JPH1140474A - 電子線の描画方法およびその露光装置 - Google Patents
電子線の描画方法およびその露光装置Info
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- JPH1140474A JPH1140474A JP9192519A JP19251997A JPH1140474A JP H1140474 A JPH1140474 A JP H1140474A JP 9192519 A JP9192519 A JP 9192519A JP 19251997 A JP19251997 A JP 19251997A JP H1140474 A JPH1140474 A JP H1140474A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子線露光用マスクを用いて露光されるパタ
ーンと可変成形電子線を用いて露光されるパターンとの
接続領域での寸法精度を向上させ、かつ、既に形成され
た下地パターンとの高い重ね合わせ精度を確保する。 【解決手段】 成形された可変成形電子線の寸法を任意
の大きさでリサイズし、電子線ショット位置をリサイズ
寸法の1/2の大きさを用いてシフトさせて露光する。
これにより、電子線のリサイズによって生じる下地パタ
ーンとの整合性(重ね合わせ精度)を損なうことなく、
電子線露光用マスクを用いて露光されるパターンと可変
成形電子線を用いて露光されるパターンを整合性良く接
続させ、寸法差精度劣化を抑えることができる。
ーンと可変成形電子線を用いて露光されるパターンとの
接続領域での寸法精度を向上させ、かつ、既に形成され
た下地パターンとの高い重ね合わせ精度を確保する。 【解決手段】 成形された可変成形電子線の寸法を任意
の大きさでリサイズし、電子線ショット位置をリサイズ
寸法の1/2の大きさを用いてシフトさせて露光する。
これにより、電子線のリサイズによって生じる下地パタ
ーンとの整合性(重ね合わせ精度)を損なうことなく、
電子線露光用マスクを用いて露光されるパターンと可変
成形電子線を用いて露光されるパターンを整合性良く接
続させ、寸法差精度劣化を抑えることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電子線を用いてレジ
ストに所望パターンを直接露光する電子線の描画方法お
よびその露光装置に関するものである。
ストに所望パターンを直接露光する電子線の描画方法お
よびその露光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 近年、半導体の製造には高いスループ
ットが要求されており、これは微細パターンを半導体ウ
ェハ上に形成するリソグラフィ工程においても例外でな
い。このため、紫外光を用いる光リソグラフィやX線を
用いるX線リソグラフィばかりでなく、電子線を用いる
電子線リソグラフイにおいても、予め所望パターンが形
成された光やX線用のマスクやレチクルと同等である電
子線露光用マスクを使用する転写法が用いられている。
このマスクを用いた露光方法は、通常、繰り返しパター
ンが多く存在するDRAM、SRAM等のメモリデバイ
スのメモリセルパターンに適用されるが、周辺回路を構
成するランダムパターンに対しては従来法である可変成
形電子線による露光が適用される。そのため、図3に示
すように、繰り返しパターンとランダムパターンの境界
領域、すなわち電子線露光用マスクを用いて露光する領
域2と可変成形電子線を用いて露光する領域3の境界領
域において、電子線露光用マスクを用いて露光されるパ
ターン11と可変成形電子線を用いて露光されるパター
ン4の接続部にパターン接続部18が生じる。
ットが要求されており、これは微細パターンを半導体ウ
ェハ上に形成するリソグラフィ工程においても例外でな
い。このため、紫外光を用いる光リソグラフィやX線を
用いるX線リソグラフィばかりでなく、電子線を用いる
電子線リソグラフイにおいても、予め所望パターンが形
成された光やX線用のマスクやレチクルと同等である電
子線露光用マスクを使用する転写法が用いられている。
このマスクを用いた露光方法は、通常、繰り返しパター
ンが多く存在するDRAM、SRAM等のメモリデバイ
スのメモリセルパターンに適用されるが、周辺回路を構
成するランダムパターンに対しては従来法である可変成
形電子線による露光が適用される。そのため、図3に示
すように、繰り返しパターンとランダムパターンの境界
領域、すなわち電子線露光用マスクを用いて露光する領
域2と可変成形電子線を用いて露光する領域3の境界領
域において、電子線露光用マスクを用いて露光されるパ
ターン11と可変成形電子線を用いて露光されるパター
ン4の接続部にパターン接続部18が生じる。
【0003】この際、電子線露光用マスクを用いて露光
されるパターン11は予め作製されたマスク開口部を通
過した電子線によって形成され、また、可変成形電子線
を用いて露光されるパターン4は事前に行われる電子線
寸法較正によって決められた大きさ(サイズ)を持った
電子線によって形成される。この際、事前に行われる電
子線寸法較正誤差によって、図3(b)に示すように、
電子線露光用マスクを用いて露光されたレジストパター
ン19と可変成形電子線を用いて露光されたレジストパ
ターン20の寸法差が生じ、結果的に得られるレジスト
パターンの寸法精度劣化を生じさせる。なお、図3
(b)に示されているパターンは電子線露光、現像後に
得られるレジストパターンである。この寸法劣化を抑え
るため、可変成形電子線を用いて露光する際に用いる成
形電子線の寸法に対し、任意の大きさでリサイズさせて
露光することが必要になる。つまり、ある軸方向に寸法
を小さくするわけである。図4に示すように、通常、可
変成形電子線21は電子銃から放射された電子線22が
第1アパーチャ23の絞り、及び第2アパーチャ24の
絞りを通過して成形される。例えば、ある軸方向に寸法
を小さくする場合、第1アパーチャ絞り23から第2ア
パーチャ絞り24に通る電子線を照射レンズ系の偏向器
25を用いて偏向位置を変え、可変成形電子線21の寸
法を変える。しかし、図5(a)のように、可変成形電
子線の寸法をある寸法シフト量26で小さくした場合、
得られる可変成形電子線ショット原点位置8は固定され
たままであるため、図5(b)のようにパターン接続部
18において、可変成形電子線によって得られるパター
ン右辺27は一致するが、左辺28が一致しないことに
なる。電子線で露光される全てのパターンに対して一様
にオフセットを乗せて、左辺28の接続を調整すること
は可能であるが、実際の重ね合わせ露光を行う場合、既
に下地パターン7との相対位置がそれぞれのパターン毎
に決められているため、パターン20のみを考慮した調
整はできず、結果的に重ね合わせ精度の劣化を生じさせ
てしまう。つまり、下地との重ね合わせのバランスが損
なわれることになる。
されるパターン11は予め作製されたマスク開口部を通
過した電子線によって形成され、また、可変成形電子線
を用いて露光されるパターン4は事前に行われる電子線
寸法較正によって決められた大きさ(サイズ)を持った
電子線によって形成される。この際、事前に行われる電
子線寸法較正誤差によって、図3(b)に示すように、
電子線露光用マスクを用いて露光されたレジストパター
ン19と可変成形電子線を用いて露光されたレジストパ
ターン20の寸法差が生じ、結果的に得られるレジスト
パターンの寸法精度劣化を生じさせる。なお、図3
(b)に示されているパターンは電子線露光、現像後に
得られるレジストパターンである。この寸法劣化を抑え
るため、可変成形電子線を用いて露光する際に用いる成
形電子線の寸法に対し、任意の大きさでリサイズさせて
露光することが必要になる。つまり、ある軸方向に寸法
を小さくするわけである。図4に示すように、通常、可
変成形電子線21は電子銃から放射された電子線22が
第1アパーチャ23の絞り、及び第2アパーチャ24の
絞りを通過して成形される。例えば、ある軸方向に寸法
を小さくする場合、第1アパーチャ絞り23から第2ア
パーチャ絞り24に通る電子線を照射レンズ系の偏向器
25を用いて偏向位置を変え、可変成形電子線21の寸
法を変える。しかし、図5(a)のように、可変成形電
子線の寸法をある寸法シフト量26で小さくした場合、
得られる可変成形電子線ショット原点位置8は固定され
たままであるため、図5(b)のようにパターン接続部
18において、可変成形電子線によって得られるパター
ン右辺27は一致するが、左辺28が一致しないことに
なる。電子線で露光される全てのパターンに対して一様
にオフセットを乗せて、左辺28の接続を調整すること
は可能であるが、実際の重ね合わせ露光を行う場合、既
に下地パターン7との相対位置がそれぞれのパターン毎
に決められているため、パターン20のみを考慮した調
整はできず、結果的に重ね合わせ精度の劣化を生じさせ
てしまう。つまり、下地との重ね合わせのバランスが損
なわれることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ロジックデバイスへ適
用される可変成形電子線による従来の電子線リソグラフ
ィ工程の場合、上記したように設計寸法の異なる製品毎
に可変成形電子線の寸法を較正し、所望のレジストパタ
ーン寸法を得るための最適露光量条件を抽出するための
パイロット描画も行わなければならない。そのため、電
子線リソグラフィ工程にかかる時間(TAT)が数時間
にも及んでしまう。更に、エッチング工程時に生じる設
計寸法からのエッチング後の寸法シフトを見込む必要が
あるため、設計寸法、下地材料、構造、膜厚等が異なる
製品毎に行わなければならなくなっており、同様にTA
Tが大幅に延びている。また、可変成形電子線を用いて
いるため、2個のアパーチャの調整方法や成形レンズの
電圧変動等によって、得られるレジストパターンの寸法
バラツキ精度が低下してしまう。特に、コンタクトパタ
ーンを描画する場合、微細なルールで設計された矩形
(四角)パターンを可変成形電子線で描画することにな
るため、得られる寸法バラツキ精度の劣化が顕著になっ
てしまう。
用される可変成形電子線による従来の電子線リソグラフ
ィ工程の場合、上記したように設計寸法の異なる製品毎
に可変成形電子線の寸法を較正し、所望のレジストパタ
ーン寸法を得るための最適露光量条件を抽出するための
パイロット描画も行わなければならない。そのため、電
子線リソグラフィ工程にかかる時間(TAT)が数時間
にも及んでしまう。更に、エッチング工程時に生じる設
計寸法からのエッチング後の寸法シフトを見込む必要が
あるため、設計寸法、下地材料、構造、膜厚等が異なる
製品毎に行わなければならなくなっており、同様にTA
Tが大幅に延びている。また、可変成形電子線を用いて
いるため、2個のアパーチャの調整方法や成形レンズの
電圧変動等によって、得られるレジストパターンの寸法
バラツキ精度が低下してしまう。特に、コンタクトパタ
ーンを描画する場合、微細なルールで設計された矩形
(四角)パターンを可変成形電子線で描画することにな
るため、得られる寸法バラツキ精度の劣化が顕著になっ
てしまう。
【0005】近年、ロジックデバイスの多品種化、少量
生産化に伴い、作製期間の短時間化(短TAT化)が求
められており、短TAT化を妨げる処理工程の削減が求
められている。また、デバイスの高集積化、微細化に伴
い、特に最小設計ルールが用いられるコンタクト描画工
程において、設計寸法に対して±10%である0.03
μm以下の寸法精度(バラツキ)が必要となっているた
め、この寸法精度を劣化させる原因となる可変成形電子
線による描画精度不足を回避することが不可欠になって
いる。
生産化に伴い、作製期間の短時間化(短TAT化)が求
められており、短TAT化を妨げる処理工程の削減が求
められている。また、デバイスの高集積化、微細化に伴
い、特に最小設計ルールが用いられるコンタクト描画工
程において、設計寸法に対して±10%である0.03
μm以下の寸法精度(バラツキ)が必要となっているた
め、この寸法精度を劣化させる原因となる可変成形電子
線による描画精度不足を回避することが不可欠になって
いる。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による電子線の描
画方法およびその装置は、可変成形された電子線の寸法
を任意の大きさでリサイズし、電子線ショット位置をリ
サイズ寸法の1/2の大きさを用いてシフトさせて描画
することを特徴とする。これにより、電子線のリサイズ
によって生じる下地パターンとの整合性を損なうことな
く、電子線露光用マスクを用いて露光されるパターンと
可変成形電子線を用いて露光されるパターンを整合性良
く接続させ、寸法差精度劣化を抑えることができる。
画方法およびその装置は、可変成形された電子線の寸法
を任意の大きさでリサイズし、電子線ショット位置をリ
サイズ寸法の1/2の大きさを用いてシフトさせて描画
することを特徴とする。これにより、電子線のリサイズ
によって生じる下地パターンとの整合性を損なうことな
く、電子線露光用マスクを用いて露光されるパターンと
可変成形電子線を用いて露光されるパターンを整合性良
く接続させ、寸法差精度劣化を抑えることができる。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を実施例と共
に図面を参照して説明する。 (実施例1)図1において、電子線露光用マスクを用い
て1度のショットで露光されるパターン群1によって露
光される電子線用マスクを用いて露光する領域2、およ
び、可変成形電子線を用いて露光する領域3に分けられ
て、所望パターンは露光される。設計寸法Sを持つ可変
成形電子線を用いて露光されるパターン4により露光す
る場合、予め較正された可変成形電子線寸法に対して、
任意に設定されたリサイズ幅 (A/2)5の2倍の寸
法(リサイズ寸法A)を差し引いた寸法S−Aを持った
可変成形電子線によって、リサイズされたパターン6の
露光を行う。この際、下地に既に形成された下地パター
ン7との重ね合わせを考慮するため、可変成形電子線を
用いて露光されるパターン4が持つ設計位置(可変成形
電子線ショット原点位置)8をシフト量(A/2)9で
シフトさせた位置(シフトした電子線ショット原点位
置)10として露光する。この方法を可変成形電子線を
用いて描画するパターン全てに対して適用する。この方
法により、電子線露光用マスクを用いて露光されるパタ
ーン11、及び、可変成形電子線を用いて露光されるパ
ターン4との寸法差を解消し、また、下地パターンとの
高い重ね合わせ精度を確保することができる。 (実施例2)図2に設計寸法毎にリサイズ幅を変えて露
光する場合の一例を示す。所望パターンに種々の寸法を
持った設計パターン(可変成形電子線を用いて露光する
設計パターン)12、13、14が存在する場合、それ
ぞれ異なる寸法でリサイズする必要がある。これは自己
近接効果により、設計寸法毎に最適露光量が異なるため
である。つまり、全てのパターンを同一露光量で描画す
るためには、それぞれ異なる寸法でリサイズする必要が
生じる。図2に示すように、予め決められた異なったリ
サイズ寸法B、C、Dに対するリサイズ幅(B/2)1
5、(C/2)l6、(D/2)l7を用いて、設計寸
法に対して可変成形電子線の寸法を変え、かつ、ショッ
ト原点位置をシフトさせる。この方法を行うには、予
め、各リサイズ寸法を電子線露光装置内部の寸法リサイ
ズ用メモリにテーブル形式で格納し、可変成形電子線を
用いて所望パターンを露光する際に、順次、寸法を決め
る成形レンズ系の偏向器、及び、描画位置を決める電子
線偏向器にフィードバックをかければ良い。
に図面を参照して説明する。 (実施例1)図1において、電子線露光用マスクを用い
て1度のショットで露光されるパターン群1によって露
光される電子線用マスクを用いて露光する領域2、およ
び、可変成形電子線を用いて露光する領域3に分けられ
て、所望パターンは露光される。設計寸法Sを持つ可変
成形電子線を用いて露光されるパターン4により露光す
る場合、予め較正された可変成形電子線寸法に対して、
任意に設定されたリサイズ幅 (A/2)5の2倍の寸
法(リサイズ寸法A)を差し引いた寸法S−Aを持った
可変成形電子線によって、リサイズされたパターン6の
露光を行う。この際、下地に既に形成された下地パター
ン7との重ね合わせを考慮するため、可変成形電子線を
用いて露光されるパターン4が持つ設計位置(可変成形
電子線ショット原点位置)8をシフト量(A/2)9で
シフトさせた位置(シフトした電子線ショット原点位
置)10として露光する。この方法を可変成形電子線を
用いて描画するパターン全てに対して適用する。この方
法により、電子線露光用マスクを用いて露光されるパタ
ーン11、及び、可変成形電子線を用いて露光されるパ
ターン4との寸法差を解消し、また、下地パターンとの
高い重ね合わせ精度を確保することができる。 (実施例2)図2に設計寸法毎にリサイズ幅を変えて露
光する場合の一例を示す。所望パターンに種々の寸法を
持った設計パターン(可変成形電子線を用いて露光する
設計パターン)12、13、14が存在する場合、それ
ぞれ異なる寸法でリサイズする必要がある。これは自己
近接効果により、設計寸法毎に最適露光量が異なるため
である。つまり、全てのパターンを同一露光量で描画す
るためには、それぞれ異なる寸法でリサイズする必要が
生じる。図2に示すように、予め決められた異なったリ
サイズ寸法B、C、Dに対するリサイズ幅(B/2)1
5、(C/2)l6、(D/2)l7を用いて、設計寸
法に対して可変成形電子線の寸法を変え、かつ、ショッ
ト原点位置をシフトさせる。この方法を行うには、予
め、各リサイズ寸法を電子線露光装置内部の寸法リサイ
ズ用メモリにテーブル形式で格納し、可変成形電子線を
用いて所望パターンを露光する際に、順次、寸法を決め
る成形レンズ系の偏向器、及び、描画位置を決める電子
線偏向器にフィードバックをかければ良い。
【0008】
【発明の効果】本発明による電子線の検出方法およびそ
の露光装置は、以上のように構成されているため、リサ
イズによって生じる下地パターンとの整合性を損なうこ
となく、電子線露光用マスクを用いて露光されるパター
ンと可変成形電子線を用いて露光されるパターンを整合
性良く接続させ、寸法差精度劣化を抑えることができ
る。
の露光装置は、以上のように構成されているため、リサ
イズによって生じる下地パターンとの整合性を損なうこ
となく、電子線露光用マスクを用いて露光されるパター
ンと可変成形電子線を用いて露光されるパターンを整合
性良く接続させ、寸法差精度劣化を抑えることができ
る。
【図1】本発明による第1の実施例を説明する図であ
る。
る。
【図2】本発明による第2の実施例を説明する図であ
る。
る。
【図3】繰り返しパターンとランダムパターンの境界領
域を説明する図である。
域を説明する図である。
【図4】電子線の寸法をリサイズする方法を説明する図
である。
である。
【図5】従来の電子線の描画方法を説明する図である。
1 電子線露光用マスクを用いて1度のショットで露光
されるパターン群 2 電子線露光用マスクを用いて露光する領域 3 可変成形電子線を用いて露光する領域 4 可変成形電子線を用いて露光されるパターン 5 リサイズ幅(A/2) 6 リサイズされたパターン 7 下地パターン 8 可変成形電子線ショット原点位置 9 シフト量(A/2) 10 シフトした電子線ショット原点位置 11 電子線露光用マスクを用いて露光されるパターン 12 可変成形電子線を用いて露光する設計パターン 13 可変成形電子線を用いて露光する設計パターン 14 可変成形電子線を用いて露光する設計パターン 15 リサイズ幅(B/2) 16 リサイズ幅(C/2) 17 リサイズ幅(D/2) 18 パターン接続部 19 電子線露光用マスクを用いて露光されたレジスト
パターン 20 可変成形電子線を用いて露光されたレジストパタ
ーン 21 可変成形電子線 22 電子線 23 第1アパーチャ 24 第2アパーチャ 25 偏向器 26 寸法シフト量 27 パターン右辺 28 パターン左辺
されるパターン群 2 電子線露光用マスクを用いて露光する領域 3 可変成形電子線を用いて露光する領域 4 可変成形電子線を用いて露光されるパターン 5 リサイズ幅(A/2) 6 リサイズされたパターン 7 下地パターン 8 可変成形電子線ショット原点位置 9 シフト量(A/2) 10 シフトした電子線ショット原点位置 11 電子線露光用マスクを用いて露光されるパターン 12 可変成形電子線を用いて露光する設計パターン 13 可変成形電子線を用いて露光する設計パターン 14 可変成形電子線を用いて露光する設計パターン 15 リサイズ幅(B/2) 16 リサイズ幅(C/2) 17 リサイズ幅(D/2) 18 パターン接続部 19 電子線露光用マスクを用いて露光されたレジスト
パターン 20 可変成形電子線を用いて露光されたレジストパタ
ーン 21 可変成形電子線 22 電子線 23 第1アパーチャ 24 第2アパーチャ 25 偏向器 26 寸法シフト量 27 パターン右辺 28 パターン左辺
Claims (5)
- 【請求項1】 成形された可変成形電子線の寸法を任意
の大きさでリサイズし、電子線ショット位置を任意にシ
フトさせて描画することを特徴とする電子線の描画方
法。 - 【請求項2】 前記電子線ショット位置を前記電子線の
リサイズ寸法の1/2の大きさを用いてシフトさせるこ
とを特徴とする請求項1記載の電子線の描画方法。 - 【請求項3】 前記電子線のリサイズ寸法を、予め設計
寸法毎に設定することを特徴とする請求項1または2記
載の電子線の描画方法。 - 【請求項4】 前記可変成形電子線を用いた露光パター
ンを電子線露光用マスクを用いた露光パターンに接続す
ることを特徴とする請求項1、2または3記載の電子線
の描画方法。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の方
法の実施に使用する電子線の露光装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9192519A JPH1140474A (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 電子線の描画方法およびその露光装置 |
US09/114,912 US6093932A (en) | 1997-07-17 | 1998-07-14 | Method of writing any patterns on a resist by an electron beam exposure and electron beam exposure system |
KR1019980028971A KR100306406B1 (ko) | 1997-07-17 | 1998-07-16 | 전자빔노광에의해레지스트에패턴을기록하는방법및전자빔노광시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9192519A JPH1140474A (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 電子線の描画方法およびその露光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1140474A true JPH1140474A (ja) | 1999-02-12 |
Family
ID=16292643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9192519A Pending JPH1140474A (ja) | 1997-07-17 | 1997-07-17 | 電子線の描画方法およびその露光装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6093932A (ja) |
JP (1) | JPH1140474A (ja) |
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