JPS6182431A - 電子ビ−ム転写方法 - Google Patents
電子ビ−ム転写方法Info
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- electron beam
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
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- 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
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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- G03F7/2022—Multi-step exposure, e.g. hybrid; backside exposure; blanket exposure, e.g. for image reversal; edge exposure, e.g. for edge bead removal; corrective exposure
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- 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
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/304—Controlling tubes
- H01J2237/30472—Controlling the beam
- H01J2237/30483—Scanning
- H01J2237/30488—Raster scan
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
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- H01J2237/3175—Lithography
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- H01J2237/31771—Proximity effect correction using multiple exposure
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- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/317—Processing objects on a microscale
- H01J2237/3175—Lithography
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、電子ビーム転写方法の改良に係わり、特に近
接効果の低減をはかった電子ビーム転写方法に関する。
接効果の低減をはかった電子ビーム転写方法に関する。
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［μ虱］更には０．２５［μｍ１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る方法では製作困難で、新し
いりソグラフイが切望されている。その中でも、電子ビ
ーム・リソグラフィは最有力なものとして広く認識され
ている。
将来０．５［μ虱］更には０．２５［μｍ１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る方法では製作困難で、新し
いりソグラフイが切望されている。その中でも、電子ビ
ーム・リソグラフィは最有力なものとして広く認識され
ている。
しかしながら、電子ビーム・リソグラフィ技術には、電
子ビームの固体内散乱に起因する所謂近接効果により１
［μ７ＦＬ］以下のパターンを正確に形成できないと云
う問題点がある。このため、多層レジスト法や大形電子
計算機によるパターン寸法補正若しくは照射量補正、或
いは加速電圧の高圧化等の新しい技術により近接効果の
問題を避ける努力がなされてきた。ところが、いずれの
方法も寸法精度上の問題、工程の複雑さの問題等で満足
し得るものではなかった。即ち、前述のような微細デバ
イス形成に要求される寸法許容ＩＩ（パターンの±１０
％、即ち０．５μｍ±０．０５μｍ或いは０．２５μ雇
±０．０２５μＴｒＬ）に対して、寸法誤差を±０．１
［μＴｒＬ］以内にすることすら、極めて困難であった
。従って、近接効果によるパターン寸法誤差をいかに小
さくできるかが、サブミクロン寸法の電子ビーム・リソ
グラフィ技術の実用化にとって大きな鍵となっている。
子ビームの固体内散乱に起因する所謂近接効果により１
［μ７ＦＬ］以下のパターンを正確に形成できないと云
う問題点がある。このため、多層レジスト法や大形電子
計算機によるパターン寸法補正若しくは照射量補正、或
いは加速電圧の高圧化等の新しい技術により近接効果の
問題を避ける努力がなされてきた。ところが、いずれの
方法も寸法精度上の問題、工程の複雑さの問題等で満足
し得るものではなかった。即ち、前述のような微細デバ
イス形成に要求される寸法許容ＩＩ（パターンの±１０
％、即ち０．５μｍ±０．０５μｍ或いは０．２５μ雇
±０．０２５μＴｒＬ）に対して、寸法誤差を±０．１
［μＴｒＬ］以内にすることすら、極めて困難であった
。従って、近接効果によるパターン寸法誤差をいかに小
さくできるかが、サブミクロン寸法の電子ビーム・リソ
グラフィ技術の実用化にとって大きな鍵となっている。
本発明の目的は、簡易な方法で近接効果に起因するパタ
ーン寸法誤差の低減をはかることができ、ＬＳＩデバイ
スの超微細化に対応し得る電子ビーム転写方法を提供す
ることにある。
ーン寸法誤差の低減をはかることができ、ＬＳＩデバイ
スの超微細化に対応し得る電子ビーム転写方法を提供す
ることにある。
前述した近接効果に起因するパターン寸法誤差を小さく
することを目的として、本発明者等が鋭意研究及び各種
実験を重ねた結果、通常の電子ビーム転写の前或いは後
に所定領域にパターン形成に必要なビーム照射量より少
ない照射量で補助的にビーム照射することにより、上記
パターン寸法誤差が著しく小さくなることを見出だした
。ここで、上記補助的なビーム照射としては、描画及び
投影露光（転写）のいずれでもよく、さらに電子ビーム
に限らず紫外線、遠紫外線或いはＸ！１等の電磁波であ
ってもよい。さらに、電子ビームの代りにイオンビーム
を用いることも可能である。また、補助的なビーム照射
の領域としては、試料の全面、非パターン領域若しくは
特定パターン領域であってもよい。
することを目的として、本発明者等が鋭意研究及び各種
実験を重ねた結果、通常の電子ビーム転写の前或いは後
に所定領域にパターン形成に必要なビーム照射量より少
ない照射量で補助的にビーム照射することにより、上記
パターン寸法誤差が著しく小さくなることを見出だした
。ここで、上記補助的なビーム照射としては、描画及び
投影露光（転写）のいずれでもよく、さらに電子ビーム
に限らず紫外線、遠紫外線或いはＸ！１等の電磁波であ
ってもよい。さらに、電子ビームの代りにイオンビーム
を用いることも可能である。また、補助的なビーム照射
の領域としては、試料の全面、非パターン領域若しくは
特定パターン領域であってもよい。
本発明はこのような点に着目し、光照射により所望パタ
ーンに電子ビームを放出する光電マスクに光を照射し、
該マスクから放出される電子ビームを磁界及び電界によ
り集束して試料上に照射し、該試料上に上記マスクに形
成されたパターンに応じた選択的なパターンを投影露光
する電子ビーム転写方法において、選択的パターン形成
に必要なビーム照射量Ｄｏでパターン領域を電子ビーム
により選択的に投影露光したのち、或いはその前に荷電
ビーム若しくは電磁波により上記パターンを形成するの
に必要な照射量Ｄ！より少ない照射量で、少なくとも特
定パターン周辺の非パターン領域を補助的に露光するよ
うにした方法である。
ーンに電子ビームを放出する光電マスクに光を照射し、
該マスクから放出される電子ビームを磁界及び電界によ
り集束して試料上に照射し、該試料上に上記マスクに形
成されたパターンに応じた選択的なパターンを投影露光
する電子ビーム転写方法において、選択的パターン形成
に必要なビーム照射量Ｄｏでパターン領域を電子ビーム
により選択的に投影露光したのち、或いはその前に荷電
ビーム若しくは電磁波により上記パターンを形成するの
に必要な照射量Ｄ！より少ない照射量で、少なくとも特
定パターン周辺の非パターン領域を補助的に露光するよ
うにした方法である。
（発明の効果〕
本発明によれば、近接効果に起因するパターン寸法の誤
差を従来方法より著しく低減することができる。本発明
者等の実験によれば、後述する如＜０．５［μｒｎ’ｌ
バタ、−ン寸法の変動量を最悪でも±０．０３ ［μｒ
ｒｔＪ以内にすることが可能で有り、さらに最良の場合
±０．０１５ｒμｍ３以内にすることも可能であった。
差を従来方法より著しく低減することができる。本発明
者等の実験によれば、後述する如＜０．５［μｒｎ’ｌ
バタ、−ン寸法の変動量を最悪でも±０．０３ ［μｒ
ｒｔＪ以内にすることが可能で有り、さらに最良の場合
±０．０１５ｒμｍ３以内にすることも可能であった。
即ち、電子ビーム転写方法の最も重大な弱点を克服する
ことができ、次世代りソグラフィ技術として極めて有効
である。
ことができ、次世代りソグラフィ技術として極めて有効
である。
また、プロセス工程を複雑化することなく近接効果の低
減をはかり得るので、容易に実施することができ、実用
的利点が大である。
減をはかり得るので、容易に実施することができ、実用
的利点が大である。
まず、本発明方法は基本的には、第１図（ａ）〜（ｄ）
に示す如く４つの態様に分けることができる。第１の方
法は、第１図（ａ）に示す如く、選択的パターン形成に
必要なビーム照射量ＤＯでパターン領域を電子ビームに
より選択的に投影露光する、所謂通常の電子ビーム転写
（以下ＥＢ転写と略記する）の後に、電子ビーム或いは
電磁波により上記パターンを形成するのに必要な照射量
Ｄ１より少ない照射量Ｄ２で、パターン領域及び非パタ
ーン領域の全面を露光する方法である。第２の方法は、
第１１１ （ｂ）に示す如＜ＥＢ転写の後に、非パター
ン領域を選択的に露光する方法である。第３の方法は、
第１図（Ｃ）に示す如くＥＢ転写の後に、非パターン領
域を選゛択的に露光し、さらに全面を露光する方法であ
る。また、第４の方法は、第１図（ｄ）に示す如＜ＥＢ
転写の後に、補正パターンを選択的に露光する方法であ
る。
に示す如く４つの態様に分けることができる。第１の方
法は、第１図（ａ）に示す如く、選択的パターン形成に
必要なビーム照射量ＤＯでパターン領域を電子ビームに
より選択的に投影露光する、所謂通常の電子ビーム転写
（以下ＥＢ転写と略記する）の後に、電子ビーム或いは
電磁波により上記パターンを形成するのに必要な照射量
Ｄ１より少ない照射量Ｄ２で、パターン領域及び非パタ
ーン領域の全面を露光する方法である。第２の方法は、
第１１１ （ｂ）に示す如＜ＥＢ転写の後に、非パター
ン領域を選択的に露光する方法である。第３の方法は、
第１図（Ｃ）に示す如くＥＢ転写の後に、非パターン領
域を選゛択的に露光し、さらに全面を露光する方法であ
る。また、第４の方法は、第１図（ｄ）に示す如＜ＥＢ
転写の後に、補正パターンを選択的に露光する方法であ
る。
なお、上記の各態様において、それぞれの工程の順序を
変えても河谷差支えない。さらに、補助的露光のための
露光とは、ビームを試料上で走査して描画する方法、マ
スクを用いて投影露光（転写）する方法の双方を含むも
のである。また、補助的露光の際にイオンビームを用い
ることも可能である。
変えても河谷差支えない。さらに、補助的露光のための
露光とは、ビームを試料上で走査して描画する方法、マ
スクを用いて投影露光（転写）する方法の双方を含むも
のである。また、補助的露光の際にイオンビームを用い
ることも可能である。
以下、上記態様に基づく各実施例について説明する。な
お、電子ビームの加速電圧としては５０［ＫｅＶ］を用
いた。
お、電子ビームの加速電圧としては５０［ＫｅＶ］を用
いた。
〈実施例１〉
この実施例は、前記第１図（ａ）に示す方法を適用した
例である。
例である。
まず、第２図（ａ）に示す如（光照射により所望パター
ンに電子ビーム（光電子ンを放出する光電マスク１０（
１０工）と、電子ビーム転写に供される試料２０とを対
向配置し、これらの間に直流高圧電源３１４％：より電
界を印加すると共に集束マグネット３２＆−より磁界を
印加し、この状態でマスク１０上に紫外光を照射して、
通常の電子ビーム転写とＪｉｉＪｔ！に電子ビーム等倍
投影露光を行った。これにより、試Ｆ１２０上に第３図
（ａ）に示す如く選択的パターン形成に必要なビーム照
射量Ｄｏで電子ビーム４１を照射し、パターン領域を投
影露光（ＥＢ転写）した。
ンに電子ビーム（光電子ンを放出する光電マスク１０（
１０工）と、電子ビーム転写に供される試料２０とを対
向配置し、これらの間に直流高圧電源３１４％：より電
界を印加すると共に集束マグネット３２＆−より磁界を
印加し、この状態でマスク１０上に紫外光を照射して、
通常の電子ビーム転写とＪｉｉＪｔ！に電子ビーム等倍
投影露光を行った。これにより、試Ｆ１２０上に第３図
（ａ）に示す如く選択的パターン形成に必要なビーム照
射量Ｄｏで電子ビーム４１を照射し、パターン領域を投
影露光（ＥＢ転写）した。
ここで、光電マスク１０は紫外光を透過する石英基板等
の週明基板１１．この基板１１の下面に被着された透明
導電Ｉｌｌ ２．この透明導１ｉ１１１１２の下面に取
着され紫外光を遮る７７１Ｍ＜例えばクロム）からなる
マスクパターン１３及びこれらの下面に塗布された紫外
光を受けて光電子を放出するＣｓ１等からなる充電面１
４から形成されている。
の週明基板１１．この基板１１の下面に被着された透明
導電Ｉｌｌ ２．この透明導１ｉ１１１１２の下面に取
着され紫外光を遮る７７１Ｍ＜例えばクロム）からなる
マスクパターン１３及びこれらの下面に塗布された紫外
光を受けて光電子を放出するＣｓ１等からなる充電面１
４から形成されている。
また、試料２０はＳ１ウエハ２１上にＰＭＭＡ（ポリメ
チルメタクリレート）からなるポジ形レジスト２２を塗
布してなるものである。そして、前記高圧電源３１は上
記透明導電膜１２とＳｉｌ仮２１との間に接続され、マ
スク１０と試料２゜との対向方向に電界を印加するもの
となっている。
チルメタクリレート）からなるポジ形レジスト２２を塗
布してなるものである。そして、前記高圧電源３１は上
記透明導電膜１２とＳｉｌ仮２１との間に接続され、マ
スク１０と試料２゜との対向方向に電界を印加するもの
となっている。
また、前記集束マグネット３２は上記電界の印加方向と
同方向に集束磁界を印加するものとなっている。なお、
このパターン転写には、後述する如き電子ビーム転写装
置を用いた。
同方向に集束磁界を印加するものとなっている。なお、
このパターン転写には、後述する如き電子ビーム転写装
置を用いた。
次いで、第２図（ｂ）に示す如く光電マスク１０１の代
りにマスクパターン１３を有しない光電マスク１０２を
用い、電子ビーム転写を行った。
りにマスクパターン１３を有しない光電マスク１０２を
用い、電子ビーム転写を行った。
これにより、第３図（ｂ）に示す如く選択的パターン形
成に必要な照射量Ｄ１ （−Ｄｏ）の２０［％］のビー
ム照射量Ｄ２で試料２０のパターン領域及び非パターン
領域の全面を電子ビーム４２で投影露光（全面露光）し
た。
成に必要な照射量Ｄ１ （−Ｄｏ）の２０［％］のビー
ム照射量Ｄ２で試料２０のパターン領域及び非パターン
領域の全面を電子ビーム４２で投影露光（全面露光）し
た。
このときの描画パターンとしては、第４図（ａ＞（ｂ）
に示す如く２つの大面積パターン及びこれらのパターン
を貫通した２本の０．５［μＴｒＬ］ラインパターンと
した。大面積パターンの高さは２００［μ？ＦＬ］、幅
はＷ（可変）、０．５［μＴＩＬ］ラインの長さは４０
０ ［μｍ〕とした。
に示す如く２つの大面積パターン及びこれらのパターン
を貫通した２本の０．５［μＴｒＬ］ラインパターンと
した。大面積パターンの高さは２００［μ？ＦＬ］、幅
はＷ（可変）、０．５［μＴＩＬ］ラインの長さは４０
０ ［μｍ〕とした。
このようにして転写形成したパターンの寸法変動量、特
に０．５［μｒｒＬ］ラインの寸法変動量は第５図に示
す如＜０．０６ ［μＴｒＬ］以内であった。
に０．５［μｒｒＬ］ラインの寸法変動量は第５図に示
す如＜０．０６ ［μＴｒＬ］以内であった。
即ち、パターン寸法の変動量を０．５［μｍ］パターン
の±１０ｒ％］ＪＸ内（±０．０３μｍ）にすることが
できた。なお、第５図において、横軸は大面積パターン
の幅Ｗ１縦軸は０．５ｃμ′ｒｒＬ１ラインの設計パタ
ーンからの寸法差ΔＳを示している。
の±１０ｒ％］ＪＸ内（±０．０３μｍ）にすることが
できた。なお、第５図において、横軸は大面積パターン
の幅Ｗ１縦軸は０．５ｃμ′ｒｒＬ１ラインの設計パタ
ーンからの寸法差ΔＳを示している。
これに対し、従来方法のように第１５図に示す如（ビー
ム照射量Ｄｏでパターンを選択的に投影露光したのみの
場合、第１６図に示す如くパターン寸法の変動量は０．
２５［μＴｒＬ］もあり、０゜５［μＴｒＬ］パターン
の±１０［％］以内と云う寸法変動の許容値±０．０５
［μｍ］以内を満足できなかったのである。
ム照射量Ｄｏでパターンを選択的に投影露光したのみの
場合、第１６図に示す如くパターン寸法の変動量は０．
２５［μＴｒＬ］もあり、０゜５［μＴｒＬ］パターン
の±１０［％］以内と云う寸法変動の許容値±０．０５
［μｍ］以内を満足できなかったのである。
このように本実施例方法によれば、近接効果に起因する
パターン寸法の蛯動量、特に最も問題となる微細パター
ンの寸法変動量を従来の０．２５［μＴＩＬ］から０．
０６ ［μｍ］以内（±０．０３μ雇）と著しく少なく
することができる。このため、将来のサブミクロンパタ
ーンのデバイス形成に十分に対処することができ、その
有用性は絶大である。
パターン寸法の蛯動量、特に最も問題となる微細パター
ンの寸法変動量を従来の０．２５［μＴＩＬ］から０．
０６ ［μｍ］以内（±０．０３μ雇）と著しく少なく
することができる。このため、将来のサブミクロンパタ
ーンのデバイス形成に十分に対処することができ、その
有用性は絶大である。
なお、この実施例では補助的な露光（全面露光）として
電子ビーム投影露光を行ったが、電子ビーム描画装置を
用い、前記選択的パターンを形成するのに必要なビーム
照射量Ｄ１より少ない（Ｄｓの５０％以内の）照射１０
２で試料全面を電子ビーム描画するようにしてもよい。
電子ビーム投影露光を行ったが、電子ビーム描画装置を
用い、前記選択的パターンを形成するのに必要なビーム
照射量Ｄ１より少ない（Ｄｓの５０％以内の）照射１０
２で試料全面を電子ビーム描画するようにしてもよい。
また、前記補助的な露光としては、電子ビームの代りに
紫外線や遠紫外線、或いはＸ線等のｉｉ電磁波用いるこ
とも可能である。この場合、電磁波により前記選択的パ
ターンを形成するのに必要な照射量Ｄ＋よりも少ない（
Ｄｒの５０％以内の）照射量Ｄ２で試料１０の全面を露
光すればよい。この電磁波による全面露光によっても、
上記と同様の効果が得られるのを本発明者等は確認して
いる。また、補助的な露光に際しては、電子ビームの代
りにイオンビームを用いることも可能である。
紫外線や遠紫外線、或いはＸ線等のｉｉ電磁波用いるこ
とも可能である。この場合、電磁波により前記選択的パ
ターンを形成するのに必要な照射量Ｄ＋よりも少ない（
Ｄｒの５０％以内の）照射量Ｄ２で試料１０の全面を露
光すればよい。この電磁波による全面露光によっても、
上記と同様の効果が得られるのを本発明者等は確認して
いる。また、補助的な露光に際しては、電子ビームの代
りにイオンビームを用いることも可能である。
〈実施例２〉
この実施例は、前記第１図（１））に示す方法を適用し
た例である。
た例である。
まず、第６図（ａ＞に示す如く先に説明した実施例１と
同様に電子ビーム投影露光により、第７図（ａ）に示す
如く電子ビーム４１で所望パターンを投影露光（ＥＢ転
写）した。次いで、第６図（１））に示す如く前記マス
ク１０２の代りにマスク１０１と逆パターンのマスクパ
ターン１３を有する充電マスク１０３を用い電子ビーム
投影露光を行った。これにより、第７図（ｂ）に示す如
く選択的パターン形成に必要な照射量Ｄｌ （−Ｄｏ）
の２０［％］のビーム照射量Ｄ３で試料２０の非パター
ン領域を電子ビーム４３で選択的に投影露光（選択的パ
ターン露光）した。このときの描画パターンとしては、
前記第４図（ａ）（ｂ）に示す如く先の実施例１と同様
とした。
同様に電子ビーム投影露光により、第７図（ａ）に示す
如く電子ビーム４１で所望パターンを投影露光（ＥＢ転
写）した。次いで、第６図（１））に示す如く前記マス
ク１０２の代りにマスク１０１と逆パターンのマスクパ
ターン１３を有する充電マスク１０３を用い電子ビーム
投影露光を行った。これにより、第７図（ｂ）に示す如
く選択的パターン形成に必要な照射量Ｄｌ （−Ｄｏ）
の２０［％］のビーム照射量Ｄ３で試料２０の非パター
ン領域を電子ビーム４３で選択的に投影露光（選択的パ
ターン露光）した。このときの描画パターンとしては、
前記第４図（ａ）（ｂ）に示す如く先の実施例１と同様
とした。
このようにして転写形成したパターンの寸法変動量、特
に０．５Ｅμ′ｒｒＬ］ラインの寸法変動量は、第８図
に示す如＜ＣｌＯ４［μｍｌであった。即ち、パターン
寸法変動量を０．５［μｍ” ］パターンの±１０［％
］以内（±０．０２μｍ）にすることができ、先の実施
例１と同様の効果が得られる。
に０．５Ｅμ′ｒｒＬ］ラインの寸法変動量は、第８図
に示す如＜ＣｌＯ４［μｍｌであった。即ち、パターン
寸法変動量を０．５［μｍ” ］パターンの±１０［％
］以内（±０．０２μｍ）にすることができ、先の実施
例１と同様の効果が得られる。
なお、この実施例においても、補助的露光（非パターン
露光）として電子ビーム描画成いは電磁披露光を行って
もよいのは勿論のことである。さらに、ＥＢ紙転写非パ
ターン露光の順序は河谷限定されないものである。
露光）として電子ビーム描画成いは電磁披露光を行って
もよいのは勿論のことである。さらに、ＥＢ紙転写非パ
ターン露光の順序は河谷限定されないものである。
また、この実施例では２回の投影露光を行ったが、前記
マスクパターン１３の材料を選択することにより、１回
の投影露光で済ませることができる。即ち、マスクパタ
ーン１３の材料として、紫外光に対し半透明なものを用
い、マスクパターン１３の紫外光透過率を２０［％］程
度にしておく。
マスクパターン１３の材料を選択することにより、１回
の投影露光で済ませることができる。即ち、マスクパタ
ーン１３の材料として、紫外光に対し半透明なものを用
い、マスクパターン１３の紫外光透過率を２０［％］程
度にしておく。
このような光電マスク１０１′を用いることにより、前
記第６図（ａ＞に示す工程でＥ８転写及び非パターン露
光を同時に行うことが可能となる。
記第６図（ａ＞に示す工程でＥ８転写及び非パターン露
光を同時に行うことが可能となる。
〈実施例３〉
この実施例は、前記第１図（Ｃ）に示す方法を適用した
例である。
例である。
まず、前記第６因（ａ）（ｂ）に示す如＜２８転写及び
非パターン露光を行い、さらに前記Ｍ２図（１））に示
す如く全面露光を行った。即ち、第９図（ａ）に示す如
（先の実施例１と同様に電子ビーム４１で所望パターン
を投影露光（Ｅ８転写）したのち、同図（ｂ）に示す如
く選択的パターン形成に必要な照射量０ｒ（−Ｄｏ）の
２０ｃ％コのビーム照射量Ｄ３で試料１０の非パターン
領域を電子ビーム４３で選択的に投影露光（非パターン
露光）した。次いで、第９１ｉ１（ｃ）に示す如く上記
照射量Ｄ１の２０［％］のビーム照射１ｋＤｓで試料２
０の全面を電子ビーム４２で投影露光（全面露光）した
。このときの転写パターンとしては、前記第４図（ａ）
（ｂ）に示す如く先の実施例１と同様とした。
非パターン露光を行い、さらに前記Ｍ２図（１））に示
す如く全面露光を行った。即ち、第９図（ａ）に示す如
（先の実施例１と同様に電子ビーム４１で所望パターン
を投影露光（Ｅ８転写）したのち、同図（ｂ）に示す如
く選択的パターン形成に必要な照射量０ｒ（−Ｄｏ）の
２０ｃ％コのビーム照射量Ｄ３で試料１０の非パターン
領域を電子ビーム４３で選択的に投影露光（非パターン
露光）した。次いで、第９１ｉ１（ｃ）に示す如く上記
照射量Ｄ１の２０［％］のビーム照射１ｋＤｓで試料２
０の全面を電子ビーム４２で投影露光（全面露光）した
。このときの転写パターンとしては、前記第４図（ａ）
（ｂ）に示す如く先の実施例１と同様とした。
このようにして描画形成したパターンの寸法変動量、特
に０．５Ｃμｍ］ラインの寸法変動量は、第１０図に示
す如＜０．０３ ［μｍ］であった。
に０．５Ｃμｍ］ラインの寸法変動量は、第１０図に示
す如＜０．０３ ［μｍ］であった。
即ち、パターン寸法変動量を０．２５［μｍ］パターン
の±１０ｃ％ｊ以内（±０．０１５ｕｍ）にすることが
できた。
の±１０ｃ％ｊ以内（±０．０１５ｕｍ）にすることが
できた。
なお、この実施例においても、補助的露光として電子ビ
ーム描画やｍｍ披露光を行うことが可能であり、Ｅ８転
写、非パターン露光及び全面露光の順゛序は適宜変更可
能である。
ーム描画やｍｍ披露光を行うことが可能であり、Ｅ８転
写、非パターン露光及び全面露光の順゛序は適宜変更可
能である。
〈実施例４〉
この実施例は、前記第１図（ｄ）に示す方法を適用した
例である。
例である。
まず、第１１図（ａ）に示す如く光電マスク１０ｆを用
い通常の電子ビーム転写を行い、次いで同図（ｂ）に示
す如く補正パターンを有するマスク１０４を用いて電子
ビーム転写を行った。即ち、第１２図（ａ）に示す如く
先の実施例１と同様に電子ビーム４１で所望パターンを
投影露光（ＥＢ紙転写したのち、同図（１））に示す如
く選択的パターン形成に必要な照射量Ｄ１ （＝Ｄａ
）の２０［％１のビーム照射量Ｄ４で試料２ｏの補正パ
ターン領域を電子ビーム４４で選択的に投影露光（補正
パターン露光）した。このときの転写パターンとしては
、第１３図（ａ）（ｂ）に示す如く先の実施例１と同様
とし、また補正パターン領域Ｐとしてはパターン領域の
特定パターン領域、特に微細パターン領域及びその周辺
領域とした。
い通常の電子ビーム転写を行い、次いで同図（ｂ）に示
す如く補正パターンを有するマスク１０４を用いて電子
ビーム転写を行った。即ち、第１２図（ａ）に示す如く
先の実施例１と同様に電子ビーム４１で所望パターンを
投影露光（ＥＢ紙転写したのち、同図（１））に示す如
く選択的パターン形成に必要な照射量Ｄ１ （＝Ｄａ
）の２０［％１のビーム照射量Ｄ４で試料２ｏの補正パ
ターン領域を電子ビーム４４で選択的に投影露光（補正
パターン露光）した。このときの転写パターンとしては
、第１３図（ａ）（ｂ）に示す如く先の実施例１と同様
とし、また補正パターン領域Ｐとしてはパターン領域の
特定パターン領域、特に微細パターン領域及びその周辺
領域とした。
このようにして描画形成したパターンの設計値からの寸
法差ΔＳは前記第８図に示す特性と略同様であり、パタ
ーンの寸法変動量、特に０．５［μＴｒＬ］ラインの寸
法変動量は、先の実施例２と同様に０．０４ ［μＴｒ
Ｌ］であった。即ち、パターン寸法変動量を０．５［μ
７ＦＬ］パターンの±１０［％］以内（±０．０２μｍ
）にすることができた。
法差ΔＳは前記第８図に示す特性と略同様であり、パタ
ーンの寸法変動量、特に０．５［μＴｒＬ］ラインの寸
法変動量は、先の実施例２と同様に０．０４ ［μＴｒ
Ｌ］であった。即ち、パターン寸法変動量を０．５［μ
７ＦＬ］パターンの±１０［％］以内（±０．０２μｍ
）にすることができた。
なお、この実施例においても、補助的な露光として電子
ビーム描画や電磁披露光を行うことが可能であり、ＥＢ
紙転写補正パターン露光の順序は同等特定されるもので
はない。ここで、補正パターンの露光に際しては、電子
ビーム描画の場合補正パターンデータに基づいてビーム
走査を行い、電子ビーム転写や電磁披露光の場合補正パ
ターンに応じたマスクを用いればよい。
ビーム描画や電磁披露光を行うことが可能であり、ＥＢ
紙転写補正パターン露光の順序は同等特定されるもので
はない。ここで、補正パターンの露光に際しては、電子
ビーム描画の場合補正パターンデータに基づいてビーム
走査を行い、電子ビーム転写や電磁披露光の場合補正パ
ターンに応じたマスクを用いればよい。
次に、上記各実施例方法に使用した電子ビーム転写装置
の一例について説明する。第１４図は同装置を示す概略
構成図である。真空容器（試料室）５１は内部を図示し
ない真空ポンプにより１０４［ｔＯｒｒｌ程度に真空排
気されている。真空容器５１内の所定の位置には、前述
した光電マスク１０が配置されている。そして、光電マ
スク１０の下方向には前述した試料２０がマスク１ｏと
例えば１０ ［ｓ］程度離間して対向配置されるものと
なっている。また、容器５１の土壁には光透過窓があり
この窓を閉塞して透明板５２が取着されてしする。そし
て、この透明板５２を介して容器５１内に光源５３から
の紫外光が導入され、前記マスク１０の上面が照明され
るものとなっている。
の一例について説明する。第１４図は同装置を示す概略
構成図である。真空容器（試料室）５１は内部を図示し
ない真空ポンプにより１０４［ｔＯｒｒｌ程度に真空排
気されている。真空容器５１内の所定の位置には、前述
した光電マスク１０が配置されている。そして、光電マ
スク１０の下方向には前述した試料２０がマスク１ｏと
例えば１０ ［ｓ］程度離間して対向配置されるものと
なっている。また、容器５１の土壁には光透過窓があり
この窓を閉塞して透明板５２が取着されてしする。そし
て、この透明板５２を介して容器５１内に光源５３から
の紫外光が導入され、前記マスク１０の上面が照明され
るものとなっている。
一方、前記容器５１の外部には、例えばヘルムホルツ形
コイルからなる集束マグネット３２が設けられており、
このマグネット３２に電源５４から直流電流が供給され
て、紙面上下方向、つまりマスク１０と試料２０との対
向方向に沿って磁界が印加される。さらに、マスク１０
と試料２ｏとの間には直流高圧電源３１から高電圧が印
加され、これにより上記磁界印加方向と同方向に電界が
印加されるものとなっている。なお、図中５５は光８！
５３の点灯用電源、５６はシャッタ、５７はシャッタ駆
動系をそれぞれ示している。
コイルからなる集束マグネット３２が設けられており、
このマグネット３２に電源５４から直流電流が供給され
て、紙面上下方向、つまりマスク１０と試料２０との対
向方向に沿って磁界が印加される。さらに、マスク１０
と試料２ｏとの間には直流高圧電源３１から高電圧が印
加され、これにより上記磁界印加方向と同方向に電界が
印加されるものとなっている。なお、図中５５は光８！
５３の点灯用電源、５６はシャッタ、５７はシャッタ駆
動系をそれぞれ示している。
上記構成の装置では、光源５３から発せられた紫外光は
透明板５２を介して光電マスク１ｏの上面に照射され、
これにより上記マスク１０の光電面１４から電子ビーム
（光電子）が放出される。
透明板５２を介して光電マスク１ｏの上面に照射され、
これにより上記マスク１０の光電面１４から電子ビーム
（光電子）が放出される。
この電子ビームは、前記磁界及び電界により集束されて
下方向に進み、試料２０上のレジスト２２に入射する。
下方向に進み、試料２０上のレジスト２２に入射する。
これにより、レジスト２２がマスクパターン１３に応じ
て投影露光され、パターン転写が行われることになる。
て投影露光され、パターン転写が行われることになる。
なお、本発明方法は上述した各実施例に限定されるもの
ではない。例えば、前記補助的に露光する際の照射量は
、選択的パターンを形成するのに要する照射ｆ！ｋＤ１
の２０［％］に何等限定されるものではなく、該照射量
Ｄ１より少ない（好ましくは５０％以内）範囲で適宜窓
めればよい。また、−前記ＥＢ紙転写は電子ビーム等倍
露光に限らず電子ビーム縮小投影露光を行うようにして
もよい。
ではない。例えば、前記補助的に露光する際の照射量は
、選択的パターンを形成するのに要する照射ｆ！ｋＤ１
の２０［％］に何等限定されるものではなく、該照射量
Ｄ１より少ない（好ましくは５０％以内）範囲で適宜窓
めればよい。また、−前記ＥＢ紙転写は電子ビーム等倍
露光に限らず電子ビーム縮小投影露光を行うようにして
もよい。
さらに、前記ＥＢ紙転写補助的露光の順序は、先にも説
明したように適宜変更可能である。また、ＰＭＭＡレジ
ストにも適用できるのは勿論のことである。さらに、本
発明方法を実施するための装置は前記第１４図に示すも
のに何等限定されるものではない。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。
明したように適宜変更可能である。また、ＰＭＭＡレジ
ストにも適用できるのは勿論のことである。さらに、本
発明方法を実施するための装置は前記第１４図に示すも
のに何等限定されるものではない。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。
第１図は本発明方法を４つに分類した基本的工程を示す
模式図、第２図乃至第５図はそれぞれ本発明の第１の実
施例方法を説明するためのもので第２図及び第３図はパ
ターン形成工程を示す断面図、第４図はパターン形状を
示す図、第５図は大面積パターンの幅Ｗに対する設計パ
ターンからの寸法差ΔＳの変化を示す特性図、第６図乃
至第８図はそれぞれ第２の実施例方法を説明するための
もので第６図及び第７図はパターン形成工程を示す断面
図、第８図は幅Ｗに対する寸法差ΔＳの変化を示す特性
図、第９図及び第１０図はそれぞれ第３の実施例方法を
説明するためのもので第９図はパターン形成工程を示す
断面図、第１０図は幅Ｗに対する寸法差ΔＳの変化を示
す特性図、第１１図乃至第１３図はそれぞれ第４の実施
例方法を説明するためのもので第１１図及び第１２図は
パターン形成工程を示す断面図、第１３図はパターン形
状を示す図、第１４図は上記実施例方法に使用した電子
ビーム転写装置を示す概略構成図、第１５図及び第１６
図はそれぞれ従来の問題点を説明するためのもので第１
５図は従来のパターン形成工程を示す断面図、第１６図
は従来方法における幅Ｗに対する寸法差ΔＳの変化を示
す特性図である。 １０．１０１，１０２．１０３．１０４・・・光電マス
ク、１１・・・透明基板、１２・・・透明導電膜、１３
・・・マスクパターン、１４・・・光電膜、２０・・・
試料、２１・・・３ｉ基板、２２・・・ＰＭＭＡレジス
ト、３１・・・高圧電源、３２・・・集束マグネット、
４１・・・ＥＢ転写用電子ビーム、４２・・・全面露光
用電子ビーム、４３・・・非パターン露光用電子ビーム
、４４・・・補正パターン露光用電子ビーム、５１・・
・真空容器、５３・・・光源。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 （ａン （１）
）（ｃ）（ｄ） 第２ 図 第３図 ＠４図 （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 第７ｔ′Ａ Ｋｉｉｌｆｔｚ？？−ｙ −ｆｒｈ （ｐｍ ）第１
１ 囚 第１２ ｒＡ 第１３図 （ａ） （ｂ）第１４図 第１５図 第１６図
模式図、第２図乃至第５図はそれぞれ本発明の第１の実
施例方法を説明するためのもので第２図及び第３図はパ
ターン形成工程を示す断面図、第４図はパターン形状を
示す図、第５図は大面積パターンの幅Ｗに対する設計パ
ターンからの寸法差ΔＳの変化を示す特性図、第６図乃
至第８図はそれぞれ第２の実施例方法を説明するための
もので第６図及び第７図はパターン形成工程を示す断面
図、第８図は幅Ｗに対する寸法差ΔＳの変化を示す特性
図、第９図及び第１０図はそれぞれ第３の実施例方法を
説明するためのもので第９図はパターン形成工程を示す
断面図、第１０図は幅Ｗに対する寸法差ΔＳの変化を示
す特性図、第１１図乃至第１３図はそれぞれ第４の実施
例方法を説明するためのもので第１１図及び第１２図は
パターン形成工程を示す断面図、第１３図はパターン形
状を示す図、第１４図は上記実施例方法に使用した電子
ビーム転写装置を示す概略構成図、第１５図及び第１６
図はそれぞれ従来の問題点を説明するためのもので第１
５図は従来のパターン形成工程を示す断面図、第１６図
は従来方法における幅Ｗに対する寸法差ΔＳの変化を示
す特性図である。 １０．１０１，１０２．１０３．１０４・・・光電マス
ク、１１・・・透明基板、１２・・・透明導電膜、１３
・・・マスクパターン、１４・・・光電膜、２０・・・
試料、２１・・・３ｉ基板、２２・・・ＰＭＭＡレジス
ト、３１・・・高圧電源、３２・・・集束マグネット、
４１・・・ＥＢ転写用電子ビーム、４２・・・全面露光
用電子ビーム、４３・・・非パターン露光用電子ビーム
、４４・・・補正パターン露光用電子ビーム、５１・・
・真空容器、５３・・・光源。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図 （ａン （１）
）（ｃ）（ｄ） 第２ 図 第３図 ＠４図 （ａ） （ｂ） 第５図 第６図 第７ｔ′Ａ Ｋｉｉｌｆｔｚ？？−ｙ −ｆｒｈ （ｐｍ ）第１
１ 囚 第１２ ｒＡ 第１３図 （ａ） （ｂ）第１４図 第１５図 第１６図
Claims (11)
- （１）光照射により所望パターンに電子ビームを放出す
る光電マスクに光を照射し、該マスクから放出される電
子ビームを集束して試料上に照射し、該試料上に上記マ
スクに形成されたパターンに応じた選択的なパターンを
投影露光する電子ビーム転写方法において、選択的パタ
ーン形成に必要なビーム照射量Ｄ＿０でパターン領域を
電子ビームにより選択的に投影露光する工程と、該工程
の前或いは後に荷電ビーム若しくは電磁波により上記パ
ターンを形成するのに必要な照射量Ｄ＿１より少ない照
射量で、少なくとも特定パターン周辺の非パターン領域
を補助的にビーム照射する工程とを含むことを特徴とす
る電子ビーム転写方法。 - （２）前記パターン領域を選択的に投影露光する工程と
して、電子ビーム等倍投影露光を行うことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム転写方法。 - （３）前記パターン領域を選択的に投影露光する工程と
して、電子ビーム縮小投影露光を行うことを特徴とする
特許請求の範囲１項記載の電子ビーム転写方法。 - （４）前記補助的にビーム照射する工程として、前記照
射量Ｄ＿１より少ない照射量Ｄ＿２でパターン領域及び
非パターン領域の全面をビーム照射することを特徴とす
る特許請求の範囲１項記載の電子ビーム転写方法。 - （５）前記補助的にビーム照射する工程として、前記照
射量Ｄ＿１より少ない照射量Ｄ＿３で前記非パターン領
域を選択的にビーム照射することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の電子ビーム転写方法。 - （６）前記補助的にビーム照射する工程として、前記照
射量Ｄ＿１より少ない照射量Ｄ＿２でパターン領域及び
非パターン領域の全面をビーム照射し、さらにその前或
いはその後に上記照射量Ｄ＿１より少ない照射量Ｄ＿３
で前記非パターン領域を選択的にビーム照射することを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム転写
方法。 - （７）前記照射量Ｄ＿２を、前記照射量Ｄ＿１の５０［
％］以下に設定したことを特徴とする特許請求の範囲第
４項又は第６項記載の電子ビーム転写方法。 - （８）前記照射量Ｄ＿３を、前記照射量Ｄ＿１の５０［
％］以下に設定したことを特徴とする特許請求の範囲第
５項又は第６項記載の電子ビーム転写方法。 - （９）前記光電マスクの一部を構成する光遮蔽部材とし
て、紫外光に対して所定の割合いの半透過性を有する膜
を用いたことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の
電子ビーム転写方法。 - （１０）前記補助的にビーム照射する工程として、前記
照射量Ｄ＿１より少ない照射量Ｄ＿４で特定パターンを
含む所望の補正パターンを選択的にビーム照射すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子ビーム転
写方法。 - （１１）前記照射量Ｄ＿４を、前記照射量Ｄ＿１の５０
［％］以下に設定したことを特徴とする特許請求の範囲
第１０項記載の電子ビーム転写方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20442684A JPS6182431A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 電子ビ−ム転写方法 |
| US07/045,160 US4712013A (en) | 1984-09-29 | 1987-05-04 | Method of forming a fine pattern with a charged particle beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20442684A JPS6182431A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 電子ビ−ム転写方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6182431A true JPS6182431A (ja) | 1986-04-26 |
Family
ID=16490340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20442684A Pending JPS6182431A (ja) | 1984-09-29 | 1984-09-29 | 電子ビ−ム転写方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6182431A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114512A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-04-26 | Fujitsu Ltd | 荷電粒子ビーム露光を用いた半導体装置の製造方法 |
| JP2007019547A (ja) * | 2006-10-03 | 2007-01-25 | Fujitsu Ltd | 荷電粒子ビーム露光方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59204438A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-19 | Hitachi Ltd | 回転電機のダンパ−プレ−ト支えボルト |
| JPS59204437A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-19 | Hitachi Ltd | 発電機の回転子 |
-
1984
- 1984-09-29 JP JP20442684A patent/JPS6182431A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59204438A (ja) * | 1983-05-04 | 1984-11-19 | Hitachi Ltd | 回転電機のダンパ−プレ−ト支えボルト |
| JPS59204437A (ja) * | 1983-05-06 | 1984-11-19 | Hitachi Ltd | 発電機の回転子 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02114512A (ja) * | 1988-10-24 | 1990-04-26 | Fujitsu Ltd | 荷電粒子ビーム露光を用いた半導体装置の製造方法 |
| JP2007019547A (ja) * | 2006-10-03 | 2007-01-25 | Fujitsu Ltd | 荷電粒子ビーム露光方法 |
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