JPS5948538B2 - 電子ビ−ム露光方法 - Google Patents
電子ビ−ム露光方法Info
- Publication number
- JPS5948538B2 JPS5948538B2 JP51035402A JP3540276A JPS5948538B2 JP S5948538 B2 JPS5948538 B2 JP S5948538B2 JP 51035402 A JP51035402 A JP 51035402A JP 3540276 A JP3540276 A JP 3540276A JP S5948538 B2 JPS5948538 B2 JP S5948538B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exposure
- electron beam
- pattern
- width
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Electron Beam Exposure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、フライシダスポット法による電子ビーム露光
方法、特に微小パターン部を高精度で作り出すための露
光方法に関する。
方法、特に微小パターン部を高精度で作り出すための露
光方法に関する。
フライシダスポット方法による電子ビーム露光において
は露光面を微細な多数の点に分割し、各点に対する露光
する、露光しないのデータに従つて電子ビームをオンオ
フ制御し、か・る制御を受けた電子ビームを露光面に投
射しかつこれを現像することによつて該露光面つまり感
光レジスト膜を所望形状にパターニングする。
は露光面を微細な多数の点に分割し、各点に対する露光
する、露光しないのデータに従つて電子ビームをオンオ
フ制御し、か・る制御を受けた電子ビームを露光面に投
射しかつこれを現像することによつて該露光面つまり感
光レジスト膜を所望形状にパターニングする。
か・る電子ビームがその断面における電子密度が均一で
あり、レジスト膜もビーム照射を受けた部分のみが均一
に感光して非照射部分は非感光ならば、いまビームが一
辺ｄの正方形断面としてこれをｎ本密接させて一列に並
べれば、つまりか・るビームを距離ｄずつ一方向に偏向
させてｎ回照射すれば巾ｄ、長さｎｄの矩形パターンを
レジスト膜に作る、つまりポジティブ型ならレジスト膜
にか・るパターン状の孔をあけネガティブ型ならか・る
パターン状にレジスト膜を残すことができる。
あり、レジスト膜もビーム照射を受けた部分のみが均一
に感光して非照射部分は非感光ならば、いまビームが一
辺ｄの正方形断面としてこれをｎ本密接させて一列に並
べれば、つまりか・るビームを距離ｄずつ一方向に偏向
させてｎ回照射すれば巾ｄ、長さｎｄの矩形パターンを
レジスト膜に作る、つまりポジティブ型ならレジスト膜
にか・るパターン状の孔をあけネガティブ型ならか・る
パターン状にレジスト膜を残すことができる。
またか・るビームを１回、次に間隔をあけて連続２回、
更に間隔をあけて連続３回投射すればｌ辺ｄの正方形状
パターン、縦ｄ横２ｄの矩形状パターン、および縦ｄ横
３ｄの矩形状パターンを作ることができるはずである。
しかしながら一般にはビーム断面における電子密度はは
均一ではなくてガウス分布をしており、また予定の大き
さの断面に必らずしも確実に絞れておらず、従つてレジ
スト膜はビーム照射を受けると予定点だけでなくその周
辺も受光する。
更に間隔をあけて連続３回投射すればｌ辺ｄの正方形状
パターン、縦ｄ横２ｄの矩形状パターン、および縦ｄ横
３ｄの矩形状パターンを作ることができるはずである。
しかしながら一般にはビーム断面における電子密度はは
均一ではなくてガウス分布をしており、また予定の大き
さの断面に必らずしも確実に絞れておらず、従つてレジ
スト膜はビーム照射を受けると予定点だけでなくその周
辺も受光する。
更に、レジスト膜は二酸化シリコン層などの基板上に塗
布されているが、ビーム照射を受けるとこの基板で反射
した電子によつても露光され、該電子は基板の材質およ
び物理的状態などによつても変るが一般に散乱性である
ので広い部分に亘つて感光する。つまり、１ビーム照射
によるレジスト膜の露光状態は、ビーム自身が持つ電子
のガウス分布１と反射電子のガウス分布２の和によつて
定まり、受光量Ｑ，Ｘ）はで表わされる、こ・でＡｌ，
Ａ２は常数、Ｗｌ，Ｗ２は１／ｅ巾でのビームの広がり
である。
布されているが、ビーム照射を受けるとこの基板で反射
した電子によつても露光され、該電子は基板の材質およ
び物理的状態などによつても変るが一般に散乱性である
ので広い部分に亘つて感光する。つまり、１ビーム照射
によるレジスト膜の露光状態は、ビーム自身が持つ電子
のガウス分布１と反射電子のガウス分布２の和によつて
定まり、受光量Ｑ，Ｘ）はで表わされる、こ・でＡｌ，
Ａ２は常数、Ｗｌ，Ｗ２は１／ｅ巾でのビームの広がり
である。
このＱ（Ｘ）の概要を第３図に示す。露光状態が上記の
如くであるので、ビームを複数本投射すると互いに重な
り合い、露光部は前記の例で言つてＤｘｎｄの範囲だけ
でなくその周辺にも延びかつ露光量のピーク値も本数ｎ
に応じて変ることになる。
如くであるので、ビームを複数本投射すると互いに重な
り合い、露光部は前記の例で言つてＤｘｎｄの範囲だけ
でなくその周辺にも延びかつ露光量のピーク値も本数ｎ
に応じて変ることになる。
第１図はこれを説明する図で、Ａは点Ｐ１にビームを゛
−１本照射した場合、Ｂは点Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に隣接さ
せて３本投射した場合、Ｃは点Ｐ５〜Ｐｌ２に連続８本
投射した場合を示す。Ａの場合は第１図に示した露光量
分布Ｑｘとなるが、Ｂ，Ｃの場合は分布Ｑ（Ｘ）を一部
重ねて並べた形になり、露光量のピーク値がＡ，Ｂ，Ｃ
の順で大になる。勿論このピーク値増大は無限に続く訳
ではなく、隣接点Ｐ５，Ｐ６・・・・・・等の数が多く
なつて１つのガウス分布が他のガウス分布に実質上影響
を与えないようになればその点で飽和する。また周辺の
はみ出し部分も、点数が大になるとある一定値に落ち付
く。この飽和した状態での露光量ピーク値ＱＰ６は、Ｉ
をビーム電流値、Ｔを１点のビーム投射時間、ａを点間
隔とすれば、下式で表わされる。ところで上記の如き露
光を受けたレジスト膜は次に現像するが、この現像は、
（２）式で表わされる，露光量Ｑｐｓの半分までの露光
量を受けた部分が現像されるように行なうのが適正であ
る。
−１本照射した場合、Ｂは点Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に隣接さ
せて３本投射した場合、Ｃは点Ｐ５〜Ｐｌ２に連続８本
投射した場合を示す。Ａの場合は第１図に示した露光量
分布Ｑｘとなるが、Ｂ，Ｃの場合は分布Ｑ（Ｘ）を一部
重ねて並べた形になり、露光量のピーク値がＡ，Ｂ，Ｃ
の順で大になる。勿論このピーク値増大は無限に続く訳
ではなく、隣接点Ｐ５，Ｐ６・・・・・・等の数が多く
なつて１つのガウス分布が他のガウス分布に実質上影響
を与えないようになればその点で飽和する。また周辺の
はみ出し部分も、点数が大になるとある一定値に落ち付
く。この飽和した状態での露光量ピーク値ＱＰ６は、Ｉ
をビーム電流値、Ｔを１点のビーム投射時間、ａを点間
隔とすれば、下式で表わされる。ところで上記の如き露
光を受けたレジスト膜は次に現像するが、この現像は、
（２）式で表わされる，露光量Ｑｐｓの半分までの露光
量を受けた部分が現像されるように行なうのが適正であ
る。
即ち第２図で言えば、レベルＬより上の部分が現像され
るようにするのが適正である。従つてある程度以上の長
さ及び又は巾を持つパターンは所定通り得ら・れるが、
それ以下のＢで示す如き場合はパターンが狭すぎ、更に
Ａで示す如きき場合はパターンが全然画けないことにな
る。本発明はか・る点を改善し、微小パターンでもほ・
゛所望通り作出可能にしようとするものである。
るようにするのが適正である。従つてある程度以上の長
さ及び又は巾を持つパターンは所定通り得ら・れるが、
それ以下のＢで示す如き場合はパターンが狭すぎ、更に
Ａで示す如きき場合はパターンが全然画けないことにな
る。本発明はか・る点を改善し、微小パターンでもほ・
゛所望通り作出可能にしようとするものである。
本発明は、露光面を微細な多数の点に分割してその各点
に対する露光する、露光しないを定めるデータに従つて
電子ビームを制御し、この制御された電子ビームを露光
面に投射することにより該露光面に所望の露光パターン
を形成する電子ビーム露光方法において、連続する露光
点の数を示す露光データＰｘと、該データに従つて電子
ビームを投射して得られる露光パターン巾Ｈｘとの関係
式ａは露光点間隔、Ｂ，Ｃは電子ビームの半値巾に応じ
た係数を予め求めておき、該関数式より露光データＰｘ
を得て露光し、実際に得られる露光パターン巾を所望通
りにすることを特徴とするものであるが、次に実施例に
つきこれを詳細に説明する。
に対する露光する、露光しないを定めるデータに従つて
電子ビームを制御し、この制御された電子ビームを露光
面に投射することにより該露光面に所望の露光パターン
を形成する電子ビーム露光方法において、連続する露光
点の数を示す露光データＰｘと、該データに従つて電子
ビームを投射して得られる露光パターン巾Ｈｘとの関係
式ａは露光点間隔、Ｂ，Ｃは電子ビームの半値巾に応じ
た係数を予め求めておき、該関数式より露光データＰｘ
を得て露光し、実際に得られる露光パターン巾を所望通
りにすることを特徴とするものであるが、次に実施例に
つきこれを詳細に説明する。
露光データつまり第１図に示したＡ，Ｂ・・・・・・の
ように１点投射、３点連続投射・・・・・・等を指定す
るデータＰｘと実際に現像して得られるパターンの巾（
長さ）Ｈｘとの関係をプロツトすると第２図に示す如き
関係が得られる。
ように１点投射、３点連続投射・・・・・・等を指定す
るデータＰｘと実際に現像して得られるパターンの巾（
長さ）Ｈｘとの関係をプロツトすると第２図に示す如き
関係が得られる。
この図で直線Ｃ１はＨｘがＰｘに比例する場合の理想状
態を示し、曲線Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４はそれぞれビームの１
／Ｅｒｉ］Ｗ１が０．３６μｍ、０．４８μｍ、０．６
４μｍのときのλ−Ｈｘ関係を示す。これらの曲線から
分るように露光データつまり設計パターン巾が小さい程
、そして使用ビームが太い程、実際に得られるパターン
巾は細くなる。これらの曲線Ｃ−Ｃ４は下式で表わすこ
とができる。こ〜でＢ，Ｃは係数で前記ガウス分布の１
／ｅ巾等で決まる。
態を示し、曲線Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４はそれぞれビームの１
／Ｅｒｉ］Ｗ１が０．３６μｍ、０．４８μｍ、０．６
４μｍのときのλ−Ｈｘ関係を示す。これらの曲線から
分るように露光データつまり設計パターン巾が小さい程
、そして使用ビームが太い程、実際に得られるパターン
巾は細くなる。これらの曲線Ｃ−Ｃ４は下式で表わすこ
とができる。こ〜でＢ，Ｃは係数で前記ガウス分布の１
／ｅ巾等で決まる。
またａは前述のように点間隔である。この（３）式の係
数Ｂ，Ｃを求めるに、この（３）式を変形するとると となる。
数Ｂ，Ｃを求めるに、この（３）式を変形するとると となる。
第５図はこの（５）式を図示したものであり、直線Ｃ。
，ｃ。，Ｃ７はｂ ＝０．８、ｂ ＝１．０、ｂ＝１．
３に対応する。係数ｃはこれらの直線の勾配であり、い
ずれの場合も等しくて、計算すると０．６になる。この
係数ｃは（Ｗ，／ ａ）に依存する値であると考えられ
るが、反射電子のガウス分布の１／Ｅｌｌ］Ｗ。は通常
の使用範囲ではほゞ一定で変化しない。係数ｂは、 （
Ｗ，／ ａ）の変化に従つて第４図に示す値をとる。上
記のようにして係数Ｂ，Ｃを決定し、か・る（３）式を
用いてパターン巾Ｈｘが所望値となるように所望するパ
ターンを露光するための露光ポイント数を修正すれば所
望通りのパターン巾Ｈｘが得られる。
，ｃ。，Ｃ７はｂ ＝０．８、ｂ ＝１．０、ｂ＝１．
３に対応する。係数ｃはこれらの直線の勾配であり、い
ずれの場合も等しくて、計算すると０．６になる。この
係数ｃは（Ｗ，／ ａ）に依存する値であると考えられ
るが、反射電子のガウス分布の１／Ｅｌｌ］Ｗ。は通常
の使用範囲ではほゞ一定で変化しない。係数ｂは、 （
Ｗ，／ ａ）の変化に従つて第４図に示す値をとる。上
記のようにして係数Ｂ，Ｃを決定し、か・る（３）式を
用いてパターン巾Ｈｘが所望値となるように所望するパ
ターンを露光するための露光ポイント数を修正すれば所
望通りのパターン巾Ｈｘが得られる。
例えば第１図の例で言えば、ＤＸｄの正方形状パターン
を作る場合、ビーム１本を投射したのでは該パターンは
形成されないので、ビーム３本を隣接投射して場合Ｂの
ようになし、ほゞ予定のＤＸｄの正方形パターンを作出
する。なおこれは上述の如き線状パターンに限らず、矩
形パターンその他任意の形状パターンについても適用で
きる。以上詳細に説明したように本発明によれば微細な
パターンもほゞ予定通り作出することができ、電子ビー
ム露光によるパターン作成の精度、信頼度等を向上させ
、その応用範囲を広げることができる。
を作る場合、ビーム１本を投射したのでは該パターンは
形成されないので、ビーム３本を隣接投射して場合Ｂの
ようになし、ほゞ予定のＤＸｄの正方形パターンを作出
する。なおこれは上述の如き線状パターンに限らず、矩
形パターンその他任意の形状パターンについても適用で
きる。以上詳細に説明したように本発明によれば微細な
パターンもほゞ予定通り作出することができ、電子ビー
ム露光によるパターン作成の精度、信頼度等を向上させ
、その応用範囲を広げることができる。
第１図はビーム投射数と露光量との関係を示すグラフ、
第２図は露光データと実際に得られるパターンとの関係
を示すグラフ、第３図は露光量分布特性を示すグラフ、
第４図は係数ｂのグラフ、第５図は関係式を図示するグ
ラフである。 図面でＰｘは露光データ、Ｈｘはパターン巾、Ｐ，，Ｐ
。
第２図は露光データと実際に得られるパターンとの関係
を示すグラフ、第３図は露光量分布特性を示すグラフ、
第４図は係数ｂのグラフ、第５図は関係式を図示するグ
ラフである。 図面でＰｘは露光データ、Ｈｘはパターン巾、Ｐ，，Ｐ
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 露光面を微細な多数の点に分割してその各点に対す
る露光する、露光しないを定めるデータに従つて電子ビ
ームを制御し、この制御された電子ビームを露光面に投
射することにより該露光面に所望の露光パターンを形成
する電子ビーム露光方法において、連続する露光点の数
を示す露光データＰｘと、該データに従つて電子ビーム
を投射して得られる露光パターン巾Ｈｘとの関係式Ｐｘ
＝（Ｈｘ）／（ａ）〔１＋ｂｅｘｐ（−ｃＨｘ）〕ａは
露光点間隔、ｂ，ｃは電子ビームの半値巾に応じた係数
を予め求めておき、該関数式より露光データＰｘを得て
露光し、実際に得られる露光パターン巾を所望通りにす
ることを特徴とした電子ビーム露光方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51035402A JPS5948538B2 (ja) | 1976-03-31 | 1976-03-31 | 電子ビ−ム露光方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51035402A JPS5948538B2 (ja) | 1976-03-31 | 1976-03-31 | 電子ビ−ム露光方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52119079A JPS52119079A (en) | 1977-10-06 |
| JPS5948538B2 true JPS5948538B2 (ja) | 1984-11-27 |
Family
ID=12440907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51035402A Expired JPS5948538B2 (ja) | 1976-03-31 | 1976-03-31 | 電子ビ−ム露光方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5948538B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5828730B2 (ja) * | 1978-04-28 | 1983-06-17 | 富士通株式会社 | 電子ビ−ム露光装置 |
| JPS62295419A (ja) * | 1987-05-29 | 1987-12-22 | Toshiba Corp | 電子ビ−ム露光装置 |
-
1976
- 1976-03-31 JP JP51035402A patent/JPS5948538B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52119079A (en) | 1977-10-06 |
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