JP2746098B2 - 電子ビーム描画用アパーチャおよび電子ビーム描画方法 - Google Patents
電子ビーム描画用アパーチャおよび電子ビーム描画方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム描画装置に
使用される電子ビーム一括描画用アパーチャおよび電子
ビーム一括描画用アパーチャ使用方法に関する。
使用される電子ビーム一括描画用アパーチャおよび電子
ビーム一括描画用アパーチャ使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年のＬＳＩパターンの微細化、高集積
化に伴い微細加工の可能な電子ビームリソグラフィ技術
が使用されるようになってきた。この種の電子ビーム描
画装置は、図７にあるように電子銃７３から第１アパー
チャ７４に矩形の開口部を形成し、この開口部よりも若
干広範囲に照射された電子ビーム７５をこの開口部を通
して矩形に成形している。さらに第２アパーチャ７１の
一部にも矩形の開口部を形成し、第１アパーチャ７４と
第２アパーチャ７１との重なり具合を調整することによ
り、矩形ビームの大きさを任意に決定する。そして、こ
の矩形ビームを、縮小レンズ、偏光レンズ、対物レンズ
７８等を通して、目的の基板７７上の所定の位置に所定
の大きさで描画を行っていた。７６は偏向器である。
化に伴い微細加工の可能な電子ビームリソグラフィ技術
が使用されるようになってきた。この種の電子ビーム描
画装置は、図７にあるように電子銃７３から第１アパー
チャ７４に矩形の開口部を形成し、この開口部よりも若
干広範囲に照射された電子ビーム７５をこの開口部を通
して矩形に成形している。さらに第２アパーチャ７１の
一部にも矩形の開口部を形成し、第１アパーチャ７４と
第２アパーチャ７１との重なり具合を調整することによ
り、矩形ビームの大きさを任意に決定する。そして、こ
の矩形ビームを、縮小レンズ、偏光レンズ、対物レンズ
７８等を通して、目的の基板７７上の所定の位置に所定
の大きさで描画を行っていた。７６は偏向器である。
【０００３】しかし、このような電子ビーム描画装置に
あっては、矩形ビームの大きさが非常に小さいため、所
望のレジストパターン７２を描画する場合には、ほぼパ
ターン通りに描画を行わなければならない。このため、
描画に長時間を要し、スループットは非常に低いもので
あった。
あっては、矩形ビームの大きさが非常に小さいため、所
望のレジストパターン７２を描画する場合には、ほぼパ
ターン通りに描画を行わなければならない。このため、
描画に長時間を要し、スループットは非常に低いもので
あった。
【０００４】そこで、電子ビーム描画装置におけるスル
ープットを向上させるべく、たとえば、特開昭５４−２
９９８１号公報に記載された電子ビーム一括描画装置が
案出された。この電子ビーム一括描画装置にあっては、
あらかじめ所望のパターンを上記第２アパーチャ７１上
に形成しておき、このパターン部分に電子ビームを通す
ことにより、一回の電子ビーム照射でアパーチャ上のパ
ターン１ブロックを目的の基板上に描画している。この
ようにして繰り返し描画を行うことによりＬＳＩパター
ンを形成し、描画時間の大幅短縮、スループットの飛躍
的向上を図っている。
ープットを向上させるべく、たとえば、特開昭５４−２
９９８１号公報に記載された電子ビーム一括描画装置が
案出された。この電子ビーム一括描画装置にあっては、
あらかじめ所望のパターンを上記第２アパーチャ７１上
に形成しておき、このパターン部分に電子ビームを通す
ことにより、一回の電子ビーム照射でアパーチャ上のパ
ターン１ブロックを目的の基板上に描画している。この
ようにして繰り返し描画を行うことによりＬＳＩパター
ンを形成し、描画時間の大幅短縮、スループットの飛躍
的向上を図っている。
【０００５】このような電子ビーム一括描画装置におい
て、効率の良いパターン形成を行うのに最も関与してい
るのは第２アパーチャ（電子ビーム一括描画用アパーチ
ャ）７１である。電子ビーム一括描画装置で多種多様な
パターンに対応する上で、図６に示されるような孤立パ
ターンをアパーチャ上に形成しなければならないが、何
らかの工夫をしなければ、枠残しパターン６３，枠抜き
パターン６４，残しコの字パターン６５，残しホールパ
ターン６６等用の第２アパーチャを作製するのは難し
い。そこで、「特開平１−１９９３８４号公報の電子ビ
ーム描画方法及び描画用アパーチャ」のように図８のア
パーチャを用い、２回の描画を組み合せて図３，図４の
ような所望のパターンを形成する方法等が案出されてい
る。ところが、このものにあっては、複数回の描画を組
み合わせなければならないことから、スループットの向
上には限界があった。
て、効率の良いパターン形成を行うのに最も関与してい
るのは第２アパーチャ（電子ビーム一括描画用アパーチ
ャ）７１である。電子ビーム一括描画装置で多種多様な
パターンに対応する上で、図６に示されるような孤立パ
ターンをアパーチャ上に形成しなければならないが、何
らかの工夫をしなければ、枠残しパターン６３，枠抜き
パターン６４，残しコの字パターン６５，残しホールパ
ターン６６等用の第２アパーチャを作製するのは難し
い。そこで、「特開平１−１９９３８４号公報の電子ビ
ーム描画方法及び描画用アパーチャ」のように図８のア
パーチャを用い、２回の描画を組み合せて図３，図４の
ような所望のパターンを形成する方法等が案出されてい
る。ところが、このものにあっては、複数回の描画を組
み合わせなければならないことから、スループットの向
上には限界があった。
【０００６】さらに、スループットを向上させたものと
して、例えば「ジーメンス フォルシュリンクスウント
エントビクルンクス ベルリヒト ７（１９７８）２
８．１」や「特開昭６１−１８３９２６号公報の荷電ビ
ーム照射装置」に述べられているように、解像限界以下
の細かい網目で孤立パターンを支持するようにしたアパ
ーチャが案出されている。しかしながら、解像度以下の
網目を第２アパーチャに均一に加工するのは困難であ
り、特に編目の面積が大きいような場合には殆ど実現不
可能である。そこで、かかる問題を回避すべく、特開平
３−６１０１６号公報のアパーチャが案出された。この
アパーチャは、図９に示すように、単一の孤立パターン
９１を解像限界以下の線幅の吊り線９２により支持した
ものである。
して、例えば「ジーメンス フォルシュリンクスウント
エントビクルンクス ベルリヒト ７（１９７８）２
８．１」や「特開昭６１−１８３９２６号公報の荷電ビ
ーム照射装置」に述べられているように、解像限界以下
の細かい網目で孤立パターンを支持するようにしたアパ
ーチャが案出されている。しかしながら、解像度以下の
網目を第２アパーチャに均一に加工するのは困難であ
り、特に編目の面積が大きいような場合には殆ど実現不
可能である。そこで、かかる問題を回避すべく、特開平
３−６１０１６号公報のアパーチャが案出された。この
アパーチャは、図９に示すように、単一の孤立パターン
９１を解像限界以下の線幅の吊り線９２により支持した
ものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示した従来の電子ビーム一括描画用アパーチャは、単一
のパターンが形成されているのみであるため、複数の異
なるパターンを別個に描画しなければならず、リソグラ
フィ工程のスループットが低下していた。また、レジス
トには、ポジ型あるいはネガ型の２種類があるが、従来
の電子ビーム一括描画用アパーチャはいずれか一方の型
のレジストのみに対応するものであった。このため、レ
ジストの型によっては従来の電子ビーム一括描画用アパ
ーチャを使用することが困難となっていた。
示した従来の電子ビーム一括描画用アパーチャは、単一
のパターンが形成されているのみであるため、複数の異
なるパターンを別個に描画しなければならず、リソグラ
フィ工程のスループットが低下していた。また、レジス
トには、ポジ型あるいはネガ型の２種類があるが、従来
の電子ビーム一括描画用アパーチャはいずれか一方の型
のレジストのみに対応するものであった。このため、レ
ジストの型によっては従来の電子ビーム一括描画用アパ
ーチャを使用することが困難となっていた。
【０００８】そこで、本発明は、レジストの型に適した
電子ビーム描画用アパーチャを使い分けることにより、
リソグラフィ工程のスループットを向上させることを目
的としている。
電子ビーム描画用アパーチャを使い分けることにより、
リソグラフィ工程のスループットを向上させることを目
的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
板状体の第１の領域に第１のパターンが穿設され、前記
板状体の第２の領域に前記第１のパターンを反転した第
２のパターンが穿設されたことを特徴とする電子ビーム
描画用アパーチャである。
板状体の第１の領域に第１のパターンが穿設され、前記
板状体の第２の領域に前記第１のパターンを反転した第
２のパターンが穿設されたことを特徴とする電子ビーム
描画用アパーチャである。
【００１０】請求項２記載の発明は、板状体の第１の領
域に第１のパターンが穿設され、前記板状体の第２の領
域に前記第１のパターンを反転した第２のパターンが穿
設されたことを特徴とする電子ビーム描画用アパーチャ
である。
域に第１のパターンが穿設され、前記板状体の第２の領
域に前記第１のパターンを反転した第２のパターンが穿
設されたことを特徴とする電子ビーム描画用アパーチャ
である。
【００１１】請求項３記載の発明は、前記第１のパター
ン内に孤立パターンがある場合、該孤立パターンを電子
ビームの解像限界以下の線幅の吊り線で指示することを
特徴とする請求項１記載の電子ビーム描画用アパーチャ
である。
ン内に孤立パターンがある場合、該孤立パターンを電子
ビームの解像限界以下の線幅の吊り線で指示することを
特徴とする請求項１記載の電子ビーム描画用アパーチャ
である。
【００１２】請求項４記載の発明は、前記孤立パターン
は複数の前記吊り線によって指示され、隣接する前記吊
り線の間隔は該吊り線の線幅以上であることを特徴とす
る請求項３記載の電子ビーム描画用アパーチャである。
は複数の前記吊り線によって指示され、隣接する前記吊
り線の間隔は該吊り線の線幅以上であることを特徴とす
る請求項３記載の電子ビーム描画用アパーチャである。
【００１３】請求項５記載の発明は、前記孤立パターン
は複数の前記吊り線によって指示され、隣接する前記吊
り線の間隔は該吊り線の線幅以上であることを特徴とす
る請求項３記載の電子ビーム描画用アパーチャである。
は複数の前記吊り線によって指示され、隣接する前記吊
り線の間隔は該吊り線の線幅以上であることを特徴とす
る請求項３記載の電子ビーム描画用アパーチャである。
【００１４】
【作用】請求項１記載の発明にあっては、ポジ型レジス
ト用のパターンとネガ型レジスト用のパターンの双方を
穿設したアパーチャを用いるので転写の対象がポジ型の
レジストであろうと、ネガ型のレジストであろうと所望
のレジストパターンが形成できる。
ト用のパターンとネガ型レジスト用のパターンの双方を
穿設したアパーチャを用いるので転写の対象がポジ型の
レジストであろうと、ネガ型のレジストであろうと所望
のレジストパターンが形成できる。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】請求項５記載の発明にあっては、ポジ型レ
ジスト用のパターンとネガ型レジスト用のパターンの双
方を穿設したアパーチャを用いるので転写の対象がポジ
型のレジストであろうと、ネガ型のレジストであろうと
所望のレジストパターンが形成できる電子ビーム描画法
が提供される。
ジスト用のパターンとネガ型レジスト用のパターンの双
方を穿設したアパーチャを用いるので転写の対象がポジ
型のレジストであろうと、ネガ型のレジストであろうと
所望のレジストパターンが形成できる電子ビーム描画法
が提供される。
【００１９】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１〜図５は本発明の実施例を説明するための図で
ある。図１（ａ）および（ｂ）は、本実施例に係る電子
ビーム一括描画用アパーチャ１１を示す図である。図１
（ａ）は、残しパターン用のものであり、図１（ｂ）
は、抜きパターン用のもの（反転型の電子ビーム一括描
画用アパーチャ）である。この電子ビーム一括描画用ア
パーチャ１１は、図７に示す電子ビーム一括描画装置の
第２（部分一括）アパーチャとして使用されるものであ
る。
る。図１〜図５は本発明の実施例を説明するための図で
ある。図１（ａ）および（ｂ）は、本実施例に係る電子
ビーム一括描画用アパーチャ１１を示す図である。図１
（ａ）は、残しパターン用のものであり、図１（ｂ）
は、抜きパターン用のもの（反転型の電子ビーム一括描
画用アパーチャ）である。この電子ビーム一括描画用ア
パーチャ１１は、図７に示す電子ビーム一括描画装置の
第２（部分一括）アパーチャとして使用されるものであ
る。
【００２０】この電子ビーム一括描画用アパーチャ１１
は板状体をなし、中央には複数の窓部が穿設されてい
る。また、それぞれの窓部には、吊り線１２により孤立
パターンが支持されている。吊り線１２の線幅は、電子
ビームで一括描画を行っても、解像されない程度に細い
ものである。隣接した吊り線１２の間隔１３は吊り線１
２の線幅以上である。これにより、描画されたパターン
に吊り線１２の像があらわれることを防止することがで
きる。なお、かかる条件を満たす限り、吊り線１２を任
意の位置に、任意の数だけ形成することができる。ま
た、アパーチャとウェーハ上のパターンとの縮小比が２
５／１である場合、吊り線１２の太さを約２．０μｍ、
吊り線１２間の間隔を約２．０μｍ以上とすることが好
ましい。これにより、ウェーハ上にパターンを描画した
場合に、吊り線１２の線幅は解像度以下となり、ウェー
ハ上に吊り線１２が描画されることはない。
は板状体をなし、中央には複数の窓部が穿設されてい
る。また、それぞれの窓部には、吊り線１２により孤立
パターンが支持されている。吊り線１２の線幅は、電子
ビームで一括描画を行っても、解像されない程度に細い
ものである。隣接した吊り線１２の間隔１３は吊り線１
２の線幅以上である。これにより、描画されたパターン
に吊り線１２の像があらわれることを防止することがで
きる。なお、かかる条件を満たす限り、吊り線１２を任
意の位置に、任意の数だけ形成することができる。ま
た、アパーチャとウェーハ上のパターンとの縮小比が２
５／１である場合、吊り線１２の太さを約２．０μｍ、
吊り線１２間の間隔を約２．０μｍ以上とすることが好
ましい。これにより、ウェーハ上にパターンを描画した
場合に、吊り線１２の線幅は解像度以下となり、ウェー
ハ上に吊り線１２が描画されることはない。
【００２１】図２は、コンタクトホールのみを加工する
工程において使用される電子ビーム一括描画用アパーチ
ャ２１を表している。ポジ型レジストを用いる場合のア
パーチャ形状を図２（ａ）に、ネガ型レジストを用いる
場合のアパチャ形状を図２（ｂ）に示す。ポジ型のレジ
ストにパターンを描画する場合には、図２（ａ）に示す
電子ビーム一括描画用アパーチャ２１を使用する。ま
た、ネガ型のレジストにパターンを描画する場合には、
図２（ｂ）に示す電子ビーム一括描画用アパーチャ２１
を使用する。従来は、図６（ｂ）のように残しホールパ
ターン６６の構造のアパーチャを作製することは困難で
あったが、本発明によれば図２（ｂ）のような孤立パタ
ーンを有するアーパチャを作製することができるため、
ネガ型レジストを使用することが可能になる。
工程において使用される電子ビーム一括描画用アパーチ
ャ２１を表している。ポジ型レジストを用いる場合のア
パーチャ形状を図２（ａ）に、ネガ型レジストを用いる
場合のアパチャ形状を図２（ｂ）に示す。ポジ型のレジ
ストにパターンを描画する場合には、図２（ａ）に示す
電子ビーム一括描画用アパーチャ２１を使用する。ま
た、ネガ型のレジストにパターンを描画する場合には、
図２（ｂ）に示す電子ビーム一括描画用アパーチャ２１
を使用する。従来は、図６（ｂ）のように残しホールパ
ターン６６の構造のアパーチャを作製することは困難で
あったが、本発明によれば図２（ｂ）のような孤立パタ
ーンを有するアーパチャを作製することができるため、
ネガ型レジストを使用することが可能になる。
【００２２】続いて、図３，図４，図５を参照しなが
ら、本実施例に係る電子ビーム一括描画用アパーチャの
使用方法を説明する。図４のように、ポジ型のレジスト
に、中心長方形のレジストパターン部分を残す中残しパ
ターン４２を形成する場合には、図５（ａ）のような繰
り返しのパターンが形成された電子ビーム一括描画用ア
パーチャ５１を用いる。また、ネガ型のレジストを使用
する場合には、図５（ｂ）の電子ビーム一括描画用アパ
ーチャ５１を用いる。さらに、図３のように、中心が長
方形のレジストパターン（中抜きパターン）３２を形成
する場合には、図５（ａ）のアパーチャを用いてネガ型
レジストに描画し、あるいは、図５（ｂ）のアパーチャ
を用いてポジ型レジストに描画を使う。このように所望
のレジストパターンとそれに合ったレジストのタイプ
（ネガまたはポジ）を選択することにより、効率良く所
望のパターンを描画することが可能となる。
ら、本実施例に係る電子ビーム一括描画用アパーチャの
使用方法を説明する。図４のように、ポジ型のレジスト
に、中心長方形のレジストパターン部分を残す中残しパ
ターン４２を形成する場合には、図５（ａ）のような繰
り返しのパターンが形成された電子ビーム一括描画用ア
パーチャ５１を用いる。また、ネガ型のレジストを使用
する場合には、図５（ｂ）の電子ビーム一括描画用アパ
ーチャ５１を用いる。さらに、図３のように、中心が長
方形のレジストパターン（中抜きパターン）３２を形成
する場合には、図５（ａ）のアパーチャを用いてネガ型
レジストに描画し、あるいは、図５（ｂ）のアパーチャ
を用いてポジ型レジストに描画を使う。このように所望
のレジストパターンとそれに合ったレジストのタイプ
（ネガまたはポジ）を選択することにより、効率良く所
望のパターンを描画することが可能となる。
【００２３】以上説明したように、ＬＳＩパターンの一
部を形成する電子ビーム一括描画用アパーチャ（第２ア
パーチャ）に、電子ビームで一括描画を行っても解像さ
れない寸法の吊り線を形成することにより、抜きパター
ン等を効率良く描画することができる。また、多種多様
な孤立パターンを用意することにより、さらに効率の良
い描画を行うことができる。従来は、コンタクトホール
のみを加工する工程において可変矩形法による電子ビー
ム描画技術ではポジ型レジストを用いる場合の描画回数
はコンタクトホールの数に等しいため、描画に長時間を
要していた。これに対して本発明によれば、複数のコン
タクトホールを同時に描画するため、描画時間を短縮す
ることが可能である。
部を形成する電子ビーム一括描画用アパーチャ（第２ア
パーチャ）に、電子ビームで一括描画を行っても解像さ
れない寸法の吊り線を形成することにより、抜きパター
ン等を効率良く描画することができる。また、多種多様
な孤立パターンを用意することにより、さらに効率の良
い描画を行うことができる。従来は、コンタクトホール
のみを加工する工程において可変矩形法による電子ビー
ム描画技術ではポジ型レジストを用いる場合の描画回数
はコンタクトホールの数に等しいため、描画に長時間を
要していた。これに対して本発明によれば、複数のコン
タクトホールを同時に描画するため、描画時間を短縮す
ることが可能である。
【００２４】また、ネガ型レジストを用いる場合、描画
しなければならない面積はコンタクトホールを除いた部
分の面積である。この場合には、従来技術によれば、描
画に長時間を要していたが、本実施例によればネガ型レ
ジストに適合した電子ビーム一括描画用アパーチャを使
用することにより、短時間でパターンを描画することが
できる。すなわち、本実施例によれば、吊り線を用いて
複数の孤立パターンを形成することにより、レジストに
合わせた電子ビーム一括用アパーチャを作成することが
でき、これを用いて効率のよい描画を行うことが可能と
なる。
しなければならない面積はコンタクトホールを除いた部
分の面積である。この場合には、従来技術によれば、描
画に長時間を要していたが、本実施例によればネガ型レ
ジストに適合した電子ビーム一括描画用アパーチャを使
用することにより、短時間でパターンを描画することが
できる。すなわち、本実施例によれば、吊り線を用いて
複数の孤立パターンを形成することにより、レジストに
合わせた電子ビーム一括用アパーチャを作成することが
でき、これを用いて効率のよい描画を行うことが可能と
なる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子ビーム一括描画用アパーチャにおいて、解像されるこ
とのない吊り線を用いて複数の孤立パターンを同時に形
成することができるため、中抜きのパターン等を効率よ
く描画することが可能となる。また、ポジ型レジストあ
るいはネガ型レジストのそれぞれに適した電子ビーム一
括描画用アパーチャを使用することができ、リソグラフ
ィ工程のスループットを大幅に向上させることが可能と
なる。
子ビーム一括描画用アパーチャにおいて、解像されるこ
とのない吊り線を用いて複数の孤立パターンを同時に形
成することができるため、中抜きのパターン等を効率よ
く描画することが可能となる。また、ポジ型レジストあ
るいはネガ型レジストのそれぞれに適した電子ビーム一
括描画用アパーチャを使用することができ、リソグラフ
ィ工程のスループットを大幅に向上させることが可能と
なる。
【図１】本発明の一実施例に係る電子ビーム一括描画用
アパーチャを表す図である。
アパーチャを表す図である。
【図２】本発明の一実施例に係る電子ビーム一括描画用
アパーチャを表す図である。
アパーチャを表す図である。
【図３】本発明の一実施例に係るウェーハ上のレジスト
パターンの部分拡大図である。
パターンの部分拡大図である。
【図４】本発明の一実施例に係るウェーハ上のレジスト
パターンの部分拡大図である。
パターンの部分拡大図である。
【図５】本発明の一実施例に係る電子ビーム一括描画用
アパーチャを表す図である。
アパーチャを表す図である。
【図６】従来の電子ビーム一括描画用アパーチャを表す
図である。
図である。
【図７】従来の電子ビーム一括描画装置の概略図であ
る。
る。
【図８】従来の電子ビーム一括描画用アパーチャの部分
拡大図である。
拡大図である。
【図９】従来の電子ビーム一括描画用アパーチャを示す
図である。
図である。
１１，２１，５１ 電子ビーム一括描画用アパーチャ １２，２２，５２ 吊り線 １３ 吊り線間隔 ２６ 残しホールパターン（孤立パターン） ５３ 枠残しパターン（孤立パターン） ５４ 枠抜きパターン（孤立パターン）
Claims (5)
- 【請求項１】板状体の第１の領域に第１のパターンが穿
設され、前記板状体の第２の領域に前記第１のパターン
を反転した第２のパターンが穿設されたことを特徴とす
る電子ビーム描画用アパーチャ。 - 【請求項２】前記第１のパターンが複数個の同一形状の
パターンの繰り返しから成ることを特徴とする請求項１
記載の電子ビーム描画用アパーチャ。 - 【請求項３】前記第１のパターン内に孤立パターンがあ
る場合、該孤立パターンを電子ビームの解像限界以下の
線幅の吊り線で指示することを特徴とする請求項１記載
の電子ビーム描画用アパーチャ。 - 【請求項４】前記孤立パターンは複数の前記吊り線によ
って指示され、隣接する前記吊り線の間隔は該吊り線の
線幅以上であることを特徴とする請求項３記載の電子ビ
ーム描画用アパーチャ。 - 【請求項５】板状体の第１の領域に第１のパターンが穿
設され、前記板状態の第２の領域に前記第１のパターン
を反転した第２のパターンが穿設されたアパーチャを用
いる電子ビーム描画方法において、描画するレジストの
型に応じて前記アパーチャの前記第１の領域又は前記第
２の領域を選択的に使用して所望のレジストパターンを
形成することを特徴とする電子ビーム描画方法。
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| DE8717448U1 (de) * | 1987-02-06 | 1988-12-29 | Dr. Johannes Heidenhain Gmbh, 83301 Traunreut | Bestrahlungsmaske zur lithographischen Erzeugung von Mustern |
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