また、EBマスクの作成には数週間から数
ケ月を要し、再作成を行っていると全体の工程短縮に大
きな影響を及ぼす。そこで作成されたEBマスクを用い
て設計寸法通りのパターンをウエハ上に形成する必要が
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、電子工
学系にパターンが形成されたマスク機能を設け、電子ビ
ームをレジストにショットする毎に前記マスク機能のパ
ターンに対応する潜像パターンをレジストに形成する図
形一括描画方式により、レジストの一領域に同一の潜像
パターンを繰り返し形成する電子ビームの露光方法にお
いて、マスクの仕上がり寸法に応じて、露光量を補正す
る電子ビーム露光補正方法が得られる。なお、マスクの
仕上がり寸法は、マスクを通過した電子ビームのビーム
電流の測定値や電子ビームのビームサイズの測定値から
求めることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図1
を用いて説明する。図1に示した電子ビーム露光装置
は、図3に示したと同じ図形一括描画方式の露光装置で
あって、電子検出器13,計算機14,記憶装置15お
よび制御装置16が付加されている。図1に示す電子検
出器13で検出されるビーム電流Ib は、Ib =J×S
で表わされる。ここで、Jは電流密度、SはEBマスク
の開口面積である。Jは通常、固定されているから、I
b を測定することにより、開口面積Sを求めることが出
来る。記憶装置15には、予め開口面積Sと最適露光量
Dの関係がテーブル化されて保存されており、計算機1
4によって求めた開口面積Sから露光量Dを求めること
が出来る。例えば、図5(b)に示すようにEBマスク
の開口部6Bが、設計寸法通りの開口6Aより、小さな
開口で形成されたとすると、マスク開口面積S2 はS1
より小さくなる。記憶装置15には開口面積と最適露光
量の関係が保存されているから、開口面積S2 に対応し
た露光量D2 を求めることが出来る。開口面積S2 から
求めた露光量D2 は計算機14により、露光時間に換算
され、制御装置16がブランキング電極2にかける電圧
を制御する。以上の過程により、搭載されたEBマスク
の実開口面積S2 に応じた最適露光量D2 で描画される
ため、設計寸法通りのパターンL1 をウエハ上に形成す
ることが出来る。
【0013】次に本発明の第2の実施の形態について説
明する。図1に示す電子検出器13の手前にナイフエッ
ジ17を設置し、小サイズ17を設置し、小サイズの電
子ビーム50Bのビームサイズを測定する。電子ビーム
50Bは複数のビームからなるマルチビームであるが、
その内の1本のビームのみが電子検出器に入射するよう
に、主偏向器、副偏向器を動作させることにより、1本
のビームのビームサイズを測定することが可能である。
以上の過程を電子ビーム50Bを構成する各ビームにつ
いて繰り返すことにより、EBマスクの開口面積を求め
ることができる。記憶装置15には、予め開口面積Sと
最適露光量Dの関係がテーブル化されて保存されてお
り、計算機14によって求めた開口面積Sから露光量D
を求めることが出来る。例えば、図5(b)に示すよう
にEBマスクの開口部6Bが、設計寸法通りの開口6A
より、小さな開口で形成されたとすると、マスク開口面
積S2 はS1 より小さくなる。記憶装置15には開口面
積と最適露光量の関係が保存されているから、開口面積
2 に対応した露光量D2 を求めることが出来る。開口
面積S2 から求めた露光量D2 は計算機14により、露
光時間に換算され、制御装置16がブランキング電極2
にかける電圧を制御する。以上の過程により、搭載され
たEBマスクの実開口面積S2 に応じた最適露光量D2
で描画されるため、設計寸法通りのパターンL1 をウエ
ハ上に形成することが出来る。
【0014】なお、上記実施の形態では用いるセルを1
つとして述べたが、EBマスク内に複数のセルが作成さ
れている場合には、それぞれのセルについて開口面積と
露光量の関係を求めておき、記憶装置に保存しておけば
良い。
【0015】
【発明の効果】上述したようにビーム電流Ib 、あるい
はビームサイズを測定して、EBマスクの実開口面積を
算出し、その値に応じた最適露光量で描画することによ
り、EBマスクの設計寸法からのずれに関わりなく、ウ
エハ上に所望のパターンを形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に用いる電子ビーム
露光装置を説明する図である。
【図2】従来技術の可変成形方式の電子ビーム露光方法
を説明するために示した電子ビーム露光装置の概略図で
ある。
【図3】従来技術の図形一括描画方式の電子ビーム露光
方法を説明するために示した電子ビーム露光装置の概略
図である。
【図4】(a),(b)は従来技術においてEBマスク
が小さく形成された場合の露光結果を示した説明図であ
る。
【図5】(a),(b)は本発明においてEBマスクが
小さく形成された場合の露光結果を示した説明図であ
る。
【符号の説明】
1 電子銃 2 ブランキング電極 3 第1アパーチャー 3A 第1アパーチャー開口部 4 成形レンズ 5 成形偏向器 6 第2アパーチャー 6A,6B 第2アパーチャー開口部 7 縮小レンズ 8 主偏向器 9 副偏向器 10 投影レンズ 11 半導体ウエハ 11A,11B レジスト内の潜像 12 試料台 13 電子検出器 14 計算機 15 記憶装置 16 制御装置 17 ナイフエッジ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子光学系にパターンが形成されたマス
    ク機能を設け、電子ビームをレジストにショットする毎
    に前記マスク機能のパターンに対応する潜像パターンを
    レジストに形成する図形一括描画方式により、レジスト
    の一領域に同一の潜像パターンを繰り返し形成する電子
    ビームの露光方法において、前記マスクの仕上がり寸法
    に応じて、露光量を補正することを特徴とする電子ビー
    ム露光補正方法。
  2. 【請求項2】 前記マスクの仕上がり寸法は、前記マス
    クを通過した電子ビームのビーム電流の測定値から求め
    ることを特徴とする請求項1記載の電子ビーム露光補正
    方法。
  3. 【請求項3】 前記マスクの仕上がり寸法は、前記マス
    クを通過した電子ビームのビームサイズの測定値から求
    めることを特徴とする請求項1記載の電子ビーム露光補
    正方法。
JP08222239A 1996-08-23 1996-08-23 電子ビーム露光補正方法 Expired - Fee Related JP3080006B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08222239A JP3080006B2 (ja) 1996-08-23 1996-08-23 電子ビーム露光補正方法
TW086112116A TW376541B (en) 1996-08-23 1997-08-22 Electron beam exposure correcting method
KR1019970040912A KR100256519B1 (ko) 1996-08-23 1997-08-23 전자빔 노광 보정 방법
US08/917,293 US5825034A (en) 1996-08-23 1997-08-25 Method of compensation for electron beam dose

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08222239A JP3080006B2 (ja) 1996-08-23 1996-08-23 電子ビーム露光補正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1064794A true JPH1064794A (ja) 1998-03-06
JP3080006B2 JP3080006B2 (ja) 2000-08-21

Family

ID=16779294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08222239A Expired - Fee Related JP3080006B2 (ja) 1996-08-23 1996-08-23 電子ビーム露光補正方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5825034A (ja)
JP (1) JP3080006B2 (ja)
KR (1) KR100256519B1 (ja)
TW (1) TW376541B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100374635B1 (ko) * 2000-09-27 2003-03-04 삼성전자주식회사 포토마스크의 식각시 발생하는 로딩효과로 인한선폭변화를 보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한기록매체
KR100533884B1 (ko) * 2003-12-31 2005-12-07 동부아남반도체 주식회사 반도체의 테스트 마스크 패턴, 그 형성 방법 및 이를이용한 마스크 에러 증강 요소 측정방법
US11024485B2 (en) 2018-06-19 2021-06-01 Nuflare Technology, Inc. Multi-charged-particle-beam writing apparatus and beam evaluating method for the same

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019169362A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 株式会社日立製作所 電子ビーム装置
KR20240055696A (ko) * 2021-04-16 2024-04-29 인터그레이티드 다이나믹 일렉트론 솔루션즈, 인크. 전자 현미경 기술을 위한 임의의 전자 선량 파형
US12237147B2 (en) 2023-01-31 2025-02-25 Integrated Dynamic Electron Solutions, Inc. Methods and systems for event modulated electron microscopy

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3272820B2 (ja) * 1993-06-24 2002-04-08 富士通株式会社 電子ビーム露光装置及び方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100374635B1 (ko) * 2000-09-27 2003-03-04 삼성전자주식회사 포토마스크의 식각시 발생하는 로딩효과로 인한선폭변화를 보정하여 노광하는 방법 및 이를 기록한기록매체
KR100533884B1 (ko) * 2003-12-31 2005-12-07 동부아남반도체 주식회사 반도체의 테스트 마스크 패턴, 그 형성 방법 및 이를이용한 마스크 에러 증강 요소 측정방법
US11024485B2 (en) 2018-06-19 2021-06-01 Nuflare Technology, Inc. Multi-charged-particle-beam writing apparatus and beam evaluating method for the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR100256519B1 (ko) 2000-06-01
US5825034A (en) 1998-10-20
TW376541B (en) 1999-12-11
KR19980019015A (ko) 1998-06-05
JP3080006B2 (ja) 2000-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7459705B2 (en) Charged particle beam exposure method of character projection system, charged particle beam exposure device of character projection system, program for use in charged particle beam exposure device, and manufacturing method of semiconductor device
US6897454B2 (en) Energy beam exposure method and exposure apparatus
US6815693B2 (en) Charged-particle-beam microlithography apparatus and methods including proximity-effect correction
US20020036273A1 (en) Methods for manufacturing reticles for charged-particle-beam microlithography exhibiting reduced proximity effects, and reticles produced using same
JP4761508B2 (ja) 荷電粒子露光装置およびデバイス製造方法
TWI712067B (zh) 資料處理方法、資料處理裝置以及多帶電粒子束描繪裝置
JP5063035B2 (ja) 荷電粒子ビーム描画方法及び荷電粒子ビーム描画装置
JP3930411B2 (ja) 荷電ビーム描画装置及び描画方法
JP3552344B2 (ja) 荷電粒子線によるパターン転写方法および転写装置
JPH1064783A (ja) 電子ビーム用マスクおよび露光方法
JPH09199389A (ja) 電子ビーム描画方法
JP2647000B2 (ja) 電子ビームの露光方法
JP3080006B2 (ja) 電子ビーム露光補正方法
US6433347B1 (en) Charged-particle-beam projection-exposure methods and apparatus that selectively expose desired exposure units of a reticle pattern
JP2874688B2 (ja) マスク及びそれを用いた電子線露光方法
US7041991B2 (en) Variably shaped beam EB writing system
JP2606127B2 (ja) 電子線による描画方法および描画装置
US6337164B1 (en) Charged-particle-beam microlithography methods exhibiting improved pattern-feature accuracy, and device manufacturing methods comprising same
US7326940B2 (en) Exposure apparatus, exposure method and semiconductor device production method
JP2001015428A (ja) 電子ビーム露光装置
US6211528B1 (en) Electron beam drawing method in which cell projection manner and variably shaped beam manner are used in combination
JP3247700B2 (ja) 走査形投影電子線描画装置および方法
US6277531B1 (en) Charged-particle-beam microlithography apparatus and methods including focal-point correction
JP2001244165A (ja) 近接効果補正方法、レチクル及びデバイス製造方法
JP4356064B2 (ja) 荷電粒子線露光装置および該装置を用いたデバイス製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20000523

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees