JP2000195780A - Charged particle beam exposure device - Google Patents

Charged particle beam exposure device

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JP2000195780A
JP2000195780A JP10372644A JP37264498A JP2000195780A JP 2000195780 A JP2000195780 A JP 2000195780A JP 10372644 A JP10372644 A JP 10372644A JP 37264498 A JP37264498 A JP 37264498A JP 2000195780 A JP2000195780 A JP 2000195780A
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潤 高松
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宗博 小笠原
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  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the pattern dimension accuracy from deteriorating due to re-reflected electrons by executing the correcting exposure besides the usual pattern exposure. SOLUTION: A charged particle beam is irradiated to form a desired pattern on a sample, while the exposure region on the sample is divided like meshes and the additional exposure quantity to reflected particles from other small regions due to the beam irradiation is calculated every divided small region. A mask board 61 has correcting exposure masks 63 different in beam transmittance in corresponding sizes to the small regions, and the correcting exposure mask 63 of the board 61 is selected so as to correct the nonuniformity of the additional exposure quantity among the individual small regions, thereby executing the correcting exposure of each small region. Using a correcting exposure mask 63 formed so that the beam transmittance differs according to the additional exposure quantity at each small region, the correcting exposure is applied to a plurality of small regions en bloc.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、荷電粒子ビームを
用いた露光技術に係わり、特に試料表面で反射した粒子
による遠距離感光作用を低減させるための荷電粒子ビー
ム露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exposure technique using a charged particle beam, and more particularly to a charged particle beam exposure apparatus for reducing a long-distance sensitizing effect due to particles reflected on a sample surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、LSI(大規模集積回路)パター
ンを電子ビームにより試料上に転写するパターン転写装
置が提唱されている。この装置では、電子銃から放出さ
れた電子ビームをパターン転写用マスクに照射し、同マ
スクを透過或いは同マスクで散乱されてパターン情報を
持った電子ビームを、対物レンズ及び縮小レンズ等によ
って縮小し、さらに偏向器で位置決めして、試料室に置
いた試料にパターン転写を行う。
2. Description of the Related Art In recent years, a pattern transfer apparatus for transferring an LSI (Large Scale Integrated Circuit) pattern onto a sample by an electron beam has been proposed. In this apparatus, an electron beam emitted from an electron gun is irradiated on a pattern transfer mask, and an electron beam having pattern information transmitted through or scattered by the mask is reduced by an objective lens and a reduction lens. Then, the pattern is transferred to the sample placed in the sample chamber by positioning with a deflector.

【0003】この種のパターン転写装置は、他の電子ビ
ーム描画装置に比べてスループットが大きいため、電子
ビームリソグラフィの主流になりつつある。しかし、電
子ビームによるパターン転写装置においては、以下に説
明する「遠距離感光作用」によって、パターン寸法の精
度が劣化するという問題がある。
Since this type of pattern transfer apparatus has a higher throughput than other electron beam lithography apparatuses, it is becoming the mainstream of electron beam lithography. However, in the pattern transfer apparatus using an electron beam, there is a problem that the accuracy of the pattern dimension is deteriorated due to the “long-distance photosensitive action” described below.

【0004】電子ビームを用いて試料にパターニングを
行う際、図8に示すように、1次ビーム(入射電子)8
1が試料(レジスト82が塗布された基板83)に入射
すると、これに起因する反射電子或いは2次電子が試料
から放出される。これらの反射電子或いは2次電子が、
試料の上方にある構造物、具体的には試料室の天井或い
は対物レンズ84の下面などに当たり、これらから再び
反射電子或いは2次電子が放出されて試料に戻ってく
る。このような反射電子及び2次電子(以後、まとめて
再反射電子と呼ぶ)85が試料上で到達する範囲は、試
料とその上方にある構造物までの距離と同程度である。
When patterning a sample using an electron beam, as shown in FIG.
When 1 is incident on the sample (the substrate 83 coated with the resist 82), reflected electrons or secondary electrons resulting from this are emitted from the sample. These reflected electrons or secondary electrons are
It hits a structure above the sample, specifically the ceiling of the sample chamber or the lower surface of the objective lens 84, from which reflected electrons or secondary electrons are emitted again and return to the sample. The range in which such reflected electrons and secondary electrons (hereinafter collectively referred to as re-reflected electrons) 85 reach on the sample is almost equal to the distance between the sample and the structure above it.

【0005】例えば、一般的なパターン転写装置の場
合、再反射電子が到達する範囲は、1次ビームの到達点
から数mm〜数10mmまでの領域に及ぶ。再反射電子
は、本来の露光に対して余分な露光となり、想定以上の
露光量をレジストに与える。レジストに想定以上の露光
量を与えた場合、レジストに転写されるパターンの寸法
が変動する。再反射電子に起因するこのような露光作用
を、ここでは遠距離感光作用と呼ぶことにする。
[0005] For example, in the case of a general pattern transfer device, the range in which the re-reflected electrons reach extends from several mm to several tens of mm from the point of arrival of the primary beam. The re-reflected electrons become extra exposure compared to the original exposure, and give the resist an exposure amount more than expected. When the resist is given an exposure amount larger than expected, the size of the pattern transferred to the resist varies. Such an exposing action caused by the re-reflected electrons will be referred to herein as a long-distance photosensitive action.

【0006】遠距離感光作用によるパターンの寸法変動
は、再反射電子が試料と試料上方にある構造物との問で
多重散乱を繰り返すことによって、さらに広い領域、例
えば上記想定の2〜3倍の範囲にまで及ぶことがある。
また、1次ビームが試料に入射して発生するX線等のフ
ォトンが、試料上方の物体に照射されることによって生
じる光電子やフォトン、或いは試料からの反射電子が試
料上方の構造物に入射して発生するX線等のフォトンも
また、遠距離感光作用の原因となる。
[0006] The dimensional fluctuation of the pattern due to the long-distance photosensitive action is caused by repetitive multiple scattering of re-reflected electrons between the sample and the structure located above the sample, thereby increasing the area over a wider area, for example, two to three times the above assumption. May range.
Further, photoelectrons and photons generated by irradiating an object above the sample with photons such as X-rays generated when the primary beam is incident on the sample, or reflected electrons from the sample enter a structure above the sample. Photons, such as X-rays, generated from the light source also cause a long-distance sensitizing effect.

【0007】このような遠距離感光作用は、試料(試料
上のレジスト)に露光するパターンのパターン密度が場
所によって異なる場合に、レジストパターン寸法の試料
面内における一様性を劣化させる原因となる。例とし
て、図9のように、ラインアンドスペース(L/S)パ
ターン91の近傍に、大きなパターン92が存在する場
合(即ち、パターン密度が大きくなる)を考える。この
大きなパターン92を転写する際に再反射電子が発生
し、L/Sパターン91の領域にも到達する。そうする
と、L/Sパターン部分におけるトータルの照射量は、
この大きなパターン82が近傍にない場合に比べて多く
なる。
[0007] Such a long-distance photosensitive action causes deterioration in uniformity of the resist pattern dimension in the sample plane when the pattern density of the pattern exposed on the sample (resist on the sample) varies depending on the location. . As an example, let us consider a case where a large pattern 92 exists near a line and space (L / S) pattern 91 as shown in FIG. 9 (that is, the pattern density increases). When the large pattern 92 is transferred, re-reflected electrons are generated and reach the area of the L / S pattern 91. Then, the total irradiation amount in the L / S pattern portion is
The number of the large patterns 82 increases as compared with the case where they are not in the vicinity.

【0008】ポジ型のレジストでは、照射量が多くなる
に従って、ラインパターンの寸法が想定よりも小さくな
ることが分かっている。従って、遠距離感光作用が存在
すると、同じ寸法を持つパターンであっても、近傍のパ
ターン密度が異なると寸法が異なってしまうのである。
なお、この遠距離感光作用は、その作用が数mm〜数1
0mmまでの範囲にまで及ぶものであり、また上述の発
生メカニズムの説明からも分かるように、電子ビーム露
光で従来から問題になっている、いわゆる近接効果とは
異なるものである。
It has been found that, with a positive resist, the dimension of the line pattern becomes smaller than expected as the irradiation dose increases. Therefore, if a long-distance photosensitive action is present, even if the patterns have the same dimensions, the dimensions will differ if the pattern density in the vicinity differs.
In addition, this long-distance sensitizing action has an effect of several mm to several tens.
It extends to a range of up to 0 mm, and as can be seen from the description of the generation mechanism described above, this is different from the so-called proximity effect which has conventionally been a problem in electron beam exposure.

【0009】再反射電子の量を減らすために従来、図1
0に示すようにベリリウム(Be),カーボン(C)等
の原子番号の小さい軽元素を用いて製作した反射防止板
87を試料の上方に設置していた。これは、例えば厚さ
5mm,150mmφの銅(Cu)製の板に、厚さ1m
mのBe製の板を貼り付けた構造になっている。このよ
うな軽元素を用いる理由は、試料室や対物レンズ等の材
料として普通用いられる鉄(Fe)等のような重い元素
に比べて、反射電子(及び2次電子)の量が相対的に少
なくなるからである。しかし実際には、このようなB
e,C等の軽元素を材料にして製作した反射防止板を用
いても、再反射電子を防止する効果が十分ではなかっ
た。
Conventionally, in order to reduce the amount of re-reflected electrons, FIG.
As shown in FIG. 5, an antireflection plate 87 made of a light element having a small atomic number such as beryllium (Be) or carbon (C) was placed above the sample. This is, for example, a 1 mm thick copper (Cu) plate having a thickness of 5 mm and a diameter of 150 mm.
The structure is such that a m plate made of Be is attached. The reason for using such a light element is that the amount of reflected electrons (and secondary electrons) is relatively smaller than that of a heavy element such as iron (Fe) commonly used as a material for a sample chamber or an objective lens. It is because it becomes less. But actually, such a B
Even if an antireflection plate made of a light element such as e or C is used, the effect of preventing re-reflected electrons is not sufficient.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の荷
電粒子ビーム露光装置においては、再反射電子による遠
距離感光作用によって試料面内でパターンの寸法変動が
生じる問題があった。また、再反射電子の量を減らすた
めにBe,C等の軽元素を材料にして製作した反射防止
板を用いても、再反射電子を防止する効果が十分ではな
かった。
As described above, in the conventional charged particle beam exposure apparatus, there is a problem that a pattern dimension variation occurs in a sample surface due to a long-distance photosensitive action by re-reflected electrons. Even if an anti-reflection plate made of a light element such as Be or C is used to reduce the amount of re-reflected electrons, the effect of preventing re-reflected electrons is not sufficient.

【0011】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、再反射電子によるパタ
ーン寸法精度の劣化(特に、基板面内一様性の低下)を
防止することができ、パターン寸法精度の向上に寄与し
得る荷電粒子ビーム露光装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to prevent deterioration of pattern dimensional accuracy due to re-reflected electrons (in particular, deterioration of uniformity in a substrate surface). It is an object of the present invention to provide a charged particle beam exposure apparatus which can improve the pattern dimensional accuracy.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】(構成)上記課題を解決
するために本発明は次のような構成を採用している。
(Structure) In order to solve the above problem, the present invention employs the following structure.

【0013】即ち本発明は、荷電粒子ビーム露光装置に
おいて、荷電粒子ビームの照射により試料上に所望のパ
ターンを露光する手段と、前記試料上の露光領域をメッ
シュ状に分割し、該分割した各小領域毎に他の小領域の
ビーム照射に伴う反射粒子による付加露光量を計算する
手段と、前記小領域に対応する大きさでビーム透過率の
異なる複数の補正露光用マスクを有するマスク基板と、
各々の小領域間における付加露光量の不均一を補正する
ように、前記マスク基板の補正露光用マスクを選択して
各小領域を補正露光する手段とを具備してなることを特
徴とする。
According to the present invention, in a charged particle beam exposure apparatus, means for exposing a desired pattern on a sample by irradiating a charged particle beam, an exposure area on the sample is divided into meshes, and each of the divided areas is divided into meshes. A mask substrate having a plurality of correction exposure masks each having a size corresponding to the small region and a different beam transmittance, and a means for calculating an additional exposure amount due to reflected particles accompanying beam irradiation of another small region for each small region. ,
Means for selecting a correction exposure mask on the mask substrate and correcting and exposing each of the small areas so as to correct the non-uniformity of the additional exposure amount between each of the small areas.

【0014】また本発明は、荷電粒子ビーム露光装置に
おいて、荷電粒子ビームの照射により試料上に所望のパ
ターンを露光する手段と、前記試料上の露光領域をメッ
シュ状に分割し、該分割した各小領域毎に他の小領域の
ビーム照射に伴う反射粒子による付加露光量を計算する
手段と、各々の小領域間の付加露光量の不均一を補正す
るように補正露光用マスクを用いて補正露光する手段と
を具備してなり、前記補正露光用マスクは、前記試料上
の各小領域に対応する領域毎に、各小領域おける付加露
光量に応じてビーム透過率が異なるように形成されてい
ることを特徴とする。
According to the present invention, in a charged particle beam exposure apparatus, a means for exposing a desired pattern on a sample by irradiating a charged particle beam, an exposure area on the sample is divided into meshes, and each of the divided areas is divided into meshes. Means for calculating the additional exposure amount due to the reflected particles accompanying the beam irradiation of other small regions for each small region, and correction using a correction exposure mask so as to correct the non-uniformity of the additional exposure amount between each small region Means for exposing, wherein the correction exposure mask is formed such that the beam transmittance is different for each area corresponding to each small area on the sample, according to the additional exposure amount in each small area. It is characterized by having.

【0015】(作用)これまで述べたように、パターン
密度が試料面内で一様でない場合、遠距離感光作用も試
料面内で一様でなくなる。その結果、試料面内における
パターン寸法の一様性も劣化する。この劣化を抑えるた
めの方法の1つに、遠距離感光作用による露光量のむら
を打ち消すように補正露光を行うという方法がある。即
ち、遠距離感光作用の少ない場所に付加的な露光を行う
ことによって、遠距離感光作用に相当する付加的な露光
量が基板面内で一様になるようにするのである。
(Operation) As described above, when the pattern density is not uniform in the sample surface, the long-distance photosensitive operation is not uniform in the sample surface. As a result, the uniformity of the pattern size in the sample surface also deteriorates. As one of the methods for suppressing this deterioration, there is a method of performing correction exposure so as to cancel out unevenness of the exposure amount due to the long-distance photosensitive action. That is, the additional exposure is performed at a place where the long-distance photosensitive action is small, so that the additional exposure amount corresponding to the long-distance photosensitive action is made uniform in the substrate surface.

【0016】本発明では、この補正露光を行うために、
パターン密度或いは開口率を少しずつ変えることによっ
て、種々の補正露光量に対応させた複数の補正露光用マ
スクを用いることを特徴としている。
In the present invention, in order to perform this correction exposure,
A feature is that a plurality of correction exposure masks corresponding to various correction exposure amounts are used by gradually changing the pattern density or the aperture ratio.

【0017】このような補正露光用マスクを用いた露光
を通常の露光と同じ光学条件で行うと、補正パターン自
体が転写され、露光むらが生じてしまう。露光むらを生
じさせないために、対物レンズ等で焦点をずらして、補
正パターンをぼかして転写する。このようにぼかして転
写することによって、補正パターン自体が解像されるこ
となく、むらのない一様な露光にすることができる。こ
のぼかしの程度は、例えば隣り合うパターン同士が、そ
れぞれのビームプロファイルの50%のところで重なる
ようにすればよい。こうすれば、隣り合うパターン同士
のつなぎの部分がなめらかに接続される。また、焦点を
ずらすことによってビームサイズが変わる場合には、縮
小レンズ等を適宜調整することによってビームサイズが
変わらないようにすればよい。
If exposure using such a correction exposure mask is performed under the same optical conditions as normal exposure, the correction pattern itself is transferred, and exposure unevenness occurs. In order to prevent exposure unevenness, the focus is shifted by an objective lens or the like, and the correction pattern is blurred and transferred. By performing the transfer by blurring in this manner, uniform exposure can be achieved without unevenness without resolution of the correction pattern itself. The degree of the blur may be set, for example, such that adjacent patterns overlap each other at 50% of each beam profile. In this way, the connecting portions of the adjacent patterns are smoothly connected. When the beam size is changed by shifting the focus, the beam size may be kept unchanged by appropriately adjusting a reduction lens or the like.

【0018】このように本発明によれば、再反射電子の
量を少なくするのではなく、通常のパターン露光に加え
て補正露光を行うことにより、再反射電子の量の不均一
を解消する(再反射電子の量と補正露光量との和を全て
の小領域で均一化させる)ことができ、遠距離感光作用
に起因しパターン密度に依存する試料面内のパターン寸
法の変動を抑制することが可能となる。
As described above, according to the present invention, non-uniformity in the amount of re-reflected electrons is eliminated by performing correction exposure in addition to normal pattern exposure instead of reducing the amount of re-reflected electrons. To make the sum of the amount of re-reflected electrons and the corrected exposure uniform in all small areas), and to suppress variations in pattern dimensions in the sample plane that depend on the pattern density due to long-range photosensitivity. Becomes possible.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】実施形態を説明する前に、本発明
の基本原理について、図1を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing the embodiments, the basic principle of the present invention will be described with reference to FIG.

【0020】本発明における、遠距離感光作用に起因す
る基板内の寸法変動を補正するための手順は次の通りで
ある。まず、基板面内における、遠距離感光作用の定量
的評価を行う。基板内の露光(描画)領域を小エリアm
(i) (i=1〜n)に分割する。この小エリアの大きさ
は、そのエリア内で遠距離感光作用が一定であるとする
近似が適用できる程度の大きさにする。遠距離感光作用
に起因する寸法変動が無視できない範囲は、装置の構成
或いはレジストシステムによって異なる。通常、半径数
cmの範囲に及ぶ場合が多い。このような場合、小エリ
アの大きさを1mm□程度にすれば、前述の近似は十分
に成立する。
In the present invention, the procedure for correcting the dimensional fluctuation in the substrate due to the long-distance photosensitive action is as follows. First, a quantitative evaluation of the long-distance photosensitive action in the substrate surface is performed. The exposure (drawing) area in the substrate is a small area m
(i) Divide into (i = 1 to n). The size of this small area is set to such a size that approximation that the long-distance photosensitive action is constant in the area can be applied. The range in which the dimensional variation due to the long-distance photosensitive action cannot be ignored differs depending on the configuration of the apparatus or the resist system. Usually, the radius often ranges to several cm. In such a case, if the size of the small area is set to about 1 mm square, the above approximation is sufficiently established.

【0021】次いで、各小エリアm(i)について、エリ
ア内の平均照射量<D(i)>を求める。これは、パター
ンデータ及びドーズ量データから求めることができる。
次いで、ある小エリアm(i)から別の小エリアm(j)へ
及ぼす遠距離感光作用の程度を、換算ドーズ量Dr(i→
j)として求める。ここで、換算ドーズ量とは、遠距離
感光作用を1次ビーム(パターン露光に用いる入射ビー
ム)のドーズ量に換算したドーズ量とする。ここで、D
r(i→j)を、 Dr(i→j)=<D(i)>・f(xi−xj)…(式1) とする。ここで、f(xi−xj)は、単位ドーズ量当た
りの遠距離感光作用の換算ドーズ量を、入射ビームの入
射地点からの距離を変数として表したものである。この
換算ドーズ量f(xi−xj)の2次元分布は、予め別の
実験で求めておく。ここで、2つの小エリア間の距離|
xi−xj|は、各小エリアの中心間の距離とする。上式
を用いると、各エリアから、あるエリアm(j) へ及ぼす
遠距離感光作用の総和Dr(j) は、(式1)のi=1か
らnまでの積分となるから、 Dr(j)=ΣiDr(i→j)=Σi<D(i)>・f(xi−xj)…(式2) となる。これで、全ての小エリアについての遠距離感光
作用の程度を定量的に求めたことになる。遠距離感光作
用に起因する寸法変動の非一様性を補正するためには、
全ての小エリアm(j)に対して、 Dr(j)+C(j)=K;但しK=(一定) …(式3) となるように、小エリア毎に補正ドーズ量C(j)を求め
て露光を行えばよい。ここで、簡単のために、Max
[Dr(j)]=Kとすればよい。
Next, for each small area m (i), the average dose <D (i)> within the area is determined. This can be obtained from the pattern data and the dose data.
Next, the degree of the long-distance photosensitive action from one small area m (i) to another small area m (j) is determined by the converted dose Dr (i →
j). Here, the converted dose is a dose obtained by converting a long-distance photosensitive action into a dose of a primary beam (an incident beam used for pattern exposure). Where D
Let r (i → j) be Dr (i → j) = <D (i)> · f (xi−xj) (formula 1). Here, f (xi-xj) represents the converted dose of the long-distance photosensitive action per unit dose, with the distance from the incident point of the incident beam as a variable. The two-dimensional distribution of the converted dose f (xi-xj) is obtained in advance by another experiment. Where the distance between two small areas |
xi-xj | is the distance between the centers of the small areas. Using the above equation, the sum Dr (j) of the long-distance photosensitive action from each area to a certain area m (j) is an integral from i = 1 to n of (Equation 1), and thus Dr (j) ) = Σ i Dr (i → j) = Σ i <D (i)> · f (xi−xj) (Equation 2) In this way, the degree of the long-distance photosensitive action for all the small areas is quantitatively determined. In order to correct the non-uniformity of the dimensional fluctuation caused by the long-distance photosensitive action,
For all the small areas m (j), Dr (j) + C (j) = K; where K = (constant) (Equation 3) The correction dose amount C (j) for each small area And exposure may be performed. Here, for simplicity, Max
[Dr (j)] = K.

【0022】本発明においては、上記の補正ドーズ量を
補正露光用マスク上のパターンの密度、或いは開口率を
変えることによって調節する。補正用パターンとして
は、図2(a)に示すようなホールパターン、或いは図
2(b)に示すようなL/Sパターン等を用いることが
できる。これらのパターンには、均一なパターン密度を
持たせるのがよい。
In the present invention, the correction dose is adjusted by changing the density or the aperture ratio of the pattern on the correction exposure mask. As the correction pattern, a hole pattern as shown in FIG. 2A or an L / S pattern as shown in FIG. 2B can be used. It is preferable that these patterns have a uniform pattern density.

【0023】また、実際の露光に際しては、補正用パタ
ーン自体が転写されないように、パターンをぼかして露
光する必要がある。パターンをぼかして転写するために
は、対物レンズの強度を変える等して焦点をずらせばよ
い。或いは、補正用パターンとして、電子光学系又はレ
ジストシステムの解像限界以下の微小パターンを用いる
という方法もある。これは、縮小光学系の場合に特に有
効になる。例えば、光学系の縮小率が1/20の場合、
マスク上での0.4μmは試料面上では0.02μmに
対応し、解像限界以下となって解像せず、ほぼ一様なド
ーズ量分布とみることができる。なお、この遠距離感光
作用の補正は、近接効果補正と適宜組み合わせてもよ
い。
Further, in actual exposure, it is necessary to blur and expose the pattern so that the correction pattern itself is not transferred. In order to transfer the pattern by blurring, the focus may be shifted by changing the intensity of the objective lens. Alternatively, there is a method in which a minute pattern smaller than the resolution limit of the electron optical system or the resist system is used as the correction pattern. This is particularly effective in the case of a reduction optical system. For example, if the reduction ratio of the optical system is 1/20,
0.4 .mu.m on the mask corresponds to 0.02 .mu.m on the sample surface, which is less than the resolution limit and is not resolved, and can be regarded as a substantially uniform dose distribution. Note that the correction of the long-distance photosensitive action may be appropriately combined with the proximity effect correction.

【0024】以下、本発明の詳細を図示の実施形態によ
って説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

【0025】(第1の実施形態)本発明の露光装置に用
いる補正露光用マスクの1つとして、ステンシル型の補
正露光用マスク(アパーチャ)の製作方法を述べる。こ
のようなステンシル型マスクの製作には、エッチング法
或いはリフトオフ法等を適用することができる。ここで
は、SOI(Silicon On Insulator)基板に、エッチン
グ法を適用した製作プロセスについて概略を述べる。
(First Embodiment) A method of manufacturing a stencil-type correction exposure mask (aperture) as one of the correction exposure masks used in the exposure apparatus of the present invention will be described. To manufacture such a stencil type mask, an etching method, a lift-off method, or the like can be applied. Here, an outline of a manufacturing process in which an etching method is applied to an SOI (Silicon On Insulator) substrate will be described.

【0026】SOI基板の構成を、厚さ25μmのSi
薄膜層、厚さ2μmのSi酸化膜層、厚さ600μmの
Si基板(基板の主表面の面方位は(100))とす
る。このSOI基板の両面に、まず厚さ100nmのS
i窒化膜をLPCVD法を用いて成膜する。次いで、基
板の表面に1μm厚のレジストを塗布する。次いで、フ
ォトリソグラフィ、或いは電子ビームリソグラフィの手
法を用いて、レジストに補正用パターンを形成する。
The structure of the SOI substrate is a 25 μm thick Si
A thin film layer, a 2 μm thick Si oxide film layer, and a 600 μm thick Si substrate (the plane orientation of the main surface of the substrate is (100)). First, a 100 nm thick S
An i-nitride film is formed using the LPCVD method. Next, a 1 μm thick resist is applied to the surface of the substrate. Next, a correction pattern is formed on the resist using photolithography or electron beam lithography.

【0027】次いで、パターニングされたレジストをマ
スクにして、ドライエッチング法によって、Si薄膜層
にアパーチャ(開口)を形成する。ドライエッチングに
は、炭化フッ素系(SF6 ,BCl3 )などの反応ガス
を適宜組み合わせた反応性イオンエッチング(RIE)
法を用いる。次いで、基板の裏面にレジストを塗布し、
両面アライナ装置を用いて、表側のパターンと位置を合
わせて、裏面開口用パターンを露光する。次いで、レジ
ストをマスクにして、RIE法によって(反応ガスは、
酸素及びフロン)、裏面のSi窒化膜層をパターニング
する。
Next, an aperture (opening) is formed in the Si thin film layer by dry etching using the patterned resist as a mask. For dry etching, reactive ion etching (RIE) in which a reactive gas such as a fluorocarbon (SF 6 , BCl 3 ) is appropriately combined.
Method. Next, a resist is applied to the back surface of the substrate,
Using a double-sided aligner, the pattern for the back surface opening is exposed by aligning the position with the pattern on the front side. Next, using the resist as a mask, the RIE method is used (the reaction gas is
Oxygen and Freon) and pattern the Si nitride film layer on the back surface.

【0028】次いで、このSi窒化膜層をマスクにし
て、KOH水溶液を用いた異方性エッチングを行い、基
板の裏面から開口を形成する。このKOHエッチング
は、Si酸化膜層で止める。次いで、フッ化アンモニウ
ム水溶液によるウエットエッチングによって、KOHエ
ッチングのストップ層として用いたSi酸化膜層を除去
して、アパーチャ部分を貫通させる。さらに、CF4
たは酸素のラジカルを利用した化学ドライエッチング
(CDE)法を用いて、Si窒化膜を除去する。
Next, using the Si nitride film layer as a mask, anisotropic etching using a KOH aqueous solution is performed to form an opening from the back surface of the substrate. This KOH etching is stopped at the Si oxide film layer. Next, the silicon oxide film layer used as the KOH etching stop layer is removed by wet etching with an aqueous solution of ammonium fluoride to penetrate the aperture portion. Further, the Si nitride film is removed by a chemical dry etching (CDE) method using CF 4 or oxygen radicals.

【0029】次いで、RFスパッタ法を用いて、アパー
チャ板の両面に、導電層として厚さ100nmのTi膜
を、さらに厚さ200nmのPt膜を形成する。Ti,
Ptの成膜には、真空蒸着法を用いてもよい。このよう
にして製作された補正用マスク基板の例を図3に示す。
この例では、相異なる開口率を持ったアパーチャ群を基
板にアレイ状に配置している。
Next, a Ti film having a thickness of 100 nm and a Pt film having a thickness of 200 nm are formed as conductive layers on both surfaces of the aperture plate by RF sputtering. Ti,
The Pt film may be formed by a vacuum deposition method. FIG. 3 shows an example of the correction mask substrate thus manufactured.
In this example, aperture groups having different aperture ratios are arranged in an array on a substrate.

【0030】なお、図3中の31はシリコン基板(マス
ク基板)、31は基板の裏面開口、32はシリコンメン
ブレン、33は補正露光用アパーチャ群を示している。
In FIG. 3, reference numeral 31 denotes a silicon substrate (mask substrate), 31 denotes an opening on the back surface of the substrate, 32 denotes a silicon membrane, and 33 denotes a group of apertures for correction exposure.

【0031】次に、補正露光用パターンに関して述べ
る。あるLSIパターンを、感度24μC/cm2 のポ
ジ型レジストに露光した際、遠距離感光作用による寸法
変動は、平均値からのずれで±15nmであった。即
ち、遠距離感光作用が最も大きい場所と最も小さい場所
との寸法の差は30nmであった。別の実験で求めた遠
距離感光作用の換算ドーズ量の2次元分布と、パターン
データ及び露光量データとから、このパターンを露光し
た際の、試料面上での遠距離感光作用の換算ドーズ量分
布を計算できることは前述した。
Next, the correction exposure pattern will be described. When a certain LSI pattern was exposed to a positive resist having a sensitivity of 24 μC / cm 2 , the dimensional change due to the long-distance photosensitive action was ± 15 nm from the average value. That is, the dimensional difference between the place where the long-distance photosensitive action was the largest and the place where the photosensitive action was the smallest was 30 nm. From the two-dimensional distribution of the converted dose of the long-distance photosensitive action obtained in another experiment and the pattern data and the exposure data, the converted dose of the long-distance photosensitive action on the sample surface when this pattern was exposed. The ability to calculate the distribution was described above.

【0032】露光領域を1mm□の小エリアに分割し
て、換算ドーズ量分布を求めると、遠距離感光作用の最
も大きい小エリアと最も小さい小エリアとの換算ドーズ
量の差は3μC/cm2 であった。これから、1μC/
cm2 当たりの寸法差を求めると10nm/μC/cm
2 となる。この場合、補正露光量の種類として、0.1
2μC/cm2 から3μC/cm2 まで0.12μC/
cm2 ステップで25種類を用意すれば、遠距離感光作
用に起因する寸法変功を、理論上で30nm/25=
1.2nmに抑えることができる。
When the exposure area is divided into small areas of 1 mm square and the converted dose distribution is obtained, the difference in the converted dose between the small area having the largest long-distance exposure and the smallest area is 3 μC / cm 2. Met. From now on, 1μC /
The dimensional difference per cm 2 is 10 nm / μC / cm
It becomes 2 . In this case, the type of the correction exposure amount is 0.1
0.12 μC / cm 2 from 2 μC / cm 2 to 3 μC / cm 2
If 25 types are prepared in cm 2 steps, the dimensional change due to the long-distance photosensitizing effect can be theoretically reduced to 30 nm / 25 =
It can be suppressed to 1.2 nm.

【0033】 (換算ドーズ量の差)/(レジスト感度) =3μC/cm2 /24μC/cm2 =0.125 であるので、補正露光用マスクの種類を、パターン密度
(開口率)12.5%から0.5%まで0.5%ステッ
プで25種類を用意する。露光装置の縮小率を1/20
とすれば、1つのマスクの大きさは1mm□×20=2
0mm□となる。これら25種類のマスクをマスク基板
上に配置する。このようなマスク基板の一例の断面図を
図4に示す。図中の41はマスク基板、43は補正露光
用マスクを示している。この例では、25種類のマスク
群を5×5のマトリックス状に配置してある。この補正
露光用のマスクのパターンは、L/Sパターン若しくは
ホール状パターンとする。
[0033] (the difference in terms of dose) / since it is (resist sensitivity) = 3μC / cm 2 / 24μC / cm 2 = 0.125, the type of correction exposure mask pattern density (open area ratio) 12.5 25 types are prepared from 0.5% to 0.5% in 0.5% steps. Reduction ratio of exposure equipment is 1/20
Then, the size of one mask is 1 mm □ × 20 = 2
0 mm □. These 25 types of masks are arranged on a mask substrate. FIG. 4 shows a cross-sectional view of an example of such a mask substrate. In the figure, reference numeral 41 denotes a mask substrate, and reference numeral 43 denotes a correction exposure mask. In this example, 25 types of mask groups are arranged in a 5 × 5 matrix. The pattern of the mask for this correction exposure is an L / S pattern or a hole-shaped pattern.

【0034】このように製作した補正露光用マスク基板
を用いて、(式3)の条件を満たすように、補正露光用
マスクを選択しながら順次1mm□の小エリアを補正露
光していくことによって、遠距離感光作用に起因する寸
法変動を平均値±2nm以下に補正することができた。
なお、この補正露光に関しては、対物レンズを調整する
ことによって焦点をずらし、補正露光用パターンのL/
Sやホール状のパターンが解像しないようにして、一様
な露光になるようにした。この焦点をずらす程度は、隣
り合うパターン同士が、それぞれのビームプロファイル
の50%のところで重なる程度にすればよい。また、焦
点をずらすことによって、ビームサイズが変わる場合に
は、縮小レンズ等を適宜調整することによって、ビーム
サイズが変わらないようにすればよい。
Using the mask substrate for correction exposure manufactured in this manner, a small area of 1 mm square is sequentially corrected and exposed while selecting a mask for correction exposure so as to satisfy the condition of (Equation 3). In addition, the dimensional fluctuation due to the long-distance photosensitive action could be corrected to an average value of ± 2 nm or less.
In this correction exposure, the focus is shifted by adjusting the objective lens, and the L / L of the correction exposure pattern is adjusted.
S and hole-shaped patterns were not resolved so that uniform exposure was achieved. The degree of defocus may be such that adjacent patterns overlap at 50% of their beam profiles. When the beam size is changed by shifting the focal point, the beam size may be kept unchanged by appropriately adjusting a reduction lens or the like.

【0035】(第2の実施形態)次に、本発明の露光装
置に用いる補正露光用マスクの別の例として、散乱型の
補正用マスクの製作方法を述べる。
(Second Embodiment) Next, as another example of the correction exposure mask used in the exposure apparatus of the present invention, a method of manufacturing a scattering type correction mask will be described.

【0036】まず、主表面の面方位が(110)のSi
基板の両面に、LPCVD法を用いて300nmのSi
窒化膜を形成する。次いで、基板の表面に10mm厚の
Cr層を、さらに50mmのW層を、それぞれスパッタ
法で順次成膜する。次いで、基板裏面にレジストを塗布
し、さらにベークした後、露光装置を用いて基板裏面に
幅4mm、長さ100mmのパターンをピッチ6mmで
25本、平行に形成する。但し、各パターンの長辺方向
は、面方位(211)の方向と平行とする。パターン露
光の後、レジストを現像し、さらにポストベークを行っ
た後、RIE装置(エッチングガスは、CF4 と酸素)
を用いて、レジストをマスクとして、Si窒化膜層をパ
ターニングする。
First, the Si of the main surface whose plane orientation is (110)
On both sides of the substrate, 300 nm of Si was formed by LPCVD.
A nitride film is formed. Next, a 10 mm thick Cr layer and a 50 mm W layer are sequentially formed on the surface of the substrate by sputtering. Next, a resist is applied to the back surface of the substrate, and after baking, 25 patterns each having a width of 4 mm and a length of 100 mm are formed in parallel at a pitch of 6 mm on the back surface of the substrate using an exposure apparatus. However, the long side direction of each pattern is parallel to the direction of the plane direction (211). After pattern exposure, the resist is developed and post-baked, and then RIE equipment (etching gas is CF 4 and oxygen)
Is used to pattern the Si nitride film layer using the resist as a mask.

【0037】次いで、20w%,90℃のKOH水溶液
を用い、パターニングされたSi窒化膜をマスクとし
て、Si基板のバックエッチングを行う。上記のエッチ
ング条件では、約3時間30分で表側のSi窒化膜層ま
でエッチングされる。開口の形状は、長辺方向では側壁
が垂直で、短辺方向では側壁が基板表面に対して約35
°のテーパを持っている。このバックエッチング工程に
よって、幅4mm、長さ約95mmのSi窒化膜の(平
行四辺形の)窓を形成することができる。
Next, back etching of the Si substrate is performed using a 20 wt%, 90 ° C. KOH aqueous solution and using the patterned Si nitride film as a mask. Under the above etching conditions, the silicon nitride film layer on the front side is etched in about 3 hours and 30 minutes. The shape of the opening is such that the side wall is vertical in the long side direction, and the side wall is approximately 35
It has a ° taper. Through this back etching step, a (parallelogram) window of a Si nitride film having a width of 4 mm and a length of about 95 mm can be formed.

【0038】次いで、基板の表側にレジストを塗布し、
さらにベークした後、露光装置を用いてパターニングを
行う。次いで、レジストを現像し、さらにベークした
後、RIE装置(エッチングガスは、例えばSF6 ,C
HF3 を用いる)を用いてW層ヘレジストパターンを転
写する。このエッチング工程では、W層の下層のCr層
がエッチングストップ層となる。このようにして製作さ
れたマスク基板の例を図5に示す。図中の51はマスク
基板、53は補正露光用マスクを示している。この例で
は、帯状に形成された補正露光用マスクを順次露光して
いけば、チップ全体について、補正露光が完了するよう
になっている。
Next, a resist is applied to the front side of the substrate,
After further baking, patterning is performed using an exposure apparatus. Next, after the resist is developed and further baked, an RIE device (etching gas is, for example, SF 6 , C
Using HF 3 ), the resist pattern is transferred to the W layer. In this etching step, the Cr layer below the W layer becomes an etching stop layer. FIG. 5 shows an example of the mask substrate thus manufactured. In the figure, reference numeral 51 denotes a mask substrate, and 53 denotes a correction exposure mask. In this example, by sequentially exposing the correction exposure mask formed in a band shape, the correction exposure is completed for the entire chip.

【0039】散乱型のマスクの一例を図6に示す。図中
の61は面方位(110)のシリコン基板、61aは基
板の裏面開口、62はシリコン窒化膜のメンブレン、6
3はタングステンによる転写パターンを示している。
FIG. 6 shows an example of a scattering type mask. In the figure, 61 is a silicon substrate having a plane orientation (110), 61a is an opening on the back surface of the substrate, 62 is a membrane of a silicon nitride film, 6
Reference numeral 3 denotes a transfer pattern using tungsten.

【0040】このマスクは、パターンがSi窒化膜等の
メンブレンで支持されているので、パターン領域を比較
的大きくすることができる。例えば前述の製作例では、
露光装置の縮小率を1/4とすれば、1mm×25mm
の領域を一括して補正露光できる。この例では、補正用
マスクが25本あるので、25mm□の領域をマスク基
板を交換せずに補正露光することができる。また、この
場合も、補正露光量を1mm□単位で求めておけば、十
分な補正精度を保持することができる。散乱体層(W
層)に形成する補正パターンは、第1の実施形態の場合
と同様、ホール状或いはL/Sパターンとすればよい。
Since the pattern of this mask is supported by a membrane such as a Si nitride film, the pattern area can be made relatively large. For example, in the above production example,
If the reduction ratio of the exposure apparatus is 1/4, 1 mm x 25 mm
Area can be collectively exposed. In this example, since there are 25 correction masks, a 25 mm square area can be subjected to correction exposure without replacing the mask substrate. Also in this case, if the correction exposure amount is determined in 1 mm square units, sufficient correction accuracy can be maintained. Scatterer layer (W
The correction pattern to be formed on the (layer) may be a hole shape or an L / S pattern as in the case of the first embodiment.

【0041】補正パターンの露光に際しては、対物レン
ズ系を調節して焦点をずらすことによって、いわゆるぼ
かし露光を行う。焦点をずらす程度としては、隣り合う
パターン同士のビームの電流分布において、それぞれの
エッジプロファイルが50%の高さで重なるようにすれ
ば、パターンが解像されることなくパターン同士のつな
ぎ部分も目立たせることなく、ほぼ均一な照射密度で露
光することができる。また、縮小レンズを適宜調節する
ことによって、適切なサイズで補正露光を行うようにす
る。
When exposing the correction pattern, so-called blur exposure is performed by adjusting the objective lens system and shifting the focus. As for the degree of defocus, if the edge profiles overlap at a height of 50% in the beam current distribution of the adjacent patterns, the joints between the patterns are also noticeable without resolution. Exposure can be performed at a substantially uniform irradiation density without causing the irradiation. Correction exposure is performed with an appropriate size by appropriately adjusting the reduction lens.

【0042】(第3の実施形態)補正露光用マスクを用
いた電子ビーム露光装置の例を、図7に模式的に示す。
電子源10から放出された電子ビームは、コンデンサレ
ンズ系11を通り、アパーチャ12で成形される。ま
た、ブランキング偏向器13によって適宜ブランクする
ことができる。アパーチャ12で成形されたビームは、
ビーム偏向器14で適宜偏向され、投影レンズ系15を
通して露光用マスク21に照射される。露光用マスク2
1としては、パターン転写用マスクと補正露光用マスク
が交換可能になっており、いずれかのマスクはマスクス
テージ駆動系22により駆動される可動マスクステージ
23に設置されている。
(Third Embodiment) An example of an electron beam exposure apparatus using a correction exposure mask is schematically shown in FIG.
The electron beam emitted from the electron source 10 passes through a condenser lens system 11 and is formed by an aperture 12. Further, blanking can be appropriately performed by the blanking deflector 13. The beam formed by the aperture 12
The light is appropriately deflected by the beam deflector 14 and is irradiated on the exposure mask 21 through the projection lens system 15. Exposure mask 2
As 1, a mask for pattern transfer and a mask for correction exposure are replaceable, and one of the masks is set on a movable mask stage 23 driven by a mask stage drive system 22.

【0043】露光用マスク(この場合はパターン転写用
マスク)21を通過してパターン情報を持った電子ビー
ムは、縮小レンズ16及び対物レンズ18で縮小され
る。マスク21で散乱された電子ビームはアパーチャ1
7で遮断される。これは、パターンのコントラストを向
上させるのに有効である。そして、電子ビームは、ビー
ム偏向器19により位置決めされてウェハ等の試料24
上に結像照射され、これによりパターンが転写される。
試料24は試料ステージ駆動系により駆動される可動試
料ステージ26に設置されている。マスク用及び試料用
の両可動ステージ23,26の動作は、レーザ干渉計2
7によってモニタされ、ビーム制御系にフィードバック
される。
The electron beam having the pattern information passing through the exposure mask (in this case, the pattern transfer mask) 21 is reduced by the reduction lens 16 and the objective lens 18. The electron beam scattered by the mask 21 has an aperture 1
Blocked at 7. This is effective for improving the contrast of the pattern. Then, the electron beam is positioned by the beam deflector 19 and the sample 24 such as a wafer is
An image is radiated thereon, whereby the pattern is transferred.
The sample 24 is set on a movable sample stage 26 driven by a sample stage drive system. The operation of both the movable stages 23 and 26 for the mask and the sample is performed by the laser interferometer 2.
7 and is fed back to the beam control system.

【0044】この露光装置を用いて、通常のLSIパタ
ーンの転写を行う場合、前述したように再反射電子の遠
距離感光作用によって不必要な露光が付加されてしま
う。そこで、第1の実施形態或いは第2の実施形態で詳
述した補正露光用マスクを用いて補正露光を行う。この
補正露光用マスクは、LSIパターン転写用マスクと同
じ基板に形成してもよいし、別の基板に形成しておいて
もよい。後者の場合には、マスク基板を交換する機構に
よって、LSIパターン転写用マスクと交換してもよい
し、または転写マスク用ステージ上に両者を並置してお
いてもよい。
When a normal LSI pattern is transferred using this exposure apparatus, unnecessary exposure is added due to the long-distance photosensitive action of the re-reflected electrons as described above. Therefore, correction exposure is performed using the correction exposure mask described in detail in the first embodiment or the second embodiment. This correction exposure mask may be formed on the same substrate as the LSI pattern transfer mask, or may be formed on another substrate. In the latter case, the mask may be replaced with an LSI pattern transfer mask by a mechanism for replacing the mask substrate, or both may be arranged side by side on a transfer mask stage.

【0045】また、補正露光用マスクは、幾つかのLS
I転写用マスクの補正用として汎用的に用いることが可
能な場合がある。このような場合には、補正露光用マス
クを常に搭載するようにしておき、LSI転写用マスク
のみを交換すれば、補正露光用マスクを交換する手間を
省くことができる。この場合、LS1パターンのパター
ン密度に応じて、汎用の補正露光用マスクから、最適な
パターン密度を持つマスクを選択して補正露光を行う。
The correction exposure mask has several LSs.
In some cases, it can be used for correction of an I transfer mask for general purposes. In such a case, if the mask for correction exposure is always mounted and only the mask for LSI transfer is replaced, the trouble of replacing the mask for correction exposure can be saved. In this case, a correction exposure is performed by selecting a mask having an optimum pattern density from general-purpose correction exposure masks according to the pattern density of the LS1 pattern.

【0046】また、別の応用として、露光時問を適宜調
整することによって、補正露光量の調整を行うことも可
能である。
As another application, it is also possible to adjust the correction exposure amount by appropriately adjusting the exposure time.

【0047】本実施形態装置を用いてパターンを転写し
たところ、通常のパターン露光に加えて補正露光を行う
ことにより、再反射電子の量と補正露光量との和を全て
の小領域で均一化させることができる。即ち、再反射電
子の量の不均一を解消することができ、遠距離感光作用
に起因しパターン密度に依存する試料面内のパターン寸
法の変動を抑制することが可能となる。
When the pattern is transferred using the apparatus of this embodiment, the correction exposure is performed in addition to the normal pattern exposure, so that the sum of the amount of re-reflected electrons and the correction exposure is made uniform in all the small areas. Can be done. That is, it is possible to eliminate the non-uniformity of the amount of re-reflected electrons, and it is possible to suppress the variation of the pattern dimension in the sample surface depending on the pattern density due to the long-distance photosensitive action.

【0048】なお、本発明は上述した各実施形態に限定
されるものではない。実施形態では、予めビーム透過率
の異なる複数の露光用マスクを用意しておき、補正露光
すべき小領域毎に対応する露光用マスクを選択したが、
各小領域における付加露光量に応じてビーム透過率が異
なるように形成された補正露光用マスクを用い、複数の
小領域を一括して補正露光することも可能である。ま
た、実施形態では電子ビーム露光装置を例に取り説明し
たが、本発明はイオンビーム露光装置に適用することも
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。
The present invention is not limited to the above embodiments. In the embodiment, a plurality of exposure masks having different beam transmittances are prepared in advance, and an exposure mask corresponding to each small area to be corrected and exposed is selected.
A plurality of small areas can be collectively exposed by using a correction exposure mask formed such that the beam transmittance varies depending on the amount of additional exposure in each small area. In the embodiment, the electron beam exposure apparatus has been described as an example, but the present invention can be applied to an ion beam exposure apparatus. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、通
常のパターン露光に加えて補正露光を行うことにより、
入射ビームに起因する試料からの反射電子或いは2次電
子が、試料上方の構造物に当たり再び試料に戻ってく
る、いわゆる再反射亀子によって引き起こされる、寸法
精度の基板面内一様性の劣化を容易に補正することがで
きる。
As described above in detail, according to the present invention, by performing correction exposure in addition to normal pattern exposure,
Easily degrades in-plane uniformity of dimensional accuracy caused by so-called re-reflection particles, in which reflected or secondary electrons from the sample due to the incident beam hit the structure above the sample and return to the sample again. Can be corrected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の基本原理を説明するためのもので、露
光領域をメッシュ状に分割した各小エリア毎に再反射電
子による付加露光量を求める手順を示す模式図。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a basic principle of the present invention and showing a procedure for obtaining an additional exposure amount by re-reflected electrons for each small area obtained by dividing an exposure area into a mesh shape.

【図2】本発明の基本原理を説明するためのもので、補
正露光用マスクの概念図。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a correction exposure mask for explaining the basic principle of the present invention.

【図3】第1の実施形態に係わる補正露光用マスク基板
の例を示す図。
FIG. 3 is a view showing an example of a mask substrate for correction exposure according to the first embodiment.

【図4】25種類の開口率に対応する補正露光用マスク
の例を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a correction exposure mask corresponding to 25 types of aperture ratios.

【図5】第2の実施形態に係わる補正露光用マスクの例
を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a correction exposure mask according to a second embodiment.

【図6】散乱型マスクの例を示す図。FIG. 6 is a diagram showing an example of a scattering mask.

【図7】第3の実施形態に係わる電子ビーム露光装置の
基本構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a basic configuration of an electron beam exposure apparatus according to a third embodiment.

【図8】再反射電子による距離感光作用を説明するため
の図。
FIG. 8 is a view for explaining a distance photosensitive action by re-reflected electrons.

【図9】遠距離感光作用が生じるパターン配置の例を示
す図。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a pattern arrangement in which a long-distance photosensitive action occurs.

【図10】従来の反射電子防止板の例を示す図。FIG. 10 is a diagram showing an example of a conventional backscattered electron prevention plate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…電子銃 11…コンデンサレンズ系 12,17…アパーチャ 13…ブランキング偏向器 14,19…ビーム偏向器 15……投影レンズ系 16…縮小レンズ 18…対物レンズ 21…転写用マスク 22…可動マスクステージ 23…マスクステージ駆動系 24…試料 25…可動試料ステージ 26…試料ステージ駆動系 27…レーザ干渉計 31,41,51,61…シリコン基板 31a,61a…開口 32,62…メンブレン 33,43,53,63…補正露光用マスク DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electron gun 11 ... Condenser lens system 12, 17 ... Aperture 13 ... Blanking deflector 14, 19 ... Beam deflector 15 ... Projection lens system 16 ... Reduction lens 18 ... Objective lens 21 ... Transfer mask 22 ... Movable mask Stage 23: Mask stage drive system 24: Sample 25: Movable sample stage 26: Sample stage drive system 27: Laser interferometer 31, 41, 51, 61 Silicon substrate 31a, 61a Opening 32, 62 ... Membrane 33, 43, 53, 63: Mask for correction exposure

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成11年11月11日(1999.11.
11)
[Submission date] November 11, 1999 (1999.11.
11)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【特許請求の範囲】[Claims]

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0013[Correction target item name] 0013

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0013】即ち本発明は、荷電粒子ビーム露光装置に
おいて、荷電粒子ビームの照射により試料上に所望のパ
ターンを露光する手段と、前記試料上の露光領域をメッ
シュ状に分割し、該分割した各小領域毎に他の小領域の
ビーム照射に伴う反射粒子が試料上方の構造物に当たり
再び戻ってくる再反射電子による付加露光量を計算する
手段と、前記小領域に対応する大きさでビーム透過率の
異なる複数の補正露光用マスクを有するマスク基板と、
各々の小領域間における付加露光量の不均一を補正する
ように、前記マスク基板の補正露光用マスクを選択して
各小領域を補正露光する手段とを具備してなることを特
徴とする。
According to the present invention, in a charged particle beam exposure apparatus, means for exposing a desired pattern on a sample by irradiating a charged particle beam, an exposure area on the sample is divided into meshes, and each of the divided areas is divided into meshes. In each small area, the reflected particles accompanying the beam irradiation of other small areas hit the structure above the sample.
Means for calculating the additional exposure amount by the re-reflected electrons returning again, and a mask substrate having a plurality of correction exposure masks having different beam transmittances in sizes corresponding to the small areas,
Means for selecting a correction exposure mask on the mask substrate and correcting and exposing each of the small areas so as to correct the non-uniformity of the additional exposure amount between each of the small areas.

【手続補正3】[Procedure amendment 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0014[Correction target item name] 0014

【補正方法】削除[Correction method] Deleted

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】荷電粒子ビームの照射により試料上に所望
のパターンを露光する手段と、前記試料上の露光領域を
メッシュ状に分割し、該分割した各小領域毎に他の小領
域のビーム照射に伴う反射粒子による付加露光量を計算
する手段と、前記小領域に対応する大きさでビーム透過
率の異なる複数の補正露光用マスクを有するマスク基板
と、各々の小領域間における付加露光量の不均一を補正
するように、前記マスク基板の補正露光用マスクを選択
して各小領域を補正露光する手段とを具備してなること
を特徴とする荷電粒子ビーム露光装置。
1. A means for exposing a desired pattern on a sample by irradiating a charged particle beam, an exposure area on the sample being divided into meshes, and a beam of another small area for each of the divided small areas. Means for calculating the amount of additional exposure due to reflective particles associated with the irradiation, a mask substrate having a plurality of correction exposure masks having sizes corresponding to the small regions and different beam transmittances, and an additional amount of exposure between each of the small regions Means for selecting a correction exposure mask on the mask substrate and correcting and exposing each small area so as to correct the non-uniformity of the charged particle beam exposure apparatus.
【請求項2】荷電粒子ビームの照射により試料上に所望
のパターンを露光する手段と、前記試料上の露光領域を
メッシュ状に分割し、該分割した各小領域毎に他の小領
域のビーム照射に伴う反射粒子による付加露光量を計算
する手段と、各々の小領域間の付加露光量の不均一を補
正するように補正露光用マスクを用いて補正露光する手
段とを具備してなり、 前記補正露光用マスクは、前記試料上の各小領域に対応
する領域毎に、各小領域おける付加露光量に応じてビー
ム透過率が異なるように形成されていることを特徴とす
る荷電粒子ビーム露光装置。
2. A means for exposing a desired pattern on a sample by irradiating a charged particle beam, an exposure region on the sample being divided into meshes, and a beam of another small region for each of the divided small regions. Means for calculating the amount of additional exposure by the reflective particles associated with the irradiation, and means for performing correction exposure using a mask for correction exposure to correct the non-uniformity of the amount of additional exposure between each small area, The charged particle beam, wherein the correction exposure mask is formed so that a beam transmittance differs according to an additional exposure amount in each small region for each region corresponding to each small region on the sample. Exposure equipment.
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