JP2591548B2

JP2591548B2 - 荷電粒子線露光装置及び荷電粒子線露光方法

Info

Publication number: JP2591548B2
Application number: JP3187759A
Authority: JP
Inventors: 章夫山田; 樹一坂本; 憲一川島
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1991-07-26
Filing date: 1991-07-26
Publication date: 1997-03-19
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: JPH0536592A; US5276334A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は荷電粒子線露光装置及び
荷電粒子線露光方法に係り、特に繰り返しパターンの単
位となる基本パターンの開口を有するマスクを用いて１
ショットで当該基本パターンを試料上に露光する荷電粒
子線露光装置及び荷電粒子線露光方法に関する。

【０００２】近年、大規模半導体集積回路（ＬＳＩ）の
高密度化に伴い、長年微細パターン露光方法の主流であ
ったフォトリソグラフィに代わり、電子ビーム等の荷電
粒子線を用いる新しい露光装置が検討され、実際に使用
されるようになってきた。かかる荷電粒子線露光装置
は、可変矩形ビームを用いて試料面上で荷電粒子線を偏
向走査し、パターンを描いていく装置で、ソフトである
パターンデータからパターンというハードを作るパター
ンジェネレート機能をもった装置である。

【０００３】しかし、上記の荷電粒子線露光装置は矩形
のショットをつなげてパターンを描画するため、一般に
パターンサイズが小さくなるほど、単位面積当りの露光
ショット数が増加し、スループットが低下する。

【０００４】一方、超微細パターンを必要とされる半導
体装置は、例えば６４ＭＤＲＡＭのように、微細ではあ
るが、露光する殆どの面積はある基本パターンの繰り返
しであるものが多い。

【０００５】もし、繰り返しパターンの単位となる基本
パターンを、それ自身の複雑さに関係なく１ショットで
発生できれば、このようなパターンを微細さにはよらず
一定のスループットで露光することが可能となる。

【０００６】そこで、前記した問題に対処し、超微細パ
ターンの露光においても、基本パターンを持つ透過マス
ク（これを以下、ブロックマスク又はステンシルマスク
という）を荷電粒子線で照射することにより、１ショッ
トで基本パターンを発生し、それをつなげて繰り返しパ
ターンを露光することにより、現実的なスループットを
得るブロック露光方法が提案されている。

【０００７】かかるブロック露光方法を採用する荷電粒
子線露光装置及び露光方法においては、ステンシルマス
クには効率良く露光を行なうために、複数種類の基本パ
ターンの形状が穿設されるのが通常であるが、形成され
ている基本パターンの種類以上の種類のパターンの露光
ができることが必要とされる。

【０００８】

【従来の技術】図３は従来の荷電粒子線露光装置の一例
の概略構成図を示す。この従来の荷電粒子線露光装置は
前記したブロック露光方法を採用する装置で、例えばＩ
ＥＥＥＴＲＡＳ．ＯＮＥＬＥＣＴＲＯＮＤＥＶＩＣ
ＥＳｖｏｌ．ＥＤ−２６（１９７９）６６３に報告さ
れている。

【０００９】図３において、電子銃５１から出射された
荷電粒子線の一例としての電子線は、矩形開口板５２に
よりその断面が矩形状に整形された後、電子レンズ５３
により集束され、パターン選択用偏向器５４ａにより偏
向されてステンシルマスク５５上の所望のパターン部分
を通過する。

【００１０】一方、中央処理装置（ＣＰＵ）６２は記憶
装置６６に格納されているパターンデータを読み出し、
バス６３を介して露光制御部６４に入力する。露光制御
部６４はパターンデータから露光しようとする基本パタ
ーンに応じたブロック偏向データを増幅器（ＡＭＰ）及
びＤＡ変換器（ＤＡＣ）からなるＡＭＰ／ＤＡＣ６５に
供給する。

【００１１】これにより、ＡＭＰ／ＤＡＣ６５から増幅
及びディジタル・アナログ変換されて取り出された偏向
制御信号はパターン選択用偏向器５４ａに供給され、ス
テンシルマスク５５上の前記選択した基本パターンを照
射するように電子線を偏向すると共に、パターン選択用
偏向器５４ｂを駆動する。

【００１２】このようにして、ステンシルマスク５５に
より断面がパターン化された電子線は電子レンズ５６の
集束作用及びパターン選択用偏向器５４ｂの偏向作用に
より、電子レンズ５３からの電子線と同じ光軸に戻され
た後、縮小レンズ５７により断面が縮小される。

【００１３】縮小レンズ５７を透過した電子線は光軸決
めのための制限開口である円形開口板５８を通して電子
レンズ５９に入射され、ここで集束された後投影レンズ
６０により試料面６１上の所望位置に露光される。試料
面６１上の露光位置は投影レンズ６０内に配置されるデ
フレクタ（図示せず）により偏向走査される。

【００１４】ステンシルマスク５５は例えば図４に示す
如き構成とされている。図４（Ａ）はステンシルマスク
５５の平面図、同図（Ｂ）はステンシルマスク５５の縦
断面図を示す。ステンシルマスク５５はシリコン（Ｓ
ｉ）などの半導体又は金属板などが用いられ、パターン
形成部分７１には２０μｍ程度の薄膜とされている。

【００１５】ステンシルマスク５５のパターン形成部分
７１は、図４（Ａ）に示す如く繰り返しパターンの単位
となる基本パターン７２，７３及び７４が夫々形成され
ている。基本パターン７２は鉤状の２つの開口７２ａ及
び７２ｂと非開口部分７２ｃとからなる。基本パターン
７３は開口７３ａ，７３ｂと非開口部分７３ｃとからな
る。基本パターン７４は２つの開口７４ａ，７４ｂと非
開口部分７４ｃとからなる。

【００１６】ステンシルマスク５５には更に図４（Ａ）
に７５で示す如く、非繰り返しパターン用矩形開口７５
が穿設されている。この矩形開口７５は従来と同様に可
変矩形ビームで露光を行なう際に用いられる。

【００１７】上記の基本パターン７２〜７４及び矩形開
口７５は電子線偏向可能領域Ｉよりも小領域のパターン
形成可能領域II内に配置されており、露光時には露光パ
ターンデータに応じて一つのパターンがビーム偏向によ
り選択照射され、試料面６１にそのパターンを転写露光
する。

【００１８】なお、実際にはステンシルマスク５５上に
は電子線偏向可能領域Ｉ内に配置されるパターンの集ま
りであるパターン群（図４（Ａ）では４つのパターン７
２〜７５からなる）が、複数個（複数組）形成されてい
るため、別のパターン群内の一つのパターンを選択照射
する際にはステンシルマスク５５を移動して当該別のパ
ターン群を電子線偏向可能領域内にもってく必要があ
る。

【００１９】そこで、図３には図示を省略したが、ステ
ンシルマスク５５はステージ上に載置されて電子光学軸
近傍に移動される。また、図３の電子銃５１から試料面
６１に到る電子光学系は真空のコラム本体内にあり、上
記ステンシルマスク５５を上記ステージに真空を破るこ
となくロードするために、コラム本体とはゲートバルブ
で切り離すことができるマスクロード用サブチャンバー
が設けられている。

【００２０】このように、従来の荷電粒子線露光装置に
おいては、ステンシルマスク５５の複数の基本パターン
の中から例えば図５（Ａ）に示す如く開口７３ａ及び７
３ｂを有する一の基本パターンをステンシルマスク５５
上８１の照射範囲で選択照射することにより、同図
（Ｂ）に８２ａ及び８２ｂで示す基本パターンを１ショ
ットで試料面６１上に転写することができる。従って、
これをつなげることにより、基本パターンの繰り返しパ
ターンを高速に露光できる。

【００２１】従って、従来装置によれば、１ショットで
発生できるパターンは、矩形開口７５により作られる可
変矩形パターンとステンシルマスク５５上に用意した数
（種類）の基本パターンがある。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、繰り返しパタ
ーンの中にはその一部（特に端）には基本パターンの一
部が現われる可能性があるため、図６（Ａ）に示す如く
基本パターンの開口７３ａ，７３ｂが形成されたステン
シルマスク５５に対して、照射範囲を８３で示す如きず
らした位置に設定することにより、同図（Ｂ）に示す如
く試料面６１上に基本パターンの一部８４ａ，８４ｂを
転写できるようにすることが望ましい。

【００２３】しかし、基本パターンの一部のパターンが
頻繁に使用される場合はそのパターン自体を基本パター
ンとすれば良いが、使用頻度が低い場合にはステンシル
マスク５５の面積の制約上、別種類の基本パターンとす
ることは用意すべき基本パターン数（種類）が多くなり
適当でない。

【００２４】また、基本パターンの一部のパターンだけ
を、可変矩形ビームで露光することは可能であるが、シ
ョット数が激増するため露光時間が極めて長くなり、不
適当である。

【００２５】そこで、従来装置で図５（Ａ）に示したよ
うな基本パターンの全面露光と、図６（Ａ）に示した部
分露光とを選択的に行なおうとする場合、或る基本パタ
ーンを選択するための第１のマスク偏向データ（これは
基本的にはとびとびのデータである）と、その選択した
基本パターン上で照射範囲を変える第２のマスク偏向デ
ータとを夫々同一のパターン選択用偏向器５４ａ及び５
４ｂに与える必要がある。

【００２６】しかるに、上記第１のマスク偏向データは
広い偏向範囲（５〜６ｍｍ□）を比較的粗いリースト・
シグニフィカント・ビット（ＬＳＢ）で変えてよいデー
タであるのに対し、上記第２のマスク偏向データは狭い
偏向範囲（〜５００μｍ□）を細かく変える必要がある
データである。

【００２７】このため、これら第１及び第２の偏向デー
タをひとつの偏向データとして加算して作ろうとする
と、ディジタル演算的にも無駄があり、また両偏向デー
タの偏向能率を、夫々の総偏向量に対する割合として同
じ精度て決めることにも困難がある。

【００２８】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
ステンシルマスクに対する荷電粒子線の偏向手段を２系
列設けることにより、上記の課題を解決した荷電粒子線
露光装置及び荷電粒子線露光方法を提供することを目的
とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】図１は請求項１記載の本
発明の原理構成図を示す。本発明になる荷電粒子線露光
装置は、複数種類のパターンの開口が形成されたマスク
１２を備え、荷電粒子線発生源１１からの荷電粒子線を
偏向してマスク１２上の複数種類のパターンのうちの所
望の一のパターンの開口に選択的に入射し、マスク１２
を透過した荷電粒子線を断面縮小、偏向走査及び投影を
行なう電子光学系１３を通して試料１４上に露光する装
置において、第１のブロック偏向器１５、第２のブロッ
ク偏向器１６及び露光制御部１７を有するようにしたも
のである。

【００３０】上記の第１のブロック偏向器１５は荷電粒
子線のマスク１２のあるパターン開口に対し、その照射
範囲を設定し偏向する。上記の第２のブロック偏向器１
６は荷電粒子線を偏向してマスク１２上の所望の一のパ
ターンの開口へ選択入射させると共に、マスク１２を透
過した荷電粒子線を再度光軸に戻す。

【００３１】上記の露光制御部１７は第１のブロック偏
向器１５に対して補正ディジタル演算した信号を入力
し、第２のブロック偏向器１６に対してはマスク１２上
の各パターンに対して予め１：１に対応して設定した値
のうち、前記所望の一のパターンの設定値を入力する。

【００３２】また、請求項２記載の発明では、露光制御
部１７を補正演算回路とメモリとを有する構成とし、補
正演算回路により選択パターンに対する荷電粒子線の照
射範囲を示すデータと補正演算係数との補正ディジタル
演算を行なう。また上記メモリには複数種類のパターン
の夫々についてパターンを照射するときの第２のブロッ
ク偏向器１６に印加される偏向出力値が予め記憶されて
いる。

【００３３】また、請求項３記載の発明では、補正演算
係数を、第２のブロック偏向器１６による荷電粒子線の
偏向位置に応じて調整時に予め設定しておく。

【００３４】更に、請求項４記載の発明では第１のブロ
ック偏向器１５と第２のブロック偏向器１６の各偏向範
囲を、マスク１２上で夫々個々のパターンの大きさと複
数種類のパターン群全体を覆う大きさとに対応した偏向
範囲とする。

【００３５】また、本発明になる荷電粒子線露光方法
は、荷電粒子線をマスク１２上の複数種類のパターンの
うち、所望のパターンに選択入射する偏向と、所望パタ
ーンに対する荷電粒子線の照射範囲を設定する偏向とを
夫々専用のブロック偏向器で互いに独立して行なう。

【００３６】

【作用】請求項１記載の本発明装置では、第１及び第２
のブロック偏向器１５及び１６の両者を用いて、マスク
１２上の所望のパターンを選択し、更にその選択パター
ン上で荷電粒子線の照射範囲を設定しているため、選択
した所望パターンの一部のみを荷電粒子線の照射範囲と
することができる。

【００３７】請求項２記載の発明では、補正演算回路の
出力に基づいて第１のブロック偏向器１５により選択パ
ターンに対する荷電粒子線の照射範囲を連続的に設定で
き、またメモリの出力値に基づいて第２のブロック偏向
器１６によりマスク１２上の所望パターンをディスクリ
ートに選択できる。

【００３８】また、請求項３記載の発明では、前記補正
演算回路の補正演算係数が予め決定されているため、露
光時には選択されたパターンの全部又は一部が決定され
た通りに露光される。

【００３９】更に、請求項４記載の発明では、第２のブ
ロック偏向器１６が複数種類のパターンの大きさに対応
した偏向範囲を有しているため、任意のパターンを選択
可能であり、また第１のブロック偏向器１５が一のパタ
ーンの大きさに対応した偏向範囲を有しているため、一
のパターンの一部のみの照射も可能である。

【００４０】また、請求項５記載の本発明方法では、専
用のブロック偏向器でマスク上のパターンの選択照射と
選択パターンの照射範囲の設定とができるため、選択し
た所望パターンの一部のみを荷電粒子線の照射範囲とし
て試料上に露光した任意のパターンを得ることができ
る。

【００４１】

【実施例】図２は本発明の一実施例の構成図を示す。図
１及び図３と同一構成部分荷は同一符号を付し、その説
明を省略する。図２において、電子銃２１は前記荷電粒
子線発生源１１を構成しており、荷電粒子線の一例とし
ての電子線を放射する。

【００４２】電子銃２１から出射される電子線の進行方
向には、順に電子レンズ２２、矩形開口板２３、電子レ
ンズ２４、第１のブロック偏向器２５、第２のブロック
偏向器２６ａ，２６ｂ、ステンシルマスク５５、第２の
ブロック偏向器２６ｃ，２６ｄ及び電子光学系１３が夫
々配設されている。なお、ブロック偏向器２６ｂ，２６
ｃは電子レンズ２７，２８の内部に設けられている。

【００４３】第１のブロック偏向器２５は前記第１のブ
ロック偏向器１５に相当する静電偏向器で、ステンシル
マスク５５上で例えば５００μｍ□の偏向範囲を有す
る。

【００４４】第２のブロック偏向器２６ａ〜２６ｄは夫
々前記第２のブロック偏向器１６に相当する静電偏向器
で、夫々ステンシルマスク５５上で例えば５ｍｍ□の偏
向範囲を有する。第２のブロック偏向器２６ａ〜２６ｄ
のうち、ステンシルマスク５５のビーム入射側に配置さ
れているブロック偏向器２６ａ及び２６ｂは、電子レン
ズ２４の透過電子線の光軸から電子線を偏向させてステ
ンシルマスク５５のパターン群の所望のパターンに電子
線を照射する。

【００４５】一方、ステンシルマスク５５のビーム出射
側に配置されているブロック偏向器２６ｃ及び２６ｄ
は、ステンシルマスク５５の透過電子線を再度上記光軸
に戻すように、電子線を偏向する。ステンシルマスク５
５は前記マスク１２に相当し、図４に示したように例え
ば各々５００μｍ□の領域の３種類の基本パターン７２
〜７４の開口と、例えば５００μｍ□の領域内の矩形開
口７５とが、例えば５ｍｍ□の電子線偏向可能領域Ｉ内
に配置されている。

【００４６】なお、電子線偏向可能領域Ｉが５ｍｍ□と
すると、５００μｍ□の領域をもつパターンは、縦方向
に１０個、横方向に１０個の計１００個配列可能である
が、図４では図示の便宜上、４パターンの配置としてあ
る。

【００４７】中央処理装置（ＣＰＵ）３１と磁気テープ
（ＭＴ）３２、ディスク３３等とはバス３４を介して接
続されており、ＭＴ３２やディスク３３に記録されてい
るパターンデータがバス３４を介して露光制御部１７に
入力される。

【００４８】露光制御部１７はインターフェース回路３
５、補正演算回路３６、メモリ３７、レジスタ３８及び
加算器３９とから構成されている。補正演算回路３６は
選択パターンに対する電子線の照射範囲（ずれ量）を示
す例えば１６ビットの第１ブロック偏向位置データと補
正演算係数との補正ディジタル演算を行なう。

【００４９】メモリ３７はステンシルマスク５５上の各
パターンと１対１に対応した第２ブロック偏向器２６ａ
〜２６ｄへの例えば１６ビットの偏向出力値が予め記憶
されている。レジスタ３８はインターフェース回路３５
よりの第２ブロック偏向器出力データを一旦設定蓄積す
る記憶回路で、メモリ３７へのデータ記憶のために使用
され、露光時には使用されない。加算器３９はメモリ３
７又はレジスタ３８の出力値を出力する。

【００５０】ＡＭＰ／ＤＡＣ４０及び４１は入力データ
を増幅及びＤ／Ａ変換して、第１のブロック偏向器２
５、第２のブロック偏向器２６ａ〜２６ｄへ夫々駆動電
圧（偏向電圧）を出力する。

【００５１】次に本実施例の動作について説明する。電
子銃２１から出射された電子線は、電子レンズ２２を透
過した後、矩形開口板２３により断面が矩形状の電子線
に整形された後電子レンズ２４に入射されて集束され
る。この電子レンズ２４からの断面矩形状の電子線は、
第１のブロック偏向器２５、第２のブロック偏向器２６
ａ，２６ｂにより偏向されてステンシルマスク５５上の
所望パターンに選択照射される。

【００５２】ステンシルマスク５５を透過して、断面が
所望パターン化された電子線は、第２のブロック偏向器
２６ｃ及び２６ｄにより、電子レンズ２４からの電子線
の光軸に戻されるように偏向された後、電子光学系１３
に入射される。電子光学系１３は従来と同一構成であ
り、試料面６１上の所望位置に電子線を露光させる。

【００５３】一方、ＣＰＵ３１の制御の下にＭＴ３２又
はディスク３３から再生されたパターンデータがバス３
４を介してインターフェース回路３５に入力される。こ
こで、最初はメモリ３７にはデータ（偏向出力値）は格
納されていないため、メモリ３７にはデータを格納する
ためにビーム調整がまず行なわれる。

【００５４】すなわち、ビーム調整時にはＣＰＵ３１は
前記したステンシルマスク５５に形成された例えば４種
類のパターン（基本パターン７２〜７４及び矩形開口７
５）の一つを選択する第２ブロック偏向器出力データを
レジスタ３８に書き込むと共に、第１ブロック偏向器位
置データ及び補正演算係数を補正演算回路３６に入力す
る。これにより、レジスタ３８から取り出された第２ブ
ロック偏向器出力データは加算器３９及びＡＭＰ／ＤＡ
Ｃ４１を夫々通して第２ブロック偏向器２６ａ〜２６ｄ
に印加されて電子線をステンシルマスク５５上の上記一
つのパターン又はその付近に偏向照射させる。

【００５５】また、これと同時に、補正演算回路３６で
補正ディジタル演算された演算結果がＡＭＰ／ＤＡＣ４
０を通して第１ブロック偏向器２５に偏向電圧として印
加され、電子線の上記一つのパターンに対する照射位置
を定める。

【００５６】このようにして、試料面６１上まで通過さ
せたビームが、前記選択した１つのパターンを適切に透
過して得られたものであるか否か判定し、所期の透過ビ
ームが得られないときは再度上記の各データを変更して
レジスタ３８及び補正演算回路３６に入力し、そのとき
の透過ビームをチェックする。

【００５７】上記の動作を繰り返して所期のパターンが
得られたときは、そのときのレジスタ３８の出力データ
を偏向出力値として、選択した一つのパターンに割当て
たパターン番号（パターン位置アドレス）と共にメモリ
３７に格納すると共に、補正演算係数を例えばＣＰＵ３
１内のメモリ等に記憶する。

【００５８】以下、上記と同様の動作を繰り返すことに
より、ステンシルマスク５５上のすべてのパターンと１
対１に対応する偏向出力値とパターン番号がメモリ３７
に順次格納されると共に、そのときの補正演算係数もＣ
ＰＵ３１内のメモリ等に記憶される。更に上記の補正演
算係数は図５に示した全面露光の場合だけでなく、図６
に示した部分露光についても必要な分について上記の動
作を行なって求め、それを記憶しておく。

【００５９】上記のビーム調整が終了すると、ＣＰＵ３
１はレジスタ３８の内容をクリアした後露光すべきパタ
ーンのパターンデータをＭＴ３２又はディスク３３から
再生し、そのパターンデータをバス３４及びインタフェ
ース回路３５を通して補正演算回路３６及びメモリ３７
に夫々供給する。

【００６０】ここで、メモリ３７にはステンシルマスク
５５上の選択するべき一つのパターンのパターン番号が
アドレスとして印加されることにより、メモリ３７から
選択パターンに対応する偏向出力値が読み出される。

【００６１】この偏向出力値は加算器３９を通してＡＭ
Ｐ／ＤＡＣ４１に供給され、ここで増幅及びＤＡ変換さ
れた後、第２のブロック偏向器２６ａ〜２６ｄへ夫々偏
向電圧として印加される。これにより、ステンシルマス
ク５５上の所定数のパターンからなるパターン群を覆う
広い偏向範囲を持つ第２のブロック偏向器２６ａ〜２６
ｄにより電子線がステンシルマスク５５上の一つの選択
パターンを照射するように偏向される。

【００６２】また、これと同時に、補正演算回路３６は
ずれ量（ずれ量がゼロの全面露光も含む）を示す第１の
ブロック偏向位置データと、そのずれ量をステンシルマ
スク５５上で電子線に与えるための偏向電圧を得るため
に必要な補正演算係数とが供給されて補正ディジタル演
算を行なう。

【００６３】これにより得られた補正ディジタル演算結
果はＡＭＰ／ＤＡＣ４０に供給され、ここで、増幅及び
ＤＡ変換されてアナログ信号の制御電圧とされた後、一
つのパターンの大きさの狭い偏向範囲をもつ第１のブロ
ック偏向器２５に印加される。

【００６４】この結果、電子レンズ２４を透過した電子
線は、第１のブロック偏向器２５によりステンシルマス
ク５５上、前記ずれ量分だけ照射範囲がずれるように偏
向され、図６（Ａ）に８３で示したようなパターンの一
部だけを露光するようにすることができる。

【００６５】このように、本実施例によれば、ステンシ
ルマスク５５上のパターンは、互いに独立にディスクリ
ートに配置されているから、メモリ３７にディスクリー
トに偏向出力値を記憶し、それを読み出すことで、比較
的あらい精度であるが高速に電子線を選択パターンに照
射することができる。

【００６６】一方、選択パターン上での照射範囲の設定
は補正演算係数の決定により高精度に、かつ連続的に可
変可能であるため、結局、所望のパターンを高精度に、
かつ、高速に選択することができる。また、本実施例で
は、狭い偏向範囲を細かく偏向させるためのデータのみ
補正演算回路３６で補正ディジタル演算をしているた
め、ディジタル演算的に無駄がない。

【００６７】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、選択した所望パターンの一部のみを荷電粒子線の照
射範囲とすることができるため、マスク上のパターンの
種類（数）以上の種類のパターンを露光することができ
る。

【００６８】また、請求項２記載の発明によれば、メモ
リの偏向出力値で第２のブロック偏向器を駆動して所望
パターンを選択し、補正演算回路による補正ディジタル
演算結果に基づいて、第１のブロック偏向器を駆動して
照射範囲を設定しているため、高速で、しかも高精度に
選択パターンの照射範囲を設定することができる。

【００６９】また、請求項３記載の発明によれば、補正
演算係数を調整時に予め設定しておくため、各種のパタ
ーンを常に精度良く、かつ、迅速に露光させることがで
き、請求項４記載の発明によれば、第１のブロック偏向
器と第２のブロック偏向器の各偏向範囲を、マスク上で
個々のパターンの大きさと複数種類のパターン群全体を
覆う大きさとしているため、必要十分な偏向範囲を持つ
ブロック偏向器を使用して一のパターンの一部のみの照
射が可能であり、マスクに形成されたパターンの種類以
上のパターンの露光ができる。

【００７０】更に、請求項５記載の発明によれば、請求
項１記載の発明の装置を使用して露光できるため、試料
上に任意のパターンを高速かつ高精度に露光できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の原理構成図である。

【図２】本発明の一実施例の構成図である。

【図３】従来装置の一例の概略構成図である。

【図４】ステンシルマスクの一例の構成図である。

【図５】従来装置による基本パターン照射と転写パター
ンの一例を示す図である。

【図６】基本パターン照射と転写パターンの他の例を示
す図である。

【符号の説明】

１１荷電粒子線発生源１２マスク１３電子光学系１５，２５第１のブロック偏向器１６，２６ａ〜２６ｄ第２のブロック偏向器１７露光制御部３６補正演算回路３７メモリ３８レジスタ５５ステンシルマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−114513（ＪＰ，Ａ) 特開平２−246318（ＪＰ，Ａ) 特開平４−65818（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数種類のパターンの開口が形成された
マスク（１２）を備え、荷電粒子線発生源（１１）から
の荷電粒子線を偏向して該マスク（１２）上の複数種類
のパターンのうちの所望の一のパターンの開口に選択的
に入射し、該マスク（１２）を透過した荷電粒子線を断
面縮小、偏向走査及び投影を行なう電子光学系（１３）
を通して試料（１４）上に露光する荷電粒子線露光装置
において、前記荷電粒子線の前記マスク（１２）のあるパターンの
開口に対し、その照射範囲を設定し偏向する第１のブロ
ック偏向器（１５）と、前記偏荷電粒子線を偏向して前記マスク（１２）上の前
記所望の一のパターンの開口へ選択入射させると共に、
該マスク（１２）を透過した荷電粒子線を再度光軸に戻
す第２のブロック偏向器（１６）と、前記第１のブロック偏向器（１５）に対しては補正ディ
ジタル演算した信号を入力し、前記第２のブロック偏向
器（１６）に対しては前記マスク（１２）上の各パター
ンに対して予め１：１に対応して設定した値のうち前記
所望の一のパターンの設定値を入力する露光制御部（１
７）とを有し、前記マスク（１２）上の複数種類のパタ
ーンのうち所望のパターンを選択し、更に該選択パター
ン上で荷電粒子線の照射範囲を設定してパターン露光す
ることを特徴とする荷電粒子線露光装置。
【請求項２】前記露光制御部（１７）は、前記選択パ
ターンに対する荷電粒子線の照射範囲を示すデータと補
正演算係数との補正ディジタル演算を行なう補正演算回
路（３６）と、前記マスク（１２）上の複数種類のパタ
ーンの夫々について該パターンを照射するときの前記第
２のブロック偏向器（１６）に印加する偏向出力値が予
め記憶されているメモリ（３７）とを有し、前記第２の
ブロック偏向器（１６）により前記マスク（１２）上の
複数種類のパターンのうち所望の一のパターンを選択
し、前記第１のブロック偏向器（１５）により該選択パ
ターンに対する荷電粒子線の照射範囲を設定することを
特徴とする請求項１記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項３】前記補正演算回路（３６）の補正演算係
数は、前記第２のブロック偏向器（１６）による荷電粒
子線の偏向位置に応じて、調整時に予め決定しておくこ
とを特徴とする請求項２記載の荷電粒子線露光装置。
【請求項４】前記第１のブロック偏向器（１５）によ
る荷電粒子線の偏向範囲は、前記マスク（１２）上で前
記複数種類のパターン個々の大きさに対応した偏向範囲
であり、前記第２のブロック偏向器（１６）による荷電
粒子線の偏向範囲は、前記マスク（１２）上で前記複数
種類のパターン全体を覆う大きさに対応した偏向範囲で
あることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線露光装
置。
【請求項５】複数種類のパターンの開口が形成された
マスク上の所望の一のパターンの開口を、荷電粒子線を
偏向して選択照射することにより、断面が該所望の一の
パターン化された荷電粒子線を発生し、この荷電粒子線
を試料上に照射露光する荷電粒子線露光方法において、前記荷電粒子線を前記マスク（１２）上の複数種類のパ
ターンのうち、所望のパターンに選択入射する偏向と、
前記所望のパターンに対する荷電粒子線の照射範囲を設
定する偏向とを夫々専用のブロック偏向器（１５，１
６）で互いに独立して行なうことを特徴とする荷電粒子
線露光方法。