| 東芝機械(東6104) | 2001/04/10更新 |
| ２００１／０４／１０（火） | |||
|
東芝機械(東6104)
☆☆ アドバンテストが直描（直接描画装置）を製品化している。スループットは１時間辺り３−４枚で、現在の用途はＡＳＩＣやシステムＬＳＩの一部と、研究開発用である。スループットの低さに問題があり、アドバンではツインコラム式で処理スピードを高めているが２つの調整が難しく、商用ではうまくいっていないのが現状のようだ。東芝機械も直描を視野に入れてはいるものの、Ｘ線の段階に入ってもマスクは必要であり、当分の間は直描装置の外販は見送る。しかし０．０７−０．０５ミクロンの次はＥＢステッパーの道が開かれそうであり、直描の技術に更なる磨きをかける次第である。 現在同社では沼津の本社工場でＥＢを製造している。本社棟の道一本挟んだ棟にＥＢ製造の拠点がある。設計は全て自社設計で、部材を外部委託。部材発注から部材が届くまでに約４ヶ月を必要とし、その部材をクリーンルームで組み立てる。 クリーンルームは２段階になっており、クリーン度の低いルームで部材を組み立てた後、その横にあるクリーン度の高いルームで最終組み立て及び調整に入る。 現在、クリーン度の高いチャンバーは７つあるが、同社では次世代０．１ミクロンの新製品を考慮し、２つチャンバーを増やすための工事に入っている。またＥＢ製造場所は棟の約３分の１を占めているにすぎないが、他のスペースがいつでも利用できるよう、社内対策は既に打っている。 ＥＢの現在の価格は１台１５−１７億円とレーザーに較べかなり高いが、将来出るであろう０．１ミクロンは更に高くなりそう。しかしながら同社にとっては美味しいビジネスであることは事実。 機械セクターのほとんどの銘柄は今期業績に期待が持てない中、オフセット輪転機事業を小森に売却し、６０−７０億円の減収が見込まれる中でも、同社は増収増益が維持できそうである。これは同社の半導体製造事業ががんばっていることに他ならないが、この半導体ビジネスの利益率を考えると、プロダクトミックスの変化で将来は高収益企業に変身する可能性もある。 また同社はＭＯＣＶＤの技術も保持しており、先行きは化合物がターゲットに入っているのかな？ 今回は同社の特許を掲載する。 （発明の名称）電子ビーム描画装置 【０００２】 【従来の技術】近年、電子ビームを用いてパターンを描画する電子ビーム描画方法は、光を用いてパターンを描画する場合に比べて、はるかに微細なパターン描画が可能であるため、リソグラフィープロセスにおけるパターン描画の主流となろうとしている。 【０００３】この電子ビーム描画方法に用いられる電子ビーム描画装置の構成を図６に示す。図６において、電子銃５２から放出された電子ビームは集束レンズ５４で集束され、成形アパーチャ５６に照射される。この成形アパーチャ５６の像は投影レンズ５８により成形アパーチャ６２に結像される。ここで成形偏向器６０によって、成形アパーチャ５６の像の成形アパーチャ６２上での位置を調整することにより、任意寸法の矩形あるいは三角形のビームを得る。成形アパーチャ６２の像は対物レンズ６６により縮小されて、試料８０上に結像される。ここで、高精度主偏向器６８によって、ビームを大きく偏向し、さらに高速副偏向器６４によって、ビーム照射位置を微調整する。 【０００４】【発明が解決しようとする課題】このような電子ビーム描画装置を用いてパターンを描画する電子ビーム描画方法においては、以下に説明する遠距離感光作用によるパターン寸法精度の劣化が問題となる。これを図７を参照して説明する。 【０００５】今、図７に示すように試料８０の表面に電子ビーム９０が入射されたとする。試料８０の表面に入射された電子の一部は反射されるが、他の電子は試料８０の表面から二次電子を発生させる。この反射された電子および二次電子は電子ビーム描画装置の対物レンズ６６の下面６６ａに戻り、これらが再反射されるとともに下面６６ａから二次電子９２が放出される。これらの再反射電子あるいは二次電子が試料８０の表面に塗布されたレジスト８１にエネルギーを与え、レジスト８１の電子ビーム９０の入射された地点以外の領域も感光される。この現象を遠距離感光作用と呼ぶ。 【０００６】この遠距離感光作用の及ぶ範囲は、ビーム照射位置から数十ｍｍの領域に渡る。このため、平均照射量が、試料８０の表面に数ｍｍ以上の領域に大きく分布している場合には、現像後のレジストのパターン寸法に大きな寸法分布をもたらすことになる。この問題は特に、光リソグラフィーやＸ線リソグラフィーに用いられる、レジストからなるマスクにおいて深刻である。 【０００７】この遠距離感光作用の補正に、ＧＨＯＳＴ法を適用することが考えられる。しかし、このＧＨＯＳＴ法は近接効果補正方法であるため、このＧＨＯＳＴ法を用いる場合には遠距離感光作用のひろがり程度である数ｍｍから数十ｍｍにビームをぼかすことが必要となり、実用的ではないという問題が生じる。 【０００８】また、電子ビームのショット毎に照射量を変えることにより、補正を行うことも考えられる。しかし、この場合、ショット毎の照射量データが必要となり、データ処理計算機への負荷が大きく実用的でないという問題がある。 【０００９】このように従来の電子ビーム描画方法においては遠距離感光作用があるため、精度の良いパターン寸法が得られないという問題があった。これを避けるため他の方法を用いても実用的ではないという問題がある。 【００１０】本発明は上記事情を考慮してなされたものであって、精度の良いパターン寸法を得ることのできる電子ビーム描画方法を提供することを目的とする。 【００１１】【課題を解決するための手段】本発明による電子ビーム描画方法は、試料の描画領域内の点Ｙに単位照射量の電子ビームを照射したときの前記描画領域内の点Ｘにおける、遠距離感光作用による単位照射量当りの照射量密度分布ρ（Ｘ，Ｙ）を求めるステップと、パターンを描画すべき、レジストが塗布された試料の描画領域をｎ（≧２）個の小領域ｉ（１≦ｉ≦ｎ）に分割するステップと、描画すべきパターンに基づいて各小領域ｉにおける照射量Ｄｉ を求めるステップと、前記照射量密度分布ρ（Ｘ，Ｙ）および前記照射量Ｄｉ に基づいて、各小領域ｉにおける遠距離感光作用による照射量密度Ｆｉ を求めるステップと、各小領域ｉにおける照射量密度Ｆｉ に基づいて、対応する領域の、遠距離感光作用による影響を除去するための照射量密度Ｃｉ を求めるステップと、各小領域ｉ毎に求めた照射量密度Ｃｉ となるように、対応する小領域を電子ビームで照射するステップと、を備えたことを特徴とする。 【００１２】なお、各小領域ｉにおける前記照射量密度Ｃｉ を求めるステップは、各小領域ｉにおいて遠距離感光作用による影響を除去するための補正照射量ＢｉをＦｉ＋Ｂｉ＝０となるように求めるステップと、オフセット照射量Ｂｏｓを導入し、各小領域ｉにおいてＢｉ＋Ｂｏｓの値が非負となるように前記オフセット照射量Ｂｏｓを求めるステップと、照射量密度ＣｉをＣｉ＝Ｂｉ＋Ｂｏｓとして求めるステップと、を備えるように構成しても良い。 【００１３】【発明の実施の形態】本発明による電子ビーム描画方法の一実施の形態を図面を参照して説明する。この実施の形態の電子ビーム描画方法は、遠距離感光作用による影響を除去するための描画方法であって、その処理手順を図１に示す。 【００１４】まず、レジストが塗布された試料上に電子ビームを用いて描画する前に、遠距離感光作用による、単位照射量当りの照射量密度分布ρ（Ｘ，Ｙ）を決定する（図１のステップＦ１参照）。この照射量密度分布ρ（Ｘ，Ｙ）は次のようにして測定される。レジストが塗布された試料の描画領域内の一点に一定の照射量の電子ビームを照射する。その後現像し、照射点以外のレジスト膜厚を計測することにより、遠距離感光作用による照射量分布を決定する。次にレジストが塗布された別の試料を用いて一定の面積の領域に上記一定の照射量よりも小さな一定の照射量の電子ビームを照射し、上述した場合と同様にして照射量分布を求める。上記２つの測定結果から、描画領域内の一点Ｙに単位照射量の電子ビームを照射したときの描画領域内の点Ｘにおける、遠距離感光作用による、単位面積当たりの照射量密度分布ρ（Ｘ，Ｙ）を決定する。なお、最初の測定から照射点以外の照射量密度分布が求まり、後の測定から照射点における照射量密度分布が求まる。 【００１５】照射量密度分布ρ（Ｘ，Ｙ）は、照射点Ｙと測定点Ｘとの位置ずれ（ベクトル量）Ｘ−Ｙのみによって決まると考えても良い近似を得ることができるので、以下、この近似を用いることとし、ρ（Ｘ−Ｙ）と表現する。多くの場合にはρ（Ｘ−Ｙ）はベクトルＸ−Ｙの絶対値に依存しているとして近似しても良い。また照射量密度分布をガウス分布、マルチガウス分布、あるいはローレンツ分布、マルチローレンツ分布、または多項式分布で近似しても良い。また照射量密度分布ρ（Ｘ−Ｙ）を、異なる複数の代表的な位置Ｙにおいて求めておき、それ以外の位置では内挿によって決定することも可能である。 【００１６】次に、パターンを描画すべき、レジストが塗布された試料の描画領域をｎ（≧２）個の小領域に分割する（図１のステップＦ２参照）。この分割された小領域の大きさは、電子の後方散乱の広がりよりも大きな寸法とし、例えば遠距離感光作用による寸法変動の代表的な大きさ（１０ｍｍ程度）の数分の１で良い。例えば図２（ａ）に示すように大きさが１５０ｍｍ×１５０ｍｍである試料１０の大きさが１３０ｍｍ×１３０ｍｍの描画領域２０を１ｍｍ×１ｍｍの大きさの正方形の小領域２５に分割する。 【００１７】なおパターン描画に用いられる電子ビーム描画装置の偏向領域の大きさよりも小領域の大きさが大きくなる場合には、小領域の大きさを偏向領域の大きさの整数倍にすることが、描画効率を高くする上で好ましい。例えば、偏向領域を、一辺が５００μｍの正方形とすれば、小領域２５を１ｍｍ（＝１０００μｍ）角の正方形に設定することが好ましい。図２（ａ）に示すように描画領域２０が１３０ｍｍ角の正方形で、小領域２５が１ｍｍ角の正方形とすると、小領域２５の個数ｎは１６９００（＝１３０×１３０）となる。このように分割された小領域２５に、例えば左下から順に番号１，２，…を付ける（図２（ｂ）参照）。なお図２（ｂ）は図２（ａ）に示す、分割された描画領域２０の左下部分を拡大した拡大図であって各小領域２５に番号を付した構成となっている。 【００１８】次に試料の描画領域に描画すべき描画パターンに基づいて各小領域ｉ（１≦ｉ≦ｎ）における電子ビームの照射量Ｄｉ を求める。ここでｉは小領域に付された番号を示している。また照射量Ｄｉ は、小領域ｉにおける、描画パターンに対応した照射量となっている。この照射量Ｄｉ を求める方法としては、描画パターンに関する全描画データを展開して、小領域ｉに含まれる各ショットの面積の和を計算することにより求めることも可能であるが、描画データが階層構造を持っている場合には、なるべく上位の階層構造に含まれる面積を一括して扱うようにすることが計算効率上好ましい。小領域ｉに含まれるパターンの面積をＳｉとし、パターン描画の単位面積当りの基準照射量密度をＱｏとすると、Ｄｉ＝Ｑｏ・Ｓｉとなる。 【００１９】次に各小領域ｉ（１≦ｉ≦ｎ）における、遠距離感光作用による単位面積当たりの照射量密度Ｆｉを求める。この照射量密度Ｆｉは次の式を用いて求められる。 【００２０】Ｆｉ＝Σρ（Ｘｉ−Ｘｊ）・ＤｊここでＸｉ，Ｘｊは小領域ｉ，ｊの代表点（例えば中心点）の位置を示しており、Σは指数ｊについて１からｎまで総和をとることを示している。なお、本発明者の知見によれば、５０ＫｅＶの電子ビーム描画装置を使用した場合、照射量密度Ｆｉは、描画データに基づいてパターン描画を行う際の照射量密度の高々数％である。（図表は省略しました）（両津）
|
|||
| ２００１／０４／０６（金） | |||
|
東芝機械(東6104)
☆☆ 旧東芝総合研究所（現在名：東芝セミコンダクター社）がＬＳＩの寸法縮小及び微細化を課題として、電子描画装置の研究を開始したのが約２０年前で、その後もＥＢは東芝本体で研究が継続されていた。ｉ線からＫｒＦへ移行の前に原画の製造をどうするかが検討され、ＥＢを用いるスタンスをとった。しかし０．１８ミクロン対応の装置を作るのに１台数十億円のコストが見込まれ、東芝機械に対し外販することで価格下げ要求がきた。平成７年、東芝から半導体のエキスパートが東芝機械に送り込まれ、商品として本格的なスタートを切ることになる。 ここでＥＢについて簡単に記す。 ＥＢを製造しているプレーヤーは東芝機械、日立、日本電子、イーテック。装置の仕組みはイーテックが採用しているラスター方式と、日本勢が採用しているベクタースキャン方式に分かれる。 ラスター方式は電子ビームを点状に狭めた上、マスク側を移動させ感光させる方式に対し、ベクタースキャン方式は電子ビームを点状よりかは大きい程度に収束させ絵を書くような感じ。この２つの方式の一番の違いは感光させる速度が全く違うことだ。 レーザー方に較べ、電子描画の最大の欠点はスループットの低さであり、これを如何に克服するかが課題（複数使えばいいじゃないかと思いますが、マシンが高いのです）。 ＩＣの微細化が進んでいるのは皆さまもご承知の通りだと思いますが、この細い線を書くテクニックが同じベクタースキャンを用いる日本勢でも違いが出ております。 日本電子・・・２回多重 電子銃から発射された電子は電圧によるコリメータで狭められますが、ある程度の面積を保持させており、最終的には４角形のビーム形状にします。この４角形の電子ビームを描画領域ｉに照射したとしますが、それだけでは感光しません。更に描画したい領域方向に若干移動し再度照射。この２回の照射を受けた場所のレジストのみが感光するようになっております。この２回スキャンによる感光方法が２回多重で、日立、東芝機械は４回の照射による感光を用いています。 しかし同社ではこの四角形のほか、三角形によるビーム形状を利用し、線と近隣の線幅が極端に近い場合は三角形状ビームを用い処理を施し、極細に対応しています。 加速電圧は同社製ＥＢＭ−３０００、及び３５００で５０Ｋｅｖ、コリメータは３段階による電圧でビーム径を細くしており、ビームの絞りは１．２５ｎｍと他社を寄せ付けないレベルを実現している（最少は１．２５、しかし実際はスループットの関係上２．２５に設定）。照射領域当たりの（領域当たりの電子数とお考えください）電流密度はスタンダードで２０Ａ／cm2、最大４０Ａとこのレベルは業界であまり差がない。 この結果、最終的に得る線幅は日立が０．２ミクロン（０．１５ミクロンが可能かもしれないが、０．１３ミクロンは厳しい）、他社も同程度で、同社の０．１３ミクロンは最先端を走っているだ。 かつてＥＢのシェアはイーテックがダントツであったが、現在では同社が５割のシェアを握るトップ企業。 １つ根本的に違うところがあるという。 ＥＢの性能を上げるために、他社は機械自体である程度の精度を出しソフトで処理しているが、同社では機械でギリギリの精度を出し、ソフトで処理している。工作機械メーカーならではの味を出している。 ソフトの話の前にもう１つ。 ある雑誌に掲載されたスループットは、６４Ｍビット相当で（ＩＣデザインがメーカーによりかなり異なるため）同社より日立の方が１０％早いというデータが１年前に掲載されているという。一般的な６４Ｍで２−３時間、２５６Ｍで４−５時間必要だ。（東芝機械や日立） 特許は以下の通り。 （発明の名称）電子ビーム描画装置 今はまだ買い場ではなく、続きはまた後日。（両津）
|
|||
| ２００１／０３／０９（金） | |||
|
東芝機械(東6104)
☆☆ ・成形 射出成形、アルミ・マグネシウム 【ポイント】 ・電子ビーム装置においてアプライドマテリアルズ（イーテックをアプライドが吸収）が７割のシェアを有していたが、東芝機械が５割のシェアを勝ち取り逆転。アプライドの線幅０．１６ミクロンに対し、同社製は０．１３ミクロンまでの加工が可能。電子ビーム装置のマーケット拡大が予想される。現在のマスク加工用から、２００５年を目処に直接描画に進出する。アプライドとの技術差別化については上記の線幅の説明を受けたが、本髄のところは不明。レンズから放射されるβ線がマスクに吸収されパターン形成。しかしながらマスクからの散乱の影響をデータとしてフィードバックしないとある程度のボケが発生。同社では任意の点におけるβ線密度を計測・フィードバックし、マスク成分の密度から算出される理論値と照らしながら照射量を決定しているのか？同社とアプライドの違いが是非とも知りたい。 ・プラスチック射出成形機業界は昨年が絶好調すぎた。バブル期よりも多い台数である。今年は台数ベース１０％程度のシュリンクとしても依然好調といえそうだ。同社は小中大型全て扱っているものの、メインは中大型だ。ファナックは電動射出成形機でダントツの実力。どの程度バッティングするのか？ ・超精密非球面研削盤が伸びそう。 ・カメラ・パソコンなどマグネシウムの用途が拡大しており同社にとってフォロー。 ・金型加工機がどう展開するか。放電加工と違い電気代が低く、溶剤汚染が皆無と言うが本当なのか？ 放電加工との違いを明らかにしたい。 ・工作機械は前期赤字、下期トントンになるの？ ・射出成形機の調整で今期業績は達成できるか？ 計画した業績は若干のショートを予想する。
|
|||
| あくまで投資判断の参考となる情報提供を目的としたものであり内容を保証したわけではありません。 投資に当たっては投資家自らの判断でお願いします。 |
| 億の近道on the web | 質問・要望事項はこちらまでメールを。 |