JPS62283626A

JPS62283626A - 露光方法

Info

Publication number: JPS62283626A
Application number: JP61126365A
Authority: JP
Inventors: Eiji Nishimura; 英二西村; Mamoru Nakasuji; 護中筋; Tadahiro Takigawa; 忠宏滝川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-05-31
Filing date: 1986-05-31
Publication date: 1987-12-09
Anticipated expiration: 2010-12-18
Also published as: JPH07118439B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】３、発明の詳細な説明［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、荷電ビーム露光方法に係わり、特に近接効果
の低減をはかった荷電ビーム露光方法に関する。

（従来の技術）近年、ＬＳＩデバイスの微細化傾向が進んでおり、近い
将来０．５［μｍ］、更に０．２５［μＴｒＬ］寸法の
デバイスが出現しようとしている。このような微細デバ
イスは従来の光ステッパを用いた方法では製作が困難で
あり、そのため新しいりソグラフィが切望されてる。そ
の中でも、電子ビームリソグラフィは最有力な方法とし
て広く認識されている。

しかしながら、この種の露光方法にあっては次のような
問題があった。即ち、下地基板に凹凸や反射電子係数の
異なるパターンが形成されていると、パターンを描画し
た際に上記凹凸や反射電子係数の違いにより各部で後方
散乱電子の農が異なったものとなり、これによりパター
ンの太りゃ細り等が生じる、所謂近接効果が生じる。そ
して、この問題はパターンが微細化される程顕著に現わ
れることになる。

（発明が解決しようとする問題点）このように従来の電子ビーム露光方法にあっては、下地
の凹凸や反射電子係数の異なりにより、近接効果の影響
が生じ、微細パターンを精度よく露光することは困難で
あった。また、この問題は、イオンビームを用いてレジ
ストを露光するイオンビーム露光方法につい・でも、同
様に言えることである。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的
とするところはい下地の凹凸や反射電子係数の遠いに起
因する近接効果の影響を低減することができ、描画精度
の向上をはかり得る荷電ビーム露光方法を提供すること
にある。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の骨子は、後方散乱粒子量が少ない部分に補正照
射を与えることにより、下地の凹凸や反射電子係数の違
いに起因する後方散乱粒子量の異なりを等動的になくす
ことにある。

即ち本発明は、被処理基体上にレジスト膜を形成し、こ
のレジスト膜に荷電ビームを照射して該レジスト膜を選
択的に露光する荷電ビーム露光方法において、前記レジ
スト膜の全面に同じ量の荷電ビームを照射したときにお
ける後方散乱粒子量の少ない部分に、荷電ビーム或いは
電磁波を補正照射するようにした方法である。

（作用）上記の方法であれば、補正照射を行うことにより、後方
散乱粒子量の少ない部分におけるドーズを他の部分と略
等しくすることができ、これによりパターンの太りゃ細
り等を防止することが可能となる。従って、下地基板に
凹凸や反射電子係数の異なる材料からなるパターンが形
成されている場合にあっても、該基板上に高精度にレジ
ストパターンを形成することが可能となる。

（実施例）まず、実施例を説明する前に本発明の基本原゛理につい
て、第１図を参照して説明する。

本発明者等は、下地の凹凸及び反射電子係数の違いによ
る近接効果の影響を調べるために、次のような実験を行
った。即ち、第１図（ａ）に示す如く、Ｓｉ基板１１上
に反射電子係数が大きい材料、例えばモリブデンシリサ
イドの配線による凸部１２をライン状に形成し、その上
にレジスト１３を塗布した。次いで、第１図（ｂ）に示
す如く、上記凸部１２と直交する方向にライン＆スペー
スのパターンを描画すべく、電子ビーム１４を選択的に
照射してレジスト１３を露光した。ここで、第１図（ｂ
）は同図（ａ）の矢視Ａ−Ａ断面に相当するものである
。この後、現像処理を施したところ、レジスト１３の残
存パターン１５は第１図（ｄ）に示す如く、凸部１２上
でパターンの細りを生じたものとなった。これは、１凸
部１２が他の部分よりも反射電子係数の大きい材料で形
成され、且つ凸部１２上のレジスト１３の膜厚が薄くな
っており、凸部１２上のレジスト１３が過剰に露光され
るためである。

そこで、前記第１図（ｂ）に示すパターン露光工程の後
、第１図（Ｃ）に示す如く、凸部１２以外の部分にパタ
ーン形成に必要な照射量より少ない照射量で電子ビーム
１６を補正照射した。なお、第１図（Ｃ）は同図（ａ）
の矢視Ｂ−８断面に相当するものである。これにより、
パターン形成予定ｍ域におけるレジスト１３のドーズは
、凸部１２上及びそれ以外の部分で略等しくなる。従っ
て、現象処理を施した後のレジスト１３の残存パターン
１７は、第１図（ｅ）に示す如くパターンの太りゃ細り
のない高精度なものとなった。

なお、上記補正照射はパターン形成のための露光工程の
前に行っても、同様の効果が得られた。

さらに、補正照射には、電子ビーム以外にイオンビーム
や電磁波等を用いることも可能である。また、第１図の
例は下地に凹凸が形成され且つ凸部１２が他の部分より
も反射電子係数が大きく、近接効果の影響が最も大きく
現われる例であるが、下地に凹凸が形成されているか、
或いは反射電子係数の異なるパターンが形成されている
かの一方であっても、上記と同様の補正照射により近接
効果の低減をはかることが可能である。

また、補正照射を行う際には、下地パターン（凸部１２
）の形成に使用したパターンデータを用い、このデータ
に基づいて選択的なビーム照射を行えばよい。さら゛に
、下地パターン形成の際に使用した重金属等のアライメ
ントマークを用い、このマークを検出して補正照射の前
に７ライメントを行うことが可能である。

以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第２図は本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム露
光装置を示す概略構成図である。図中２０は試料室であ
り、この試料室２０内には電子ビーム霧光に供される試
料２１を載置した試料ステージ２２が収容されている。

試料ステージ２２はステージ駆動回路２３によりＸ方向
（紙面左右方向）及びＹ方向く紙面表裏方向）に移動さ
れる。

そして、試料ステージ２２の移動位置はレーザ測長計２
４により測定さるれるものとなっている。

一方、試料室２０の上方には電子銃３１、レンズ３２．
３３．３４及び偏向器３５．３６等からなる電子光学鏡
筒３０が設けられている。ここで、上記偏向器３５はビ
ームをブランキングするためのブランキング用偏向器で
あり、ブランキング回路２５によりブランキング信号を
印加される。また、偏向器３６はビームを試料２１上で
一方向くＸ方向）に走査する走査用偏向器であり、走査
用偏向回路２６により偏向信号を印加されるものとなっ
ている。

なお、図中２７は計ｒｉＲ１２８はインターフェース、
２９は電子銃３１及び各種レンズ３２゜３３．３４の電
源をそれぞれ示している。

次に、上記装置を用いた電子ビーム露光方法について説
明する。

まず、試料として第３図に示す如く、８１基板４１上に
金ａ膜からなる配線パターン４２を形成し、その上にＳ
　ｉ　０２等の絶縁［１４３及びモリブデンシリサイド
等の金属１１４４を形成し、さらに金ｆｉ１４４上にＰ
　Ｍ　Ｍ　Ａ等のレジスト４５を塗布したものを用いた
。なお、第３図において（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ
）の矢？５２Ｃ−Ｃ断面図、（Ｃ）は（ａ）の矢視Ｄ−
Ｄ断面図である。この状態において、レジスト４５の下
地は、金属膜４４により凹凸が形成されている。

上記試料を用い、第４図（ａ）に示す如く、金属膜４４
の凹凸に応じて補正照射を行った。即ち、金属膜４４の
凹部のみに電子ビーム４６を補正照射した。この補正照
射には、例えば下地のパターン４２を形成する際のパタ
ーンデータを基に反転パターンデータを作成し、この反
転パターンデータに基づいて選択的なビーム照射を行え
ばよい。

次いで、第４図（ｂ）に示す如く、レジスト４５に形成
すべきパターン（パターン４２と直交するライン＆スペ
ースのパターン）に応じて電子ビーム４７を選択的に照
射し、レジスト４５を露光した。なお、第４図（ａ）は
第３図（ａ）の矢視Ｄ−ＤＩ！Ｉｉ面に相当し、第４図
（１））は第３図（ａ）の矢ｍｃ−ｃ断面に相当するも
のである。

次いで、現像処理を行いレジストパターンを形成したと
ころ、下地の凹凸に起因するパターンの太りや細りが殆
どなく、精度良いレジストパタ−ンを得ることができた
。ここで、第４図（ａ）に示す補正照射を行わない従来
方法であると、金属膜４４の凸部上でレジスト４５のド
ーズが他の部分よりも大幅に過剰となり、凸部上でレジ
スト４５の残存パターンに細りが現われた。つまり、本
実施例では、第４図（ａ）に示す補正照射を行うことに
より、後方散乱電子量の少ない凹部におけるドーズを増
やし、下地の凹凸に関係なくパターン形成予定領域のド
ーズを略等しくできたのである。

かくして本実施例方法によれば、レジスト下地としての
金１１１１４４の凹部に電子ビームの補正照射を行うこ
とにより、後方散乱電子量の少ない部分のドーズを上げ
ることができ、後方散乱電子に起因する近接効果の影響
を低減することができる。

このため、下地基板の凹凸に拘らずレジストパターンを
高精度に形成することが可能となり、半導体集積回路等
の微細パターン形成技術として橿めて有効である。

第５図は本発明の他の実施例方法を説明するための断面
図である。なお、第４図と同一部分には同一符号を付し
て、その詳しい説明は省略する。

この実施例が先に説明した実施例と異なる点は、下地の
凹凸に起因する近接効果補正のための補正照射に加え、
パターン形成のための露光による近接効果の補正を行う
ことにある。即ち、前記第４図（ｂ）に示す工程におい
て、パターン形成のための電子ビーム４７の照射に加え
、第５図（ａ）に示す如く全面に電子ビーム４８を照射
して補正照射行う。ここで、上記電子ビーム４８の補正
照射は、パターン形成に必要な照射ＩＤａよりも少ない
照射量である。この補正照射は、電子ビーム４７の照射
による近接効果を補正するためである。

また、上記の補正照射に代え、第５図（ｂ）に示す如く
パターン形成予定領域以外、つまり反転パターンに電子
ビーム４９の補正照射を行うようにしてもよい。ここで
、パターン形成のための露光による近接効果の補正とし
ては、少なくともパターン形成予定ｆ！４域周辺部に電
子ビーム等の補正照射を行えばよい。

かくして本実施例によれば、下地凹凸に起因する近接効
果の補正は勿論のこと、パターン形成のためのビーム照
射による近接効果の補正も行っているので、より高精度
にレジストパターンを形成することが可能となる。

なお、本発明は上述した各実施例方法に限定されるもの
ではない。例えば、前記補正照射におけるビームとして
、電子ビームの代りにイオンビーム或いは電磁波を用い
ることが可能である。また、補正照射のために選択的な
ビーム照射を行う手段としては、下地パターンを形成す
る際のパターンデータを用いたり、或いは下地パターン
と逆パターンのマスク等を用いればよい。その他、本発
明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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための模式図、第２因
は本発明の一実施例方法に使用した電子ビーム露光装置
を示す概略構成図、第３因及び第４図は上記実施例に係
わる電子ビーム露光方法を説明するためのもので第３図
は試料構造を示す平面図及び断面図、第４図はビーム照
射工程を示す断面図、第５図は本発明の他の実施例方法
を説明するための断面図である。１１．４１・・・３ｉ基板、１２・・・凸部、１３゜４
５・・・レジスト、１４．１６．４６．４７．４８゜４
９・・・電子ビーム、１５．１７・・・残存パターン、
４２・・・配線パターン、４３・・・絶縁膜、４４・・
・金属膜。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦Ｂ″１（ｄ）　　　　　　　　　　　　　　　　（ｅ）第１図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被処理基体上にレジスト膜を形成し、このレジス
ト膜に荷電ビームを照射して該レジスト膜を選択的に露
光する荷電ビーム露光方法において、前記レジスト膜の
全面に同じ照射量で荷電ビームを照射したときにおける
後方散乱粒子量の少ない部分に、荷電ビーム或いは電磁
波を補正照射することを特徴とする荷電ビーム露光方法
。
（２）前記被処理基体は凹凸を有する基板であり、該基
板の凹部に前記補正照射を与えることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の荷電ビーム露光方法。
（３）前記被処理基体は反射電子係数の異なる材料でパ
ターンが形成された基板であり、該基板の反射電子係数
の小さい部分に前記補正照射を与えることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の荷電ビーム露光方法。
（４）前記被処理基体は反射電子係数の異なる材料でパ
ターンが形成された基板であり、該基板を形成する際に
使用したパターンデータを用いて、該基板の反射電子係
数の小さい部分に荷電ビームによる補正照射を与えるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の荷電ビーム
露光方法。
（５）前記パターンデータを用いて補正照射を与える手
段として、重金属のアライメントマークを使用し、前記
基板をアライメントした後に荷電ビームにより補正照射
することを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の荷電
ビーム露光方法。
（６）前記補正照射に加え、少なくとも前記レジスト膜
に形成するパターン形成予定領域の周辺部に、該パター
ン形成のためのビーム照射量Ｄ＿０より少ない照射量で
、荷電ビーム或いは電磁波を補正照射することを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の荷電ビーム露光方法。