JPH0586850B2 - - Google Patents

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JPH0586850B2
JPH0586850B2 JP60108704A JP10870485A JPH0586850B2 JP H0586850 B2 JPH0586850 B2 JP H0586850B2 JP 60108704 A JP60108704 A JP 60108704A JP 10870485 A JP10870485 A JP 10870485A JP H0586850 B2 JPH0586850 B2 JP H0586850B2
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JP
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sub
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JP60108704A
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JPS61267320A (ja
Inventor
Mineo Goto
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P95/00Generic processes or apparatus for manufacture or treatments not covered by the other groups of this subclass

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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、荷電ビーム露光方法に係わり、特に
大偏向と小偏向との2種の偏向を利用した荷電ビ
ーム露光方法に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕 電子ビーム露光方法において、電子ビームを偏
向によつて位置決めを行うためのDA変換器のセ
トリング時間は、スループツトに多大な影響を与
える。セトリング時間を短縮するために、大偏向
領域をカバーする主偏向用高速DA変換器と、小
偏向領域のための副偏向用高速DA変換器とを用
い、主副2段偏向を行う方法は、非常に効果のあ
る方法である。この方法は、文献(E.V,Weber
and R.D.Moore,J.Vac,Sci.Technol,16,
1780(1979))に見られるように、電子ビーム露光
装置EL−2(商品名)で実用化した。この装置の
発表以降に発表された可変成形ビームを用いた電
子ビーム露光装置の大部分はこの方法を用いてい
ることからも、この方法の有効性が実証されてい
る。
しかしながら、この種の方法にあつては次のよ
うな問題点があつた。即ち、試料台を停止して露
光する方式であるので、試料台移動に伴う無駄時
間のためスループツトが低い。電子ビーム露光装
置において露光を行うときの試料台の移動時間
は、スループツトに多大な影響を及ぼすことは周
知である。試料台の停止時に露光を行う方法は、
ある露光領域から次の露光領域に移るときの試料
台移動に伴う時間が多大であるため、偏向領域を
大きくして試料台のステツプ&リピートする時間
を短縮することがスループツト向上のために必要
となつている。
ところが、大偏向を行うには、偏向に伴う収差
や歪み等の影響でパターン精度を向上することが
困難であり、偏向におけるワーキング距離を大き
くとるために、電子ビームの電流密度が低下し
て、その結果スループツトが低下する等の問題が
発生する。一方、試料台の移動中に露光を行う場
合には、試料台の移動に伴う無駄時間はステツプ
&リピート方式に比べ著しく小さくできる利点が
ある。
これらのことにより、試料台の連続移動中に主
副2段偏向でパターンを描画することが電子ビー
ム露光装置のスループツトを向上する上で非常に
有利なことが判る。しかし、試料台の連続移動中
に主副2段偏向により露光する方式では、副偏向
による小領域内のパターンの露光中に試料台の移
動に伴つて副偏向器の偏向可能範囲外に、小領域
内のパターンが出てしまい、露光ができなくなる
問題を生じる。
なお、上記の問題は電子ビームの代わりにイオ
ンビームを用いるイオンビーム露光方法のついて
も同様に言えることである。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、
その目的とするところは、試料台の連続移動中
に、主・副2段の偏向によつて高速のパターン描
画を行うことができ、且つ試料台移動に伴う描画
すべきパターンと副偏向可能領域との位置関係の
ずれを補正することができ、スループツトの向上
をはかり得る荷電ビーム露光方法を提供すること
にある。
〔発明の概要〕
本発明の骨子は、試料台の連続移動中に主副2
段の偏向によつて、パターン描画を行う際に、副
偏向領域内のパターン露光中に次に露光すべきパ
ターンが副偏向器の偏向可能領域からはずれた場
合に、副偏向の偏向可能領域を主偏向器により補
正することにある。
即ち本発明は、ビーム偏向幅の大きな主偏向器
及びビーム偏向幅の小さな副偏向器を用い、試料
が載置された試料台を連続移動しながらベクタ方
式で試料上に所望のパターンを描画する荷重ビー
ム露光方法において、露光すべき領域を前記副偏
向器により偏向可能な小領域に分割して該小領域
毎に順次パターンを描画するに際し、小領域の露
光中に前記試料台の移動により前記副偏向器の偏
向可能領域外に小領域内のパターンが位置したと
き、前記副偏向器による小領域内の露光を中断
し、前記主偏向器によつて荷電ビームの偏向位置
を残パターンが前記副偏向器の偏向可能領域内に
入るように変更した後、中断した残りのパターン
を描画するようにした方法である。
〔発明の効果〕
本発明によれば、試料台移動により描画すべき
パターンが副偏向可能領域外に位置したとして
も、主偏向器によりビームの偏向位置を補正する
ことにより、上記パターンを副偏向可能領域内に
位置させることができる。このため、描画パター
ンの副偏向可能領域オーバーによる描画中の試料
台移動速度の制限がなくなり、荷重ビーム露光装
置のスループツトの向上をはかり得る。特に、副
偏向領域毎に描画パターン数が大きくばらつくよ
うなLSIパターンについては、スループツト向上
の効果は絶大なものがある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の詳細を図示の実施例によつて説
明する。
第1図は本発明の一実施例方法に使用した電子
ビーム露光装置を示す概略構成図である。図中1
0は試料室であり、この試料室10内には半導体
ウエキ等の試料11を載置した試料台12が収容
されている。試料台12は、計算機30からの指
令を受けた試料台駆動回路31によりX方向(紙
面左右方向)及びY方向(紙面表裏方向)に移動
される。そして、試料台12の移動位置はレーザ
測長系32により測定され、その測定情報が計算
機30及び後述する偏向制御回路33に送出され
るものとなつている。
一方、試料室10の上方には、電子銃21、各
種レンズ22a,〜,22e、各種偏向器23,
〜,26及びビーム成形アパーチヤマスク27
a,27b等からなる電子光学鏡筒20が設けら
れている。ここで、偏向器23は、ビームをON
−OFFするブランキング用偏向板であり、この
偏向板23にはブランキング制御回路34からブ
ランキング信号が印加される。偏向器24には、
アパーチヤマスク27a,27bの光学的なアパ
ーチヤ重なりを利用してビームの寸法を可変制御
するビーム寸法可変用偏向板であり、この偏向板
24には可変ビーム寸法制御回路35から偏向信
号が印加される。また、偏向器25,26は、ビ
ームを試料上で走査するビーム走査用偏向板であ
り、これらの偏向板25,26には偏向制御回路
33から偏向信号が印加されるものとなつてい
る。
ここで、偏向板25は、ビームを試料上で大き
く偏向する主偏向板で、偏向板26はビームを試
料上で小さく偏向する副偏向板である。そして、
主偏向板25でビーム位置を決定し、副偏向板で
該偏向板26の偏向可能領域内の領域を描画する
ものとなつている。なお、偏向制御回路33で
は、上記各偏向板25,26に対し高速のDA変
換器を介して偏向電圧を印加するものとなつてい
る。
次に、上記構成の露光装置を用いた電子ビーム
露光方法について説明する。
まず、本実施例における露光方式の基本は、第
2図に示す如く試料11上を主偏向板25の偏向
幅で決まる複数のフレーム(フイールド)41に
分割し、各フイールドを副偏向板26の偏向幅で
決まる小領域(サブフイールド)42に分割し、
主偏向板25によりビームの位置を所定のサブフ
イールドにセツトし、副偏向板26により該サブ
フイールドを描画する方法である。さらに、この
描画時に試料台12を連続移動する方法である。
実際には、試料台を一方向(Y方向)に連続移動
しながら、所定のフイールドのサブフイールドを
S1→S2→S3→S4→S5→S6→S7→S8→S9の順に順次
描画していく。
このような露光方式において、例えばサブフイ
ールド領域S5を描画している状態について、第3
図を参照して詳しく説明する。また、このときの
計算機30の制御フローを第4図に示しておく。
まず、主偏向板25によりビームの主偏向位置
を第3図aに示す如くA1点にセツトする。この
とき、副偏向板26の偏向可能領域(図中破線で
囲んだ領域)RはサブフイールドS5を全て含んで
いる。次いで、露光すべきパターンP1,P2,〜
PN+Jを順次描画する。パターンP1,P2の描画終了
時点では、第3図bに示す如く試料台12の移動
により副偏向板26の偏向可能領域Rがサブフイ
ールドS5と僅かにずれている。しかし、これ以降
に描画するパターンPI,〜,PN,〜,PN+Jは副偏
向器26の偏向可能領域R内に位置しているの
で、次の描画に何等不都合は生じない。
ところが、パターン数が多く試料台12の移動
にパターン描画が追従できない場合、例えば第3
図cに示す如くパターンPIを描画した後にパター
ンPNを描画しようとする場合、描画すべきパタ
ーンPNが副偏向板26の偏向可能領域Rの外に
位置することがある。これが、試料台連続移動方
式の描画を妨げる要因となつていたのである。
そこで本実施例方法では、第3図cのような状
態が生じた場合、主偏向板25によりビームの主
偏向位置をA1点からA2点に再セツトし、第3図
dに示す如く描画すべきパターンPNが副偏向板
26の偏向可能領域R′内に入るようにしている。
このようにすることによつて、パターンPN,〜,
PN+Jを描画することが可能となる。従つて、先と
同様にパターンPN,〜,PN+Jの順に描画すればよ
い。なお、パターンPN,〜,PN+Jの描画中に再び
描画すべきパターンが副偏向板26の偏向可能領
域を外れた場合、先と同様に主偏向板25により
ビームの主偏向位置を再セツトすればよい。
かくして本実施例方法によれば、試料台12を
連続移動しながら、主副2段の偏向によつて、パ
ターンを描画することができる。さらに、試料台
12の移動によつて描画すべきパターンが副偏向
器26の偏向可能領域外に位置した場合、主偏向
器25によりビームの偏向位置を再セツトするこ
とにより、これらのパターンも同様に描画するこ
とができる。つまり、試料台連続移動方式の主副
2段の偏向方式で、LSI等のパターンを効果的に
描画できることになる。このため、試料台12を
停止してパターンを描画する従来方法に比べ、露
光スループツトの著しい向上をはかり得る。
また、本実施例方法では、サブフイールドのパ
ターンの露光順序を試料台12の移動方向と同方
向に規定しているので、描画パターンの位置が副
偏向板16の偏向可能領域の移動に伴つて移動す
ることになり、このため描画すべきパターンの位
置が偏向可能領域外に出る確率が少なくなる。従
つて、主偏向板15によるビームの再セツト回数
を極力少なくすることができ、これにより露光ス
ループツトのより一層の向上をはかり得る。
なお、本発明は上述した実施例方法に限定され
るものではない。例えば、前記フイールド内のサ
ブフイールドの分割例は第2図に何等限定される
ものではなく、主偏向器及び副偏向器の種類及び
その駆動系(例えばDA変換器)の特性等に応じ
て適宜定めればよい。さらに、サブフイールドの
露光順序も適宜変更可能であるのは、勿論のこと
である。また、本発明方法に使用する露光装置の
構成は前記第1図に何等限定されるものではな
く、試料台を移動するための試料台駆動系及び試
料上でビームを偏向するための主副2段の偏向器
を備えたものであればよい。また、電子ビームの
代りにイオンビームを用いるイオンビーム露光方
法に適用することも可能である。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例方法に使用した電子
ビーム露光装置を示す概略構成図、第2図はフイ
ールドとサブフイールドとの関係を表わすための
模式図、第3図a〜dは上記実施例方法における
描画手順を説明するための模式図、第4図は上記
描画時における計算機の制御フローを示すフロー
チヤートである。 10……試料室、11……試料、12……試料
台、20……電子光学鏡筒、21……電子銃、2
2a,〜,22e……レンズ、23……ブランキ
ング用偏向器、24……ビーム寸法可変用偏向
器、25……ビーム走査用偏向板(主偏向器)、
26……ビーム走査用偏向板(副偏向器、27
a,27b……アパーチヤマスク、30……計算
機、31……試料台駆動回路、32……レーザ測
長系、33……偏向制御回路、34……ブランキ
ング制御回路、35……可変成形ビーム寸法制御
回路、41……フイールド、42……サブフイー
ルド。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ビーム偏向幅の大きな主偏向器及びビーム偏
    向幅の小さな副偏向器を用い、試料が載置された
    試料台を連続移動しながらベクタ方式で試料上に
    所望のパターンを描画する荷重ビーム露光方法に
    おいて、露光すべき領域を前記副偏向器により偏
    向可能な小領域に分割して該小領域毎に順次パタ
    ーンを描画するに際し、小領域の露光中に前記試
    料台の移動により前記副偏向器の偏向可能領域外
    に小領域内のパターンが位置したとき、前記副偏
    向器による小領域内の露光を中断し、前記主偏向
    器によつて荷重ビームの偏向位置を残パターンが
    前記副偏向器の偏向可能領域内に入るように変更
    した後、中断した残りのパターンを描画すること
    を特徴とする荷電ビーム露光方法。 2 前記小領域内のパターンの露光順序を、前記
    試料台の移動方向と同方向に設定したことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の荷重ビーム露
    光方法。
JP60108704A 1985-05-21 1985-05-21 荷電ビ−ム露光方法 Granted JPS61267320A (ja)

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JPS61267320A JPS61267320A (ja) 1986-11-26
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07111945B2 (ja) * 1987-05-15 1995-11-29 東芝機械株式会社 荷電ビ−ム描画方法及び描画装置
US4818885A (en) * 1987-06-30 1989-04-04 International Business Machines Corporation Electron beam writing method and system using large range deflection in combination with a continuously moving table

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59231810A (ja) * 1983-06-14 1984-12-26 Toshiba Corp 電子ビ−ム露光装置

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JPS61267320A (ja) 1986-11-26

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