JP2000124112A

JP2000124112A - 荷電粒子線投影露光方法及び荷電粒子線投影露光装置

Info

Publication number: JP2000124112A
Application number: JP10306394A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Suzuki; 一明鈴木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1998-10-14
Publication date: 2000-04-28
Also published as: US6573515B1

Abstract

(57)【要約】【課題】パターン転写精度を向上できる荷電粒子線投
影露光方法を提供する。【解決手段】転写小領域の投影像であるイメージフィ
ールド６１、６３をウエハ上で相互に繋ぐことにより転
写領域全体を露光する。転写すべきパターン５６を２つ
の相補的なパターン５７、５９に分割して２回露光用の
２種類の原板を作成する。各々の原板では、フィールド
６１、６５の繋ぎ部６３、６７にはパターン５７、５９
がかからないようにしたので、繋ぎ部において露光線幅
の制御精度が損なわれることが回避される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路等
を製造するためのリソグラフィ工程における投影露光方
法及びそれに用いる投影露光装置に関する。特には、原
板（以下例示としてレチクルともいう）上に形成した回
路パターンを、レジストが塗布されたウエハ等の感応基
板上に、電子ビームやイオンビーム等の荷電粒子線を用
いて投影露光する方法及び装置であって、パターン転写
精度を向上できるよう改良を加えた方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子線露光を例にとって従来技術を説明
する。電子線露光は、紫外光を用いる露光よりも高解像
度が得られるが、スループットが低いのが欠点とされて
おり、その欠点を解消すべく様々な技術開発がなされて
きた。現在では、セルプロジェクション等と呼ばれる、
デバイスパターン中の限られた種類の図形部分を繰り返
し転写露光する方式（図形部分一括露光方式と呼ぶ）が
実用化されている。しかしこの方式も、本格的な半導体
チップの量産工程におけるウエハ露光に応用するにはス
ループットが１桁程度低い。

【０００３】上記の図形部分一括露光方式よりも飛躍的
に高スループットをねらう電子線露光方式として、一個
の半導体チップ全体の回路パターン（チップパターン）
を備えたレチクルに電子線を照射し、その照射範囲のパ
ターンの像を投影レンズにより縮小転写する電子線縮小
転写装置が提案されている。この種の装置の光学系で
は、レチクル上のチップパターンの全範囲に一括して電
子線を照射して一度にチップパターン全体を転写できる
ほどに広い（低収差の）視野は通常得られない。そこ
で、チップパターン全体領域を多数の小領域に分割し、
各小領域毎にパターンを順次転写し、ウエハ上では各パ
ターン小領域（像、イメージフィールド）をつなげて配
列することにより全回路パターンを転写する、との提案
もなされている（分割投影方式、例えば米国特許第5,26
0,151 号、特開平８−186070号参照）。

【０００４】現在、分割投影方式の電子線転写露光で
は、ステンシル式とメンブレイン式の２方式のレチクル
が検討されている。

【０００５】このうちステンシル式のレチクルは、厚さ
１〜５μm 程度のＳｉ膜に孔明きパターンが微細加工さ
れたいわゆる散乱ステンシルレチクルである。散乱ステ
ンシル・レチクルにおいては、孔明き部に照射されたビ
ームは散乱されることなく通過する。一方、非孔明き部
に当ったビームもほとんど吸収されることなくレチクル
を透過するが、その際に散乱される。この散乱されたビ
ームをウエハ手前で除去するため、投影光学系中におけ
るマスク面のフーリエ面となる投影レンズのビーム収束
面又はその近傍にコントラスト開口が設けられている。
このコントラスト開口により、レチクルの非孔明き部で
散乱されて広がったビームを吸収し、ウエハ上には散乱
されずにコントラスト開口を通過したビームを結像させ
てパターンのコントラストを得る。

【０００６】ところで、ステンシルレチクルでは、孔明
き部の中央に島状の非孔明き部を設けることはできな
い。島状の非孔明き部を構成する膜の部分を、重力に対
してサポートできないからである。このような不都合を
ステンシル問題又はドーナッツパターン問題という。こ
の問題に対処するには、島状の非孔明き部の周りをぐる
りと囲む孔明き部を分けて別々の二つのパターン領域に
形成し、該二つのパターン領域を別々にウェハに投影露
光する。そして、ウェハ上で二つの孔明き部を繋げて一
周分の露光部とその中央の島状の非露光部を形成する。
このような手法をパターンのコンプリメンタリー分割と
いう。しかし、このコンプリメンタリー分割を行うと、
１つのパターンを形成するのに２回露光を行わなければ
ならず、露光のスループットがその分低下するので好ま
しくない。

【０００７】そこで、次のような散乱メンブレインレチ
クルが提案された。散乱メンブレインレチクルは、ビー
ムが比較的散乱を受けないで透過する１００ｎｍ厚程度
の薄いシリコンメンブレイン上に、ビームが比較的高い
散乱を受けて透過するパターン膜（高散乱体膜、１００
〜２００ｎｍ厚程度のクロムやタングステン膜）を形成
したものである。この散乱メンブレインレチクルを用い
る場合も、上述のコントラスト開口で、レチクルの高散
乱体膜部で高散乱した電子線をカットし、シリコンメン
ブレイン部を比較的散乱されずに通過したビームをウエ
ハ上に結像させる。この散乱メンブレインレチクルを用
いれば、上述のドーナツパターンも、１つのレチクルを
用いた１回の露光で形成できるのでスループットを向上
できる。

【０００８】散乱メンブレインレチクルは、上述のよう
に所望のパターンを得るのに１回の露光で済むが、メン
ブレイン自身が非常に薄いため、レチクル製造上で、克
服しなければならない問題点が多い。一方、散乱ステン
シル・レチクルでは、上述のドーナツパターンがある場
合には、元々、パターンを相補的な２つのパターンに分
割して２回露光することが必要であるが、メンブレイン
自身の厚みは大分厚いので、強度の点では有利である。

【０００９】ところで、現在考えられている電子線投影
光学系のイメージフィールド（ウエハ上における露光単
位領域）の大きさは１００〜数百μｍ角である。一方、
ウエハ上に置ける所望の露光フィールド（１個のチップ
全体）は、２０〜４０mm角程度の大きさである。この露
光フィールドを得るために、ステージ制御又は電子線の
偏向制御によりウエハ上でイメージフィールドを２次元
的に繋ぐ必要がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような分割投影
方式においては、イメージフィールドの繋ぎ部におい
て、イメージフィールド内の異なる場所（例えばイメー
ジフィールドの右側と左側）が継がれるため、その異な
る場所での像位置の歪み（ディストーション）の影響
や、ステージ又は偏向の並進・回転制御誤差が各イメー
ジフィールドの位置や回転誤差を生じ、繋ぎ精度に影響
し、結果として、露光線幅の制御性が損なわれるという
問題点があった。一方、散乱ステンシル・レチクルを用
いた露光における２回露光の際には、イメージフィール
ドの繋ぎ部以外にもパターンの繋ぎ部が生じる。この２
回露光の繋ぎ部でも、２回の露光時のステージ又は偏向
の並進・回転制御誤差が線幅制御精度に影響する。しか
し、イメージフィールド内の同じ場所において１回目の
露光と２回目の露光によるパターン像が継がれるため、
ディストーションの影響はなく、結果としてイメージフ
ィールド繋ぎ部とそうでない場所で、露光線幅精度に差
が生じるという問題点があった。

【００１１】図５は、通常の２回露光におけるパターン
分割例を示す平面図である。図５（ａ）は、露光すべき
所望のパターン１０１を表す。図中、ハッチングがかか
っている部分１０７、及び、トーンがかかっている部分
１０９がしきい値以上の露光ドーズを与えたい露光
（白）パターン部である。図中の破線１１３がこの例で
は、イメージフィールド１１１の繋ぎ部を示す。この例
では、４つのイメージフィールド１１１にわたり、同じ
パターンが繰り返している。また、このパターン１０１
は露光パターンに周囲をぐるりと囲まれた黒パターン部
１１０、いわゆるドーナツパターンを有する。

【００１２】散乱ステンシル・レチクル方式の場合、ド
ーナツパターンに対しては、前述のとおり２回露光用の
２種の相補的なパターンに分けて露光しなければならな
い。そこで、例えば、図５（ｂ）、（ｃ）に示すように
２種のパターン１０７、１０９（コンプリメンタリー・
パターン）に分割して、２種類のレチクル１０３、１０
５を作成する。そして２回露光により、所望のパターン
（ａ）を実現する。

【００１３】この場合、図５（ｂ）に示すように、イメ
ージフィールドの繋ぎ部１１３にパターンが存在し、２
回の露光により継がれるため、この部分での露光線幅の
制御精度が損なわれる。

【００１４】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、パターン転写精度を向上できる荷電粒子線
投影露光方法及び荷電粒子線投影露光装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の荷電粒子線投影露光方法は、原板上の原パ
ターンを感応基板上に転写する際に、転写すべき全体領
域よりも小さい視野を有する荷電粒子線投影光学系を用
い、上記原板若しくは感応基板を載置するステージの移
動制御、又は、荷電粒子線の偏向制御によって、原板上
の転写領域を、上記視野と同寸法かそれよりも小さい小
領域毎に感応基板上の所望の位置に順次投影し、各小領
域の投影像であるイメージフィールドを感応基板上で相
互に繋ぐことにより転写領域全体を露光する荷電粒子線
投影露光方法において；転写すべきパターンを２つのパ
ターンに分割して２回露光用の２種類の原板を作成し、
ここで、各々の原板では、原パターン小領域（サブフィ
ールド）の境界を互いに所定量ずらすとともに、該サブ
フィールドの境界には露光パターン（しきい値以上の露
光ドーズを与える荷電粒子線が通過する部分）がかから
ないようにし、上記２種類の原板を、各々のサブフィー
ルドの投影像であるイメージフィールドの位置が上記所
定量相当分ずれるように露光することを特徴とする。

【００１６】また、本発明の荷電粒子線投影露光装置
は、原板上の原パターンを感応基板上に転写するため
の、転写すべき全体領域よりも小さい視野を有する荷電
粒子線投影光学系を有し、上記原板若しくは感応基板を
載置するステージの移動制御、又は、荷電粒子線の偏向
制御によって、原板上の転写領域を、上記視野と同寸法
かそれよりも小さい小領域毎に感応基板上の所望の位置
に順次投影し、各小領域の投影像であるイメージフィー
ルドを感応基板上で相互に繋ぐことにより転写領域全体
を露光する荷電粒子線投影露光装置であって；転写すべ
きパターンを２つのパターンに、互いに原パターン小領
域（サブフィールド）の境界を所定量ずらすとともに該
サブフィールド小領域の境界には露光パターンがかから
ないように分割して作成した２回露光用の２種類の原板
を露光するに際し、上記２種類の原板を、各々のサブフ
ィールドの投影像であるイメージフィールドの位置が上
記所定量相当分ずれるように露光することを特徴とす
る。

【００１７】本発明においては、所望のパターンから作
成した２回露光用の２種類の原板において、各々の原板
では、サブフィールドの繋ぎ部にはパターンがかからな
いようにしたので、繋ぎ部において露光線幅の制御精度
が損なわれることが回避される。なお、本発明は、ステ
ンシルレチクルを用いる方式にも散乱メンブレインレチ
クルを用いる方にも、いずれにも適用できる。しかし、
ステンシルレチクルを用いる場合であって、ドーナツパ
ターン問題を避けるために転写パターンを相補的な２つ
のパターンに分割して２回露光する場合には、元から２
回露光が前提なので、本発明を適用した場合にも新たな
スループット低下要因となるわけでない。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ説明す
る。まず、電子線露光における分割投影方式の概要例に
ついて説明する。図３は、分割投影方式の電子線投影露
光装置の光学系全体における結像関係及び制御系の概要
を示す図である。光学系の最上流に配置されている電子
銃１は、下方に向けて電子線を放射する。電子銃１の下
方には２段のコンデンサレンズ３、５が備えられてお
り、電子線は、これらのコンデンサレンズ３、５を通っ
てブランキング開口７にクロスオーバーを結像する。

【００１９】コンデンサレンズ５の下には、矩形開口６
が備えられている。この矩形開口（照明ビーム成形開
口）６は、レチクルの一つのサブ・フィールド（露光単
位領域）を照明する照明ビームのみを通過させる。具体
的には、開口６は、照明ビームをレチクルサイズ換算で
１mm角強の寸法の正方形に成形する。この開口６の像
は、レンズ９によってレチクル１０に結像される。

【００２０】ビーム成形開口６の下方には、クロスオー
バの形成されている位置に、ブランキング開口７が設置
されている。ブランキング開口７の下には、照明ビーム
偏向器８が配置されている。この偏向器８は、主に照明
ビームを図３のＸ方向に順次走査して、照明光学系の視
野内にあるレチクルの各サブ・フィールドの照明を行
う。偏向器８の下方には、コンデンサレンズ９が配置さ
れている。コンデンサレンズ９は、電子線を平行ビーム
化してレチクル１０に当て、レチクル１０上にビーム成
形開口６を結像させる。

【００２１】レチクル１０は、図３では、光軸上の１サ
ブ・フィールドのみが示されているが、実際には光軸垂
直面内（Ｘ−Ｙ面）に広がっており多数のサブ・フィー
ルドを有する。レチクル１０上には、全体として一個の
半導体デバイスチップをなすパターン（チップパター
ン、転写全体領域）が形成されている。照明光学系の視
野内で各サブ・フィールドを照明するには、上述のとお
り、偏向器８で電子線を偏向させる。また、レチクル１
０は、ＸＹ方向に移動可能なレチクルステージ１１上に
載置されている。そして、感応基板であるウエハ１５も
ＸＹ方向に移動可能なウエハステージ１６上に載置され
ている。これらのレチクルステージ１１とウエハステー
ジ１６とを、互いに逆のＹ方向に同期走査することによ
り、チップパターン内でＹ方向に多数配列されたサブ・
フィールドを順次露光する。なお、両ステージ１１、１
６には、レーザ干渉計を用いた正確な位置測定システム
が装備されており、ウエハ１５上でレチクル１０上のパ
ターン小領域の縮小像が正確に繋ぎ合わされる。

【００２２】レチクル１０の下方には投影レンズ１２及
び１４（対物レンズ）及び偏向器１３が設けられてい
る。そして、レチクル１０のあるサブ・フィールドに照
明ビームが当てられ、レチクル１０のレチクルパターン
部（ステンシルレチクルであれば孔開き部、散乱ステン
シル・レチクルであれば高散乱体膜のないメンブレイン
部）を通過した電子線は、投影レンズ１２、１４によっ
て縮小されるとともに、偏向器１３により偏向されてウ
エハ１５上の所定の位置に結像される。ウエハ１５上に
は、適当なレジストが塗布されており、レジストに電子
ビームのドーズが与えられてレチクル像の縮小パターン
がウエハ１５上に転写される。ウエハ１５は、光軸直角
方向に移動可能なウエハステージ１６上に載置されてい
る。なお、レチクル１０とウエハ１５の間を縮小率比で
内分する点にクロスオーバーC.O.が形成され、同クロス
オーバー位置にはコントラスト開口１７が設けられてい
る。同開口１７は、レチクル１０での黒パターン部（ス
テンシルレチクルであれば非孔開き部、散乱ステンシル
・レチクルであれば高散乱体膜部）で散乱された電子線
がウエハ１５に到達しないよう遮断する。

【００２３】上記各レンズ３、５、９、１２、１４及び
各偏向器８、１３は、各々のコイル電源３ａ、５ａ、９
ａ、１２ａ、１４ａ及び８ａ、１３ａを介して、制御部
２１によりコントロールされる。また、レチクルステー
ジ１１及びウエハステージ１６も、ステージ駆動モータ
制御部１１ａ、１６ａを介して、制御部２１によりコン
トロールされる。結局、上述のレチクル１０上の各サブ
・フィールドが順次照明されるとともに、該サブ・フィ
ールドの像がウエハ１５上のしかるべき位置に投影さ
れ、サブ・フィールドの縮小像が正確に繋ぎ合わされて
チップパターン全体の縮小像がウエハ上に転写される。

【００２４】次に、分割投影方式の電子線投影露光に用
いられるレチクルの詳細例について、図４を用いて説明
する。図４は、分割投影方式の電子線露光用のレチクル
の構成を模式的に示す平面図である。

【００２５】レチクル１０は通常シリコンの薄膜（厚み
０．１μm 〜数μm メンブレイン）からできている。前
述のように、メンブレインの上に重金属からなる散乱体
パターンを付けた散乱メンブレインレチクルと、パター
ンに対応して開口部を設けたステンシルレチクルとの２
種類がある。前者はシリコン・メンブレインが弱い散乱
体となり、後者は強い散乱体となる。

【００２６】図４中、多数の正方形４１で示されている
小領域が、一つの露光単位領域（サブ・フィールド）に
対応したパターン領域であり、レチクル上で０．５〜５
mm角程度の大きさを有する。このサブ・フィールドがウ
エハ上に縮小投影された投影像の領域をイメージフィー
ルドと呼ぶ。イメージフィールドの大きさは、縮小率１
／５で０．１〜１mm角である。サブ・フィールド４１の
外側の額縁状の部分４３はスカートと呼ばれる。スカー
ト４３は、サブ・フィールド領域４１からはみ出た照明
ビームを、マスクにてカットするためのものであり、大
きな散乱角をもつ散乱体からできている。スカート４３
の幅は１０〜１００μm 程度である。スカート４３の周
囲の直交する格子状のグリレージと呼ばれる部分４５
は、メンブレインの機械強度を保つため、厚さ０．５〜
１mm程度の梁である。グリレージ４５の幅は１００μm
程度である。

【００２７】この図では、４個のサブ・フィールド４１
がＸ方向に１列に並んで一つのグループをなし、そのよ
うな列がＹ方向に多数並んで１つのストライプ（帯）４
９を形成している。ストライプ４９は、Ｘ方向に複数存
在する。隣り合うストライプ４９の間にストラット４７
として示されている幅の太い梁は、メンブレイン・レチ
クル全体のたわみを小さく保つためのものである。スト
ラット４７の幅は数mmであり、その間隔は電子線光学系
の偏向可能視野の広さに対応している。

【００２８】投影露光の際、現在有力と考えられている
方式によれば、１つのストライプ４９内のＸ方向の列は
電子線偏向により順次露光される。一方、ストライプ４
９内のＹ方向の列は、連続ステージ走査により順次露光
される。隣のストライプ４９に進む際はステージを間欠
的に送る。

【００２９】投影露光の際、ウエハ上では、スカートや
グリレージ等の非パターン領域はキャンセルされ、各サ
ブ・フィールドのパターンがチップ全体で繋ぎ合わせさ
れる。なお、転写の縮小率は１／４あるいは１／５が検
討されており、ウエハ上における１チップのサイズは、
４ＧＤＲＡＭで２７mm×４４mmが想定されているので、
マスクのチップパターンの非パターン部を含む全体のサ
イズは、１２０〜２３０mm×１５０〜３５０mm程度とな
る。

【００３０】次に、図１を参照しつつ、本発明の１実施
例に係る電子線投影露光方法におけるパターン分割とず
らし露光について説明する。図１（ａ）は、ウエハ上に
形成すべき所望の模式的パターン５６を示す平面図であ
る。同図には、格子状をなす露光（白）パターン５６
が、ハッチング又はトーンをかけて示されている。この
露光パターン５６は、ステンシルレチクル上では孔開き
部であり、ウエハ上では閾値以上のドーズが与えられる
部分である。

【００３１】パターン５６は、島状のドーナッツ部を有
するため、このパターンをステンシルレチクル上に形成
する場合には、相補的な２種類のレチクルに分割する必
要がある。ここでは、ドーナッツ問題解決のための分割
と合わせて、イメージフィールドの繋ぎ部にパターンを
位置させない本発明の特徴的処理を行う。

【００３２】そこで、２回露光におけるイメージフィー
ルドを、繋ぎ部を相互にずらして設定する。図１（ａ）
に示すように、破線６３を１つの分割パターンにおける
イメージフィールド繋ぎ部（１つの原板におけるサブフ
ィールド境界）とし、一点鎖線６７を他の分割パターン
におけるイメージフィールド繋ぎ部（他の原板における
サブフィールド境界）としている。両者の間には、二次
元的なずれＳ及びＴが存在する。これにより、パターン
５１上に、２種類のイメージフィールド６１、６５がズ
レて存在する。

【００３３】次に、原板における各サブフィールド内
で、そのサブフィールド６１、６５の周囲の繋ぎ部６
３、６７にかからないように、露光パターン５６を分割
する（選び出す）。例えば、破線に囲まれたサブフィー
ルド６３には、図１（ｂ）に示すトーンをかけて示す露
光パターン５７を選択して形成する。一方、一点鎖線６
７で囲まれたサブフィールド６５には、図２（ｃ）に示
すようなハッチングをかけて示す露光パターン５９を選
択して形成する。このように露光パターンを選択的に分
割して形成した結果、各原板のサブ・フィールド６１、
６５には、境界（繋ぎ部）６３、６７にかかる露光パタ
ーンは存在しない。

【００３４】このように２つの原板に分割した両パター
ンを、上記ズレＳ，Ｔの分だけずらして感応基板上の所
定の位置に２回露光する。すると、露光パターン５７と
露光パターン５９とがつながって、図１（ａ）に示すパ
ターン５６を得ることができる。

【００３５】すなわち、この例では図１（ａ）のパター
ンを、図１（ｂ）、（ｃ）のようにパターン分割する。
そして、図１（ｃ）によって表されるパターンの露光時
に、図（ｂ）によって表されるパターンの露光時に対
し、偏向制御又はウエハを載置したステージの制御によ
り、ウエハ上でのイメージフィールドを繋ぎ方向にずら
すことにより、所望のパターン（ａ）を得る。（ｂ）及
び（ｃ）から明らかなように、パターンはイメージフィ
ールドの繋ぎ部にかかっておらず、この部分での露光線
幅の制御精度が著しく損なわれることは回避される。

【００３６】本発明の投影露光方法によるパターン転写
精度向上の効果を最も基本的な例で考察する。図２
（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、直線パターン８１を２つ
に分割した場合の例を示す図である。ここでは、１つ目
の原板のサブ・フィールド９１の中央部にパターン８３
を形成し、２つ目の原板のサブ・フィールド９３の中央
部にパターン８５を形成している。パターン８３とパタ
ーン８５の長さは等しい。

【００３７】このように分割して両原板を２回露光し、
それぞれの露光の際に投影像の回転誤差が等しくあった
とする。このとき、図２（ｄ）に示すように、パターン
８３´、８５´も傾いてウエハ上に形成される。しか
し、パターン８３´、８５´は各サブ・フィールド９１
´、９３´のほぼ同じ部分に存在するため、回転誤差に
よるパターン８３´、８５´のズレは比較的小さい。な
お図２（ｅ）は、本発明のようなパターン分割を行わな
かった場合の比較例であり、パターン８３″とパターン
８５″は大きくズレている。このようなロジックによ
り、各種の誤差に起因するパターンズレを低減でき、結
果的にパターン転写精度を向上できる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、所望のパターンから作成した２重露光用の２
種類の原板において、各々の原板ではイメージフィール
ドの繋ぎ部にはパターンがかからないようにしたので、
繋ぎ部において露光線幅の制御精度が損なわれることが
回避される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る電子線投影露光方法に
おけるパターン分割とずらし露光を説明する図である。

【図２】直線パターンを２つに分割した例を示す図であ
る。

【図３】分割投影方式の電子線投影露光装置の光学系全
体における結像関係及び制御系の概要を示す図である。

【図４】分割投影方式の電子線露光用のレチクルの構成
を模式的に示す平面図である。

【図５】通常の２回露光におけるパターン分割例を示す
平面図である。

【符号の説明】

１電子銃３，５コンデンサ
レンズ６矩形開口７ブランキング開
口８偏向器９コンデンサレン
ズ１０レチクル１１レチクルステ
ージ１２投影レンズ１３偏向器１４投影レンズ１５ウエハ１６ウエハステージ２１制御部４１サブ・フィールド４３スカート４５グリレージ４７ストラット４９ストライプ５１パターン５３パターン５５パターン５６露光（白）パターン５７露光（白）パ
ターン５９露光（白）パターン６１イメージフィ
ールド６３、６７イメージフィールド繋ぎ部６５イメー
ジフィールド

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原板上の原パターンを感応基板上に転写
する際に、転写すべき全体領域よりも小さい視野を有す
る荷電粒子線投影光学系を用い、上記原板若しくは感応基板を載置するステージの移動制
御、又は、荷電粒子線の偏向制御によって、原板上の転写領域を、上記視野と同寸法かそれよりも小
さい小領域毎に感応基板上の所望の位置に順次投影し、
各小領域の投影像であるイメージフィールドを感応基板
上で相互に繋ぐことにより転写領域全体を露光する荷電
粒子線投影露光方法において；転写すべきパターンを２
つのパターンに分割して２回露光用の２種類の原板を作
成し、ここで、各々の原板では、原パターン小領域（サブフィ
ールド）の境界を互いに所定量ずらすとともに、該サブ
フィールドの境界には露光パターン（しきい値以上の露
光ドーズを与える荷電粒子線が通過する部分）がかから
ないようにし、上記２種類の原板を、各々のサブフィー
ルドの投影像であるイメージフィールドの位置が上記所
定量相当分ずれるように露光することを特徴とする荷電
粒子線投影露光方法。
【請求項２】上記原板がステンシルタイプであって、
ドーナツパターン問題を避けるために転写パターンを相
補的な２つのパターンに分割して２回露光する際に上記
パターン分割及びずらし露光を行うことを特徴とする請
求項１記載の荷電粒子線投影露光方法。
【請求項３】原板上の原パターンを感応基板上に転写
するための、転写すべき全体領域よりも小さい視野を有
する荷電粒子線投影光学系を有し、上記原板若しくは感応基板を載置するステージの移動制
御、又は、荷電粒子線の偏向制御によって、原板上の転写領域を、上記視野と同寸法かそれよりも小
さい小領域毎に感応基板上の所望の位置に順次投影し、
各小領域の投影像であるイメージフィールドを感応基板
上で相互に繋ぐことにより転写領域全体を露光する荷電
粒子線投影露光装置であって；転写すべきパターンを２
つのパターンに、互いに原パターン小領域（サブフィー
ルド）の境界を所定量ずらすとともに該サブフィールド
小領域の境界には露光パターンがかからないように分割
して作成した２回露光用の２種類の原板を露光するに際
し、上記２種類の原板を、各々のサブフィールドの投影像で
あるイメージフィールドの位置が上記所定量相当分ずれ
るように露光することを特徴とする荷電粒子線投影露光
装置。