JPH07211609A - 電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画方法 - Google Patents
電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画方法Info
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- JPH07211609A JPH07211609A JP6023244A JP2324494A JPH07211609A JP H07211609 A JPH07211609 A JP H07211609A JP 6023244 A JP6023244 A JP 6023244A JP 2324494 A JP2324494 A JP 2324494A JP H07211609 A JPH07211609 A JP H07211609A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
- H01J37/317—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects for changing properties of the objects or for applying thin layers thereon, e.g. for ion implantation
- H01J37/3174—Particle-beam lithography, e.g. electron beam lithography
- H01J37/3175—Projection methods, i.e. transfer substantially complete pattern to substrate
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 パターン周辺部における露光時間の短縮、近
接効果補正、解像度低下防止を実現可能な電子ビーム描
画装置および電子ビーム描画方法を提供する。 【構成】 電子銃１から発せられた電子ビーム３を矩形
に生成する第１アパーチャ３を設ける。第１アパーチャ
３の開口部を通過した電子ビームを第２アパーチャ６の
所望の位置に照射する成形偏向器５等を配設する。第２
アパーチャ６には、複数の露光パターンを表す開口部を
形成する。これらの開口部を通過した電子ビームは試料
１０上に投影され、複数の露光パターンが形成される。
パターン周辺部においては、第２アパーチャ６のパター
ンのうちの一部のみを用いて露光を行うことにより、パ
ターン周辺部における露光時間の短縮、近接効果補正、
解像度低下防止を実現することができる。
接効果補正、解像度低下防止を実現可能な電子ビーム描
画装置および電子ビーム描画方法を提供する。 【構成】 電子銃１から発せられた電子ビーム３を矩形
に生成する第１アパーチャ３を設ける。第１アパーチャ
３の開口部を通過した電子ビームを第２アパーチャ６の
所望の位置に照射する成形偏向器５等を配設する。第２
アパーチャ６には、複数の露光パターンを表す開口部を
形成する。これらの開口部を通過した電子ビームは試料
１０上に投影され、複数の露光パターンが形成される。
パターン周辺部においては、第２アパーチャ６のパター
ンのうちの一部のみを用いて露光を行うことにより、パ
ターン周辺部における露光時間の短縮、近接効果補正、
解像度低下防止を実現することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム描画装置お
よび電子ビーム描画方法に関し、特にＬＳＩ製造プロセ
スにおける電子ビームリソグラフィを行う電子ビーム描
画装置および電子ビーム描画方法に関する。
よび電子ビーム描画方法に関し、特にＬＳＩ製造プロセ
スにおける電子ビームリソグラフィを行う電子ビーム描
画装置および電子ビーム描画方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子ビームを利用したリソグラフィ技術
として、可変矩形描画方法と一括描画方法とがある。可
変矩形描画方法は、矩形孔が設けられた２つのアパーチ
ャを組み合わせて任意の大きさの矩形のパターンを試料
に描画する方法である。ところが、この方法によって
は、ＤＲＡＭに代表されるメモリＬＳＩのセル部等のよ
うに同一パターンを連続して描画する場合には、非常に
多くの描画回数を必要とし、描画時間が長くかかるとい
う問題が生じる。
として、可変矩形描画方法と一括描画方法とがある。可
変矩形描画方法は、矩形孔が設けられた２つのアパーチ
ャを組み合わせて任意の大きさの矩形のパターンを試料
に描画する方法である。ところが、この方法によって
は、ＤＲＡＭに代表されるメモリＬＳＩのセル部等のよ
うに同一パターンを連続して描画する場合には、非常に
多くの描画回数を必要とし、描画時間が長くかかるとい
う問題が生じる。
【０００３】これに対して、一括描画方法は、同一パタ
ーンが複数設けられたアパーチャを用いて複数のパター
ンを同時に試料に描画する方法である。すなわち、この
一括描画法は、第１アパーチャと、任意の図形形状に開
口された第２のアパーチャにより形成された電子ビーム
によりパターンを描画する方法であり、従来の可変矩形
描画法に比べ周期性を有するパターンにおける描画時間
を大幅に短縮することが可能となるものである。
ーンが複数設けられたアパーチャを用いて複数のパター
ンを同時に試料に描画する方法である。すなわち、この
一括描画法は、第１アパーチャと、任意の図形形状に開
口された第２のアパーチャにより形成された電子ビーム
によりパターンを描画する方法であり、従来の可変矩形
描画法に比べ周期性を有するパターンにおける描画時間
を大幅に短縮することが可能となるものである。
【０００４】従来の一括描画法を用いた電子ビーム描画
装置として、特開平３−１７４７１６号公報に開示され
たものが案出されている。この電子ビーム描画装置を、
図３を参照しながら説明する。電子銃１から放射された
電子ビーム２を矩形の開口部を有する第１アパーチャ３
により矩形に成形する。そして、この電子ビームを、成
形レンズ４、成形偏向器５により第２アパーチャ６上に
照射する。第２アパーチャ６には、いわゆる近接効果補
正のための解像限界以下の遮蔽物（メッシュ等）が設け
られている。第２アパーチャ６により任意の形状に成形
された電子ビームはさらに縮小レンズ７、位置決め偏向
器８、対物レンズ９により試料１０上の所望の位置に縮
小投影される。このようにして、ＬＳＩパターンの一部
を第２アパーチャ６上に形成された複数の露光パターン
を繰り返し描画していく方法が一括描画方式である。こ
の方式によれば、特に連続したパターンを有するＤＲＡ
Ｍ等のメモリ素子において露光回数を大幅に低減でき、
描画時間の短縮化を図ることが可能となる。
装置として、特開平３−１７４７１６号公報に開示され
たものが案出されている。この電子ビーム描画装置を、
図３を参照しながら説明する。電子銃１から放射された
電子ビーム２を矩形の開口部を有する第１アパーチャ３
により矩形に成形する。そして、この電子ビームを、成
形レンズ４、成形偏向器５により第２アパーチャ６上に
照射する。第２アパーチャ６には、いわゆる近接効果補
正のための解像限界以下の遮蔽物（メッシュ等）が設け
られている。第２アパーチャ６により任意の形状に成形
された電子ビームはさらに縮小レンズ７、位置決め偏向
器８、対物レンズ９により試料１０上の所望の位置に縮
小投影される。このようにして、ＬＳＩパターンの一部
を第２アパーチャ６上に形成された複数の露光パターン
を繰り返し描画していく方法が一括描画方式である。こ
の方式によれば、特に連続したパターンを有するＤＲＡ
Ｍ等のメモリ素子において露光回数を大幅に低減でき、
描画時間の短縮化を図ることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法にあって
は以下に示すように数々の問題を抱えていた。
電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法にあって
は以下に示すように数々の問題を抱えていた。
【０００６】第１に、パターン周辺部分における描画時
間が長くなるという問題が生じていた。複数のパターン
を同時に描画する従来の一括描画方法にあっては、描画
しようとする周期性のある繰り返しパターン数が第２ア
パーチャ６に形成されたパターン数の整数倍でない場合
が生じる。このため、チップの周辺の部分における余り
のパターンについては一括描画法を使用することはでき
ず、可変矩形描画法を用いるしかなかった。このため、
この部分においては一括描画に比べ数十倍の描画時間が
必要であった。
間が長くなるという問題が生じていた。複数のパターン
を同時に描画する従来の一括描画方法にあっては、描画
しようとする周期性のある繰り返しパターン数が第２ア
パーチャ６に形成されたパターン数の整数倍でない場合
が生じる。このため、チップの周辺の部分における余り
のパターンについては一括描画法を使用することはでき
ず、可変矩形描画法を用いるしかなかった。このため、
この部分においては一括描画に比べ数十倍の描画時間が
必要であった。
【０００７】第２に、適切な近接効果補正を行うのが困
難であるという問題があった。第２アパーチャ６により
繰り返しパターンを描画した場合、前方散乱と後方散乱
に起因する近接効果によりパターン中央部と周辺部にお
いてはレジスト内での蓄積エネルギーが図４に示すよう
な分布を示す。この分布の様子は、電子ビームの加速電
圧、パターン密度、下地材料に依存する。特に、加速電
圧が５０ＫＶ等と比較的高い場合には近接効果は広範囲
に約１０〜２０μｍほど緩やかに広がり、一回に描画さ
れる面積が大きい程、近接効果が顕著に現れる。また、
レジスト内での蓄積エネルギーは、照射電流密度と照射
時間の積で与えられることが知られている。電流密度は
通常ビーム内で均一であるため、従来の装置では比較的
蓄積エネルギーの低いパターンの周辺部分は可変矩形描
画法により各パターンによって照射時間を変え、パター
ン中心部および周辺部における蓄積エネルギーがほぼ等
しくなるように描画を行っていた。この場合、可変法を
用いざるを得ないため、一括描画に比べ多大な描画時間
が必要になっていた。さらに、照射時間をパターンデー
タの属性情報を操作して変化させる方法では、パターン
データ処理に長時間を要する。
難であるという問題があった。第２アパーチャ６により
繰り返しパターンを描画した場合、前方散乱と後方散乱
に起因する近接効果によりパターン中央部と周辺部にお
いてはレジスト内での蓄積エネルギーが図４に示すよう
な分布を示す。この分布の様子は、電子ビームの加速電
圧、パターン密度、下地材料に依存する。特に、加速電
圧が５０ＫＶ等と比較的高い場合には近接効果は広範囲
に約１０〜２０μｍほど緩やかに広がり、一回に描画さ
れる面積が大きい程、近接効果が顕著に現れる。また、
レジスト内での蓄積エネルギーは、照射電流密度と照射
時間の積で与えられることが知られている。電流密度は
通常ビーム内で均一であるため、従来の装置では比較的
蓄積エネルギーの低いパターンの周辺部分は可変矩形描
画法により各パターンによって照射時間を変え、パター
ン中心部および周辺部における蓄積エネルギーがほぼ等
しくなるように描画を行っていた。この場合、可変法を
用いざるを得ないため、一括描画に比べ多大な描画時間
が必要になっていた。さらに、照射時間をパターンデー
タの属性情報を操作して変化させる方法では、パターン
データ処理に長時間を要する。
【０００８】そこで、一括描画法において近接効果補正
を行うべく、上述した特開平３−１７４７１６号公報に
係る描画方法にあっては、第２アパーチャ開口部に限界
解像以下の微細な遮蔽物（メッシュ等）を形成してい
る。これにより、近接効果が生じやすい部分における電
子ビームの電波密度を実効的に減少させることにより近
接効果補正を行っている。しかしながら、第２アパーチ
ャに微細なメッシュを形成するのは極めて困難であり、
また機械的強度が不足する等の問題が生じていた。
を行うべく、上述した特開平３−１７４７１６号公報に
係る描画方法にあっては、第２アパーチャ開口部に限界
解像以下の微細な遮蔽物（メッシュ等）を形成してい
る。これにより、近接効果が生じやすい部分における電
子ビームの電波密度を実効的に減少させることにより近
接効果補正を行っている。しかしながら、第２アパーチ
ャに微細なメッシュを形成するのは極めて困難であり、
また機械的強度が不足する等の問題が生じていた。
【０００９】第３に、上記従来の描画方法では、開口面
積の大きなパターンを描画する場合透過電子量が多くな
るためクーロン効果や空間電荷効果によるビームぼけが
生じる。すなわち、開口比の大きなパターンを用いたの
では、多くの電子がパターンを透過し、電子同士が反発
しあってしまう。このため、ビームぼけが生じ、解像性
が劣化するという問題が生じていた。これを低減するに
は、透過電子量を減少させることが有効であるが、これ
を実現する方法としては、電流密度を小さくする方法が
考えられるが、描画中に電流密度を変えることは不可能
である。
積の大きなパターンを描画する場合透過電子量が多くな
るためクーロン効果や空間電荷効果によるビームぼけが
生じる。すなわち、開口比の大きなパターンを用いたの
では、多くの電子がパターンを透過し、電子同士が反発
しあってしまう。このため、ビームぼけが生じ、解像性
が劣化するという問題が生じていた。これを低減するに
は、透過電子量を減少させることが有効であるが、これ
を実現する方法としては、電流密度を小さくする方法が
考えられるが、描画中に電流密度を変えることは不可能
である。
【００１０】
【発明の目的】本発明の第１の目的は、繰り返し描画パ
ターン数が第２アパーチャに形成されたパターン数の整
数倍でない場合における描画時間の短縮が可能な電子ビ
ーム描画装置および電子ビーム描画方法を提供すること
にある。本発明の第２の目的は、アパーチャの機械的強
度が低下することなく、近接効果補正を行うことのでき
る電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法を提供
することにある。本発明の第３の目的は、クーロン効果
や空間電荷効果を考慮することによりビームぼけ等の生
じることのない電子ビーム描画装置および電子ビーム描
画方法を提供することにある。
ターン数が第２アパーチャに形成されたパターン数の整
数倍でない場合における描画時間の短縮が可能な電子ビ
ーム描画装置および電子ビーム描画方法を提供すること
にある。本発明の第２の目的は、アパーチャの機械的強
度が低下することなく、近接効果補正を行うことのでき
る電子ビーム描画装置および電子ビーム描画方法を提供
することにある。本発明の第３の目的は、クーロン効果
や空間電荷効果を考慮することによりビームぼけ等の生
じることのない電子ビーム描画装置および電子ビーム描
画方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
電子ビームを発する電子銃と、矩形の開口部が形成され
た第１アパーチャと、露光パターンを表す開口部が複数
形成された第２アパーチャと、第１アパーチャの開口部
を透過した電子ビームを偏向し、この電子ビームを第２
アパーチャの複数の開口部のうちの一部の開口部に選択
的に照射可能な偏向手段とを備えたことを特徴とする電
子ビーム描画装置である。
電子ビームを発する電子銃と、矩形の開口部が形成され
た第１アパーチャと、露光パターンを表す開口部が複数
形成された第２アパーチャと、第１アパーチャの開口部
を透過した電子ビームを偏向し、この電子ビームを第２
アパーチャの複数の開口部のうちの一部の開口部に選択
的に照射可能な偏向手段とを備えたことを特徴とする電
子ビーム描画装置である。
【００１２】請求項２記載の発明は、電子銃から発せら
れた電子ビームを、第１アパーチャに形成された矩形の
開口部に照射し、第１アパーチャの開口部を通過した電
子ビームを偏向手段を用いて第２アパーチャに形成され
た複数の開口部の全体に照射し、第２アパーチャのそれ
ぞれの開口部を通過した電子ビームを試料に投影するこ
とにより、複数の露光パターンを同時に試料に露光する
一括描画法と、第１アパーチャの開口部を通過した電子
ビームを偏向手段を用いて第２アパーチャに形成された
複数の開口部のうちの一部に選択的に照射し、第２アパ
ーチャの一部の開口部を通過した電子ビームを試料に投
影することにより、第２アパーチャに形成された露光パ
ターンのうちの一部の露光パターンを試料に露光する部
分一括描画法とを備えたことを特徴とする電子ビーム描
画方法である。
れた電子ビームを、第１アパーチャに形成された矩形の
開口部に照射し、第１アパーチャの開口部を通過した電
子ビームを偏向手段を用いて第２アパーチャに形成され
た複数の開口部の全体に照射し、第２アパーチャのそれ
ぞれの開口部を通過した電子ビームを試料に投影するこ
とにより、複数の露光パターンを同時に試料に露光する
一括描画法と、第１アパーチャの開口部を通過した電子
ビームを偏向手段を用いて第２アパーチャに形成された
複数の開口部のうちの一部に選択的に照射し、第２アパ
ーチャの一部の開口部を通過した電子ビームを試料に投
影することにより、第２アパーチャに形成された露光パ
ターンのうちの一部の露光パターンを試料に露光する部
分一括描画法とを備えたことを特徴とする電子ビーム描
画方法である。
【００１３】請求項３記載の発明は、電子ビームを発す
る電子銃と、矩形の開口部が形成された第１アパーチャ
と、露光パターンを表す開口部が複数形成された第２ア
パーチャと、第１アパーチャと第２アパーチャとの間に
配設され、矩形の開口部が形成された第３アパーチャ
と、第１アパーチャおよび第３のアパーチャの双方の開
口部を透過した電子ビームを偏向し、この電子ビームを
第２アパーチャの複数の開口部のうちの一部の開口部に
選択的に照射可能な偏向手段とを備えたことを特徴とす
る電子ビーム描画装置である。
る電子銃と、矩形の開口部が形成された第１アパーチャ
と、露光パターンを表す開口部が複数形成された第２ア
パーチャと、第１アパーチャと第２アパーチャとの間に
配設され、矩形の開口部が形成された第３アパーチャ
と、第１アパーチャおよび第３のアパーチャの双方の開
口部を透過した電子ビームを偏向し、この電子ビームを
第２アパーチャの複数の開口部のうちの一部の開口部に
選択的に照射可能な偏向手段とを備えたことを特徴とす
る電子ビーム描画装置である。
【００１４】請求項４記載の発明は、請求項３記載の電
子ビーム描画装置において、第１アパーチャの開口部を
通過した電子ビームを偏向し、この電子ビームを第３ア
パーチャの開口部の所定の部分に照射する偏向手段を備
えたことを特徴とする電子ビーム描画装置である。
子ビーム描画装置において、第１アパーチャの開口部を
通過した電子ビームを偏向し、この電子ビームを第３ア
パーチャの開口部の所定の部分に照射する偏向手段を備
えたことを特徴とする電子ビーム描画装置である。
【００１５】
【作用】請求項１記載の発明において、電子銃から発せ
られた電子ビームを、第１アパーチャ上の矩形の開口部
に照射する。この開口部を通過するした電子ビームは、
偏向手段により偏向され、第２アパーチャ上の複数の開
口部のうちの一部に選択的に照射される。そして、第２
アパーチャの開口部を透過した電子ビームは試料上に投
影され、所定の露光パターンを形成する。このようにし
て、第２アパーチャの露光パターンのうちの一部を選択
的に試料に露光することができる。
られた電子ビームを、第１アパーチャ上の矩形の開口部
に照射する。この開口部を通過するした電子ビームは、
偏向手段により偏向され、第２アパーチャ上の複数の開
口部のうちの一部に選択的に照射される。そして、第２
アパーチャの開口部を透過した電子ビームは試料上に投
影され、所定の露光パターンを形成する。このようにし
て、第２アパーチャの露光パターンのうちの一部を選択
的に試料に露光することができる。
【００１６】また、電子ビームによる蓄積エネルギーが
平坦な分布を有する試料の中央の部分においては、一定
の照射量で繰り返しパターンを描画する。一方、試料の
周辺部においては、蓄積エネルギーが減少するように第
２アパーチャの露光パターンの一部分を用いて照射量を
変化させながら描画する。これにより精密な近接効果補
正を行うことが可能となる。したがって、本発明によれ
ば、パターンデータに合わせて露光時間等を変更する必
要がないため、煩雑なパターンデータ処理等を要するこ
となく近接効果補正を行うことができる。また、第２ア
パーチャに微細なメッシュ等を形成する必要がないた
め、第２アパーチャの機械的強度の低下という問題を回
避することができる。
平坦な分布を有する試料の中央の部分においては、一定
の照射量で繰り返しパターンを描画する。一方、試料の
周辺部においては、蓄積エネルギーが減少するように第
２アパーチャの露光パターンの一部分を用いて照射量を
変化させながら描画する。これにより精密な近接効果補
正を行うことが可能となる。したがって、本発明によれ
ば、パターンデータに合わせて露光時間等を変更する必
要がないため、煩雑なパターンデータ処理等を要するこ
となく近接効果補正を行うことができる。また、第２ア
パーチャに微細なメッシュ等を形成する必要がないた
め、第２アパーチャの機械的強度の低下という問題を回
避することができる。
【００１７】さらに、本発明によれば、第２アパーチャ
の開口率を自由に選択できる。このため、開口率の大き
なパターンを多くの電子が透過し、電子同士の反発しあ
うことによるビームぼけ等の問題を防止することができ
る。
の開口率を自由に選択できる。このため、開口率の大き
なパターンを多くの電子が透過し、電子同士の反発しあ
うことによるビームぼけ等の問題を防止することができ
る。
【００１８】また、ＤＲＡＭ等のように連続したパター
ンを形成する場合、先ず第２アパーチャのパターンの全
てを連続して描画する。そして、チップに描画しようと
するパターン数が第２アパーチャに形成されたパターン
数の整数倍でない場合には、第２アパーチャのパターン
のうちの一部のパターンを用いて部分一括描画を行う。
これにより、可変矩形描画を行う場合に比べて、パター
ンの周辺部分における描画時間を大幅に短縮することが
できる。同時に、周辺部における電子ビームの照射量が
低減するため、近接効果補正が行われる。
ンを形成する場合、先ず第２アパーチャのパターンの全
てを連続して描画する。そして、チップに描画しようと
するパターン数が第２アパーチャに形成されたパターン
数の整数倍でない場合には、第２アパーチャのパターン
のうちの一部のパターンを用いて部分一括描画を行う。
これにより、可変矩形描画を行う場合に比べて、パター
ンの周辺部分における描画時間を大幅に短縮することが
できる。同時に、周辺部における電子ビームの照射量が
低減するため、近接効果補正が行われる。
【００１９】請求項２記載の発明において、電子銃から
発せられた電子ビームを、第１アパーチャに形成された
矩形の開口部に照射し、第１アパーチャの開口部を通過
した電子ビームを偏向手段を用いて第２アパーチャに形
成された複数の開口部の全体に照射する。そして、第２
アパーチャのそれぞれの開口部を通過した電子ビームを
試料に投影することにより、複数の露光パターンを同時
に試料に露光する一括描画を行う。また、第１アパーチ
ャの開口部を通過した電子ビームを偏向手段を用いて第
２アパーチャに形成された複数の開口部のうちの一部に
選択的に照射し、第２アパーチャの一部の開口部を通過
した電子ビームを試料に投影する。これにより、第２ア
パーチャに形成された露光パターンのうちの一部の露光
パターンを試料に露光する部分一括描画を行う。本発明
によっても、上述した請求項１記載の発明と同様に、パ
ターン周辺部における露光時間の短縮、近接効果補正、
解像度低下防止を実現することができる。
発せられた電子ビームを、第１アパーチャに形成された
矩形の開口部に照射し、第１アパーチャの開口部を通過
した電子ビームを偏向手段を用いて第２アパーチャに形
成された複数の開口部の全体に照射する。そして、第２
アパーチャのそれぞれの開口部を通過した電子ビームを
試料に投影することにより、複数の露光パターンを同時
に試料に露光する一括描画を行う。また、第１アパーチ
ャの開口部を通過した電子ビームを偏向手段を用いて第
２アパーチャに形成された複数の開口部のうちの一部に
選択的に照射し、第２アパーチャの一部の開口部を通過
した電子ビームを試料に投影する。これにより、第２ア
パーチャに形成された露光パターンのうちの一部の露光
パターンを試料に露光する部分一括描画を行う。本発明
によっても、上述した請求項１記載の発明と同様に、パ
ターン周辺部における露光時間の短縮、近接効果補正、
解像度低下防止を実現することができる。
【００２０】請求項３記載の発明にあっては、第１アパ
ーチャと第２アパーチャとの間に第３アパーチャが配設
されている。したがって、第１アパーチャおよび第３ア
パーチャの重なり具合により、第２アパーチャに照射す
る電子ビームの位置および形状を任意に変更することが
できる。したがって、本発明によっても、パターン周辺
部における露光時間の短縮、近接効果補正、解像度低下
防止を実現することができる。
ーチャと第２アパーチャとの間に第３アパーチャが配設
されている。したがって、第１アパーチャおよび第３ア
パーチャの重なり具合により、第２アパーチャに照射す
る電子ビームの位置および形状を任意に変更することが
できる。したがって、本発明によっても、パターン周辺
部における露光時間の短縮、近接効果補正、解像度低下
防止を実現することができる。
【００２１】請求項４記載の発明にあっては、偏向手段
は、第１アパーチャの開口部を通過した電子ビームを偏
向し、この電子ビームを第３アパーチャの開口部の所定
の部分に照射する。これにより、第２アパーチャの所望
の位置に電子ビームを照射することができる。
は、第１アパーチャの開口部を通過した電子ビームを偏
向し、この電子ビームを第３アパーチャの開口部の所定
の部分に照射する。これにより、第２アパーチャの所望
の位置に電子ビームを照射することができる。
【００２２】
【実施例】本発明の一実施例について図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
【００２３】図１は、本発明の第１実施例に係る電子ビ
ーム描画装置および電子ビーム描画方法を説明するため
の図である。この電子ビーム描画装置は、矩形の孔が設
けられた第１アパーチャ３と、ＬＳＩに使用される複数
のパターン（露光パターン）が設けられた第２アパーチ
ャ６とを備えている。電子銃１から放射した電子ビーム
２は第１アパーチャ３により矩形に成形され、成形レン
ズ４と成形偏向器５により第２アパーチャ６の開口部に
照射される。第２アパーチャ６を透過した電子ビーム
は、位置決め偏向器８、対物レンズ９を介して試料１０
上に投影される。なお、第２アパーチャ６には数種類の
パターンが形成されているが、電子ビーム２を第２アパ
ーチャ６上のパターン全体を照射するのではなく、パタ
ーンの一部分を照射するように成形偏向器５により偏向
する。
ーム描画装置および電子ビーム描画方法を説明するため
の図である。この電子ビーム描画装置は、矩形の孔が設
けられた第１アパーチャ３と、ＬＳＩに使用される複数
のパターン（露光パターン）が設けられた第２アパーチ
ャ６とを備えている。電子銃１から放射した電子ビーム
２は第１アパーチャ３により矩形に成形され、成形レン
ズ４と成形偏向器５により第２アパーチャ６の開口部に
照射される。第２アパーチャ６を透過した電子ビーム
は、位置決め偏向器８、対物レンズ９を介して試料１０
上に投影される。なお、第２アパーチャ６には数種類の
パターンが形成されているが、電子ビーム２を第２アパ
ーチャ６上のパターン全体を照射するのではなく、パタ
ーンの一部分を照射するように成形偏向器５により偏向
する。
【００２４】一般に、電子ビーム描画法では、描画パタ
ーンの周辺部では中心部より蓄積エネルギーが低くなる
近接効果が生じる。特に、加速電圧が５０ＫＶ等と比較
的高い場合には近接効果は約１０〜２０μｍの広範囲に
わたり、一括描画領域内でも近接効果が顕著に現れる。
これを補正すべく、蓄積エネルギーが平坦な分布を有す
る部分では一定の照射量でパターンを繰り返し描画す
る。そして、パターン外部に向けて蓄積エネルギーが減
少していくように第２アパーチャ６上のパターンの一部
分を用いて徐々に照射量を変化させながら描画する。こ
れにより精密な近接効果補正を行うことが可能となる。
この照射時間は上述したように、加速電圧、パターン密
度や下地材料により異なる。
ーンの周辺部では中心部より蓄積エネルギーが低くなる
近接効果が生じる。特に、加速電圧が５０ＫＶ等と比較
的高い場合には近接効果は約１０〜２０μｍの広範囲に
わたり、一括描画領域内でも近接効果が顕著に現れる。
これを補正すべく、蓄積エネルギーが平坦な分布を有す
る部分では一定の照射量でパターンを繰り返し描画す
る。そして、パターン外部に向けて蓄積エネルギーが減
少していくように第２アパーチャ６上のパターンの一部
分を用いて徐々に照射量を変化させながら描画する。こ
れにより精密な近接効果補正を行うことが可能となる。
この照射時間は上述したように、加速電圧、パターン密
度や下地材料により異なる。
【００２５】なお、第２アパーチャ６上のパターン全体
をまず露光し、続いて同パターンの左３本を選択して中
心部と蓄積エネルギーがほぼ等しくなるように適当な照
射時間を選び多重露光を行っても良い。２回目の照射を
行う際に第２アパーチャ６上のパターンを２本、さらに
１本ずつ照射時間を制御しながら照射することにより、
可変矩形描画法によらずに精密な近接効果補正を高速に
実行することができる。この多重露光では、最初に第２
アパーチャ６上のパターンの一部分を照射した後にパタ
ーンの全体を照射した場合においても、同様の効果を得
ることができる。このように、第２アパーチャ６上のパ
ターン内にて近接効果の影響が顕著である場合には、第
２アパーチャ６上のパターンの一部分を用いて描画する
ことにより、近接効果を補正することができる。
をまず露光し、続いて同パターンの左３本を選択して中
心部と蓄積エネルギーがほぼ等しくなるように適当な照
射時間を選び多重露光を行っても良い。２回目の照射を
行う際に第２アパーチャ６上のパターンを２本、さらに
１本ずつ照射時間を制御しながら照射することにより、
可変矩形描画法によらずに精密な近接効果補正を高速に
実行することができる。この多重露光では、最初に第２
アパーチャ６上のパターンの一部分を照射した後にパタ
ーンの全体を照射した場合においても、同様の効果を得
ることができる。このように、第２アパーチャ６上のパ
ターン内にて近接効果の影響が顕著である場合には、第
２アパーチャ６上のパターンの一部分を用いて描画する
ことにより、近接効果を補正することができる。
【００２６】さらに上述の方法により、クーロン効果を
低減することも可能である。すなわち、クーロン効果低
減の手法は、第２アパーチャ６を透過する絶対電子数を
減少させることが効果的であるが、第２アパーチャ６上
に形成された開口比の異なるパターン毎に電流密度を変
化させることは不可能である。もちろん、第２アパーチ
ャ６設計時からクーロン効果を考慮して開口比を設定す
ることができるが、この場合には、第２アパーチャ６上
のパターン面積が小さくなり、一括描画による描画時間
を短縮する効果は低下する。さらに開口比が大きい場合
においても高感度レジスト使用時には電流密度を下げて
描画する場合もあるため、極力パターン面積を大きくす
ることが望ましい。つまり、第２アパーチャ６上のパタ
ーン面積をできる限り大きくし、低感度レジスト等を用
いる際に電流密度を上げて描画する場合には、第２アパ
ーチャ６を透過する電子数を減少させるために、第２ア
パーチャ６上のパターンの一部のみを選択的に照射す
る。これにより、クーロン効果を低減することができ
る。
低減することも可能である。すなわち、クーロン効果低
減の手法は、第２アパーチャ６を透過する絶対電子数を
減少させることが効果的であるが、第２アパーチャ６上
に形成された開口比の異なるパターン毎に電流密度を変
化させることは不可能である。もちろん、第２アパーチ
ャ６設計時からクーロン効果を考慮して開口比を設定す
ることができるが、この場合には、第２アパーチャ６上
のパターン面積が小さくなり、一括描画による描画時間
を短縮する効果は低下する。さらに開口比が大きい場合
においても高感度レジスト使用時には電流密度を下げて
描画する場合もあるため、極力パターン面積を大きくす
ることが望ましい。つまり、第２アパーチャ６上のパタ
ーン面積をできる限り大きくし、低感度レジスト等を用
いる際に電流密度を上げて描画する場合には、第２アパ
ーチャ６を透過する電子数を減少させるために、第２ア
パーチャ６上のパターンの一部のみを選択的に照射す
る。これにより、クーロン効果を低減することができ
る。
【００２７】さらに、上述の描画方法により一括描画の
使用頻度を向上させ、描画時間の短縮が図ることができ
る。すなわち、ＤＲＡＭ等のメモリＬＳＩのセル部のパ
ターンは周期性を有し、繰り返しパターンの一部分を開
口したアパーチャを用いる一括描画法はこのようなパタ
ーンに対して描画時間を大幅に短縮することに特に有効
である。一括描画法を用いる際には、描画すべきパター
ンが第２アパーチャ６に形成されたパターンの数の整数
倍でない場合には、残りの部分を可変矩形描画法により
描画しなければならない。ところが、可変矩形描画法を
用いたのでは、描画回数が多くなるため描画時間が増加
する。そこで、余りの部分が２本分であった場合には、
第２アパーチャ６上のパターンの２本のみを露光するこ
とにより、描画時間を短縮することが可能となる。さら
にこの時、上述したように近接効果補正も同時に行うこ
とができる。
使用頻度を向上させ、描画時間の短縮が図ることができ
る。すなわち、ＤＲＡＭ等のメモリＬＳＩのセル部のパ
ターンは周期性を有し、繰り返しパターンの一部分を開
口したアパーチャを用いる一括描画法はこのようなパタ
ーンに対して描画時間を大幅に短縮することに特に有効
である。一括描画法を用いる際には、描画すべきパター
ンが第２アパーチャ６に形成されたパターンの数の整数
倍でない場合には、残りの部分を可変矩形描画法により
描画しなければならない。ところが、可変矩形描画法を
用いたのでは、描画回数が多くなるため描画時間が増加
する。そこで、余りの部分が２本分であった場合には、
第２アパーチャ６上のパターンの２本のみを露光するこ
とにより、描画時間を短縮することが可能となる。さら
にこの時、上述したように近接効果補正も同時に行うこ
とができる。
【００２８】続いて、図２を参照しながら本発明の第２
実施例に係る電子ビーム描画装置および電子ビーム描画
方法を説明する。本実施例に係る電子ビーム描画装置
は、第１アパーチャ３と第２アパーチャ６との間に第３
アパーチャ１１等が配設されている点において第１実施
例に係る電子ビーム描画装置と異なっている。すなわ
ち、第２アパーチャ６の上方には、成形レンズ４、成形
偏向器５１、第３アパーチャ１１が設けられている。こ
のように構成された電子ビーム描画装置において、第１
アパーチャ３と第３アパーチャ１１の重なり具合いを適
宜変更することにより、第２アパーチャ６上の任意の位
置に任意の形状の電子ビームを照射することができる。
この方法は、第２アパーチャ６上に形成された複数のパ
ターン相互の間隔が第１実施例によるビーム偏向を行う
のに十分でない場合に有効である。
実施例に係る電子ビーム描画装置および電子ビーム描画
方法を説明する。本実施例に係る電子ビーム描画装置
は、第１アパーチャ３と第２アパーチャ６との間に第３
アパーチャ１１等が配設されている点において第１実施
例に係る電子ビーム描画装置と異なっている。すなわ
ち、第２アパーチャ６の上方には、成形レンズ４、成形
偏向器５１、第３アパーチャ１１が設けられている。こ
のように構成された電子ビーム描画装置において、第１
アパーチャ３と第３アパーチャ１１の重なり具合いを適
宜変更することにより、第２アパーチャ６上の任意の位
置に任意の形状の電子ビームを照射することができる。
この方法は、第２アパーチャ６上に形成された複数のパ
ターン相互の間隔が第１実施例によるビーム偏向を行う
のに十分でない場合に有効である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
２アパーチャに形成された複数の露光パターンのうちの
一部を選択的に使用することにより、パターンの周辺部
における描画時間を短縮することができる。また、パタ
ーンの周辺部において、電子ビームの照射量を低減する
ことにより、一括描画法を用いながら近接効果補正を容
易に行うことが可能である。さらに、第２アパーチャを
通過する電子の量を制限することができるため、多くの
電子同士が反発しあうことによるビームぼけ等の問題を
回避することができる。
２アパーチャに形成された複数の露光パターンのうちの
一部を選択的に使用することにより、パターンの周辺部
における描画時間を短縮することができる。また、パタ
ーンの周辺部において、電子ビームの照射量を低減する
ことにより、一括描画法を用いながら近接効果補正を容
易に行うことが可能である。さらに、第２アパーチャを
通過する電子の量を制限することができるため、多くの
電子同士が反発しあうことによるビームぼけ等の問題を
回避することができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る電子ビーム描画装置
および電子ビーム描画方法を説明するための図である。
および電子ビーム描画方法を説明するための図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る電子ビーム描画装置
および電子ビーム描画方法を説明するための図である。
および電子ビーム描画方法を説明するための図である。
【図３】従来の電子ビーム描画装置および電子ビーム描
画方法を説明するための図である。
画方法を説明するための図である。
【図４】近接効果を説明するための図である。
１ 電子銃 ２ 電子ビーム ３ 第１アパーチャ ４ 成形レンズ ５ 成形偏向器（偏向手段） ６ 第２アパーチャ １０ 試料 １１ 第３アパーチャ ５１ 成形偏向器（偏向手段） ５２ 成形偏向器（偏向手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 電子ビームを発する電子銃と、 矩形の開口部が形成された第１アパーチャと、 露光パターンを表す開口部が複数形成された第２アパー
チャと、 第１アパーチャの開口部を透過した電子ビームを偏向
し、この電子ビームを第２アパーチャの複数の開口部の
うちの一部の開口部に選択的に照射可能な偏向手段とを
備えたことを特徴とする電子ビーム描画装置。 - 【請求項２】 電子銃から発せられた電子ビームを、第
１アパーチャに形成された矩形の開口部に照射し、 第１アパーチャの開口部を通過した電子ビームを偏向手
段を用いて第２アパーチャに形成された複数の開口部の
全体に照射し、 第２アパーチャのそれぞれの開口部を通過した電子ビー
ムを試料に投影することにより、複数の露光パターンを
同時に試料に露光する一括描画法と、 第１アパーチャの開口部を通過した電子ビームを偏向手
段を用いて第２アパーチャに形成された複数の開口部の
うちの一部に選択的に照射し、 第２アパーチャの一部の開口部を通過した電子ビームを
試料に投影することにより、第２アパーチャに形成され
た露光パターンのうちの一部の露光パターンを試料に露
光する部分一括描画法とを備えたことを特徴とする電子
ビーム描画方法。 - 【請求項３】 電子ビームを発する電子銃と、 矩形の開口部が形成された第１アパーチャと、 露光パターンを表す開口部が複数形成された第２アパー
チャと、 第１アパーチャと第２アパーチャとの間に配設され、矩
形の開口部が形成された第３アパーチャと、 第１アパーチャおよび第３のアパーチャの双方の開口部
を透過した電子ビームを偏向し、この電子ビームを第２
アパーチャの複数の開口部のうちの一部の開口部に選択
的に照射可能な偏向手段とを備えたことを特徴とする電
子ビーム描画装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の電子ビーム描画装置にお
いて、 第１アパーチャの開口部を通過した電子ビームを偏向
し、この電子ビームを第３アパーチャの開口部の所定の
部分に照射する偏向手段を備えたことを特徴とする電子
ビーム描画装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023244A JPH07211609A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画方法 |
| KR1019950001241A KR950024023A (ko) | 1994-01-25 | 1995-01-25 | 마스크 패턴의 개구 선택형 전자빔 노광 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6023244A JPH07211609A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07211609A true JPH07211609A (ja) | 1995-08-11 |
Family
ID=12105194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6023244A Pending JPH07211609A (ja) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | 電子ビーム描画装置及び電子ビーム描画方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07211609A (ja) |
| KR (1) | KR950024023A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002037544A1 (fr) * | 2000-11-01 | 2002-05-10 | Advantest Corporation | Appareil d'exposition a un faisceau d'electrons |
| KR100487698B1 (ko) * | 1999-10-18 | 2005-05-03 | 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 하전입자선 묘화장치 및 하전입자선 묘화방법 |
| JP2010153858A (ja) * | 2008-12-13 | 2010-07-08 | Vistec Electron Beam Gmbh | 構造パターンの高解像度リソグラフィのための、複数の個々に成形された粒子ビームによって基板を照射する装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0613301A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-21 | Nikon Corp | 電子線描画装置 |
-
1994
- 1994-01-25 JP JP6023244A patent/JPH07211609A/ja active Pending
-
1995
- 1995-01-25 KR KR1019950001241A patent/KR950024023A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0613301A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-01-21 | Nikon Corp | 電子線描画装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100487698B1 (ko) * | 1999-10-18 | 2005-05-03 | 엔이씨 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 하전입자선 묘화장치 및 하전입자선 묘화방법 |
| WO2002037544A1 (fr) * | 2000-11-01 | 2002-05-10 | Advantest Corporation | Appareil d'exposition a un faisceau d'electrons |
| GB2379082A (en) * | 2000-11-01 | 2003-02-26 | Advantest Corp | Electron beam exposure apparatus and electron beam exposure method |
| JP2010153858A (ja) * | 2008-12-13 | 2010-07-08 | Vistec Electron Beam Gmbh | 構造パターンの高解像度リソグラフィのための、複数の個々に成形された粒子ビームによって基板を照射する装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950024023A (ko) | 1995-08-21 |
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