JP2000049079A

JP2000049079A - 荷電粒子線露光装置

Info

Publication number: JP2000049079A
Application number: JP10216801A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Shimizu; 弘泰清水
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-07-31
Filing date: 1998-07-31
Publication date: 2000-02-18

Abstract

(57)【要約】【課題】常に最適な電流量で露光転写を行うことがで
き、必要とされる露光パターンの精度を確保し、かつス
ループットの良好な荷電粒子線露光装置を提供する。【解決手段】荷電粒子源１から放出された荷電粒子線
２は、第１照射レンズ３１によって第１成形開口４１を
照射する。第１成形開口４１を通過した荷電粒子線２は
成形偏向器８１によって偏向され、第２照射レンズ３２
によって第２成形開口４２上に結像する。第１成形開口
４１の像は第２成形開口４２上で所望の位置に偏向さ
れ、第１成形開口４１の像と第２成形開口４２とが重な
った部分の荷電粒子線２のみが第２成形開口４２を通過
する。偏向することで第１成形開口４１の像のエッジは
ａ’、ｂ’のように位置が変わり、ｂからｂ’について
は第２成形開口によって遮られる。よって、結局ａ’か
らｂの部分が成形ビームとなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は荷電粒子線露光装置
に関するものであり、更に詳しくは、クーロン効果に起
因する露光像のボケを小さくすることのできる荷電粒子
線露光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体の微細加工技術は年々進歩
を遂げている。現在の露光装置は、光によるものが主流
であるが、さらなる微細加工を進める上では、光の短波
長化が要求される。しかしながら、その短波長化には限
界があり、また、Ｘ線を使用する露光装置も考えられて
はいるが、レチクルの製作が容易ではないなどといった
点から、現時点で実用化はなされていない。このような
背景から、電子線等、荷電粒子線による転写、露光が注
目されている。

【０００３】従来の荷電粒子露光装置の１例を図７に示
す。荷電粒子源１から放出された荷電粒子線２は、第１
照射レンズ３１によって成形開口４１を照射する。成形
開口４１を通過した荷電粒子線２は、第２照射レンズ３
２及び第３照射レンズ３３により、成形開口４１の像を
レチクル５上に結像する。レチクル５上には転写すべき
パターンが形成されている。レチクル５を通過した荷電
粒子線２は、第１投影レンズ６１及び第２投影レンズ６
２によって、ウエハ上のレジストなどの被露光物７上に
レチクル５上のパターンの像を結像する。

【０００４】荷電粒子線露光装置では、光露光装置のよ
うに大面積を一度に露光すると像の大きさによる収差が
増えてしまうために、レチクルを１ｍｍ角程度に分割
し、この分割単位毎に露光転写を行うのが普通である。
転写に際しては、レチクル上のパターンは、被露光物上
では１/４程度に縮小されて転写される。すなわち、被
露光物上での分割単位毎の像の大きさは0.25ｍｍ角程度
になっている。このような１度の露光領域をサブフィー
ルドといい、サブフィールドをつなぎあわせて全体の
像、例えば半導体装置のパターンを形成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の荷電
粒子線露光装置においては、単位時間あたりの処理量
（スループット）を増やすためには、レジストを感光さ
せるのに必要十分な荷電粒子をできるだけ早く照射す
る、つまり荷電粒子線電流を増やすことが必要である。
しかしながら、荷電粒子線の電流量を増やすと荷電粒子
間に働くクーロン力によって被露光物上の像がぼけた
り、歪んだりしてしまう。この現象はクーロン効果と呼
ばれている。

【０００６】このクーロン効果の大きさは、レチクル上
のパターンの形状や分布の影響を受ける。レチクル上の
パターンは半導体装置の設計によって決まる。例えば図
８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ一つのサブフィールドを示
しているが、（Ａ）の方が（Ｂ）よりも、パターン１１
の密度が高い。よって、同じ荷電粒子線で両方のパター
ン１１を照明した場合、（Ａ）を照射した場合の方が
（Ｂ）を照射した場合よりも多くの露光電流が流れるこ
とになり、クーロン効果によるボケ、歪みが大きくな
る。よって、両者のボケ、歪みを同じにしようとすれば
（Ａ）を照射する場合に電流を減らさなければならず、
装置の処理能力は下がってしまう。

【０００７】また、図９（Ａ）、（Ｂ）に示す例では、
（Ａ）、（Ｂ）は、１つのサブフィールド内ではパター
ン１１の密度が同じであるが、（Ａ）のように線幅の大
きなパターン１１しかない場合でには、クーロン効果に
よるボケ、歪みが多少大きくても問題ない。しかし
（Ｂ）ように線幅の狭いパターン１１があると、通常そ
の部分では線幅に必要とされるボケ、歪みの精度が厳し
くなっている。従って、（Ｂ）を露光する場合には、
（Ａ）を露光する場合よりも電流量を減らす必要があ
る。このように、荷電粒子線の電流量は、パターン１１
の開口率（パターン密度）だけではなく、サブフィール
ド内の最小線幅からも制限を受け、スループットを制限
する理由の一つとなる。

【０００８】さらに、図１０（Ａ）、（Ｂ）のように線
幅の細かいパターン１１のある位置が局在している時
も、パターン１１の細かい部分はボケ、歪みの精度が厳
しいので、クーロン効果による影響を考慮して電流を減
らさなければならず、装置の処理能力が下がってしま
う。

【０００９】以上説明したように、転写されたパターン
の線幅に必要とされる精度を確保するためには、一つの
サブフィールド中で、最も電流値を小さくしなければな
らないパターンに合わせて電流値を設定する必要があ
り、このため、露光時間が長くなって装置のスループッ
トが下がるという問題点があった。

【００１０】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、常に最適な電流量で露光転写を行うこ
とができ、必要とされる露光パターンの精度を確保し、
かつスループットの良好な荷電粒子線露光装置を提供す
ることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の手段は、荷電粒子源から放出される荷電粒子線
を、露光すべきパターンの少なくとも一部を形成したレ
チクルに照射し、レチクルを透過した荷電粒子線を、投
影レンズで被露光物に転写する荷電粒子線露光装置であ
って、レチクル上の荷電粒子線の照明領域形状を可変と
したことを特徴とする荷電粒子線装置（請求項１）であ
る。

【００１２】本手段においては、レチクル上の荷電粒子
線の照明領域形状が可変とされているので、転写された
パターンの寸法精度が要求されないような領域等、クー
ロン効果が大きくても良かったり、パターン密度が小さ
い領域等、クーロン効果が小さい領域では、前記照明領
域の面積を大きくすることにより、広い領域を一括露光
してスループットを上げることができる。また、逆に、
転写されたパターンの寸法精度が要求されるような領域
等、クーロン効果を小さくしなければならなかったり、
パターン密度が大きい領域等、クーロン効果が大きくな
る領域では、前記照明領域の面積を小さくすることによ
り電流量を減少させ、クーロン効果を小さくして目的と
する転写精度を確保することができる。

【００１３】前記課題を解決するための第２の手段は、
前記第１の手段であって、被露光物に照射される電流量
に応じて、レチクル上の荷電粒子線の照明領域形状を変
更することを特徴とするもの（請求項２）である。

【００１４】本手段においては、レチクル上のパターン
の形状により電流量が大きくなるような場合には、照明
領域を狭くすることにより電流量を減らし、逆にレチク
ル上のパターンの形状により電流量が小さくなるような
場合には、照明領域を広くすることにより電流量を増や
すようにすることができる。すなわち、実際にレチクル
を通過する電流量がほぼ一定になるようにレチクル上の
荷電粒子線の照明領域形状を変更することにより、クー
ロン効果によるボケ、歪みの量をほぼ一定に保つことが
できる。また、クーロン効果の面から許される電流量に
応じて、可能な限り広い照射面積とすることができる。

【００１５】前記課題を解決するための第３の手段は、
前記第１の手段であって、被露光物に転写されるパター
ンの線幅に応じて、レチクル上の荷電粒子線の照明領域
形状を変更することを特徴とするもの（請求項３）であ
る。

【００１６】被露光物に転写されるパターンの線幅が太
ければ、それだけレチクルを通過する荷電粒子線の電流
が大きくなり、クーロン効果によるボケ、歪みが増大す
る。逆に、被露光物に転写されるパターンの線幅が細け
れば、それだけレチクルを通過する荷電粒子線の電流が
小さくなり、クーロン効果によるボケ、歪みは小さくな
る。本手段においては、被露光物に転写されるパターン
の線幅に応じて、レチクル上の荷電粒子線の照明領域形
状を変更することができるので、被露光物に転写される
パターンの線幅が太ければ照明領域を狭くし、被露光物
に転写されるパターンの線幅が細ければ照明領域を広く
することにより、実際にレチクルを通過する電流量をほ
ぼ一定になるようにして、クーロン効果によるボケ、歪
みの量をほぼ一定に保つことができる。

【００１７】前記課題を解決するための第４の手段は、
前記第１の手段であって、被露光物に転写されるパター
ンの密度に応じて、レチクル上の荷電粒子線の照明領域
形状を変更することを特徴とするもの（請求項４）であ
る。

【００１８】被露光物に転写されるパターンの密度が高
いところでは電流値が大きくなり、クーロン効果が大き
くなる。そこで、このような領域では、照明領域を狭く
することにより電流量を減らし、クーロン効果が大きく
なるのを防止する。逆に、被露光物に転写されるパター
ンの密度が低いところでは電流値が小さくなり、クーロ
ン効果は小さい。そこで、このような部分では、照明領
域を広くとることにより、スループットを上げることが
できる。

【００１９】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第１の手段から第４の手段のいずれかであって、２
段の成形開口を設け、これら２段の成形開口を共に通過
する荷電粒子を変更することにより、レチクル上の照明
領域形状を変更することを特徴とするもの（請求項５）
である。

【００２０】本手段においては、２段の成形開口のう
ち、第１の成形開口によって、それを通過する荷電粒子
線の形状を制限する。そして、第１の成形開口を通過し
た荷電粒子線を第２の成形開口に導き、第２の成形開口
を通過する荷電粒子を変化させることによって、レチク
ル上の照明領域形状を変更する。本手段によれば、簡単
な構成でレチクル上の照明領域形状を変更することがで
きると共に、各々の成形開口が長方形である場合、各々
２辺のみを精度良く製作すればよいので、成形開口の製
造が容易になる。

【００２１】第２の成形開口を通過する荷電粒子を変化
させる方法としては、後に述べるように偏向器を使用す
る方法が最も好ましいが、第１の成形開口と第２の成形
開口の相対位置を変化させる等の方法も考えられる。

【００２２】前記課題を解決するための第６の手段は、
前記第５の手段であって、１段目の成形開口の像を２段
目の成形開口上に結像し、２段目の成形開口の像をレチ
クル上に結像することを特徴とするもの（請求項６）で
ある。

【００２３】本手段によれば、レチクル上に形成される
照明領域の境界を明確にし、ボケをなくすることができ
る。

【００２４】前記課題を解決するための第７の手段は、
前記第５の手段又は第６の手段であって、１段目の成形
開口を通過した荷電粒子線を偏向器で偏向させることに
より、これらの荷電粒子線のうち２段目の成形開口を通
過するものを制限して、レチクル上の照明領域形状を変
更することを特徴とするもの（請求項７）である。

【００２５】本手段においては、１段目の成形開口を通
過した荷電粒子線を偏向器で偏向させることにより、こ
れらの荷電粒子線のうち２段目の成形開口を通過するも
のを制限しているので、レチクル上の照明領域形状を非
常に速い応答速度で変化させることができる。

【００２６】前記課題を解決するための第８の手段は、
前記第５の手段から第７の手段のいずれかであって、偏
向器で、２段目の成形開口を通過した荷電粒子線を偏向
させ、所望のレチクル上の位置を照明するように調整す
ることを特徴とするもの（請求項８）である。

【００２７】本手段によれば、非常に速い応答速度で、
所望のレチクルの位置を照明することができる。

【００２８】前記課題を解決するための第９の手段は、
前記第１の手段から第４の手段のうちのいずれかであっ
て、１段の成形開口と四重極を設け、当該成形開口を通
過した荷電粒子線の通路を当該四重極を用いて変更する
ことにより、レチクル上の荷電粒子線の照明領域形状を
可変としたことを特徴とするもの（請求項９）である。

【００２９】本手段においては、１段の成形開口におい
て基本的な照明領域形状（通常は正方形）を決定する。
そして、サブフィールドの辺に沿ってＸ軸、Ｙ軸をとっ
たとき、成形開口を通過した荷電粒子線の、Ｘ軸方向と
Ｙ軸方向の荷電粒子線の広がりの倍率を、それぞれ独立
に四重極を用いて変更することにより、レチクル上の荷
電粒子線の照明領域形状を可変とする。本手段において
は、四重極を用いているので、レチクル上の照明領域形
状を非常に速い応答速度で変化させることができる。

【００３０】前記課題を解決するための第１０の手段
は、前記第９の手段であって、成形開口の像をレチクル
に結像させることを特徴とするもの（請求項１０）であ
る。

【００３１】本手段によれば、レチクル上に形成される
照明領域の境界を明確にし、ボケをなくすることができ
る。

【００３２】前記課題を解決するための第１１の手段
は、前記第９の手段又は第１０の手段であって、偏向器
で、成形開口を通過した荷電粒子線を偏向させ、所望の
レチクル上の位置を照明するように調整することを特徴
とするもの（請求項１１）である。

【００３３】本手段によれば、非常に速い応答速度で、
所望のレチクルの位置を照明することができる。

【００３４】前記課題を解決するための第１２の手段
は、前記９の手段から第１１の手段のいずれかであっ
て、成形開口より荷電粒子線源側にズームレンズを設
け、当該ズームレンズにより、成形開口を通過する電流
量を変化させることを特徴とするもの（請求項１２）で
ある。

【００３５】本手段によれば、レチクル上の荷電粒子線
の照明領域に当たる荷電粒子線の電流量を調整すること
ができるので、レチクル上の荷電粒子線の照明領域の単
位面積当たりの電流量を一定に保つことにより、この照
明領域の面積に応じてレチクルに照射される電流量を変
えることができる。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の例を
図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の第
１の例を示す図である。図１において、１は荷電粒子
源、２は荷電粒子線、３１は第１照射レンズ、３２は第
２照射レンズ、３３は第３照射レンズ、３４は第４照射
レンズ、４１は第１成形開口、４２は第２成形開口、５
はレチクル、６１は第１投影レンズ、６２は第２投影レ
ンズ、７は被露光物、８１は成形偏向器、８２は照射選
択偏向器、８３は投影位置設定偏向器、ａは第２成形開
口の左エッジ、ｂは第２成形開口の右エッジ、ａ’は第
１成形開口像の左エッジの像、ｂ’は第１成形開口像の
右エッジ、Ａｒ’はレチクル上の可変成形像の右エッ
ジ、Ｂｒはレチクル上の可変成形像の左エッジ、Ａ’は
被露光物上の成形開口像の左エッジ、Ｂは被露光物上の
成形開口像の右エッジである。

【００３７】荷電粒子源１から放出された荷電粒子線２
は、第１照射レンズ３１によって第１成形開口４１を照
射する。第１成形開口４１を通過した荷電粒子線２は成
形偏向器８１によって主光線を偏向され第２照射レンズ
３２によって第２成形開口４２上に結像する。このと
き、第１成形開口４１の像は第２成形開口４２上で所望
の位置に偏向され、第１成形開口４１の像と第２成形開
口４２とが重なった部分の荷電粒子線２のみが第２成形
開口４２を通過する。

【００３８】つまり、無偏向の時は第２成形開口４２エ
ッジａ、ｂがそのまま成形開口像となるが、偏向するこ
とで第１成形開口４１の像のエッジはａ’、ｂ’のよう
に位置が変わり、ｂからｂ’については第２成形開口に
よって遮られる。またａからａ’までは第１成形開口の
像が無いために荷電粒子線２が存在しない。よって、結
局ａ’からｂの部分が成形ビームとなる。

【００３９】第２成形開口４２を通過した荷電粒子線２
は照射選択偏向器８２によって偏向され、第３照射レン
ズ３３及び第４照射レンズ３４によってレチクル５上に
結像される。この時レチクル５上の成形開口像は所望の
位置Ａｒ’−Ｂｒ間に偏向されている。レチクルを通過
した荷電粒子線２は第１投影レンズ６１及び第２投影レ
ンズ６２によって被露光物７上に結像する。この時レチ
クル像は投影位置設定偏向器８３によって所望の位置
Ａ’−Ｂ間に偏向されている。すなわち、図１に示す荷
電粒子光学系では、レチクル５のＡｒ’−Ｂｒ間のパタ
ーンの像が、被露光物７上のＡ’−Ｂ間に露光転写され
る。以上の偏向位置についての説明は簡単のために１次
元で行なったが、各偏向器は像を２次元的に偏向でき、
像のずれについても２次元になっている。

【００４０】図２に本発明の実施の形態の第２の例を示
す。図２において、４１は成形開口、９１，９２、９３
は四重極レンズ、２ｘは荷電粒子線のＸ軸方向の軌道、
２ｙは荷電粒子線のＹ軸方向の軌道、１０は四重極レン
ズによる像面、ｍｘは四重極レンズにより結像された成
形開口４１のＸ方向の像の大きさ、ｍｙは四重極レンズ
により結像された成形開口４１のＹ方向の像の大きさを
表している。

【００４１】図２においては荷電粒子線源側に不図示の
ズームレンズが有り、成形開口４１を照射する単位面積
当たりの電流が最適電流量になるように成形開口４１を
照明する領域を変化させる。四重極レンズは非点収差補
正器と同様で、光軸の周りの回転角をθとした時cos2θ
に比例する場を形成する荷電粒子線光学系の調整装置に
なっている。電極を設置し電圧を変化させる静電型と、
コイルを設置し電流を変化させる電磁型とがある。四重
極レンズを使用するとＸ方向とＹ方向とで異なる軌道を
とり、それぞれの方向で倍率を可変にできる。図２に示
した例ではＸ方向は等倍、Ｙ方向は１／２倍になるよう
にしてある。

【００４２】前記第１の実施の形態では、第１成形開口
４１の像の位置を変化させて第２成形開口４２に重ねて
像寸法を可変にしたのに対して、本実施の形態では四重
極レンズ９１〜９３の電圧または電流を調整すること
で、四重極レンズ９１〜９３の像面１０での成形開口４
１の像のＸ、Ｙ方向寸法を変化させる。

【００４３】本実施の形態では四重極レンズ９１〜９３
の像面１０を前記第１の実施の形態の第２成形開口４２
と同じ位置とし、それより下側の部分は、第１の実施の
形態に示されたものと同じ光学系を使って構成してもよ
い。また、四重極レンズ９１〜９３の像面１０をレチク
ル面として、図２には不図示の偏向器によって、四重極
レンズ９１〜９３によって変形された第１成形開口４１
の像をレチクル上の所定の位置に結像するようにし、レ
チクルより下の部分は、前記第１の実施例に示されたも
のと同じ光学系を使って構成してもよい。

【００４４】以下、第１の実施の形態、第２の実施の形
態等を使用して、サブフィールドを分割露光する例につ
いて説明する。図３は、パターンの疎密による分割方法
の違いを示す例であり、（Ａ）では線幅が細いパターン
１１が多数配置されているのに対して、（Ｂ）では線幅
が細いパターン１１が少数配置されている。よって、両
方を同じ条件で露光すると、（Ａ）の方（Ｂ）に比べて
が透過する電流量が多くなり、クーロン効果ボケが大き
くなる。このため、（Ａ）を露光する場合には、図に示
すように１つのサブフィールドを２分割して各ショット
ではほぼ同じ電流になるように制御する。仮に２分割で
の電流量が多い時はさらに分割数を増やすことになる。

【００４５】図４は、パターンの大小による分割方法の
違いを示す例であり、（Ａ）、（Ｂ）の両者はパターン
１１の密度は同じであるので透過電流は等しいが、
（Ａ）に比べて（Ｂ）の方が線幅が細かくなっている。
よって、（Ａ）ではボケの許容量が大きいので、全サブ
フィールドをそのまま露光しても問題ないが、（Ｂ）で
はボケの許容量が小さいので透過電流を少なくする必要
がある。このため、（Ｂ）を露光する場合には、図に示
すように２分割して露光する。２分割でも電流量が多い
時には更に分割数を増やすことになる。

【００４６】図５は、更に複雑な分割が必要とされる例
を示す図である。図５において、（Ａ）はパターンの区
分を示す図でハッチング部がパターンを示す、（Ｂ）は
露光を行う場合の分割方法を示す図である。図５におい
て、１２ａは細かい線の領域、１２ｂは細かい点の領
域、１２ｃ、１２ｄは粗い面のパターン領域を示し、１
２ａ１，１２ａ２，１２ａ３，１２ａ４，１２ａ５，１
２ａ６は細かい線の領域を可変成形ビームで露光する時
の１ショットの範囲、１２ｂ１，１２ｂ２，１２ｂ３，
１２ｂ４は細かい点の領域を可変成形ビームで露光する
時の１ショットの領域を示す。

【００４７】細かい線の領域１２ａ、細かい点の領域１
２ｂにおいては、ボケの許容量が小さいので、その分だ
け電流を少なくして露光する必要がある。よって、
（Ｂ）に示すように、細かい線の領域１２ａを１２ａ１
から１２ａ６の６つの小領域に分けて分割露光する。同
様、細かい点の領域１２ｂは１２ｂ１から１２ｂ４の４
つの小領域に分けて分割露光する。これにより、１ショ
ット当たりの電流量を減らすことができる。領域１２
ｃ、１２ｄについては高解像を要求しないので大きなパ
ターンのまま露光する。

【００４８】図６は、サブフィールド内でのパターンの
分布が偏っている場合の分割方法を示す例であり、ハッ
チング部がパターンを示す。（Ａ）はパターンの分布を
示す図であり、これらパターンの単体の大きさは皆同じ
で最小であるが、存在位置が偏り１３ａで示される領域
で細かく、１３ｂで示される右下側で粗くなっている。

【００４９】このような場合、例えば、（Ｂ）のよう
に、１ショットで露光する領域を１３ａ１〜１３ａ３、
１３ｂ１のように４つの領域に分け、各領域での各成形
ビームでの透過電流が、ほぼ一定になるように可変成形
の寸法を制御することにより、どの部分においてもクー
ロン効果によるボケや歪を所定の値にすることができ
る。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１に係る発明においては、レチクル上の荷電粒子線の
照明領域形状を可変としているので、必要とされる転写
精度に合わせて適当な電流が得られるように照明領域形
状を決定することができ、転写精度とスループットのバ
ランスを適切にすることができる。

【００５１】請求項２に係る発明においては、被露光物
に照射される電流量に応じて、レチクル上の荷電粒子線
の照明領域形状を変更しているので、クーロン効果の面
から許される電流量に応じて、可能な限り広い照射面積
とすることができる。

【００５２】請求項３に係る発明においては、被露光物
に転写されるパターンの線幅に応じて、レチクル上の荷
電粒子線の照明領域形状を変更しているので、実際にレ
チクルを通過する電流量をほぼ一定になるようにして、
クーロン効果によるボケ、歪みの量をほぼ一定に保つこ
とができる。

【００５３】請求項４に係る発明においては、被露光物
に転写されるパターンの密度に応じて、レチクル上の荷
電粒子線の照明領域形状を変更しているので、パターン
密度の粗密によらず、クーロン効果によりボケ、歪を規
定値に保ち、スループットを向上させることができる。

【００５４】請求項５に係る発明においては、２段の成
形開口を設け、これら２段の成形開口を共に通過する荷
電粒子を変更することにより、レチクル上の照明領域形
状を変更するようにしているので、簡単な構成でレチク
ル上の照明領域形状を変更することができる。

【００５５】請求項６に係る発明においては、１段目の
成形開口の像を２段目の成形開口上に結像し、２段目の
成形開口の像をレチクル上に結像するようにしているの
で、レチクル上に形成される照明領域の境界を明確に
し、ボケをなくすることができる。

【００５６】請求項７に係る発明においては、１段目の
成形開口を通過した荷電粒子線を偏向器で偏向させるこ
とにより、これらの荷電粒子線のうち２段目の成形開口
を通過するものを制限して、レチクル上の照明領域形状
を変更しているので、レチクル上の照明領域形状を非常
に速い応答速度で変化させることができる。

【００５７】請求項８に係る発明においては、偏向器
で、２段目の成形開口を通過した荷電粒子線を偏向さ
せ、所望のレチクル上の位置を照明するように調整して
いるので、非常に速い応答速度で、所望のレチクルの位
置を照明することができる。

【００５８】請求項９にかかる発明においては、１段の
成形開口と四重極を設け、当該成形開口を通過した荷電
粒子線の通路を当該四重極を用いて変更することによ
り、レチクル上の荷電粒子線の照明領域形状を可変とし
ているので、レチクル上の照明領域形状を非常に速い応
答速度で変化させることができる。

【００５９】請求項１０に係る発明においては、成形開
口の像をレチクルに結像させているので、レチクル上に
形成される照明領域の境界を明確にし、ボケをなくする
ことができる。

【００６０】請求項１１に係る発明においては、偏向器
で、成形開口を通過した荷電粒子線を偏向させ、所望の
レチクル上の位置を照明するように調整しているので、
非常に速い応答速度で、所望のレチクルの位置を照明す
ることができる。

【００６１】請求項１２に係る発明においては、成形開
口より荷電粒子線源側にズームレンズを設け、当該ズー
ムレンズにより、成形開口を通過する電流量を変化させ
て射るので、照明領域の面積に応じてレチクルに照射さ
れる電流量を変えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１の例を示す図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の第２の例を示す図であ
る。

【図３】パターンの疎密による分割方法の違いを示す例
を示す図である。

【図４】パターンの大小による分割方法の違いを示す例
を示す図である。

【図５】複雑な分割が必要とされる例を示す図である。

【図６】サブフィールド内でのパターンの分布が偏って
いる場合の分割方法を示す例である。

【図７】従来の荷電粒子露光装置の１例を示す図であ
る。

【図８】パターン密度が異なるサブフィールドを示す図
である。

【図９】線幅の異なるサブフィールドを示す図である。

【図１０】線幅の細かいパターンのある位置が局在して
いるサブフィールドを示す図である。

【符号の説明】

１…荷電粒子線源、２…荷電粒子線、１１…パターン、
１２ａ…細かい線の領域、１２ｂ…細かい点の領域、１
２ｃ、１２ｄ…粗い面のパターン領域、１２ａ１〜１２
ａ６…細かい線の領域の１ショットの範囲、１２ｂ１〜
１２ｂ４…細かい点の領域の１ショットの範囲、１３ａ
１…パターンの密な領域、１３ｂ２…パターンの粗な領
域、１３ｂ１〜１３ｂ４…パターン分布が偏っている場
合の１ショットの範囲、３１…第１照射レンズ、３２…
第２照射レンズ、３３…第３照射レンズ、３４…第４照
射レンズ、５…レチクル、６１…第１投影レンズ、６２
…第２投影レンズ、７…被露光物、８１…成形偏向器、
８２…照射選択偏向器、８３…投影位置設定偏向器、９
１…第１四重極レンズ、９２…第２四重極レンズ、９３
…第３四重極レンズ、１０…四重極レンズによる像面、
ａ…第２成形開口の左エッジ、ｂ…第２成形開口の右エ
ッジ、ａ’…第１成形開口像の左エッジ、ｂ’…第１成
形開口像に右エッジ、Ａｒ’…レチクル上の可変成形像
の右エッジ、Ｂｒ…レチクル上の可変成形像の左エッ
ジ、Ａ’…被露光物上の成形開口像の左エッジ、Ｂ…被
露光物上の成形開口像の右エッジ、２Ｘ…荷電粒子線の
ｘ方向の軌道、２Ｙ…荷電粒子線のＹ方向の軌道、ｍｘ
…四重極レンズの像面でのＸ方向の像の位置、ｍｙ…四
重極レンズの像面でのＹ方向の像の位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】荷電粒子源から放出される荷電粒子線
を、露光すべきパターンの少なくとも一部を形成したレ
チクルに照射し、レチクルを透過した荷電粒子線を、投
影レンズで被露光物に転写する荷電粒子線露光装置であ
って、レチクル上の荷電粒子線の照明領域形状を可変と
したことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】請求項１に記載の荷電粒子線装置であっ
て、被露光物に照射される電流量に応じて、レチクル上
の荷電粒子線の照明領域形状を変更することを特徴とす
る荷電粒子線露光装置。
【請求項３】請求項１に記載の荷電粒子線装置であっ
て、被露光物に転写されるパターンの線幅に応じて、レ
チクル上の荷電粒子線の照明領域形状を変更することを
特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項４】請求項１に記載の荷電粒子線装置であっ
て、被露光物に転写されるパターンの密度に応じて、レ
チクル上の荷電粒子線の照明領域形状を変更することを
特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項５】請求項１から請求項４のうちいずれか１
項に記載の荷電粒子線露光装置であって、２段の成形開
口を設け、これら２段の成形開口を共に通過する荷電粒
子を変更することにより、レチクル上の照明領域形状を
変更することを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項６】請求項５に記載の荷電粒子線露光装置で
あって、１段目の成形開口の像を２段目の成形開口上に
結像し、２段目の成形開口の像をレチクル上に結像する
ことを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項７】請求項５又は請求項６に記載の荷電粒子
線露光装置であって、１段目の成形開口を通過した荷電
粒子線を偏向器で偏向させることにより、これらの荷電
粒子線のうち２段目の成形開口を通過するものを制限し
て、レチクル上の照明領域形状を変更することを特徴と
する荷電粒子線露光装置。
【請求項８】請求項５から請求項７のうちいずれか１
項に記載の荷電粒子線露光装置であって、偏向器で、２
段目の成形開口を通過した荷電粒子線を偏向させ、所望
のレチクル上の位置を照明するように調整することを特
徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項９】請求項１から請求項４のうちいずれか１
項に記載の荷電粒子線露光装置であって、１段の成形開
口と四重極を設け、当該成形開口を通過した荷電粒子線
の通路を当該四重極を用いて変更することにより、レチ
クル上の荷電粒子線の照明領域形状を可変としたことを
特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項１０】請求項９に記載の荷電粒子線露光装置
であって、成形開口の像をレチクルに結像させることを
特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項１１】請求項９又は請求項１０に記載の荷電
粒子線露光装置において、偏向器で、成形開口を通過し
た荷電粒子線を偏向させ、所望のレチクル上の位置を照
明するように調整することを特徴とする荷電粒子線露光
装置。
【請求項１２】請求項９から請求項１１のうちいずれ
か１項に記載の荷電粒子線露光装置において、成形開口
より荷電粒子線源側にズームレンズを設け、当該ズーム
レンズにより、成形開口を通過する電流量を変化させる
ことを特徴とする荷電粒子線露光装置。