JPS603773B2 - 電子ビ−ム露光装置 - Google Patents
電子ビ−ム露光装置Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- scanning
- pattern
- exposure
- diameter
- 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.)
- Expired
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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。
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。
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。
ターニングが要求されるようになってきた。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
方から寄与を受ける。
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。
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。
即ち、電子ビームＡ及び電子ビームＣからそれぞれ。
伝×ｐ（−器）なるビーム強度の寄与を受ける。
また、電子ビームＢから。
云Ｘｐ（−歩）なるビーム強度の寄与を受ける。
従ってナｂ（ｒ）は川（ｒ）＝プ云Ｘｐ（−巷）十才亨
Ｘｐ（−器）となる。
Ｘｐ（−器）となる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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＝。
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＝。
一方、先に説明したように。
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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (1)
- １ ガウス関数型プロフアイルを有する円形断面電子ビ
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52035692A JPS603773B2 (ja) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | 電子ビ−ム露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52035692A JPS603773B2 (ja) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | 電子ビ−ム露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53120379A JPS53120379A (en) | 1978-10-20 |
| JPS603773B2 true JPS603773B2 (ja) | 1985-01-30 |
Family
ID=12448943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52035692A Expired JPS603773B2 (ja) | 1977-03-30 | 1977-03-30 | 電子ビ−ム露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603773B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295688A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-04-06 | Toshiba Corp | エレベータの防犯装置 |
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/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0295688A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-04-06 | Toshiba Corp | エレベータの防犯装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53120379A (en) | 1978-10-20 |
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