JP2001015428A - Electron beam exposure system - Google Patents

Electron beam exposure system

Info

Publication number
JP2001015428A
JP2001015428A JP2000127669A JP2000127669A JP2001015428A JP 2001015428 A JP2001015428 A JP 2001015428A JP 2000127669 A JP2000127669 A JP 2000127669A JP 2000127669 A JP2000127669 A JP 2000127669A JP 2001015428 A JP2001015428 A JP 2001015428A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deflection
sub
electron beam
shaping
range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000127669A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichi Hamaguchi
新一 濱口
Takamasa Sato
高雅 佐藤
Mitsuhiro Nakano
光浩 中野
Tomohiko Abe
智彦 阿部
Takeshi Haraguchi
岳士 原口
Hiroshi Yasuda
洋 安田
Kenichi Miyazawa
憲一 宮沢
Shigeru Maruyama
繁 丸山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
Priority to JP2000127669A priority Critical patent/JP2001015428A/en
Publication of JP2001015428A publication Critical patent/JP2001015428A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Electron Beam Exposure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electron beam exposure system which can obtain practically high throughput, without requiring lead time. SOLUTION: An electron beam exposure system is provided with a beam source 1 which generates an electron beam, a shaping means which shapes the electron beam, and deflecting means 12, 13, and 36 which change the projecting position of the electron beam on a sample 15. The exposure system is also provided with projecting means 10-8 and 10-9, which form the image of the shaped electron beam on the sample 15. The shaping means is provided with a splitting means, which generates a plurality of secondary beams by splitting the electron beam, rectangular shaping means 4, 5, and 6 which respectively shape the secondary beams into desired rectangular shapes, and a secondary beam deflecting means 9 which displaces the projecting positions of the secondary beams.

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、電子ビーム露光装
置に関し、特に電子ビーム露光装置においてスループッ
トを向上させる技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam exposure apparatus, and more particularly to a technique for improving the throughput of an electron beam exposure apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年半導体技術は益々発達し、半導体集
積回路(IC)の集積度と機能が向上してコンピュー
タ、通信機械制御など広く産業全般に渡る技術進歩の核
技術としてその役割が期待されている。ICは、2年か
ら3年で4倍の高集積化を達成しており、例えば、ダイ
ナミック・ランダムアクセス・メモリ(DRAM:Dynam
icRandom Access Memory)においては、その記憶容量
が、1M、4M、16M、256M、そして1Gと増大
している。このようなICの高集積化は、半導体製造技
術における微細加工技術の進歩に依存するところが大き
い。
2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor technology has been developed more and more, and the degree of integration and functions of semiconductor integrated circuits (ICs) have been improved, and their role is expected as a core technology of technological progress in a wide range of industries such as computer and communication machine control. ing. ICs have achieved four times higher integration in two to three years. For example, dynamic random access memory (DRAM: Dynam)
icRandom Access Memory), its storage capacity has increased to 1M, 4M, 16M, 256M, and 1G. Such high integration of ICs largely depends on the progress of fine processing technology in semiconductor manufacturing technology.

【0003】現状で微細加工技術の限界を規定している
のはパターン露光技術(リソグラフィ技術)である。パ
ターンを露光する技術として、現在はステッパと呼ばれ
る光学的露光(光リソグラフィ)装置が使用されてい
る。光リソグラフィ装置では、回折現象のために形成で
きるパターンの最小幅が露光用光源の波長で規定され
る。現在光源としては紫外線を出力するものが使用され
ているが、これ以上短波長の光の使用は難しくなってき
ており、より微細な加工を行うために、光リソグラフィ
以外の新しい露光方式が各種検討されている。その中で
も電子ビーム露光は、光リソグラフィよりはるかに微細
な加工が可能であり、実用機が実際に提供されていると
いう点において他の方式より開発が進んでおり、光リソ
グラフィに代わる技術として大いに注目されている。し
かしながら、従来この電子ビーム露光は、ステッパに比
べてスループットが低くてLSIの量産には使用できな
いであろうと考えられてきた。そのような考えは、例え
ば、単一の電子ビームを連続的に走査して露光を行う一
筆書き方式の電子ビーム露光についての議論の基づくも
のであり、スループットを上げるための物理的/技術的
なネックに視点をあてて原因を解明し、真剣に検討した
結果によるものではなかった。すなわち、電子ビーム露
光は、スループットが低くてLSIの量産には使用でき
ないというのは、従来の単一ビームによる電子ビーム露
光の生産性に鑑みて判断されているに過ぎない。
At present, the limit of the fine processing technology is defined by the pattern exposure technology (lithography technology). As a technique for exposing a pattern, an optical exposure (optical lithography) apparatus called a stepper is currently used. In an optical lithography apparatus, the minimum width of a pattern that can be formed due to a diffraction phenomenon is defined by the wavelength of an exposure light source. At present, a light source that emits ultraviolet light is used, but it is becoming more difficult to use light with a shorter wavelength, and in order to perform finer processing, various new exposure methods other than optical lithography have been studied. Have been. Among them, electron beam exposure is capable of much finer processing than optical lithography, and is being developed more than other methods in that practical equipment is actually provided. Have been. However, conventionally, it has been considered that this electron beam exposure has a lower throughput than a stepper and cannot be used for mass production of LSIs. Such an idea is based on, for example, a discussion of a single-stroke type electron beam exposure in which exposure is performed by continuously scanning a single electron beam, and physical / technical techniques for increasing throughput are used. It was not the result of elucidating the cause by focusing on the neck and seriously examining it. That is, the fact that electron beam exposure cannot be used for mass production of LSIs due to low throughput is merely determined in view of the productivity of conventional single beam electron beam exposure.

【0004】近年、電子ビーム露光のスループットを向
上させるための各種の方式が提案されてきた。単一ビー
ムによる電子ビーム露光は、パターン部分を繰り返し走
査して描画する塗り潰しを行う。パターンのコーナーを
微細に描画するにはビームを小さくする必要があり、そ
の分塗り潰し処理に要する時間が長くなる。そこで、配
列された複数の開口を有するブランキングアパーチャー
アレイ(BAA)と呼ばれる素子で独立にオン・オフ制
御可能な複数本の電子ビームを生成し、複数本のビーム
で同時に走査するBAA方式が提案されている。BAA
方式は、単一ビームと同様に、光リソグラフィで必要と
するマスクを必要としない。実際には複数本の電子ビー
ムは2次元的に配列され、パターンのエッジなどにおけ
る電子ビーム全体の電流量の変化率を低減すると共に、
露光量を増加させている。BAA方式の塗り潰し処理の
効率は、走査に垂直な方向の幅が大きなパターンでは単
一ビームに比べて大幅に向上するが、走査方向に平行な
細いパターンが1本あるような場合にはあまり向上しな
い。いずれにしろBAA方式では露光範囲をすべて走査
する必要があり、露光するパターンが小さい場合などに
はかえって露光に要する時間が長くなり、現状では十分
なスループットが得られない。また、BAAには多数の
開口が設けられており、しかも、それらはパターンルー
ルの70%〜50%以下の微細さが必要である。
In recent years, various methods for improving the throughput of electron beam exposure have been proposed. In electron beam exposure using a single beam, a pattern portion is repeatedly scanned to perform painting. In order to finely draw the corners of the pattern, it is necessary to make the beam small, and accordingly, the time required for the filling process becomes long. Therefore, there is proposed a BAA system in which a plurality of electron beams that can be independently turned on and off can be controlled by an element called a blanking aperture array (BAA) having a plurality of arranged apertures and simultaneously scanned by the plurality of beams. Have been. BAA
The scheme, like a single beam, does not require the mask required in optical lithography. In practice, a plurality of electron beams are two-dimensionally arranged, reducing the change rate of the current amount of the entire electron beam at the edge of the pattern and the like,
Exposure is increasing. The efficiency of the BAA-type filling process is significantly improved for a pattern having a large width in the direction perpendicular to the scanning as compared with a single beam, but is significantly improved when there is one narrow pattern parallel to the scanning direction. do not do. In any case, in the BAA method, it is necessary to scan the entire exposure range, and when the pattern to be exposed is small, the time required for the exposure is rather long, and a sufficient throughput cannot be obtained at present. Further, the BAA is provided with a large number of openings, and they need to have a fineness of 70% to 50% or less of the pattern rule.

【0005】スループットを向上させる別の方式として
可変矩形方式が提案されている。この可変矩形方式で
は、矩形形状の開口を有する2枚の基板を開口が対応す
るように配置し、一方の基板の開口を通過して矩形形状
に整形されたビームを偏向して他方の基板の開口に照射
し、通過したビームを元の方向に戻すように偏向する。
他方の基板の開口を通過したビームの形状は、他方の基
板に照射されたビームとその開口の重なり具合、すなわ
ち偏向量で決定され、偏向量を制御することにより任意
の矩形形状に整形することができる。露光パターンを矩
形形状に分割し、ビームを各矩形形状に整形した上で照
射位置に偏向して露光する。従って、可変矩形方式も光
リソグラフィで必要とするマスクを必要としない。可変
矩形方式では、大きな矩形形状を1ショットで露光する
ことが可能であり、大きな矩形形状に分割できるパター
ンを露光する場合には露光効率は大幅に向上するが、離
散した小さな矩形形状を露光する場合には十分なスルー
プットを得ることができない。
As another method for improving the throughput, a variable rectangle method has been proposed. In the variable rectangular method, two substrates having rectangular openings are arranged so that the openings correspond to each other, and a beam shaped into a rectangular shape passing through the opening of one substrate is deflected to form the other substrate. It irradiates the aperture and deflects the transmitted beam back to its original direction.
The shape of the beam that has passed through the opening of the other substrate is determined by the degree of overlap between the beam irradiated on the other substrate and the opening, that is, the amount of deflection, and is shaped into an arbitrary rectangular shape by controlling the amount of deflection. Can be. The exposure pattern is divided into rectangular shapes, the beam is shaped into each rectangular shape, and the beam is deflected to an irradiation position for exposure. Therefore, the variable rectangular method does not require a mask required for optical lithography. In the variable rectangle method, it is possible to expose a large rectangular shape in one shot, and when exposing a pattern that can be divided into a large rectangular shape, the exposure efficiency is greatly improved, but a small discrete rectangular shape is exposed. In such a case, a sufficient throughput cannot be obtained.

【0006】以上説明した、単一ビーム方式、BAA方
式及び可変矩形方式は、光リソグラフィで必要とするマ
スクを必要としないが、電子ビーム露光でもマスクを使
用するブロック露光方式が提案されている。半導体装
置、特にメモリなどでは同じパターンが繰り返される部
分が大きな領域を占める。そこで、この繰り返しパター
ンに対応する開口パターンを有するブロックマスクを用
意しておけば、繰り返しパターンを1ショットで露光す
ることができる。実際の半導体装置では、各種の繰り返
しパターンがあるので、それらに対応する複数の開口パ
ターンを設けて選択可能にすれば、半導体装置のほとん
どのパターンをブロックマスクのパターンを利用して露
光できる。ブロックマスクにないパターンについては、
上記の可変矩形方式などを併用して露光する。ブロック
露光方式は、複雑なパターンであってもブロックマスク
にあれば1ショットで露光できるので、スループットは
大幅に向上する。しかし、ロジック用などのランダムパ
ターンを有する半導体装置(マイクロプロセッサなど)
では、ブロック露光方式の適用できる範囲が限られてお
り、十分にスループットを向上させることができない。
また、ブロック露光方式では光リソグラフィと同様にマ
スクを使用するが、マスクの製作を別途行う必要がある
ので実際に露光を行えるまでのリード時間が長いという
問題がある。更に、マスクにごみが付着すると露光パタ
ーンに欠陥が生じるのでマスクを厳重に管理する必要が
ある。そのため、マスクの管理に要する時間が光リソグ
ラフィと同様に装置のオーバーヘッド時間になり、実際
のスループットはそれほどは向上しないという問題があ
る。また、マスクの製作や管理に要する費用が生産物の
コストを増加させるという問題を生じる。
The single beam system, the BAA system, and the variable rectangular system described above do not require a mask required for photolithography, but a block exposure system using a mask for electron beam exposure has been proposed. In a semiconductor device, especially a memory, a portion where the same pattern is repeated occupies a large area. Therefore, if a block mask having an opening pattern corresponding to the repetition pattern is prepared, the repetition pattern can be exposed in one shot. In an actual semiconductor device, since there are various types of repetitive patterns, if a plurality of opening patterns corresponding to these patterns are provided and made selectable, almost all patterns of the semiconductor device can be exposed using a block mask pattern. For patterns not in the block mask,
Exposure is performed by using the above-described variable rectangle method or the like. In the block exposure method, even a complicated pattern can be exposed in one shot if it is in a block mask, so that the throughput is greatly improved. However, a semiconductor device having a random pattern such as a logic device (eg, a microprocessor)
In this case, the applicable range of the block exposure method is limited, and the throughput cannot be sufficiently improved.
In the block exposure method, a mask is used as in the case of optical lithography. However, since a mask must be separately manufactured, there is a problem that a lead time until actual exposure can be performed is long. Further, if dust adheres to the mask, a defect occurs in the exposure pattern, so that the mask must be strictly controlled. Therefore, there is a problem that the time required for managing the mask becomes the overhead time of the apparatus as in the case of optical lithography, and the actual throughput does not improve so much. In addition, there is a problem that the cost required for manufacturing and managing the mask increases the cost of the product.

【0007】以上、これまで提案されている電子ビーム
露光のスループットを向上させる方式について説明し
た。スループットを向上させるには、1ショットで露光
できる面積を広くすると共に、1ショットに要する時間
を短くすることが必要である。1ショットに要する時間
を短くするには、露光パターンの整形や偏向などビーム
を露光できる状態に設定するまでの整定時間を短くする
か、ビームの単位面積当りの電流密度を高くして1ショ
ットの露光時間を短くするかのいずれかである。整定時
間については、各方式で異なり、その方式全体で考える
必要がある。ビームの電流密度を高くすると、クーロン
相互作用によりビームにぼけが生じて解像度が低下す
る。クーロン相互作用の影響はビームの大きさにも関係
し、ビームの電流密度は同じでビームを大きくするとク
ーロン相互作用により解像度が低下するという問題が生
じる。
The method for improving the throughput of electron beam exposure proposed so far has been described. To improve the throughput, it is necessary to increase the area that can be exposed by one shot and to shorten the time required for one shot. To shorten the time required for one shot, shorten the settling time until the beam can be exposed, such as shaping or deflecting the exposure pattern, or increase the current density per unit area of the beam, and Either shorten the exposure time. The settling time differs for each method, and needs to be considered for the entire method. When the current density of the beam is increased, the beam is blurred due to the Coulomb interaction and the resolution is reduced. The influence of the Coulomb interaction is also related to the size of the beam, and there is a problem that if the beam is enlarged while the current density of the beam is the same, the resolution is reduced due to the Coulomb interaction.

【0008】このような問題を解決するため、T.R.Grov
esとR.A.Kendall は、J.Vac.Sci.Technol.B 16(6), Nov
/Dec 1998, pp3168-3173で、可変矩形方式のビーム照射
系(コラム)を複数設けた電子ビーム露光装置を提案し
ている。この装置では、各コラムは、独立した電子ビー
ム源と可変矩形整形手段と偏向範囲が小さな静電偏向手
段とを有する。また、本出願人も、特願平10−128
795号などで、複数のコラムを有する電子ビーム露光
装置を提案している。このような独立したコラムを複数
設ける装置では、上記のクーロン相互作用の問題は低減
される。しかし、コラムの軸間距離をあまり短くするこ
とはできず、1つの装置で配列することのできるコラム
の個数を大きくすることはできず、スループットを十分
に向上させることはできない。更に、コラムの軸間距離
が大きいため、温度変化又は温度分布の変化などによる
コラムの軸間距離の変化が露光するパターンの最小幅に
比べて相対的に大きく、パターンのつなぎ合わせにおけ
るずれの原因となるという問題がある。また、現状で
は、電子ビーム露光は、クーロン相互作用による影響が
あっても光リソグラフィに比べて解像度は十分に良好で
あり、実際の装置ではスループットの向上の方が重要で
ある。
To solve such a problem, TRGrov
es and RAKendall, J. Vac.Sci.Technol.B 16 (6), Nov
/ Dec 1998, pp3168-3173, proposes an electron beam exposure apparatus provided with a plurality of variable rectangular beam irradiation systems (columns). In this apparatus, each column has an independent electron beam source, variable rectangular shaping means, and electrostatic deflection means having a small deflection range. Also, the applicant of the present application has disclosed in Japanese Patent Application No.
No. 795 proposes an electron beam exposure apparatus having a plurality of columns. In such a device having a plurality of independent columns, the above-mentioned problem of Coulomb interaction is reduced. However, the distance between the axes of the columns cannot be reduced too much, the number of columns that can be arranged by one device cannot be increased, and the throughput cannot be sufficiently improved. In addition, since the distance between the axes of the columns is large, the change in the distance between the axes of the columns due to a change in temperature or a change in the temperature distribution is relatively large compared to the minimum width of the pattern to be exposed, which may cause a shift in pattern joining. There is a problem that becomes. At present, the resolution of electron beam exposure is sufficiently better than that of optical lithography even if it is affected by Coulomb interaction, and it is more important to improve the throughput in an actual apparatus.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
電子ビーム露光におけるスループットを向上させるため
の各種の方式が提案されているが、それぞれに問題があ
る。現状では、スループットはブロック露光方式がもっ
とも高いが、上記のようにブロックマスクを用意するの
にリード時間を要する点と、その管理が難しいでオーバ
ーヘッド時間が長く実効的なスループットはあまり向上
しない点である。BAA方式や可変矩形方式は、マスク
を用意するリード時間がないが、スループットはブロッ
ク露光方式に比べて低い。また、BAA方式にはBAA
の管理のためのオーバーヘッド時間が長いという問題が
ある。また、複数コラムを設ける方式は、それだけでは
十分にスループットを向上させるのが難しく、パターン
のつなぎ合わせ部でのパターン精度の低下という問題が
ある。
As described above,
Various methods have been proposed for improving the throughput in electron beam exposure, but each has its own problems. At present, the block exposure method has the highest throughput, but the read time is required to prepare a block mask as described above, and its management is difficult, the overhead time is long, and the effective throughput does not improve much. is there. The BAA method and the variable rectangular method have no read time for preparing a mask, but have a lower throughput than the block exposure method. Also, BAA method has BAA
However, there is a problem that the overhead time for managing the data is long. Further, the method of providing a plurality of columns is difficult to sufficiently improve the throughput by itself, and there is a problem that the pattern accuracy in a pattern joining portion is reduced.

【0010】本発明は、リード時間を必要とせず、実効
的に高いスループットが得られる電子ビーム露光装置を
実現することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to realize an electron beam exposure apparatus which does not require a read time and can obtain a high throughput effectively.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するた
め、本発明の電子ビーム露光装置は、1つの電子ビーム
源からの電子ビームを複数の子ビームに分割した上で、
各子ビームをそれぞれ可変矩形整形し、更に小さな範囲
ではあるが各子ビームをそれぞれ偏向できるようにする
整形手段を設け、これまでと同様の収束手段と偏向手段
で、複数の子ビーム全体の結像と大きな範囲の偏向を行
う。
In order to achieve the above object, an electron beam exposure apparatus according to the present invention divides an electron beam from one electron beam source into a plurality of sub-beams,
Each sub-beam is shaped into a variable rectangle, and shaping means is provided to allow each of the sub-beams to be deflected, albeit in a smaller range, and the same converging means and deflecting means are used to connect the entire plurality of sub-beams. Deflection of the image and large range.

【0012】すなわち、本発明の電子ビーム露光装置
は、電子ビームを発生するビーム源と、電子ビームを整
形する整形手段と、電子ビームの試料上の照射位置を変
化させる偏向手段と、整形された電子ビームを試料上に
結像する投影手段とを備える電子ビーム露光装置におい
て、整形手段は、電子ビームを分割して複数の子ビーム
を発生する分割手段と、複数の子ビームをそれぞれ所望
の矩形形状に整形する矩形整形手段と、複数の子ビーム
の照射位置をそれぞれ変位させる子ビーム偏向手段とを
備えることを特徴とする。
That is, the electron beam exposure apparatus of the present invention comprises a beam source for generating an electron beam, a shaping means for shaping the electron beam, a deflecting means for changing the irradiation position of the electron beam on the sample, and In an electron beam exposure apparatus comprising: a projection unit that forms an electron beam on a sample; a shaping unit that divides the electron beam to generate a plurality of sub-beams; It is characterized by comprising a rectangular shaping means for shaping into a shape, and a child beam deflecting means for respectively displacing the irradiation positions of a plurality of child beams.

【0013】本発明の電子ビーム露光装置は、1つの電
子ビーム源で発生された電子ビームを複数の子ビームに
分割して、それぞれの子ビームに対して可変矩形方式に
よる整形を行い、更に整形された子ビームをそれぞれ偏
向する。子ビームの軸間距離が小さければ、温度変化な
どによる子ビーム間のずれの影響も小さく、つなぎ合わ
せにおけるずれの問題も生じない上に、すべての子ビー
ムを従来の偏向手段で従来と同様に大きな範囲に偏向で
きる。従って、多数の子ビームに分割でき、スループッ
トは大幅に向上する。なお、電子ビーム源を複数設け、
各電子ビーム源について上記の構成、すなわち各電子ビ
ーム源で発生された電子ビームを複数の子ビームに分割
して、それぞれの子ビームに対して可変矩形方式による
整形を行い、更に整形された子ビームをそれぞれ偏向す
る系を複数設けてもよい。なお、各子ビームを独立して
整形し、独立して偏向することが望ましいが、1つの電
子ビーム源より分割したとはいえ、若干の電流分布があ
る場合などには試料上の同じ部分を複数の子ビームで分
割して照射する冗長性が必要になることが考えられる。
その場合には、同じパターンを露光する各組み内の子ビ
ームに対して同一のビーム制御信号を所望の遅延時間を
加えた上で与えてもよい。なお、この場合はその分割数
の分だけ子ビームの1本当りのドーズ量を減らしておく
必要がある。
An electron beam exposure apparatus according to the present invention divides an electron beam generated by one electron beam source into a plurality of sub-beams, shapes each sub-beam by a variable rectangular method, and further shapes the beam. The deflected sub-beams are respectively deflected. If the distance between the axes of the sub-beams is small, the influence of the deviation between the sub-beams due to a temperature change, etc. is small, and there is no problem of the deviation in splicing. Can be deflected to a large range. Therefore, the beam can be divided into a large number of sub-beams, and the throughput is greatly improved. In addition, a plurality of electron beam sources are provided,
The above configuration for each electron beam source, that is, the electron beam generated by each electron beam source is divided into a plurality of sub-beams, and each sub-beam is shaped by a variable rectangular method. A plurality of systems for deflecting each beam may be provided. It is desirable to shape each sub-beam independently and deflect it independently. However, although it is divided from one electron beam source, when there is a slight current distribution, the same part on the sample is It is conceivable that redundancy for irradiating a plurality of sub-beams in a divided manner is required.
In that case, the same beam control signal may be given to the child beams in each set for exposing the same pattern after adding a desired delay time. In this case, it is necessary to reduce the dose per sub-beam by the number of divisions.

【0014】すべての子ビームを試料上に照射するかし
ないかの制御を共通に同時に行うようブランカ手段を設
けても、子ビームをそれぞれ独立して試料上に照射する
かしないかを制御する子ビームブランカ手段を設けて
も、又はその両方を設けて併用してもよい。子ビームブ
ランカ手段を設ければ、各子ビームを独立して照射する
ことが可能である。併用する場合には、例えば、偏向手
段を構成する主偏向器や副偏向器などの偏向範囲の大き
な偏向器の偏向量を変化する時には共通のブランカ手段
を使用し、それ以外の時には子ビームブランカ手段を使
用する。
[0014] Even if blanker means are provided so as to simultaneously or simultaneously control whether or not all the sub-beams are irradiated on the sample, the sub-controller controls whether or not the sub-beams are independently irradiated on the sample. A beam blanker means may be provided, or both may be provided and used in combination. If sub beam blanker means are provided, each sub beam can be irradiated independently. When used together, for example, a common blanker is used when changing the deflection amount of a deflector having a large deflection range such as a main deflector and a sub-deflector constituting the deflector, and a child beam blanker is used at other times. Use means.

【0015】近接した子ビームに分割する分割手段は、
所定のピッチで配列された所定の矩形形状を有する複数
の第1整形開口を有する基板で実現される。これによ
り、所定のピッチで配列された所定の矩形形状を有する
複数の子ビームが生成される。矩形整形手段は、複数の
子ビームをそれぞれ偏向する第1整形偏向手段と、所定
のピッチに対応して配列された矩形形状の複数の第2整
形開口を有する整形アパーチャアレイと、複数の第2整
形開口を通過した複数の子ビームの方向を振り戻す第2
整形偏向手段とを備え、第1整形偏向手段で複数の子ビ
ームを整形アパーチャアレイの対応する複数の第2整形
開口にそれぞれ照射することで、第2整形開口に照射さ
れた子ビームと開口の重なった部分の形状に整形され
る。第1及び第2整形偏向手段は、それぞれ、複数の子
ビームの配列に対応して配列された複数の開口と、各開
口の両側に設けられた静電界を形成する偏向電極の組
と、複数の開口の周囲の前記偏向電極の組が設けられた
以外の部分に設けられたシールド電極とを有する整形偏
向基板を2枚備え、2枚の整形偏向基板の偏向電極の組
により形成される電界の方向は90°異なり、2枚の整
形偏向基板が近接して配置されている。
The splitting means for splitting into adjacent child beams includes:
It is realized by a substrate having a plurality of first shaping openings having a predetermined rectangular shape arranged at a predetermined pitch. Thereby, a plurality of sub-beams having a predetermined rectangular shape arranged at a predetermined pitch are generated. The rectangular shaping means includes a first shaping / deflecting means for deflecting the plurality of sub-beams, a shaping aperture array having a plurality of rectangular shaped shaping apertures arranged at a predetermined pitch, and a plurality of second shaping apertures. The second to turn back the directions of the plurality of sub-beams that have passed through the shaping aperture
A first shaping / deflecting unit that irradiates a plurality of sub-beams to a corresponding plurality of second shaping apertures of the shaping aperture array, whereby the sub-beams illuminated to the second shaping aperture and the apertures of the apertures are formed. It is shaped into the overlapping part. The first and second shaping / deflecting means each include a plurality of openings arranged corresponding to the arrangement of the plurality of sub-beams, a set of deflection electrodes for forming an electrostatic field provided on both sides of each opening, And two shielded deflection substrates each having a shield electrode provided at a portion other than the portion where the set of deflection electrodes is provided around the opening, and an electric field formed by the set of deflection electrodes of the two shaped deflection substrates Are different by 90 °, and two shaping / deflecting substrates are arranged close to each other.

【0016】子ビーム偏向手段は、複数の子ビームの配
列に対応して配列された複数の開口と、各開口の両側に
設けられた静電界を形成する偏向電極の組と、複数の開
口の周囲の偏向電極の組が設けられた以外の部分に設け
られたシールド電極とを有する偏向基板を2枚備え、2
枚の偏向基板の偏向電極の組により形成される電界の方
向は90°異なり、2枚の偏向基板が近接して配置され
ている。
The sub-beam deflecting means includes a plurality of apertures arranged corresponding to the arrangement of the plurality of sub-beams, a set of deflection electrodes for forming an electrostatic field provided on both sides of each aperture, and a plurality of apertures. Two deflection substrates each having a shield electrode provided in a portion other than where the set of surrounding deflection electrodes are provided;
The directions of the electric fields formed by the set of deflection electrodes of the two deflection substrates are different by 90 °, and the two deflection substrates are arranged close to each other.

【0017】本発明では、近接して配置された複数の子
ビームをそれぞれ独立して整形した後に正確に偏向でき
ることが必要であり、そのための矩形整形手段及び子ビ
ーム偏向手段を上記のように一つの基板に集積して実現
できたことが、本発明で実効的にスループットを向上で
きる要因と言える。子ビームブランカ手段は、複数の子
ビームの配列に対応して配列された複数の開口と、各開
口の両側に設けられた静電界を形成する偏向電極の組
と、複数の開口の周囲の偏向電極の組が設けられた以外
の部分に設けられたシールド電極とを有するブランカ偏
向基板と、偏向電極の組により偏向された前記複数の子
ビームを遮蔽するシールド板とを備える。
In the present invention, it is necessary that a plurality of sub-beams arranged close to each other can be accurately deflected after being independently shaped. For this purpose, the rectangular shaping means and the sub-beam deflecting means are combined as described above. The fact that the present invention can be realized by being integrated on one substrate can be said to be a factor that can effectively improve the throughput in the present invention. The sub-beam blanker means includes a plurality of apertures arranged corresponding to the arrangement of the plurality of sub-beams, a set of deflection electrodes for forming an electrostatic field provided on both sides of each aperture, and a deflection around the plurality of apertures. A blanker deflection substrate having a shield electrode provided in a portion other than the portion provided with the electrode set, and a shield plate for shielding the plurality of sub-beams deflected by the deflection electrode set are provided.

【0018】分割手段の基板は、複数の第1整形開口の
複数の組を有し、複数の組のいずれかを選択的に電子ビ
ームの経路中に移動可能であることが望ましい。分割手
段の基板には、単に複数の第1整形開口を設けるだけ
で、配線などは必要ないので、複数の第1整形開口を複
数組設けることが可能である。分割手段の基板は、電子
ビームを照射することによりダメージを受けるので、複
数組設けて選択的に使用できるようにすることで、メン
テナンス性が向上する。
It is desirable that the substrate of the dividing means has a plurality of sets of a plurality of first shaping apertures, and any one of the plurality of sets can be selectively moved into the path of the electron beam. Since only a plurality of first shaping openings are provided on the substrate of the dividing means and no wiring or the like is required, a plurality of sets of a plurality of first shaping openings can be provided. Since the substrate of the dividing means is damaged by the irradiation of the electron beam, maintenance is improved by providing a plurality of sets and selectively using them.

【0019】偏向器は、一般に偏向範囲の大きいほど整
定時間が長い。そこで、従来の装置では、主偏向器、副
偏向器、更には必要に応じて副・副偏向器を組み合わせ
て、広い範囲で実質的に高速の偏向が行えるようにして
いる。本発明の装置でも、同様に、偏向範囲と整定時間
の異なる偏向器を組み合わせることが望ましい。しか
し、本発明では各子ビームをそれぞれ偏向でき、上記の
主偏向器、副偏向器、及び副・副偏向器などは、すべて
の子ビームを共通に同一量だけ偏向するので、子ビーム
による偏向範囲に応じて偏向方法が異なる。
In general, the larger the deflection range of the deflector, the longer the settling time. Therefore, in the conventional apparatus, the main deflector, the sub deflector, and, if necessary, the sub / sub deflectors are combined so that substantially high-speed deflection can be performed in a wide range. Similarly, in the apparatus of the present invention, it is desirable to combine deflectors having different deflection ranges and settling times. However, in the present invention, each of the sub-beams can be deflected, and the main deflector, the sub-deflector, and the sub / sub-deflectors, etc., deflect all the sub-beams in common by the same amount. The deflection method differs depending on the range.

【0020】まず、子ビームによる偏向範囲が、隣接す
る子ビームの偏向範囲と隣接するかオーバーラップして
いる場合である。この場合には、配列された全子ビーム
の偏向範囲を最下位の偏向手段による偏向範囲として、
従来と同様により偏向範囲の大きな高位の偏向手段と組
み合わせて偏向を行う。各子ビームによる偏向範囲のパ
ターンがすべて終了した後、偏向手段の偏向位置を隣接
する偏向位置に変化させながら、同じ処理を繰り返す。
First, there is a case where the deflection range of a child beam is adjacent to or overlaps the deflection range of an adjacent child beam. In this case, the deflection range of all the arranged sub-beams is set as the deflection range by the lowermost deflection means.
Deflection is performed in combination with a high-order deflecting unit having a large deflection range as in the conventional case. After the pattern of the deflection range by each sub-beam is completely completed, the same processing is repeated while changing the deflection position of the deflection means to the adjacent deflection position.

【0021】子ビームによる偏向範囲が、隣接する子ビ
ームの偏向範囲と隣接していない場合には、偏向手段を
構成する他の偏向器(最下位の偏向器)の偏向位置を、
子ビームの偏向範囲の幅だけ変化させて子ビームが配列
される範囲をすべて露光する。後は、従来と同じであ
る。例えば、子ビームの偏向範囲の中心が、子ビームの
偏向範囲の幅の4倍離れている場合には、4回中心位置
をずらすことにより隣接する子ビームの偏向範囲との間
をすべて露光できる。もし、X軸方向とY軸方向にそれ
ぞれ子ビームの偏向範囲の中心が、子ビームの偏向範囲
の幅の4倍離れている場合には、合計16回中心位置を
ずらして露光を行えばよい。なお、偏向手段は通常主偏
向器と副偏向器を組み合わせているが、この隣接する子
ビームの偏向範囲の間を露光するための偏向を、副偏向
器で行ってもよいが、偏向範囲は副偏向器より小さいが
偏向の整定時間は短い副・副偏向器を設けて、この偏向
を行うようにすることが望ましい。
When the deflection range of the child beam is not adjacent to the deflection range of the adjacent child beam, the deflection position of another deflector (lowest deflector) constituting the deflecting means is set as follows.
The entire range in which the child beams are arranged is exposed by changing the width of the deflection range of the child beam. The rest is the same as before. For example, when the center of the deflection range of the child beam is four times as wide as the width of the deflection range of the child beam, by shifting the center position four times, it is possible to expose the entire deflection range of the adjacent child beam. . If the centers of the deflection ranges of the sub-beams in the X-axis direction and the Y-axis direction are each four times the width of the deflection range of the sub-beam, exposure may be performed by shifting the center position a total of 16 times. . The deflecting means usually combines a main deflector and a sub deflector, but the deflection for exposing between the deflection ranges of the adjacent sub-beams may be performed by the sub deflector, but the deflection range is It is desirable to provide a sub-sub-deflector which is smaller than the sub-deflector but has a shorter settling time for deflection, and performs this deflection.

【0022】なお、子ビームによる偏向範囲を、その最
大偏向範囲より小さく設定し、分割した偏向範囲の境界
をまたぐパターンについては、1ショットで露光するこ
とが、つなぎ合わせによるずれを防止する上で好まし
い。また、子ビームによる偏向範囲がオーバーラップし
ている場合には、ある子ビームによるその偏向範囲内の
パターンの露光が終了し、まだ隣接する子ビームによる
露光が終了していない時には、隣接する子ビームの露光
範囲内のパターンについても、露光が終了した子ビーム
により露光することにより、スループットが向上する。
It should be noted that setting the deflection range of the child beam to be smaller than its maximum deflection range, and exposing a pattern straddling the boundary of the divided deflection range by one shot, in order to prevent displacement due to joining. preferable. If the deflection ranges of the child beam overlap, the exposure of the pattern in the deflection range by a certain child beam is completed. If the exposure of the adjacent child beam is not completed yet, the adjacent child beam is exposed. By exposing the pattern within the beam exposure range with the sub-beam that has been exposed, the throughput is improved.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例の電子ビ
ーム露光装置の概略構成を示す図であり、図2は電子光
学系の電子ビームの経路を説明する図であり、図3は中
心部の1つの子ビームの経路を説明する図である。図1
において、参照番号1は電子銃であり、3は第1整形ア
パーチャアレイであり、4は第1整形偏向器アレイであ
り、5は第2整形偏向器アレイであり、6は第2整形ア
パーチャアレイであり、7は子ビームブランカであり、
8は絞りであり、9は子ビーム偏向器アレイであり、1
0−1から10−9は磁界レンズであり、11は共通ブ
ランカであり、12は主偏向器であり、13は副偏向器
であり、14は収差・クーロンぼけ補正器であり、15
はウエハであり、16はウエハ15を吸着して搬送する
ステージ機構であり、17はステージ機構の制御部であ
り、18はフォーカス状態や基準マークの位置を検出す
るために使用する反射電子検出器であり、19は検出信
号処理回路であり、20は主偏向器制御部であり、21
は副偏向器制御部であり、22は収差・クーロンぼけ補
正器制御部であり、23は子ビーム偏向器アレイ制御部
であり、24は共通ブランカ制御部であり、25は子ビ
ームブランカ制御部であり、26は第2整形偏向器アレ
イ制御部であり、27は第1整形偏向器アレイ制御部で
あり、28は電子光学系制御部であり、29は制御用コ
ンピュータであり、30は大規模記憶装置であり、31
は制御用コンピュータと装置の各部のインターフェース
部であり、32はホストコンピュータとのネットワーク
アダプタであり、33はコンピュータバスであり、34
は制御用バスであり、35はファラデーカップであり、
36は副・副偏向器である。なお、図において電子銃1
からウエハ15に至るまでの実線と破線は、電子銃の両
端から出射された電子ビームの最外部の経路と光軸を示
す。
FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining a path of an electron beam in an electron optical system. FIG. 4 is a diagram for explaining a path of one child beam at the center. FIG.
, Reference numeral 1 is an electron gun, 3 is a first shaping aperture array, 4 is a first shaping deflector array, 5 is a second shaping deflector array, and 6 is a second shaping aperture array. And 7 is a child beam blanker,
8 is an aperture, 9 is a sub-beam deflector array, and 1
Numerals 0-1 to 10-9 are magnetic field lenses, 11 is a common blanker, 12 is a main deflector, 13 is a sub deflector, 14 is an aberration / Coulomb defocus corrector, and 15 is
Denotes a wafer, 16 denotes a stage mechanism for attracting and transporting the wafer 15, 17 denotes a control unit of the stage mechanism, and 18 denotes a reflected electron detector used for detecting a focus state and a position of a reference mark. 19 is a detection signal processing circuit, 20 is a main deflector control unit, and 21 is a detection signal processing circuit.
Denotes a sub-deflector control unit, 22 denotes an aberration / Coulomb blur correction unit control unit, 23 denotes a child beam deflector array control unit, 24 denotes a common blanker control unit, and 25 denotes a child beam blanker control unit. 26, a second shaping / deflecting device array control unit; 27, a first shaping / deflecting device array control unit; 28, an electron optical system control unit; 29, a control computer; 31 is a large-scale storage device.
Reference numeral 32 denotes a control computer and an interface unit of each unit of the apparatus; 32, a network adapter with a host computer; 33, a computer bus;
Is a control bus, 35 is a Faraday cup,
36 is a sub / sub deflector. In the figure, the electron gun 1
A solid line and a broken line from to the wafer 15 indicate the outermost path and the optical axis of the electron beam emitted from both ends of the electron gun.

【0024】なお、本実施例の電子ビーム露光装置は、
基本構成は従来のものと同じであり、図示していない細
部については従来の装置と同じである。例えば、電子ビ
ームの経路、ウエハ15、ステージ機構16、及び各種
偏向器と補正器は、すべて円筒状の真空チャンバ内に収
容されている。以下、本発明の特徴部分についてのみ説
明する。
The electron beam exposure apparatus according to the present embodiment
The basic configuration is the same as that of the conventional device, and details not shown are the same as those of the conventional device. For example, the path of the electron beam, the wafer 15, the stage mechanism 16, and various deflectors and correctors are all housed in a cylindrical vacuum chamber. Hereinafter, only the features of the present invention will be described.

【0025】実施例の電子光学系の電子ビームの経路に
ついて、図2及び図3を参照して説明する。参照番号2
−1から2−8は、磁界レンズ10−1から10−8に
対応する磁界の軸を表す。電子銃1から出射された電子
ビームは、磁界2−1により一旦収束された後第1整形
アパーチャアレイ3に照射される。第1整形アパーチャ
アレイ3は、後述するように多数の矩形形状の開口が配
列されており、開口を通過した多数の子ビームに分割さ
れる。図3に示すように、中心部の開口42を通過した
電子ビームも子ビームになる。子ビーム群は、磁界2−
2により収束され、収束の途中で第1整形偏向器アレイ
4に入射する。第1整形偏向器アレイ4は、電子ビーム
の拡大率が第1整形アパーチャアレイ3と同じになる位
置に配置されている。これは他の第2整形偏向器アレイ
5、第2整形アパーチャアレイ6、子ビームブランカ
7、及び子ビーム偏向器アレイ9についても同じであ
る。第1整形偏向器アレイ4には、第1整形アパーチャ
アレイ3と同じように開口が配列されており、その開口
の両側に偏向電極が形成されており、光軸(Z軸)に垂
直なX軸方向とY軸方向に任意の量だけ偏向できる。図
3の(1)は、その子ビームに対応する第1整形偏向器
4−1で偏向しない場合を示しており、(2)は第1整
形偏向器4−1で偏向した場合を示している。子ビーム
群は、一旦収束された後、磁界2−3を通過し、第2整
形偏向器アレイ5に入射する。第2整形偏向器アレイ5
の各子ビームに対応する各偏向器では、第1整形偏向器
アレイ4の対応する偏向器とは逆の偏向が行われ、経路
が元に戻る。第2整形偏向器アレイ5の直後に第2整形
アパーチャアレイ6が設けられており、第1整形偏向器
アレイ4の各偏向器での偏向量に応じて対応する開口と
の重なり(オーバーラップ)具合が異なる。図3の
(1)に示すように、第1整形偏向器4−1で偏向しな
い場合には、子ビームの半分が開口を通過する。第1整
形偏向器4−1で図3の(2)に示すように偏向した場
合には、子ビームのほとんどの部分が開口を通過する。
参照番号5−2は、第2整形偏向器アレイ5−1の偏向
を示し、第1整形偏向器4−1による偏向と逆方向の偏
向であることが分かる。なお、図3の(2)と偏向の方
向を逆にすれば通過するビームの幅は小さくなる。この
ような偏向がX方向とY方向に行われ、各種の矩形形状
に整形される。
The path of an electron beam in the electron optical system according to the embodiment will be described with reference to FIGS. Reference number 2
-1 to 2-8 represent the axes of the magnetic field corresponding to the magnetic lenses 10-1 to 10-8. The electron beam emitted from the electron gun 1 is once converged by the magnetic field 2-1 and then applied to the first shaping aperture array 3. The first shaping aperture array 3 has a large number of rectangular openings arranged as described later, and is divided into a large number of sub-beams that have passed through the openings. As shown in FIG. 3, the electron beam passing through the opening 42 at the center also becomes a sub-beam. The sub-beam group has a magnetic field 2-
2 and enters the first shaping deflector array 4 during the convergence. The first shaping deflector array 4 is arranged at a position where the magnification of the electron beam is the same as that of the first shaping aperture array 3. This is the same for the other second shaping deflector array 5, the second shaping aperture array 6, the sub beam blanker 7, and the sub beam deflector array 9. Openings are arranged in the first shaping deflector array 4 in the same manner as the first shaping aperture array 3, and deflecting electrodes are formed on both sides of the openings, so that X is perpendicular to the optical axis (Z axis). It can be deflected by an arbitrary amount in the axial direction and the Y-axis direction. FIG. 3A shows a case where the first shaped deflector 4-1 corresponding to the child beam does not deflect, and FIG. 3B shows a case where it is deflected by the first shaped deflector 4-1. . After being converged once, the sub-beams pass through the magnetic field 2-3 and enter the second shaping deflector array 5. Second shaping deflector array 5
In each of the deflectors corresponding to the respective sub-beams, the deflection is performed in a direction opposite to that of the corresponding deflector of the first shaping deflector array 4, and the path returns to the original. A second shaping aperture array 6 is provided immediately after the second shaping deflector array 5, and overlaps with an opening corresponding to the amount of deflection of each deflector of the first shaping deflector array 4 (overlap). The condition is different. As shown in FIG. 3A, when the beam is not deflected by the first shaping deflector 4-1, half of the child beam passes through the aperture. When the beam is deflected by the first shaping deflector 4-1 as shown in FIG. 3 (2), most of the sub beam passes through the aperture.
Reference numeral 5-2 indicates the deflection of the second shaping deflector array 5-1. It can be seen that the deflection is in the opposite direction to the deflection by the first shaping deflector 4-1. If the direction of deflection is reversed from that in FIG. 3B, the width of the passing beam becomes smaller. Such deflection is performed in the X direction and the Y direction, and is shaped into various rectangular shapes.

【0026】更に、子ビーム群は磁界2−4により収束
され、子ビームブランカ7に入射する。図3の(1)に
示すように、子ビームブランカ7の対応する偏向器で偏
向すると、その子ビームは絞り8で遮断される。しか
し、子ビームブランカ7の偏向器で偏向しないと、
(2)に示すように絞り8を通過する。すなわち、各子
ビームを独立にウエハ15に照射するかしないかのオン
・オフ制御ができる。子ビーム群は磁界2−5を通過し
た後、子ビーム偏向器アレイ9に入射する。図3に示す
ように、子ビーム偏向器アレイ9の対応する偏向器で偏
向を行う場合と行わない場合で、ウエハ15上の照射位
置が変化する。子ビーム群は、更に磁界2−6、2−7
及び2−8によりウエハ15上に収束される。
Further, the sub-beam group is converged by the magnetic field 2-4 and enters the sub-beam blanker 7. As shown in FIG. 3A, when the beam is deflected by the corresponding deflector of the sub beam blanker 7, the sub beam is blocked by the stop 8. However, if it is not deflected by the deflector of the child beam blanker 7,
The light passes through the stop 8 as shown in (2). That is, on / off control of whether or not each sub-beam is independently irradiated on the wafer 15 can be performed. After passing through the magnetic field 2-5, the sub beam group enters the sub beam deflector array 9. As shown in FIG. 3, the irradiation position on the wafer 15 changes depending on whether or not the deflection is performed by the corresponding deflector of the sub-beam deflector array 9. The sub-beam group further includes magnetic fields 2-6 and 2-7.
And 2-8 converge on the wafer 15.

【0027】図4は、第1及び第2整形アパーチャアレ
イ3、6の構成例を示す図である。図4の(1)に示す
ように、整形アパーチャアレイは、シリコンウエハなど
の薄い板で形成され、開口列を形成するアパーチャ部4
1はエッチングなどで板厚を更に薄くされ、アパーチャ
ー部41に更にエッチングにより矩形形状の開口42を
形成する。開口42は、例えば本実施例では、1辺が1
5μmの正方形で、60μmピッチで、20×20の合
計400個形成される。ウエハ15上にはこの整形アパ
ーチャアレイの部分の像が60分の1に縮小して照射さ
れるので、そのままの形であれば、ウエハ15上では
0.25μm角の子ビームが、1.0μmピッチで配列
されることになる。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the first and second shaping aperture arrays 3 and 6. As shown in (1) of FIG. 4, the shaping aperture array is formed of a thin plate such as a silicon wafer, and the aperture section 4 that forms an opening row.
1 is further reduced in thickness by etching or the like, and a rectangular opening 42 is formed in the aperture portion 41 by etching. The opening 42 has, for example, one side in this embodiment.
A total of 400 pieces of 20 × 20 are formed in a 5 μm square at a pitch of 60 μm. Since the image of the shaping aperture array portion is irradiated onto the wafer 15 in a reduced size of 1/60, if the shape is unchanged, a child beam of 0.25 μm square is formed on the wafer 15 by 1.0 μm. They will be arranged at the pitch.

【0028】アパーチャ部41は、図示のように5×5
の合計25箇所設けられる。整形アパーチャアレイの基
板には、単に開口42を設けるだけで、配線などは必要
ないので、複数のアパーチャ部41を設けることが可能
である。整形アパーチャアレイの基板、特に第1整形ア
パーチャアレイ3には全面に電子ビームが入射されるの
で、長時間使用すると発熱などにより開口が変形するこ
とがあり、使用に応じて交換などの作業が必要である。
複数のアパーチャ部41を設け、図示していない移動機
構によりいずれかのアパーチャ部41を電子ビームの経
路内に選択的に配置できるようにすれば、交換のサイク
ルを長くでき、メンテナンスが容易になる。
The aperture section 41 has a size of 5 × 5 as shown in the figure.
Are provided in a total of 25 places. A plurality of aperture portions 41 can be provided on the substrate of the shaping aperture array since only the openings 42 are provided and no wiring or the like is required. Since the electron beam is incident on the entire surface of the substrate of the shaping aperture array, especially the first shaping aperture array 3, the opening may be deformed due to heat generation when used for a long time, and work such as replacement is necessary depending on use. It is.
If a plurality of apertures 41 are provided, and one of the apertures 41 can be selectively arranged in the path of the electron beam by a moving mechanism (not shown), the replacement cycle can be lengthened and maintenance can be facilitated. .

【0029】図4の(2)は、整形アパーチャアレイの
断面構造を示す図であり、ここではアパーチャ部41が
1箇所の場合を示している。参照番号43はシリコン
(Si)基板であり、44は絶縁性のボロン拡散層であ
り、46はシリコンであり、47は保護用金属膜であ
る。アパーチャー部41の厚さをエッチングにより更に
薄くした上で開口42を形成する。
FIG. 4B is a diagram showing a cross-sectional structure of the shaping aperture array. Here, a case where the aperture portion 41 is provided at one position is shown. Reference numeral 43 denotes a silicon (Si) substrate, 44 denotes an insulating boron diffusion layer, 46 denotes silicon, and 47 denotes a protective metal film. The opening 42 is formed after the thickness of the aperture portion 41 is further reduced by etching.

【0030】図5は、第1整形偏向器アレイ4、第2整
形偏向器アレイ5、子ビームブランカ7、及び子ビーム
偏向器アレイ9を構成する偏向器アレイ基板50を示す
図である。この基板50もシリコンウエハなどの薄い板
で形成され、偏向器アレイ部51の部分は、整形アパー
チャアレイのアパーチャ部41と同様に薄く加工され
る。参照番号52は、偏向器アレイ部51に形成される
偏向電極に印加する信号を供給するための信号電極パッ
ドであり、53はGND電極パッドである。
FIG. 5 is a view showing the first shaping deflector array 4, the second shaping deflector array 5, the sub beam blanker 7, and the deflector array substrate 50 constituting the sub beam deflector array 9. The substrate 50 is also formed of a thin plate such as a silicon wafer, and the portion of the deflector array 51 is processed to be thin similarly to the aperture 41 of the shaped aperture array. Reference numeral 52 denotes a signal electrode pad for supplying a signal to be applied to a deflection electrode formed in the deflector array unit 51, and reference numeral 53 denotes a GND electrode pad.

【0031】図6は、偏向器アレイ部51の上面図であ
る。図示のように、整形アパーチャアレイの開口42の
配列に対応して正方形の開口56が配列される。各開口
56の対向する2辺には正電極53と負電極54が配置
され、他の2辺にはシールド用アース電極55が配置さ
れる。従って、本実施例では、60μmピッチで、20
×20の合計400個の正方形の開口56が形成され
る。開口56の1辺は整形アパーチャアレイの開口42
より少し大きな25μm程度である。
FIG. 6 is a top view of the deflector array section 51. As shown, square openings 56 are arranged corresponding to the arrangement of the openings 42 of the shaping aperture array. A positive electrode 53 and a negative electrode 54 are disposed on two opposite sides of each opening 56, and a shield ground electrode 55 is disposed on the other two sides. Therefore, in the present embodiment, the pitch is 60 μm,
A total of 400 square openings 56 of × 20 are formed. One side of the opening 56 is the opening 42 of the shaping aperture array.
It is about 25 μm, which is slightly larger.

【0032】図7は、1個の開口単位57における開口
と電極の形状及び電極により形成される電界を示す図で
ある。図示のように、正電極53と負電極54は対称
で、中央部分は平行電極であるが、両端部は若干曲がっ
た形状を有する。シールド用アース電極55は隣接する
開口単位のものと一体である。このような電極形状によ
り、中央の部分の等電位線は平行で同じ間隔であり、一
様な電界が形成されることが分かる。偏向器アレイ基板
50の偏向量が正確でないと、整形された形状が所望の
形状でなくなったり、露光位置にずれが生じることにな
るので、偏向器アレイ基板50の偏向量は非常に高精度
であることが要求される。そこで、開口56は一様な電
界が得られる正方形とする。整形アパーチャアレイの開
口42は参照番号58で示すような形状であり、開口4
2の形状の子ビームであれば開口56を余裕を持って通
過し、一様な電界により正確に偏向される。
FIG. 7 is a view showing the shapes of the openings and electrodes in one opening unit 57 and the electric field formed by the electrodes. As shown in the figure, the positive electrode 53 and the negative electrode 54 are symmetrical, and the central part is a parallel electrode, but both ends have a slightly curved shape. The shield ground electrode 55 is integrated with the adjacent opening unit. With such an electrode shape, it can be seen that equipotential lines at the center are parallel and at equal intervals, and a uniform electric field is formed. If the deflection amount of the deflector array substrate 50 is not accurate, the shaped shape will not be the desired shape or the exposure position will be shifted, so that the deflection amount of the deflector array substrate 50 is very accurate. It is required that there be. Therefore, the opening 56 is a square from which a uniform electric field can be obtained. The aperture 42 of the shaping aperture array is shaped as shown by reference numeral 58 and the aperture 4
In the case of the secondary beam having the shape of 2, the beam passes through the opening 56 with a margin and is accurately deflected by a uniform electric field.

【0033】図5に戻って、中心の偏向器アレイ部51
の部分と周囲の信号電極パッド52及びGND電極パッ
ド53の間の部分には、信号電極パッド52及びGND
電極パッド53と偏向器アレイ部51の正電極53及び
負電極54を接続する多数の配線が多層で形成される。
子ビームブランカ7は、1方向に偏向するだけなので、
図5から図7に示した偏向アレイ基板50を1枚使用す
ればよいが、第1整形偏向器アレイ4、第2整形偏向器
アレイ5、及び子ビーム偏向器アレイ9は、電子光学系
の軸の垂直な2方向に偏向する必要があるので、偏向ア
レイ基板50を2枚使用する。
Returning to FIG. 5, the central deflector array 51
Is provided between the signal electrode pad 52 and the GND electrode pad 53 in the area between the signal electrode pad 52 and the GND electrode pad 53.
Numerous wirings connecting the electrode pad 53 and the positive electrode 53 and the negative electrode 54 of the deflector array unit 51 are formed in multiple layers.
Since the child beam blanker 7 only deflects in one direction,
Although only one deflection array substrate 50 shown in FIGS. 5 to 7 may be used, the first shaping deflector array 4, the second shaping deflector array 5, and the sub-beam deflector array 9 are composed of an electron optical system. Since it is necessary to deflect in two directions perpendicular to the axis, two deflection array substrates 50 are used.

【0034】図8は、第1整形偏向器アレイ4、第2整
形偏向器アレイ5、及び子ビーム偏向器アレイ9の構成
を示す図である。図8に示すように、2枚の偏向アレイ
基板50を近接して配置する。一方の基板50の偏向器
アレイ部51では、基板に開口56が形成され、更に基
板の一方の面上に正電極53と負電極54とシールド用
アース電極55が形成される。信号電極パッド52及び
GND電極パッドも、同様に基板の一方の面上に形成さ
れる。他方の基板50’の偏向器アレイ部51’では、
基板に開口56’が形成され、更に基板の他方の面上に
正電極53’と負電極54’とシールド用アース電極5
5’が形成され、信号電極パッド52’及びGND電極
パッドも、同様に基板の一方の面上に形成される。2枚
の基板50、50’は、図示のように、電極を形成して
いない側が向き合うように開口56、56’の位置を合
わせて配置される。向き合う面には電極などが形成され
ていないので、2枚の基板は非常に近接して配置するこ
とができる。
FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the first shaping deflector array 4, the second shaping deflector array 5, and the child beam deflector array 9. As shown in FIG. 8, two deflection array substrates 50 are arranged close to each other. In the deflector array section 51 of one substrate 50, an opening 56 is formed in the substrate, and a positive electrode 53, a negative electrode 54, and a shield ground electrode 55 are formed on one surface of the substrate. The signal electrode pad 52 and the GND electrode pad are similarly formed on one surface of the substrate. In the deflector array section 51 'of the other substrate 50',
An opening 56 'is formed in the substrate, and a positive electrode 53', a negative electrode 54 'and a shielding ground electrode 5 are formed on the other surface of the substrate.
5 'is formed, and the signal electrode pad 52' and the GND electrode pad are similarly formed on one surface of the substrate. As shown, the two substrates 50, 50 'are arranged with the openings 56, 56' aligned so that the sides on which the electrodes are not formed face each other. Since no electrodes or the like are formed on the facing surfaces, the two substrates can be arranged very close to each other.

【0035】正電極53と負電極54の方向は、正電極
53’と負電極54’の方向と90°異なっている。従
って、正電極53と負電極54の間と、正電極53’と
負電極54’の間に電圧を印加することにより、参照番
号61と61’で示すような方向に電界が形成され、対
応する開口56、56’を通過する子ビームを90°異
なる方向に偏向することができる。すなわち、光軸に垂
直なX軸方向とY軸方向の2方向に子ビームを独立して
偏向可能な偏向器が実現される。
The directions of the positive electrode 53 and the negative electrode 54 differ from those of the positive electrode 53 'and the negative electrode 54' by 90 °. Therefore, by applying a voltage between the positive electrode 53 and the negative electrode 54 and between the positive electrode 53 'and the negative electrode 54', an electric field is formed in the directions indicated by reference numerals 61 and 61 ', Sub-beams passing through the corresponding apertures 56, 56 'can be deflected in 90 ° different directions. That is, a deflector capable of independently deflecting the child beam in two directions, the X-axis direction and the Y-axis direction, perpendicular to the optical axis is realized.

【0036】本実施例では、開口56、56’の配列の
X、Y方向の個数とピッチは同一である。そこで、2枚
の偏向アレイ基板50を同じ製造工程で製作し、裏表を
逆にした後90°方向を変えて配置することにより各偏
向器を製作している。前述のように、本実施例では、第
1整形偏向器アレイ4、第2整形偏向器アレイ5、及び
子ビーム偏向器アレイ9、更に子ビームブランカ7も電
子ビームの拡大率が第1整形アパーチャアレイ3と同じ
になる位置に配置される。そのため、これらの偏向器を
構成する基板の開口の配置は同一にできる。そこで、第
1整形偏向器アレイ4、第2整形偏向器アレイ5、及び
子ビーム偏向器アレイ9は、同じ製造工程で製作した偏
向アレイ基板50を2枚使用して構成し、子ビームブラ
ンカ7も同じ基板を使用している。これにより、製造工
程における誤差の影響を低減できる。
In this embodiment, the number and pitch of the arrangement of the openings 56 and 56 'in the X and Y directions are the same. Therefore, each deflector is manufactured by manufacturing the two deflection array substrates 50 in the same manufacturing process, turning the substrate upside down, and then changing the direction by 90 °. As described above, in the present embodiment, the first shaping deflector array 4, the second shaping deflector array 5, the sub-beam deflector array 9, and the sub-beam blanker 7 also have the electron beam expansion rate of the first shaping aperture. It is arranged at the same position as the array 3. Therefore, the arrangement of the openings of the substrates constituting these deflectors can be made the same. Therefore, the first shaping deflector array 4, the second shaping deflector array 5, and the sub-beam deflector array 9 are configured by using two deflection array substrates 50 manufactured in the same manufacturing process. Also uses the same substrate. Thereby, the influence of errors in the manufacturing process can be reduced.

【0037】図1に戻って、第1整形偏向器アレイ制御
部27、第2整形偏向器アレイ制御部26、子ビーム偏
向器アレイ制御部23及び子ビームブランカ制御部25
が、第1整形偏向器アレイ4、第2整形偏向器アレイ
5、子ビームブランカ7、及び子ビーム偏向器アレイ9
の各信号電極に印加する駆動信号を発生する。本実施例
の装置は、電磁偏向器である主偏向器12と、静電偏向
器である副偏向器13と、電磁偏向器である副・副偏向
器36で共通偏向手段を構成している。偏向範囲の大き
さは、主偏向器12、副偏向器13、副・副偏向器36
の順であるが、偏向速度(偏向の整定時間の短さ)は、
副・副偏向器36、副偏向器13、主偏向器12の順で
ある。なお、ここでは副偏向器13の外側に副・副偏向
器36を設けたが、副偏向器13の上側に設けることも
可能であり、その場合には副・副偏向器36を静電偏向
器とすることも可能である。
Returning to FIG. 1, a first shaping deflector array controller 27, a second shaping deflector array controller 26, a sub-beam deflector array controller 23, and a sub-beam blanker controller 25.
Are the first shaping deflector array 4, the second shaping deflector array 5, the sub beam blanker 7, and the sub beam deflector array 9.
Drive signals to be applied to the respective signal electrodes. In the apparatus of the present embodiment, the main deflector 12 which is an electromagnetic deflector, the sub deflector 13 which is an electrostatic deflector, and the sub / sub deflector 36 which is an electromagnetic deflector constitute a common deflection unit. . The size of the deflection range is determined by the main deflector 12, the sub deflector 13, the sub / sub deflector 36.
The deflection speed (short deflection settling time) is
The sub / sub deflector 36, the sub deflector 13, and the main deflector 12 are in that order. Although the sub / sub deflector 36 is provided outside the sub deflector 13 here, it may be provided above the sub deflector 13. In this case, the sub / sub deflector 36 is electrostatically deflected. It is also possible to make a container.

【0038】以上、本実施例の電子ビーム露光装置の構
成について説明したが、他の部分は基本的に従来と同じ
である。次に、本実施例における偏向範囲の分割につい
て、図9及び図10を参照して説明する。前述のよう
に、従来の電子ビーム露光装置では、異なる特性の偏向
器を組み合わせて、広い偏向範囲を実質的に高速で偏向
できるようにしている。実際にはステージを移動させな
がら、その移動量副偏向器などで補正しながら連続的に
露光を行うことにより更にスループットを向上させてい
る。本実施例にも、これと同様の方法を適用する。しか
し、本実施例では各子ビームを独立に偏向でき、上記の
主偏向器、副偏向器、及び副・副偏向器などは、すべて
の子ビームを共通に同一量だけ偏向するので、子ビーム
による偏向範囲に応じて偏向方法が異なる。更に、子ビ
ームによる偏向範囲が、隣接する子ビームの偏向範囲と
隣接するかオーバーラップしている場合と、離れている
場合で偏向方法が異なる。本実施例では、図10に示す
ように、子ビームによる偏向範囲79が隣接していない
として説明する。
The configuration of the electron beam exposure apparatus of the present embodiment has been described above, but the other parts are basically the same as the conventional one. Next, division of the deflection range in the present embodiment will be described with reference to FIGS. As described above, in the conventional electron beam exposure apparatus, a wide range of deflection can be deflected substantially at high speed by combining deflectors having different characteristics. Actually, the throughput is further improved by continuously performing exposure while moving the stage and correcting the amount of movement by a sub-deflector. The same method is applied to the present embodiment. However, in the present embodiment, each sub-beam can be deflected independently, and the main deflector, sub-deflector, sub-sub-deflector and the like deflect all sub-beams in common by the same amount. The deflection method is different depending on the deflection range of the laser beam. Further, the deflection method differs depending on whether the deflection range of the child beam is adjacent to or overlaps with the deflection range of the adjacent child beam, or when it is apart from the deflection range of the child beam. In this embodiment, as shown in FIG. 10, a description will be given assuming that the deflection range 79 by the child beam is not adjacent.

【0039】図9の(1)は、ウエハ15上に形成され
るチップ(ダイ)70の配列を示している。1個のチッ
プ70は、電子ビーム露光装置の偏向範囲より大きいの
で、1個のチップ70を露光するには、ステージを移動
させる必要がある。この場合、ステージを移動させて停
止させた上で、偏向範囲内のパターンを露光し、終了す
ると再びステージを移動させて停止し、隣接範囲を露光
するステップ&リピートと呼ばれる方式と、ステージを
移動させながら、偏向範囲内に入ってくる部分のパター
ンを、ステージの移動量を副偏向器などで補正しながら
露光する連続移動方式がある。本発明にはいずれの方式
も適用できるが、ここでは説明の都合上ステップ&リピ
ート方式を例として説明する。
FIG. 9A shows an arrangement of chips (dies) 70 formed on the wafer 15. Since one chip 70 is larger than the deflection range of the electron beam exposure apparatus, it is necessary to move the stage to expose one chip 70. In this case, the stage is moved and stopped, then the pattern in the deflection range is exposed, and when the stage is completed, the stage is moved again and stopped, and a method called step & repeat in which the adjacent range is exposed, and the stage is moved. There is a continuous movement method of exposing a pattern of a portion coming within the deflection range while correcting the movement amount of the stage by a sub deflector or the like. Although any method can be applied to the present invention, a step & repeat method will be described here as an example for convenience of explanation.

【0040】図9の(1)に示すように、電子ビーム露
光装置の主偏向範囲に対応した第1偏向範囲(最大偏向
範囲内で適当に設定する。)の幅で、ステージの一方の
移動量のみ変化させて(X方向は固定で、Y方向のみを
段階的に変化させる。)同じ列のチップを順次露光露光
する。この時に露光される上記の幅の領域をフレーム7
1と呼ぶ。図9の(2)に示すように、1つのフレーム
71の露光が終了すると、隣のフレームをステージを逆
方向に移動して露光する。参照番号72は、ステージの
移動方向を示す。ここでは、電子ビーム露光装置の第1
偏向範囲73は、正方形のチップの1辺の長さの1/3
であり、1個のチップは9回のステップ&リピート動作
で露光でき、1フレーム内では1個のチップを3回に分
けて露光する。
As shown in FIG. 9A, one of the stages is moved within the width of the first deflection range (appropriately set within the maximum deflection range) corresponding to the main deflection range of the electron beam exposure apparatus. Only the amount is changed (the X direction is fixed, and only the Y direction is changed stepwise). The region of the above width exposed at this time is
Called 1. As shown in (2) of FIG. 9, when exposure of one frame 71 is completed, the next frame is exposed by moving the stage in the opposite direction. Reference numeral 72 indicates the moving direction of the stage. Here, the first of the electron beam exposure apparatus
The deflection range 73 is 1/3 of the length of one side of the square chip.
That is, one chip can be exposed by nine steps and repeat operations, and one chip is exposed in three times in one frame.

【0041】図9の(3)に示すように、第1偏向範囲
73は、副偏向範囲に対応した第2偏向範囲75に分割
される(ここでは36個)。主偏向器12の偏向位置を
各第2偏向範囲75の中心に固定した上で、副偏向器1
3、副・副偏向器36及び子ビーム偏向器アレイ9の偏
向量を変化させて各第2偏向範囲75内のパターンの露
光を行う。1つの第2偏向範囲75内のパターンの露光
が終了すると、主偏向器12の偏向位置を次の第2偏向
範囲75の中心に変化させて固定し、同じような処理を
繰り返す。この処理を、第1偏向範囲73内のすべての
第2偏向範囲75について終了すると、第1偏向範囲7
3の露光が終了し、図9の(2)の次の第1偏向範囲7
3の露光を同様に行う。参照番号74は、主偏向位置の
変化の軌跡を示す。
As shown in FIG. 9C, the first deflection range 73 is divided into 36 second deflection ranges corresponding to the sub deflection range. After fixing the deflection position of the main deflector 12 to the center of each second deflection range 75, the sub deflector 1
3. Exposure of the pattern in each second deflection range 75 is performed by changing the amount of deflection of the sub / sub deflector 36 and the sub beam deflector array 9. When the exposure of the pattern in one second deflection range 75 is completed, the deflection position of the main deflector 12 is changed to the center of the next second deflection range 75 and fixed, and the same processing is repeated. When this processing is completed for all the second deflection ranges 75 in the first deflection range 73, the first deflection range 7
3 is completed, and the first deflection range 7 next to FIG.
Exposure 3 is performed in the same manner. Reference numeral 74 indicates the locus of the change in the main deflection position.

【0042】図9の(4)に示すように、第2偏向範囲
75は、第3偏向範囲77に分割される(ここでは16
個)。副偏向器13の偏向位置を各第3偏向範囲77の
中心に固定した上で、副・副偏向器36及び子ビーム偏
向器アレイ9の偏向量を変化させて各第3偏向範囲77
内のパターンの露光を行う。1つの第3偏向範囲77内
のパターンの露光が終了すると、副偏向器13の偏向位
置を次の第3偏向範囲77の中心に変化させて固定し、
同じような処理を繰り返す。この処理を、第2偏向範囲
75内のすべての第3偏向範囲77について終了する
と、第2偏向範囲75の露光が終了し、図9の(3)の
次の第2偏向範囲75の露光を同様に行う。参照番号7
6は、副偏向位置の変化の軌跡を示す。
As shown in FIG. 9 (4), the second deflection range 75 is divided into a third deflection range 77 (here, 16).
Pieces). After fixing the deflection position of the sub deflector 13 to the center of each third deflection range 77, the deflection amount of the sub / sub deflector 36 and the child beam deflector array 9 is changed to change each third deflection range 77.
Is exposed. When exposure of the pattern in one third deflection range 77 is completed, the deflection position of the sub deflector 13 is changed to the center of the next third deflection range 77 and fixed.
Repeat the same process. When this processing is completed for all the third deflection ranges 77 in the second deflection range 75, the exposure of the second deflection range 75 is completed, and the exposure of the second deflection range 75 next to FIG. Do the same. Reference number 7
Reference numeral 6 denotes a locus of change in the sub deflection position.

【0043】図10は、第3偏向範囲77内の露光の様
子を示す図である。参照番号79は、子ビーム偏向器ア
レイ9による、各子ビーム偏向範囲を示す。前述のよう
に、子ビームは20×20の合計400個あり、各子ビ
ームの偏向範囲はウエハ上で0.25μm角の正方形で
あり、1.0μm離れている。第3偏向範囲77は、4
00個の第4偏向範囲82に分割され、更に第4偏向範
囲82は各子ビーム偏向範囲に対応する16個の第5偏
向範囲83に分割される。副・副偏向器36の偏向量
を、(2)に示すように第5偏向範囲83の中心になる
ように変化させた上で、子ビーム偏向器アレイ9により
400個の第5偏向範囲83内を露光する。露光が終了
すると、(2)の軌跡78に従って、副・副偏向器36
の偏向量を隣接する第5偏向範囲83の中心になるよう
に変化させた上で同様の処理を行う。このようにして、
各子ビームについて16個の第5偏向範囲83の露光を
終了すると、すべての第4偏向範囲82の露光、すなわ
ち第3偏向範囲77の露光が終了する。
FIG. 10 is a view showing the state of exposure within the third deflection range 77. Reference numeral 79 indicates each child beam deflection range by the child beam deflector array 9. As described above, there are a total of 400 sub-beams of 20 × 20, and the deflection range of each sub-beam is a square of 0.25 μm square on the wafer and separated by 1.0 μm. The third deflection range 77 is 4
It is divided into 00 fourth deflection ranges 82, and the fourth deflection range 82 is further divided into 16 fifth deflection ranges 83 corresponding to the respective child beam deflection ranges. After changing the amount of deflection of the sub / sub deflectors 36 so as to be at the center of the fifth deflection range 83 as shown in (2), the child beam deflector array 9 uses the 400 fifth deflection ranges 83. Expose inside. When the exposure is completed, the sub / sub deflector 36 follows the locus 78 of (2).
The same processing is performed after changing the amount of deflection to the center of the adjacent fifth deflection range 83. In this way,
When the exposure of the 16 fifth deflection ranges 83 is completed for each sub beam, the exposure of all the fourth deflection ranges 82, that is, the exposure of the third deflection range 77 is completed.

【0044】なお、この例においては、副・副偏向器3
6の偏向範囲は第5偏向範囲83の4×4個分以上あれ
ばよく、副偏向器13の偏向範囲(第2偏向範囲75に
相当)の1/80でよい。各子ビーム偏向範囲79で
は、第1整形偏向器アレイ4と第2整形偏向器アレイ5
により、各子ビームがそれぞれ独立に矩形形状81に整
形され、子ビーム偏向器アレイ9により露光位置に応じ
て参照番号80で示すように偏向された後露光される。
各子ビーム偏向範囲79内で矩形形状を複数回露光する
場合には、その回数分同様の処理を繰り返す。例えば、
左側の例では矩形形状が1回露光され、中央では矩形形
状が2回露光され、右側では矩形形状が4回露光され
る。図示のように、矩形形状の左下の角が基準位置にな
っており、整形によっても矩形形状の左下の角の位置は
一定に保持され、その上で矩形形状の左下の角が所望の
位置になるように偏向される。
In this example, the sub / sub deflector 3
The deflection range 6 may be at least 4 × 4 of the fifth deflection range 83, and may be 1/80 of the deflection range of the sub deflector 13 (corresponding to the second deflection range 75). In each child beam deflection range 79, the first shaping deflector array 4 and the second shaping deflector array 5
As a result, each of the sub-beams is independently shaped into a rectangular shape 81, and after being deflected by the sub-beam deflector array 9 according to the exposure position as indicated by reference numeral 80, is exposed.
When a rectangular shape is exposed a plurality of times within each sub-beam deflection range 79, the same processing is repeated for the number of times. For example,
In the example on the left, the rectangular shape is exposed once, in the center, the rectangular shape is exposed twice, and on the right, the rectangular shape is exposed four times. As shown in the figure, the lower left corner of the rectangular shape is the reference position, the position of the lower left corner of the rectangular shape is kept constant by shaping, and the lower left corner of the rectangular shape is at the desired position. It is deflected so that

【0045】以上説明したように、本実施例では、ステ
ージを第1偏向範囲73の中心が光軸になるように移動
し、主偏向器12の偏向位置を第2偏向範囲75の中心
になるように設定し、副偏向器13の偏向位置を第3偏
向範囲77の中心になるように設定し、副・副偏向器3
6の偏向位置を、各子ビーム偏向範囲が第3偏向範囲7
7を構成する第4偏向範囲82を更に分割した第5偏向
範囲83の1つになるように設定した上で、第1整形偏
向器アレイ4と第2整形偏向器アレイ5により整形され
た矩形形状の子ビームを、子ビーム偏向器アレイ9で偏
向して露光する。各子ビーム偏向範囲の露光が終了する
と、副・副偏向器36の偏向位置を次の第5偏向範囲8
3に変化させて同じ処理を繰り返す。この処理を16回
繰り返して第3偏向範囲77の露光が終了する。次に、
副偏向器13の偏向位置を、次の第3偏向範囲77の中
心に変化させた上で同じ処理を繰り返す。この処理を1
6回繰り返して第2偏向範囲75の露光が終了する。更
に、主偏向器12の偏向位置を、次の第2偏向範囲75
の中心に変化させた上で同じ処理を繰り返す。この処理
を36回繰り返して第1偏向範囲73の露光が終了す
る。更に、ステージをY方向に移動して同様に次の第1
偏向範囲73の露光を行い、1つのフレームの露光が終
了するまで繰り返す。更に、ステージをX方向に移動し
て次のフレームについて同様の処理を行う。このように
して、ウエハ15上のすべてのパターンが露光される。
As described above, in the present embodiment, the stage is moved so that the center of the first deflection range 73 becomes the optical axis, and the deflection position of the main deflector 12 becomes the center of the second deflection range 75. And the deflection position of the sub deflector 13 is set to be at the center of the third deflection range 77.
6. The deflection position of each child beam is set to the third deflection range 7
7 is set to be one of the fifth deflection ranges 83 obtained by further dividing the fourth deflection range 82, and the rectangle shaped by the first shaping deflector array 4 and the second shaping deflector array 5 is formed. The shaped sub-beam is deflected by the sub-beam deflector array 9 and exposed. When the exposure of each sub beam deflection range is completed, the deflection position of the sub / sub deflector 36 is changed to the next fifth deflection range 8.
3 and the same process is repeated. This process is repeated 16 times, and the exposure of the third deflection range 77 is completed. next,
After changing the deflection position of the sub deflector 13 to the center of the next third deflection range 77, the same processing is repeated. This process is 1
The exposure of the second deflection range 75 is completed six times. Further, the deflection position of the main deflector 12 is changed to the next second deflection range 75.
And then repeat the same process. This process is repeated 36 times, and the exposure of the first deflection range 73 ends. Further, the stage is moved in the Y direction, and
The exposure of the deflection range 73 is performed, and the process is repeated until the exposure of one frame is completed. Further, the stage is moved in the X direction, and the same processing is performed for the next frame. Thus, all the patterns on the wafer 15 are exposed.

【0046】次に、本実施例の電子ビーム露光装置にお
ける露光処理について説明する。まず、各ユニットの調
整を行う。この調整では、各ユニットを最適な状態に設
定すると共に、子ビームに関係するユニットの各子ビー
ム間の差に関するデータを収集する。電子銃1、磁界レ
ンズ10−1〜10−9は電子光学子系制御部28によ
り調整される。また、主偏向器12、副偏向器13、副
・副偏向器36が調整され、そのの偏向量に関するデー
タが収集される。この調整は従来と同じである。第1整
形アパーチャアレイ3及び第2整形アパーチャアレイ6
は、前述のように、複数のアパーチャ部41が設けられ
ており、いずれかが選択される。第1整形アパーチャア
レイ3、第2整形アパーチャアレイ6、第1整形偏向器
アレイ4、第2整形偏向器アレイ5、子ビームブランカ
7、子ビーム偏向器アレイ9、及び絞り8は、位置合わ
せ用治具などを使用して、重ね合わせが調整される。こ
の時、子ビームを偏向する個別の偏向器の特性に関する
データも収集され、記憶される。更に、収差・クーロン
ぼけ補正器14などの調整とデータが収集される。以上
の調整及びデータの収集には、反射電子検出器18及び
ファラデーカップ36などが使用される。
Next, the exposure processing in the electron beam exposure apparatus of this embodiment will be described. First, each unit is adjusted. In this adjustment, each unit is set to an optimum state, and data on the difference between each child beam of the unit related to the child beam is collected. The electron gun 1 and the magnetic lenses 10-1 to 10-9 are adjusted by the electron optical system control unit 28. Further, the main deflector 12, the sub deflector 13, and the sub / sub deflector 36 are adjusted, and data relating to the amount of deflection thereof is collected. This adjustment is the same as the conventional one. First shaping aperture array 3 and second shaping aperture array 6
As described above, a plurality of aperture units 41 are provided, and one of them is selected. The first shaping aperture array 3, the second shaping aperture array 6, the first shaping deflector array 4, the second shaping deflector array 5, the child beam blanker 7, the child beam deflector array 9, and the stop 8 are used for positioning. The overlay is adjusted using a jig or the like. At this time, data relating to the characteristics of individual deflectors for deflecting the child beam is also collected and stored. Further, adjustment and data of the aberration / Coulomb blur correction device 14 and the like are collected. The backscattered electron detector 18 and the Faraday cup 36 are used for the above adjustment and data collection.

【0047】以上のようにして収集したデータに基づい
て、主偏向器制御部20、副偏向器制御部21、収差・
クーロンぼけ補正器制御部22、子ビーム偏向器アレイ
制御部23、共通ブランカ制御部24、子ビームブラン
カ制御部25、第2整形偏向器アレイ制御部26、第1
整形偏向器アレイ制御部27、電子光学系制御部28な
どに補正データが設定される。
Based on the data collected as described above, the main deflector controller 20, the sub deflector controller 21,
Coulomb blur compensator control unit 22, child beam deflector array control unit 23, common blanker control unit 24, child beam blanker control unit 25, second shaping deflector array control unit 26, first
Correction data is set in the shaping deflector array controller 27, the electron optical system controller 28, and the like.

【0048】制御用コンピュータ29は、大規模記憶装
置30に記憶された「LSIチップの描画データ」及び
「ウエハ上のレイアウト・露光条件情報」から描画フレ
ーム内の露光情報を作成する。この時、図9及び図10
で説明したように、分割した露光範囲に応じて露光情報
が生成される。露光を行う場合には、共通ブランカ11
によりビーム全体を遮断した上で子ビームブランカも遮
断状態にし、ウエハ15をステージ16に固定し、図9
及び図10で説明したように、ステージ16を移動し、
主偏向器12、副偏向器13の偏向位置を設定する。こ
の状態で、共通ブランカ11による遮断は停止する。次
に、副・副偏向器36の偏向位置を設定し、露光を開始
する。
The control computer 29 creates exposure information in a drawing frame from “LSI drawing data” and “layout / exposure condition information on a wafer” stored in the large-scale storage device 30. At this time, FIGS. 9 and 10
As described above, exposure information is generated according to the divided exposure range. When performing exposure, the common blanker 11 is used.
After the whole beam is cut off, the sub-beam blanker is also cut off, and the wafer 15 is fixed to the stage 16 as shown in FIG.
And moving the stage 16 as described with reference to FIG.
The deflection positions of the main deflector 12 and the sub deflector 13 are set. In this state, the cutoff by the common blanker 11 stops. Next, the deflection position of the sub / sub deflector 36 is set, and exposure is started.

【0049】各子ビームは独立に形状及び偏向位置が制
御可能であり、それぞれの範囲のパターンを順次露光す
るが、前述のようにクーロン相互作用によりビームのぼ
けが生じる。このぼけは収差・クーロンぼけ補正器14
により補正されるが、子ビーム全体で同時に大きな電流
量になったり、変化が大きくなるのは好ましくない。子
ビームの描画範囲には、パターン数の大きな場合やパタ
ーン数の少ない又はパターンのない場合がある。また、
大きなパターンがある場合や、小さなパターンしかない
場合もある。基本的にその範囲のパターン数に応じてシ
ョット回数が決定され、ショット回数の多い範囲や少な
い範囲が存在する。そこで、ショット回数の少ない範囲
では、ショットの順番を調整して1ショット当りの最大
電流量ができるだけ小さく、且つショット間の電流量の
変化を小さくする。
The shape and deflection position of each sub-beam can be independently controlled, and patterns in respective ranges are sequentially exposed. However, beam blur occurs due to Coulomb interaction as described above. This blur is an aberration / Coulomb blur corrector 14
However, it is not preferable that a large amount of current or a large change occurs simultaneously in the whole child beam. The writing range of the child beam may have a large number of patterns, a small number of patterns, or no patterns. Also,
There may be large patterns or only small patterns. Basically, the number of shots is determined according to the number of patterns in the range, and there are a range with a large number of shots and a range with a small number of shots. Therefore, in the range where the number of shots is small, the order of the shots is adjusted so that the maximum current amount per shot is as small as possible and the change in the current amount between shots is reduced.

【0050】例えば、図10の(1)の左側の範囲
(3,1)では1ショットの大きなパターンであり、中
央の範囲(5,1)では2ショットの若干小さなパター
ンであり、右側の範囲(m,1)では4ショットの小さ
なパターンである。この例であれば、1番目のショット
では、(m,1)の1パターンのみを、2番目のショッ
トでは(5,1)の1パターンと(m,1)の1パター
ンを、3番目のショットでは(5,1)の残りの1パタ
ーンと(m,1)の1パターンを、4番目のショットで
は(3,1)の1パターンと(m,1)の残りの1パタ
ーンを露光するという具合に分散して露光する。実際に
は、このような分散を400個の子ビームによる露光範
囲について行う。これにより、1ショット当りの最大電
流量が小さくなり、ショット間の電流量の変化も小さく
なる。
For example, in the range (3, 1) on the left side of (1) in FIG. 10, a large pattern of one shot is used, in the central range (5, 1), a slightly small pattern of two shots, and on the right side. (M, 1) is a small pattern of four shots. In this example, in the first shot, only one pattern of (m, 1) is used. In the second shot, one pattern of (5, 1) and one pattern of (m, 1) are used. In the shot, the remaining one pattern of (5,1) and one pattern of (m, 1) are exposed, and in the fourth shot, one pattern of (3,1) and one remaining pattern of (m, 1) are exposed. Exposure is performed in a dispersed manner. Actually, such dispersion is performed for an exposure range using 400 child beams. As a result, the maximum current amount per shot is reduced, and the change in the current amount between shots is also reduced.

【0051】以上のようにして露光することにより、4
00個の第5偏向範囲83のパターンの露光が終了す
る。以下、副・副偏向器36、副偏向器13及び主偏向
器12の偏向位置、及びステージの位置を変化させなが
ら同様の処理を繰り返してウエハ15のすべてのパター
ンを露光する。以上、本発明の実施例の電子ビーム露光
装置について説明したが、各種の変形例が考えられる。
By exposing as described above, 4
The exposure of the patterns of the 00 fifth deflection ranges 83 ends. Hereinafter, the same processing is repeated while changing the deflection positions of the sub / sub deflector 36, the sub deflector 13 and the main deflector 12, and the position of the stage to expose all the patterns on the wafer 15. As described above, the electron beam exposure apparatus according to the embodiment of the present invention has been described, but various modifications may be considered.

【0052】例えば、実施例の偏向器アレイ基板50の
正電極53と負電極54は、図7に示すような形状であ
ったが、図11に示すような平行な電極とすることも可
能である。ただし、この変形例では、一様な電界の形成
される範囲が相対的に小さくなるので、同じ大きさの子
ビームを使用するのであれば、開口単位57の大きさ、
すなわち子ビームの配列ピッチを大きくする必要があ
る。図7であれば、開口のピッチはビームサイズの1/
4であり、子ビームの使用効率は1/16であるが、図
11では開口のピッチはビームサイズの1/6であり、
子ビームの使用効率は1/36である。このように、子
ビームの使用効率は約半分に低下するが、十分に実用に
なる。
For example, although the positive electrode 53 and the negative electrode 54 of the deflector array substrate 50 of the embodiment have the shapes as shown in FIG. 7, they may be parallel electrodes as shown in FIG. is there. However, in this modification, since the range in which a uniform electric field is formed is relatively small, if the same size child beam is used, the size of the aperture unit 57,
That is, it is necessary to increase the arrangement pitch of the sub-beams. In the case of FIG. 7, the aperture pitch is 1 / the beam size.
4, the use efficiency of the child beam is 1/16, but in FIG. 11, the pitch of the aperture is 1/6 of the beam size,
The usage efficiency of the daughter beam is 1/36. As described above, the use efficiency of the child beam is reduced to about half, but it is sufficiently practical.

【0053】また、実施例では、主偏向器12、副偏向
器13に加えて副・副偏向器36を設け、離散した子ビ
ームによる偏向範囲79を移動させたが、副・副偏向器
36を設けずに副偏向器13によってこの偏向を行うよ
うにしてもよい。更に、実施例では子ビームによる偏向
範囲79は図10に示すように相互に離れていたが、子
ビーム偏向器アレイ9の各偏向器の組の偏向量を大きく
することにより、子ビームによる偏向範囲79を相互に
隣接するようにしてもよい。この場合は、図10の
(2)に示すような副・副偏向器による位置変化を行う
必要がなく、第3偏向範囲77を各子ビームの偏向位置
のみを変化させて露光する。
Further, in the embodiment, the sub / sub deflector 36 is provided in addition to the main deflector 12 and the sub deflector 13 to move the deflection range 79 by the discrete child beam. The deflection may be performed by the sub deflector 13 without providing the deflecting device. Further, in the embodiment, the deflection ranges 79 by the child beam are separated from each other as shown in FIG. 10, but by increasing the amount of deflection of each set of deflectors of the child beam deflector array 9, the deflection by the child beam is increased. The ranges 79 may be adjacent to each other. In this case, it is not necessary to change the position by the sub / sub deflectors as shown in FIG. 10B, and the third deflection range 77 is exposed by changing only the deflection position of each sub beam.

【0054】なお、子ビームによる偏向範囲79を、そ
の最大偏向範囲より小さく設定し、分割した偏向範囲の
境界をまたぐパターンについては、1ショットで露光す
るようにしてもよい。これにより、つなぎ合わせによる
ずれが低減できる。また、子ビームによる偏向範囲がオ
ーバーラップしている場合には、ある子ビームによるそ
の偏向範囲内のパターンの露光が終了し、まだ隣接する
子ビームによる露光が終了していない時には、隣接する
子ビームの露光範囲内のパターンを、露光が終了した子
ビームにより露光するようにしてもよい。ことにより、
スループットが向上する。
The deflection range 79 by the child beam may be set smaller than the maximum deflection range, and a pattern straddling the boundary of the divided deflection ranges may be exposed in one shot. Thereby, the displacement due to the joining can be reduced. If the deflection ranges of the child beam overlap, the exposure of the pattern in the deflection range by a certain child beam is completed. If the exposure of the adjacent child beam is not completed yet, the adjacent child beam is exposed. A pattern within the beam exposure range may be exposed by a sub-beam that has been exposed. By doing
Throughput is improved.

【0055】更に、子ビームによるショットを分散させ
る場合、あらかじめ全子ビームの総電流量の上限を設定
しておき、たとえ分散してもこの上限を越える場合に
は、ショット数を子ビーム偏向範囲の最大パターン数よ
り大きく設定してもよい。この場合には、ショット数が
増加するため、露光に要する時間が長くなるが、このよ
うなことは頻繁には発生しないので、実効的なスループ
ットの低下は小さい。
Further, when dispersing the shots by the sub-beams, the upper limit of the total current amount of all the sub-beams is set in advance. May be set larger than the maximum number of patterns. In this case, the number of shots increases, so that the time required for exposure becomes longer. However, since this does not occur frequently, the decrease in the effective throughput is small.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
非常に多数の可変矩形方式による露光が並行して行われ
るので、スループットが大幅に向上し、ブロック露光方
式と同程度又はそれ以上のスループットが得られる。し
かも、ブロック露光方式のようにブロックマスクを用意
するリード時間が必要ない上、その管理もないのでオー
バーヘッド時間が少なく、実質的なスループットは更に
高くなる。
As described above, according to the present invention,
Since exposure using a very large number of variable rectangular systems is performed in parallel, the throughput is greatly improved, and the same or higher throughput as that of the block exposure system can be obtained. Moreover, unlike the block exposure method, there is no need for a read time for preparing a block mask, and since there is no management, there is little overhead time, and the actual throughput is further increased.

【0057】これにより、LSIの量産工程にも使用で
きる電子ビーム露光装置が実現でき、高集積のLSIを
低コストで量産することが可能になる。
As a result, an electron beam exposure apparatus which can be used in the mass production process of LSI can be realized, and mass production of highly integrated LSI can be achieved at low cost.

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

【図1】本発明の実施例の電子ビーム露光装置の全体構
成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例の電子ビーム露光装置の電子光学系にお
ける電子ビームの経路を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a path of an electron beam in an electron optical system of an electron beam exposure apparatus according to an embodiment.

【図3】実施例の電子ビーム露光装置の電子光学系にお
ける子ビーム1個の経路を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a path of one child beam in the electron optical system of the electron beam exposure apparatus according to the embodiment.

【図4】実施例の電子ビーム露光装置の第1及び第2整
形アパーチャアレイの構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of first and second shaping aperture arrays of the electron beam exposure apparatus according to the embodiment.

【図5】実施例の電子ビーム露光装置の偏向器アレイ基
板を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a deflector array substrate of the electron beam exposure apparatus of the embodiment.

【図6】偏向器アレイ基板の上面図である。FIG. 6 is a top view of the deflector array substrate.

【図7】偏向器アレイ基板の開口単位における開口と電
極の形状及び電極により形成される電界を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing the shape of an opening and an electrode in an opening unit of a deflector array substrate and an electric field formed by the electrode.

【図8】第1整形偏向器アレイ4、第2整形偏向器アレ
イ5、及び子ビーム偏向器アレイ9の側面図と拡大断面
図である。
8 is a side view and an enlarged sectional view of a first shaping deflector array 4, a second shaping deflector array 5, and a child beam deflector array 9. FIG.

【図9】実施例における偏向範囲の分割を説明する図で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating division of a deflection range in the embodiment.

【図10】実施例における偏向範囲の分割を説明する図
である。
FIG. 10 is a diagram illustrating division of a deflection range in the embodiment.

【図11】変形例における偏向器アレイ基板の開口単位
における開口と電極の形状及び電極により形成される電
界を示す図である。
FIG. 11 is a view showing the shape of an opening and an electrode in an opening unit of a deflector array substrate in a modification, and an electric field formed by the electrode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電子銃 3…第1アパーチャアレイ 4…第1整形偏向器アレイ 5…第2整形偏向器アレイ 6…第2アパーチャアレイ 7…子ビームブランカ 8…絞り 9…ビーム偏向器アレイ 10−1〜10−8…磁界レンズ 11…共通ブランカ 12…主偏向器 13…副偏向器 14…収差・クーロンぼけ補正器 15…ウエハ 16…ステージ機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electron gun 3 ... 1st aperture array 4 ... 1st shaping deflector array 5 ... 2nd shaping deflector array 6 ... 2nd aperture array 7 ... Child beam blanker 8 ... Stop 9 ... Beam deflector array 10-1 10-8: Magnetic lens 11: Common blanker 12: Main deflector 13: Sub deflector 14: Aberration / Coulomb blur correction unit 15: Wafer 16: Stage mechanism

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01J 37/305 H01J 37/305 B H01L 21/30 541M (72)発明者 中野 光浩 東京都練馬区旭町1丁目32番1号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 阿部 智彦 東京都練馬区旭町1丁目32番1号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 原口 岳士 東京都練馬区旭町1丁目32番1号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 安田 洋 東京都練馬区旭町1丁目32番1号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 宮沢 憲一 東京都練馬区旭町1丁目32番1号 株式会 社アドバンテスト内 (72)発明者 丸山 繁 東京都練馬区旭町1丁目32番1号 株式会 社アドバンテスト内Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (Reference) H01J 37/305 H01J 37/305 B H01L 21/30 541M (72) Inventor Mitsuhiro Nakano 1-32 Asahimachi, Nerima-ku, Tokyo No. 1 Inside Advantest Co., Ltd. (72) Inventor Tomohiko Abe 1-32-1 Asahicho, Nerima-ku, Tokyo (72) Inventor Takeshi Haraguchi Takeshi Haraguchi 1-32-1 Asahicho, Nerima-ku, Tokyo No. Within Advantest Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Yasuda 1-32-1 Asahicho, Nerima-ku, Tokyo Intranet Co., Ltd. (72) Kenichi Miyazawa 1-32-1 Asahicho, Nerima-ku, Tokyo Stock (72) Inventor Shigeru Maruyama 1-32-1, Asahicho, Nerima-ku, Tokyo Inside Advantest

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電子ビームを発生するビーム源と、 前記電子ビームを整形する整形手段と、 前記電子ビームの試料上の照射位置を変化させる偏向手
段と、 整形された前記電子ビームを前記試料上に結像する投影
手段とを備える電子ビーム露光装置において、 前記整形手段は、 前記電子ビームを分割して複数の子ビームを発生する分
割手段と、 前記複数の子ビームをそれぞれ所望の矩形形状に整形す
る矩形整形手段と、 前記複数の子ビームの照射位置をそれぞれ変位させる子
ビーム偏向手段とを備えることを特徴とする電子ビーム
露光装置。
A beam source for generating an electron beam; shaping means for shaping the electron beam; deflection means for changing an irradiation position of the electron beam on a sample; An electron beam exposure apparatus comprising: a projection unit that forms an image on the electron beam; a shaping unit that divides the electron beam to generate a plurality of sub-beams; and that the plurality of sub-beams each have a desired rectangular shape. An electron beam exposure apparatus comprising: a rectangular shaping unit for shaping; and a sub-beam deflecting unit for respectively displacing the irradiation positions of the plurality of sub-beams.
【請求項2】 請求項1に記載の電子ビーム露光装置で
あって、 前記矩形整形手段は、前記複数の子ビームの少なくとも
複数個を独立して所望の矩形形状に整形し、 前記子ビーム偏向手段は、前記複数の子ビームの少なく
とも複数個の照射位置を独立して変位させる電子ビーム
露光装置。
2. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein said rectangular shaping means independently shapes at least a plurality of said plurality of sub-beams into a desired rectangular shape. The means is an electron beam exposure apparatus for independently displacing at least a plurality of irradiation positions of the plurality of sub-beams.
【請求項3】 請求項1又は2に記載の電子ビーム露光
装置であって、 前記電子ビームを前記試料上に照射するかしないかを制
御するブランカ手段を備える電子ビーム露光装置。
3. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, further comprising a blanker for controlling whether or not the sample is irradiated with the electron beam.
【請求項4】 請求項1から3のいずれか1項に記載の
電子ビーム露光装置であって、 前記複数の子ビームをそれぞれ独立して前記試料上に照
射するかしないかを制御する子ビームブランカ手段を備
える電子ビーム露光装置。
4. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the plurality of sub-beams are independently controlled to irradiate the sample. An electron beam exposure apparatus including a blanker.
【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項に記載の
電子ビーム露光装置であって、 前記分割手段は、所定のピッチで配列された所定の矩形
形状を有する複数の第1整形開口を有する基板であり、 前記複数の子ビームは、前記所定のピッチで配列された
所定の矩形形状を有する複数のビームであり、 前記矩形整形手段は、 前記複数の子ビームをそれぞれ偏向する第1整形偏向手
段と、 前記所定のピッチに対応して配列された矩形形状の複数
の第2整形開口を有し、前記第1整形偏向手段で偏向さ
れた前記複数の子ビームが対応する前記複数の第2整形
開口に照射される整形アパーチャアレイと、 前記複数の第2整形開口を通過して整形された前記複数
の子ビームの方向を振り戻す第2整形偏向手段とを備え
る電子ビーム露光装置。
5. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein said dividing means has a plurality of first shaping apertures having a predetermined rectangular shape arranged at a predetermined pitch. A plurality of sub-beams, the plurality of sub-beams are a plurality of beams having a predetermined rectangular shape arranged at the predetermined pitch, and the rectangular shaping unit is configured to deflect the plurality of sub-beams, respectively. A shaping / deflecting unit, having a plurality of rectangular second shaping openings arranged corresponding to the predetermined pitch, wherein the plurality of sub-beams deflected by the first shaping / deflecting unit correspond to the plurality of sub-beams. An electron beam exposure apparatus, comprising: a shaping aperture array that irradiates a second shaping aperture; and a second shaping / deflecting unit that returns the directions of the plurality of sub-beams that have passed through the plurality of second shaping apertures.
【請求項6】 請求項5に記載の電子ビーム露光装置で
あって、 前記第1及び第2整形偏向手段は、それぞれ、 前記複数の子ビームの配列に対応して配列された複数の
開口と、各開口の両側に設けられた静電界を形成する偏
向電極の組と、前記複数の開口の周囲の前記偏向電極の
組が設けられた以外の部分に設けられたシールド電極と
を有する整形偏向基板を2枚備え、 該2枚の整形偏向基板の前記偏向電極の組により形成さ
れる電界の方向は90°異なり、前記2枚の整形偏向基
板が近接して配置されている電子ビーム露光装置。
6. The electron beam exposure apparatus according to claim 5, wherein the first and second shaping / deflecting units each include a plurality of apertures arranged corresponding to the plurality of sub-beams. Shaping deflection having a set of deflection electrodes for forming an electrostatic field provided on both sides of each opening, and a shield electrode provided on a portion other than where the set of deflection electrodes is provided around the plurality of openings. An electron beam exposure apparatus comprising two substrates, wherein directions of an electric field formed by the set of deflection electrodes of the two shaped deflection substrates are different by 90 °, and the two shaped deflection substrates are arranged close to each other. .
【請求項7】 請求項5に記載の電子ビーム露光装置で
あって、 前記分割手段の基板は、前記複数の第1整形開口の複数
の組を有し、 前記複数の組のいずれかを選択的に前記電子ビームの経
路中に移動可能である電子ビーム露光装置。
7. The electron beam exposure apparatus according to claim 5, wherein the substrate of the dividing unit has a plurality of sets of the plurality of first shaping apertures, and selects one of the plurality of sets. An electron beam exposure apparatus movable in the path of the electron beam.
【請求項8】 請求項1又は2に記載の電子ビーム露光
装置であって、 前記子ビーム偏向手段は、 前記複数の子ビームの配列に対応して配列された複数の
開口と、各開口の両側に設けられた静電界を形成する偏
向電極の組と、前記複数の開口の周囲の前記偏向電極の
組が設けられた以外の部分に設けられたシールド電極と
を有する偏向基板を2枚備え、 該2枚の偏向基板の前記偏向電極の組により形成される
電界の方向は90°異なり、前記2枚の偏向基板が近接
して配置されている電子ビーム露光装置。
8. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the sub-beam deflecting unit includes: a plurality of openings arranged corresponding to the arrangement of the plurality of sub-beams; Two deflection substrates are provided, each having a pair of deflection electrodes for forming an electrostatic field provided on both sides and a shield electrode provided in a portion around the plurality of openings other than where the pair of deflection electrodes is provided. An electron beam exposure apparatus, wherein directions of electric fields formed by the pair of deflection electrodes of the two deflection substrates are different by 90 °, and the two deflection substrates are arranged close to each other.
【請求項9】 請求項4に記載の電子ビーム露光装置で
あって、 前記子ビームブランカ手段は、 前記複数の子ビームの配列に対応して配列された複数の
開口と、各開口の両側に設けられた静電界を形成する偏
向電極の組と、前記複数の開口の周囲の前記偏向電極の
組が設けられた以外の部分に設けられたシールド電極と
を有するブランカ偏向基板と、 前記偏向電極の組により偏向された前記複数の子ビーム
を遮蔽するシールド板とを備える電子ビーム露光装置。
9. The electron beam exposure apparatus according to claim 4, wherein said sub-beam blanker means includes: a plurality of openings arranged corresponding to the arrangement of said plurality of sub-beams; A blanker deflection substrate including: a set of provided deflection electrodes for forming an electrostatic field; and a shield electrode provided in a portion around the plurality of openings other than where the set of deflection electrodes is provided; and And a shield plate for shielding the plurality of sub-beams deflected by the set of (1).
【請求項10】 請求項1又は2に記載の電子ビーム露
光装置であって、 前記偏向手段は、主偏向手段と、前記主偏向手段より偏
向範囲の小さな副偏向手段とを備え、 前記主偏向手段の偏向可能範囲に対応する主偏向範囲
を、前記副偏向手段の偏向可能範囲に対応する複数の副
偏向範囲に分割し、 各副偏向範囲を、前記子ビーム偏向手段の偏向可能範囲
に対応する複数の子ビーム偏向範囲に分割し、 前記主偏向手段と前記副偏向手段の偏向位置を固定した
上で、前記子ビーム偏向手段の偏向位置を変化させて前
記子ビーム偏向範囲内の露光処理を行い、 前記副偏向手段の偏向位置を変化させて前記子ビーム偏
向範囲内の露光処理を繰り返して前記副偏向範囲内の露
光処理を行い、 前記主偏向手段の偏向位置を変化させて前記副偏向範囲
内の露光処理を繰り返して前記主偏向範囲内の露光処理
を行う電子ビーム露光装置。
10. The electron beam exposure apparatus according to claim 1, wherein the deflecting unit includes a main deflecting unit and a sub deflecting unit having a smaller deflection range than the main deflecting unit. The main deflection range corresponding to the deflectable range of the means is divided into a plurality of sub-deflection ranges corresponding to the deflectable range of the sub-deflection means, and each sub-deflection range corresponds to the deflectable range of the sub-beam deflection means. Exposure processing in the child beam deflection range by changing the deflection position of the child beam deflection means after fixing the deflection positions of the main deflection means and the sub deflection means. The exposure process in the sub deflection range is repeated by changing the deflection position of the sub deflection unit to perform the exposure process in the sub deflection range, and the deflection position of the main deflection unit is changed by changing the deflection position of the main deflection unit. Within the deflection range An electron beam exposure apparatus that performs exposure processing within the main deflection range by repeating exposure processing.
【請求項11】 請求項10に記載の電子ビーム露光装
置であって、 前記複数の子ビーム偏向範囲は、相互に離れている電子
ビーム露光装置。
11. The electron beam exposure apparatus according to claim 10, wherein the plurality of sub-beam deflection ranges are separated from each other.
【請求項12】 請求項11に記載の電子ビーム露光装
置であって、 前記偏向手段は、前記副偏向手段より偏向範囲が小さ
く、前記複数の子ビーム偏向範囲の配列ピッチより広い
偏向範囲を有する副・副偏向手段を更に備え、 各副偏向範囲を、配列された前記複数の子ビーム偏向範
囲の外側の範囲に対応する複数のトータル子ビーム偏向
範囲に分割し、 前記主偏向手段と前記副偏向手段と前記副・副偏向手段
の偏向位置を固定した上で、前記子ビーム偏向手段の偏
向位置を変化させて前記子ビーム偏向範囲内の露光処理
を行い、 前記副・副偏向手段の偏向位置を変化させて前記子ビー
ム偏向範囲内の露光処理を繰り返して前記トータル子ビ
ーム偏向範囲内の露光処理を行い、 前記副偏向手段の偏向位置を変化させて前記トータル子
ビーム偏向範囲内の露光処理を繰り返して前記副偏向範
囲内の露光処理を行う電子ビーム露光装置。
12. The electron beam exposure apparatus according to claim 11, wherein the deflection unit has a smaller deflection range than the sub-deflection unit, and has a deflection range wider than an arrangement pitch of the plurality of sub-beam deflection ranges. A sub-deflecting unit that divides each sub-deflection range into a plurality of total sub-beam deflection ranges corresponding to a range outside the arranged plurality of sub-beam deflection ranges; After fixing the deflecting positions of the deflecting means and the sub / sub deflecting means, the deflection position of the sub beam deflecting means is changed to perform exposure processing within the sub beam deflecting range. The exposure process within the sub-beam deflection range is repeated by changing the position, and the exposure process within the total sub-beam deflection range is performed. Electron beam exposure apparatus by repeating the exposure process in the range performs exposure processing in the sub-deflection range.
JP2000127669A 1999-04-28 2000-04-24 Electron beam exposure system Withdrawn JP2001015428A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000127669A JP2001015428A (en) 1999-04-28 2000-04-24 Electron beam exposure system

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-122443 1999-04-28
JP12244399 1999-04-28
JP2000127669A JP2001015428A (en) 1999-04-28 2000-04-24 Electron beam exposure system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001015428A true JP2001015428A (en) 2001-01-19

Family

ID=26459564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000127669A Withdrawn JP2001015428A (en) 1999-04-28 2000-04-24 Electron beam exposure system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001015428A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008041870A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Canon Inc Charged particle beam deflector array, aligner using the same, and device manufacturing method
WO2013051467A1 (en) * 2011-10-03 2013-04-11 株式会社Param Electron beam lithography device and lithographic method
JP2013093567A (en) * 2011-10-03 2013-05-16 Param Co Ltd Electron beam drawing method and drawing apparatus
JP2014003279A (en) * 2012-05-25 2014-01-09 Param Co Ltd Electron beam lithography apparatus
JP2014513432A (en) * 2011-04-27 2014-05-29 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー.ブイ. Charged particle system with manipulator device for manipulation of one or more charged particle beams
US9607806B2 (en) 2011-05-30 2017-03-28 Mapper Lithography Ip B.V. Charged particle multi-beam apparatus including a manipulator device for manipulation of one or more charged particle beams
US11139146B2 (en) 2019-02-27 2021-10-05 Nuflare Technology, Inc. Set of aperture substrates for multiple beams and multi charged particle beam apparatus

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008041870A (en) * 2006-08-04 2008-02-21 Canon Inc Charged particle beam deflector array, aligner using the same, and device manufacturing method
JP2014513432A (en) * 2011-04-27 2014-05-29 マッパー・リソグラフィー・アイピー・ビー.ブイ. Charged particle system with manipulator device for manipulation of one or more charged particle beams
US9607806B2 (en) 2011-05-30 2017-03-28 Mapper Lithography Ip B.V. Charged particle multi-beam apparatus including a manipulator device for manipulation of one or more charged particle beams
WO2013051467A1 (en) * 2011-10-03 2013-04-11 株式会社Param Electron beam lithography device and lithographic method
JP2013093567A (en) * 2011-10-03 2013-05-16 Param Co Ltd Electron beam drawing method and drawing apparatus
KR20140084116A (en) * 2011-10-03 2014-07-04 가부시키가이샤 파람 Electron beam lithography device and lithographic method
US8878143B2 (en) 2011-10-03 2014-11-04 Param Corporation Electron beam lithography device and lithographic method
KR102037295B1 (en) 2011-10-03 2019-10-28 가부시키가이샤 파람 Electron beam lithography device and lithographic method
JP2014003279A (en) * 2012-05-25 2014-01-09 Param Co Ltd Electron beam lithography apparatus
US11139146B2 (en) 2019-02-27 2021-10-05 Nuflare Technology, Inc. Set of aperture substrates for multiple beams and multi charged particle beam apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9105439B2 (en) Projection lens arrangement
TWI474360B (en) Projection lens arrangement
US8653485B2 (en) Projection lens arrangement
US5981962A (en) Distributed direct write lithography system using multiple variable shaped electron beams
US7459705B2 (en) Charged particle beam exposure method of character projection system, charged particle beam exposure device of character projection system, program for use in charged particle beam exposure device, and manufacturing method of semiconductor device
KR100339140B1 (en) Electron beam exposure apparatus
US8890094B2 (en) Projection lens arrangement
US20090261267A1 (en) Projection lens arrangement
US20020160311A1 (en) Charged particle beam exposure apparatus, device manufacturing method, and charged particle beam applied apparatus
US20110079730A1 (en) Imaging system
JPH06132203A (en) Charged particle beam exposure method
US5962859A (en) Multiple variable shaped electron beam system with lithographic structure
JP3601630B2 (en) Charged particle beam transfer method
US5674413A (en) Scattering reticle for electron beam systems
JP3295855B2 (en) Charged particle beam exposure method
Yasuda et al. Multielectron beam blanking aperture array system SYNAPSE‐2000
JP2001015428A (en) Electron beam exposure system
JP2003045789A (en) Lithographic system and method
JP2023042356A (en) Multi-charged particle beam lithography method, multi-charged particle beam lithography apparatus and program

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070703