JPS603773B2 - Electron beam exposure equipment - Google Patents
Electron beam exposure equipmentInfo
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- JPS603773B2 JPS603773B2 JP52035692A JP3569277A JPS603773B2 JP S603773 B2 JPS603773 B2 JP S603773B2 JP 52035692 A JP52035692 A JP 52035692A JP 3569277 A JP3569277 A JP 3569277A JP S603773 B2 JPS603773 B2 JP S603773B2
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はエッジラフネスを除去して精度の高い電子ビ
ーム露光を行うことのできる電子ビーム露光装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electron beam exposure apparatus that can remove edge roughness and perform highly accurate electron beam exposure.
近年、集積回路技術の発展に伴って精密なICマスクパ
ターニングが要求されるようになってきた。In recent years, with the development of integrated circuit technology, precise IC mask patterning has become required.
このパターニングは、一般に電子ビーム露光装置による
電子ビーム露光によって行われることが多い。この電子
ビームの露光には電子ビームの照射点を被露光平面の任
意の向きに移動させて露光を行うべクター走査と、一方
向に掃引しながら上記方向と直角な方向にゆっくりと掃
引しながら露光を行うラスター走査とがある。しかし、
上記べクター走査は高精密な露光を行い得るが、その走
査制御系が非常に複雑であり、また高価であるという問
題を有している。一方、ラスタ走査は簡単な走査制御系
で良く、また安価ではあるが、走査方向と直角なパター
ンエッジにエッジラフネスが生じると云う問題がある。
即ち、通常のラスタ走査型電子ビーム露光装置の走査ピ
ッチは0.25〜0.50ム肌となっている。そして上
記走査ピッチと略同じ径の電子ビームを用いて露光が行
われている。この為に前記露光面のパターンエッジに凹
凸、つまりエッジラフネスが生じていた。そこで走査ピ
ツク間隔を狭くして上記エッジラフネスを除去すること
が考えられたが、電子ビームの照射量分布は一般にガウ
ス関数型のプロフアイルを有する為に効果的な除去を行
うことができなかった。本発明はこのような事情を考慮
してなされたもので、その目的とするところは、走査制
御系が簡単で、安価なラスタ走査型電子ビーム露光装置
に於て、エッジラフネスを低減せしめ、例えば0.1仏
のの露光精度が要求されるものに対しても良好なパター
ニングを行い得る電子ビーム露光装置を提供することに
ある。This patterning is generally performed by electron beam exposure using an electron beam exposure device. This electron beam exposure involves vector scanning, in which the irradiation point of the electron beam is moved in any direction on the surface to be exposed, and exposure is performed in one direction while slowly sweeping in a direction perpendicular to the above direction. There is raster scanning that performs exposure. but,
Although the above-mentioned vector scanning can perform highly precise exposure, it has the problem that its scanning control system is very complicated and expensive. On the other hand, raster scanning requires a simple scanning control system and is inexpensive, but there is a problem in that edge roughness occurs at pattern edges perpendicular to the scanning direction.
That is, the scanning pitch of a typical raster scanning type electron beam exposure apparatus is 0.25 to 0.50 mm. Exposure is performed using an electron beam having a diameter substantially the same as the scanning pitch. For this reason, unevenness, that is, edge roughness, occurs on the pattern edge of the exposed surface. Therefore, it was considered to reduce the edge roughness by narrowing the scanning pick interval, but since the electron beam irradiation dose distribution generally has a Gaussian function profile, it was not possible to effectively remove the edge roughness. . The present invention has been made in consideration of these circumstances, and its purpose is to reduce edge roughness in an inexpensive raster scanning electron beam exposure apparatus with a simple scanning control system, and to reduce edge roughness, for example. It is an object of the present invention to provide an electron beam exposure apparatus that can perform good patterning even in cases where an exposure precision of 0.1 French is required.
即ち、本発明は露光照射する電子ビームがガウス関数型
のプロフアィルを有することに着目し、上記電子ビーム
の径を調整することによってラスタ走査されたパターン
の電子ビーム照射量を均一化し、パターエッジにおける
エッジラフネスの発生を低減させるようにしたものであ
る。That is, the present invention focuses on the fact that the electron beam for exposure irradiation has a Gaussian function type profile, and by adjusting the diameter of the electron beam, the electron beam irradiation amount of the raster scanned pattern is made uniform, and the electron beam irradiation amount at the putter edge is made uniform. This is intended to reduce the occurrence of edge roughness.
このエッジラフネスの低減によって、走査ピッチ、間隔
が0.25〜0.50A肌の場合であっても例えば0.
10山肌の精度でパターニングを行うことができ、集積
回路技術の発展に伴なつた高精度の露光を行うことがで
きるようにしたものである。以下、図面を参照して本発
明の詳細を説明する。Due to this reduction in edge roughness, even if the scanning pitch and interval are 0.25 to 0.50A, for example, 0.
It is possible to perform patterning with an accuracy of 10 mounds, and to perform exposure with high precision in line with the development of integrated circuit technology. Hereinafter, details of the present invention will be explained with reference to the drawings.
ガウス関数型プロフアィルを有する円形断面電子ビーム
に於て、電子ビームの照射中心位置から距離rの位置で
のビーム強度〆(r)は次式で示される。In a circular cross-section electron beam having a Gaussian function profile, the beam intensity 〆(r) at a position at a distance r from the irradiation center position of the electron beam is expressed by the following equation.
〆(r)=プ云Xp(−孝)
但し、0は電子ビームの広がり定数
この式で示される強度分布を持つ電子ビームで、第1図
に示すように走査ピッチ2d間隔で電子ビームを照射し
た場合、第1の電子ビームAと第2の電子ビームBとの
各中心位置から等距離にある点aのビーム強度ナa(r
)は次式で示される。〆(r) = pu云Xp(-孝) However, 0 is the spread constant of the electron beam.The electron beam has an intensity distribution shown by this formula, and the electron beam is irradiated at a scanning pitch of 2d as shown in Figure 1. In this case, the beam intensity n a(r
) is shown by the following formula.
プa(r)=ゴ云Xp(−差)
即ち、上記a点では電子ビームAと電子ビームBとの両
方から寄与を受ける。a(r)=Xp(-difference) That is, at the above point a, contributions are received from both the electron beam A and the electron beam B.
ここで、上記a点が走査ピッチ2dに対して、各ビーム
中心点から入試の位置にあるとすると、電子ビーム強度
〆a(r)は次式で示される。ね(r)=ゴ云Xp(−
礎)
一方、電子ビームの中心位置であって走査線上の、上記
中心位置から距離d離れたb点のビーム強度〆b(r)
は次式で示される。Here, if the above-mentioned point a is located at the entrance examination position from each beam center point with respect to the scanning pitch 2d, the electron beam intensity 〆a(r) is expressed by the following equation. Ne (r) = Goun Xp (-
On the other hand, the beam intensity 〆b(r) at point b, which is the center position of the electron beam and is a distance d from the center position on the scanning line.
is expressed by the following equation.
即ち、電子ビームA及び電子ビームCからそれぞれ。That is, from electron beam A and electron beam C, respectively.
伝×p(−器)なるビーム強度の寄与を受ける。It receives a contribution from the beam intensity of transmission x p(-).
また、電子ビームBから。Also, from electron beam B.
云Xp(−歩)なるビーム強度の寄与を受ける。The beam intensity contributes to Xp (-step).
従ってナb(r)は川(r)=プ云Xp(−巷)十才亨
Xp(−器)となる。Therefore, Nab (r) becomes River (r) = Puyun Xp (-Street) 10 years old Xp (- Vessel).
ここで上記〆a(r)及びナb(r)の変化をd/〇を
変数として示すと第2図のようになる。この第2図に示
されるようにdノ。が略0.8〜1.1の範囲に於て、
前記ナa(r)とナb(r)が略等しいことが判る。つ
まり、0.8≦d/OSI.1なる条件を満たす電子ビ
ームを以つて走査ピッチ2dで走査すると、そのパター
ンエッジでの電子ビーム強度は略均一化される。一方、
上記電子ビームの径は、上記電子ビームの中心点の強度
をプ(o)とした場合、中心点からrの距離の強度ナ(
r)が半分になるときの2‐rによって定められる。Here, when the changes in the above 〆a(r) and ``nab(r)'' are shown using d/〇 as a variable, it becomes as shown in Fig. 2. As shown in this FIG. is approximately in the range of 0.8 to 1.1,
It can be seen that the above n a(r) and n b(r) are approximately equal. In other words, 0.8≦d/OSI. When scanning is performed at a scanning pitch of 2d using an electron beam that satisfies the condition 1, the intensity of the electron beam at the edge of the pattern becomes approximately uniform. on the other hand,
The diameter of the electron beam is defined as the intensity n(o) at a distance r from the center point, where the intensity at the center point of the electron beam is p(o).
It is determined by 2-r when r) is halved.
即ち、ナ(r)=裏f(o)を満たす距離rの点の分布
図形の直径、つまり2・rによって定義される。この径
2・rは前式〆(r)=プ孝×p(−差)
より
1.1773J−
と算出される。That is, it is defined by the diameter of the distribution figure of the points at distance r that satisfy n(r)=back f(o), that is, 2·r. This diameter 2·r is calculated as 1.1773J- from the previous formula 〆(r)=Pakko×p(-difference).
従って、ビーム径2・rとピッチ間隔2dとの間には次
式が成立する。1.0的SrSI.4筋
即ち、走査ピッチ2dに比して1.06〜1.4母音の
径の電子ビームで走査することによりエッジラフネスの
悪影響が除去された露光を行うことができる。Therefore, the following equation holds true between the beam diameter 2·r and the pitch interval 2d. 1.0 SrSI. By scanning with an electron beam having a diameter of four lines, that is, a diameter of 1.06 to 1.4 vowels compared to the scanning pitch 2d, exposure can be performed in which the adverse effects of edge roughness are removed.
第3図及び第4図は上記の如くビーム径を制御された電
子ビームで、一辺が4.0仏凧のパターンを0.5A凧
の走査ピッチで露光形成したときの実験デ−夕を示すも
のである。Figures 3 and 4 show the experimental data when a pattern of 4.0 mm on a side was formed by exposure at a scanning pitch of 0.5 A kite using an electron beam whose beam diameter was controlled as described above. It is something.
なお第3図は、エッジラフネスの測定寸法、及び隅の曲
率半径を示している。この実験例では第4図に示される
ように略0.56〜0.62仏肌のビーム径でパターン
形成した場合に、エッジラフネスが少くなる。上記略0
.56〜0.62一肌のビーム径は、走査ピッチ0.5
〃のに対して略1.12〜1.24倍のもので先に示し
た走査ピッチとビーム径との関係を十分に満たすもので
ある。ところで、一般に走査ピッチ2dに電子ビーム走
査をn回(n≧4)によって形成されるパターン幅Xは
X=n・幻である。Note that FIG. 3 shows the measured dimensions of edge roughness and the radius of curvature of the corners. In this experimental example, as shown in FIG. 4, when a pattern is formed with a beam diameter of approximately 0.56 to 0.62 degrees, the edge roughness is reduced. Above 0
.. 56 ~ 0.62 The beam diameter of one skin is the scanning pitch of 0.5
It is approximately 1.12 to 1.24 times as large as that of 〃, and fully satisfies the relationship between the scanning pitch and the beam diameter shown above. Incidentally, generally, the pattern width X formed by electron beam scanning n times (n≧4) at a scanning pitch of 2d is X=n·phantom.
またこのような演算がなされてパターン幅データXが設
定される。この為にパターン幅Xは上記走査ピッチDの
ステップで段階的に設定されていた。従って、例えば走
査ピッチが0.5r肌の場合には、0.5仏のの単位で
しかパターン寸法を調整することができなかった。一方
、パターン寸法を調整する場合、電子ビームの分布強度
に於て、その変化が一番急峻な分布点で露光闇値を設定
することによって精度の良いパターン寸法を得ることが
できる。即ち、dナ(r)/drが最大になるr=0の
ときである。このように露光闇値を設定してパターン形
成する場合、一般に第5図に示すような強度の電子ビー
ム露光が行われる。つまり上記パターン幅Xなるデータ
に基づいて露光を行うことによって電子ビームの拡がり
。がrなる点Qまでパターン形成される。従って実際形
成されるパターン寸法Yと上記パターン幅×との間には
次式に示すような差が生じる。Y=×+(〇−d)x2
Y言X+d=。Further, such calculation is performed to set the pattern width data X. For this reason, the pattern width X was set stepwise in steps of the scanning pitch D. Therefore, for example, when the scanning pitch is 0.5r, the pattern size can only be adjusted in units of 0.5 degrees. On the other hand, when adjusting pattern dimensions, highly accurate pattern dimensions can be obtained by setting the exposure darkness value at a distribution point where the change in the distribution intensity of the electron beam is the steepest. That is, when r=0, dna(r)/dr becomes maximum. When forming a pattern by setting the exposure darkness value in this manner, electron beam exposure is generally performed at an intensity as shown in FIG. In other words, the electron beam spreads by performing exposure based on the data of the pattern width X. The pattern is formed up to a point Q where is r. Therefore, a difference occurs between the actually formed pattern dimension Y and the pattern width x as shown in the following equation. Y=×+(〇-d)x2 Y word X+d=.
一方、先に説明したように。On the other hand, as explained earlier.
と電子ビーム径2rとの間肌・‐・77=きなる駅が存
在する。従って上記式は、(午子+d)M7=rつまり
(Y−×+2d)1.177=2r
と示され、電子ビーム蓬2rとパターン寸法Bとの間に
一定の関係が存在する。Between the electron beam diameter 2r and the electron beam diameter there is a station...77=Kinaru station. Therefore, the above equation is expressed as (day+d)M7=r, that is, (Y-×+2d)1.177=2r, and a certain relationship exists between the electron beam length 2r and the pattern size B.
従って、例えば、走査ピッチが2dの電子ビーム露光装
置にパターン幅Xなるデータが0.5ムのステップで与
えられた場合に於ても、電子ビームの径2rを上記式の
関係を以つて調整することによって0.1仏の単位で調
整することが可能となる。このように電子ビームの径2
rを調整することによって、従来0.5仏机ステップで
しかパターン寸法を変化させることができなかったもの
を、例えば0.1山肌ステップで調整することができる
。Therefore, for example, even if data for the pattern width By doing so, it becomes possible to adjust in units of 0.1 French. In this way, the electron beam diameter 2
By adjusting r, the pattern dimensions, which could conventionally be changed only in steps of 0.5 steps, can now be adjusted in steps of, for example, 0.1 steps.
この為、超大規模集積回路のパターン形成を行う場合に
は、歩蟹りの向上を容易にはかることができる。また非
常に高精度な寸法でのパターン形成が要求される場合で
も容易に達成することが可能である。このように、本装
置では電子ビームの径を走査ピッチ間隔に対して所定の
関係をもって調整し、被露光物を走査露光して上記被露
光物にパターンを形成することによって、パターンエッ
ジに於るエッジラフネスの低減をはかることができ、更
に、例えばパターン寸法を0.1仏の単位で高精度に得
ることができる等の種々の利点を有することができる。Therefore, when forming a pattern for a very large scale integrated circuit, it is possible to easily improve the processing speed. Further, even when pattern formation with extremely high precision dimensions is required, it can be easily achieved. In this way, in this apparatus, the diameter of the electron beam is adjusted in a predetermined relationship with the scanning pitch interval, and the object to be exposed is scanned and exposed to form a pattern on the object. It is possible to reduce edge roughness, and furthermore, it is possible to have various advantages such as, for example, pattern dimensions can be obtained with high accuracy in units of 0.1 French.
なお本発明が適用される電子ビーム露光装置は、被露光
物を機械的に移動させるようなものでもよく、また電子
ビームを静電偏向あるいは電磁偏向して走査するような
ものでもよい。The electron beam exposure apparatus to which the present invention is applied may be one that mechanically moves the object to be exposed, or may be one that scans the electron beam by electrostatically or electromagnetically deflecting it.
そして走査方式もラス夕走査ばかりでなく、ベクター走
査であってもよい。即ち、本発明はその要旨を逸脱しな
い範囲で種々変形して実施することができる。以上詳述
したように本発明は、パターンエッジに於るエッジラフ
ネスを低減させ、パターン寸法を高精度に得ることがで
きる等の種々格別の利点を有する電子ビーム露光装置を
提供することができる。The scanning method is not limited to last scan, but may also be vector scan. That is, the present invention can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof. As described in detail above, the present invention can provide an electron beam exposure apparatus having various special advantages such as being able to reduce edge roughness at pattern edges and obtain pattern dimensions with high accuracy.
図は本発明装置の作用を説明するもので、第1図は電子
ビームとその照射位置との関係を示す図、第2図は電子
ビームの強度分布を示す図、第3図はエッジラフネスと
隅の曲率半径を示す図、第4図は電子ビーム径の変化に
対するエッジラフネスと曲率半径との関係をそれぞれ示
す図、第5図はパターン寸法の関係を示す図である。
A,B,C・・・・・・電子ビーム、2d・・・・・・
走査ピッチ、2r・・・・・・電子ビーム径、。
・・・・・・拡がり定数。第1図第2図
第3図
第4図
第5図The figures explain the operation of the device of the present invention. Figure 1 is a diagram showing the relationship between the electron beam and its irradiation position, Figure 2 is a diagram showing the intensity distribution of the electron beam, and Figure 3 is a diagram showing the relationship between the electron beam and its irradiation position. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between edge roughness and radius of curvature with respect to changes in electron beam diameter, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between pattern dimensions. A, B, C...Electron beam, 2d...
Scanning pitch, 2r... Electron beam diameter.・・・・・・Spread constant. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5
Claims (1)
ームをラスター走査して被露光物を露光するに際し、上
記電子ビームの走査ピツチ間隔に対して略1.06乃至
1.46倍の径の電子ビームで露光走査するようにした
ことを特徴とする電子ビーム露光装置。1. When exposing an object by raster scanning a circular cross-section electron beam having a Gaussian function profile, an electron beam having a diameter approximately 1.06 to 1.46 times the scanning pitch interval of the electron beam is used. An electron beam exposure apparatus characterized by scanning exposure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52035692A JPS603773B2 (en) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | Electron beam exposure equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52035692A JPS603773B2 (en) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | Electron beam exposure equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53120379A JPS53120379A (en) | 1978-10-20 |
| JPS603773B2 true JPS603773B2 (en) | 1985-01-30 |
Family
ID=12448943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52035692A Expired JPS603773B2 (en) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | Electron beam exposure equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603773B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295688A (en) * | 1988-09-29 | 1990-04-06 | Toshiba Corp | Crime prevention device for elevator |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5393987A (en) * | 1993-05-28 | 1995-02-28 | Etec Systems, Inc. | Dose modulation and pixel deflection for raster scan lithography |
-
1977
- 1977-03-30 JP JP52035692A patent/JPS603773B2/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295688A (en) * | 1988-09-29 | 1990-04-06 | Toshiba Corp | Crime prevention device for elevator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53120379A (en) | 1978-10-20 |
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