JPH0582730B2 - - Google Patents

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JPH0582730B2
JPH0582730B2 JP59088567A JP8856784A JPH0582730B2 JP H0582730 B2 JPH0582730 B2 JP H0582730B2 JP 59088567 A JP59088567 A JP 59088567A JP 8856784 A JP8856784 A JP 8856784A JP H0582730 B2 JPH0582730 B2 JP H0582730B2
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pixels
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Emu Kyaroru Aren
Ii Gureibusu Richaado
Ee Raionzu Suchiibun
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ETETSUKU SHISUTEMUZU Inc
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ETETSUKU SHISUTEMUZU Inc
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は超小型デバイス(集積回路)の製造に
使用される粒子ビーム装置に関し、特に粒子ビー
ムリトグラフイ装置のための新規にして改良され
た書込み技術(方法)に関し、本発明の主目的は
リトグラフイ装置における主ソフトウエアを変更
することなくリトグラフイ装置を励起することに
より書込まれるラインの寸法を変化させる手段を
提供することである。
〔従来技術〕
集積回路製造用の、制御可能な電子ビームを用
いたリトグラフイ装置は、時には電子ビーム機械
と呼ばれるが、この技術分野では公知であり、そ
の種の1つがコリア(Collier)その他に付与さ
れた米国特許第3900737号明細書に、他の1つが
リン(Lin)に付与された米国特許第3801729号
明細書に詳細に記載されている。
これらの特許機械において、電子ビームによつ
て書込みが行なわれるレジスト物質からなる媒体
がモータ駆動の台に載置され、その台は連続的に
移動し、電子ビームは台の移動方向と垂直な方向
にラスタ状に走査される。実際には、『ガウスス
ポツト』あるいは『画素』とも呼ばれる、レジス
ト層上に焦点付けされる円形電子ビームスポツト
の直径は、装置の『番地』寸法である。典型的に
は、台の移動方向における少なくとも4列の番地
(画素)が『形状』の幅を画定し、この形状の長
さはラスタ走査方向における多数個の画素によつ
て形成される。ビームと台の移動によつてレジス
ト上に画定されるパターンは装置の制御装置とそ
のためのソフトウエアとによつて決定される。
ある場合には、選択された画素の大きさの整数
倍でない量だけ形状の幅あるいは長さを変化させ
てラインを書いた方が望ましいということがわか
つた。例えば、画素の直径の41/2倍の幅を有す
る形状を書きたいと仮定しよう。このとき、従来
技術においては画素の寸法を減じ、ラスタの走査
数を増加しなければならなかつた。形状の幅を画
素幅の1/2だけ変化させるためには、画素の大き
さが1/2に減じられた。そのため、形状の長さ方
向に走査数を増加しなければならなかつた。例え
ば、より小さい画素寸法を用いると所望の形状幅
を形成するのに9回の走査(大きい画素4列分に
等しい幅を得るための8走査プラス形状の幅を画
素の1/2だけ増加するための1走査)が必要であ
つた。画素の大きさを減じるこの例は、別の言い
方で説明できるが、それは、ラスタ走査電子ビー
ムリトグラフイ装置の生産は画素寸法の2乗に反
比例するということである。また形状の所定の方
向により広いライン幅を得るために画素の寸法を
減じることは機械の生産を著しく低下させるので
好ましくないということは理解されよう。また、
大きい画素幅1つ分より小さい量だけ形状の長さ
を増加するには、上記した形状の幅を増加すると
きと同様な問題が存在するということを明らかに
しておかなければならない。本発明は、画素の大
きさを変えることなく、従つて機械の生産量を不
変に維持して、形状の幅あるいは長さを画素の直
径の1倍よりも小さい量だけ変化させ得るという
ことを示す。
〔発明の要約〕
本発明を含む書込み技術は、とりわけ、粒子ビ
ーム源、粒子ビーム、ビーム消去手段および移動
可能な台上に配置したレジスト被覆の基板に上記
ビームを焦点付ける手段を有する粒子ビームリト
グラフイ装置で実現される。この書込みは、選択
された形状が書かれる前かあるいは後かのどちら
かにおいて書かれる付加的な画素を持つ、選択さ
れた形状幅を有するラスタ走査書込みのための通
常の方法であるが、交番するスポツト位置でビー
ムがブランキングおよびアンブランキングされる
という方法で実施される。この方法では、形状は
選択された形状の幅よりもほぼ1/2画素だけ広い
幅を持つ。
この書込み技術は従来技術において邪魔だと考
えられていた現象、すなわち、レジストにおける
ビーム粒子の散乱とその結果としての潜像のぼけ
を利用するものであるということが当業者には明
白となろう。
〔実施例の説明〕
第1図は上記コリア他の米国特許に開示する書
込み動作と類似する電子ビーム機械による書込み
動作を図示する。この図で示されるように、矢印
Xは台12の移動方向を示し、矢印Yはラスタ走
査モードにおける電子ビームの移動方向を示す。
この装置で、番地あるいは画素とは媒体上のビー
ムスポツトの直径であると定義する。図示するよ
うに、円14はレジスト16(レジスト被覆の基
板)上のビームスポツトすなわち画素を表わし、
ビームの変調(すなわちブランキング)の効果を
図示するために、画素のうちのいくつかは白(非
露光)で示し、他は黒(露光素済み)で示す。コ
リア他の装置におけるビームの変調すなわち点滅
は0.5ミクロンの画素寸法を用いて2.0ミクロンの
形状幅を画定する4列の画素と128ミクロンの長
さを画定する512の画素とにおいて10MHzの頻度
でおこる。
第2図は、上記書込みを実行し得るリトグラフ
イ装置30を示し、それは粒子すなわち電子源3
2と、ビームの変調を行なうためのビーム変調す
なわちブランキング装置34、ビーム偏向・焦点
装置36、レジスト16を備えた台12を有する
作業室38、これらのすべてを制御する制御装置
42を含む。開示する装置は、上記コリア他の米
国特許およびリンの米国特許による従来装置に類
似し、かつそれに類似する方法で本発明の1部と
しての技術を遂行する。
レジストへの所望の書込みが終ると、レジスト
は従来のリトグラフイ現像技術によつて処理さ
れ、その結果書込み期間に画素によつて画定され
た形状が生みだされる。第3図で斜線を施した領
域18は現像されたレジストの形状である。電子
ビームによつて露光された物と最終的に現像され
た物との違いは電子の散乱として知られる現象に
起因する。
次に第4図に移ると、電子ビームによつて書込
まれた画素14を有するレジスト16が示されて
いる。然し、形状が正確に書込まれる前に、すな
わち第1図に関して説明したように正規の2.0ミ
クロンの形状幅を画定するために走査ラインスポ
ツト14が形成される前に、第1の画素列14A
がビームの変調によつて形成される。これが終る
と、斜線で示すように、交番する画素14Aが露
光されたレジストスポツト14のすぐ隣に配置さ
れている。このラインパターンは勿論事前に走査
者に知られている。またこの交番露光・非露光パ
ターンは形状の全長に生じ、それ故形状幅は従来
技術のように画定される。
次に第5図に移ると、現像後のレジストが示さ
れている。現像後、交番画素14A間の領域すな
わち谷間20が埋められていることが分かる。画
素自体が露光済み交番画素間の谷間20に混入
し、他の画素14間の領域18は第3図に関して
記載したように埋まる。
現像されたレジストから分かるように、電子の
後方散乱現象(一般に近接効果として知られてい
る)を利用して、機械の生産量を損うことなく形
状幅が画素幅のほぼ1/2だけ広げられた。
以上、書込みの初めに露光済み交番画素を用い
る方法について説明したが、勿論、14Aのよう
な交番画素を、例示した実施例における4列で形
状幅を画定した後に実行してもよく、唯一の違い
は、書込まれたラインのセンタラインが第5図の
上方位置から下方位置へ移動することである。
形状が画定される前あるいは後のどちらかにお
いて露光済み交番画素を形成しラインを長くする
ことに、上記露光済み交番画素を利用する思想を
用いることができるということは当業者にとつて
は自明であろう。形状が書込まれる前にこの方法
を利用する1列が第6図に示されている。
上記記載は全てラスタ走査技術に関して行なつ
たが、第7図は本発明をベクトル走査装置に適用
したものを簡単に図示している。
従来、ベクトル走査装置において、ビームはレ
ジスト上の選択された点、例えば50、に向けら
れ、ビームはそこで所定の大きさの形状52を画
定するよう走査される。その後、非変調ビームが
他の点、例えば50A、に向けられ、所望の形状
がレジスト上に書込まれるまでこの方法が繰返さ
れる。もしパターンのデザインが、一方あるいは
それ以上の場所で僅かに大きくすることが必要な
らば、上述したと同様な技術で、露光済みと非露
光のスポツト50B(交番画素)を形状の任意の
1側に沿い、あるいは形状の隣接側辺対に沿つて
交番させレジストが現像された後で形状を画素幅
の1/2だけ拡張することができる。
第8図は、本発明を好適に実行する方法のフロ
ーチヤートを示す。60で示すCAD(計算機利用
設計)は書かれるべきデータを保持し、そのデー
タはソフトウエア62で変調されて例えばシフト
レジスタ64に保持されたビツトデータとなつて
並列あるいは直列に送りだされ、レジストは設計
者の要求に基づき、より広い、あるいはより長い
形状に変換される。
以上述べたところにより、本発明は、これまで
粒子ビーム技術の否定的な面と考えられていた公
知の現象を用いて、任意の種類の書込み方法を有
するが固定の番地系を備えた装置の操作者に、書
かれるべきデータを準備するときにパターン領域
を拡大する能力を与える。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の書込み技術を示す図、第2図は
従来の書込み技術を用いる書込みのための装置を
示す図、第3図は書込み後のレジストの現像効果
を示す図、第4図は本発明にる書込み技術を示す
図、第5図はレジストの現像後の、ビームによつ
て書かれたライン幅の増加を示す図、第6図は本
発明の書込み技術による形状の長さ増加を示す
図、第7図はベクトル走査装置における本発明の
書込み技術を示す図、第8図はパターンデータ準
備時に用いられる本発明を示すフローチヤートで
ある。 12……台、14……画素、14A……交番画
素、16……レジスト、30……リトグラフイ装
置、32……粒子源、34……ブランキング装
置、36……ビーム偏向・焦点装置、38……作
業室、42……制御装置、60……CAD(計算機
利用設計)、62……ソフトウエア、64……シ
フトレジスタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所望の径の粒子ビームを形成して1つの画素
    の幅を画定する工程と、 前記ビームで照射されるべきレジスト物質を基
    板上に形成する工程と、 前記ビームを前記レジスト物質上に向けて複数
    個の画素を形成する工程と、 前記ビームが前記画素を形成するとき、所定の
    長さと幅とを持つ形状を画定する複数個の隣接ラ
    インからなる画素を形成するよう該ビームを制御
    する工程と、 前記ビームが前記形状の領域を形成するとき、
    前記レジスト物質が現像されたときに画素幅のほ
    ぼ1/2だけ前記形状が変わるように前記形状に隣
    接する画素を形成するよう該ビームを交番するス
    ポツト位置でブランキングおよびアンブランキン
    グして制御する工程と、 最後に、前記レジスト物質を現像する工程と、 を含むことを特徴とする、粒子ビーム装置におけ
    る集積回路製造方法。 2 特許請求の範囲第1項において、前記レジス
    ト物質が前記ビームによつて1方向に走査される
    こと、前記レジスト物質および前記基板が前記ビ
    ームの走査方向と直交する方向に移動され、該方
    向への移動が前記ビームの移動と同期されること
    を特徴とする集積回路製造方法。 3 所望の径の粒子ビームを形成して1つの画素
    の幅を画定する工程と、 前記ビームで照射され該ビームにより画素が形
    成されるべき被加工物を支持体上に形成する工程
    と、 前記被加工物を1の方向に前記ビームで走査す
    る工程と、 前記被加工物を前記ビームの走査方向と直交す
    る方向に前記ビームの移動と同期して移動させる
    工程と、 前記ビームで前記被加工物を走査するとき、被
    加工物の上で画素ラインとその間の間隔とを形成
    して形状を画定するよう前記ビームをブランキン
    グおよびアンブランキングさせる工程と、 前記被加工物が最終的に処理されたときに前記
    形状が画素幅のほぼ1/2だけ変わるよう前記形状
    に隣接して前記ビームを交番するスポツト位置で
    ブランキングおよびアンブランキングさせる工程
    と、 最後に、前記被加工物を処理する工程と、 を含むことを特徴とする、粒子ビーム装置におけ
    る集積回路製造方法。 4 特許請求の範囲第3項において、前記交番す
    る画素は前記形状が画定される前に配置されるこ
    とを特徴とする集積回路製造方法。 5 特許請求の範囲第3項において、前記交番す
    る画素は前記形状が画定された後で配置されるこ
    とを特徴とする集積回路製造方法。 6 特許請求の範囲第3項において、前記交番す
    る画素は前記形状を広げることを特徴とする集積
    回路製造方法。 7 特許請求の範囲第3項において、前記交番す
    る画素は前記形状を長くすることを特徴とする集
    積回路製造方法。 8 計算機利用設計機械の格子上で、1あるいは
    それ以上の方向において該格子の1単位のほぼ1/
    2だけ長くした主パターンとその拡大とを含む所
    望のパターンを形成する工程と、 前記主パターンの縁に沿う機械の単位の1/2に
    対応する交番ビツトで前記拡大を画定したデータ
    として前記主パターンとその拡大とをビツトマツ
    プに転送転移する工程と、 前記ビツトマツプデータを電子ビーム機械に転
    送する工程と、 前記電子ビーム機械の前記電子ビームを交番す
    るスポツト位置でブランキングおよびアンブラン
    キングして制御し、該電子ビーム機械においてレ
    ジスト材を前記ビツトマツプデータに従つて露光
    し、隣接して前記拡大を形成する露光済み交番画
    素を有する主パターンを画定する工程と、 前記レジスト材を現像して該レジスト材に画素
    幅のほぼ1/2だけ拡大された主パターンを形成す
    る工程と、 を含む電子ビーム技術によりレジスト材にパター
    ンを画定するステツプを有することを特徴とす
    る、粒子ビーム装置における集積回路製造方法。
JP59088567A 1983-05-05 1984-05-04 粒子ビ−ム装置における集積回路製造方法 Granted JPS59208719A (ja)

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