JPH04128844A - 荷電粒子ビーム露光方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［概要］ 光軸上に、多角形の透過パターンを形成してなる多角形
成形板と、複数のブロックパターンを形成してなるブロ
ックマスクとを配置してなる荷電粒子ビーム露光装置に
おける荷電粒子ビーム露光方法に関し、 多角形成形板によって多角形に成形された荷電粒子ビー
ムをブロックパターンに部分的に照射する場合における
照射を容易に行うことかできるようにすることを目的と
し、 荷電粒子ビームをブロックパターンに部分的に照射する
場合における荷電粒子ビームの照射領域についても１つ
のブロックとして取り扱い、荷電粒子ビームをブロック
パターンに部分的に照射する場合における偏向量の値を
区別するためにブロック認識番号を４え、荷電粒子ビー
ムをブロックパターンに部分的に照射する場合において
も、荷電粒子ビームをブロックパターンに全面的に照射
する場合と同様に、ブロック認識番号に基づいて荷電粒
子ビームをブロックパターン選択用偏向器を使用して偏
向するようにする。

［産業上の利用分野］ 本発明は、光軸上に、多角形の透過パターンを形成して
なる多角形成形板と、複数のブロックパターンを形成し
てなるブロックマスクとを配置してなる荷電粒子ビーム
露光装置における荷電粒子ビーム露光方法に関する。

［従来の技術］ 従来、荷電粒子ビーム露光装置の一例である電子ビーム
露光装置として第３図にその要部を示すようなものが提
案されている。

図中、１は電子銃であって、この電子銃１は、カソード
電極２、グリッド電極３、アノード電極４を設けて構成
されている。

また、５は電子ビーム、６は電子ビーム５を矩形に成形
する矩形成形アパーチャ、７は光軸、８は矩形に成形さ
れた電子ビーム５を収束する電磁レンズ、９は可変矩形
や可変三角形等を成形するための偏向器、１０は電子ビ
ーム５を平行ビームにする電磁レンズである。

また、１１はブロックマスク、１２はブロックマスク１
１を必要に応じて平行移動させるマスク移動機構であっ
て、ブロックマスク１１は、第４図に示すように、基板
１３上にエリアと呼ばれる領域１４を設定すると共に、
このエリア１４に、第５図にも示すように、ブロックと
呼ばれる領域１５を設定し、このブロック１５に所望の
透過パターン、いわゆるブロックパターン１６を形成し
て構成されている。ここに、エリア１４は、電子ビーム
５を偏向できる広さを単位として設定された領域であり
、したがって、エリア１４の選択はマスク移動機構１２
によるブロックマスク１１の移動によって行われる。

また、第３図において、１７はブロックマスク１１に形
成されているブロックパターン１６中、所望のブロック
パターンの選択を行うマスク偏向部であって、このマス
ク偏向部１７は、静電偏向器からなる４個の偏向器１８
〜２１を配置して構成されている。ここに、電子ビーム
５は、偏向器１８によって、選択されたブロックパター
ン１６の方向に偏向された後、偏向器１つによって垂直
方向に偏向されて、選択されたブロックパターン１６を
通過する。このブロックパターン１６を通過した電子ビ
ーム５は、偏向器２０によって光軸７に向かって偏向さ
れた後、偏向器２１によって光軸７上に乗せられる。

また、２２は平行ビーム化された電子ビーム５を収束す
る電磁レンズ、２３は電子ビーム５の遮断、通過を制御
するブランキング電極、２４は縮小レンズ、２５は絞り
アパーチャ、２６．２７は投影レンズ、２８は電磁偏向
器からなるメインデフレクタ（主偏向器）、２９は静電
偏向器からなるサブデフレクタ（副偏向器ン、３０は試
料であるウェハ、３１はウェハ３０を搭載するウェハス
テージである。

かかる電子ビーム露光装置においては、種々のブロック
パターン１６を形成したブロックマスク１１を使用して
いるので、可変矩形方式によって全てのパターンを露光
するように構成された電子ビーム露光装置よりもスルー
ブツトを高めることができる。

［発明が解決しようとする課題］ かかる従来の電子ビーム露光装置においても、第６図に
示すような矩形のブロックパターン１６Ａをブロックマ
スク１１に形成しておけば、電子ビーム５を偏向するこ
とにより、電子ビーム５を種々のサイズの矩形５Ａに成
形することができる。

したがって、また、第７図に示すような三角形のブロッ
クパターン１６Ｂをブロックマスク１１に形成しておけ
ば、電子ビーム５を、例えば、矢印３４のように偏向す
ることによって、電子ビーム５をブロックパターン１６
Ｂと相似形の種々のサイズの三角形５Ｂに成形すること
ができる。このように、かかる電子ビーム露光装置にお
いては、いずれの透過パターンについても、電子ビーム
５を部分的に照射することが可能であり、このようにす
る場合には、ブロックパターンの数を実質的に増加でき
ることになり、スルーブツトの向上を図ることができる
。

本発明は、かかる点に鑑み、多角形成形板により多角形
に成形された電子ビームなど、荷電粒子ビームをブロッ
クマスクに形成されているブロックパターンに部分的に
照射する場合における照射を容易に行うことができるよ
うにした荷電粒子ビーム露光方法を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明による荷電粒子ビーム露光方法は、光軸上に、多
角形の透過パターンを形成してなる多角形成形板と、複
数のブロックパターンを形成してなるブロックマスクと
、前記ブロックパターンを選択するためのブロックパタ
ーン選択用偏向器とを配置し、荷電粒子ビーム発生源か
ら発生された荷電粒子ビームを前記多角形成形板によっ
て多角形に成形した後、更に、前記複数のブロックパタ
ーン中、選択された１つのブロックパターンに全面的又
は部分的に照射して所望のパターンに成形し、もって、
試料に対する露光を行う荷電粒子ビーム露光方法におい
て、前記荷電粒子ビームを前記ブロックパターンに部分
的に照射する場合における前記荷電粒子ビームの照射領
域についても１つのブロックとして取り扱い、前記荷電
粒子ビームを前記ブロックパターンに部分的に照射する
場合における偏向量の値を区別するためにブロック認識
番号を与え、前記荷電粒子ビームを前記ブロックパター
ンに部分的に照射する場合においても、前記荷電粒子ビ
ームを前記ブロックパターンに全面的に照射する場合と
同様に、前記ブロック認識番号に基づいて前記荷電粒子
ビームを前記ブロックパターン選択用偏向器を使用して
偏向するというものである６ ［作用］ ブロック認識番号は、例えば、少なくとも、部分照射で
ある旨の情報と、元となる図形を与える図形コードと、
得たい図形の大きさに関する情報と、その図形を発生さ
せるためのブロックパターンに対するビームの偏向方向
の情報を含めて構成することができる。

また、荷電粒子ビーム露光装置の制御部にブロック認識
部を設け、パターンジェネレータから供給される図形コ
ード、パターンの大きさ、パターンの位置等の情報から
図形コードと図形の大きさを含むブロック認識番号を発
生させ、この発生したブロック認識番号に基づいてブロ
ックを認識選択して露光するようにできる。

［実施例］ 以下、第１図及び第２図を参照して、本発明の一実施例
につき説明する。

本実施例においては、ブロックパターンのエリア内の位
置、オフセット量等、ブロックパターンに関する情報は
、ブロックパターンデータメモリに記憶される。この場
合、この情報のアドレスは、例えば、１６ビツトのブロ
ック認識番号によって管理される。

町な、三角形パターン等のように荷電粒子ビームを部分
照射することによって、ブロックパターンと相似形のパ
ターンを形成できるものについては、試料面上で、その
大きさが例えば、０．０１μｍ単位で異なる相似形を形
成できる荷電粒子ビームの照射位置につきブロック認識
番号が付与される。

即ち、あたかも、その位置に別個独立のブロックパター
ンがあるかのように取り扱われる。

そこで、試料面上で０．０１μｍ単位で相似な図形を発
生させるためのマスクデフ偏向量の値が各ブロック認識
番号で区別され、各々のブロックを認識して正確に露光
するための、例えば、透過面積量、ダイナミックマスク
デフ量等が求められ、これらが各ブロック認識番号に従
属の関係でメモリに記憶される。記憶されたデータは、
マスクキャリブレーションで求まる補正係数て補正され
た後にブロックパターン補正部に送られる。

ここに、露光データは、繰り返し図形については、ブロ
ック認識番号、配置位置、配置個数て記憶され、その他
のパターンについては、図形コード、パターンの大きさ
、パターンの位置で記憶される。

そこで、本実施例においては、繰り返し図形については
、当然にブロック露光を行い、その他のパターンのうち
、三角形等のように荷電粒子ビームを部分照射すれは、
欲しい形状が得られる図形については、部分照射による
ブロックパターン露光ヲ行い、その他のパターンについ
ては、可変矩形で露光するようにする。

そこで、本実施例においては、ブロック認識部を設け、
三角形等のように荷電粒子ビームを部分照射すれば、欲
しい形状が得られる図形については、パターンジェネレ
ータから供給される図形コード、パターンの大きさ、パ
ターンの位置の情報をブロック認識部に供給し、これら
から図形コードと図形の大きさを含むブロック認識番号
を発生させ、このブロック認識番号に基づいてブロック
を認識・選択して露光できるようにする。

かかるブロック認識番号は、例えば、第１図に示すよう
に、１６ビツトのデジタル信号で表示される。

ここに、１３〜１５ヒ゛ツト目は、コントロールビット
て゛あって、特に、１３．１４ビツト目が［００］の場
合は可変矩形、［０１］の場合はＸ軸可変（荷電粒子ビ
ームをＸ軸方向に偏向して部分照射すること）、［１０
］の場合はＹ軸可変（荷電粒子ビームをＹ軸方向に偏向
して部分照射すること）、［１１］の場合は可変なしく
全面露光を行うこと）を意味する。

また、１５ビツト目は、Ｘ軸可変又はＹ軸可変を行う場
合、荷電粒子ビームを左右、上下、いずれかの方向から
可変するかを表示するビットてあり、［０］は、Ｘ軸可
変の場合、左側から可変、Ｙ軸可変の場合は、上側から
可変、［１］は、Ｘ軸可変のとき、右側から可変、Ｙ軸
可変のときは下側から可変を意味する。

また、１２ビツト目は、パターンの識別、例えば、三角
形コートと他の図形のコードとの識別を行うビットであ
って、例えば、標準角三角形及び任意角三角形の場合は
［１］が立てられ、他の図形の場合は［０］が立てられ
る。

また、９〜１１ビツト目は、三角形コードの場合に、そ
のパターンコードを表示するためのものであって、例え
ば、標準角三角形のパターンコードが第２図に示すよう
に登録されている場合に、パターンコード゛２“の場合
は［０００］、パターンコード゛３°′の場合は［００
１コ、パターンコード“４′°の場合は［０１０］、パ
ターンコード゛５“の場合は［０１１］、任意角三角形
の場合は登録されたパターンコードが立てられる。

また、０〜８ビツト目は、ビームサイズを表示するため
のビットであって、Ｘ軸又はＹ軸方向のの大きさ、いわ
ゆるＸ２又は￥２の値を、ＬＳＢが０．０１μｍとなる
ように表示される。したがって、例えば、Ｘ２＝１．５
μｍの場合は［０１００１０１１０］と表示され、Ｘ２
＝３．２μｍの場合は、［１０１００００００コと表示
される。

そこで例えば、露光データ上でのロケーションか、３、
ＸＩ、Ｙｌ、１．５．１．５　　［図形コード、露光位
置Ｘ、露光位置Ｙ、Ｘ軸方向の大きさ、Ｙ軸方向の大き
さ］の露光パターンの場合には、図形コードが３で、大
きさが１．５であることから、ブロック認識部により、
ブロック認識番号として［ｘｘｘｌＯＯ１０１００１０
１１０］という１６ヒツトのコードが発生される。した
がって、従来のロケーションで示した露光データについ
てもブロック露光を行うことができる。

なお、部分照射する場合、当初より、ブロック認識番号
を使用して露光データを作成するようにしても良いこと
は勿論である。

かかる本実施例によれば、荷電粒子ビームをブロックパ
ターンに部分的に照射する場合、全面露光を行う場合と
同様に、マスク偏向部による偏向によって荷電粒子ビー
ムをブロックパターンに部分的に照射することかできる
ので、かかる部分照射を容易に行うことができる。

なお、上述の実施例においては、荷電粒子ビームを部分
照射することによって相似形のパターンを形成できるブ
ロックパターン、例えば、三角形のブロックパターンに
部分照射する場合につき述べたが、本発明は、いずれの
形状のブロックパターンに部分照射する場合にも広く適
用することがてきるものである。

［発明の効果］ 本発明によれば、多角形成形板により多角形に成形され
た荷電粒子ビームをブロックパターンに部分的に照射す
る場合における荷電粒子ビームの照射領域についても１
つのブロックとして取り扱い、荷電粒子ビームをブロッ
クパターンに部分的に照射する場合における偏向量の値
を区別するためにブロック認識番号を与え、荷電粒子ビ
ームをブロックパターンに部分的に照射する場合におい
ても、荷電粒子ビームをブロックパターンに全面的に照
射する場合と同様に、ブロック認識番号に基づいて荷電
粒子ビームをブロックパターン選択用偏向器を使用して
偏向するという方法を採用したのて、かかる部分照射を
容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例におけるブロック認識番号の
構成例を示す図、 第２図はパターンコートの例を示す図、第３図は従来の
電子ビーム露光装置の一例の要部を示す図、 第４図は第３図従来例で使用されているブロックマスク
を示す平面図、 第５図は第４図例のブロックマスクの１つのエリアを示
す平面図、 第６図は第３図従来例の電子ビーム露光装置において可
変矩形を形成する方法９示す図、第７図は第３図従来例
の電子ビーム露光装置において可変三角形を形成する方
法を示す図である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）光軸上に、多角形の透過パターンを形成してなる
   多角形成形板と、複数のブロックパターンを形成してな
   るブロックマスクと、前記ブロックパターンを選択する
   ためのブロックパターン選択用偏向器とを配置し、荷電
   粒子ビーム発生源から発生された荷電粒子ビームを前記
   多角形成形板によって多角形に成形した後、更に、前記
   複数のブロックパターン中、選択された１つのブロック
   パターンに全面的又は部分的に照射して所望のパターン
   に成形し、もって、試料に対する露光を行う荷電粒子ビ
   ーム露光方法において、 前記荷電粒子ビームを前記ブロックパターンに部分的に
   照射する場合における前記荷電粒子ビームの照射領域に
   ついても１つのブロックとして取り扱い、前記荷電粒子
   ビームを前記ブロックパターンに部分的に照射する場合
   における偏向量の値を区別するためにブロック認識番号
   を与え、前記荷電粒子ビームを前記ブロックパターンに
   部分的に照射する場合においても、前記荷電粒子ビーム
   を前記ブロックパターンに全面的に照射する場合と同様
   に、前記ブロック認識番号に基づいて前記荷電粒子ビー
   ムを前記ブロックパターン選択用偏向器を使用して偏向
   することを特徴とする荷電粒子ビーム露光方法。
2. （２）前記部分照射の対象となるブロックパターンは、
   部分照射により、それと相似形のパターンを形成できる
   形状のブロックパターンであることを特徴とする請求項
   １記載の荷電粒子ビーム露光方法。
3. （３）前記ブロック認識番号は、少なくとも、部分照射
   である旨の情報と、元となる図形を与える図形コードと
   、得たい図形の大きさに関する情報と、その図形を発生
   させるためのブロックパターンに対するビームの偏向方
   向の情報を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の
   荷電粒子ビーム露光方法。
4. （４）ブロック認識部を設け、パターンジェネレータか
   ら供給される図形コード、パターンの大きさ、パターン
   の位置等の情報から図形コードと図形の大きさを含むブ
   ロック認識番号を発生させ、この発生したブロック認識
   番号に基づいてブロックを認識・選択して露光すること
   を特徴とする請求項１、２又は３記載の荷電粒子ビーム
   露光方法。