JP2005123443A - Mask, apparatus, and method for electron beam exposure - Google Patents

Mask, apparatus, and method for electron beam exposure Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mask for electron beam exposure where kinds of patterns of exposure to a wafer by one shot of an electronic beam are increased. <P>SOLUTION: In the electron beam exposure apparatus for carrying out the exposure of the patterns to the wafer by the electronic beam, the mask for electronic beam exposure which forms the shape of the cross section of the electronic beam has an exposure mask pattern which is formed in a first rectangular block area having nearly the same area as the cross section of the electronic beam at the mask for electronic beam exposure and which is an opening of a pattern shape to be formed on the wafer as the result of irradiating of the whole or a part of the first block area with the electronic beam, and a first measuring pattern which is formed near the first block area and which is for measuring the irradiation position with the electronic beam to the first block area in the case of irradiating a part of the first block area with the electronic beam. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子ビーム露光用マスク、電子ビーム露光装置、及び電子ビーム露光方法に関する。特に本発明は、ブロック領域の全体又は一部に電子ビームが照射されることによりウェハに露光されるべきパターン形状の開口である露光用マスクパターンを有する電子ビーム露光用マスク、当該電子ビーム露光用マスクを備える電子ビーム露光装置、及び当該電子ビーム露光装置による電子ビーム露光方法に関する。   The present invention relates to an electron beam exposure mask, an electron beam exposure apparatus, and an electron beam exposure method. In particular, the present invention relates to an electron beam exposure mask having an exposure mask pattern which is an opening having a pattern shape to be exposed on a wafer by irradiating the whole or a part of a block region with an electron beam, and the electron beam exposure The present invention relates to an electron beam exposure apparatus including a mask and an electron beam exposure method using the electron beam exposure apparatus.

従来の電子ビーム露光には、繰り返し性があるパターンの基本要素となる図形を露光用マスクパターンとして有するマスクを用いて、ウェハ上でパターンを繋ぎ合わせながら露光する部分一括露光がある(例えば、特許文献1及び2参照。)。このような部分一括露光の一種であるブロック露光では、電子ビームを偏向して、例えば300*300μmのブロック領域に形成されたステンシルパターンに照射し、マスク上に配置された複数個、例えば100個のステンシルパターンから1つのステンシルパターンを選択する。そして、電子ビームの断面形状を選択したステンシルパターンの形状に成形し、マスクを通過することにより成形された電子ビームを偏向器で偏向して振り戻す。その後、電子ビームの断面形状を一定の縮小率で縮小し、例えば5*5μmのウェハ上の領域を転写する。これを繰り返して繋ぎ合わせることによって、ウェハ全体にパターンを露光する。   Conventional electron beam exposure includes partial batch exposure in which exposure is performed by joining patterns on a wafer using a mask having a figure as a basic element of a repeatable pattern as an exposure mask pattern (for example, a patent) See references 1 and 2.) In block exposure, which is a kind of partial batch exposure, a plurality of, for example, 100 pieces arranged on a mask are applied by deflecting an electron beam and irradiating it on a stencil pattern formed in, for example, a 300 * 300 μm block region. One stencil pattern is selected from the stencil patterns. Then, the cross-sectional shape of the electron beam is formed into a selected stencil pattern shape, and the electron beam formed by passing through the mask is deflected by a deflector and turned back. Thereafter, the cross-sectional shape of the electron beam is reduced at a constant reduction rate, and a region on a wafer of, for example, 5 * 5 μm is transferred. By repeating this process, the pattern is exposed on the entire wafer.

このようなブロック露光で用いられるマスクは、例えば300*300μmのブロック領域毎にステンシルパターンが形成されており、ブロック領域間は、電子ビーム非透過部分で分離されている。通常、ブロック露光では、ブロック領域全体を電子ビームで照射し、ブロック領域に形成されたステンシルパターンの全体を1ショットで露光する。そのため、マスクに対する電子ビームの偏向条件と偏向振り戻し条件とをブロック領域毎にブロック領域の個数分用意しておくことにより、マスク上の任意のブロック領域に形成されたステンシルパターンを選択することができる。   In the mask used in such block exposure, for example, a stencil pattern is formed for each block area of 300 * 300 μm, and the block areas are separated by an electron beam non-transmission portion. Normally, in block exposure, the entire block area is irradiated with an electron beam, and the entire stencil pattern formed in the block area is exposed in one shot. Therefore, it is possible to select a stencil pattern formed in an arbitrary block area on the mask by preparing the deflection condition and deflection return condition for the electron beam with respect to the mask for each block area. it can.

特開2003−7578号公報JP 2003-7578 A 特開平8−88160号公報JP-A-8-88160

従来のブロック露光で用いられるマスクは、ステンシルパターンが形成されたブロック領域が1ショットで露光されるので、1ショットで露光できるパターンの種類は、マスク上に形成されたステンシルパターンの種類に限られてしまう。そこで、可変矩形露光によりステンシルパターンと異なるパターンの部分を露光して、柔軟なパターンの露光を実現しているが、可変矩形露光は、露光に要する時間が長いという課題がある。   In the mask used in the conventional block exposure, since the block region where the stencil pattern is formed is exposed in one shot, the types of patterns that can be exposed in one shot are limited to the types of stencil patterns formed on the mask. End up. Therefore, a portion of a pattern different from the stencil pattern is exposed by variable rectangular exposure to realize flexible pattern exposure. However, variable rectangular exposure has a problem that the time required for exposure is long.

そこで本発明は、上記の課題を解決することができる電子ビーム露光用マスク、電子ビーム露光装置、及び電子ビーム露光方法を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。   Therefore, an object of the present invention is to provide an electron beam exposure mask, an electron beam exposure apparatus, and an electron beam exposure method that can solve the above-described problems. This object is achieved by a combination of features described in the independent claims. The dependent claims define further advantageous specific examples of the present invention.

本発明の第1の形態によると、電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置において、電子ビームの断面形状を成形する電子ビーム露光用マスクであって、電子ビーム露光用マスクにおける電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の第1ブロック領域に形成され、第1ブロック領域の全体又は一部に電子ビームが照射されることによりウェハに露光されるべきパターン形状の開口である露光用マスクパターンと、第1ブロック領域の近傍に形成され、第1ブロック領域の一部に電子ビームを照射する場合に第1ブロック領域に対する電子ビームの照射位置を測定するための開口である第1測定用パターンとを有する。   According to a first aspect of the present invention, in an electron beam exposure apparatus that exposes a pattern on a wafer using an electron beam, an electron beam exposure mask that shapes the cross-sectional shape of the electron beam, the electron beam exposure mask A pattern-shaped opening that is formed in a rectangular first block region having an area substantially equal to the cross-sectional area of the electron beam and is exposed to the wafer by irradiating the entire or part of the first block region with the electron beam. And an opening for measuring the irradiation position of the electron beam with respect to the first block region when the electron beam is irradiated to a part of the first block region. A first measurement pattern.

第1測定用パターンは、第1ブロック領域に隣接する、電子ビーム露光用マスクにおける電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の第2ブロック領域に形成されてもよい。第1測定用パターンは、長方形状であり、長手方向の長さが第1ブロック領域の一辺と略等しい長さで、一辺に略平行に形成されてもよい。   The first measurement pattern may be formed in a rectangular second block region having an area substantially equal to the cross-sectional area of the electron beam in the electron beam exposure mask adjacent to the first block region. The first measurement pattern may have a rectangular shape, and the length in the longitudinal direction may be substantially equal to one side of the first block region, and may be formed substantially parallel to one side.

露光用マスクパターンは、第1ブロック領域の所定の一辺に沿った第1の方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口であり、第1測定用パターンは、第1ブロック領域に対して第1の方向に略垂直な第2の方向に隣接して設けられた第2ブロック領域において、第1ブロック領域から最も離れた位置に第1の方向に沿って形成されてもよい。   The exposure mask pattern is an opening to be irradiated with an electron beam in a part of the first direction along a predetermined side of the first block region. The first measurement pattern is formed with respect to the first block region. In the second block region provided adjacent to the second direction substantially perpendicular to the first direction, the second block region may be formed along the first direction at a position farthest from the first block region.

第1ブロック領域の近傍に形成され、第1ブロック領域の一部に電子ビームを照射する場合に第1ブロック領域に対する電子ビームの照射位置を測定するための開口である第2測定用パターンをさらに有し、露光用マスクパターンは、第1ブロック領域の所定の一辺に沿った方向である第1の方向、及び第1の方向に略垂直な第2の方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口であり、第1測定用パターンは、第1ブロック領域に対して第2の方向に隣接して設けられた第2ブロック領域において、第1ブロック領域から最も離れた位置に第1の方向に沿って形成され、第2測定用パターンは、第1ブロック領域に対して第1の方向に隣接して設けられた第3ブロック領域において、第1ブロック領域から最も離れた位置に第2の方向に沿って形成されてもよい。   A second measurement pattern, which is formed in the vicinity of the first block region and is an opening for measuring the irradiation position of the electron beam to the first block region when a part of the first block region is irradiated with the electron beam, is further provided. The exposure mask pattern is irradiated with an electron beam in a first direction which is a direction along a predetermined side of the first block region and a part of a second direction substantially perpendicular to the first direction. The first measurement pattern is located at a position farthest from the first block region in the second block region provided adjacent to the first block region in the second direction. The second measurement pattern is formed along the direction, and the second measurement pattern is located at a position farthest from the first block region in the third block region provided adjacent to the first block region in the first direction. Along the direction of It may be formed Te.

本発明の第2の形態によると、電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、電子ビームの断面形状を成形する電子ビーム露光用マスクを備え、電子ビーム露光用マスクは、電子ビーム露光用マスクにおける電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の第1ブロック領域に形成され、第1ブロック領域の全体又は一部に電子ビームが照射されることによりウェハに露光されるべきパターン形状の開口である露光用マスクパターンと、第1ブロック領域の近傍に形成され、第1ブロック領域の一部に電子ビームを照射する場合に第1ブロック領域に対する電子ビームの照射位置を測定するための開口である第1測定用パターンとを備える。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an electron beam exposure apparatus for exposing a pattern to a wafer using an electron beam, comprising an electron beam exposure mask for shaping a cross-sectional shape of the electron beam, and an electron beam exposure mask. Is formed in a rectangular first block region having an area substantially equal to the cross-sectional area of the electron beam in the electron beam exposure mask, and the wafer is irradiated by irradiating the whole or part of the first block region with the electron beam. An exposure mask pattern, which is an opening having a pattern shape to be exposed, and an electron beam applied to the first block region when the electron beam is applied to a part of the first block region. And a first measurement pattern which is an opening for measuring a position.

電子ビームを偏向し、第1測定用パターンの一部に電子ビームを照射させて通過させる偏向部と、第1測定用パターンを通過してウェハに照射された電子ビームの断面形状を検出することにより、第1ブロック領域に対する電子ビームの照射位置を測定する照射位置測定部と、照射位置測定部が測定した照射位置に基づいて、第1ブロック領域の一部に電子ビームを照射させる場合の、偏向部による電子ビームの偏向量を制御する偏向制御部とをさらに備えてもよい。   Deflecting the electron beam to irradiate and pass a part of the first measurement pattern with the electron beam; and detecting a cross-sectional shape of the electron beam that has passed through the first measurement pattern and applied to the wafer. Based on the irradiation position measurement unit that measures the irradiation position of the electron beam with respect to the first block region, and the irradiation position measured by the irradiation position measurement unit, when irradiating a part of the first block region with the electron beam, A deflection control unit that controls the deflection amount of the electron beam by the deflection unit may be further provided.

露光用マスクパターンは、第1ブロック領域の所定の一辺に沿った方向である第1の方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口であり、第1測定用パターンは、第1ブロック領域に対して第1の方向に略垂直な第2の方向に隣接して設けられた第2ブロック領域に第1の方向に沿って形成され、照射位置測定部は、第1測定用パターンを通過してウェハに照射された電子ビームの断面形状を検出することにより、第1ブロック領域に対する第1の方向の電子ビームの照射位置を測定し、偏向制御部は、照射位置測定部が測定した照射位置に基づいて、第1ブロック領域の一部に電子ビームを照射させる場合の、偏向部による第1の方向の偏向量を制御してもよい。   The exposure mask pattern is an opening to be irradiated with an electron beam in a part of the first direction which is a direction along a predetermined side of the first block region. The first measurement pattern is the first block region. Is formed along the first direction in the second block region provided adjacent to the second direction substantially perpendicular to the first direction, and the irradiation position measurement unit passes through the first measurement pattern. Then, by detecting the cross-sectional shape of the electron beam irradiated on the wafer, the irradiation position of the electron beam in the first direction with respect to the first block region is measured, and the deflection control unit measures the irradiation measured by the irradiation position measuring unit. Based on the position, the deflection amount in the first direction by the deflection unit when the electron beam is irradiated onto a part of the first block region may be controlled.

露光用マスクパターンは、第1ブロック領域の近傍に形成され、第1ブロック領域の一部に電子ビームを照射する場合に第1ブロック領域に対する電子ビームの照射位置を測定するための開口である第2測定用パターンをさらに有し、露光用マスクパターンは、第1ブロック領域の所定の一辺に沿った方向である第1の方向、及び第1の方向に略垂直な第2の方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口であり、第1測定用パターンは、第1ブロック領域に対して第2の方向に隣接して設けられた第2ブロック領域に第1の方向に沿って形成され、第2測定用パターンは、第1ブロック領域に対して第1の方向に隣接して設けられた第3ブロック領域に第2の方向に沿って形成され、照射位置測定部は、第1測定用パターンを通過してウェハに照射された電子ビームの断面形状を検出することにより、第1ブロック領域に対する第1の方向の電子ビームの照射位置を測定し、第2測定用パターンを通過した電子ビームの断面形状を検出することにより、第1ブロック領域に対する第2の方向の電子ビームの照射位置を測定し、偏向制御部は、照射位置測定部が測定した照射位置に基づいて、第1ブロック領域の一部に電子ビームを照射させる場合の、偏向部による第1の方向及び第2の方向の偏向量を制御してもよい。   The exposure mask pattern is formed in the vicinity of the first block region, and is an opening for measuring the irradiation position of the electron beam with respect to the first block region when a part of the first block region is irradiated with the electron beam. 2 measurement patterns, and the exposure mask pattern includes a first direction that is a direction along a predetermined side of the first block region and a part of a second direction that is substantially perpendicular to the first direction. The first measurement pattern is formed along the first direction in the second block region provided adjacent to the first block region in the second direction. The second measurement pattern is formed along the second direction in the third block region provided adjacent to the first block region in the first direction, and the irradiation position measurement unit includes the first measurement region Pass through the measurement pattern and By detecting the cross-sectional shape of the electron beam irradiated on the first block region, the irradiation position of the electron beam in the first direction relative to the first block region is measured, and the cross-sectional shape of the electron beam that has passed through the second measurement pattern is detected. Thus, the irradiation position of the electron beam in the second direction with respect to the first block region is measured, and the deflection control unit applies the electron beam to a part of the first block region based on the irradiation position measured by the irradiation position measurement unit. The amount of deflection in the first direction and the second direction by the deflection unit may be controlled when irradiating.

本発明の第3の形態によると、電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する電子ビーム露光方法であって、電子ビーム露光用マスクにおける電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の第1ブロック領域に形成され、第1ブロック領域の全体又は一部に電子ビームが照射されることによりウェハに露光されるべきパターン形状の開口である露光用マスクパターンと、第1ブロック領域の近傍に形成され、第1ブロック領域の一部に電子ビームを照射する場合に第1ブロック領域に対する電子ビームの照射位置を測定するための開口である第1測定用パターンとを有する電子ビーム露光用マスクを備える電子ビーム露光装置において、電子ビームを偏向して第1測定用パターンの一部を通過させてウェハに照射させる段階と、ウェハに照射された電子ビームの断面形状を検出することにより、第1ブロック領域に対する電子ビームの照射位置を測定する段階と、測定した照射位置に基づいて、第1ブロック領域の一部に電子ビームを照射させる場合の、電子ビームの偏向量を校正する段階と、校正した偏向量に基づいて電子ビームを偏向して露光用マスクパターンの一部を通過させてウェハに照射させることにより、ウェハを露光する段階とを備える。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an electron beam exposure method for exposing a pattern to a wafer using an electron beam, wherein the first rectangular shape having an area substantially equal to the cross-sectional area of the electron beam in the electron beam exposure mask. An exposure mask pattern, which is an opening having a pattern shape to be exposed on the wafer by irradiating the whole or part of the first block area with an electron beam, and in the vicinity of the first block area An electron beam exposure mask formed and having a first measurement pattern that is an opening for measuring an irradiation position of the electron beam to the first block region when the electron beam is irradiated to a part of the first block region. An electron beam exposure apparatus comprising: a step of deflecting the electron beam to pass a part of the first measurement pattern and irradiating the wafer; (C) measuring the irradiation position of the electron beam on the first block region by detecting the cross-sectional shape of the electron beam irradiated on the c, and, based on the measured irradiation position, an electron beam on a part of the first block region Calibrating the amount of deflection of the electron beam, and deflecting the electron beam based on the calibrated amount of deflection to pass through a part of the mask pattern for exposure to irradiate the wafer. Exposing.

なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となりうる。   Note that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention, and sub-combinations of these feature groups can also be the invention.

本発明によれば、電子ビームの1ショットでウェハに露光することができるパターンの種類を大幅に増加させることができる電子ビーム露光用マスク、当該電子ビーム露光用マスクを備える電子ビーム露光装置、及び当該電子ビーム露光装置による電子ビーム露光方法を提供できる。   According to the present invention, an electron beam exposure mask capable of significantly increasing the types of patterns that can be exposed on a wafer with one shot of an electron beam, an electron beam exposure apparatus including the electron beam exposure mask, and An electron beam exposure method using the electron beam exposure apparatus can be provided.

以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention. However, the following embodiments do not limit the claimed invention, and all combinations of features described in the embodiments are inventions. It is not always essential to the solution.

図1は、本発明の一実施形態に係る電子ビーム露光装置100の構成の一例を示す。電子ビーム露光装置100は、電子ビームを用いてウェハ64に所定のパターンを露光するための露光系150と、露光系150の各構成の動作を制御する制御系140とを備える。   FIG. 1 shows an example of the configuration of an electron beam exposure apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The electron beam exposure apparatus 100 includes an exposure system 150 for exposing a predetermined pattern onto the wafer 64 using an electron beam, and a control system 140 for controlling the operation of each component of the exposure system 150.

露光系150は、筐体10内部に、所定の電子ビームを照射する電子ビーム照射系110と、電子ビーム照射系110から照射された電子ビームを偏向するとともに、マスク30近傍における電子ビームの結像位置を調整するマスク用投影系112と、電子ビームのウェハ64近傍における結像位置を調整する焦点調整レンズ系114と、マスク30を通過した電子ビームをウェハステージ62に載置されたウェハ64の所定の領域に偏向するとともに、ウェハ64に照射されるパターンの像の向き及びサイズを調整するウェハ用投影系116とを含む電子光学系を備える。   The exposure system 150 deflects the electron beam irradiated from the electron beam irradiation system 110 and the electron beam irradiation system 110 inside the housing 10, and forms an electron beam near the mask 30. A mask projection system 112 for adjusting the position, a focus adjustment lens system 114 for adjusting the imaging position of the electron beam in the vicinity of the wafer 64, and the electron beam passing through the mask 30 on the wafer 64 placed on the wafer stage 62. An electron optical system including a wafer projection system 116 that deflects a predetermined region and adjusts the orientation and size of the pattern image irradiated on the wafer 64 is provided.

また、露光系150は、ウェハ64に露光すべきパターンがそれぞれ形成された複数のブロック領域を有するマスク30と、マスク30を載置するマスクステージ72と、マスクステージ72を駆動するマスクステージ駆動部68と、パターンを露光すべきウェハ64を載置するウェハステージ62と、ウェハステージ62を駆動するウェハステージ駆動部70と、電子光学系の調整のために、ウェハステージ62側から飛散する電子を検出して、検出した電子量に相当する電気信号を出力する反射電子検出部60とを備える。なお、マスク30は、本発明の電子ビームの断面形状を成形する電子ビーム露光用マスクの一例である。   The exposure system 150 includes a mask 30 having a plurality of block regions each having a pattern to be exposed on the wafer 64, a mask stage 72 on which the mask 30 is placed, and a mask stage driving unit that drives the mask stage 72. 68, a wafer stage 62 on which a wafer 64 whose pattern is to be exposed is mounted, a wafer stage drive unit 70 for driving the wafer stage 62, and electrons scattered from the wafer stage 62 side for adjustment of the electron optical system. A backscattered electron detector 60 that detects and outputs an electrical signal corresponding to the detected amount of electrons. The mask 30 is an example of an electron beam exposure mask that shapes the cross-sectional shape of the electron beam of the present invention.

電子ビーム照射系110は、電子ビームを発生する電子銃12と、電子銃12による電子ビームの焦点位置を定める第1電子レンズ14と、電子ビームを通過させて成形する矩形形状の開口が形成された第1スリット部16とを有する。電子銃12は、安定した電子ビームを発生するのに所定の時間がかかるので、露光処理期間において常に電子ビームを発生してもよい。図1において、電子ビーム照射系110から照射された電子ビームが、電子光学系により偏向されない場合の電子ビームの光軸Aを一点鎖線で示す。   The electron beam irradiation system 110 is formed with an electron gun 12 that generates an electron beam, a first electron lens 14 that determines a focal position of the electron beam by the electron gun 12, and a rectangular opening that allows the electron beam to pass therethrough. And a first slit portion 16. Since the electron gun 12 takes a predetermined time to generate a stable electron beam, the electron gun 12 may always generate an electron beam during the exposure processing period. In FIG. 1, the optical axis A of the electron beam when the electron beam irradiated from the electron beam irradiation system 110 is not deflected by the electron optical system is indicated by a one-dot chain line.

マスク用投影系112は、電子ビームを偏向するマスク用偏向系としての第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26と、電子ビームの焦点を調整するマスク用焦点系としての第2電子レンズ20とを有する。第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26は、本発明の偏向部の一例である。第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26は、電子ビームをマスク30上の所定の領域に照射する偏向を行う。例えば、所定の領域は、ウェハ64に転写するパターンを有するブロック領域であってよい。電子ビームがパターンを通過することにより、電子ビームの断面形状は、ブロック領域に形成されたパターンと同一の形状になる。第2電子レンズ20は、第1スリット部16の開口の像を、マスクステージ72上に載置されるマスク30上に結像させる機能を有する。   The mask projection system 112 includes a first mask deflector 22 and a second mask deflector 26 as mask deflection systems for deflecting an electron beam, and a second electron lens as a mask focus system for adjusting the focus of the electron beam. 20. The first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 are examples of the deflecting unit of the present invention. The first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 perform deflection by irradiating a predetermined region on the mask 30 with an electron beam. For example, the predetermined area may be a block area having a pattern to be transferred to the wafer 64. As the electron beam passes through the pattern, the cross-sectional shape of the electron beam becomes the same as the pattern formed in the block region. The second electron lens 20 has a function of forming an image of the opening of the first slit portion 16 on the mask 30 placed on the mask stage 72.

焦点調整レンズ系114は、第3電子レンズ28及び第4電子レンズ32を有する。また、ウェハ用投影系116は、第5電子レンズ40、第6電子レンズ46、第7電子レンズ50、第8電子レンズ52、第3マスク偏向器34、第4マスク偏向器38、主偏向器56、副偏向器58、ブランキング電極36、及びラウンドアパーチャ部48を有する。   The focus adjustment lens system 114 includes a third electron lens 28 and a fourth electron lens 32. The wafer projection system 116 includes a fifth electron lens 40, a sixth electron lens 46, a seventh electron lens 50, an eighth electron lens 52, a third mask deflector 34, a fourth mask deflector 38, and a main deflector. 56, a sub deflector 58, a blanking electrode 36, and a round aperture portion 48.

第3電子レンズ28及び第4電子レンズ32は、電子ビームのウェハ64に対する焦点を合わせる。第5電子レンズ40は、電子ビームがウェハ64上に所望の向きで照射されるように、電子ビームの回転を調整する。第6電子レンズ46及び第7電子レンズ50は、マスク30に形成されたパターンに対する、ウェハ64に照射されるパターン像の縮小率を調整する。第8電子レンズ52は、対物レンズとして機能する。第3マスク偏向器34は、電子ビームの進行方向に対するマスク30の下流において、電子ビームを光軸Aの方向に偏向する。第4マスク偏向器38は、電子ビームを光軸Aに略平行になるように偏向する。主偏向器56及び副偏向器58は、ウェハ64上の所定の領域に電子ビームが照射されるように、電子ビームを偏向する。   The third electron lens 28 and the fourth electron lens 32 focus the electron beam on the wafer 64. The fifth electron lens 40 adjusts the rotation of the electron beam so that the electron beam is irradiated onto the wafer 64 in a desired direction. The sixth electron lens 46 and the seventh electron lens 50 adjust the reduction rate of the pattern image irradiated on the wafer 64 with respect to the pattern formed on the mask 30. The eighth electron lens 52 functions as an objective lens. The third mask deflector 34 deflects the electron beam in the direction of the optical axis A downstream of the mask 30 with respect to the traveling direction of the electron beam. The fourth mask deflector 38 deflects the electron beam so as to be substantially parallel to the optical axis A. The main deflector 56 and the sub deflector 58 deflect the electron beam so that a predetermined region on the wafer 64 is irradiated with the electron beam.

ラウンドアパーチャ部48は、円形の開口であるラウンドアパーチャを有する。ラウンドアパーチャ部48は、ラウンドアパーチャの内側に照射された電子ビームを通過させ、ラウンドアパーチャの外側に照射された電子ビームを遮蔽する。ブランキング電極36は、電子ビームをラウンドアパーチャの外側に当たるように偏向する。従って、ブランキング電極36は、電子ビームを偏向することにより、ラウンドアパーチャ部48から下流に電子ビームが進行することを防ぐことができる。   The round aperture 48 has a round aperture that is a circular opening. The round aperture unit 48 allows the electron beam irradiated to the inside of the round aperture to pass therethrough and shields the electron beam irradiated to the outside of the round aperture. The blanking electrode 36 deflects the electron beam so as to strike the outside of the round aperture. Therefore, the blanking electrode 36 can prevent the electron beam from traveling downstream from the round aperture 48 by deflecting the electron beam.

制御系140は、統括制御部130及び個別制御部120を備える。統括制御部130は、例えばワークステーションであって、個別制御部120に含まれる各制御部を統括制御する。統括制御部130は、本発明の照射位置検出部の一例である。個別制御部120は、電子銃制御部80、マスク偏向系制御部82、マスクステージ制御部84、ブランキング電極制御部86、電子レンズ制御部88、ウェハ偏向系制御部89、反射電子処理部90、及びウェハステージ制御部92を有する。電子銃制御部80は、電子銃12を制御する。マスク偏向系制御部82は、偏向量を示す偏向データを、第1マスク偏向器22、第2マスク偏向器26、第3マスク偏向器34、及び第4マスク偏向器38に供給し、第1マスク偏向器22、第2マスク偏向器26、第3マスク偏向器34、及び第4マスク偏向器38の偏向量を制御する。マスク偏向系制御部82は、本発明の偏向制御部の一例である。マスクステージ制御部84は、マスクステージ駆動部68を制御して、マスクステージ72を移動させる。   The control system 140 includes an overall control unit 130 and an individual control unit 120. The overall control unit 130 is a workstation, for example, and performs overall control of each control unit included in the individual control unit 120. The overall control unit 130 is an example of an irradiation position detection unit of the present invention. The individual control unit 120 includes an electron gun control unit 80, a mask deflection system control unit 82, a mask stage control unit 84, a blanking electrode control unit 86, an electron lens control unit 88, a wafer deflection system control unit 89, and a reflected electron processing unit 90. And a wafer stage control unit 92. The electron gun control unit 80 controls the electron gun 12. The mask deflection system control unit 82 supplies deflection data indicating the deflection amount to the first mask deflector 22, the second mask deflector 26, the third mask deflector 34, and the fourth mask deflector 38, The deflection amount of the mask deflector 22, the second mask deflector 26, the third mask deflector 34, and the fourth mask deflector 38 is controlled. The mask deflection system control unit 82 is an example of a deflection control unit of the present invention. The mask stage control unit 84 controls the mask stage driving unit 68 to move the mask stage 72.

ブランキング電極制御部86は、ウェハ64に転写するパターンを変更するとき、又はパターンを露光するウェハ64の領域を変更するときに、ブランキング電極36を制御して、ラウンドアパーチャ部48から下流に電子ビームが進行しないように電子ビームを偏向する。これにより、電子ビームがウェハ64に照射されることを防ぐ。電子レンズ制御部88は、第1電子レンズ14、第2電子レンズ20、第3電子レンズ28、第4電子レンズ32、第5電子レンズ40、第6電子レンズ46、第7電子レンズ50、及び第8電子レンズ52に供給する電力を制御する。ウェハ偏向系制御部89は、主偏向器56及び副偏向器58に供給し、主偏向器56及び副偏向器58の偏向量を制御する。反射電子処理部90は、反射電子検出部60により検出された電気信号に基づいて、検出された反射電子の量を示すデジタルデータを出力する。ウェハステージ制御部92は、ウェハステージ駆動部70を制御してウェハステージ62を所定の位置に移動させる。   The blanking electrode control unit 86 controls the blanking electrode 36 to change the pattern transferred to the wafer 64 or when changing the region of the wafer 64 to which the pattern is exposed, from the round aperture unit 48 to the downstream. The electron beam is deflected so that the electron beam does not travel. This prevents the wafer 64 from being irradiated with the electron beam. The electron lens control unit 88 includes the first electron lens 14, the second electron lens 20, the third electron lens 28, the fourth electron lens 32, the fifth electron lens 40, the sixth electron lens 46, the seventh electron lens 50, and The power supplied to the eighth electron lens 52 is controlled. The wafer deflection system control unit 89 supplies the main deflector 56 and the sub deflector 58 to control the deflection amount of the main deflector 56 and the sub deflector 58. The backscattered electron processing unit 90 outputs digital data indicating the amount of backscattered electrons detected based on the electrical signal detected by the backscattered electron detection unit 60. The wafer stage control unit 92 controls the wafer stage driving unit 70 to move the wafer stage 62 to a predetermined position.

本実施形態に係る電子ビーム露光装置100の動作について説明する。マスクステージ72上では、所定のパターンが形成された複数の領域を有するマスク30が載置され、所定の位置に固定されている。ウェハステージ62上には、露光処理が施されるウェハ64が載置されている。また、電子銃12は、露光処理期間において常に電子ビームを照射するので、露光の開始前において、第1スリット部16の開口を通過した電子ビームがウェハ64に照射されないように、ブランキング電極制御部86がブランキング電極36を制御する。   An operation of the electron beam exposure apparatus 100 according to the present embodiment will be described. On the mask stage 72, a mask 30 having a plurality of regions on which a predetermined pattern is formed is placed and fixed at a predetermined position. On the wafer stage 62, a wafer 64 to be exposed is placed. Further, since the electron gun 12 always irradiates an electron beam during the exposure processing period, blanking electrode control is performed so that the electron beam that has passed through the opening of the first slit portion 16 is not irradiated onto the wafer 64 before the start of exposure. Unit 86 controls blanking electrode 36.

電子ビーム露光装置100は、ブロック領域の全体に電子ビームを照射し、ブロック領域に形成されたパターンを一括転写してウェハ64を露光する場合と、ブロック領域の一部に電子ビームを照射し、ブロック領域に形成されたパターンを部分転写してウェハ64を露光する場合とがある。そのため、電子ビーム露光装置100は、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26による偏向量をブロック領域毎に保持することに加え、部分転写されるパターンが形成されたブロック領域については、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26による偏向量をブロック領域に対する電子ビームの照射位置毎に保持する必要がある。そこで、電子ビーム露光装置100は、ウェハ64を露光する前に、部分転写されるパターンが形成されたブロック領域の近傍に設けられた測定用パターンを用いて、当該ブロック領域に対する電子ビームの照射位置を測定し、当該ブロック領域に形成されたパターンを部分転写する場合の第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26による偏向量を校正する。   The electron beam exposure apparatus 100 irradiates the entire block area with an electron beam, and collectively exposes the wafer 64 by transferring a pattern formed in the block area, and irradiates a part of the block area with an electron beam. In some cases, the wafer 64 is exposed by partially transferring a pattern formed in the block region. Therefore, the electron beam exposure apparatus 100 holds the amount of deflection by the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 for each block area, and in addition to the block area where the partially transferred pattern is formed, It is necessary to hold the deflection amount by the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 for each electron beam irradiation position with respect to the block region. Therefore, the electron beam exposure apparatus 100 uses the measurement pattern provided in the vicinity of the block area on which the partially transferred pattern is formed before exposing the wafer 64 to the irradiation position of the electron beam on the block area. , And the amount of deflection by the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 when the pattern formed in the block region is partially transferred is calibrated.

そして、電子ビーム露光装置100は、ウェハ64の露光準備を行う。マスク用投影系112において、第2電子レンズ20、並びに第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26は、ウェハ64に転写すべきパターンが形成されたブロック領域に電子ビームを照射するように調整される。焦点調整レンズ系114において、第3電子レンズ28及び第4電子レンズ32は、ウェハ64に電子ビームの焦点が合うように調整される。また、ウェハ用投影系116において、第5電子レンズ40、第6電子レンズ46、第7電子レンズ50、及び第8電子レンズ52、並びに第3マスク偏向器34、第4マスク偏向器38、主偏向器56、及び副偏向器58は、電子ビームがウェハ64の所望の領域にパターン像を転写するように調整される。   The electron beam exposure apparatus 100 prepares for exposure of the wafer 64. In the mask projection system 112, the second electron lens 20, the first mask deflector 22, and the second mask deflector 26 irradiate the block region where the pattern to be transferred to the wafer 64 is formed with an electron beam. Adjusted. In the focus adjustment lens system 114, the third electron lens 28 and the fourth electron lens 32 are adjusted so that the electron beam is focused on the wafer 64. In the wafer projection system 116, the fifth electron lens 40, the sixth electron lens 46, the seventh electron lens 50, the eighth electron lens 52, the third mask deflector 34, the fourth mask deflector 38, The deflector 56 and the sub deflector 58 are adjusted so that the electron beam transfers the pattern image to a desired area of the wafer 64.

以上の動作で、マスク用投影系112、焦点調整レンズ系114、及びウェハ用投影系116の調整が完了すると、ブランキング電極制御部86は、ブランキング電極36による電子ビームの偏向を停止する。これにより、以下に示すように、電子ビームはマスク30を透過してウェハ64に照射される。電子銃12が電子ビームを発生し、第1電子レンズ14が電子ビームの焦点位置を調整し、第1スリット部16が電子ビームを矩形に成形する。そして、第1マスク偏向器22が第1スリット部16で矩形に成形された電子ビームを、ウェハ64に転写すべきパターンが形成されたマスク30のブロック領域の全体又は一部に照射するように偏向する。そして、第2マスク偏向器26は、電子ビームを、光軸Aと略平行になるように偏向する。また、第2電子レンズ20は、電子ビームの焦点を調節して、第1スリット部16で成形された矩形の形状がマスク30上の所定の領域に結像するように制御される。   When the adjustment of the mask projection system 112, the focus adjustment lens system 114, and the wafer projection system 116 is completed by the above operation, the blanking electrode control unit 86 stops the deflection of the electron beam by the blanking electrode 36. Thereby, as shown below, the electron beam passes through the mask 30 and is irradiated onto the wafer 64. The electron gun 12 generates an electron beam, the first electron lens 14 adjusts the focal position of the electron beam, and the first slit portion 16 shapes the electron beam into a rectangle. Then, the first mask deflector 22 irradiates the whole or a part of the block region of the mask 30 on which the pattern to be transferred to the wafer 64 is formed with the electron beam formed into a rectangle by the first slit portion 16. To deflect. The second mask deflector 26 deflects the electron beam so as to be substantially parallel to the optical axis A. Further, the second electron lens 20 is controlled so that the focus of the electron beam is adjusted so that the rectangular shape formed by the first slit portion 16 forms an image in a predetermined region on the mask 30.

そして、マスク30に形成されたパターンを通過した電子ビームは、第3マスク偏向器34により光軸Aに近づく方向に偏向され、第4マスク偏向器38により、光軸Aと略平行になるように偏向される。また、第3電子レンズ28及び第4電子レンズ32は、マスク30で成形されたパターン像がウェハ64の表面に結像するように調整される。第5電子レンズ40は、パターン像の向きがウェハ64において所望の向きとなるように調整される。第6電子レンズ46及び第7電子レンズ50は、パターン像の縮小率が所望の値となるように調整される。主偏向器56及び副偏向器58は、電子ビームをウェハ64上の所定のショット領域に照射するように偏向する。本実施形態では、主偏向器56が、ショット領域を複数含むサブフィールド間で電子ビームを偏向し、副偏向器58が、サブフィールドにおけるショット領域間で電子ビームを偏向する。所定のショット領域に偏向された電子ビームは、第8電子レンズ52によって調整されて、ウェハ64に照射される。これによって、ウェハ64上の所望のショット領域に、マスク30に形成されたパターンの像が転写される。   Then, the electron beam that has passed through the pattern formed on the mask 30 is deflected in a direction approaching the optical axis A by the third mask deflector 34 and is substantially parallel to the optical axis A by the fourth mask deflector 38. To be biased. The third electron lens 28 and the fourth electron lens 32 are adjusted so that the pattern image formed by the mask 30 forms an image on the surface of the wafer 64. The fifth electron lens 40 is adjusted so that the orientation of the pattern image is a desired orientation on the wafer 64. The sixth electron lens 46 and the seventh electron lens 50 are adjusted so that the reduction ratio of the pattern image becomes a desired value. The main deflector 56 and the sub deflector 58 deflect the electron beam so as to irradiate a predetermined shot area on the wafer 64. In the present embodiment, the main deflector 56 deflects the electron beam between subfields including a plurality of shot regions, and the subdeflector 58 deflects the electron beam between shot regions in the subfield. The electron beam deflected to a predetermined shot area is adjusted by the eighth electron lens 52 and irradiated onto the wafer 64. Thereby, the image of the pattern formed on the mask 30 is transferred to a desired shot area on the wafer 64.

所定の露光時間が経過した後、ブランキング電極制御部86は、電子ビームがマスク30およびウェハ64に照射されないように、ブランキング電極36に電子ビームを偏向させる。そして、次のショット領域に、マスク30に形成された所望のパターンを露光するために、マスク偏向系制御部82、マスクステージ制御部84、電子レンズ制御部88、及びウェハステージ制御部92を制御して、マスク用投影系112、焦点調整レンズ系114、ウェハ用投影系116、マスクステージ駆動部68、及びウェハステージ駆動部70を調整する。具体的な動作は、上述の各構成の動作と同様なので省略する。電子ビーム露光装置100は、以上の露光処理を、繰り返し実行することによって、所望の回路パターンを、ウェハ64に露光する。   After a predetermined exposure time has elapsed, the blanking electrode control unit 86 deflects the electron beam to the blanking electrode 36 so that the electron beam is not irradiated onto the mask 30 and the wafer 64. Then, the mask deflection system control unit 82, the mask stage control unit 84, the electron lens control unit 88, and the wafer stage control unit 92 are controlled to expose a desired pattern formed on the mask 30 to the next shot area. Then, the mask projection system 112, the focus adjustment lens system 114, the wafer projection system 116, the mask stage drive unit 68, and the wafer stage drive unit 70 are adjusted. The specific operation is the same as the operation of each component described above, and will be omitted. The electron beam exposure apparatus 100 exposes a desired circuit pattern on the wafer 64 by repeatedly executing the above exposure processing.

本実施形態に係る電子ビーム露光装置100によれば、マスク30のブロック領域に形成されたパターンを部分転写して露光できるので、1ショットでウェハ64に露光できるパターンの種類を大幅に増加させることができる。さらに、部分転写されるパターンが形成されたブロック領域の近傍に設けられた測定用パターンを用いて、当該ブロック領域に対する電子ビームの照射位置を局所的且つ高精度に校正することができる。したがって、数多くのパターンを1ショットで、かつ精度よく露光することができる。   According to the electron beam exposure apparatus 100 according to the present embodiment, since the pattern formed in the block region of the mask 30 can be partially transferred and exposed, the types of patterns that can be exposed on the wafer 64 in one shot are greatly increased. Can do. Furthermore, by using a measurement pattern provided in the vicinity of the block region where the partially transferred pattern is formed, the irradiation position of the electron beam to the block region can be calibrated locally and with high accuracy. Therefore, a large number of patterns can be exposed with high accuracy in one shot.

図2は、本実施形態に係るマスク30の構成の一例を示す。図2(a)は、ブロック領域200及び可変矩形領域202の配置の一例を示す。図2(b)は、ブロック領域200の構成の一例を示す。図2(c)は、ブロック領域200におけるマスク30のAA断面の一例を示す。   FIG. 2 shows an example of the configuration of the mask 30 according to the present embodiment. FIG. 2A shows an example of the arrangement of the block area 200 and the variable rectangular area 202. FIG. 2B shows an example of the configuration of the block area 200. FIG. 2C shows an example of an AA cross section of the mask 30 in the block region 200.

図2(a)に示すように、マスク30は、複数のブロック領域200、及び複数の可変矩形領域202を有する。なお、図2(a)において、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26で電子ビームを偏向することによって、マスク30において照射可能な範囲204を破線で示す。また、複数のブロック領域200には、ブロック領域200のそれぞれを識別する0から99までの番号が割り振られている。   As shown in FIG. 2A, the mask 30 has a plurality of block areas 200 and a plurality of variable rectangular areas 202. In FIG. 2A, the range 204 that can be irradiated on the mask 30 by deflecting the electron beam with the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 is indicated by a broken line. The plurality of block areas 200 are assigned numbers 0 to 99 for identifying each of the block areas 200.

ブロック領域200は、マスク30における電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の領域である。ブロック領域200は、例えば300*300μmの大きさである。複数のブロック領域200のうちの一部分のブロック領域には、図2(b)及び(c)に示すように、当該ブロック領域の全体又は一部に電子ビームが照射されることによりウェハ64に露光されるべきパターン形状の開口である露光用マスクパターン206が形成されている。露光用マスクパターン206は、いわゆるステンシルパターンである。露光用マスクパターン206を囲む部分は、電子ビームを透過させない薄膜のメンブレン208である。電子ビームは、露光用マスクパターン206を通過することにより、断面形状が露光用マスクパターン206の形状に成形される。   The block region 200 is a rectangular region having an area substantially equal to the cross-sectional area of the electron beam in the mask 30. The block area 200 has a size of, for example, 300 * 300 μm. As shown in FIGS. 2B and 2C, a part of the plurality of block regions 200 is exposed to the wafer 64 by irradiating the whole or a part of the block region with an electron beam. An exposure mask pattern 206 which is an opening having a pattern shape to be formed is formed. The exposure mask pattern 206 is a so-called stencil pattern. A portion surrounding the exposure mask pattern 206 is a thin film membrane 208 that does not transmit an electron beam. The electron beam passes through the exposure mask pattern 206 so that the cross-sectional shape is formed into the shape of the exposure mask pattern 206.

また、露光用マスクパターン206が形成されたブロック領域の近傍に形成された、複数のブロック領域200のうちの他の部分のブロック領域には、露光用マスクパターン206が形成されたブロック領域の一部に電子ビームを照射される場合に、露光用マスクパターン206が形成されたブロック領域に対する電子ビームの照射位置を測定するための開口である測定用パターンが形成されている。   Further, the block area of the other part of the plurality of block areas 200 formed in the vicinity of the block area where the exposure mask pattern 206 is formed is one of the block areas where the exposure mask pattern 206 is formed. When the portion is irradiated with an electron beam, a measurement pattern which is an opening for measuring the irradiation position of the electron beam with respect to the block region where the exposure mask pattern 206 is formed is formed.

可変矩形領域202は、マスク30における電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の領域である。可変矩形領域202には、矩形形状の開口が形成されている。可変矩形領域202に形成された矩形形状の開口を用いて、当該可変矩形領域202に対する電子ビームの照射位置、即ち偏向条件を決定する。また、複数の可変矩形領域202のうちの1つの可変矩形領域202に形成された矩形形状の開口を用いて、第1スリット部16で矩形形状に成形された電子ビームから可変矩形ビームを形成してウェハ64を露光する。   The variable rectangular area 202 is a rectangular area having an area substantially equal to the cross-sectional area of the electron beam in the mask 30. In the variable rectangular area 202, a rectangular opening is formed. Using the rectangular opening formed in the variable rectangular area 202, the irradiation position of the electron beam to the variable rectangular area 202, that is, the deflection condition is determined. In addition, a variable rectangular beam is formed from the electron beam formed into a rectangular shape by the first slit portion 16 using a rectangular opening formed in one variable rectangular region 202 of the plurality of variable rectangular regions 202. Then, the wafer 64 is exposed.

なお、可変矩形領域202に形成された矩形形状の開口は、可変矩形領域202に対する電子ビームの照射位置の変化と、矩形形状の開口を通過する電子ビームの断面積の変化とが比例関係にあるような形状であるが、ブロック領域200に形成された露光用マスクパターン206は、ブロック領域200に対する電子ビームの照射位置の変化と、露光用マスクパターンを通過する電子ビームの断面積の変化とが比例関係にないような形状である。   Note that the rectangular opening formed in the variable rectangular area 202 is proportional to the change in the irradiation position of the electron beam on the variable rectangular area 202 and the change in the cross-sectional area of the electron beam passing through the rectangular opening. However, the exposure mask pattern 206 formed in the block region 200 has a change in the irradiation position of the electron beam to the block region 200 and a change in the cross-sectional area of the electron beam passing through the exposure mask pattern. The shape is not proportional.

図3は、本実施形態に係るブロック領域200に対する電子ビームの照射位置の三態様を示す。図3(a)は、ブロック領域200に対して、ブロック領域200の所定の一辺に沿った第1の方向であるx方向の一次元方向に電子ビームの照射位置を変化させる場合を示す。図3(b)は、ブロック領域200に対して、第1の方向に略垂直な第2の方向であるy方向の一次元方向に電子ビームの照射位置を変化させる場合を示す。図3(c)は、ブロック領域200に対して、x方向及びy方向の二次元方向に電子ビームの照射位置を変化させる場合を示す。   FIG. 3 shows three modes of the irradiation position of the electron beam with respect to the block region 200 according to the present embodiment. FIG. 3A shows a case where the irradiation position of the electron beam is changed in the one-dimensional direction in the x direction, which is the first direction along a predetermined side of the block area 200, with respect to the block area 200. FIG. 3B shows a case where the irradiation position of the electron beam is changed in a one-dimensional direction in the y direction, which is a second direction substantially perpendicular to the first direction, with respect to the block region 200. FIG. 3C shows a case where the irradiation position of the electron beam is changed in the two-dimensional direction of the x direction and the y direction with respect to the block region 200.

図3(a)の例においては、ブロック領域200に対して、電子ビームの基準照射位置300を基準に、偏向データ(sx、sy0)で指定される部分照射位置302に電子ビームが偏向される。図3(b)の例においては、ブロック領域200に対して、電子ビームの基準照射位置300を基準に、偏向データ(sy0、sx)で指定される部分照射位置302に電子ビームが偏向される。図3(c)の例においては、ブロック領域200に対して、電子ビームの基準照射位置300を基準に、偏向データ(sx、sy)で指定される部分照射位置302に電子ビームが偏向される。   In the example of FIG. 3A, the electron beam is deflected to the partial irradiation position 302 specified by the deflection data (sx, sy0) with respect to the block region 200 with reference to the reference irradiation position 300 of the electron beam. . In the example of FIG. 3B, the electron beam is deflected to the partial irradiation position 302 specified by the deflection data (sy0, sx) with respect to the block region 200 with reference to the reference irradiation position 300 of the electron beam. . In the example of FIG. 3C, the electron beam is deflected to the partial irradiation position 302 specified by the deflection data (sx, sy) with respect to the block region 200 with reference to the reference irradiation position 300 of the electron beam. .

sxは、ブロック領域200にx方向の一部に電子ビームを照射させる場合の偏向データであり、syは、ブロック領域200のy方向の一部に電子ビームを照射させる場合の偏向データである。また、sx0及びsy0は、一定値であり、x方向又はy方向におけるブロック領域200の全体を1ショットで照射する場合の偏向データである。sx及びsyは、マスク30に対する照射位置を規定する偏向データであり、マスク30全体に対してブロック領域200を選択する場合の偏向条件及び偏向振り戻し条件とは異なるので、マスク30の上流側に配置された第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26に供給され、マスク30の下流側に配置された第3マスク偏向器34及び第4マスク偏向器38には供給されない。   sx is deflection data when an electron beam is irradiated to a part of the block region 200 in the x direction, and sy is deflection data when a part of the block region 200 is irradiated with an electron beam. Further, sx0 and sy0 are constant values, and are deflection data when the entire block area 200 in the x direction or the y direction is irradiated with one shot. sx and sy are deflection data for defining the irradiation position on the mask 30, and are different from the deflection condition and the deflection return condition when the block region 200 is selected for the entire mask 30, and therefore, on the upstream side of the mask 30. It is supplied to the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 arranged, and is not supplied to the third mask deflector 34 and the fourth mask deflector 38 arranged on the downstream side of the mask 30.

図4は、本実施形態に係るブロック領域200の配置の第1の例を示す。図4(a)には、露光用マスクパターン206aが形成されたブロック領域200aと、ブロック領域200aの−y方向に隣接して設けられ、測定用パターン400aが形成されたブロック領域200bとを示す。図4(b)には、露光用マスクパターン206aが形成されたブロック領域200aと、ブロック領域200aのy方向に隣接して設けられ、測定用パターン400bが形成されたブロック領域200cとを示す。   FIG. 4 shows a first example of the arrangement of the block areas 200 according to the present embodiment. FIG. 4A shows a block region 200a where the exposure mask pattern 206a is formed and a block region 200b which is provided adjacent to the −y direction of the block region 200a and where the measurement pattern 400a is formed. . FIG. 4B shows a block region 200a where the exposure mask pattern 206a is formed, and a block region 200c which is provided adjacent to the block region 200a in the y direction and where the measurement pattern 400b is formed.

図4(a)に示す露光用マスクパターン206aは、ブロック領域200aにおけるx方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口である。測定用パターン400aは、狭い幅のスリット状、例えば長方形状であり、長手方向の長さがブロック領域200aのx方向の一辺と略等しい長さで、ブロック領域200aのx方向の一辺に略平行に形成される。また、露光用マスクパターン206aが、ブロック領域200aにおけるy方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口でもある場合には、測定用パターン400aは、ブロック領域200bにおいて、ブロック領域200aから最も離れた位置にx方向に沿って形成されることが好ましい。これによって、電子ビームの照射範囲がブロック領域200bに重なる場合であっても、ブロック領域200bにおける電子ビームの照射範囲に開口が存在しないので、露光用マスクパターン206aの一部を用いて、電子ビームを所望の断面形状に成形することができる。なお、測定用パターン400aは、ブロック領域200bにおいて、ブロック領域200aに形成された露光用マスクパターン206のブロック領域200bに最も近い部分から、マスク30における電子ビームの照射範囲以上離れた位置に形成されてもよい。   An exposure mask pattern 206a shown in FIG. 4A is an opening to be irradiated with an electron beam in a part of the block region 200a in the x direction. The measurement pattern 400a has a narrow slit shape, for example, a rectangular shape, has a length in the longitudinal direction substantially equal to one side in the x direction of the block region 200a, and is substantially parallel to one side in the x direction of the block region 200a. Formed. Further, when the exposure mask pattern 206a is also an opening to be irradiated with an electron beam in a part in the y direction in the block region 200a, the measurement pattern 400a is farthest from the block region 200a in the block region 200b. Preferably, it is formed along the x direction at a certain position. Thereby, even when the irradiation range of the electron beam overlaps the block region 200b, there is no opening in the irradiation range of the electron beam in the block region 200b. Can be formed into a desired cross-sectional shape. Note that the measurement pattern 400a is formed in the block region 200b at a position away from the portion closest to the block region 200b of the exposure mask pattern 206 formed in the block region 200a by at least the irradiation range of the electron beam on the mask 30. May be.

図4(b)に示す露光用マスクパターン206aは、ブロック領域200cにおけるx方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口である。測定用パターン400bは、狭い幅のスリット状、例えば長方形状であり、長手方向の長さがブロック領域200aのx方向の一辺と略等しい長さで、ブロック領域200aのx方向の一辺に略平行に形成される。また、露光用マスクパターン206aが、ブロック領域200aにおけるy方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口でもある場合であっても、電子ビームの照射範囲がブロック領域200cに重ならない場合、即ち電子ビームの照射範囲がブロック領域200aに対してブロック領域200cに対向するブロック領域に重なる場合には、測定用パターン400aは、ブロック領域200bにおいて、ブロック領域200aから最も近い位置にx方向に沿って形成されることが好ましい。測定用パターン400bがブロック領域200aに近いことによって、ブロック領域200aに対する電子ビームの照射位置を正確に検出することができる。   An exposure mask pattern 206a shown in FIG. 4B is an opening to be irradiated with an electron beam in a part of the block region 200c in the x direction. The measurement pattern 400b has a narrow slit shape, for example, a rectangular shape, and has a length in the longitudinal direction substantially equal to one side in the x direction of the block region 200a and is substantially parallel to one side in the x direction of the block region 200a. Formed. Further, even when the exposure mask pattern 206a is also an opening to be irradiated with an electron beam in a part of the block region 200a in the y direction, the irradiation range of the electron beam does not overlap the block region 200c, that is, When the irradiation range of the electron beam overlaps the block region facing the block region 200c with respect to the block region 200a, the measurement pattern 400a is located in the block region 200b closest to the block region 200a along the x direction. Preferably it is formed. Since the measurement pattern 400b is close to the block region 200a, the irradiation position of the electron beam on the block region 200a can be accurately detected.

なお、ブロック領域200a、ブロック領域200b、又はブロック領域200cにおけるx方向の一部に電子ビームを照射する場合には、ブロック領域200a、ブロック領域200b、又はブロック領域200cの−x方向に隣接するブロック領域に電子ビームが照射される。そのため、ブロック領域200a、ブロック領域200b、及びブロック領域200cの−x方向に隣接するブロック領域には、露光用マスクパターンを配置することができない。   Note that in the case where an electron beam is irradiated to a part of the block region 200a, the block region 200b, or the block region 200c in the x direction, the block adjacent to the block region 200a, the block region 200b, or the block region 200c in the −x direction. The region is irradiated with an electron beam. Therefore, an exposure mask pattern cannot be arranged in a block region adjacent to the block region 200a, the block region 200b, and the block region 200c in the −x direction.

図5は、本実施形態に係るブロック領域200の配置の第2の例を示す。図5(a)には、露光用マスクパターン206aが形成されたブロック領域200aと、ブロック領域200aの−x方向に隣接して設けられ、測定用パターン500aが形成されたブロック領域200dとを示す。図5(b)には、露光用マスクパターン206aが形成されたブロック領域200aと、ブロック領域200aのx方向に隣接して設けられ、測定用パターン500bが形成されたブロック領域200eとを示す。   FIG. 5 shows a second example of the arrangement of the block areas 200 according to the present embodiment. FIG. 5A shows a block region 200a where the exposure mask pattern 206a is formed, and a block region 200d provided adjacent to the −x direction of the block region 200a and where the measurement pattern 500a is formed. . FIG. 5B shows a block region 200a where the exposure mask pattern 206a is formed, and a block region 200e which is provided adjacent to the block region 200a in the x direction and where the measurement pattern 500b is formed.

図5(a)に示す露光用マスクパターン206aは、ブロック領域200aにおけるy方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口である。測定用パターン500aは、狭い幅のスリット状、例えば長方形状であり、長手方向の長さがブロック領域200aのy方向の一辺と略等しい長さで、ブロック領域200aのy方向の一辺に略平行に形成される。また、露光用マスクパターン206aが、ブロック領域200aにおけるx方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口でもある場合には、測定用パターン500aは、ブロック領域200dにおいて、ブロック領域200aから最も離れた位置にy方向に沿って形成されることが好ましい。これによって、電子ビームの照射範囲がブロック領域200dに重なる場合であっても、ブロック領域200dにおける電子ビームの照射範囲に開口が存在しないので、露光用マスクパターン206aの一部を用いて、電子ビームを所望の断面形状に成形することができる。なお、測定用パターン500aは、ブロック領域200dにおいて、ブロック領域200aに形成された露光用マスクパターン206aのブロック領域200dに最も近い部分から、マスク30における電子ビームの照射範囲以上離れた位置に形成されてもよい。   An exposure mask pattern 206a shown in FIG. 5A is an opening to be irradiated with an electron beam in a part of the block region 200a in the y direction. The measurement pattern 500a has a narrow slit shape, for example, a rectangular shape, has a length in the longitudinal direction substantially equal to one side in the y direction of the block region 200a, and is substantially parallel to one side in the y direction of the block region 200a. Formed. Further, when the exposure mask pattern 206a is also an opening to be irradiated with an electron beam in a part of the block region 200a in the x direction, the measurement pattern 500a is farthest from the block region 200a in the block region 200d. Preferably, it is formed along the y direction at a different position. As a result, even if the electron beam irradiation range overlaps the block region 200d, there is no opening in the electron beam irradiation range in the block region 200d. Can be formed into a desired cross-sectional shape. The measurement pattern 500a is formed in the block region 200d at a position away from the portion closest to the block region 200d of the exposure mask pattern 206a formed in the block region 200a by the electron beam irradiation range or more in the mask 30. May be.

図5(b)に示す露光用マスクパターン206aは、ブロック領域200eにおけるy方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口である。測定用パターン500bは、狭い幅のスリット状、例えば長方形状であり、長手方向の長さがブロック領域200aのy方向の一辺と略等しい長さで、ブロック領域200aのy方向の一辺に略平行に形成される。また、露光用マスクパターン206aが、ブロック領域200aにおけるx方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口でもある場合であっても、電子ビームの照射範囲がブロック領域200eに重ならない場合、即ち電子ビームの照射範囲がブロック領域200aに対してブロック領域200eに対向するブロック領域に重なる場合には、測定用パターン500aは、ブロック領域200eにおいて、ブロック領域200aから最も近い位置にy方向に沿って形成されることが好ましい。測定用パターン500bがブロック領域200aに近いことによって、ブロック領域200aに対する電子ビームの照射位置を正確に検出することができる。   An exposure mask pattern 206a shown in FIG. 5B is an opening that is to be irradiated with an electron beam in a part of the block region 200e in the y direction. The measurement pattern 500b has a narrow slit shape, for example, a rectangular shape, the length in the longitudinal direction is substantially equal to one side in the y direction of the block region 200a, and is substantially parallel to one side in the y direction of the block region 200a. Formed. Further, even when the exposure mask pattern 206a is also an opening to be irradiated with an electron beam on a part of the block region 200a in the x direction, the irradiation range of the electron beam does not overlap the block region 200e, that is, When the irradiation range of the electron beam overlaps the block region facing the block region 200e with respect to the block region 200a, the measurement pattern 500a is located in the block region 200e closest to the block region 200a along the y direction. Preferably it is formed. Since the measurement pattern 500b is close to the block region 200a, the irradiation position of the electron beam to the block region 200a can be accurately detected.

なお、ブロック領域200a、ブロック領域200d、又はブロック領域200eにおけるy方向の一部に電子ビームを照射する場合には、ブロック領域200a、ブロック領域200d、又はブロック領域200eの−y方向に隣接するブロック領域に電子ビームが照射される。そのため、ブロック領域200a、ブロック領域200d、及びブロック領域200eの−y方向に隣接するブロック領域には、露光用マスクパターンを配置することができない。   Note that in the case where an electron beam is irradiated to a part of the block region 200a, the block region 200d, or the block region 200e in the y direction, the block adjacent to the block region 200a, the block region 200d, or the block region 200e in the −y direction. The region is irradiated with an electron beam. Therefore, an exposure mask pattern cannot be arranged in a block area adjacent to the block area 200a, the block area 200d, and the block area 200e in the -y direction.

図6は、本実施形態に係るブロック領域200の配置の第3の例を示す。図6には、露光用マスクパターン206aが形成されたブロック領域200aと、ブロック領域200aの−y方向に隣接して設けられ、測定用パターン400aが形成されたブロック領域200bと、ブロック領域200aの−x方向に隣接して設けられ、測定用パターン500aが形成されたブロック領域200dとを示す。   FIG. 6 shows a third example of the arrangement of the block areas 200 according to the present embodiment. In FIG. 6, a block region 200a in which an exposure mask pattern 206a is formed, a block region 200b in which the measurement pattern 400a is formed and provided adjacent to the block region 200a in the -y direction, and a block region 200a The block region 200d is provided adjacent to the −x direction and has the measurement pattern 500a formed thereon.

図6に示す露光用マスクパターン206aは、ブロック領域200aにおけるx方向及びy方向の一部に電子ビームが照射されるべき開口である。測定用パターン400aは、狭い幅のスリット状、例えば長方形状であり、長手方向の長さがブロック領域200aのx方向の一辺と略等しい長さで、ブロック領域200aのx方向の一辺に略平行に形成される。また、測定用パターン500aは、狭い幅のスリット状、例えば長方形状であり、長手方向の長さがブロック領域200aのy方向の一辺と略等しい長さで、ブロック領域200aのy方向の一辺に略平行に形成される。   An exposure mask pattern 206a shown in FIG. 6 is an opening to be irradiated with an electron beam in a part of the block region 200a in the x direction and the y direction. The measurement pattern 400a has a narrow slit shape, for example, a rectangular shape, has a length in the longitudinal direction substantially equal to one side in the x direction of the block region 200a, and is substantially parallel to one side in the x direction of the block region 200a. Formed. The measurement pattern 500a has a narrow slit shape, for example, a rectangular shape, and has a length in the longitudinal direction substantially equal to one side in the y direction of the block region 200a and on one side in the y direction of the block region 200a. It is formed substantially in parallel.

さらに、測定用パターン400aは、ブロック領域200bにおいて、ブロック領域200aから最も離れた位置にx方向に沿って形成されることが好ましい。また、測定用パターン500aは、ブロック領域200dにおいて、ブロック領域200aから最も離れた位置にy方向に沿って形成されることが好ましい。これによって、電子ビームの照射範囲がブロック領域200b又は200dに重なる場合であっても、ブロック領域200b又はdにおける電子ビームの照射範囲に開口が存在しないので、露光用マスクパターン206aの一部を用いて、電子ビームを所望の断面形状に成形することができる。なお、測定用パターン400a及び500aは、ブロック領域200a又は200dにおいて、ブロック領域200aに形成された露光用マスクパターン206aのブロック領域200b又はdに最も近い部分から、マスク30における電子ビームの照射範囲以上離れた位置に形成されてもよい。   Furthermore, the measurement pattern 400a is preferably formed along the x direction at a position farthest from the block region 200a in the block region 200b. The measurement pattern 500a is preferably formed along the y direction at a position farthest from the block region 200a in the block region 200d. As a result, even when the irradiation range of the electron beam overlaps the block region 200b or 200d, there is no opening in the irradiation region of the electron beam in the block region 200b or d, so a part of the exposure mask pattern 206a is used. Thus, the electron beam can be formed into a desired cross-sectional shape. Note that the measurement patterns 400a and 500a are equal to or larger than the electron beam irradiation range on the mask 30 from the portion closest to the block region 200b or d of the exposure mask pattern 206a formed in the block region 200a in the block region 200a or 200d. It may be formed at a distant position.

以上のように、露光用マスクパターン206aが形成されたブロック領域200a、測定用パターン400aが形成されたブロック領域200b、及び測定用パターン500aが形成されたブロック領域200dを配置することによって、露光用マスクパターンが配置できなくなる領域を最小限に抑えることができる。また、ブロック領域200aに電子ビームを照射させる場合と、ブロック領域200aに隣接するブロック領域200b又は200dに電子ビームを照射させる場合では、偏向データに基づく第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26よる実際の偏向量が略一致するので、測定用パターン400a又は500aを用いてブロック領域200aの一部に電子ビームを照射する場合の偏向条件を求めることにより、十分に精度の高い偏向条件を求めることができる。   As described above, the block region 200a in which the exposure mask pattern 206a is formed, the block region 200b in which the measurement pattern 400a is formed, and the block region 200d in which the measurement pattern 500a is formed are arranged. The area where the mask pattern cannot be arranged can be minimized. In addition, when the electron beam is irradiated to the block region 200a and when the electron beam is irradiated to the block region 200b or 200d adjacent to the block region 200a, the first mask deflector 22 and the second mask deflector based on the deflection data are used. 26, the actual deflection amounts substantially coincide with each other. Therefore, by using the measurement pattern 400a or 500a to obtain the deflection condition when irradiating a part of the block region 200a with the electron beam, a sufficiently accurate deflection condition can be obtained. Can be sought.

図7は、本実施形態に係るマスク偏向系制御部82の構成の一例を示す。マスク偏向系制御部82は、第1部分照射偏向データ演算部700、第1全体照射偏向データ演算部702、第2部分照射偏向データ演算部704、第2全体照射偏向データ演算部706、第3全体照射偏向データ演算部708、第4全体照射偏向データ演算部710、第1加算器712、及び第2加算器714を有する。   FIG. 7 shows an example of the configuration of the mask deflection system control unit 82 according to the present embodiment. The mask deflection system control unit 82 includes a first partial irradiation deflection data calculation unit 700, a first total irradiation deflection data calculation unit 702, a second partial irradiation deflection data calculation unit 704, a second total irradiation deflection data calculation unit 706, and a third. A total irradiation deflection data calculation unit 708, a fourth total irradiation deflection data calculation unit 710, a first adder 712, and a second adder 714 are provided.

マスク偏向系制御部82は、統括制御部130から部分照射偏向データ(sx、sy)及び全体照射偏向データ(Mx、My)を受け取る。ここで、部分照射偏向データとは、複数のブロック領域200のそれぞれに対して、ブロック領域200における電子ビームの照射位置毎に定められた、ブロック領域200における電子ビームの照射位置を定める偏向データである。また、全体照射偏向データとは、複数のブロック領域200毎に定められた、露光に用いられるブロック領域200を定める偏向データである。   The mask deflection system control unit 82 receives partial irradiation deflection data (sx, sy) and total irradiation deflection data (Mx, My) from the overall control unit 130. Here, the partial irradiation deflection data is deflection data for each of the plurality of block regions 200, which is determined for each electron beam irradiation position in the block region 200 and determines the electron beam irradiation position in the block region 200. is there. Further, the total irradiation deflection data is deflection data that defines a block area 200 used for exposure, which is determined for each of a plurality of block areas 200.

第1部分照射偏向データ演算部700は、統括制御部130から供給された部分照射偏向データ(sx、sy)を、部分照射偏向能率定数(A1、B1)を用いて演算処理し、デジタル信号の部分照射偏向出力(sx*A1+sy*B1)を出力する。また、第1全体照射偏向データ演算部702は、統括制御部130から供給された全体照射偏向データ(Mx、My)を、全体照射偏向能率定数(C1、D1)を用いて演算処理し、デジタル信号の全体照射偏向出力(Mx*C1+My*D1)を出力する。そして、第1加算器712は、第1部分照射偏向データ演算部700が出力した部分照射偏向出力と、第1全体照射偏向データ演算部702が出力した全体照射偏向出力とを加算して出力する。そして、第1DAC/AMP部716は、第1加算器712の出力をアナログ信号に変換して増幅し、第1マスク偏向器22に電力を供給する。   The first partial irradiation deflection data calculation unit 700 calculates and processes the partial irradiation deflection data (sx, sy) supplied from the overall control unit 130 using the partial irradiation deflection efficiency constants (A1, B1). A partial irradiation deflection output (sx * A1 + sy * B1) is output. Further, the first total irradiation deflection data calculation unit 702 calculates the total irradiation deflection data (Mx, My) supplied from the overall control unit 130 using the total irradiation deflection efficiency constants (C1, D1), and performs digital processing. The entire irradiation deflection output (Mx * C1 + My * D1) of the signal is output. The first adder 712 adds and outputs the partial irradiation deflection output output from the first partial irradiation deflection data calculation unit 700 and the total irradiation deflection output output from the first total irradiation deflection data calculation unit 702. . The first DAC / AMP unit 716 converts the output of the first adder 712 into an analog signal and amplifies it, and supplies power to the first mask deflector 22.

第2部分照射偏向データ演算部704は、統括制御部130から供給された部分照射偏向データ(sx、sy)を、部分照射偏向能率定数(A2、B2)を用いて演算処理し、デジタル信号の部分照射偏向出力(sx*A2+sy*B2)を出力する。また、第2全体照射偏向データ演算部706は、統括制御部130から供給された全体照射偏向データ(Mx、My)を、全体照射偏向能率定数(C2、D2)を用いて演算処理し、デジタル信号の全体照射偏向出力(Mx*C2+My*D2)を出力する。そして、第2加算器714は、第2部分照射偏向データ演算部704が出力した部分照射偏向出力と、第2全体照射偏向データ演算部706が出力した全体照射偏向出力とを加算して出力する。そして、第2DAC/AMP部718は、第2加算器714の出力をアナログ信号に変換して増幅し、第2マスク偏向器26に電力を供給する。   The second partial irradiation deflection data calculation unit 704 calculates and processes the partial irradiation deflection data (sx, sy) supplied from the overall control unit 130 using the partial irradiation deflection efficiency constants (A2, B2). A partial irradiation deflection output (sx * A2 + sy * B2) is output. The second total irradiation deflection data calculation unit 706 calculates the total irradiation deflection data (Mx, My) supplied from the overall control unit 130 using the total irradiation deflection efficiency constants (C2, D2), and performs digital processing. The entire irradiation deflection output (Mx * C2 + My * D2) of the signal is output. The second adder 714 adds the partial irradiation deflection output output from the second partial irradiation deflection data calculation unit 704 and the total irradiation deflection output output from the second total irradiation deflection data calculation unit 706 and outputs the result. . Then, the second DAC / AMP unit 718 converts the output of the second adder 714 into an analog signal and amplifies it, and supplies power to the second mask deflector 26.

第1マスク偏向器22は、第1DAC/AMP部716から供給された電力に基づいて電子ビームを光軸Aと異なる方向に偏向し、また、第2マスク偏向器26は、第2DAC/AMP部718から供給された電力に基づいて電子ビームが光軸Aと略平行になるように偏向する。そして、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26は、露光用マスクパターン206の全体若しくは一部、又は測定用パターン400の一部に電子ビームを照射させて通過させる。   The first mask deflector 22 deflects the electron beam in a direction different from the optical axis A based on the power supplied from the first DAC / AMP unit 716, and the second mask deflector 26 includes the second DAC / AMP unit Based on the power supplied from 718, the electron beam is deflected so as to be substantially parallel to the optical axis A. Then, the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 irradiate the whole or part of the exposure mask pattern 206 or a part of the measurement pattern 400 with an electron beam to pass through.

第3全体照射偏向データ演算部708は、統括制御部130から供給された全体照射偏向データ(Mx、My)を、全体照射偏向能率定数(C3、D3)を用いて演算処理し、デジタル信号の全体照射偏向出力(Mx*C3+My*D3)を出力する。そして、第3DAC/AMP部720は、第3全体照射偏向データ演算部708が出力した全体照射偏向出力をアナログ信号に変換して増幅し、第3マスク偏向器34に電力を供給する。   The third total irradiation deflection data calculation unit 708 calculates the total irradiation deflection data (Mx, My) supplied from the overall control unit 130 using the total irradiation deflection efficiency constants (C3, D3), and outputs a digital signal. The total irradiation deflection output (Mx * C3 + My * D3) is output. Then, the third DAC / AMP unit 720 converts the entire irradiation deflection output output from the third entire irradiation deflection data calculation unit 708 into an analog signal, amplifies it, and supplies power to the third mask deflector 34.

第4全体照射偏向データ演算部710は、統括制御部130から供給された全体照射偏向データ(Mx、My)を、全体照射偏向能率定数(C4、D4)を用いて演算処理し、デジタル信号の全体照射偏向出力(Mx*C4+My*D4)を出力する。そして、第4DAC/AMP部722は、第4全体照射偏向データ演算部710が出力した全体照射偏向出力をアナログ信号に変換して増幅し、第4マスク偏向器38に電力を供給する。   The fourth total irradiation deflection data calculation unit 710 calculates the total irradiation deflection data (Mx, My) supplied from the overall control unit 130 using the total irradiation deflection efficiency constants (C4, D4), and outputs a digital signal. The total irradiation deflection output (Mx * C4 + My * D4) is output. Then, the fourth DAC / AMP unit 722 converts the entire irradiation deflection output output from the fourth entire irradiation deflection data calculation unit 710 into an analog signal, amplifies it, and supplies power to the fourth mask deflector 38.

第3マスク偏向器34は、第3DAC/AMP部720から供給された電力に基づいて電子ビームを光軸Aの方向に偏向して振り戻し、また、第4マスク偏向器38は、第4DAC/AMP部722から供給された電力に基づいて電子ビームが光軸Aと略平行になるように偏向する。   The third mask deflector 34 deflects the electron beam back in the direction of the optical axis A based on the electric power supplied from the third DAC / AMP unit 720, and the fourth mask deflector 38 includes the fourth DAC / AMP. Based on the power supplied from the AMP unit 722, the electron beam is deflected so as to be substantially parallel to the optical axis A.

以上のように、複数のブロック領域200毎に定められた全体照射偏向データに加え、ブロック領域200における電子ビームの照射位置毎に定められた部分照射偏向データに基づいて、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26による電子ビームの偏向量を制御することによって、ブロック領域200の一部に電子ビームを正確に照射させることができるので、露光用マスクパターン206の一部を用いた所望のパターンをウェハ64に露光することができる。   As described above, the first mask deflector 22 is based on the partial irradiation deflection data determined for each electron beam irradiation position in the block region 200 in addition to the overall irradiation deflection data determined for each of the plurality of block regions 200. Further, by controlling the amount of deflection of the electron beam by the second mask deflector 26, it is possible to accurately irradiate a part of the block region 200 with the electron beam, so that a desired part of the exposure mask pattern 206 is used. This pattern can be exposed on the wafer 64.

図8は、本実施形態に係る電子ビーム露光装置100による電子ビーム露光方法のフローの一例を示す。本実施形態に係る電子ビーム露光方法は、露光データを解析する露光データ解析段階(S800)と、電子ビームを偏向して測定用パターン400aの一部を通過させてウェハ64に照射させる測定用パターン照射段階(S802)と、ウェハ64に照射された電子ビームの断面形状を検出することにより、ブロック領域200aに対する電子ビームの照射位置を測定する照射位置測定段階(S804)と、測定した照射位置に基づいて、ブロック領域200aの一部に電子ビームを照射させる場合の、電子ビームの偏向量を校正する偏向量校正段階(S806)と、校正した偏向量に基づいて電子ビームを偏向して露光用マスクパターン206aの一部を通過させてウェハ64に照射させることにより、ウェハ64を露光する露光段階(S808)とを備える。   FIG. 8 shows an example of a flow of an electron beam exposure method by the electron beam exposure apparatus 100 according to the present embodiment. The electron beam exposure method according to the present embodiment includes an exposure data analysis stage (S800) for analyzing exposure data, and a measurement pattern for deflecting the electron beam and passing a part of the measurement pattern 400a to irradiate the wafer 64. An irradiation step (S802), an irradiation position measurement step (S804) for measuring the irradiation position of the electron beam on the block region 200a by detecting the cross-sectional shape of the electron beam irradiated on the wafer 64, and the measured irradiation position. Based on the deflection amount calibration step (S806) for calibrating the deflection amount of the electron beam when irradiating a part of the block region 200a with the electron beam, the exposure is performed by deflecting the electron beam based on the calibrated deflection amount. An exposure step (S) in which the wafer 64 is exposed by passing a part of the mask pattern 206a and irradiating the wafer 64 with the mask pattern 206a. 08) and a.

露光データ解析段階(S800)において、統括制御部130は、ウェハ64を露光するための露光データを解析し、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26に供給する供給する偏向データに部分照射偏向データが含まれるか否かを判断する。そして、統括制御部130は、部分照射偏向データが含まれる場合には、当該部分照射偏向データに基づいて照射される露光用マスクパターン206aが形成されたブロック領域200aのマスク30における位置、及びブロック領域200aのx方向の一部に電子ビームを照射することを示す部分照射露光データか、y方向の一部に電子ビームを照射することを示す部分照射露光データか、又はブロック領域200aのx方向及びy方向の一部に電子ビームを照射することを示す部分照射露光データかを判断する。   In the exposure data analysis step (S800), the overall control unit 130 analyzes the exposure data for exposing the wafer 64 and provides a portion of the deflection data to be supplied to the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26. It is determined whether irradiation deflection data is included. When the partial irradiation deflection data is included, the overall control unit 130 positions the block 30a in the mask 30 in which the exposure mask pattern 206a irradiated based on the partial irradiation deflection data is formed, and the block. Partial irradiation exposure data indicating irradiation of an electron beam to a part of the region 200a in the x direction, partial irradiation exposure data indicating irradiation of an electron beam to a part of the y direction, or the x direction of the block region 200a And partial irradiation exposure data indicating that a part of the y direction is irradiated with an electron beam.

測定用パターン照射段階(S802)において、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26は、部分照射偏向データsxに基づいて電子ビームを偏向し、測定用パターン400aの一部に電子ビームを照射させて通過させる。そして、測定用パターン400aを通過した電子ビームをウェハ64に照射させる。また、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26は、部分照射偏向データsyに基づいて電子ビームを偏向し、測定用パターン500aの一部に電子ビームを照射させて通過させる。そして、測定用パターン500aを通過した電子ビームをウェハ64に照射させる。   In the measurement pattern irradiation step (S802), the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 deflect the electron beam based on the partial irradiation deflection data sx, and apply the electron beam to a part of the measurement pattern 400a. Irradiate and pass. The wafer 64 is irradiated with the electron beam that has passed through the measurement pattern 400a. The first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 deflect the electron beam based on the partial irradiation deflection data sy, and irradiate and pass the electron beam to a part of the measurement pattern 500a. The wafer 64 is irradiated with the electron beam that has passed through the measurement pattern 500a.

照射位置測定段階(S804)において、主偏向器56は、測定用パターン400a及び500aのそれぞれを通過した電子ビームを偏向し、ウェハ64又はウェハステージ62上に設けられたマーク、例えばタングステン等の金属で形成された微細なラインパターンを走査する。そして、反射電子検出部60は、ウェハ64又はウェハステージ62上に設けられたマークからの反射電子を検出し、反射電子処理部90は、反射電子検出部60が検出した反射電子の分布に基づいて、測定用パターン400a及び500aをそれぞれ通過してウェハ64に照射された電子ビームの断面形状、例えば長手方向の長さを検出する。そして、統括制御部130は、反射電子処理部90が検出した電子ビームの断面形状に基づいて、ブロック領域200aに対する電子ビームの照射位置を測定する。そして、マスク偏向系制御部82は、統括制御部130が測定した電子ビームの照射位置に基づいて、ブロック領域200aの一部に電子ビームを照射させる場合の、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26の偏向量を制御する。   In the irradiation position measurement step (S804), the main deflector 56 deflects the electron beam that has passed through each of the measurement patterns 400a and 500a, and a mark provided on the wafer 64 or the wafer stage 62, for example, a metal such as tungsten. The fine line pattern formed in is scanned. The backscattered electron detector 60 detects backscattered electrons from a mark provided on the wafer 64 or the wafer stage 62, and the backscattered electron processing section 90 is based on the backscattered electron distribution detected by the backscattered electron detector 60. Thus, the cross-sectional shape of the electron beam irradiated on the wafer 64 through the measurement patterns 400a and 500a, for example, the length in the longitudinal direction is detected. Then, the overall control unit 130 measures the irradiation position of the electron beam on the block region 200a based on the cross-sectional shape of the electron beam detected by the backscattered electron processing unit 90. Then, the mask deflection system control unit 82 irradiates a part of the block region 200a with the electron beam based on the electron beam irradiation position measured by the overall control unit 130. The deflection amount of the mask deflector 26 is controlled.

具体的には、第1マスク偏向器22の偏向能率定数を(A1、B1)とし、第2マスク偏向器26の偏向能率定数を(A2、B2)として、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26が部分照射偏向データ(sx、sy)に基づいて電子ビームを偏向して測定用パターン400a及び500aをそれぞれ通過させてウェハ64に照射させる。そして、反射電子処理部90が、測定用パターン400aを通過した電子ビームの長手方向の長さがLxであることを測定し、測定用パターン500aを通過した電子ビームの長手方向の長さがLyであることを測定したとする。この場合、統括制御部130は、反射電子処理部90が測定した電子ビームの長手方向の長さ(Lx、Ly)に基づいて、ウェハ64における電子ビームの長手方向の長さが理想的な長さになるような、第1マスク偏向器22の偏向能率定数(A1’、B1’)及び第2マスク偏向器26の偏向能率定数(A2’、B2’)を算出する。そして、統括制御部130は、新たに算出された偏向能率定数を第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26に設定する。   Specifically, the first mask deflector 22 and the second mask deflector 22 are set to (A1, B1) and the second mask deflector 26 is set to (A2, B2). The mask deflector 26 deflects the electron beam based on the partial irradiation deflection data (sx, sy) and passes the measurement patterns 400a and 500a to irradiate the wafer 64. Then, the reflected electron processing unit 90 measures that the length in the longitudinal direction of the electron beam that has passed through the measurement pattern 400a is Lx, and the length in the longitudinal direction of the electron beam that has passed through the measurement pattern 500a is Ly. Suppose that it is measured. In this case, the overall control unit 130 determines that the longitudinal length of the electron beam on the wafer 64 is an ideal length based on the longitudinal length (Lx, Ly) of the electron beam measured by the backscattered electron processing unit 90. Then, the deflection efficiency constants (A1 ′, B1 ′) of the first mask deflector 22 and the deflection efficiency constants (A2 ′, B2 ′) of the second mask deflector 26 are calculated. Then, the overall control unit 130 sets the newly calculated deflection efficiency constant in the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26.

偏向量校正段階(S806)において、マスク偏向系制御部82は、統括制御部130がブロック領域200aに対する電子ビームの照射位置に基づいて算出した第1マスク偏向器22の偏向能率定数(A1’、B1’)及び第2マスク偏向器26の偏向能率定数(A2’、B2’)に基づいて、ブロック領域200aの一部に電子ビームを照射させる場合の、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26によるx方向及びy方向の偏向量を制御する。   In the deflection amount calibration step (S806), the mask deflection system control unit 82 calculates the deflection efficiency constant (A1 ′, A1 ′) of the first mask deflector 22 calculated by the overall control unit 130 based on the irradiation position of the electron beam with respect to the block region 200a. B1 ′) and the second mask deflector 26 based on the deflection efficiency constants (A2 ′, B2 ′), the first mask deflector 22 and the second mask when a part of the block region 200a is irradiated with an electron beam. The amount of deflection in the x and y directions by the deflector 26 is controlled.

露光段階(S808)において、第1マスク偏向器22は、偏向能率定数(A1’、B1’)を用いて校正された偏向量に基づいて電子ビームを偏向し、また、第2マスク偏向器26は、偏向能率定数(A2’、B2’)を用いて校正された偏向量に基づいて電子ビームを偏向する。そして、第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26が電子ビームを偏向し、露光用マスクパターン206aの一部を通過させてウェハ64に電子ビームを照射させることにより、ウェハ64に露光用マスクパターン206aの一部を用いたパターンを露光する。   In the exposure step (S808), the first mask deflector 22 deflects the electron beam based on the deflection amount calibrated using the deflection efficiency constants (A1 ′, B1 ′), and the second mask deflector 26. Deflects the electron beam based on the deflection amount calibrated using the deflection efficiency constants (A2 ′, B2 ′). Then, the first mask deflector 22 and the second mask deflector 26 deflect the electron beam, pass a part of the exposure mask pattern 206a and irradiate the wafer 64 with the electron beam, thereby exposing the wafer 64 for exposure. A pattern using a part of the mask pattern 206a is exposed.

本実施形態に係る電子ビーム露光方法によれば、露光すべき露光用マスクパターン206aが形成されたブロック領域200aの近傍に設けられた測定用パターン400a及び500aを用いて第1マスク偏向器22及び第2マスク偏向器26に設定する偏向能率定数を決定することによって、ブロック領域200aの一部に対して電子ビームを精度よく照射することができる。そのため、露光用マスクパターン206aの一部を用いたパターンを高い精度で露光することができる。したがって、マスク30に形成されたブロック領域200の数、即ち露光用マスクパターン206の数に対して、電子ビームの1ショットでウェハ64に露光することができるパターンの種類を大幅に増加させることができる。   According to the electron beam exposure method of the present embodiment, the first mask deflector 22 and the measurement patterns 400a and 500a provided in the vicinity of the block region 200a where the exposure mask pattern 206a to be exposed is formed are used. By determining the deflection efficiency constant set in the second mask deflector 26, it is possible to accurately irradiate a part of the block region 200a with the electron beam. Therefore, a pattern using a part of the exposure mask pattern 206a can be exposed with high accuracy. Therefore, the number of types of patterns that can be exposed on the wafer 64 with one shot of the electron beam can be greatly increased with respect to the number of block regions 200 formed on the mask 30, that is, the number of mask patterns 206 for exposure. it can.

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. Various modifications or improvements can be added to the above embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

電子ビーム露光装置100の構成の一例を示す図である。1 is a diagram showing an example of the configuration of an electron beam exposure apparatus 100. FIG. マスク30の構成の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a mask 30. FIG. ブロック領域200に対する電子ビームの照射位置を示す図である。It is a figure which shows the irradiation position of the electron beam with respect to the block area | region 200. FIG. ブロック領域200の配置の第1の例を示す図である。5 is a diagram illustrating a first example of an arrangement of block areas 200. FIG. ブロック領域200の配置の第2の例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example of arrangement | positioning of the block area | region 200. FIG. ブロック領域200の配置の第3の例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example of arrangement | positioning of the block area | region 200. FIG. マスク偏向系制御部82の構成の一例を示す図である。5 is a diagram illustrating an example of the configuration of a mask deflection system control unit 82. FIG. 電子ビーム露光方法のフローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flow of an electron beam exposure method.

符号の説明Explanation of symbols

10 筐体
12 電子銃
14 第1電子レンズ
16 第1スリット部
20 第2電子レンズ
22 第1マスク偏向器
26 第2マスク偏向器
28 第3電子レンズ
30 マスク
32 第4電子レンズ
34 第3マスク偏向器
36 ブランキング電極
38 第4マスク偏向器
40 第5電子レンズ
46 第6電子レンズ
48 ラウンドアパーチャ部
50 第7電子レンズ
52 第8電子レンズ
56 主偏向器
58 副偏向器
60 反射電子検出部
62 ウェハステージ
64 ウェハ
68 マスクステージ駆動部
70 ウェハステージ駆動部
72 マスクステージ
80 電子銃制御部
82 マスク偏向系制御部
84 マスクステージ制御部
86 ブランキング電極制御部
88 電子レンズ制御部
89 ウェハ偏向系制御部
90 反射電子処理部
92 ウェハステージ制御部
100 電子ビーム露光装置
110 電子ビーム照射系
112 マスク用投影系
114 焦点調整レンズ系
116 ウェハ用投影系
120 個別制御部
130 統括制御部
140 制御系
150 露光系
200 ブロック領域
202 可変矩形領域
204 照射可能範囲
206 露光用マスクパターン
208 メンブレン
300 基準照射位置
302 部分照射位置
400 測定用パターン
500 測定用パターン
700 第1部分照射偏向データ演算部
702 第1全体照射偏向データ演算部
704 第2部分照射偏向データ演算部
706 第2全体照射偏向データ演算部
708 第3全体照射偏向データ演算部
710 第4全体照射偏向データ演算部
712 第1加算器
714 第2加算器
716 第1DAC/AMP部
718 第2DAC/AMP部
720 第3DAC/AMP部
722 第4DAC/AMP部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Case 12 Electron gun 14 1st electron lens 16 1st slit part 20 2nd electron lens 22 1st mask deflector 26 2nd mask deflector 28 3rd electron lens 30 Mask 32 4th electron lens 34 3rd mask deflection Device 36 blanking electrode 38 fourth mask deflector 40 fifth electron lens 46 sixth electron lens 48 round aperture unit 50 seventh electron lens 52 eighth electron lens 56 main deflector 58 sub deflector 60 backscattered electron detector 62 wafer Stage 64 Wafer 68 Mask stage drive unit 70 Wafer stage drive unit 72 Mask stage 80 Electron gun control unit 82 Mask deflection system control unit 84 Mask stage control unit 86 Blanking electrode control unit 88 Electronic lens control unit 89 Wafer deflection system control unit 90 Reflected electron processing unit 92 Wafer stage control unit 100 Electron beam exposure 110 Electron beam irradiation system 112 Projection system for mask 114 Focus adjustment lens system 116 Projection system for wafer 120 Individual control unit 130 Overall control unit 140 Control system 150 Exposure system 200 Block region 202 Variable rectangular region 204 Irradiable range 206 Exposure mask Pattern 208 Membrane 300 Reference irradiation position 302 Partial irradiation position 400 Measurement pattern 500 Measurement pattern 700 First partial irradiation deflection data calculation unit 702 First total irradiation deflection data calculation unit 704 Second partial irradiation deflection data calculation unit 706 Second total Irradiation deflection data calculator 708 Third overall irradiation deflection data calculator 710 Fourth overall irradiation deflection data calculator 712 First adder 714 Second adder 716 First DAC / AMP unit 718 Second DAC / AMP unit 720 Third DAC / AMP Part 722 4th DAC / The MP unit

Claims (10)

電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置において、前記電子ビームの断面形状を成形する電子ビーム露光用マスクであって、
前記電子ビーム露光用マスクにおける前記電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の第1ブロック領域に形成され、前記第1ブロック領域の全体又は一部に前記電子ビームが照射されることにより前記ウェハに露光されるべきパターン形状の開口である露光用マスクパターンと、
前記第1ブロック領域の近傍に形成され、前記第1ブロック領域の一部に前記電子ビームを照射する場合に前記第1ブロック領域に対する前記電子ビームの照射位置を測定するための開口である第1測定用パターンと
を有する電子ビーム露光用マスク。
In an electron beam exposure apparatus that exposes a pattern on a wafer using an electron beam, an electron beam exposure mask for shaping a cross-sectional shape of the electron beam,
By forming the first block region in a rectangular shape having an area substantially equal to the cross-sectional area of the electron beam in the electron beam exposure mask and irradiating the whole or a part of the first block region with the electron beam. An exposure mask pattern which is an opening of a pattern shape to be exposed on the wafer;
A first opening that is formed in the vicinity of the first block region and that measures an irradiation position of the electron beam with respect to the first block region when a part of the first block region is irradiated with the electron beam. An electron beam exposure mask having a measurement pattern.
前記第1測定用パターンは、前記第1ブロック領域に隣接する、前記電子ビーム露光用マスクにおける前記電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の第2ブロック領域に形成される請求項1に記載の電子ビーム露光用マスク。   2. The first measurement pattern is formed in a rectangular second block region adjacent to the first block region and having an area substantially equal to a cross-sectional area of the electron beam in the electron beam exposure mask. 2. An electron beam exposure mask according to 1. 前記第1測定用パターンは、長方形状であり、長手方向の長さが前記第1ブロック領域の一辺と略等しい長さで、前記一辺に略平行に形成される請求項1に記載の電子ビーム露光用マスク。   2. The electron beam according to claim 1, wherein the first measurement pattern has a rectangular shape, a length in a longitudinal direction is substantially equal to one side of the first block region, and is formed substantially parallel to the one side. Mask for exposure. 前記露光用マスクパターンは、前記第1ブロック領域の所定の一辺に沿った第1の方向の一部に前記電子ビームが照射されるべき開口であり、
前記第1測定用パターンは、前記第1ブロック領域に対して前記第1の方向に略垂直な第2の方向に隣接して設けられた第2ブロック領域において、前記第1ブロック領域から最も離れた位置に前記第1の方向に沿って形成される請求項1に記載の電子ビーム露光用マスク。
The exposure mask pattern is an opening to be irradiated with the electron beam in a part of a first direction along a predetermined side of the first block region,
The first measurement pattern is farthest from the first block region in a second block region provided adjacent to the first block region in a second direction substantially perpendicular to the first direction. The electron beam exposure mask according to claim 1, wherein the mask is formed along the first direction at a predetermined position.
前記第1ブロック領域の近傍に形成され、前記第1ブロック領域の一部に前記電子ビームを照射する場合に前記第1ブロック領域に対する前記電子ビームの照射位置を測定するための開口である第2測定用パターンをさらに有し、
前記露光用マスクパターンは、前記第1ブロック領域の所定の一辺に沿った方向である第1の方向、及び前記第1の方向に略垂直な第2の方向の一部に前記電子ビームが照射されるべき開口であり、
前記第1測定用パターンは、前記第1ブロック領域に対して前記第2の方向に隣接して設けられた第2ブロック領域において、前記第1ブロック領域から最も離れた位置に前記第1の方向に沿って形成され、
前記第2測定用パターンは、前記第1ブロック領域に対して前記第1の方向に隣接して設けられた第3ブロック領域において、前記第1ブロック領域から最も離れた位置に前記第2の方向に沿って形成される請求項1に記載の電子ビーム露光用マスク。
A second opening that is formed in the vicinity of the first block region and that measures an irradiation position of the electron beam with respect to the first block region when the electron beam is irradiated onto a part of the first block region. It further has a measurement pattern,
The exposure mask pattern is irradiated with the electron beam in a first direction which is a direction along a predetermined side of the first block region and a part of a second direction substantially perpendicular to the first direction. Is the opening to be done
In the second block area provided adjacent to the first block area in the second direction, the first measurement pattern has the first direction at a position farthest from the first block area. Formed along
In the third block area provided adjacent to the first block area in the first direction, the second measurement pattern is arranged in the second direction at a position farthest from the first block area. The electron beam exposure mask according to claim 1, formed along the line.
電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する電子ビーム露光装置であって、
前記電子ビームの断面形状を成形する電子ビーム露光用マスクを備え、
前記電子ビーム露光用マスクは、
前記電子ビーム露光用マスクにおける前記電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の第1ブロック領域に形成され、前記第1ブロック領域の全体又は一部に前記電子ビームが照射されることにより前記ウェハに露光されるべきパターン形状の開口である露光用マスクパターンと、
前記第1ブロック領域の近傍に形成され、前記第1ブロック領域の一部に前記電子ビームを照射する場合に前記第1ブロック領域に対する前記電子ビームの照射位置を測定するための開口である第1測定用パターンと
を備える電子ビーム露光装置。
An electron beam exposure apparatus that exposes a pattern on a wafer using an electron beam,
An electron beam exposure mask for forming a cross-sectional shape of the electron beam;
The electron beam exposure mask is
By forming the first block region in a rectangular shape having an area substantially equal to the cross-sectional area of the electron beam in the electron beam exposure mask and irradiating the whole or a part of the first block region with the electron beam. An exposure mask pattern which is an opening of a pattern shape to be exposed on the wafer;
A first opening that is formed in the vicinity of the first block region and that measures an irradiation position of the electron beam with respect to the first block region when a part of the first block region is irradiated with the electron beam. An electron beam exposure apparatus comprising a measurement pattern.
前記電子ビームを偏向し、前記第1測定用パターンの一部に前記電子ビームを照射させて通過させる偏向部と、
前記第1測定用パターンを通過して前記ウェハに照射された前記電子ビームの断面形状を検出することにより、前記第1ブロック領域に対する前記電子ビームの照射位置を測定する照射位置測定部と、
前記照射位置測定部が測定した前記照射位置に基づいて、前記第1ブロック領域の一部に前記電子ビームを照射させる場合の、前記偏向部による前記電子ビームの偏向量を制御する偏向制御部と
をさらに備える請求項6に記載の電子ビーム露光装置。
A deflecting unit that deflects the electron beam and irradiates and passes the electron beam to a part of the first measurement pattern;
An irradiation position measuring unit that measures an irradiation position of the electron beam with respect to the first block region by detecting a cross-sectional shape of the electron beam irradiated on the wafer through the first measurement pattern;
A deflection control unit for controlling a deflection amount of the electron beam by the deflection unit when irradiating the electron beam to a part of the first block region based on the irradiation position measured by the irradiation position measurement unit; The electron beam exposure apparatus according to claim 6, further comprising:
前記露光用マスクパターンは、前記第1ブロック領域の所定の一辺に沿った方向である第1の方向の一部に前記電子ビームが照射されるべき開口であり、
前記第1測定用パターンは、前記第1ブロック領域に対して前記第1の方向に略垂直な第2の方向に隣接して設けられた第2ブロック領域に前記第1の方向に沿って形成され、
前記照射位置測定部は、前記第1測定用パターンを通過して前記ウェハに照射された前記電子ビームの断面形状を検出することにより、前記第1ブロック領域に対する前記第1の方向の前記電子ビームの照射位置を測定し、
前記偏向制御部は、前記照射位置測定部が測定した前記照射位置に基づいて、前記第1ブロック領域の一部に前記電子ビームを照射させる場合の、前記偏向部による前記第1の方向の偏向量を制御する請求項7に記載の電子ビーム露光装置。
The exposure mask pattern is an opening to be irradiated with the electron beam in a part of a first direction which is a direction along a predetermined side of the first block region,
The first measurement pattern is formed along the first direction in a second block region provided adjacent to the first block region in a second direction substantially perpendicular to the first direction. And
The irradiation position measurement unit detects a cross-sectional shape of the electron beam that has passed through the first measurement pattern and is applied to the wafer, so that the electron beam in the first direction with respect to the first block region is detected. Measure the irradiation position of
The deflection control unit deflects the first direction by the deflecting unit when irradiating the electron beam to a part of the first block region based on the irradiation position measured by the irradiation position measuring unit. 8. The electron beam exposure apparatus according to claim 7, wherein the amount is controlled.
前記露光用マスクパターンは、前記第1ブロック領域の近傍に形成され、前記第1ブロック領域の一部に前記電子ビームを照射する場合に前記第1ブロック領域に対する前記電子ビームの照射位置を測定するための開口である第2測定用パターンをさらに有し、
前記露光用マスクパターンは、前記第1ブロック領域の所定の一辺に沿った方向である第1の方向、及び前記第1の方向に略垂直な第2の方向の一部に前記電子ビームが照射されるべき開口であり、
前記第1測定用パターンは、前記第1ブロック領域に対して前記第2の方向に隣接して設けられた第2ブロック領域に前記第1の方向に沿って形成され、
前記第2測定用パターンは、前記第1ブロック領域に対して前記第1の方向に隣接して設けられた第3ブロック領域に前記第2の方向に沿って形成され、
前記照射位置測定部は、前記第1測定用パターンを通過して前記ウェハに照射された前記電子ビームの断面形状を検出することにより、前記第1ブロック領域に対する前記第1の方向の前記電子ビームの照射位置を測定し、前記第2測定用パターンを通過した前記電子ビームの断面形状を検出することにより、前記第1ブロック領域に対する前記第2の方向の前記電子ビームの照射位置を測定し、
前記偏向制御部は、前記照射位置測定部が測定した前記照射位置に基づいて、前記第1ブロック領域の一部に前記電子ビームを照射させる場合の、前記偏向部による前記第1の方向及び前記第2の方向の偏向量を制御する請求項7に記載の電子ビーム露光装置。
The exposure mask pattern is formed in the vicinity of the first block region, and measures the irradiation position of the electron beam with respect to the first block region when irradiating the electron beam to a part of the first block region. A second measurement pattern that is an opening for,
The exposure mask pattern is irradiated with the electron beam in a first direction which is a direction along a predetermined side of the first block region and a part of a second direction substantially perpendicular to the first direction. Is the opening to be done
The first measurement pattern is formed along the first direction in a second block region provided adjacent to the first block region in the second direction,
The second measurement pattern is formed along the second direction in a third block region provided adjacent to the first block region in the first direction,
The irradiation position measurement unit detects a cross-sectional shape of the electron beam that has passed through the first measurement pattern and is applied to the wafer, so that the electron beam in the first direction with respect to the first block region is detected. And measuring the irradiation position of the electron beam in the second direction with respect to the first block region by detecting the cross-sectional shape of the electron beam that has passed through the second measurement pattern,
The deflection control unit is configured to irradiate a part of the first block region with the electron beam based on the irradiation position measured by the irradiation position measurement unit, The electron beam exposure apparatus according to claim 7, wherein the amount of deflection in the second direction is controlled.
電子ビームを用いてウェハにパターンを露光する電子ビーム露光方法であって、
前記電子ビーム露光用マスクにおける前記電子ビームの断面積と略等しい面積を有する矩形形状の第1ブロック領域に形成され、前記第1ブロック領域の全体又は一部に前記電子ビームが照射されることにより前記ウェハに露光されるべきパターン形状の開口である露光用マスクパターンと、前記第1ブロック領域の近傍に形成され、前記第1ブロック領域の一部に前記電子ビームを照射する場合に前記第1ブロック領域に対する前記電子ビームの照射位置を測定するための開口である第1測定用パターンとを有する電子ビーム露光用マスクを備える電子ビーム露光装置において、
前記電子ビームを偏向して前記第1測定用パターンの一部を通過させて前記ウェハに照射させる段階と、
前記ウェハに照射された前記電子ビームの断面形状を検出することにより、前記第1ブロック領域に対する前記電子ビームの照射位置を測定する段階と、
測定した前記照射位置に基づいて、前記第1ブロック領域の一部に前記電子ビームを照射させる場合の、前記電子ビームの偏向量を校正する段階と、
校正した前記偏向量に基づいて前記電子ビームを偏向して前記露光用マスクパターンの一部を通過させて前記ウェハに照射させることにより、前記ウェハを露光する段階と
を備える電子ビーム露光方法。
An electron beam exposure method for exposing a pattern to a wafer using an electron beam,
By forming the first block region in a rectangular shape having an area substantially equal to the cross-sectional area of the electron beam in the electron beam exposure mask and irradiating the whole or a part of the first block region with the electron beam. An exposure mask pattern, which is an opening having a pattern shape to be exposed on the wafer, is formed in the vicinity of the first block region, and when the electron beam is irradiated to a part of the first block region, the first In an electron beam exposure apparatus comprising an electron beam exposure mask having a first measurement pattern that is an opening for measuring an irradiation position of the electron beam with respect to a block region,
Deflecting the electron beam to pass a portion of the first measurement pattern to irradiate the wafer;
Measuring the irradiation position of the electron beam with respect to the first block region by detecting a cross-sectional shape of the electron beam irradiated on the wafer;
Calibrating the deflection amount of the electron beam when irradiating the electron beam to a part of the first block region based on the measured irradiation position;
An electron beam exposure method comprising: exposing the wafer by deflecting the electron beam based on the calibrated deflection amount and passing a part of the exposure mask pattern to irradiate the wafer.
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