JPH1064780A

JPH1064780A - 電子ビーム露光装置

Info

Publication number: JPH1064780A
Application number: JP8213803A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Hamaguchi; 新一濱口
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-08-13
Filing date: 1996-08-13
Publication date: 1998-03-06

Abstract

(57)【要約】【課題】近接効果によって生じるパターン精度の低下を
防止するための補助露光を行う電子ビーム露光装置に関
し、補助露光によるスループットの低下を抑制するこ
と。【解決手段】電子ビーム偏向用のブランキングアパーチ
ャを備えた電子ビーム露光装置において、主露光用の第
一のブランカ３３〜３５と、デファオーカス機構を有す
る補助露光用の第二のブランカ３６とを有するブランギ
ングアパーチャ３１と、前記第一のブランカ３３〜３５
に印加する描画信号を遅延させ且つ反転させて前記第二
のブランカ３６に印加する制御回路４５とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子ビーム露光装
置に関し、より詳しくは、近接効果によって生じるパタ
ーン精度の低下を防止するための補助露光を行うための
電子ビーム露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、半導体デバイスを構成する各種パ
ターンをウェーハ上に形成するために紫外線を使った光
転写技術が用いられている。その露光用の原版として、
マスクが使用されたり、或いは原図を４〜５倍に拡大し
たレチクルが使用される。マスク又はレチクルを作製す
る場合には、まず乾板を作成する。その乾板は、遮光性
の金属膜をスパックリングや蒸着によりガラス基坂上に
成膜した後に、電子ビーム用のレジストをその金属膜上
に塗布し、さらにレジストをベークしたものである。そ
して、乾板のレジストに電子ビームを選択的に照射し、
ついでレジストを現像した後に、レジストをマスクに使
用して金属膜をエッチングしてパターン化する。そし
て、レジスト剥離等の工程を経て、ガラス基板上に金属
膜のパターンを残したものがマスク、レチクルとして使
用される。

【０００３】電子ビームのレジストへの照射は電子ビー
ム露光装置を用いて行われるが、露光の際に問題となる
のは、乾板に入射した電子がガラス基板やレジスト内で
散乱して広がってしまう「近接効果」という現象であ
る。これは、パターン密度が疎である領域よりもパター
ン密度が密である領域での電子の散乱による重なりが多
くなって、パターン密度が密である領域の有効照射量が
結果的に増えるというものである。近接効果による散乱
には、レジスト内で散乱するいわゆる前方散乱と、レジ
ストを透過した光が被加工物表面で反射して散乱するい
わゆる後方散乱がある。

【０００４】例えば、図９(a) に示す長方形に照射され
た照射パターンＰ1 の荷電粒子は、図９(b) に示すよう
に近接効果によって照射パターンＰ1 の周辺にまで広が
るので、照射パターンＰ1 が密な領域Ａでは隣合う照射
パターンＰ1 から広がった電子が照射パターンＰ1 相互
の間で互いに加わり合って照射パターンＰ1 の周辺の電
子照射量を増やしてしまう。この結果、電子ビームの照
射エネルギーは図９(b) の破線で示すようなプロファイ
ルとなり、電子照射パターンＰ1 が実質的に太くなって
しまう。これに対して、照射パターンＰ1 が疎な領域Ｂ
では、照射パターンＰ1 相互間の電子散乱による影響が
少ないので、照射パターンＰ1 の幅が実質的に太くなる
ことはない。

【０００５】そのような近接効果による影響を補正する
１つの手法に「ゴースト(GHOST) 露光法」と呼ばれる方
法がある。このゴースト露光法は、照射パターンＰ1 に
電子を照射するための「主露光」を行うとともに、さら
に主露光の後又は前に、照射パターンＰ1 以外の領域に
主露光時の３０〜４０％のドーズ量で電子ビームをぼか
して照射する「補助露光」を行う露光方法である。

【０００６】補助露光によれば、図１０(a) の斜線領域
に示すように、照射パターンが密な領域Ａと疎な領域Ｂ
での照射パターンＰ1 周辺にも低ドーズ量で電子が照射
されるが、図１０(b) に示すように疎な領域Ｂの電子散
乱による電子のドーズ量が密な領域Ａよりも多くなるの
で、図１０(c) に示すように主露光のバックグランドの
エネルギーをー定にし、所望のバターンサイズが均一に
なるというのが本近接効果補正法の骨子である。

【０００７】このようなゴースト露光は、論文 "Proxim
ity effect correction for electron beam lithograph
y by equalization of background dose", G. Owen and
P.Rissman, J. Appl. Phys. 54,3573 (1983)に記載が
あり、この論文によると以下の２つの式(1),(2) が成り
立つ。Ｑ_c＝Ｑ_e×η_e×（１＋η_e）^-1 ……(1) ｄ_C＝２σ_b×（１＋η_e） ……(2) 但し、η_eは、後方散乱電子によりレジスト中に蓄積さ
れるエネルギーと前方散乱電子によるレジスト中に蓄積
されるエネルギーとの比、Ｑ_eはパターン露光用ドー
ズ、Ｑ_cは、近接効果補正のためにパターンのリバース
イメージ上に与えるドーズ、σ_bは、後方散乱電子によ
るレジスト中に蓄積されるエネルギーがそのピーク値の
１／ｅ（ｅ: Bulerl定数) になる半径、ｄ_cは、補正の
ためリバースイメージを露光する際のぽかしたビーム半
径である。

【０００８】なお、上記した論文中の例としては、η_e
＝０．７８、Ｑ_c／Ｑ_e＝０．４８、ｄ_c＝３．２μｍ
が求められている。そのような露光は、例えば図１１に
示すような電子ビーム露光装置を用いて行われる。その
電子ビーム露光装置の描画部１おいて、カソード２、グ
リッド３、アノード４を有する電子銃から放射された電
子ビーム（荷電粒子）は、アパーチャアレイ５により整
形され、さらにブランカ６、縮小レンズ７、対物絞り
８、対物レンズ９を通してＸＹステージ１０上の試料に
照射される。また、アパーチャアレイ５により整形され
た電子ビームは、ブランカ６内の電界の変化によって軌
道が偏向されて対物絞り８の開口部を通るか否かの選択
がなされる。また、対物絞り８の開口部を通った電子ビ
ームは、偏向器１１の電界の制御によって試料Ｗ上を走
査される。さらに、補助露光における焦点のぼかしは、
対物レンズ９によって生じさせる。

【０００９】その電子ビーム露光装置のデータ処理部１
２において、露光用データは、磁気ディスク１３に格納
されるとともに、露光時に中央処理装置（ＣＰＵ）１４
によってバッファメモリ１５とステージ制御回路１６と
電子光学系制御回路１９に入力される。バッファメモリ
１５に取り込まれた露光データは、ビットマップ展開回
路１７によってビットマップに展開される。そのビット
マップ展開回路１７は、ビットマップに基づいてブンラ
カ６を制御して電子ビームを試料Ｗに照射するか否かを
指令する。さらに、露光用データに基づいた電子ビーム
の試料Ｗ上での走査は、バッファメモリ１５から描画デ
ータを入力した偏向制御回路１８による電子ビームの偏
向によって行われる一方で、電子ビームの照射領域の変
更は、ステージ制御回路１６によって制御されるＸＹス
テージ１０の移動によって行われる。

【００１０】なお、電子銃の電子放射制御や縮小レンズ
７の絞りの制御や対物レンズ９の絞りの制御などは、Ｃ
ＰＵ１４に接続された電子光学系制御回路１９によって
制御される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上のような電子ビー
ム露光装置を使用して、上記した補助露光の際のビーム
ェネルギー分布を得るために、従来では電子ビームの焦
点をぽかして照射していた。しかし、電子ビームをぽか
すとー般にビーム偏向特性も影響を受けてしまうので、
主露光と補助露光を別々に行わなければならず、主露光
と補助露光の切替えの度毎に装置パラメータの再設定が
必要になる。しかも、主露光を終える前か後に補助露光
を行っているので、ＸＹステージを２度移動させる必要
もあり、補助露光を行うと主露光の約２倍の処理時間を
費やしてしまい、スループットが大幅に低下している。

【００１２】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、補助露光によるスループットの低下を抑
制する電子ビーム露光装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

（手段）上記した課題は図１、図２に例示するように、
ブランキングアパーチャを備えた電子ビーム露光装置に
おいて、主露光用の第一のブランカ３３〜３５と、デフ
ォーカス機構を有する補助露光用の第二のブランカ３６
とを有するブランギングアパーチャ３１と、前記第一の
ブランカ３３〜３５に印加する描画信号を遅延させ且つ
反転させて前記第二のブランカ３６に印加する制御回路
４５とを有することを特徴とする電子ビーム露光装置に
よって解決する。

【００１４】前記電子ビーム露光装置において、図３に
例示するように、前記第一のブランカ３３〜３６は複数
個存在し、さらに前記制御回路４５は、複数の前記第一
のブランカ３３〜３６に入力する前記描画信号を一定の
時間で順に遅延させる遅延手段を有することを特徴とす
る。前記電子ビーム露光装置において、前記デフォーカ
ス機構は、電子ビーム照射対象からの距離を前記第一の
ブランカ３３〜３５と前記第二のブランカ３６で異なら
せる支持機構３２であることを特徴とする。

【００１５】前記電子ビーム露光装置において、図７に
例示するように、前記デフォーカス機構は、前記第二の
ブランカ３６の近傍で前記第二のブランカ３６を通過す
る電子ビームをデフォーカスする電磁機構または静電機
構５３であることを特徴とする。前記電子ビーム露光装
置において、前記第一のブランカ３３〜３５と前記第二
のブランカ３６は、前記第一のブランカ３３〜３５と前
記第二のブランカ３６を通過する電子の偏向方向と同じ
方向に配列され、且つ前記第二のブランカ３６は、該偏
向方向に対して最後部に位置することを特徴とする。

【００１６】前記電子ビーム露光装置において、図８
(a) に示すように、前記制御回路４５は、反転した描画
信号を変調して電子ビームの通過時間を短縮化させる変
調回路を有していることを特徴とする。（作用）次に、本発明の作用について説明する。

【００１７】本発明によれば、１つのブランキングアパ
ーチャに主露光用の第一のブランカと補助露光用の第二
のブランカを設け、第二のブランカにデフォーカス機構
を付与するとともに、第二のブランカには第一のブラン
カに印加する描画信号を遅延且つ反転させる制御回路を
接続した。これにより、第一のブランカを通して電子ビ
ームを主露光領域に照射する一方で、第二のブランカを
通して主露光領域以外にデフォーカスな電子ビームを照
射し、これにより補助露光をすることができるので、補
助露光と主露光とをほぼ同時に行ってスループットが向
上する。しかも、補助露光と主露光は、ステージを移動
させている間に同時に又は続けて行われるので、１回の
ステージ移動でそれらの露光を終えることになり、補助
露光の際に再度行っていた露光用のパラメータの設定も
不要となりさらにスループットを向上させる。

【００１８】第一のブランカが複数直列に存在する場合
には、複数の第一のブランカを順次通過した電子ビーム
によって１つのパターンを露光するので、補助露光用の
第二のブランカを通る電子ビームの電子数を変えずに補
助露光が可能になる。第一のブランカが１つだけの場合
には、第二のブランカに印加される信号に変調をかけて
電子通過時間を第一のブランカよりも短くすると、第二
のブランカを通過する電子の数が減少する。

【００１９】第二のブランカのデフォーカス機構として
は、露光対象物からの距離を第二のブランカを第一のブ
ランカと相違させる構造を有する支持機構や、或いは、
フォーカスを変えるための静電機構、電磁機構を使用す
る。なお、第一のブランカと第二のブランカは、電子ビ
ームの偏向方向と同じ方向に配列することにより、一列
の連続パターン形成が可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】そこで、以下に本発明の実施形態
を図面に基づいて説明する。（第１実施形態）図１は、本発明の電子ビーム露光装置
を示す構成図である。まず、本実施形態の電子ビーム露
光装置の描画部２１について説明する。

【００２１】図１において、電子ビームを放射する電子
銃２２は、電子（荷電粒子）を放出するグリッド２２ａ
と開口部を有するカソード２２ｂと開口部を有するアノ
ード２２ｃを順に配置した構造となっている。また、電
子銃２２からＸＹステージ２３に至る電子ビームの進行
経路には、コンデンサレンズ２４、ズームレンズ２５、
ブランキングアパーチャ３１、縮小レンズ２６、対物絞
り２７、対物レンズ２８が順に配置され、コンデンサレ
ンズ２４とズームレンズ２５の間には第１の偏向器２９
が配置され、また、対物絞り２７と偏向器２９の間には
第２の偏向器３０が配置されている。

【００２２】ブランキングアパーチャ３１は、図２(a),
(b) に示すように、ｐ型又はｎ型の不純物を含有するシ
リコンよりなる導電性の基板３２を有し、その上部には
第１〜第３のブランカ３３〜３５が形成され、その下部
には第４のブランカ３６が形成され、第１〜第４のブラ
ンカ３３〜３６は、第２の偏向器３０による偏向方向と
同じ方向になるように配列される。

【００２３】第１〜第３のブランカ３３〜３５のブラン
キング電極は、それぞれ、基板３２上面に直に形成され
て所定の基板電圧が印加されるＵ字状の遮蔽電極３３
ａ、３４ａ、３５ａと、SiO₂よりなる絶縁層３７を介し
て基板３２上に形成されて主露光信号が入力する信号電
極３３ｂ、３４ｂ、３５ｂとの対から構成され、それら
の遮蔽電極３３ａ〜３５ａと信号電極３３ｂ〜３５ｂに
よって基板３２の第１〜第３の開口部３３ｃ、３４ｃ、
３５ｃを囲む構造を有している。

【００２４】また、第４のブランカ３６は、基板３２下
面に直に形成されて所定の電圧が印加される平面Ｕ字状
の遮蔽電極３６ａと、SiO₂よりなる絶縁層３８を介して
基板３２の下に形成されて補助露光信号が印加される信
号電極３６ｂによって基板３２の開口部３６ｃを囲む構
造を有している。さらに、その基板３２は、例えば接地
電位のような定電圧Ｖg が印加されている。

【００２５】第１〜第４のブランカ３３〜３６のそれぞ
れの信号電極３３ｂ〜３６ｂは、遮蔽電極３３ａ〜３６
ａを介して互いに遮蔽される位置に形成されている。ま
た、それらの信号電極３３ｂ〜３６ｂは、それぞれ基板
３２に絶縁層３７を介して形成された第１〜第４の信号
配線３３ｄ、３４ｄ、３５ｄ、３６ｄに個々に接続され
ている。

【００２６】このようなブランキングアパーチャ３１に
おいては、第１〜第３のブランカ３３〜３５の第１〜第
３の開口部３３ｃ〜３５ｃを通過した電子ビームが実質
的にジャストフォーカスとなって試料Ｗ上のＥＢレジス
トＲに照射される一方で、第４のブランカ３６の第４の
開口部３６ｃを通過した電子ビームがＥＢレジストＲ上
でデフォーカスとなるような位置に配置されている。即
ち、第４のブランカ３６のデフォーカスは、基板３２の
厚さ分だけＥＢレジストＲでボケが生じるようになって
いる。

【００２７】なお、ブランキングアパーチャ３１の第１
〜第４の信号配線３３ｄ〜３６ｄは、後述する遅延時間
制御回路４５を介してビットマップ展開回路４４の出力
端に接続されている。次に、電子ビーム露光装置のデー
タ処理部４０について説明する。データ処理部４０は、
圧縮された描画データをＣＰＵ４１のデータバスに出力
する磁気ディスク（データ記憶部）４２と、データバス
から描画データを入力するバッファメモリ４３と、バッ
ファメモリ４３内の圧縮された描画データをビットマッ
プに展開するビットマップ展開回路４４と、展開された
ビットマップデータを所定時間だけ遅延させる遅延時間
制御回路４５と、ＣＰＵ４１からの信号によって電子ビ
ームの出射、収束及び軌道を制御するための光学系制御
回路４６と、描画データに基づいてＸＹステージ２３の
Ｘ方向とＹ方向の移動を制御するためのステージ制御回
路４７と、描画データに基づいてＸＹステージ２３に載
置されたウェハＷ上の所定の範囲で電子ビームを偏向し
て走査させる偏向制御回路４８とを有している。

【００２８】遅延時間制御回路４５は、図３(a) に示す
ように、ビットマップ展開回路４４に接続される入力端
４５ａから分岐された４つの配線４５ｂ〜４５ｅを有し
ていて、第１の配線４５ｂは、遅延タイマーを介さずに
第１の出力端子４５ｆに引き出され、第２の配線４５ｃ
は、１つの遅延タイマー４９を介して第２の出力端子４
５ｇに引き出され、第３の配線４５ｄは、２つの遅延タ
イマー４９を介して第３の出力端子４５ｈに引き出さ
れ、さらに、第４の配線４５ｅは、３つの遅延タイマー
４９と１つのインパータ５０を介して第４の出力端子４
５ｉに引き出されており、これにより例えば図３(b) に
示すような４つの信号波形が出力される。それら第１〜
第４の出力端子４５ｂ〜４５ｅは、それぞれブランキン
グアパチャ３１の第１〜第４の信号配線３３ｄ〜３６ｄ
に接続されている。

【００２９】また、偏向制御回路４８は、第１及び第２
の偏向器２９，３０に接続されて、バッファメモリ４３
から出力された画像データに基づいて第１及び第２の偏
向器２９，３０内を通る電子ビームの偏向方向を制御す
るように構成されている。電子光学系制御回路４６は、
電子銃２２、コンデンサレンズ２４、ズームレンズ２
５、縮小レンズ２６、対物レンズ２７に接続されて電子
ビームの出射、収束及び軌道を制御するように構成され
ている。

【００３０】以上のような電子ビーム露光装置におい
て、ＸＹステージ２３にウェハＷを載置した状態で、ラ
スタスキャン方式によって電子ビームをウェハＷ表面の
ＥＢレジストＲに照射して所定のパターンを描画する。
ラスタスキャン方式では、例えば図４(a) の矢印に示す
ように、第２の偏向器３０によって電子ビームをＸ方向
に所定の幅だけ走査させた後に、ＸＹステージ２３をＹ
方向に電子ビームの照射幅だけ移動させるといった動作
を繰り返し行い、これによりＹ方向の領域について始点
から終点まで電子ビームの走査を行う。ついで、ＸＹス
テージ２３をＸ方向に所定の幅（電子ビーム走査幅）だ
け移動した後に、電子ビームの走査を行う。このような
電子ビームの走査とステージ２３の移動を行うことによ
って、図４(b) に示すように、ウェハＷ上の全ての露光
領域について露光を行うことになる。この場合、ＸＹス
テージ２３のＸ方向、Ｙ方向への移動は、ステージ制御
回路４７によって制御される。

【００３１】また、電子ビームは、ブランキングアパー
チャ３１によってウェハＷに照射するか否かが選択さ
れ、ブランキングアパーチャ３１によって軌道を偏向さ
れた電子ビームは対物絞り２８の開口部の周囲に照射さ
れる。ブランキングアパーチャ３１による電子ビームの
軌道制御は、ビットマップ展開回路４４によって展開さ
れた描画データに基づいて行われる。例えば、図５(a)
に示すような領域に電子ビームの照射を行う場合には次
のようにブランキングアパーチャが制御される。図５
(a) において、斜線で示した領域は主露光領域（照射パ
ターン領域）Ｃであり、破線で囲った領域は補助露光領
域Ｄであり、それらの領域で得ようとする所望の電子の
ドーズ量の分布（照射エネルギー分布）を示すと、図５
(b) のようになる。

【００３２】このような露光パターンを得るために、図
３(b) に示す第１の信号をビットマップ展開回路４４か
ら遅延時間制御回路４５の入力端４５ａに出力すると、
遅延時間制御回路４５の第１〜第４の出力端４５ｆ〜４
５ｉからは図３(b) に示すような第１〜第４の信号が出
力される。図３(a) において、第１の出力端４５ｆから
は第１の信号がま出力される。また、第２の出力端４５
ｇと第３の出力端４５ｈから出力される第２、第３の信
号は、遅延タイマー４９によって第１の出力端４５ｆか
らの第１の信号に比べてそれぞれｔ秒と２ｔ秒だけ遅延
して出力される。また、第４の出力端４５ｉから出力さ
れる第４の信号は、第１の信号に比べて３ｔ秒だけ遅延
して出力されるとともに、出力される信号波形はインバ
ータ５０によって第１の信号を反転した形状となってい
る。

【００３３】ただし、図３(b) において、Ｖg は接地電
圧のような「低」レベルの電圧であり、Ｖh は「高」レ
ベルの電圧とする。その電圧Ｖg は、図２において導電
性の基板３２を介して第１〜第４の遮蔽電極３３ａ〜３
６ａに印加される。また、遅延時間制御回路４５から出
力される第１〜第４の信号は、第１〜第４のブランカ３
３〜３６の第１〜第４の信号配線３３ｄ〜３６ｄに印加
されている。

【００３４】そして、第１〜第４の信号が電圧Ｖg とな
る場合には、第１〜第４の信号電極３３ｂ〜３６ｂと第
１〜第４の遮蔽電極３３ａ〜３６ａが同じ電位となるの
で、第１〜第４のブランカ３３〜３６の第１〜第４の開
口部３３ｃ〜３６ｃを通る電子ビームは偏向されずに対
物絞り２８の開口部を通ってＥＢレジストＲに照射され
ることになる。なお、対物絞り２８の開口部を通った電
子ビームは、第２の偏向器３０によって図５(a) の矢印
に示すような方向に偏向され、走査される。

【００３５】また、第１〜第４の信号が電圧Ｖh となる
場合には、第１〜第４の信号電極３３ｂ〜３６ｂの電位
と第１〜第４の遮蔽電極３３ａ〜３６ａの電位が相違す
るので、第１〜第４のブランカ３３〜３６の第１〜第４
の開口部３３ｃ〜３６ｃを通る電子ビームは偏向されて
対物絞り２８に照射されてＥＢレジストＲには照射され
ないことになる。

【００３６】これらのことから、図３(b) の信号波形図
に基づいて、ブランキングアパーチャ３１の第１〜第４
のブランカ３３〜３６にそれぞれ第１〜第４の信号を送
って電子ビームをＥＢレジストＲにショットすれば、図
６(a) 〜(d) に示すような電子のドーズ量分布が得られ
る。なお、図６においては、理解を容易にするために第
２の偏向器３０による電子ビームの走査を、ブランキン
グアパーチャ３１の移動として示している。

【００３７】図６(a) は、図３(b) の照射開始からの経
過時間Ｔが２ｔ秒となった場合の電子の照射量を示して
おり、第１のブランカ３３を通った電子ビームのみがウ
ェハ上に照射される。なお、電子ビームの照射は、ｔ秒
間で２ショット行われるものとする。照射開始からの経
過時間Ｔが３ｔ秒となると、第２のブランカ３４を通っ
た電子ビームが、第１のブランカを通過して電子が照射
された位置に重ねて照射されるので、電子のドーズ量の
分布は図６(b) のようになる。

【００３８】さらに、その経過時間Ｔが４ｔ秒となる
と、第３のブランカ３５を通った電子ビームが、第１及
び第２のブランカ３３，３４を通過して照射された位置
に重ねて照射されるので、電子のドーズ量の分布は図６
(c) のようになる。しかも、ブランキングアパーチャ３
１の第４の信号配線３６ｄにはＬレベルの信号が入力す
るので、第４のブランカ３６の開口部３６ｃを通った電
子ビームは対物絞り２８の開口部を通ってＥＢレジスト
Ｒに照射される。その第４のブランカ３６を通過した電
子ビームの照射位置は、第１〜第３のブランカ３３〜３
５を通過した電子ビームの照射位置の隣の領域であって
未だに電子ビームが照射されない領域である。

【００３９】経過時間Ｔが１０．５ｔ秒になった時点で
電子ビームの所定領域でのＸ方向への走査及び照射が終
わる。この場合の電子のドーズ量の分布は図６(d) のよ
うになり、第１〜第３のブランカ３３〜３５を通過して
ＥＢレジストＲに照射された電子ビームは同じ領域に照
射されるが、第４のブランカ３６を通過してＥＢレジス
トＲに照射された電子ビームは第１〜第３のブランカ３
３〜３５により電子が照射されない領域に照射されるこ
とになる。

【００４０】したがって、第４のブランカ３６によって
照射された電子のドーズ量は、その他の領域の１／３と
なり、しかも、第４のブランを通過した電子ビームは、
焦点がぼかされているので、実質的に照射範囲は広がる
ことになり、従来技術の欄の図１０で説明した補助露光
と同じになる。以上のことから、第１〜第３のブランカ
３３〜３６によって主露光が行われ、第４のブランカ３
６によって補助露光が行われることになり、主露光と補
助露光がほぼ同時に行われることになるので、上記した
露光装置によれば、従来技術のようなＸＹステージを２
回移動させるゴースト露光法に比べてスループットが向
上する。

【００４１】ただし、１つの照射パターンを形成するた
めに３つのブランカ３３〜３５を使用しているので、１
つの照射パターンだけに着目すると露光時間が従来に比
べて３倍となる。しかし、実際には、第２、第３のブラ
ンカ３４、３５を電子ビームが通過している最中に第１
のブランカ３３を通過した電子ビームは他の領域の露光
を行っていることになるので、実際には１回の電子ビー
ムの偏向走査において電子ビームのショット数が２つ増
えたに過ぎず、１回の露光に費やす時間は従来のゴース
ト露光法に比べて約半分になる。しかも、補助露光の際
に行っていた装置パラメータの設定が不要となる。（第２実施形態）上記した第１の実施形態では、ブラン
キングアパーチャ３１として、第１〜第３のブランカ３
３〜３５を基板３２の上面に形成し、第４のブランカ３
６を基板３２の下面に形成する構造を採用することによ
り、第４のブランカ３６を通過した電子ビームの焦点を
ぼかすようにしている。

【００４２】しかし、焦点をぼかすためには、図７に示
すような構造を採用してもよい。図７において、第４の
ブランカ３６は、基板３２の上面に形成されており、そ
の下面には、開口部３６ｃを囲む環状の絶縁層５１と導
電層５２が交互に３層ずつ重ねて構成される静電レンズ
５３が形成されている。静電レンズ５０の最上部と最下
部の導電膜５２は、第１のアンプ５４によって正に帯電
され、また、中央の導電膜５２は、第２のアンプ５５に
よって負に帯電されている。

【００４３】このような構成によれば、第４のブランカ
３６によって電子ビームの偏向を行う一方で、第４のブ
ランカ３６を通過した電子ビームを静電レンズ５３によ
ってデフォーカスにすることができるので、電子ビーム
のデフォーカス量を適宜調整できることになり、補助露
光の制御が容易になる。なお、静電レンズ５３の代わり
に電磁レンズを使用してもよい。（第３実施形態）第１実施形態では、ブランキングアパ
ーチャ３１は４つのブランカ３３〜３６を有している
が、ジャストフォーカス用のブランカとデフォーカス用
のブランカをそれぞれ１つずつ設けるようにしてもよ
い。

【００４４】そこで、ジャストフォーカス用として図２
に示す第３のブランカ３５を使用し、デフォーカス用と
して図２に示す第４のブランカ３６を使用する場合につ
いて説明する。この場合、図３(b) に示す第３の信号を
第３のブランカ３５に印加するとともに、第４の信号を
第４のブランカ３６に印加すると、主露光のドーズ量と
補助露光のドーズ量が同じになってしまう。

【００４５】そこで、第３及び第４のブランカ３５，３
６に入射する電子ビームの電子の量を第１実施形態の入
射量の３倍にするとともに、図８(a) に示すように第４
のブランカ３６に電圧Ｖg を印加する時間に同期させて
第４の信号を変調する。その変調は、電圧Ｖg の照射時
間を１／３にするような変調信号を印加して行う。その
変調信号の印加は、図３(a) のインバータ５０の出力側
に挿入される変調回路（不図示）によって行われる。

【００４６】これによれば、図８(b) に示すように、第
４のブランカ３６を通過してＥＢレジストＲに照射され
る１ショットの電子の量が１／３になるので、図６と同
じような電子のドーズ量分布が得られる。そして、主露
光用のブランカは１つであるので、僅かであるが第１実
施形態よりもスループットが向上する。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、１つ
のブランキングアパーチャに主露光用の第一のブランカ
と補助露光用の第二のブランカを設け、第二のブランカ
にデフォーカス機構を付与するとともに、第二のブラン
カには第一のブランカに印加する描画信号を遅延且つ反
転させる制御回路を接続したので、第一のブランカを通
して電子ビームを主露光領域に照射する一方で、第二の
ブランカを通して主露光領域以外にデフォーカスな電子
ビームを照射し、これにより補助露光をすることができ
るので、補助露光と主露光とをほぼ同時に行ってスルー
プットを向上することができる。

【００４８】しかも、補助露光と主露光は、ステージを
移動させている間にどうじ又は続けて行われるので、１
回のステージ移動でそれらの露光を終えることになり、
補助露光の際に再度行っていた露光用のパラメータの設
定も不要となりさらにスループットを向上できる。第一
のブランカが複数存在する場合には、複数の第一のブラ
ンカを順次通過した電子ビームによって１つのパターン
を露光するので、補助露光用の第二のブランカを通る電
子ビームの電子数を減らさずに補助露光が可能になる。

【００４９】第一のブランカが１つだけの場合には、第
二のブランカに印加される信号に変調をかけて電子通過
時間を短くすると、第二のブランカを通過する電子の数
が減少して補助露光が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の電子ビーム露光装置の
構成図である。

【図２】本発明の第１実施形態の電子ビーム露光装置に
適用されるブランキングアパーチャを示す平面図及び断
面図である。

【図３】本発明の第１実施形態の電子ビーム露光装置に
適用されるビットマップ信号遅延時間制御回路の構成と
それから出力される描画信号の波形図である。

【図４】本発明の第１実施形態の電子ビーム露光装置に
おいて電子ビームが照射される方向と領域を示す平面図
である。

【図５】本発明の第１実施形態の電子ビーム露光装置に
よって得ようとする露光状態を示す平面図と電子数の分
布図である。

【図６】本発明の第１実施形態の電子ビーム露光装置に
よる露光状態を示す電子分布図である。

【図７】本発明の第２実施形態の電子ビーム露光装置に
適用されるブランキングアパーチャを示す平面図及び断
面図である。

【図８】本発明の第２実施形態の電子ビーム露光装置に
適用されるブランキングアパーチャへ印加される信号の
波形図と露光による電子分布図である。

【図９】従来の露光法による露光結果を示す平面図と電
子分布図である。

【図１０】従来のゴースト露光法による露光結果を示す
平面図と電子分布図である。

【図１１】従来のゴースト露光法を行うための電子ビー
ム露光装置の構成図である。

【符号の説明】

２１描画部２２電子銃２３ＸＹステージ３１ブランキングアパーチャ３２基板３３、３４、３５第１〜第３のブランカ３６第４のブランカ４３バッファメモリ４４ビットマップ展開回路４５遅延時間制御回路５３静電レンズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブランキングアパーチャを備えた電子ビー
ム露光装置において、主露光用の第一のブランカと、デフォーカス機構を有す
る補助露光用の第二のブランカとを有するブランギング
アパーチャと、前記第一のブランカに印加する描画信号を遅延させ且つ
反転させて前記第二のブランカに印加する制御回路とを
有することを特徴とする電子ビーム露光装置。
【請求項２】前記第一のブランカは複数個存在し、前記
制御回路は、複数の前記第一のブランカに入力する前記
描画信号を一定の時間で順に遅延させる遅延手段を有す
ることを特徴とする請求項１記載の電子ビーム露光装
置。
【請求項３】前記デフォーカス機構は、電子ビーム照射
対象からの距離を前記第一のブランカと前記第二のブラ
ンカで異ならせる支持機構であることを特徴とする請求
項１記載の電子ビーム露光装置。
【請求項４】前記デフォーカス機構は、前記第二のブラ
ンカの近傍で前記第二のブランカを通過する電子ビーム
をデフォーカスする電磁機構又は静電機構であることを
特徴とする請求項１記載の電子ビーム露光装置。
【請求項５】前記第一のブランカと前記第二のブランカ
は、前記第一のブランカと前記第二のブランカを通過す
る電子の偏向方向と同じ方向に配列され、且つ前記第二
のブランカは、該偏向方向に対して最後部に位置するこ
とを特徴とする請求項１記載の電子ビーム露光装置。
【請求項６】前記制御回路は、反転した描画信号を変調
して電子ビームの通過時間を短縮化させる変調回路を有
していることを特徴とする請求項１記載の電子ビーム露
光装置。