JP2837515B2 - 電子ビーム露光装置 - Google Patents
電子ビーム露光装置Info
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Description
より試料の露光面を照射し、該露光面に微細パターンを
形成する装置に関し、 入射側偏向器及び射出側偏向器を効率的に較正するこ
とができる電子ビーム露光装置を提供することを目的と
し、 電子銃と、電子ビームの光路中に配置され、繰り返し
図形の基本となる複数種類の開口パターンを有する基本
パターン部を備える透過マスク板と、該透過マスク板の
入射側に配置され、電子ビームを本来の光軸から透過マ
スク板の複数種類の開口パターンのうち所望の開口パタ
ーンに偏向する入射側偏向器と、前記透過マスク板の射
出側に配置され、前記所望の開口パターンからの電子ビ
ームを本来の光軸に偏向する射出側偏向器と、を含み、
前記入射側偏向器により選択された開口パターンを通過
して整形された電子ビームで、試料の露光面を照射する
電子ビーム露光装置において前記透過マスク板は、入射
側偏向器により照射可能な範囲内全体に開口が形成さ
れ、前記両偏向器相互間の偏向関係の較正に使用される
第1較正パターン部と、入射側偏向器により照射可能な
範囲内に同一形状の開口パターンが一定の間隔で形成さ
れ、前記両偏向器の偏向特性の較正に使用される第2較
正パターン部と、のうち少なくとも一方を備えており、
前記透過マスク板を電子ビームに対して移動させ、基本
パターン部あるいは第1較正パターン部あるいは第2較
正パターン部のうちいずれか1つが電子ビームの照射可
能な位置に到達するようにするマスク板駆動手段を備え
るように構成し、 また、透過マスク板は、基本パターン部を備える基本
透過マスク板として使用され、入射側偏向器により照射
可能な範囲内全体に開口が形成され、前記両偏向器相互
間の偏向関係の較正に使用される第1較正パターン部を
備える第1較正透過マスク板と、入射側偏向器により照
射可能な範囲内に同一形状の開口パターンが一定の間隔
で形成され、前記両偏向器の偏向特性の較正に使用され
る第2較正パターン部を備える第2較正透過マスク板と
のうち少なくとも一方が備えられており、前記基本透過
マスク板あるいは第1較正透過マスク板あるいは第2較
正透過マスク板のうちいずれか1つを電子ビームに対し
て移動させ、基本パターン部あるいは第1較正パターン
部あるいは第2較正パターン部のうちいずれか1つが電
子ビームの照射可能な位置に到達するようにする選択移
動手段を備えるように構成する。
より試料の露光面を照射し、該露光面に微細パターンを
形成する装置に関する。
細回路パターン形成技術の主流であったフォトリソグラ
フィに代わり、電子ビームを用いる露光方式の電子ビー
ム露光装置が採用されている。
試料への光路中に透過マスク板が配置され、該透過マス
ク板は、複数種類の開口パターンを有している。透過マ
スク板の入射側、射出側には、それぞれ、入射側偏向
器、射出側偏向器が配置され、電子ビームは、該両偏向
器により選択された透過マスク板の開口パターンを透過
して、試料の露光面を照射する。
両偏向器を較正することが必要であり、現在、偏向器を
効率的に較正することが望まれている。
方式のものが多く使用されている。可変矩形ビーム方式
の電子ビーム露光装置は、回路パターンの線幅に応じ
て、断面形状が矩形である電子ビームの当該矩形の大き
さを変えてワンショットずつ順次露光することによりSi
ウエーハ等の試料面上に回路パターンを描画するように
したものである。このような可変矩形ビーム方式の電子
ビーム露光装置は、一般にスループットが低いという問
題を有している。それは、矩形の電子ビームをパルス状
に間欠させて1ショットずつ露光し、これを形成すべき
回路パターンに沿って順次つなげて描画するため、回路
パターンのサイズが微細化するほど単位面積当りの露光
ショット数が増加するからである。回路パターンの微細
化がさらに進んだ場合、このスループットはさらに大き
な問題となる。そこで、超微細パターンの露光を行うに
際して、より現実的なスループットを得るためのブロッ
ク露光法が提案されている。
複数種類の基本開口パターンブロックを1つの基板上に
形成しておき、描画すべき回路パターンに応じて基本開
口パターンのブロックを使い分けることにより、多少複
雑な形状の回路パターンであっても1ショットで描画す
る方法である。すなわち、超微細パターンが必要とされ
る半導体装置は、例えば64M−DRAMのように、超微細で
はあるが、露光する回路パターンは、ある基本パターン
の繰返しである場合が多い。そこで、もし繰返しパター
ンの単位となる基本パターンを、そのパターン自身の複
雑さとは無関係に、1ショットにて描画できれば、当該
回路パターンの微細さに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。ブロック露光法は、このよう
な考え方から、複数の基本開口パターンをビーム整形用
の透過マスク板上に形成し、その基本開口パターンを適
宜使い分けて、1ショット描画することにより、ショッ
ト数を減らしてスループットを向上させるようにしたも
のである。
N ELECTRON DEVICES vol.ED−26(1979)633に示されて
おり、第5図には、ブロック露光法を実施するための従
来の露光装置が示されている。
10は、複数の(例えば5つの)開口パターン12−1〜12
−5を有し、開口パターン12−1〜12−4は、繰り返し
図形の基本パターンであり、開口パターン12−5は、可
変矩形用のパターンである。
ャ18により、その断面形状が矩形にされ、レンズ20を通
り、パターン選択用偏向器(デフレクタ)22に収束す
る。電子ビーム16は、偏向器22により本来の光軸24から
偏向され、透過マスク板10の所望の開口パターン、例え
ば12−1に照射される。なお、透過マスク板10の符号26
−1〜26−4は、偏向器22を調整するための開口パター
ンを示す。
れた電子ビーム16は、レンズ28で収束され、本来の光軸
24に戻される。更に、電子ビーム16は、縮小レンズ30に
より、その断面が縮小され(例えば1/100)、投影レン
ズ32及び偏向器34、36により、試料(ウエハ)38の露光
面に照射される。
で偏向され所望の開口パターン12を通過した電子ビーム
16は、レンズ28の収束作用だけで本来の光軸24に戻され
るため、どの開口パターン12が選択されるかにより、電
子ビーム16は、レンズ28内の異なった経路を通ることに
なり、この結果、レンズ収差の影響が生じる。そして、
透過マスク板10に多くの開口パターン12を形成するため
に、本来の光軸24から半径方向にかなり離れて開口パタ
ーン12を形成した場合に、このような離れ開口パターン
12を選択する際には、電子ビーム16は、かなり偏向され
た後、レンズ28により本来の光軸24に戻されることにな
る。この結果、レンズ28の収差の影響が大きくなる。
のようなタイプの電子ビーム露光装置が提案されてい
る。
側レンズ、射出側レンズが配置され、該両レンズの間で
は、電子ビームがほぼ平行ビームになるようにする。入
射側レンズと透過マスク板との間には、入射側偏向器が
配置され、同様にして、射出側レンズと透過マスク板と
の間には、射出側偏向器が配置されている。
向器により本来の光軸から偏向され、透過マスク板の所
望の開口パターンに照射される。その後、該所望の開口
パターンからの電子ビームは、射出側偏向器により本来
の光軸に戻され、射出側レンズに照射される。ここで、
電子ビームの偏向、偏向戻しの際には、電子ビームは、
入射側レンズの中心及び射出側レンズの中心を通るよう
になっており、この結果、入射側レンズ及び射出側レン
ズの収差の影響を生じないようにしている。
ムによる露光を正確に行うために、入射側偏向器及び射
出側偏向器を較正する必要があり、この較正には、次の
2種類がある。
した場合に、該変更した電子ビームを射出側偏向器によ
り本来の光軸に正確に戻すための較正、すなわち、両偏
向器相互間の偏向関係の較正。
及び射出側偏向器の偏向量を調整し、該偏向量を透過マ
スク板の所望の開口パターンに正確に合わせるための較
正、すなわち、両偏向器の偏向特性の較正。
率的に較正することができる電子ビーム露光装置を提供
することにある。
返し図形の基本となる複数種類の開口パターン48〜54を
有する基本パターン部42を備える透過マスク板40と、該
透過マスク板40の入射側に配置され、電子ビーム70を本
来の光軸90から透過マスク板40の複数種類の開口パター
ン48〜54のうち所望の開口パターンに偏向する入射側偏
向器80、82と、前記透過マスク板40の射出側に配置さ
れ、前記所望の開口パターンからの電子ビーム70を本来
の光軸90に偏向する射出側偏向器84、86と、を含み、前
記入射側偏向器80、82により選択された開口パターンを
通過して整形された電子ビーム70で、試料102の露光面
を照射する電子ビーム露光装置において、前記透過マス
ク板40は、入射側偏向器80、82により照射可能な範囲内
全体に開口64が形成され、前記両偏向器80、82、84、86
相互間の偏向関係の較正に使用される第1較正パターン
部44と、入射側偏向器80、82により照射可能な範囲内に
同一形状の開口パターン66が一定の間隔で形成され、前
記両偏向器80、82、84、86の偏向特性の較正に使用され
る第2較正パターン部46と、のうち少なくとも一方を備
えており、前記透過マスク板40を電子ビーム70に対して
移動させ、基本パターン部42あるいは較正パターン部44
あるいは46のうちいずれか1つが電子ビーム70の照射可
能な位置に到達するようにするマスク板駆動手段104を
備えることを特徴とする。
部110を備える基本透過マスク板105として使用され、入
射側偏向器80、82により照射可能な範囲内全体に開口64
が形成され、前記両偏向器80、82、84、86相互間の偏向
関係の較正に使用される第1較正パターン部112を備え
る第1較正透過マスク板106と、入射側偏向器80、82に
より照射可能な範囲内に同一形状の開口パターン66が一
定の間隔で形成され、前記両偏向器80、82、84、86の偏
向特性の較正に使用される第2較正パターン部114を備
える第2較正透過マスク板108とのうち少なくとも一方
が備えられており、前記基本透過マスク板105あるいは
第1較正透過マスク板106あるいは第2透過マスク板108
のうちいずれか1つを電子ビーム70に対して移動させ、
基本パターン部110あるいは第1較正パターン部112ある
いは第2較正パターン部114のうちいずれか1つが電子
ビーム70の照射可能な位置に到達するようにする選択移
動手段116を備えることを特徴とする。
較正は、次のように行われる。
移動させ、第1較正パターン部44が電子ビーム70の照射
可能な位置に到達するようにする。この状態で、第1較
正パターン部44の開口64を使用して、両偏向器80、82、
84、86相互間の偏向関係の較正がなされ、すなわち、入
射側偏向器80、82により電子ビーム70が本来の光軸90か
ら変更した場合に、該偏向した電子ビーム70を射出側偏
向器84、86により本来の光軸90に正確に戻すための較正
がなされる。
移動させ、第2較正パターン部46が電子ビーム70の照射
可能な位置に到達するようにする。この状態で、第2較
正パターン部46の同一形状の一定間隔の開口パターン66
を使用して、両偏向器80、82、84、86の偏向特性の較正
がなされ、すなわち、ある偏向器駆動信号が供給された
ときの両偏向器80、82、84、86の偏向量を調整し、該偏
向量を所望の開口パターン66に正確に合わせるための較
正がなされる。
移動させ、透過マスク板40の基本パターン部42が電子ビ
ーム70の照射可能な位置に到達するようにする。この状
態で、基本パターン部42の複数種類の開口パターン48〜
54を使用して、該開口パターン48〜54に合わせて両偏向
器80、82、84、86の微調整を行う。そして、この状態
で、基本パターン部42を使用して、試料102の露光面に
実際の露光がなされる。
正及び実際の露光がなされる。
1較正パターン部112、第2較正パターン部114がそれぞ
れ別個の基本透過マスク板105、第1較正透過マスク板1
06、第2較正透過マスク板108に形成されている。そし
て、選択移動手段116により、前記透過マスク板105、10
6、108のパターン部110、112、114のうちいずれか1つ
を電子ビーム70の照射可能な位置に到達させることによ
り、前記第1発明と同様の作用がなされる。
る。
れ、第2図には、第1図の露光装置に使用される透過マ
スク板の平面が示され、第3図には、第2図のIII−III
断面の一部が示されている。
パターン部42、第1較正パターン部44、第2較正パター
ン部46を備えている。なお、透過マスク板40は、Si等の
半導体あるいは金属板等から構成されており、このマス
ク板40にエッチング技術を用いて抜きパターンを形成す
ることにより、開口パターンを形成することができる。
に、繰り返し図形の基本となる複数種類の開口パターン
48、50、52、54を有している。なお、開口パターン54
は、可変矩形用のパターンである。そして、各開口パタ
ーン48、50、52、54により、パターンブロック56、58、
60、62が構成される。
囲内全体に開口64を有している。
囲内に同一形状の一定間隔の開口パターン66を有してい
る。
(図示せず)内に収納され、電子ビーム鏡筒内の上部に
は、電子銃68が配置されている。電子銃68からの電子ビ
ーム70は、矩形成形用アパーチャ72を通り、その断面形
状が矩形にされ、レンズ74、偏向器76、レンズ78を通
り、透過マスク板40(第2、3図参照)に照射される。
なお、レンズ78は、電子ビーム70を平行ビームにするた
めのものである。
80、82が配置され、また、透過マスク板40の下方には、
射出側偏向器84、86が配置されており、該偏向器80、8
2、84、86は、偏向器駆動手段88により駆動される。す
なわち、入射側偏向器80、82は、電子ビーム70を本来の
光軸90から偏向させるように作動し、射出側偏向器84、
86は、電子ビーム70を本来の光軸90に戻すように作動す
る。
を通り、縮小レンズ94でその断面が縮小され、絞りアパ
ーチャ96を通り、投影レンズ98、偏向器100を通り、試
料(ウエハ)102の露光面に照射される。
により、光軸90と直交方向に移動可能である。
て説明する。
を移動させ、透過マスク板40の第1較正パターン部44が
電子ビーム70の照射可能な(すなわち偏向可能な)位置
に到達するようにする。この状態で、第1較正パターン
部44の開口64を使用して、入射側偏向器80、82相互間の
偏向関係の較正がなされ、すなわち、偏向器80により電
子ビーム70が偏向した場合に、偏向器82により電子ビー
ム70が光軸90に平行になるようにする。更に、射出側偏
向器84、86相互間の偏向関係の較正がなされ、すなわ
ち、偏向器84により電子ビーム70が戻された場合に、偏
向器86により電子ビーム70が光軸90に平行あるいは一致
するようにする。更に、入射側偏向器80、82、射出側偏
向器84、86相互間の偏向関係の較正がなされ、すなわ
ち、入射側偏向器80、82により電子ビーム70が本来の光
軸90から変更した場合に、該変更した電子ビーム70を射
出側偏向器84、86により本来の光軸90に正確に戻すため
の較正がなされる。
を移動させ、透過マスク板40の第2較正パターン部46が
電子ビーム70の照射可能な(すなわち偏向可能な)位置
に到達するようにする。この状態で、第2較正パターン
部46の同一形状の一定間隔の開口パターン66を使用し
て、偏向器80、82、84、86の偏向特性の較正がなされ
る。すなわち、ある偏向器駆動信号が供給されたときの
偏向器80、82、84、86の偏向量を調整し、該偏向量を所
望の1つの開口パターン66に正確に合わせるための較正
がなされる。
を移動させ、透過マスク板40の基本パターン部42が電子
ビーム70の照射可能な(すなわち偏向可能な)位置に到
達するようにする。この状態で、基本パターン部42の複
数種類の開口パターン48、50、52、54を使用して、該開
口パターンに合わせて偏向器80、82、84、86の微調整を
行う。
微調整がなされた後、透過マスク板40の基本パターン部
42を使用して、試料102の露光面に実際の露光がなされ
る。以下、この実際の露光について説明する。
48、50、52、54を有するパターンブロック56、58、60、
62を備えている。これらのパターンブロック56、58、6
0、62は、電子ビーム70の照射可能な(すなわち偏向可
能な)領域内に配置されており、また、1つのパターン
ブロックの形状は、電子ビーム70の断面形状に対応して
いる。
86を駆動することにより、電子ビーム70は、パターンブ
ロック56、58、60、62のうち選択された1つのパターン
ブロックに照射される。これにより、パターンブロック
56、58、60、62のうち所望の1つのパターンブロックの
開口パターンにより、試料102が露光されることとな
る。
る。
正面が示されている。
別個の基本透過マスク板、第1較正透過マスク板、第2
較正透過マスク板を示し、透過マスク板105、106、108
は、それぞれ、前記第2、3図と同様の基本パターン部
110、第1較正パターン部112、第2較正パターン部114
を備えている。そして、選択移動手段116により、透過
マスク板105、106、108のパターン部110、112、114のう
ちいずれか1つを電子ビームの照射可能な(すなわち偏
向可能な)位置に到達させることにより、前記実施例と
同様の作用がなされる。
が較正パターン部を備えているので、入射側偏向器及び
射出側偏向器を効率的に較正することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】電子銃(68)と、 電子ビーム(70)の光路中に配置され、繰り返し図形の
基本となる複数種類の開口パターン(48〜54)を有する
基本パターン部(42)を備える透過マスク板(40)と、 該透過マスク板(40)の入射側に配置され、電子ビーム
(70)を本来の光軸(90)から透過マスク板(40)の複
数種類の開口パターン(48〜54)のうち所望の開口パタ
ーンに偏向する入射側偏向器(80、82)と、 前記透過マスク板(40)の射出側に配置され、前記所望
の開口パターンからの電子ビーム(70)を本来の光軸
(90)に偏向する射出側偏向器(84、86)と、を含み、 前記入射側偏向器(80、82)により選択された開口パタ
ーンを通過して整形された電子ビーム(70)で、試料
(102)の露光面を照射する電子ビーム露光装置におい
て、 前記透過マスク板(40)は、 入射側偏向器(80、82)により照射可能な範囲内全体に
開口(64)が形成され、前記両偏向器(80、82、84、8
6)相互間の偏向関係の較正に使用される第1較正パタ
ーン部(44)と、 入射側偏向器(80、82)により照射可能な範囲内に同一
形状の開口パターン(66)が一定の間隔で形成され、前
記両偏向器(80、82、84、86)の偏向特性の較正に使用
される第2較正パターン部(46)と、 のうち少なくとも一方を備えており、 前記透過マスク板(40)を電子ビーム(70)に対して移
動させ、基本パターン部(42)あるいは第1較正パター
ン部(44)あるいは第2較正パターン部(46)のうちい
ずれか1つが電子ビーム(70)の照射可能な位置に到達
するようにするマスク板駆動手段(104)を備えること
を特徴とする電子ビーム露光装置。 - 【請求項2】請求項1記載の透過マスク板(40)は、基
本パターン部(110)を備える基本透過マスク板(105)
として使用され、 入射側偏向器(80、82)により照射可能な範囲内全体に
開口(64)が形成され、前記両偏向器(80、82、84、8
6)相互間の偏向関係の較正に使用される第1較正パタ
ーン部(112)を備える第1較正透過マスク板(106)
と、 入射側偏向器(80、82)により照射可能な範囲内に同一
形状の開口パターン(66)が一定の間隔で形成され、前
記両偏向器(80、82、84、86)の偏向特性の較正に使用
される第2較正パターン部(114)を備える第2較正透
過マスク板(108)と、 のうち少なくとも一方が備えられており、 前記基本透過マスク板(105)あるいは第1較正透過マ
スク板(106)あるいは第2較正透過マスク板(108)の
うちいずれか1つを電子ビーム(70)に対して移動さ
せ、基本パターン部(110)あるいは第1較正パターン
部(112)あるいは第2較正パターン部(114)のうちい
ずれか1つが電子ビーム(70)の照射可能な位置に到達
するようにする選択移動手段(116)を備えることを特
徴とする電子ビーム露光装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2162219A JP2837515B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 電子ビーム露光装置 |
US07/718,378 US5105089A (en) | 1990-06-20 | 1991-06-20 | Electron beam exposure system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2162219A JP2837515B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 電子ビーム露光装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0453221A JPH0453221A (ja) | 1992-02-20 |
JP2837515B2 true JP2837515B2 (ja) | 1998-12-16 |
Family
ID=15750229
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2162219A Expired - Fee Related JP2837515B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 電子ビーム露光装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5105089A (ja) |
JP (1) | JP2837515B2 (ja) |
Cited By (1)
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