JPH0458518A - 荷電粒子ビーム露光方法およびそれに用いるステンシルマスク - Google Patents
荷電粒子ビーム露光方法およびそれに用いるステンシルマスクInfo
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- JPH0458518A JPH0458518A JP2171001A JP17100190A JPH0458518A JP H0458518 A JPH0458518 A JP H0458518A JP 2171001 A JP2171001 A JP 2171001A JP 17100190 A JP17100190 A JP 17100190A JP H0458518 A JPH0458518 A JP H0458518A
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- G03F1/20—Masks or mask blanks for imaging by charged particle beam [CPB] radiation, e.g. by electron beam; Preparation thereof
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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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】
〔概要］
荷電粒子ビームを用い所望のパターンを転写する方法お
よびそれに用いるマスクに関し、ある程度の規則性を有
するパターンを高速に露光することのできる荷電粒子ビ
ーム露光方法を提供することを目的とし、 複数のブロックパターン領域を有するステンシルマスク
を用い、１つのブロックパターン領域に選択的に荷電粒
子ビームを照射し、通過した荷電粒子ビームをウェハ上
に照射してパターン描画を行なうブロック露光方法であ
って、前記ブロックパターン領域の少なくとも１つはウ
ェハ上に転写した時にも分散パターンを形成する複数の
分離された開口を有し、これら開口の各々にブランキン
グ電極を備えており、露光時は、露光すべきパターンに
合わせて各開口のブランキングｔ’ｔｆに制御された信
号を印加して選択された開口のみに対応するパターンを
ウェハ上に露光するように構成する。
よびそれに用いるマスクに関し、ある程度の規則性を有
するパターンを高速に露光することのできる荷電粒子ビ
ーム露光方法を提供することを目的とし、 複数のブロックパターン領域を有するステンシルマスク
を用い、１つのブロックパターン領域に選択的に荷電粒
子ビームを照射し、通過した荷電粒子ビームをウェハ上
に照射してパターン描画を行なうブロック露光方法であ
って、前記ブロックパターン領域の少なくとも１つはウ
ェハ上に転写した時にも分散パターンを形成する複数の
分離された開口を有し、これら開口の各々にブランキン
グ電極を備えており、露光時は、露光すべきパターンに
合わせて各開口のブランキングｔ’ｔｆに制御された信
号を印加して選択された開口のみに対応するパターンを
ウェハ上に露光するように構成する。
［産業上の利用分野］
本発明は半導体装置の製造に関し、特に荷電粒子ビーム
を用い所望のパターンを転写する方法およびそれに用い
るマスクに関する。
を用い所望のパターンを転写する方法およびそれに用い
るマスクに関する。
近年、集積回路装置の高密度化はますます進められてい
る。これに伴い、長年パターン形成の主流であったフォ
トリングラフィに代り、荷電粒子線、特に電子ビームに
よる露光がＸ線露光等と共に検討され、使用されるよう
になってきた。
る。これに伴い、長年パターン形成の主流であったフォ
トリングラフィに代り、荷電粒子線、特に電子ビームに
よる露光がＸ線露光等と共に検討され、使用されるよう
になってきた。
電子ビーム露光は、電子ビームを用いてパターン形成（
露光）を行ない、ミクロン程度あるいはそれ以下の微細
なパターンを形成できる。
露光）を行ない、ミクロン程度あるいはそれ以下の微細
なパターンを形成できる。
「従来の技術」
電子ビーム露光は分解能が高＜、、ｇ４なパターンを形
成する能力に優れているか、その露光方法はいわゆる「
−筆書き」となり、その処理能力には制限かある。
成する能力に優れているか、その露光方法はいわゆる「
−筆書き」となり、その処理能力には制限かある。
電子ビーム露光の処理能力を向上させるため、長方形、
正方形、三角形のようなパターンを可変矩形で生成する
シーケンスをあらかじめ作っておき、必要に応じて電子
ビームを選択して照射、露光する方法か提唱されている
。たとえは、特顯昭５２−１１９１８５号では各パター
ンをブロック状に並べたマスクを用いて露光を行なうこ
とか提案されている。特開昭６２−２６０３２２号では
、メモリーセル等の形成に必要な繰り返しパターンと汎
用矩形パターン用の四辺形開口を成形絞り板上に持ち、
露光を行なうことが提案されている。
正方形、三角形のようなパターンを可変矩形で生成する
シーケンスをあらかじめ作っておき、必要に応じて電子
ビームを選択して照射、露光する方法か提唱されている
。たとえは、特顯昭５２−１１９１８５号では各パター
ンをブロック状に並べたマスクを用いて露光を行なうこ
とか提案されている。特開昭６２−２６０３２２号では
、メモリーセル等の形成に必要な繰り返しパターンと汎
用矩形パターン用の四辺形開口を成形絞り板上に持ち、
露光を行なうことが提案されている。
繰り返しパターン方式は、ブロック露光とかセルプロダ
クション露光等と呼ばれ、繰り返しパターンか露光面積
の大きな部分を占めるメモリー品種等には効果的な方法
である。繰り返しパターンの適当な周期をブロックパタ
ーンとして形成し、露光時には１つのブロックパターン
領域を選択し、荷電粒子ビームを偏向Ｉ−で選択したブ
ロックパタ−ン領域に照射し、透過ビームを繰り返しウ
ェハ上の所望位置に照射する。
クション露光等と呼ばれ、繰り返しパターンか露光面積
の大きな部分を占めるメモリー品種等には効果的な方法
である。繰り返しパターンの適当な周期をブロックパタ
ーンとして形成し、露光時には１つのブロックパターン
領域を選択し、荷電粒子ビームを偏向Ｉ−で選択したブ
ロックパタ−ン領域に照射し、透過ビームを繰り返しウ
ェハ上の所望位置に照射する。
第２図にブロック露光を行なうことのできるＥＢ露光装
置の構成例を概略的に示す。
置の構成例を概略的に示す。
露光装置は露光部１０と制御部５０とに分れる。
露光部１０は、カソード電極１１、グリッド電極１２お
よびアノード電極１３を有する荷電粒子ビーム発生源１
４と、荷電粒子（以下、ビームという）をたとえば矩形
状に形成する第１のスリット１５と、形成されたビーム
を収束する第１の電子レンズ１６と、修正偏向信号Ｓ１
に応じてビーム位置を修正偏向するためのスリットデフ
レクタ１７と、対向して設けられた第２、第３のレンズ
１８．１９と、この第２、第３のレンズの間に水平方向
に移動可能に装着された透過マスク２０（ステンシルマ
スク）と、透過マスク２０の上下方向に配置されて各々
位置情報Ｐ１〜Ｐ４に応じて第２、第３レンズの間のビ
ームを偏向し、透過マスク上２０の複数の透過孔の１つ
を選択する第１〜第４の偏向器２１〜２４と、ブランキ
ング信号に応じてビームを遮断し、もしくは通過させる
ブランキングｔｉ２５と、第４のレンズ２６と、アパー
チャ２７と、リフオーカスコイル２８と、第５のレンズ
２９と、フォーカスコイル３０と、ステイグコイル３１
と、第６のレンズ３２と、露光位置決定信号Ｓ２、Ｓ３
に応じてウェハ上のビーム位置決めをするメインテフコ
イル３３およびサブデフレクタ３４と、ウェハを搭載し
てＸ−Ｙ方向に移動可能なステージ３５と、第１〜第４
のアライメントコイルとを有している。
よびアノード電極１３を有する荷電粒子ビーム発生源１
４と、荷電粒子（以下、ビームという）をたとえば矩形
状に形成する第１のスリット１５と、形成されたビーム
を収束する第１の電子レンズ１６と、修正偏向信号Ｓ１
に応じてビーム位置を修正偏向するためのスリットデフ
レクタ１７と、対向して設けられた第２、第３のレンズ
１８．１９と、この第２、第３のレンズの間に水平方向
に移動可能に装着された透過マスク２０（ステンシルマ
スク）と、透過マスク２０の上下方向に配置されて各々
位置情報Ｐ１〜Ｐ４に応じて第２、第３レンズの間のビ
ームを偏向し、透過マスク上２０の複数の透過孔の１つ
を選択する第１〜第４の偏向器２１〜２４と、ブランキ
ング信号に応じてビームを遮断し、もしくは通過させる
ブランキングｔｉ２５と、第４のレンズ２６と、アパー
チャ２７と、リフオーカスコイル２８と、第５のレンズ
２９と、フォーカスコイル３０と、ステイグコイル３１
と、第６のレンズ３２と、露光位置決定信号Ｓ２、Ｓ３
に応じてウェハ上のビーム位置決めをするメインテフコ
イル３３およびサブデフレクタ３４と、ウェハを搭載し
てＸ−Ｙ方向に移動可能なステージ３５と、第１〜第４
のアライメントコイルとを有している。
一方、制御部５０は、集積回路装置の設計データを記憶
した記憶媒体５１と、荷電粒子ビーム全体を制御するＣ
ＰＵ５２と、ＣＰＵ５２によって取込まれた、たとえば
描画情報、そのパターンを描画すべきウェハＷ上の描画
位置情報および透過マスク２０のマスク情報などの各種
情報を転送するインターフェイス５３と、インターフェ
イス５３から転送された描画パターン情報およびマスク
情報を保持するデータメモリ５４と、該描画パターン情
報およびマスク情報にしたかって、たとえば、透過マス
ク２０の透過孔の１つを指定し、その指定透過孔の透過
マスク上での位置を示す位置データを発生すると共に、
描画すべきパターン形状と指定透過孔形状との形状差に
応じた補正値Ｈを演算する処理を含む各種処理を行なう
指定手段、保持手段、演算手段および出力手段としての
パターン制御コントローラ５５と、上記補正値Ｈから修
正偏向信号Ｓ１を生成するアンプ部５６と、必要に応じ
て透過マスク２０を移動させるマスク移動機構５７と、
ブランキング制御部＃１５８と、ブランキング信号ＳＢ
を生成するアンプ部５９とを備えると共に、インターフ
ェイス５３がら転送された描画位置情報にしたかって描
画処理シーケンスを制御するシーケンスコントローラ６
０と、必要に応じてステージを移動させるステージ制御
機構６１と、ステージ位置を検出するレーザ干渉計６２
と、ウェハ上の露光位置を演算する偏向制御回路６３と
、露光位置決定信号ｓ２、ｓ３を生成するアンプ部６４
．６５とを備えている。
した記憶媒体５１と、荷電粒子ビーム全体を制御するＣ
ＰＵ５２と、ＣＰＵ５２によって取込まれた、たとえば
描画情報、そのパターンを描画すべきウェハＷ上の描画
位置情報および透過マスク２０のマスク情報などの各種
情報を転送するインターフェイス５３と、インターフェ
イス５３から転送された描画パターン情報およびマスク
情報を保持するデータメモリ５４と、該描画パターン情
報およびマスク情報にしたかって、たとえば、透過マス
ク２０の透過孔の１つを指定し、その指定透過孔の透過
マスク上での位置を示す位置データを発生すると共に、
描画すべきパターン形状と指定透過孔形状との形状差に
応じた補正値Ｈを演算する処理を含む各種処理を行なう
指定手段、保持手段、演算手段および出力手段としての
パターン制御コントローラ５５と、上記補正値Ｈから修
正偏向信号Ｓ１を生成するアンプ部５６と、必要に応じ
て透過マスク２０を移動させるマスク移動機構５７と、
ブランキング制御部＃１５８と、ブランキング信号ＳＢ
を生成するアンプ部５９とを備えると共に、インターフ
ェイス５３がら転送された描画位置情報にしたかって描
画処理シーケンスを制御するシーケンスコントローラ６
０と、必要に応じてステージを移動させるステージ制御
機構６１と、ステージ位置を検出するレーザ干渉計６２
と、ウェハ上の露光位置を演算する偏向制御回路６３と
、露光位置決定信号ｓ２、ｓ３を生成するアンプ部６４
．６５とを備えている。
透過マスク２０はステンシルマスクと呼ばれ、たとえば
シリコンウェハを用いて作成される。
シリコンウェハを用いて作成される。
第３図はステンシルマスク２０のマスク部分の平面図で
ある。
ある。
ステンシルマスク２０には所定のピッチ間隔ＥＬでマト
リクス配置された多数（図では９個）のエリアＥ１〜Ｅ
９か設けられており、１つのエリアの大きさは、透過マ
スクにおけるビームの最大偏向範囲に対応した大きさ、
たとえばおよそ１〜５圓口である。Ｅ１〜Ｅ９の基準点
（図中各エリア左下コーナーの黒丸・で示す）にはそれ
ぞれＸＹ座標値か与えられており、たとえばエリア座標
Ｅｘｙ−（１，１）とした場合、Ｅ７を表現しているこ
ととする。
リクス配置された多数（図では９個）のエリアＥ１〜Ｅ
９か設けられており、１つのエリアの大きさは、透過マ
スクにおけるビームの最大偏向範囲に対応した大きさ、
たとえばおよそ１〜５圓口である。Ｅ１〜Ｅ９の基準点
（図中各エリア左下コーナーの黒丸・で示す）にはそれ
ぞれＸＹ座標値か与えられており、たとえばエリア座標
Ｅｘｙ−（１，１）とした場合、Ｅ７を表現しているこ
ととする。
１つのエリア内には第４図に示すように、所定のピッチ
ＢＬでマトリクス配列された多数（図では３６個）のブ
ロック８１〜８３６が設けられており、１つのブロック
の大きさは透過マスク上におけるビーム大きさに相当し
、たとえば１００〜５００μｍ口程度である。そしてＢ
１〜Ｂ３６の基準点にもそれぞれＸＹ座標か与えられて
おり、たとえばブロック座標Ｂｘｙ＝ （１，２）とし
た場合、Ｂ３２の基準点を示していることとなる。
ＢＬでマトリクス配列された多数（図では３６個）のブ
ロック８１〜８３６が設けられており、１つのブロック
の大きさは透過マスク上におけるビーム大きさに相当し
、たとえば１００〜５００μｍ口程度である。そしてＢ
１〜Ｂ３６の基準点にもそれぞれＸＹ座標か与えられて
おり、たとえばブロック座標Ｂｘｙ＝ （１，２）とし
た場合、Ｂ３２の基準点を示していることとなる。
すなわち、エリアＭｔｌＡＥｘｙとブロック座標Ｂｘｙ
の指定によ７て任意のエリア内の任意のプロＥ７のエリ
アの８３２のブロックを指定したこととなる。効率よく
露光を行なうためには、−品種の大規模集積回Ｎ （Ｌ
Ｓ Ｉ ）装置の１層を露光するのに必要な全パターン
がステンシルマスク内の１エリア内のパターンとして形
成されることが好ましい、なお、１つのエリアの４隅に
位置するハツチングで示したブロックＢ１、Ｂ６、Ｂ３
１、Ｂ４Ｃは、可変矩形用の透過孔である。
の指定によ７て任意のエリア内の任意のプロＥ７のエリ
アの８３２のブロックを指定したこととなる。効率よく
露光を行なうためには、−品種の大規模集積回Ｎ （Ｌ
Ｓ Ｉ ）装置の１層を露光するのに必要な全パターン
がステンシルマスク内の１エリア内のパターンとして形
成されることが好ましい、なお、１つのエリアの４隅に
位置するハツチングで示したブロックＢ１、Ｂ６、Ｂ３
１、Ｂ４Ｃは、可変矩形用の透過孔である。
第５図は、ＤＲＡＭのコンタクトホールパターンの例を
示す。
示す。
図示のように、ＤＲＡＭにおいては、多数のメモリ素子
が分布し、コンタクトホールか各メモリ素子に対応して
配置されている。たとえば、実線７１で囲まれた領域を
単位ブロックとすると、このブロックパターンを繰り返
し露光することにより、−面に分布したＤＲＡＭのコン
タクトホールパターンを露光することができる。たとえ
ば、図示の構成においては、３０個のコンタクトホール
が１ブロツクの含まれるので、素子数の１／３０の露光
を行なうことによって、全領域の露光が可能となる。つ
まり、規則的なパターンに対しては、ブロック露光によ
る高速露光が可能となる。
が分布し、コンタクトホールか各メモリ素子に対応して
配置されている。たとえば、実線７１で囲まれた領域を
単位ブロックとすると、このブロックパターンを繰り返
し露光することにより、−面に分布したＤＲＡＭのコン
タクトホールパターンを露光することができる。たとえ
ば、図示の構成においては、３０個のコンタクトホール
が１ブロツクの含まれるので、素子数の１／３０の露光
を行なうことによって、全領域の露光が可能となる。つ
まり、規則的なパターンに対しては、ブロック露光によ
る高速露光が可能となる。
第６図は、このような繰り返しパターンを露光するため
に１つのエリア内に形成された複数のブロックのパター
ン例を示す。
に１つのエリア内に形成された複数のブロックのパター
ン例を示す。
４つの図形を例として示したが、繰り返しパターンの図
形はこれらに限らない。
形はこれらに限らない。
′Ｌ発明か解決しようとする課題１
以上説明したように、ブロック露光においては、繰り返
しパターンの露光が高速に行なわれる。
しパターンの露光が高速に行なわれる。
しかし、全てのＬＳＩパターンかブロック露光によって
高速露光できる訳ではない、全く同じ図形か繰り返し表
われる場合を除いて、ブロック露光による高速露光は実
施できない。
高速露光できる訳ではない、全く同じ図形か繰り返し表
われる場合を除いて、ブロック露光による高速露光は実
施できない。
一方、たとえばＲＯＭのコンタクトホール等においては
、パターンはかなりの規則性を有するが、各コンタクト
を形成するか否かにおいてパターンの任意性が残されて
いる。
、パターンはかなりの規則性を有するが、各コンタクト
を形成するか否かにおいてパターンの任意性が残されて
いる。
本発明の目的は、ある程度の規則性を有するパターンを
高速に露光することのできる荷電粒子ビーム露光方法を
提供することである。
高速に露光することのできる荷電粒子ビーム露光方法を
提供することである。
本発明の他の目的は、ある程度の任意性を許容しつつ、
ある程度以上の規則性を有するパターンを露光するのに
適したステンシルマスクを提供することである。
ある程度以上の規則性を有するパターンを露光するのに
適したステンシルマスクを提供することである。
［課題を解決するための手段］
第１図（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の原理説明図を示す。
第１図（Ａ）は、荷電粒子ビームによる露光を概略的に
示す概念図である。ステンシルマスク１に形成された複
数のブロックパターン領域４−ｉの１つには、複数の開
口５−ｉが規則的に配置されている。これらの各開口５
−ｉは第１図（Ｂ）に示すように、一対のブランキング
電［ｉ ８−ｉ、９−ｉを備える。これらのブランキン
グ電極にブランキング電圧を印加すると、開口５−ｉを
通過する荷電粒子ビームは偏向され、露光領域外に除去
される。ｔｌ光すべきパターンにしたがって、ブロック
パターン領域４−ｉの各開口５−４のブランキング電極
に所望の電圧を印加し、ブロックパターン領域４−ｉに
荷電粒子ビーム３を照射すると印加された電圧にしたが
って、各開口５は荷電粒子ビーム３を選択的に透過させ
る。このようにして、選択的に透過された荷電粒子ビー
ム３がウェハ２上に照射されると、印加電圧パターンに
応じた露光パターン７が実現される。露光パターン７は
、ブロックパターン領域４−ｉ上の開口５に対応するも
のであるか、開口５の内のどれが露光されるかは印加電
圧によって決定される。
示す概念図である。ステンシルマスク１に形成された複
数のブロックパターン領域４−ｉの１つには、複数の開
口５−ｉが規則的に配置されている。これらの各開口５
−ｉは第１図（Ｂ）に示すように、一対のブランキング
電［ｉ ８−ｉ、９−ｉを備える。これらのブランキン
グ電極にブランキング電圧を印加すると、開口５−ｉを
通過する荷電粒子ビームは偏向され、露光領域外に除去
される。ｔｌ光すべきパターンにしたがって、ブロック
パターン領域４−ｉの各開口５−４のブランキング電極
に所望の電圧を印加し、ブロックパターン領域４−ｉに
荷電粒子ビーム３を照射すると印加された電圧にしたが
って、各開口５は荷電粒子ビーム３を選択的に透過させ
る。このようにして、選択的に透過された荷電粒子ビー
ム３がウェハ２上に照射されると、印加電圧パターンに
応じた露光パターン７が実現される。露光パターン７は
、ブロックパターン領域４−ｉ上の開口５に対応するも
のであるか、開口５の内のどれが露光されるかは印加電
圧によって決定される。
ステンシルマスク１の少なくとも１つのブロックパター
ン領域４は、ウェハ２上に照射した時に、それぞれ独立
のパターン７を形成すべき複数の開ロ５を有し、各開口
にブランキング電極を備える。
ン領域４は、ウェハ２上に照射した時に、それぞれ独立
のパターン７を形成すべき複数の開ロ５を有し、各開口
にブランキング電極を備える。
３作用］
ステンシルマスク１の少なくとも１つのブロックパター
ン領域４内に開口５を規則的に分布させることにより、
ある程度以上の規則性を有するパターンを選択的に露光
することか可能となる。
ン領域４内に開口５を規則的に分布させることにより、
ある程度以上の規則性を有するパターンを選択的に露光
することか可能となる。
各開口にブランキングｔｔｉｆ１を備えることにより、
各開口を荷電粒子ビームか透過するか否かを自由に定め
ることかでき、任意性あるパターンを露光することがで
きる。
各開口を荷電粒子ビームか透過するか否かを自由に定め
ることかでき、任意性あるパターンを露光することがで
きる。
このようにして、ある程度以上の規則性を有するか、全
く同一のパターンの繰り返しではないパターンを露光す
る際に、ブランキング電極に与える電圧パターンを選択
することにより、広範囲のパターンを同時に露光するこ
とか可能となり、露光に要する時間を短縮することかで
きる。
く同一のパターンの繰り返しではないパターンを露光す
る際に、ブランキング電極に与える電圧パターンを選択
することにより、広範囲のパターンを同時に露光するこ
とか可能となり、露光に要する時間を短縮することかで
きる。
１実施例］
第７図は、マスクＲＯＭのパターン例を示す。
マスクＲＯＭにおいては、コンタクトの位置は規則的に
定まっているか、各コンタクト位置において実際にコン
タクトをとるか否かは記憶すべき情報によって定まる。
定まっているか、各コンタクト位置において実際にコン
タクトをとるか否かは記憶すべき情報によって定まる。
たとえば、図示のパターンにおいて、破線で示した矩形
はコンタクトをとらない位置を示す、このコンタクトを
とらない位置は記憶すべき情報によって任意に変化する
。このため、従来のブロックパターン露光によれは、こ
のように任意に変化するパターンを繰り返し露光するこ
とはできす、あえてブロック露光すれば、全領域に対応
する多種類のブロックを用意しなければならなかった。
はコンタクトをとらない位置を示す、このコンタクトを
とらない位置は記憶すべき情報によって任意に変化する
。このため、従来のブロックパターン露光によれは、こ
のように任意に変化するパターンを繰り返し露光するこ
とはできす、あえてブロック露光すれば、全領域に対応
する多種類のブロックを用意しなければならなかった。
第８図は本発明の実施例によるブランキングブロックマ
スクを概略的に示す平面図である。
スクを概略的に示す平面図である。
図示の構成において、ブロックパターンＢＬＩは、可変
矩形露光用の矩形間ロバターンであり、その隣のブロッ
クパターンＢＬ２は、第７図に示すようなマスクＲＯＭ
のパターンを露光するためのブランキング電極を備えた
ブロックマスクである。ブロックマスクＢＬ２の開ロア
３−１を全てオンの状態にして荷電粒子ビームを透過さ
せると、第７図に示すようなマスクＲＯＭのコンタクト
位置の全てか露光される。開ロア３−１の内、所望のも
のに対してはブランキングｔｉ７４−ｉ−７５−ｊに所
定の電圧を印加すると、その開ロア３１を透過する荷電
粒子ビームは偏向され、ウェハ上には露光されなくなる
。すなわち、露光すべきパターンにしたかって、各開口
のブランキング電極７４−ｉ、７５−ｉに所定の電圧を
印加することにより、任意のコンタクトパターンを露光
することか可能となる。 第９図はブランキング電極の
梢遣例を概略的に示す断面図である。
矩形露光用の矩形間ロバターンであり、その隣のブロッ
クパターンＢＬ２は、第７図に示すようなマスクＲＯＭ
のパターンを露光するためのブランキング電極を備えた
ブロックマスクである。ブロックマスクＢＬ２の開ロア
３−１を全てオンの状態にして荷電粒子ビームを透過さ
せると、第７図に示すようなマスクＲＯＭのコンタクト
位置の全てか露光される。開ロア３−１の内、所望のも
のに対してはブランキングｔｉ７４−ｉ−７５−ｊに所
定の電圧を印加すると、その開ロア３１を透過する荷電
粒子ビームは偏向され、ウェハ上には露光されなくなる
。すなわち、露光すべきパターンにしたかって、各開口
のブランキング電極７４−ｉ、７５−ｉに所定の電圧を
印加することにより、任意のコンタクトパターンを露光
することか可能となる。 第９図はブランキング電極の
梢遣例を概略的に示す断面図である。
たとえば、シリコンウェハから形成した薄板部分７６に
開ロア３が形成されており、その対向辺に電極７４．７
５か形成されている。一方のＳ極７５は、たとえば接地
電位に接続され、他方の電極７４には、露光パターンに
応じて接地電位ないしは所定電位Ｖが印加される。を極
７４に接地電位か印加された時は、対向電極間か等電位
となるなめ、入射する荷電粒子ビームはそのまま透過す
る。電極７４に電位Ｖか印加されると、開ロア３を通過
する荷電粒子ビームは偏向され、ウェハ上から除去され
る。
開ロア３が形成されており、その対向辺に電極７４．７
５か形成されている。一方のＳ極７５は、たとえば接地
電位に接続され、他方の電極７４には、露光パターンに
応じて接地電位ないしは所定電位Ｖが印加される。を極
７４に接地電位か印加された時は、対向電極間か等電位
となるなめ、入射する荷電粒子ビームはそのまま透過す
る。電極７４に電位Ｖか印加されると、開ロア３を通過
する荷電粒子ビームは偏向され、ウェハ上から除去され
る。
このような各開ロア３−ｊに対する可変電位電極７４−
ｉは、第８図に示すようにステンシルマスク周辺のバ
ッド７６−１に導出され、このパッドに露光パターンに
したがった電圧を印加することにより、各開口を荷電粒
子ビームか透過するか否かが選択される。
ｉは、第８図に示すようにステンシルマスク周辺のバ
ッド７６−１に導出され、このパッドに露光パターンに
したがった電圧を印加することにより、各開口を荷電粒
子ビームか透過するか否かが選択される。
第８図に示すように、ブランキング電極を備えたブロッ
クパターンと同時に、同一エリア内に可変矩形用パター
ンや繰り返しパターンを設け、露光すべきパターンに応
じて使い分けることもできる。
クパターンと同時に、同一エリア内に可変矩形用パター
ンや繰り返しパターンを設け、露光すべきパターンに応
じて使い分けることもできる。
第１０図は、ブランキングｔ’ｔｉｉｉを備えたブロッ
クマスクに所望の電圧パターンを一印加するための回路
構成の例を示す。
クマスクに所望の電圧パターンを一印加するための回路
構成の例を示す。
露光すべきパターン情報に応じて、ＣＰＵ８１はバッフ
ァメモリ８２に画像情報を供給する。この画像情報の中
から、１回の露光によって転写されるべきパターンに応
じた情報かオン・オフテータラッチ８３に供給され、オ
ン・オフ信号アンプ８５を介してステンシルマスク２０
のパッドに信号電圧か供給される。また、バッファメモ
リ８２から偏向信号発生制御部８４に偏向信号を形成す
べき情報か供給され、偏向信号アンプ８６によってビー
ム偏向信号か形成され、偏向電極に供給される。このよ
うにして、荷電粒子ビームがステンシルマスク２０の１
つのブロックマスクを照射し、開口のブランキング電極
に印加された電圧にしなかつて偏向され、ウェハ上に照
射される。
ァメモリ８２に画像情報を供給する。この画像情報の中
から、１回の露光によって転写されるべきパターンに応
じた情報かオン・オフテータラッチ８３に供給され、オ
ン・オフ信号アンプ８５を介してステンシルマスク２０
のパッドに信号電圧か供給される。また、バッファメモ
リ８２から偏向信号発生制御部８４に偏向信号を形成す
べき情報か供給され、偏向信号アンプ８６によってビー
ム偏向信号か形成され、偏向電極に供給される。このよ
うにして、荷電粒子ビームがステンシルマスク２０の１
つのブロックマスクを照射し、開口のブランキング電極
に印加された電圧にしなかつて偏向され、ウェハ上に照
射される。
第１１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、開ロバターンの形
状の例を示す。
状の例を示す。
第１１図（Ａ）は、正方形の開ロア３の対向辺上にブラ
ンキング用可変電位電ｆ！７４と接地電極７５か形成さ
れた例を示す、第１１図（Ｂ）は、長方形の長辺上に可
変電位電極７４と接地電極７５か形成された形状を示す
４第１１図（Ｃ）は、円形状の開ロア３の対向する部分
に可変電位電極７４と接地電極７５か形成されている例
を示す。
ンキング用可変電位電ｆ！７４と接地電極７５か形成さ
れた例を示す、第１１図（Ｂ）は、長方形の長辺上に可
変電位電極７４と接地電極７５か形成された形状を示す
４第１１図（Ｃ）は、円形状の開ロア３の対向する部分
に可変電位電極７４と接地電極７５か形成されている例
を示す。
開口形状は第１１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示したも
のに限らす、種々変更することか可能である。 第１２
図（Ａ）、（Ｂ）は、開口アレーのパターンの例を示す
。
のに限らす、種々変更することか可能である。 第１２
図（Ａ）、（Ｂ）は、開口アレーのパターンの例を示す
。
第１２図（Ａ）はチエッカ−ホード状の開ロバターンを
示す、各開ロア７の４辺上には遮蔽部か配置され、対角
線方向に隣接して開ロバターンか配置され、チエッカ−
ホードのような模様を形成している。全面積の約半分の
面積か開口となっており、露光を２０繰り返すことによ
り、広い面積を塗り潰し露光することかできる。なお、
機械的強度を維持するために、開口の各コーナーは少し
丸めるのかよい６ 第１２図（Ｂ）は、図中Ｘ方向とＹ方向に飛石状に開ロ
バターン７７か配置されたパターンを示す、Ｘ方向、Ｙ
方向の各々について、露光を２回繰り返すと連続的なス
トライプパターンを形成することかできる。なお、同機
のパターンで行あるいは列を交互にすらした配置として
もよい。
示す、各開ロア７の４辺上には遮蔽部か配置され、対角
線方向に隣接して開ロバターンか配置され、チエッカ−
ホードのような模様を形成している。全面積の約半分の
面積か開口となっており、露光を２０繰り返すことによ
り、広い面積を塗り潰し露光することかできる。なお、
機械的強度を維持するために、開口の各コーナーは少し
丸めるのかよい６ 第１２図（Ｂ）は、図中Ｘ方向とＹ方向に飛石状に開ロ
バターン７７か配置されたパターンを示す、Ｘ方向、Ｙ
方向の各々について、露光を２回繰り返すと連続的なス
トライプパターンを形成することかできる。なお、同機
のパターンで行あるいは列を交互にすらした配置として
もよい。
第１３図（Ａ）、（Ｂ）は、配線パターンとその分解の
例を示す。
例を示す。
第１３図（Ａ）は、集積回路装置内における配線パター
ンの例を示す４このパターン自体に特に意味はないが一
二のようにＸ方向とＹ方向に延在するストライプ状パタ
ーンは、集積回路においてしばしば用いられるパターン
である。このような配線パターンを、第１２図（Ｂ）に
示すような飛石状開口を有するブロックパターンで形成
する場合を説明する。
ンの例を示す４このパターン自体に特に意味はないが一
二のようにＸ方向とＹ方向に延在するストライプ状パタ
ーンは、集積回路においてしばしば用いられるパターン
である。このような配線パターンを、第１２図（Ｂ）に
示すような飛石状開口を有するブロックパターンで形成
する場合を説明する。
第１３図（Ｂ）は、第１３図（Ａ、）に示す配線パター
ンを第１２図（Ｂ）に示すような飛石状の開ロバターン
で形成する場合の分解の方法の例を示す。
ンを第１２図（Ｂ）に示すような飛石状の開ロバターン
で形成する場合の分解の方法の例を示す。
斜線を付した領域は、第１２図（Ｂ）に示すような飛石
状ブロックパターンの開口によって一度に露出できる領
域の例を示す、第１２図（Ｂ）の開ロバターンにおいて
は、Ｘ方向およびＹ方向について、それぞれ１つおきに
開口が存在するので、それらの開口の内、露光すべき領
域を選択的に取出すことにより、第１３１１（Ｂ）の斜
線領域を形成することかできる。残った領域は、図中左
の部分に示す領域についてはＸ方向に１パタ一ン分すら
して露光を行なうことにより、露光することかできる４
図中右側部分では、たとえばコーナーに合わせた露光を
行ない、Ｘ方向、Ｙ方向に１パタ一ン分すらした露光を
それぞれ行なえばよい、このようにして、図示の領域を
露光することかできる。
状ブロックパターンの開口によって一度に露出できる領
域の例を示す、第１２図（Ｂ）の開ロバターンにおいて
は、Ｘ方向およびＹ方向について、それぞれ１つおきに
開口が存在するので、それらの開口の内、露光すべき領
域を選択的に取出すことにより、第１３１１（Ｂ）の斜
線領域を形成することかできる。残った領域は、図中左
の部分に示す領域についてはＸ方向に１パタ一ン分すら
して露光を行なうことにより、露光することかできる４
図中右側部分では、たとえばコーナーに合わせた露光を
行ない、Ｘ方向、Ｙ方向に１パタ一ン分すらした露光を
それぞれ行なえばよい、このようにして、図示の領域を
露光することかできる。
なお、電子ビームの露光可能領域に応じて、１ブロツク
パターン中の開口数を選ぶことにより、１回に露光でき
る領域か定まる０通常ウェハ上で約３〜４μｍ角の領域
であり、１００倍の＠率としてマスク上ではたとえば、
約４００μｍ角の領域となる。所望の全領域を露光する
には、露光領域を一度に露光できるブロック領域に分割
した後、第１３図ＣＢ）に示すようにパターン内の分割
を行なえばよい。
パターン中の開口数を選ぶことにより、１回に露光でき
る領域か定まる０通常ウェハ上で約３〜４μｍ角の領域
であり、１００倍の＠率としてマスク上ではたとえば、
約４００μｍ角の領域となる。所望の全領域を露光する
には、露光領域を一度に露光できるブロック領域に分割
した後、第１３図ＣＢ）に示すようにパターン内の分割
を行なえばよい。
たとえば、ＤＲＡＭにおいては、ＩＭＤＲＡＭの場合、
配線パターンの特徴的線幅は約１μｍ、４ＭＤＲＡＭの
場合、配線パターンの特徴的線幅は約０．７μｍ、１６
ＭＤＲＡＭの場合、配線パターンの特徴的線幅は約０．
５μｍ、６４ＭＤＲＡＭの場合、配線パターンの特徴的
線幅は約０３ＬＬｍとされる。このような各品種によっ
て特徴的な線幅に開ロバターンの寸法、開口間の寸法を
合わせることにより、その品種専用に用いられる露光パ
ターンに適したブロッキングブロックパターンを形成す
ることかできる。
配線パターンの特徴的線幅は約１μｍ、４ＭＤＲＡＭの
場合、配線パターンの特徴的線幅は約０．７μｍ、１６
ＭＤＲＡＭの場合、配線パターンの特徴的線幅は約０．
５μｍ、６４ＭＤＲＡＭの場合、配線パターンの特徴的
線幅は約０３ＬＬｍとされる。このような各品種によっ
て特徴的な線幅に開ロバターンの寸法、開口間の寸法を
合わせることにより、その品種専用に用いられる露光パ
ターンに適したブロッキングブロックパターンを形成す
ることかできる。
また、第１２図の開ロバターンに示すように、開口部分
のピッチと遮蔽領域部分のピッチとか等しい場合、特に
複数回の露光用に露光パターンを分解するのに便宜であ
る。
のピッチと遮蔽領域部分のピッチとか等しい場合、特に
複数回の露光用に露光パターンを分解するのに便宜であ
る。
このようなブランキング電極をそなえた開ロバターンを
用いる露光により、ゲートアレーのコンタクトホールや
配線、ＲＯＭのコンタクトホールパターンの形成、マイ
コンチップならびに各種メモリー品種の配線パターンの
形成等、種々の集積回路装置のパターン形成を高速に行
なうことか可能となる。
用いる露光により、ゲートアレーのコンタクトホールや
配線、ＲＯＭのコンタクトホールパターンの形成、マイ
コンチップならびに各種メモリー品種の配線パターンの
形成等、種々の集積回路装置のパターン形成を高速に行
なうことか可能となる。
以上実施例に沿って本発明を説明したか１本発明はこれ
らに制限されるものではない、たとえば、種々の変更、
改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろ
う。
らに制限されるものではない、たとえば、種々の変更、
改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろ
う。
′Ｌ発明の効果コ
以上説明したように、本発明によれば、規則的に分布し
た開ロバターンの各開口のブランキング電極に所望の電
圧パターンを印加することにより、高い規則性を有しつ
つ、任意に変化する露光パターンを高速に露光すること
かできる。
た開ロバターンの各開口のブランキング電極に所望の電
圧パターンを印加することにより、高い規則性を有しつ
つ、任意に変化する露光パターンを高速に露光すること
かできる。
第１図（Ａ＞、（Ｂ）は、本発明の原理説明図であり、
第１図（Ａ）は露光のｖｇ様を説明するための斜視図、
第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）に用いたステンシルマスク
１の１つのブロックパターン領域４内の１開口の構成を
示す平面図、第２図は、ＥＢ露光装置の全体構成図、第
３図は、ステンシルマスクの平面図、第４図は、ステン
シルマスクの１つのエリアを示す平面図、 第５図は、ＤＲＡＭのコンタクトホールパターンの例を
示す平面図、 第６図は、ブロックに形成された透過孔の例を示す平面
図５ 第７図は、マスクＲＯＭのパターンの例を示す平面図、 第８図は、本発明の実施例によるブランキングブロック
マスクの構成例を示す平面図、第９図は、ブランキング
電極の構成を説明するための概略断面図、 第１０図は、ブランキング回路の構成を示すブロック図
、 第１１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃンは、ブランキングマス
ク内の開口形状の例を示す平面図、第１２図（Ａ）、（
Ｂ）は、開口アレーのパターン例を示す平面図、 第１３図（Ａ）、（Ｂ）は、配線パターンとその分解の
例を示す平面図である。 ステンシルマスク ウェハ 荷電粒子ビーム ブロックパターン領域 開口 露光パター７ プランキング電極 （Ａ）露光 （Ｂ）開口 本発明の原理説明図 第１図 第５図 第８図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） 第１１図 （Ａ）チエッカボード状 （Ｂ）飛石状 開口アレーのパターン 第１２図 （Ｂ）分解 配線パターンとその分解の例
第１図（Ａ）は露光のｖｇ様を説明するための斜視図、
第１図（Ｂ）は第１図（Ａ）に用いたステンシルマスク
１の１つのブロックパターン領域４内の１開口の構成を
示す平面図、第２図は、ＥＢ露光装置の全体構成図、第
３図は、ステンシルマスクの平面図、第４図は、ステン
シルマスクの１つのエリアを示す平面図、 第５図は、ＤＲＡＭのコンタクトホールパターンの例を
示す平面図、 第６図は、ブロックに形成された透過孔の例を示す平面
図５ 第７図は、マスクＲＯＭのパターンの例を示す平面図、 第８図は、本発明の実施例によるブランキングブロック
マスクの構成例を示す平面図、第９図は、ブランキング
電極の構成を説明するための概略断面図、 第１０図は、ブランキング回路の構成を示すブロック図
、 第１１図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃンは、ブランキングマス
ク内の開口形状の例を示す平面図、第１２図（Ａ）、（
Ｂ）は、開口アレーのパターン例を示す平面図、 第１３図（Ａ）、（Ｂ）は、配線パターンとその分解の
例を示す平面図である。 ステンシルマスク ウェハ 荷電粒子ビーム ブロックパターン領域 開口 露光パター７ プランキング電極 （Ａ）露光 （Ｂ）開口 本発明の原理説明図 第１図 第５図 第８図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） 第１１図 （Ａ）チエッカボード状 （Ｂ）飛石状 開口アレーのパターン 第１２図 （Ｂ）分解 配線パターンとその分解の例
Claims (7)
- （１）、複数のブロックパターン領域を有するステンシ
ルマスクを用い、１つのブロックパターン領域に選択的
に荷電粒子ビームを照射し、通過した荷電粒子ビームを
ウエハ上に照射してパターン描画を行なうブロック露光
方法であって、前記ブロックパターン領域の少なくとも
１つはウエハ上に転写した時にも分散パターンを形成す
る複数の分離された開口（５）を有し、これら開口の各
々にブランキング電極（８、９）を備えており、 露光時は、露光すべきパターンに合わせて各開口のブラ
ンキング電極に制御された信号を印加して選択された開
口のみに対応するパターンをウエハ上に露光する工程 を含む荷電粒子ビーム露光方法。 - （２）、前記ブロックパターン領域の少なくとも１つは
、半導体集積回路装置の所定位置に配置されるコンタク
トホールを露光すべきパターンであり、 前記露光工程は、所望の回路機能に応じて前記コンタク
トホールを露光すべきパターンの各開口のブランキング
電極に制御された信号を印加することを含む 請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方法。 - （３）、前記ブロックパターン領域の少なくとも１つは
、半導体集積回路装置の特徴的な線幅を有する配線パタ
ーンを分割して露光すべき複数の開口を有するパターン
であり、 前記複数の開口を用いて合成できるように露光すべき配
線パターンを分割し、 前記露光工程は、分割された各パターンにしたがって、
各開口のブランキング電極に制御された信号を印加する
ことを含む 請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方法。 - （４）、前記ブロックパターン領域の少なくとも１つは
、位置を変えて複数回露光することにより、全領域を露
光するのに適した複数の開口を有し、前記露光工程は、
選択された開口の露光を複数回行なうことにより、連続
した模様を形成する 請求項１記載の荷電粒子ビーム露光方法。 - （５）、一度に荷電粒子ビームを照射し、縮小してウエ
ハ上にパターンを転写するブロックパターン領域を複数
個有するステンシルマスクであり、前記ブロックパター
ン領域の少なくとも１つはウエハ上に転写した時に分散
パターンを形成する複数の分離された開口を有し、これ
ら開口の各々にブランキング電極を備えるステンシルマ
スク。 - （６）、前記ブランキング電極の各々は対向して配置さ
れた接地電極と制御電極を含み、制御電極はステンシル
マスク周辺に導出されている請求項５記載のステンシル
マスク。 - （７）、前記ブロックパターン領域の少なくとも１つは
、位置を変えて複数回露光することにより、全領域を露
光するのに適した複数の開口を有する請求項５または６
記載のステンシルマスク。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17100190A JP2837743B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 荷電粒子ビーム露光方法およびそれに用いるステンシルマスク |
| US07/718,433 US5288567A (en) | 1990-06-27 | 1991-06-20 | Stencil mask and charged particle beam exposure method and apparatus using the stencil mask |
| US08/062,573 US5376802A (en) | 1990-06-27 | 1993-05-18 | Stencil mask and charge particle beam exposure method and apparatus using the stencil mask |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17100190A JP2837743B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 荷電粒子ビーム露光方法およびそれに用いるステンシルマスク |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458518A true JPH0458518A (ja) | 1992-02-25 |
| JP2837743B2 JP2837743B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=15915271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17100190A Expired - Fee Related JP2837743B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 荷電粒子ビーム露光方法およびそれに用いるステンシルマスク |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5288567A (ja) |
| JP (1) | JP2837743B2 (ja) |
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