JP2000315649A - Method for transfer-exposing of charged particle beam and charged particle beam transfer-exposure system - Google Patents

Method for transfer-exposing of charged particle beam and charged particle beam transfer-exposure system

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JP2000315649A
JP2000315649A JP2000028067A JP2000028067A JP2000315649A JP 2000315649 A JP2000315649 A JP 2000315649A JP 2000028067 A JP2000028067 A JP 2000028067A JP 2000028067 A JP2000028067 A JP 2000028067A JP 2000315649 A JP2000315649 A JP 2000315649A
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JP
Japan
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transfer
mark
drift
charged particle
deflection
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JP2000028067A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Nakasuji
護 中筋
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Original Assignee
Nikon Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for realizing accurate transfer regardless of the presence of slight beam drift. SOLUTION: In this transfer exposure method, mark patterns 87 and 88 for forming a mark detection beam are made on a mask in a deflection band 82 of an end part in the lengthwise direction of respective stripes, and marks 98 and 97 to be irradiated which are irradiated through scanning by a detection beam are made on a wafer. Then, prior to transfer, the marks to be irradiated are scanned several times by the detection beam so as to detect the position of the marks several times, and the quantity of drift of the beam is thereby obtained, and the position of beam at the time of transfer is corrected by just the quantity of drift.

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、電子線やイオンビ
ーム等の荷電粒子線を用いてマスク上のパターンを感応
基板(ウエハ等)に転写する方法等に関する。より具体
的には、マスクステージ及びウエハステージの機械的走
査と荷電粒子線の電気的偏向を併用して光学系の視野寸
法を超える大パターンを転写できる荷電粒子線転写方法
等に関する。特には、最小線幅0.1μm 未満の微細・
高密度・高精度パターンを高スループットで形成するこ
とを企図し、ビームドリフトを適確に補正できるよう改
良を加えた荷電粒子線転写露光方法及び荷電粒子線転写
露光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of transferring a pattern on a mask to a sensitive substrate (a wafer or the like) using a charged particle beam such as an electron beam or an ion beam. More specifically, the present invention relates to a charged particle beam transfer method capable of transferring a large pattern exceeding the visual field of an optical system by using both mechanical scanning of a mask stage and a wafer stage and electric deflection of a charged particle beam. In particular, fine lines with a minimum line width of less than 0.1 μm
The present invention relates to a charged particle beam transfer exposure method and a charged particle beam transfer exposure apparatus, which are intended to form a high-density and high-precision pattern at a high throughput, and have been improved so that beam drift can be accurately corrected.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子線描画装置のような、電子線の結像
位置を精密にコントロールしなければならない装置で
は、ある程度以上のビームドリフトが生じた場合には、
通常電子線光学鏡筒を分解して鏡筒内をクリーニングし
た後に再組み立てを行っている。ビームドリフトの原因
の大半は、鏡筒内についた汚れに帯電して電子線の軌道
が狂うことによるものである。なお、ビームドリフトと
は、光学系のコントロールできる条件(レンズ励磁電
流、偏向電流・電圧等)を同じにしているにもかかわら
ず、電子線の結像位置が時と場合によってずれる現象の
ことである。なお、最近では、鏡筒を分解しないでinsi
tu cleaning を行う試みも報告されている。なお鏡筒内
部の光学部品の温度変動でビ−ムドリフトが発生するこ
ともある。
2. Description of the Related Art In an apparatus such as an electron beam lithography apparatus, which needs to precisely control an image forming position of an electron beam, when a beam drift of a certain degree or more occurs,
Usually, reassembly is performed after disassembling the electron beam optical column and cleaning the inside of the column. Most of the cause of the beam drift is due to the fact that the dirt on the inside of the lens barrel is charged and the trajectory of the electron beam is disrupted. Note that beam drift is a phenomenon in which the imaging position of an electron beam shifts from time to time in spite of the same conditions under which the optical system can be controlled (lens excitation current, deflection current / voltage, etc.). is there. In recent years, insi
Attempts to perform tu cleaning have also been reported. Note that beam drift may occur due to temperature fluctuations of the optical components inside the lens barrel.

【0003】[0003]

【発明を解決しようとする課題】従来の可変成形方式の
電子線描画装置においては、ビーム電流が1μA 以下と
小さい値であったが、本格的なウエハ露光に用いる分割
転写方式の電子線縮小転写装置ではこの20倍以上、す
なわち20〜25μA のビーム電流をレジストに照射す
る。このため、レジストの分解物も多く発生するので、
鏡筒内部が汚れる速度が速い。また、より高精度転写を
達成するため、ビームの安定度に対する要求も厳しくな
っている。したがって、従来のように「鏡筒が汚れてビ
ームドリフトが発生したらクリーニングすればよい」と
いうやり方では、あまりにもクリーニングの間隔が短く
なってしまう。また鏡筒が汚れなくても鏡筒内部の光学
部品の温度変動でビ−ムがドリフトすることもある。
In the conventional variable-shaping type electron beam lithography apparatus, the beam current was as small as 1 μA or less. The apparatus irradiates the resist with a beam current of 20 times or more, that is, 20 to 25 μA. For this reason, a lot of decomposition products of the resist are generated,
The inside of the lens barrel gets dirty quickly. Further, in order to achieve higher-precision transfer, requirements for beam stability are becoming stricter. Therefore, in the conventional method of "cleaning when the lens barrel becomes dirty and beam drift occurs", the cleaning interval becomes too short. Even if the lens barrel is not stained, the beam may drift due to the temperature fluctuation of the optical components inside the lens barrel.

【0004】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、多少のビームドリフトトがあっても高精度
の転写を実現するための方法等を提供することを目的と
する。
[0004] The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a method and the like for realizing high-accuracy transfer even if there is some beam drift.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】上
記課題を解決するため、本発明の荷電粒子線転写露光方
法は、全体転写領域を荷電粒子線光学系の偏向可能視野
内の寸法を短辺とする複数のストライプに分割し、さら
に各ストライプ内を同ストライプの短辺方向に延びる複
数の帯状領域(偏向帯)に分割し、ストライプの短辺方
向には荷電粒子線を偏向走査し、ストライプの長辺方向
には主にマスクと感応基板を機械的に走査して全体転写
領域を転写する荷電粒子線転写露光方法であって、各ス
トライプの長手方向端部の偏向帯について、マスク上に
はマーク検出ビーム形成用のマークパターンを設け、感
応基板上には該検出ビームによって走査的に照射される
被照射マークを設け、転写に先立ち、上記検出ビームで
被照射マークを走査してマーク位置を複数回検出し、こ
れら複数回のマーク検出によりビームドリフト量を検出
し、そのドリフト量をもとに転写時のビーム位置の補正
量を算出しビ−ム位置を補正することを特徴とする。
Means for Solving the Problems and Embodiments of the Invention In order to solve the above-mentioned problems, a charged particle beam transfer exposure method of the present invention uses an entire transfer area to reduce a dimension within a deflectable visual field of a charged particle beam optical system. It is divided into a plurality of stripes having short sides, and each of the stripes is further divided into a plurality of band-shaped regions (deflection bands) extending in the short side direction of the stripe, and a charged particle beam is deflected and scanned in the short side direction of the stripe. A charged particle beam transfer exposure method for mechanically scanning the mask and the sensitive substrate in the long side direction of the stripe to transfer the entire transfer area, wherein the deflection band at the longitudinal end of each stripe is masked. A mark pattern for forming a mark detection beam is provided on the upper side, and an illuminated mark which is scanned and irradiated by the detection beam is provided on the sensitive substrate. Detecting the mark position a plurality of times, detecting the beam drift amount by detecting the marks a plurality of times, calculating the correction amount of the beam position at the time of transfer based on the drift amount, and correcting the beam position. It is characterized by.

【0006】ビームが同じ条件で定常的に流れている時
には、不規則にビームがドリフトする量は一般にあまり
大きくない。しかし、ビーム条件を変化させた時、例え
ば長時間でブランキングした後ビームを出し始めた直後
や、大電流を流していて急にビーム電流を大幅に小さく
した時、あるいはビームを大きく偏向した直後などに、
大きいビームドリフトが発生する。これらのドリフトは
一見不規則に見えるが、実際にはビーム条件の変化を同
じにすれば再現性がかなり見られる。ところで、同じ仕
様のマスクを用いて露光する荷電粒子線転写装置では、
ビーム電流がパターンに依存して常に変化する点を除け
ば、ビームのブランキングや偏向のタイミングの点で
は、ほとんど同じ動作の繰り返しである。したがって、
上記ビームドリフトの再現性のある成分を補正してやれ
ば、少々のビームドリフトがあっても高精度の転写を行
うことが可能である。
When the beam is constantly flowing under the same conditions, the amount by which the beam drifts irregularly is generally not very large. However, when the beam conditions are changed, for example, immediately after starting to emit the beam after blanking for a long time, when the beam current is suddenly greatly reduced due to a large current, or immediately after the beam is largely deflected For example,
Large beam drift occurs. These drifts seem irregular at first glance, but in practice, the same changes in beam conditions can provide considerable reproducibility. By the way, in a charged particle beam transfer apparatus that performs exposure using a mask of the same specification,
Except for the point that the beam current constantly changes depending on the pattern, the operation is almost the same in terms of beam blanking and deflection timing. Therefore,
By correcting the reproducible component of the beam drift, high-accuracy transfer can be performed even with a slight beam drift.

【0007】本発明においては、複数の偏向帯に上記マ
ークパターンを有するテストマスク、及び、複数の偏向
帯に上記被照射マークを有するテスト感応基板を用い
て、予め各偏向帯におけるビームドリフト量の比又は差
を測定してテーブル化しておき、これに基づいてドリフ
トを補正しながら転写を行うことができる。
In the present invention, a test mask having the mark pattern in a plurality of deflection bands and a test-sensitive substrate having the irradiation mark in a plurality of deflection bands are used to determine the beam drift amount in each deflection band in advance. The ratio or difference is measured and tabulated, and transfer can be performed while correcting drift based on the table.

【0008】一般のデバイスパターンを有する転写用マ
スクやウエハの一部にマークパターンや被照射マークを
設けておいて、現実の転写工程中でビームドリフト測定
することも可能である。しかし、上記のようにテスト専
用のマスクとウエハを用いて、例えば1週間に1回程度
ビームドリフトを測定し、その結果をテーブル化して補
正した方が、マスク上のパターン領域を実際のデバイス
製造により多く用いることができるので好ましい。
It is also possible to provide a mark pattern or a mark to be irradiated on a part of a transfer mask or a wafer having a general device pattern, and measure a beam drift in an actual transfer process. However, as described above, it is better to measure the beam drift about once a week, for example, using a dedicated mask and wafer for a test, and tabulate the results to correct the pattern area on the mask for actual device manufacturing. This is preferable because more can be used.

【0009】本発明においては、上記マークパターン又
は被照射マークの形成された偏向帯でのパターン密度
が、転写するデバイスパターンの平均的なパターン密度
とほぼ同じであることが好ましい。ビーム電流が大きい
とドリフト量も大きく、ビーム電流が小さいとドリフト
量も小さい。したがって、実際のデバイスパターン転写
時とほぼ同じ条件でビームドリフト量を計測し、そのデ
ータに基づいてドリフト補正すると高精度の補正を行え
る。なお、ビーム電流を何段階かに変えてドリフト量を
計測し、電流に合わせたドリフト補正量を算出すること
もできる。この時、ビーム電流とドリフト量は必ずしも
比例しないので、上記ビーム電流の中間部は、内挿計算
することによりドリフト量を求めることができる。
In the present invention, it is preferable that the pattern density in the deflection band where the mark pattern or the mark to be irradiated is formed is substantially the same as the average pattern density of the device pattern to be transferred. When the beam current is large, the drift amount is large, and when the beam current is small, the drift amount is small. Therefore, high-precision correction can be performed by measuring the beam drift amount under substantially the same conditions as in the actual device pattern transfer and performing drift correction based on the data. The drift amount can be measured by changing the beam current in several stages, and the drift correction amount can be calculated according to the current. At this time, since the beam current and the drift amount are not always proportional, the drift amount of the intermediate portion of the beam current can be obtained by interpolation calculation.

【0010】本発明の荷電粒子線転写露光装置は、感応
基板上に転写すべきパターンが形成されているマスクを
荷電粒子線で照明する照明光学系と、マスクを載置する
移動可能なステージと、マスクを通過した荷電粒子線を
感応基板上のしかるべき位置に投影結像させる投影光学
系と、感応基板を載置する移動可能なステージと、を備
え、全体転写領域を光学系の偏向可能視野内の寸法を短
辺とする複数のストライプに分割し、さらに各ストライ
プ内を同ストライプの短辺方向に延びる複数の帯状領域
(偏向帯)に分割し、ストライプの短辺方向には荷電粒
子線を偏向走査し、ストライプの長辺方向には主にマス
クと感応基板を機械的に走査して全体転写領域を転写す
る荷電粒子線転写露光装置であって、各ストライプの長
手方向端部の偏向帯について、マスク上にはマーク検出
ビーム形成用のマークパターンを設け、感応基板上には
該検出ビームによって走査的に照射される被照射マーク
を設け、転写に先立ち、上記検出ビームで被照射マーク
を走査焦点マークの位置を複数回検出し、これら複数回
のマーク検出によりビームドリフト量を検出し、そのド
リフト量をもとに転写時のビーム位置を補正するビーム
ドリフト量を算出し、その量だけビ−ム位置を補正する
補正部を有することを特徴とする。
A charged particle beam transfer exposure apparatus according to the present invention comprises: an illumination optical system for illuminating a mask on which a pattern to be transferred on a sensitive substrate is formed with a charged particle beam; a movable stage for mounting the mask; , A projection optical system for projecting and imaging the charged particle beam passing through the mask at an appropriate position on the sensitive substrate, and a movable stage for mounting the sensitive substrate, and the entire transfer area can be deflected by the optical system The field of view is divided into a plurality of stripes each having a short side, and each stripe is further divided into a plurality of band-shaped regions (deflection bands) extending in the short side direction of the same stripe. A charged particle beam transfer exposure apparatus that deflects and scans a line, and mechanically scans a mask and a sensitive substrate mainly in a long side direction of a stripe to transfer an entire transfer area. deflection A mark pattern for forming a mark detection beam is provided on a mask, an illuminated mark that is scanned and illuminated by the detection beam is provided on a sensitive substrate, and the illuminated mark is detected by the detection beam before transfer. Detects the position of the scanning focus mark multiple times, detects the beam drift amount by detecting these multiple marks, calculates the beam drift amount that corrects the beam position at the time of transfer based on the drift amount, and calculates only that amount It is characterized by having a correction section for correcting the beam position.

【0011】以下、図面を参照しつつ説明する。図4
は、本発明の1実施例に係る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2、3が備えられており、電子線は、
これらのコンデンサレンズ2、3を通ってブランキング
開口7にクロスオーバーC.O.を結像する。
A description will be given below with reference to the drawings. FIG.
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an imaging relationship and a control system in an entire optical system of an electron beam projection exposure apparatus according to one embodiment of the present invention. The electron gun 1 arranged at the uppermost stream of the optical system emits an electron beam downward. Below the electron gun 1, two stages of condenser lenses 2 and 3 are provided.
The crossover CO is imaged on the blanking aperture 7 through these condenser lenses 2 and 3.

【0012】コンデンサレンズ3の下には、矩形開口4
が備えられている。この矩形開口(照明ビーム成形開
口)4は、マスク(レチクル)10の一つのサブフィー
ルド(単位露光パターン領域)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4は、照明ビームを
マスクサイズ換算で1mm角強の寸法の正方形に成形す
る。この開口4の像は、レンズ9によってマスク10に
結像される。
A rectangular opening 4 is provided below the condenser lens 3.
Is provided. The rectangular aperture (illumination beam shaping aperture) 4 allows only an illumination beam that illuminates one subfield (unit exposure pattern area) of the mask (reticle) 10 to pass. Specifically, the opening 4 forms the illumination beam into a square having a dimension of slightly more than 1 mm square in mask size conversion. The image of the opening 4 is formed on the mask 10 by the lens 9.

【0013】ビーム成形開口4の下方には、ブランキン
グ偏向器5が配置されている。同偏向器5は、照明ビー
ムを偏向させてブランキング開口7の非開口部に当て、
ビームがマスク10に当たらないようにする。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4の左右方
向(X方向)に順次走査して、照明光学系の視野内にあ
るマスク10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マス
ク10に当て、マスク10上にビーム成形開口4を結像
させる。
Below the beam shaping aperture 4, a blanking deflector 5 is arranged. The deflector 5 deflects the illumination beam to hit the non-opening of the blanking opening 7,
The beam does not hit the mask 10. An illumination beam deflector 8 is arranged below the blanking opening 7. This deflector 8 mainly scans the illumination beam sequentially in the horizontal direction (X direction) in FIG. 4 to illuminate each subfield of the mask 10 within the field of view of the illumination optical system. A condenser lens 9 is disposed below the deflector 8.
The condenser lens 9 converts the electron beam into a parallel beam, impinges the beam on the mask 10, and forms an image of the beam forming aperture 4 on the mask 10.

【0014】マスク10は、図4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(図5を参照
しつつ後述)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。マスク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)が形成されている。
Although only one subfield on the optical axis is shown in FIG. 4, the mask 10 actually extends in the plane perpendicular to the optical axis (XY plane) (described later with reference to FIG. 5). And has a number of subfields. On the mask 10, a pattern (chip pattern) forming one semiconductor device chip as a whole is formed.

【0015】照明光学系の視野内で各サブフィールドを
照明するため、上述のように偏向器8で電子線を偏向す
ることができる。照明光学系の視野を越えて各サブフィ
ールドを照明するためには、マスク10を機械的に移動
させる。すなわち、マスク10は、XY方向に移動可能
なマスクステージ11上に載置されている。
To illuminate each subfield within the field of view of the illumination optical system, the electron beam can be deflected by the deflector 8 as described above. In order to illuminate each subfield beyond the field of view of the illumination optical system, the mask 10 is moved mechanically. That is, the mask 10 is placed on a mask stage 11 that can move in the XY directions.

【0016】マスク10の下方には投影レンズ12及び
14並びに偏向器13が設けられている。そして、マス
ク10のあるサブフィールドに照明ビームが当てられ、
マスク10のパター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、同レンズや
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
れてマスク上のパターンが縮小されてウエハ15上に転
写される。
Below the mask 10, projection lenses 12 and 14 and a deflector 13 are provided. Then, an illumination beam is applied to a certain subfield of the mask 10,
The electron beam that has passed through the pattern portion of the mask 10 is reduced by the projection lenses 12 and 14 and deflected by the lenses and the deflector 13 to form an image at a predetermined position on the wafer 15. An appropriate resist is applied on the wafer 15. The resist is given a dose of an electron beam, and the pattern on the mask is reduced and transferred onto the wafer 15.

【0017】なお、マスク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18が設けら
れている。同開口18は、マスク10の非パターン部で
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。第2の投影レンズ14とウエハ15の間には、反射
電子検出器19が配置されている。この反射電子検出器
19は、ウエハ15に当たって反射する電子線を検出す
る。反射電子検出器19の検出した信号は、A/Dコン
バータ等を含む変換回路19aを経て制御部21に送ら
れる。この信号を処理することにより、ウエハ15上の
マークの位置を知ることができ、ウエハと光学系やマス
クとの間のアライメントやビームドリフトの基礎情報を
得ることができる。
A crossover CO is formed at a point which internally divides the space between the mask 10 and the wafer 15 at a reduction ratio, and a contrast opening 18 is provided at the crossover position. The opening 18 blocks the electron beam scattered by the non-pattern portion of the mask 10 from reaching the wafer 15. A backscattered electron detector 19 is arranged between the second projection lens 14 and the wafer 15. The backscattered electron detector 19 detects an electron beam that strikes and reflects on the wafer 15. The signal detected by the backscattered electron detector 19 is sent to the control unit 21 via a conversion circuit 19a including an A / D converter and the like. By processing this signal, the position of the mark on the wafer 15 can be known, and basic information on the alignment between the wafer and the optical system or the mask and beam drift can be obtained.

【0018】ウエハ15は、静電チャック16を介し
て、XY方向に移動可能なウエハステージ17上に載置
されている。上記マスクステージ11とウエハステージ
17とを、互いに逆の方向に同期走査することにより、
デバイスパターン内の広い領域を順次露光することがで
きる。なお、両ステージ11、17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、ス
テージ位置は正確にコントロールされる。
The wafer 15 is placed on a wafer stage 17 that can move in the X and Y directions via an electrostatic chuck 16. By synchronously scanning the mask stage 11 and the wafer stage 17 in directions opposite to each other,
A wide area in the device pattern can be sequentially exposed. Note that both stages 11 and 17 are equipped with an accurate position measurement system using a laser interferometer, and the position of the stage is accurately controlled.

【0019】上記各レンズ2、3、9、12、14及び
各偏向器5、8、13は、各々のコイル電源2a、3
a、9a、12a、14a及び5a、8a、13aを介
して制御部21によりコントロールされる。また、マス
クステージ11及びウエハステージ17も、ステージ駆
動モータ制御部11a、17aを介して、制御部21に
よりコントロールされる。静電チャック16は、静電チ
ャック制御部16aを介して、メインコントローラ21
によりコントロールされる。制御部21内のビームドリ
フト補正部21aは、後述する方法により計測したビー
ムドリフト量のテーブルを有し、それに対応したビーム
位置補正信号を偏向器電源13aに与え、ビーム位置の
ドリフトを補正する。正確なステージ位置と光学系のコ
ントロールにより、ウエハ15上でマスク10上のサブ
フィールドの縮小像が正確に繋ぎ合わされ、マスク上の
チップパターン全体がウエハ上に転写される。
Each of the lenses 2, 3, 9, 12, 14 and each of the deflectors 5, 8, 13 are provided with a respective coil power supply 2a, 3a.
a, 9a, 12a, 14a and 5a, 8a, 13a. The mask stage 11 and the wafer stage 17 are also controlled by the control unit 21 via the stage drive motor control units 11a and 17a. The electrostatic chuck 16 is connected to the main controller 21 via the electrostatic chuck controller 16a.
Is controlled by The beam drift correction unit 21a in the control unit 21 has a table of the amount of beam drift measured by a method described later, and supplies a corresponding beam position correction signal to the deflector power supply 13a to correct the drift of the beam position. By accurate control of the stage position and the optical system, the reduced images of the subfields on the mask 10 are accurately joined on the wafer 15, and the entire chip pattern on the mask is transferred onto the wafer.

【0020】次に、分割転写方式の電子線投影露光に用
いられるマスクの詳細例について、図5を用いて説明す
る。図5は、電子線露光用のマスクの構成例を模式的に
示す図である。(A)は全体の平面図であり、(B)は
一部の斜視図であり、(C)は一つの小メンブレイン領
域の平面図である。
Next, a detailed example of a mask used for the electron beam projection exposure of the division transfer system will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a configuration example of a mask for electron beam exposure. (A) is an overall plan view, (B) is a partial perspective view, and (C) is a plan view of one small membrane region.

【0021】図5中、多数の正方形41で示されている
領域が、一つのサブフィールドに対応したパターン領域
を含む小メンブレイン領域(厚さ0.1μm 〜数μm )
である。図5(C)に示すように、小メンブレイン領域
41は、中央部のパターン領域(サブフィールド)42
と、その周囲の額縁状の非パターン領域であるスカート
43とからなる。サブフィールド42は転写すべきパタ
ーンの形成された部分である。スカート43はパターン
の形成されてない部分であり、照明ビームの縁の部分が
当たる。
In FIG. 5, an area indicated by a large number of squares 41 is a small membrane area (thickness of 0.1 μm to several μm) including a pattern area corresponding to one subfield.
It is. As shown in FIG. 5C, a small membrane area 41 is a pattern area (subfield) 42 at the center.
And a skirt 43 which is a frame-shaped non-pattern area around the skirt 43. The subfield 42 is a portion where a pattern to be transferred is formed. The skirt 43 is a portion where no pattern is formed, and corresponds to an edge portion of the illumination beam.

【0022】一つのサブフィールド42は、現在検討さ
れているところでは、マスク上で0.5〜5mm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(イメージフィールド)の大き
さは、縮小率1/5として0.1〜1mm角である。小メ
ンブレイン領域41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
つための、厚さ0.5〜1mm程度の梁である。グリレー
ジ45の幅は0.1mm程度である。
One sub-field 42 has a size of about 0.5 to 5 mm square on a mask as it is currently being studied. The size of the area (image field) of the projected image in which this subfield is reduced and projected on the wafer is 0.1 to 1 mm square as the reduction rate is 1/5. A portion 45 called a grid-like grid in the vicinity of the small membrane region 41 is a beam having a thickness of about 0.5 to 1 mm to maintain the mechanical strength of the membrane. The width of the grenage 45 is about 0.1 mm.

【0023】図のX方向には多数の小メンブレイン領域
41が並んで一つのグループ(偏向帯44)をなし、そ
のような偏向帯44がY方向に多数並んで1つのストラ
イプ49を形成している。ストライプ49の幅は電子線
光学系の偏向可能視野の広さに対応している。ストライ
プ49は、X方向に並列に複数存在する。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、マスク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はグリレージと一体で、厚さ
0.5〜1mm程度であり、幅は数mmである。なお、一つ
の偏向帯44内において隣り合うサブフィールド42間
には、スカート43やグリレージ45のような非パター
ン領域を設けない方式も検討されている。
A large number of small membrane regions 41 are arranged side by side in the X direction to form one group (deflection band 44), and a large number of such deflection bands 44 are arranged in the Y direction to form one stripe 49. ing. The width of the stripe 49 corresponds to the width of the deflectable visual field of the electron beam optical system. A plurality of stripes 49 exist in parallel in the X direction. Thick beams, shown as struts 47 between adjacent stripes 49, are to keep the overall mask deflection small. The strut 47 is integral with the grenage and has a thickness of about 0.5 to 1 mm and a width of several mm. In addition, a method in which a non-pattern area such as a skirt 43 or a grenage 45 is not provided between adjacent subfields 42 in one deflection band 44 is also being studied.

【0024】現在有力と考えられている方式によれば、
投影露光の際に1つのストライプ49内のX方向のサブ
フィールドの列(偏向帯44)は電子線偏向により順次
露光される。一方、ストライプ49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。
According to the system currently considered to be influential,
At the time of projection exposure, a row (deflection zone 44) of subfields in one stripe 49 in the X direction is sequentially exposed by electron beam deflection. On the other hand, the row in the Y direction in the stripe 49 is
Exposure is performed sequentially by continuous stage scanning. When proceeding to the next stripe 49, the stage is intermittently sent.

【0025】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、4
GDRAM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。
At the time of projection exposure, non-pattern areas such as skirts and grids are canceled on the wafer, and the patterns of the respective subfields are joined together over the entire chip. A transfer reduction ratio of 1/4 or 1/5 has been considered, and the size of one chip on a wafer is 4
Since the size of the GDRAM is assumed to be 27 mm × 44 mm, the entire size of the mask including the non-pattern portion of the chip pattern is about 120 to 230 mm × 150 to 350 mm.

【0026】図2は、本発明の1実施例に係る電子線転
写露光方法におけるテストマスク上のマークパターンの
配置を模式的に示す平面図である。図3は、図2のテス
トマスクと組みで用いるテストウエハ上の被照射マーク
の配置を模式的に示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view schematically showing the arrangement of mark patterns on a test mask in the electron beam transfer exposure method according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view schematically showing the arrangement of irradiated marks on a test wafer used in combination with the test mask of FIG.

【0027】図2には、X方向に並ぶ3本のストライプ
71、72、73が示されている。ストライプ71、7
2、73の間にはストラット(厚い補強部分)74が存
在する。各ストライプ71、72、73は、図5で説明
した多数のサブフィールドのX方向の列である偏向帯8
1、82、83等にさらに分割されている。なお、偏向
帯間の非パターン領域の図示は省略されている。この例
では、各ストライプ71、72、73のY方向の端部に
は、ビームドリフト測定用マークパターン87、88
(X方向又はY方向に並ぶ線状パターン)を配置した偏
向帯81−1〜5、82−1〜5、83−1〜4等が並
べられている。なお、このようなマークパターンを形成
した偏向帯はテストマスクのストライプ端部に10段程
度設けられている。
FIG. 2 shows three stripes 71, 72, 73 arranged in the X direction. Stripes 71, 7
A strut (thick reinforcing portion) 74 exists between 2 and 73. Each of the stripes 71, 72, and 73 is a deflection band 8 that is a row in the X direction of a number of subfields described with reference to FIG.
1, 82, 83, etc. The illustration of the non-pattern area between the deflection bands is omitted. In this example, mark patterns 87, 88 for measuring beam drift are provided at the ends of the stripes 71, 72, 73 in the Y direction.
(Linear patterns arranged in the X direction or the Y direction), deflection bands 81-1 to 85-1, 82-1 to 5 and 83-1 to 4-4 are arranged. It should be noted that deflection bands having such a mark pattern are provided in about 10 steps at the end of the stripe of the test mask.

【0028】ビームドリフト測定用マーク87、88
は、上述のように、何本かの線状マークが並べられたも
のである。X方向のビームドリフト測定用マーク87
は、Y方向に延びる線状マークがX方向に並べられてい
る。Y方向のビームドリフト測定用マーク88は、X方
向に延びる線状マークがY方向に並べられている。な
お、これらの線状マーク(線の部分)87、88は、マ
スク上では電子線の比較的通過しやすい部分(孔や低散
乱メンブレイン部)である。なお、ウエハ上の被照射マ
ーク(図3の符号97、98の線の部分)は電子線を反
射しやすい金属層等である。
Marks 87 and 88 for measuring beam drift
Is, as described above, several linear marks arranged. Mark 87 for measuring beam drift in the X direction
In the figure, linear marks extending in the Y direction are arranged in the X direction. In the beam drift measurement mark 88 in the Y direction, linear marks extending in the X direction are arranged in the Y direction. Note that these linear marks (line portions) 87 and 88 are portions (holes or low-scattering membrane portions) where the electron beam relatively easily passes on the mask. The irradiation mark on the wafer (the portion indicated by reference numerals 97 and 98 in FIG. 3) is a metal layer or the like that easily reflects an electron beam.

【0029】図2に示されている中央のストライプ72
の偏向帯82は、X方向のマークパターン87のみを有
する。一方、右側のストライプ73の偏向帯83は、Y
方向のマークパターン88のみを有する。左側のストラ
イプ71の偏向帯81は、X方向のマークパターン87
あるいはY方向のマークパターン88を有するサブフィ
ールドが交互に並べられている。このマークパターン8
7、88の組み合わせは適宜選択できる。
The central stripe 72 shown in FIG.
Has only the mark pattern 87 in the X direction. On the other hand, the deflection band 83 of the right stripe 73 is Y
It has only the direction mark pattern 88. The deflection band 81 of the left stripe 71 is a mark pattern 87 in the X direction.
Alternatively, subfields having mark patterns 88 in the Y direction are alternately arranged. This mark pattern 8
The combination of 7, 88 can be appropriately selected.

【0030】図3に示されているテストウエハには、図
2のテストマスクと同様に、多数の被照射マーク97〜
98を有する偏向帯が形成されている。ただし、ストラ
イプ91、92、93の間にはストラットに対応する部
分はなく、ストライプ91、92、93が連続して繋が
っている。なお、図上には現されてはいないが、マスク
上では存在するサブフィールドや偏向帯間の非パターン
領域もウエハ上では詰められて、サブフィールド上のパ
ターンが繋ぎ合わされ、全体として1個のデバイスパタ
ーンが形成される。
The test wafer shown in FIG. 3 has a large number of irradiation marks 97 to 97 similarly to the test mask of FIG.
A deflection band having 98 is formed. However, there is no portion corresponding to the strut between the stripes 91, 92 and 93, and the stripes 91, 92 and 93 are continuously connected. Although not shown in the drawing, non-pattern areas between the subfields and deflection bands existing on the mask are also packed on the wafer, and the patterns on the subfields are joined together to form one whole. A device pattern is formed.

【0031】この例では、線状マークのみが形成された
サブフィールドではビーム電流が1μA となるようにマ
スクの孔の幅と長さを定めている。ビーム電流を大きく
する場合は、図2に拡大して示すサブフィールド95の
ように、マーク97の存在しない部分に大きい孔96、
98を開ける。例えば、5μA 、10μA 、15μA、
20μA 、25μA などのビーム電流でビームドリフト
を測定し、ドリフトとビーム電流との関係を把握するこ
とができる。なお、この場合はマスク上の1個のサブフ
ィールドに入射した照明ビームの電流は100μA であ
る。
In this example, the width and length of the mask hole are determined so that the beam current becomes 1 μA in the subfield in which only the linear mark is formed. When the beam current is increased, a large hole 96 is formed in a portion where the mark 97 does not exist, as shown in a sub-field 95 enlarged in FIG.
Open 98. For example, 5 μA, 10 μA, 15 μA,
The beam drift is measured with a beam current of 20 μA, 25 μA, or the like, and the relationship between the drift and the beam current can be grasped. In this case, the current of the illumination beam incident on one subfield on the mask is 100 μA.

【0032】図1は、ビームドリフトの測定結果及び補
正量の決定方法の一例を示すグラフである。この場合は
ビーム電流10μA である。縦軸は、X方向のビーム位
置ドリフト量(単位nm)を示し、横軸は、X方向の偏向
幅(単位mm)を示す。図中に記号○(白丸)で示されて
いるのが、ストライプのY方向の端から1列目の偏向帯
(図2の82−1と図3の102−1)を走査してマー
ク位置を検出してビームドリフト量を測定した結果であ
る。黒丸●は同じく2列目の偏向帯のドリフト量であ
り、三角△は3列目、バツ×は4列目、四角□は5列
目、二重丸◎は6列目の偏向帯のドリフト量である。な
お、走査速度やブランキングなどのタイミングは実際の
デバイスパターン走査時と同じとした。
FIG. 1 is a graph showing an example of a method of determining a measurement result of a beam drift and a correction amount. In this case, the beam current is 10 μA. The vertical axis indicates the beam position drift amount (unit: nm) in the X direction, and the horizontal axis indicates the deflection width (unit: mm) in the X direction. In the figure, the mark (open circle) indicates the mark position by scanning the deflection band (82-1 in FIG. 2 and 102-1 in FIG. 3) in the first column from the end in the Y direction of the stripe. Is the result of measuring the amount of beam drift by detecting. The black circles ● also indicate the drift amount of the deflection band in the second column, the triangle △ indicates the drift in the third column, the cross × indicates the fourth column, the square □ indicates the fifth column, and the double circle ◎ indicates the drift in the sixth column. Quantity. Note that timings such as a scanning speed and blanking are the same as those at the time of actual device pattern scanning.

【0033】この例では、測定順序をマイナス方向から
プラス方向へ向けて行っているのでドリフト量はマイナ
ス方向のX方向偏向で大きく、プラス方向のX方向偏向
では小さい。また、1列目の偏向帯ではドリフト量は大
きく、2列目、3列目となるにしたがって小さくなり、
5列目、6列目ではほぼ一定の比較的小さい値に収束し
ている。図示は省略されているが、6列目以降のドリフ
ト量も、6列目とほぼ同じである。なお、ストライプの
1列目の偏向帯でドリフト量が大きいのは、ストライプ
変更待ち等の間、比較的長時間ビームをブランキングし
ていたのをブランキング解除するためである。
In this example, since the measurement sequence is performed from the minus direction to the plus direction, the drift amount is large in the minus X direction deflection and small in the plus X direction deflection. Also, the drift amount is large in the deflection band of the first row, and becomes smaller as it goes to the second and third rows.
In the fifth and sixth columns, the values converge to almost constant relatively small values. Although illustration is omitted, the drift amounts in the sixth and subsequent columns are almost the same as those in the sixth column. The reason why the drift amount is large in the deflection band in the first column of the stripe is that the blanking of the beam has been canceled for a relatively long time while waiting for a stripe change or the like.

【0034】なお、図1の例は比較的再現性がよい場合
である。再現性の悪いビームドリフトがある場合は、1
本のカーブに乗らない点がパラパラと表われたり、何列
目になっても収束性の悪いデータとなる。このような傾
向が顕著になるとドリフト補正は行えないので、転写装
置の光学鏡筒内をクリーニングする等のメンテナンスを
行う。
The example shown in FIG. 1 is a case where the reproducibility is relatively good. If there is a beam drift with poor reproducibility, 1
Points that do not ride on the curve of the book appear to be disjointed, and data that has poor convergence at any column. If such a tendency becomes remarkable, drift correction cannot be performed, so maintenance such as cleaning the inside of the optical barrel of the transfer device is performed.

【0035】図1の測定結果に基づいてドリフト量補正
を行う方法について説明する。通常のデバイスパターン
の転写時は、ストライプのY方向端の1列目の偏向帯に
ビーム位置検出マークを設けておき、このマーク検出デ
ータに基づいて補正を行いながらそのストライプを露光
する。つまり、もしビームドリフト量補正を行わないと
すると、1列目の偏向帯の測定データを元にそのストラ
イプの全偏向帯の補正を決定することとなる。
A method for correcting the drift amount based on the measurement result shown in FIG. 1 will be described. At the time of transfer of a normal device pattern, a beam position detection mark is provided in the deflection band in the first column at the Y direction end of the stripe, and the stripe is exposed while performing correction based on the mark detection data. That is, if the beam drift amount correction is not performed, the correction of all the deflection bands of the stripe is determined based on the measurement data of the deflection bands in the first row.

【0036】本実施例では、事前のテストにより、1列
目の偏向帯と、他の列の偏向帯との間のドリフト量が既
知であるので、各列のドリフト量をX方向偏向幅に対応
させたテーブルとしておく。例えば、2列目の偏向幅−
2.25mmの場合、図中にC1で示す値(4nm)がドリ
フト量である。3列目の偏向幅−0.5mmの場合、図中
にC2で示す値(3nm)がドリフト量である。これらの
値をテーブルとして転写装置の制御部(コンピュータ
ー)のビームドリフト補正部(図4の符号21a)中に
記録しておく。
In this embodiment, since the amount of drift between the deflection band in the first column and the deflection band in the other column is known by a prior test, the drift amount in each column is set to the X-direction deflection width. Make the table corresponded. For example, the deflection width of the second row−
In the case of 2.25 mm, the value (4 nm) indicated by C1 in the figure is the drift amount. When the deflection width of the third row is −0.5 mm, the value (3 nm) indicated by C2 in the drawing is the drift amount. These values are recorded as a table in the beam drift correction unit (reference numeral 21a in FIG. 4) of the control unit (computer) of the transfer apparatus.

【0037】そして、実際のデバイスパターン転写露光
時には、ストライプの1列目の偏向帯で測定したマーク
位置のデータに、各ストライプの各偏向幅に対応したド
リフト量を補正して、各偏向帯のサブフィールドの転写
位置を修正する。なお、上記例ではテーブルを差の値で
作成したが、比で作成してもよい。比の場合、例えば2
列目の偏向幅−2.25mmの場合、ビーム位置ドリフト
の比の値は10/14=0.71である。
At the time of actual device pattern transfer exposure, the drift amount corresponding to each deflection width of each stripe is corrected to the data at the mark position measured in the deflection band of the first column of the stripe, and the deviation amount of each deflection band is corrected. Correct the subfield transfer position. In the above example, the table is created with the difference value, but may be created with the ratio. In the case of a ratio, for example, 2
When the deflection width of the column is -2.25 mm, the value of the ratio of the beam position drift is 10/14 = 0.71.

【0038】このようなテーブルをビーム電流毎に、例
えば6種類作っておく。そして実際のデバイスパターン
のその層での平均的ビーム電流に対応させて補正ドリフ
ト量を算出する。この際、中間的なビーム電流について
は、内挿計算により補正量を決定する。すなわち測定さ
れたドリフト量をもとにビ−ム電流などを考慮してビー
ム位置補正量を算出し、その量だけビ−ム位置を補正す
る。
For example, six types of such tables are prepared for each beam current. Then, the correction drift amount is calculated in accordance with the average beam current in that layer of the actual device pattern. At this time, the correction amount for the intermediate beam current is determined by interpolation calculation. That is, based on the measured drift amount, the beam position correction amount is calculated in consideration of the beam current and the like, and the beam position is corrected by the calculated amount.

【0039】Y方向への補正も同様の測定を行ってテー
ブル化し、Xと共に補正を行う。Y方向へのドリフトは
Xに比べて通常小さい。
For the correction in the Y direction, the same measurement is performed to make a table, and the correction is performed together with the X. The drift in the Y direction is usually smaller than that in X.

【0040】図1の測定を定期的に行った時に5〜6回
でドリフト量が一定値に収束しなかったり、偏向領域の
端でもドリフト量が一定に近づかずデータが2nm以上バ
ラツキが生じるようになれば、再現性のない成分が出て
きたと判断し、クリーニングする。
When the measurement shown in FIG. 1 is performed periodically, the drift amount does not converge to a constant value in 5 to 6 times, or the drift amount does not approach a constant value even at the end of the deflection region, and data varies by 2 nm or more. Is reached, it is determined that a component having no reproducibility has come out, and cleaning is performed.

【0041】[0041]

【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、多少のビームドリフトがあっても高精度の転
写を実現するための方法等を提供することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, it is possible to provide a method and the like for realizing high-accuracy transfer even with a slight beam drift.

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

【図1】本発明のビームドリフトの測定結果及び補正量
の決定方法の一例を示すグラフである。縦軸は、X方向
のビーム位置ドリフト量(単位nm)を示し、横軸は、X
方向の偏向幅(単位mm)を示す。
FIG. 1 is a graph showing an example of a method for determining a beam drift measurement result and a correction amount according to the present invention. The vertical axis shows the beam position drift amount (unit: nm) in the X direction, and the horizontal axis shows X
The deflection width in the direction (unit: mm) is shown.

【図2】本発明の1実施例に係る電子線転写露光方法に
おけるテストマスク上のマークパターンの配置を模式的
に示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view schematically showing the arrangement of mark patterns on a test mask in the electron beam transfer exposure method according to one embodiment of the present invention.

【図3】図2のテストマスクと組で用いるテストウエハ
上の被照射マークの配置を模式的に示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view schematically showing the arrangement of irradiation target marks on a test wafer used in combination with the test mask of FIG. 2;

【図4】本発明の分割転写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。
FIG. 4 is a diagram showing an outline of an image forming relationship and a control system in the entire optical system of the split-transfer type electron beam projection exposure apparatus of the present invention.

【図5】電子線露光用のマスクの構成例を模式的に示す
図である。(A)は全体の平面図であり、(B)は一部
の斜視図であり、(C)は一つの小メンブレイン領域の
平面図である。
FIG. 5 is a view schematically showing a configuration example of a mask for electron beam exposure. (A) is an overall plan view, (B) is a partial perspective view, and (C) is a plan view of one small membrane region.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電子銃 2、3 コンデ
ンサレンズ 4 照明ビーム成形開口 5 ブランキン
グ偏向器 7 ブランキング開口 8 偏向器 9 照明レンズ 10 マスク 11 マスクステージ 12 投影レン
ズ 13 偏向器 14 投影レン
ズ 15 ウエハ 16 静電チャ
ック 17 ウエハステージ 19反射電子線検出器 1
8 コントラスト開口 41 メンブレン領域 42 サブフィ
ールド 43 スカート 44 偏向帯 45 グリレージ 47 ストラッ
ト 49 マスクストライプ 71、72、73 マスク上のストライプ 81、82、83 マスク上の偏向帯 87 X方向位置検出用マークパターン 88 Y方向位置検出用マークパターン 91、92、93 ウエハ上のストライプ 97 X方向被照射マーク 98 Y方向被
照射マーク 102 ウエハ上の偏向帯
Reference Signs List 1 electron gun 2, 3 condenser lens 4 illumination beam shaping aperture 5 blanking deflector 7 blanking aperture 8 deflector 9 illumination lens 10 mask 11 mask stage 12 projection lens 13 deflector 14 projection lens 15 wafer 16 electrostatic chuck 17 wafer Stage 19 reflected electron beam detector 1
8 Contrast Aperture 41 Membrane Area 42 Subfield 43 Skirt 44 Deflection Band 45 Grid Stripe 47 Strut 49 Mask Stripe 71, 72, 73 Stripe on Mask 81, 82, 83 Deflection Band on Mask 87 X-direction Position Detection Mark Pattern 88 Y Direction position detection mark pattern 91, 92, 93 Stripe on wafer 97 X-direction irradiated mark 98 Y-direction irradiated mark 102 Deflection band on wafer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 全体転写領域を荷電粒子線光学系の偏向
可能視野内の寸法を短辺とする複数のストライプに分割
し、 さらに各ストライプ内を同ストライプの短辺方向に延び
る複数の帯状領域(偏向帯)に分割し、 ストライプの短辺方向には荷電粒子線を偏向走査し、ス
トライプの長辺方向には主にマスクと感応基板を機械的
に走査して全体転写領域を転写する荷電粒子線転写露光
方法であって、 各ストライプの長手方向端部の偏向帯について、マスク
上にはマーク検出ビーム形成用のマークパターンを設
け、感応基板上には該検出ビームによって走査的に照射
される被照射マークを設け、 転写に先立ち、上記検出ビームで被照射マークを走査し
てマーク位置を複数回検出し、 これら複数回のマーク検出によりビームドリフト量を検
出し、 そのドリフト量をもとに転写時のビーム位置の補正量を
算出しビ−ム位置を補正することを特徴とする荷電粒子
線転写露光方法。
1. An entire transfer region is divided into a plurality of stripes each having a shorter side in a deflectable field of view of a charged particle beam optical system, and a plurality of band-like regions extending in each stripe in a short side direction of the same stripe. (Deflection band), the charged particle beam is deflected and scanned in the short side direction of the stripe, and the mask and the sensitive substrate are mechanically scanned in the long side direction of the stripe to transfer the entire transfer area. In a particle beam transfer exposure method, a mark pattern for forming a mark detection beam is provided on a mask for a deflection band at a longitudinal end of each stripe, and a sensitive substrate is scanned and irradiated with the detection beam by the detection beam. Before the transfer, the irradiation mark is scanned with the detection beam to detect the mark position a plurality of times, and the amount of beam drift is detected by detecting the mark a plurality of times before transfer. A charged particle beam transfer exposure method, wherein a correction amount of a beam position at the time of transfer is calculated based on the drift amount of the beam and the beam position is corrected.
【請求項2】 上記ストライプの長手方向端部の複数の
偏向帯に上記マークパターン及び被照射マークを設け、 転写時の走査と同じタイミングで上記複数の偏向帯を走
査してマーク検出し、 これらの複数の偏向帯におけるマーク検出により各偏向
帯毎のビームドリフト量を検出し、 そのドリフト量をもとに転写時の各偏向帯におけるビー
ム位置の補正量を算出し、ビ−ム位置を補正することを
特徴とする請求項1記載の荷電粒子線転写露光方法。
2. The mark pattern and the mark to be irradiated are provided on a plurality of deflection bands at the longitudinal end of the stripe, and the plurality of deflection bands are scanned at the same timing as the scanning at the time of transfer to detect a mark. The beam drift amount for each deflection band is detected by detecting the marks in the plurality of deflection bands, and the beam position correction amount for each deflection band during transfer is calculated based on the drift amount to correct the beam position. The charged particle beam transfer exposure method according to claim 1, wherein
【請求項3】 複数の偏向帯に上記マークパターンを有
するテストマスク、及び、複数の偏向帯に上記被照射マ
ークを有するテスト感応基板を用いて、 予め各偏向帯におけるビームドリフト量の比又は差を測
定してテーブル化しておき、 これに基づいてドリフトを補正しながら転写を行うこと
を特徴とする請求項1又は2記載の荷電粒子線転写露光
方法。
3. Using a test mask having the mark pattern in a plurality of deflection bands and a test-sensitive substrate having the irradiation mark in a plurality of deflection bands, a ratio or a difference of a beam drift amount in each deflection band in advance. 3. The charged particle beam transfer exposure method according to claim 1, wherein the transfer is performed while measuring the drift and correcting the drift based on the measured values.
【請求項4】 上記マークパターン又は被照射マークの
形成された偏向帯でのパターン密度が、転写するデバイ
スパターンの平均的なパターン密度とほぼ同じであるこ
とを特徴とする請求項1、2又は3記載の荷電粒子線転
写露光方法。
4. The device according to claim 1, wherein a pattern density in the deflection band where the mark pattern or the mark to be irradiated is formed is substantially the same as an average pattern density of a device pattern to be transferred. 4. The charged particle beam transfer exposure method according to 3.
【請求項5】 上記ドリフト量が予め決められた値を超
えた時には光学系部品のクリーニング等のメンテナンス
を行うことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線転写
露光方法。
5. The charged particle beam transfer exposure method according to claim 1, wherein when the drift amount exceeds a predetermined value, maintenance such as cleaning of an optical system component is performed.
【請求項6】 ビーム条件を変化させた後に発生するビ
ームドリフトを再現性のある部分と再現性のない部分に
分離し、 再現性のある部分は、予め測定したドリフト量に基づい
て補正を行い、 再現性のない部分がある一定値性を超えた場合にはメン
テナンスを行うことを特徴とする請求項1記載の荷電粒
子線転写露光方法。
6. A beam drift generated after changing a beam condition is separated into a reproducible portion and a non-reproducible portion, and the reproducible portion is corrected based on a previously measured drift amount. 2. The charged particle beam transfer exposure method according to claim 1, wherein maintenance is performed when a portion having no reproducibility exceeds a certain value.
【請求項7】 感応基板上に転写すべきパターンが形成
されているマスクを荷電粒子線で照明する照明光学系
と、 マスクを載置する移動可能なステージと、 マスクを通過した荷電粒子線を感応基板上のしかるべき
位置に投影結像させる投影光学系と、 感応基板を載置する移動可能なステージと、を備え、 全体転写領域を光学系の偏向可能視野内の寸法を短辺と
する複数のストライプに分割し、さらに各ストライプ内
を同ストライプの短辺方向に延びる複数の帯状領域(偏
向帯)に分割し、ストライプの短辺方向には荷電粒子線
を偏向走査し、ストライプの長辺方向には主にマスクと
感応基板を機械的に走査して全体転写領域を転写する荷
電粒子線転写露光装置であって、 各ストライプの長手方向端部の偏向帯について、マスク
上にはマーク検出ビーム形成用のマークパターンを設
け、感応基板上には該検出ビームによって走査的に照射
される被照射マークを設け、 転写に先立ち、上記検出ビームで被照射マークを走査し
てマークの位置を複数回検出し、 これら複数回のマーク検出によりビームドリフト量を検
出し、 そのドリフト量をもとに転写時のビーム位置の補正量を
算出しビ−ム位置を補正するビームドリフト補正部を有
することを特徴とする荷電粒子線転写露光装置。
7. An illumination optical system for illuminating a mask having a pattern to be transferred on a sensitive substrate with a charged particle beam, a movable stage for mounting the mask, and a charged particle beam passing through the mask. A projection optical system that projects and forms an image on an appropriate position on the sensitive substrate, and a movable stage on which the sensitive substrate is mounted. The dimension of the entire transfer area within the deflectable visual field of the optical system is set to a short side. The stripe is divided into a plurality of stripes, and each stripe is further divided into a plurality of band-shaped regions (deflection bands) extending in the short side direction of the stripe. This is a charged particle beam transfer exposure apparatus that mainly mechanically scans the mask and the sensitive substrate in the side direction to transfer the entire transfer area. The deflection band at the longitudinal end of each stripe is marked on the mask. A mark pattern for forming an outgoing beam is provided, and a mark to be irradiated is provided on the sensitive substrate by scanning with the detection beam. Prior to the transfer, the mark to be irradiated is scanned with the detection beam to determine the position of the mark. It has a beam drift correction unit that detects a plurality of times, detects a beam drift amount by detecting the marks a plurality of times, calculates a correction amount of a beam position at the time of transfer based on the drift amount, and corrects a beam position. A charged particle beam transfer exposure apparatus characterized by the above-mentioned.
【請求項8】 上記ビームドリフト補正部が、予め各偏
向帯におけるビームドリフト量の比又は差をテーブルと
して保有しており、これに基づいてドリフトを補正しな
がら転写を行うことを特徴とする請求項7記載の荷電粒
子線転写露光装置。
8. The apparatus according to claim 1, wherein the beam drift correction unit has a table of the ratio or difference of the beam drift amount in each deflection band in advance, and performs the transfer while correcting the drift based on the table. Item 7. A charged particle beam transfer exposure apparatus according to Item 7.
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