JP3194539B2 - 電子ビーム露光装置及び露光方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子ビーム露光装置及び
露光方法に係り、特に対物レンズ中にステージを配置
し、ステージ連続移動方式で露光する電子ビーム露光装
置及び露光方法に関する。

【０００２】近年ますます、ＩＣの集積度と機能が向上
して計算機、通信、機械制御等広く産業全般に渡る技術
進歩の核技術としての役割が期待されている。

【０００３】ＩＣは２年から３年で４倍の高集積化を達
成しており、例えばＤＲＡＭでは１Ｍ，４Ｍ，１６Ｍ，
６４Ｍ，２５６Ｍ，１Ｇとその集積化が進んでいる。

【０００４】このような高集積化はひとえに、微細加工
技術の進歩によっており、光技術は０．２μｍの微細加
工が可能になる如く進歩を続けているが、焦点深度の確
保、０．１μｍ以下の精度の確保などが困難になりつつ
ある。

【０００５】電子ビーム露光においては、０．０５μｍ
以下の微細加工が、０．０２μｍ以下の位置合わせ精度
で実現出来るが、これまで、スループットが低くてＬＳ
Ｉの量産には使用出来ないであろうと考えられてきた。
これは、一筆書きの電子ビームについての議論であっ
て、スループットを上げるための、物理的・技術的なネ
ックに視点をあて、原因を解明し、真剣に検討した結果
ではなく、単に現在の市販装置の生産性に鑑みて判断さ
れているに過ぎない。

【０００６】しかし、近年、本発明者らによる、ブロッ
ク露光や、ブランキングアパーチャーアレー方式の発明
により、１ｃｍ² ／１ｓｅｃ程度のスループットが期待
出来るようになった。微細さ、位置合わせ精度、クイッ
クターンアラウンド、信頼性のどれをとっても、他のリ
ソグラフィ手段の追随出来ない利点がある。この電子ビ
ーム露光においては、一層の高解像度化、位置合わせ精
度の向上が必要とされている。

【０００７】

【従来の技術】従来、電子ビーム露光においては、ステ
ップアンドリピートでステージを移動して、ステージが
静止してから露光を行う方法が行われていた。しかし、
露光時の描画精度の向上、高スループットを実現するた
め、ステージを移動させながら描画するステージ連続移
動方法が行われるようになった。

【０００８】このステージ連続移動方法では、ステージ
の移動時間を長くせずに、電子ビームの偏向量を小さく
できる。このため、電子ビームのボケが小さくなり、解
像度を上げることができ、且つ、高スループットを実現
できる。

【０００９】しかし、ステージ連続移動方法では、ステ
ージの移動に伴い、対物レンズの漏洩磁束によりステー
ジに渦電流が発生し、この渦電流による磁界がビームを
偏向する。このため、渦電流によるビームの偏向を補正
することが必要である。

【００１０】本出願人は、先に、特開昭６４−７３７２
１号にて、ステージの速度に比例したビーム位置ずれの
補正を行う方法を提案した。図１３は、本出願人が特開
昭６４−７３７２１号にて提案した、電子ビーム露光装
置の構成図を示す。同図は、露光装置における、渦電流
によるビーム偏向の補正システムを示している。図１３
中、２０１はステージ、２０２は対物レンズ、２０３は
デフレクタを示す。

【００１１】渦電流によるビーム偏向の補正値δＸ、δ
Ｙは下記の式にて表せる。

【００１２】 δＸ＝Ｇ_X ・Ｖ_X ＋Ｒ_X ・Ｖ_Y δＹ＝Ｇ_Y ・Ｖ_Y ＋Ｒ_Y ・Ｖ_X 上記の式にて、Ｖ_X 、Ｖ_Y はステージの速度を示し、Ｇ
_X 、Ｒ_X 、Ｇ_Y 、Ｒ_Yは実験的に求められた比例係数を
示す。図１３のメモリ２０６には、上記式、の比例係
数、Ｇ_X 、Ｒ_X 、Ｇ_Y 、Ｒ_Y を保持している。

【００１３】露光時には、中央処理装置（ＣＰＵ）２０
４がステージ２０１の位置と速度をステージ駆動ユニッ
ト２０５からの信号でモニタし、メモリ２０６から比例
係数、Ｇ_X 、Ｒ_X 、Ｇ_Y 、Ｒ_Y を読み込み、上記式によ
りビーム偏向の補正値δＸ、δＹを算出する。この補正
値δＸ、δＹを、Ｄ／Ａ ＡＭＰ２０７を介してデフレ
クタ２０３に加え、ビームを正しい位置に補正する。

【００１４】この従来装置により、高スループットを維
持して、０．０５μｍ以下の微細加工が、０．０１μｍ
以下の位置合わせ精度で実現できた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】近年、電子ビーム露光
装置においては、微細加工の一層の高精度化が必要とさ
れてきている。このため、対物レンズの中にステージを
配置する方法が考えられている。

【００１６】対物レンズの中にステージを配置する方法
では、ウェハーに露光する電子ビームをシャープに収束
できる。また、ビームの収束半角が大きくとれるので、
大電流のビーム（〜５μＡ）においてもクーロン斥力に
よるボケが少ない。このため、微細加工の一層の高精度
化に有利である。

【００１７】しかし、対物レンズの中にステージを配置
する場合、ウェハーの位置においての磁界は、ビーム軸
の方向に２０００ガウス程度存在する。このため、ステ
ージのホルダ、その他の機構部に使用された微小な金属
片やメッキに流れる渦電流により発生する磁界のビーム
軸成分は、５０〜１００ミリガウス程度の大きさに達す
る。これにより起きるビームの偏向量は、２μｍ〜１０
μｍにも達する。

【００１８】従来のビーム偏向の補正方法では、渦電流
による磁界を直接測定して補正値を求めるのではなく、
ステージの速度と補正値が一定の関係にあるものとし
て、ステージの速度から間接的に補正値を求めている。

【００１９】しかし、ステージ上の金属の分布は一般に
不均一で、発生する渦電流もステージ上の場所によって
異なり、不均一である。従って、ステージの速度と補正
値は必ずしも一定の関係にならない。上記のことから、
従来の、速度から間接的に補正値を求める方法では、ス
テージ上の金属部分の不均一な分布等による誤差要因が
存在する。

【００２０】このため、対物レンズの中にステージを配
置し、渦電流により発生する磁界が大きく、ビームの補
正値が大きくなる場合、従来のビーム偏向の補正方法で
は、誤差要因の影響が大きくなり、必要な精度が得られ
ない。補正を行っても、０．０１μｍの精度でビーム位
置を整列させることは困難で、０．２μｍ以上のビーム
位置ずれが生じてしまう。

【００２１】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、より微細なパターンの露光ができ、且つ、位置合わ
せ精度の向上を実現できる電子ビーム露光装置及び露光
方法を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理構成
図を示す。請求項１の発明は、対物レンズ３２の中にス
テージ３５を配置し、ステージ連続移動方式でステージ
３５上のウェハーＷに露光を行う電子ビーム露光装置で
あって、照射中心軸６と直交する面上に照射中心軸６に
対して対称位置に配置した２個の磁界検出器ＵＳＸ；Ｕ
ＳＹからなる一組の磁界検出器ＵＳＸ；ＵＳＹを、少な
くとも二組以上有し、上記ステージ３５の移動時に、ス
テージ３５、及びウェハーＷに流れる渦電流により発生
する磁界を検出し、検出磁界に比例した磁界信号を出力
する磁界検出手段１と、磁界検出手段１が出力する磁界
信号を平均化して、照射中心Ｏ付近の磁界を算出し、中
心磁界信号を出力する中心磁界算出手段２と、中心磁界
算出手段２が出力する中心磁界信号に基づいて、電子ビ
ーム偏向補正信号を生成する補正信号生成手段３と、電
子ビーム偏向補正信号を供給されて、電子ビーム５の偏
向補正を行うビーム偏向手段４とを有する構成とする。

【００２３】請求項２の発明では、中心磁界検出手段１
は、磁界検出器ＵＳＸ；ＵＳＹが出力する磁界信号から
対物レンズ３２の磁界による成分を取り除く磁界変動分
検出手段７１を有する構成とする。

【００２４】請求項３の発明では、対物レンズ３２は、
対物レンズ３２内に搬入されたウェハーＷの上面に関し
て面対称な形状のポールピース８３を有する構成とす
る。

【００２５】請求項４の発明は、対物レンズ３２の上レ
ンズ部３２_U のコイル８２に流れる電流と、対物レンズ
３２の下レンズ部３２_D のコイル８２に流れる電流と
を、中心磁界信号が極小になるように調整する電流調整
手段７４を更に有する構成とする。

【００２６】請求項５の発明では、ステージ３５は、絶
縁物を基体とする導電性セラミック製の本体を有する静
電チャック９７を備えた構成とする。

【００２７】請求項６の発明は、対物レンズ３２の中に
ステージ３５を配置し、ステージ連続移動方式でステー
ジ３５上のウェハーＷに露光を行う電子ビーム露光方法
であって、上記ステージ３５の移動時に、ステージ３
５、及びウェハーＷに流れる渦電流により発生する磁界
を、照射中心軸６に対する対称位置にて検出し、検出磁
界を平均化して、照射中心Ｏ付近の磁界を求め、照射中
心Ｏ付近の磁界に基づき、電子ビーム偏向の補正値を求
め、電子ビーム偏向の補正値により、電子ビーム５の偏
向を補正する構成とする。

【００２８】

【作用】請求項１の発明の、対物レンズ３２中にステー
ジ３５を配置した構成は、電子ビーム５の解像度を高く
する。また、渦電流による照射中心Ｏ付近の磁界を算出
して、電子ビーム偏向を補正する構成は、電子ビーム偏
向の補正を高精度化する。

【００２９】請求項２の発明では、中心磁界算出手段２
の磁界変動分検出手段７１が、対物レンズ３２の磁界に
よる成分を除去しているため、中心磁界算出手段２は、
より精密な中心磁界を算出する。

【００３０】請求項３の発明の、対物レンズ３２がウェ
ハーＷの上面に関して面対称な形状のポールピース８３
を有する構成は、ステージ３５付近の対物レンズ３２の
磁界をより均一化し、ステージ３５及びウエハーＷに流
れる渦電流を小さくし、渦電流により発生する磁界を小
さくする。

【００３１】請求項４の発明では、電流調整手段７４
は、対物レンズ３２の上レンズ部３２ _U のコイル８２に
流れる電流と、対物レンズ３２の下レンズ部３２_D のコ
イル８２に流れる電流とを、中心磁界信号が極小になる
ように調整する。

【００３２】請求項５の発明の、ステージ３５が、絶縁
物を基体とする導電性セラミック製の本体を有する静電
チャック９７を備える構成は、静電チャック９７に流れ
る渦電流を小さくし、渦電流により発生する磁界を小さ
くする。

【００３３】

【実施例】〔本発明の電子ビーム露光装置の全体の構
成〕以下に本発明の実施例である電子ビーム露光装置の
全体の構成について説明する。図２は本発明の第１実施
例の構成図を示す。本実施例の電子ビーム露光装置は、
ブロック露光の可能な電子ビーム露光装置で、露光部１
０は制御部５０とに大きく分けられる。

【００３４】先ず、露光部１０について説明する。露光
部１０は、電子ビームを発生し、スポット状もしくはパ
ターン状に整形し、露光対象物の所望位置に露光する部
分である。制御部５０は、露光部１０を制御する信号を
形成する部分である。なお、露光部１０の下には露光対
象物であるウエハーＷを載置するステージ３５がある。

【００３５】まず、露光部１０について説明する。カソ
ード電極１１から発生した電子は、グリッド電極１２お
よびアノード電極１３によって引出される。これらの電
極１１，１２，１３が電子ビーム発生源１４を構成す
る。

【００３６】電子ビーム発生源１４から発生した電子ビ
ームは、たとえば矩形状開口を有する第１のスリット１
５によって整形され、電子ビームを集束する第１の電子
レンズ１６を通過し、透過マスク２０上のビーム照射位
置を修正偏向するためのスリットデフレクタ１７に入射
する。スリットデフレクタ１７は、修正偏向信号Ｓ１に
よって制御される。

【００３７】電子ビームを所望のパターンに整形するた
めに、矩形開口や所定パターンのブロックパターン開口
等の複数の透過孔を有する透過マスク（ステンシルマス
ク）２０を用いる。

【００３８】スリットデフレクタ１７を通過した電子ビ
ームは、対向して設けられた第２の電子レンズ１８、第
３の電子レンズ１９、これらの電子レンズ間に水平方向
に移動可能に装着された透過マスク２０、透過マスク２
０の上および下に配置され、それぞれ位置情報Ｐ１〜Ｐ
４に応じて、電子ビームを偏向し、透過マスク２０上の
透過孔の１つを選択する第１〜第４の偏向器２１〜２４
を含む電子ビーム整形部を通って所望パターンに整形さ
れる。

【００３９】整形された電子ビームは、ブランキング信
号ＳＢを印加されるブランキング電極２５によって遮
断、もしくは通過される。ブランキング電極２５を通過
した電子ビームは、第４の電子レンズ２６、アパーチャ
２７、リフォーカスコイル２８、第５の電子レンズ２９
によって調整され、フォーカスコイル３０に入射する。
フォーカスコイル３０は、電子ビームをウエハーＷ上に
フォーカスさせる機能を有する。また、スティグコイル
３１は、非点収差を修正する。

【００４０】電子ビームは、さらに対物レンズである第
６の電子レンズ３２、露光位置信号Ｓ２，Ｓ３に応じて
ウエハーＷ上の位置決めを行なうメインデフレクタ３
３、および静電偏向器であるサブデフレクタ３４によっ
てその位置を制御され、ウエハーＷ上の所望位置に照射
される。

【００４１】なお、ウエハーＷは、ＸＹ方向に移動可能
なステージ３５に載置され、移動される。また、露光部
１０には、さらに第１〜第４のアラインメントコイル３
６，３７，３８，３９が設けられている。

【００４２】また、対物レンズ３２のコイルに流れる電
流を調整する電流調整回路７４が設けられている。ま
た、後述する、補正値の算出のための比例係数を求める
ための、走査顕微鏡（ＳＥＭ）デフレクタ４１とＳＥＭ
制御回路４２が設けられている。

【００４３】次に、制御部５０について説明する。制御
部５０は、メモリ５１、ＣＰＵ５２を有する。集積回路
装置の設計データは、メモリ５１に記憶され、ＣＰＵ５
２によって読み出され、処理される。ＣＰＵ５２は、そ
の他電子ビーム露光装置全体を制御する。

【００４４】インターフェース５３は、ＣＰＵ５２によ
って取り込まれた描画情報、たとえばパターンを描画す
べきウェハーＷ上の描画位置情報、および透過マスク２
０のマスク情報等の各種情報等を転送する。データメモ
リ５４は、インターフェース５３から転送された描画パ
ターン情報およびマスク情報を記憶保持する。

【００４５】パターン制御コントローラ５５は、データ
メモリ５４から描画パターン情報およびマスク情報を受
け、それらに従って透過マスクの透過孔の１つを指定
し、その指定透過孔の透過マスク上での位置を示す位置
信号Ｐ１〜Ｐ４を発生する。また、描画すべきパターン
形状と指定透過孔形状との形状差に応じた補正値Ｈを演
算する処理を含む各種処理を行なう。

【００４６】デジタル・アナログ変換器機能および増幅
器機能を有するアンプ部５６は、補正値Ｈを受け、修正
偏向信号Ｓ１を生成する。マスク移動機構５７は、パタ
ーン制御コントローラ５５からの信号に従い、必要に応
じて透過マスク２０を移動させる。

【００４７】ブランキング制御回路５８は、パターン制
御コントローラ５５からの信号に応じて、デジタル・ア
ナログ変換器機能、および増幅器機能を有するアンプ部
５９を制御し、ブランキング信号ＳＢを発生させる。

【００４８】シーケンスコントローラ６０は、インター
フェイス５３から描画位置情報を受け、描画処理シーケ
ンスを制御する。ステージ移動機構６１は、シーケンス
コントローラ６０からの信号に応じて、必要に応じてス
テージ３５を移動させる。

【００４９】このステージ３５の移動は、レーザ干渉計
６２によって検出され、偏向制御回路６３に供給され
る。偏向制御回路６３は、ウェハＷ上の露光位置を演算
し、露光位置信号Ｓ２，Ｓ３を発生するアンプ部６４，
６５に信号を供給すると共に、シーケンスコントローラ
６０にも信号を供給する。なお、アンプ部６４，６５
は、それぞれデジタル・アナログ変換器機能、および増
幅器機能を有する。

【００５０】電子ビーム露光においては、電磁偏向器で
あるメインデフレクタ３３によって２〜１０ｍｍ□の偏
向フィールドをビーム偏向し、静電偏向器であるサブデ
フレクタ３４によって、１００μｍ□程度のサブフィー
ルドを偏向する。

【００５１】パターンデータは、ＣＰＵ５２によってメ
モリ５１から読み出され、データメモリ５４に転送さ
れ、ここに蓄積される。データメモリ５４から読み出さ
れたパターンデータによって、パターン制御コントロー
ラ５５はパターンを各ショットごとに分解する。

【００５２】各ショットに分解されたパターンデータ
は、メインデフレクタ３３用のデータ、サブデフレクタ
３４用のデータ、スリットデフレクタ１７用のデータ、
ブランキング信号ＳＢ等に分離され、電子ビームを偏向
制御する。

【００５３】磁界検出手段１は、磁界検出器ＵＳＸ，Ｕ
ＳＹ，ＤＳＸ，ＤＳＹから構成され、中心磁界算出手段
２は、磁界変動分検出回路７１、及び中心磁界演算回路
７２から構成される。また、補正信号生成手段３は、補
正信号算出回路７３、及びアンプ部６５から構成され
る。また、サブデフレクタ３４がビーム偏向手段４であ
る。

【００５４】磁界検出器ＵＳＸ，ＵＳＹ，ＤＳＸ，ＤＳ
Ｙは、ステージ３５の移動時に、ステージ３５、及びウ
エハーＷに流れる渦電流により発生する磁界を検出し、
磁界信号として出力する。

【００５５】磁界変動分検出回路７１は、磁界検出器Ｕ
ＳＸ，ＵＳＹ，ＤＳＸ，ＤＳＹから供給される磁界信号
から対物レンズ３２の磁界の成分を除去し、ステージ３
５の移動により発生する磁界の成分のみを取り出す。中
心磁界演算回路７２は、磁界変動分検出回路７１から供
給される信号を基に、照射中心Ｏ付近の磁界を演算して
中心磁界信号を出力する。

【００５６】補正信号算出回路７３は中心磁界演算回路
７２から供給される中心磁界信号を基に電子ビーム偏向
の補正値を算出し、電子ビーム偏向補正信号をアンプ部
６５に供給する。アンプ部６５は、補正信号算出回路７
３から供給された電子ビーム偏向補正信号に基づき補正
をした露光位置信号Ｓ３を出力し、サブデフレクタ３４
に供給する。これにより、ステージ３５の移動時に、ス
テージ３５、及びウエハーＷに流れる渦電流により発生
する磁界により偏向された電子ビームを、本来の正しい
位置に補正する。

【００５７】〔第１実施例の要部について〕以下に電子
ビーム偏向の補正を行う本実施例の要部について説明す
る。図３は本発明の第１実施例の要部の説明図を示す。
図３において、対物レンズ３２は、上レンズ部３２_U と
下レンズ部３２_D とからなり、イマージョンレンズを構
成している。上レンズ部３２_U と下レンズ部３２_D は同
一形状のポールピース８３を有し、ステージ３５に載せ
たウエハーＷの上面（ウエハーＷの金属薄膜面）に対し
て面対称に配置してある。

【００５８】対物レンズ３２の中にステージ３５を配置
しているので、ウェハーＷに露光する電子ビーム５をシ
ャープに収束でき、球面収差と色収差が極端に小さくで
きる。また、電子ビーム５の収束半角が大きくとれるの
で、大電流の電子ビーム（〜５μＡ）においてもクーロ
ン斥力によるボケが少ない。このため、微細加工の一層
の高精度化ができる。

【００５９】また、上記の上レンズ部３２_U のポールピ
ース８３と下レンズ部３２_D のポールピース８３の対称
性から、対物レンズ３２の磁束はウエハーＷと垂直に交
わり、ウエハーＷの位置で最大となる。このため、ステ
ージ３５の移動時にステージ３５、及びウエハーＷの金
属薄膜に流れる渦電流が極小化され、渦電流により発生
する磁界も極小化される。従って、電子ビーム偏向の補
正量を小さくでき、電子ビーム５の位置合わせ精度を向
上させることができる。

【００６０】また、上レンズ部３２_U のコイル８２、及
び下レンズ部３２_D のコイル８２の電流は、電流調整回
路７４により、ステージ３５のウェハーＷ上の磁界が最
も均一になるように調整される。実際には、ステージ３
５移動時に、後述する中心磁界信号が極小になるように
コイル８２の電流を調整する。

【００６１】この電流の調整により、対物レンズ３２の
磁界は、最も均一で最適な状態に設定される。従って、
電子ビーム偏向の補正値を最も小さい状態に設定でき、
電子ビーム５の位置合わせ精度を向上させることができ
る。

【００６２】〔ウエハーＷ上の照射中心Ｏ付近の磁界を
求める原理〕ウェハーＷ上の照射中心Ｏに磁界検出器を
配置すれば、照射中心Ｏの磁界を検出することができ
る。しかし、この配置は、電子ビーム５の露光を妨害し
てしまいできない。そこで、以下に説明するように、照
射中心Ｏの周囲の箇所で磁界を測定し、その結果から照
射中心Ｏの磁界を求めている。

【００６３】以下に、ウエハーＷ上の照射中心Ｏ付近の
磁界を求める原理について説明する。図４はステージ３
５、及びウエハーＷの渦電流により発生した磁界を検出
するための磁界検出器ＵＳＸ，ＵＳＹ，ＤＳＸ，ＤＳＹ
の配置を示す。磁界検出器としては、例えば、ホール素
子を用いる。

【００６４】図４（Ａ）はステージ３５の上部で、上レ
ンズ部３２_U のポールピース８３付近に配置したＵＳＸ
₁ 〜ＵＳＸ₄ 、ＵＳＹ₁ 〜ＵＳＹ₄ の配置を示し、図４
（Ｂ）はステージ３５の下部で、下レンズ部３２_D のポ
ールピース８３付近に配置したＤＳＸ₁ 〜ＤＳＸ₄ 、Ｄ
ＳＹ₁ 〜ＤＳＹ₄ の配置を示す。図４はステージ３５の
上方から見た図である。

【００６５】ＵＳＸ₁ 〜ＵＳＸ₄ 、ＤＳＸ₁ 〜ＤＳＸ₄
は図４のＸ方向の磁界を検出する向きに配置し、ＵＳＹ
₁ 〜ＵＳＹ₄ 、ＤＳＹ₁ 〜ＤＳＹ₄ は、図４のＹ方向の
磁界を検出する向きに配置してある。

【００６６】図４に示すように、ＵＳＸ₁ とＵＳＸ₃ 、
ＵＳＹ₁ とＵＳＹ₃ は、照射中心軸６と直交する面上に
あり、Ｙ軸方向と平行な軸上、照射中心軸６上の点Ｏ₁
に対して対称な位置に配置してある。なお、ＵＳＸ₁ 、
ＵＳＸ₃ 、ＵＳＹ₁ 、ＵＳＹ ₃ は点Ｏ₁ より等距離ｓの
位置に配置してある。

【００６７】また、ＵＳＸ₂ とＵＳＸ₄ 、ＵＳＹ₂ とＵ
ＳＹ₄ は、照射中心軸６と直交する面上にあり、Ｘ軸方
向と平行な軸上、照射中心軸６上の点Ｏ₁ に対して対称
な位置に配置してある。なお、ＵＳＸ₂ 、ＵＳＸ₄ 、Ｕ
ＳＹ₂ 、ＵＳＹ₄ は点Ｏ₁ より等距離ｓの位置に配置し
てある。

【００６８】同様に、ＤＳＸ₁ とＤＳＸ₃ 、ＤＳＹ₁ と
ＤＳＹ₃ は、照射中心軸６と直交する面上にあり、Ｙ軸
方向と平行な軸上、照射中心軸６上の点Ｏ₂ に対して対
称な位置に配置してある。なお、ＤＳＸ₁ 、ＤＳＸ₃ 、
ＤＳＹ₁ 、ＤＳＹ₃ は、点Ｏ ₂ より等距離ｓの位置に配
置してある。

【００６９】また、ＤＳＸ₂ とＤＳＸ₄ 、ＤＳＹ₂ とＤ
ＳＹ₄ は照射中心軸６と直交する面上にあり、Ｘ軸方向
と平行な軸上、照射中心軸６上の点Ｏ₂ に対して対称な
位置に配置してある。なお、ＤＳＸ₂ 、ＤＳＸ₄ 、ＤＳ
Ｙ₂ 、ＤＳＹ₄ は点Ｏ₂ より等距離ｓの位置に配置して
ある。

【００７０】ここで、照射中心Ｏの磁界Ｈ_X Ｈ_Y は下記
式で表せる。

【００７１】 Ｈ_X ＝Ａ＋Ｂ・Ｘ＋Ｃ・Ｙ＋Ｄ・（Ｘ² −Ｙ² ）＋Ｅ・Ｘ・Ｙ −− 第４項と第５項は、磁界の方程式から出るものである。
磁界検出器ＵＳＸ₁ の位置でのＸ方向の磁界ＵＸ₁ は、
式で、Ｘ＝０，Ｙ＝ｓとおけるので、下記の式で表せ
る。

【００７２】ＵＸ₁ ＝Ａ＋Ｃ・ｓ−Ｄ・ｓ² 磁界検出器ＵＳＸ₃ の位置でのＸ方向の磁界ＵＸ₃ は、
式で、Ｘ＝０，Ｙ＝−ｓとおけるので、下記の式で表
せる。

【００７３】ＵＸ₃ ＝Ａ−Ｃ・ｓ−Ｄ・ｓ² 従って、ＵＸ₁ ＋ＵＸ₃ は、下記の式で表せる。

【００７４】ＵＸ₁ ＋ＵＸ₃ ＝２・Ａ−２・Ｄ・ｓ² 同様にして、磁界検出器ＵＳＸ₂ の位置でのＸ方向の磁
界をＵＸ₂ とし、磁界検出器ＵＳＸ₄ の位置でのＸ方向
の磁界をＵＸ₄ とすると、ＵＸ₂ ＋ＵＸ₄ は、下記の式
で表せる。

【００７５】ＵＸ₂ ＋ＵＸ₄ ＝２・Ａ＋２・Ｄ・ｓ² 上記のＵＸ₁ ＋ＵＸ₃ 、ＵＸ₂ ＋ＵＸ₄ の２式から、
Ａ、即ち、点Ｏ₁ でのＸ方向の磁界Ｈ_X U を求めると、
下記式で表せる。

【００７６】 Ａ＝Ｈ_X U ＝（ＵＸ₁ ＋ＵＸ₃ ＋ＵＸ₂ ＋ＵＸ₄ ）／４ −− 同様にして、点Ｏ₂ でのＸ方向の磁界Ｈ_X D を求めると
下記式で表せる。

【００７７】 Ｈ_X D ＝（ＤＸ₁ ＋ＤＸ₃ ＋ＤＸ₂ ＋ＤＸ₄ ）／４ −− 式と式から電子ビーム照射中心ＯでのＸ方向の磁界
Ｈ_X は、下記式で表せる。

【００７８】 Ｈ_X ＝（ＵＸ₁ ＋ＵＸ₃ ＋ＵＸ₂ ＋ＵＸ₄ ＋ＤＸ₁ ＋ＤＸ₃ ＋ＤＸ₂ ＋ＤＸ₄ ）／８ −− Ｙ方向の磁界もＸ方向の磁界と同様にして求められる。
点Ｏ₁ でのＹ方向の磁界Ｈ_Y U を求めると、下記式で
表せる。

【００７９】 Ｈ_Y U ＝（ＵＹ₁ ＋ＵＹ₃ ＋ＵＹ₂ ＋ＵＹ₄ ）／４ −− 点Ｏ₂ でのＸ方向の磁界Ｈ_X D を求めると、下記式で
表せる。

【００８０】 Ｈ_Y D ＝（ＤＹ₁ ＋ＤＹ₃ ＋ＤＹ₂ ＋ＤＹ₄ ）／４ −− 式と式から電子ビーム照射中心ＯでのＹ方向の磁界
Ｈ_Y は、下記式で表せる。

【００８１】 Ｈ_Y ＝（ＵＹ₁ ＋ＵＹ₃ ＋ＵＹ₂ ＋ＵＹ₄ ＋ＤＹ₁ ＋ＤＹ₃ ＋ＤＹ₂ ＋ＤＹ₄ ）／８ −− 電子ビーム偏向の補正値の算出は、式、式で求まる
Ｈ_X U とＨ_Y U 、または、式、式で求まるＨ_X とＨ
_Y を基に行う。本実施例では、式、式で求まるＨ_X
とＨ_Y を基に、電子ビーム偏向の補正値の算出を行って
いる。

【００８２】図５は、ステージ３５の照射中心付近の各
位置でのＸ方向の磁界を示す。図５で、磁界検出器ＵＳ
Ｘ₃ の位置での磁界ＵＸ₃ と、磁界検出器ＵＳＸ₁ の位
置での磁界ＵＸ₁ とを結ぶ線は、磁界検出器ＵＳＸ₃ と
磁界検出器ＵＳＸ₁ の位置を結ぶＹ軸と平行な線上の、
各位置でのＸ軸方向の磁界を示す。

【００８３】また、磁界検出器ＵＳＸ₂ の位置での磁界
ＵＸ₂ と、磁界検出器ＵＳＸ₄ の位置での磁界ＵＸ₄ と
を結ぶ線は、磁界検出器ＵＳＸ₂ と磁界検出器ＵＳＸ₄
の位置を結ぶＸ軸と平行な線上の、各位置でのＸ軸方向
の磁界を示す。図５で、点Ｏ ₁ の位置での磁界がＨ_X U
となる。

【００８４】〔電子ビーム偏向補正のための各回路〕次
に、磁界検出器ＵＳＸ₁ 〜ＵＳＸ₄ 、ＵＳＹ₁ 〜ＵＳＹ
₄ 、ＤＳＸ₁ 〜ＤＳＸ₄ 、ＤＳＹ₁ 〜ＤＳＹ₄ が出力す
る磁界信号からＨ_X 、Ｈ_Y を算出する、磁界変動分検出
回路７１及び中心磁界演算回路７２、Ｈ_X 、Ｈ_Y から電
子ビーム偏向の補正信号を生成する補正信号算出回路７
３及びアンプ部６５について説明する。

【００８５】図６は磁界変動分検出回路７１の一部の回
路図を示す。図６では、磁界検出器ＵＳＸ₁ から信号を
供給されて、磁界検出器ＵＳＸ₁ の位置での渦電流によ
る磁界ＵＸ₁ に相当する磁界信号を出力する回路を示
す。なお、他の磁界検出器の位置での渦電流による磁界
ＵＸ₂ 〜ＵＸ₄ 、ＤＸ₁ 〜ＤＸ₄ 、ＵＹ₁ 〜ＵＹ₄ 、Ｄ
Ｙ₁ 〜ＤＹ₄ に相当する磁界信号を出力する回路は、図
６の回路と同様の回路で、磁界変動分検出回路７１の中
にこれらの回路が含まれる。

【００８６】磁界検出器ＵＳＸ₁ の出力信号は、増幅器
１０１を介して差動増幅器１０２の一方の入力端子に供
給される。差動増幅器１０２の他方の入力端子には、可
変抵抗１０３により電源電圧＋Ｖ_CC、−Ｖ_CCを分圧して
設定した電圧が入力される。

【００８７】ステージ３５が停止しているときは、磁界
検出器ＵＳＸ₁ は、対物レンズ３２の磁界のＸ方向成分
を検出して出力する。この対物レンズ３２によるＸ方向
の磁界は、検出したい渦電流による磁界ではなく、ＵＸ
₁ の誤差成分となる。ステージ３５が停止しているとき
に、可変抵抗１０３を調整して、差動増幅器１０２の出
力電圧が０になるように設定することで、この対物レン
ズ３２の磁界による成分が取り除かれる。

【００８８】従って、差動増幅器１０２は、対物レンズ
３２の磁界による成分が取り除かれた、より精度の高
い、渦電流による磁界ＵＸ₁ に相当する信号を出力す
る。

【００８９】図７は中心磁界演算回路７２の回路図を示
す。この回路で前記式で表せるＨ _X 、及び式で表せ
るＨ_Y を算出する。演算増幅器１０５と抵抗Ｒによる加
算回路で、渦電流による磁界信号ＵＸ₁ 〜ＵＸ₄ は加算
後、１／４にされて、演算増幅器１０５の出力端子から
は、（ＵＸ₁ ＋ＵＸ₃ ＋ＵＸ₂ ＋ＵＸ₄ ）／４の信号が
出力される。

【００９０】また、演算増幅器１０６と抵抗Ｒによる加
算回路で、渦電流による磁界信号ＤＸ₁ 〜ＤＸ₄ は加算
後、１／４にされて、演算増幅器１０６の出力端子から
は、（ＤＸ₁ ＋ＤＸ₃ ＋ＤＸ₂ ＋ＤＸ₄ ）／４の信号が
出力される。

【００９１】演算増幅器１０７と抵抗Ｒによる加算回路
で、演算増幅器１０５と演算増幅器１０６の出力信号が
加算されて、演算増幅器１０７の出力端子からは、（Ｕ
Ｘ₁ ＋ＵＸ₃ ＋ＵＸ₂ ＋ＵＸ₄ ＋ＤＸ₁ ＋ＤＸ₃ ＋ＤＸ
₂ ＋ＤＸ₄ ）／８の信号、即ち、Ｈ_X に相当する信号が
が出力される。

【００９２】この信号は、後述する電子ビーム偏向の補
正値の演算のためにＡ／Ｄ変換回路１０８でＡ／Ｄ変換
され、レジスタＨ_X １０９を介して、デジタル値である
Ｈ_Xとして出力される。

【００９３】一方、Ｈ_Y も同様に算出される。演算増幅
器１２５と抵抗Ｒによる加算回路で、渦電流による磁界
信号ＵＹ₁ 〜ＵＹ₄ は加算後、１／４にされて、演算増
幅器１２５の出力端子からは、（ＵＹ₁ ＋ＵＹ₃ ＋ＵＹ
₂ ＋ＵＹ₄ ）／４の信号が出力される。

【００９４】また、演算増幅器１２６と抵抗Ｒによる加
算回路で、渦電流による磁界信号ＤＹ₁ 〜ＤＹ₄ は加算
後、１／４にされて、演算増幅器１２６の出力端子から
は、（ＤＹ₁ ＋ＤＹ₃ ＋ＤＹ₂ ＋ＤＹ₄ ）／４の信号が
出力される。

【００９５】演算増幅器１２７と抵抗Ｒによる加算回路
で、演算増幅器１２５と演算増幅器１２６の出力信号が
加算されて、演算増幅器１２７の出力端子からは、（Ｕ
Ｙ₁ ＋ＵＹ₃ ＋ＵＹ₂ ＋ＵＹ₄ ＋ＤＹ₁ ＋ＤＹ₃ ＋ＤＹ
₂ ＋ＤＹ₄ ）／８の信号、即ち、Ｈ_Y に相当する信号が
が出力される。

【００９６】この信号は、Ａ／Ｄ変換回路１２８でＡ／
Ｄ変換され、レジスタＨ_Y １２９を介して、デジタル値
であるＨ_Y として出力される。

【００９７】次に、補正信号生成手段３である補正信号
算出回路７３とアンプ部６５に付いて説明する。図８は
補正信号算出回路７３とアンプ部６５の構成図を示す。
補正信号算出回路７３では、電子ビーム偏向のＸ方向の
補正値δＸ、Ｙ方向の補正値δＹを下記の式で求めてい
る。

【００９８】 δＸ＝Ｇ_X ・Ｈ_X ＋Ｒ_X ・Ｈ_Y −− δＹ＝Ｇ_Y ・Ｈ_Y ＋Ｒ_Y ・Ｈ_X −− ここで、Ｇ_X ，Ｒ_X ，Ｇ_Y ，Ｒ_Y は後述する実験的方法
により求めた比例係数である。図８の掛け算回路１５２
は、入力端子に、Ｇ_X レジスタ１５１から比例係数Ｇ_X
を供給され、中心磁界演算回路７２から信号Ｈ_X を供給
され、信号Ｇ_X・Ｈ_X を出力端子から出力する。また、
掛け算回路１５４は、入力端子に、Ｒ_Xレジスタ１５３
から比例係数Ｒ_X を供給され、中心磁界演算回路７２か
ら信号Ｈ _Y を供給され、信号Ｒ_X ・Ｈ_Y を出力端子から
出力する。加算回路１５５は、掛け算回路１５２と掛け
算回路１５４から供給される上記の信号Ｇ_X ・Ｈ_X と信
号Ｒ_X ・Ｈ_Y を加算して、電子ビーム偏向のＸ方向の補
正値である δＸ＝Ｇ_X ・Ｈ_X ＋Ｒ_X ・Ｈ_Y を出力する。

【００９９】δＹも同様にして算出される。掛け算回路
１５９は、入力端子に、Ｇ_Y レジスタ１５８から比例係
数Ｇ_Y を供給され、中心磁界演算回路７２から信号Ｈ_Y
を供給され、信号Ｇ_Y ・Ｈ_Y を出力端子から出力する。
また、掛け算回路１５７は、入力端子に、Ｒ_Y レジスタ
１５６から比例係数Ｒ_Y を供給され、中心磁界演算回路
７２から信号Ｈ_X を供給され、信号Ｒ_Y ・Ｈ_X を出力端
子から出力する。加算回路１６０は、掛け算回路１５９
と掛け算回路１５７から供給される上記の信号Ｇ_Y ・Ｈ
_Y と信号Ｒ_Y ・Ｈ_X を加算して、電子ビーム偏向のＹ方
向の補正値である δＹ＝Ｇ_Y ・Ｈ_Y ＋Ｒ_Y ・Ｈ_X を出
力する。

【０１００】アンプ部６５の加算回路１６１は、Ｘ方向
露光位置信号と上記の電子ビーム偏向のＸ方向の補正値
δＸを加算して、補正したＸ方向露光位置信号を出力す
る。この補正したＸ方向露光位置信号は、Ｄ／Ａ変換回
路１６２でアナログ信号に変換された後、アンプ１６３
を介して、サブデフレクタ３４のＸ方向の偏向器に供給
される。

【０１０１】また、加算回路１６４は、Ｙ方向露光位置
信号と上記の電子ビーム偏向のＹ方向の補正値δＹを加
算して、補正したＹ方向露光位置信号を出力する。この
補正したＹ方向露光位置信号は、Ｄ／Ａ変換回路１６２
でアナログ信号に変換された後、アンプ１６３を介し
て、サブデフレクタ３４のＹ方向の偏向器に供給され
る。

【０１０２】このようにして、サブデフレクタ３４に
は、ステージ３５及びウエハーＷに流れる渦電流により
生じた磁界による偏向分を補正した露光位置信号が供給
される。

【０１０３】上記のように、本実施例では、ステージ３
５及びウエハーＷに流れる渦電流により生じた磁界を直
接、磁界検出器で検出し、この磁界から照射中心の磁界
を算出し、この照射中心の磁界に応じた電子ビーム偏向
の補正信号を算出して、サブデフレクタ３４に供給して
いる。

【０１０４】このため、ステージ移動時に、電子ビーム
偏向の補正を高精度に行うことができ、ウエハーＷの正
しい露光位置に正確に電子ビーム５を露光することがで
きる。本実施例では、０．００５μｍの高精度な位置合
わせ精度を実現できる。

【０１０５】〔補正値を求めるための比例定数の求め
方〕以下にδＸ、δＹの算出式の比例係数の求め方につ
いて説明する。図９は比例係数を求める方法の説明図を
示す。図９は、図２の実施例に、支持アーム４５、測定
用基板４６からなる比例係数測定用の治具を取り付けた
状態での要部を示す。

【０１０６】測定用基板４６はシリコンでできており、
上面にタンタルのテストパターン４７が形成されてい
る。支持アーム４５は非磁性体で、対物レンズ３２の上
レンズ部３２_U に取付られており、脱着が可能である。
測定用基板４６はステージ３５と平行で、ステージ３５
と近接した位置に配置してある。

【０１０７】４３は反射電子検出器で、電子ビーム５の
反射された電子、及び電子ビーム５により生成された２
次電子を検出する。４１は走査顕微鏡（ＳＥＭ）デフレ
クタで、走査顕微鏡（ＳＥＭ）制御回路４２の制御のも
とで、電子ビーム５を走査する。

【０１０８】ＣＲＴ４４は、ＳＥＭ制御回路４２より、
ＳＥＭデフレクタ４１による電子ビーム５の走査と同期
した信号を供給され、ＳＥＭデフレクタ４１による電子
ビーム５の走査と同期して走査される。また、ＣＲＴ４
４は、反射電子検出器４３の出力信号を輝度制御端子に
供給される。

【０１０９】図１０はテストパターン４７とテストパタ
ーン４７のＣＲＴ４４による表示画面を示す。テストパ
ターン４７は、図１０に示すように、十字の形状で、寸
法としては、例えば、パターン幅５μｍ、中心から端ま
での長さ２０μｍとする。

【０１１０】測定用基板４６のシリコンと、テストパタ
ーン４７とでは、電子の反射係数が異なる。このため、
電子ビーム５がテストパターン４７を照射しているとき
と、テストパターン４７以外の部分を照射しているとき
とで、反射電子検出器４３で集められる電子の数量が異
なり、反射電子検出器４３の出力信号は、この電子の数
量に応じて変化する。

【０１１１】従って、ＳＥＭ制御回路４２の制御のもと
で、ＳＥＭデフレクタ４１により電子ビーム５を走査す
ると、図１０に示すように、ＣＲＴの画面には、十字の
テストパターン４７とテストパターン４７以外の部分と
が、異なる輝度で表示される。

【０１１２】以下に、比例係数を求める手順について説
明する。先ず、ステージ３５を停止させた状態で、ＳＥ
Ｍデフレクタ４１により電子ビーム５を走査し、ＣＲＴ
４４の画面上にテストパターン４７を表示させる。この
とき、電子ビーム５の走査範囲を調整し、ＣＲＴ４４の
画面上のテストパターン４７の大きさを、電子ビーム偏
向量の測定に適切な大きさに設定する。

【０１１３】次に、ステージ３５をＸ方向、又は、Ｙ方
向に移動させると、ステージ３５に流れる渦電流により
生じる磁界により電子ビーム５が偏向されて、ＣＲＴ画
面上では、図１０点線、４７ｂのように表示される。電
子ビーム偏向の補正値をδＸ、δＹとすると、渦電流に
よる偏向量は、図１０に示すように、−δＸ、−δＹと
なる。

【０１１４】ステージ３５を、Ｘ方向、又は、Ｙ方向に
一定速度で移動させた状態で、ＣＲＴ画面上で、テスト
パターン４７の表示位置が、ステージ３５が停止してい
るときの位置にくるように、補正信号算出回路７３のＧ
_X レジスタ１５１、Ｒ_X レジスタ１５３、Ｇ_Y レジスタ
１５８、Ｒ_Y レジスタ１５６の値を調整する。

【０１１５】このとき、−δＸを０にするには、Ｇ_X レ
ジスタ１５１とＲ_X レジスタ１５３を調整し、−δＹを
０にするには、Ｇ_Y レジスタ１５８、Ｒ_Y レジスタ１５
６を調整する。この各レジスタの調整値が、比例係数Ｇ
_X 、Ｒ_X 、Ｇ_Y 、Ｒ_Y の値である。

【０１１６】なお、比例係数の求め方としては、−δ
Ｘ、−δＹをＣＲＴの画面から直接測り、渦電流による
磁界Ｈ_X 、Ｈ_Y の値を、中心磁界演算回路７２の出力値
から得て、δＸ、δＹの算出式から求める方法も可能で
ある。

【０１１７】〔ステージの構成〕以下にステージ３５の
構成について説明する。図１１は本実施例のＸＹステー
ジの一例を示す。図１１に示すように、イマージョンレ
ンズである対物レンズ３２の上レンズ部３２_U 、下レン
ズ部３２_D の間に、Ｙステージ３５ａ、Ｘステージ３５
ｂを配置している。

【０１１８】図１１において、Ｘステージ３５ｂには、
ガイドレール９０がＹ方向に配置されており、Ｙステー
ジ３５ａのローラ８９がガイドレール９０をはさんでい
る。ローラ８９はローラ駆動部９１により駆動され、こ
れによりＹステージ３５ａがＹ方向に移動される。ま
た、ローラ８８が、Ｘステージ３５ｂの上面に接してお
り、Ｙステージ３５ａを支持している。

【０１１９】また、台９３には、ガイドレール９４がＸ
方向に配置されており、Ｘステージ３５ｂのローラ９５
がガイドレール９４をはさんでいる。ローラ９５はロー
ラ駆動部９６により駆動され、これによりＸステージ３
５ｂがＸ方向に移動される。また、ローラ９２が、台９
３の上面に接しており、Ｘステージ３５ｂを支持してい
る。

【０１２０】Ｙステージ３５ａの位置、及び速度は、レ
ーザ干渉計６２から発せられるレーザのミラー８７によ
る反射光を、レーザ干渉計６２により測定することで把
握できる。Ｘステージ３５ｂの位置、及び速度も同様に
して、レーザ干渉計６２により把握できる。

【０１２１】また、ステージ３５には、静電チャック９
７を備えている。静電チャック９７の本体は、絶縁物を
基体とする導電性セラミック製のため、ステージ３５移
動時に静電チャック９７に生じる渦電流が小さく、電子
ビーム偏向の補正値を小さくする。従って、位置合わせ
精度を、より向上させることができる。

【０１２２】〔第２実施例について〕以下に本発明の第
２実施例について説明する。図１２は本発明の第２実施
例の要部の説明図を示す。同図中、図３と同一構成部分
には、同一符号を付し、適宜説明を省略する。第２実施
例は、第１実施例と、対物レンズ３２の構成だけが異な
り、他の部分は同一である。

【０１２３】図１２に示すように、第２実施例では、対
物レンズ３２を上レンズ部３２_U とフェライト製のポー
ルピース８６とから構成している。このため、対物レン
ズ３２を上レンズ部３２_U 、及び下レンズ部３２_D とか
ら構成している第１実施例よりも構造が簡単になる。

【０１２４】なお、本発明は、上記実施例のブロック露
光に限定されるものではなく、ステージ連続移動の露光
方式であれば、他の方式、例えば、ブランキングアパチ
ャーアレー方式にも同様に適用しうる。

【０１２５】

【発明の効果】上述の如く、請求項１の発明によれば、
電子ビームの解像度を高くし、且つ、電子ビーム偏向の
補正を高精度化するため、従来装置に比べて、より微細
なパターンの露光ができ、且つ、位置合わせ精度の向上
を実現できる等の特長を有する。

【０１２６】請求項２の発明によれば、中心磁界算出手
段２が、より精密な中心磁界を算出するため、より高い
位置合わせ精度を実現できる。

【０１２７】請求項３の発明によれば、渦電流により発
生する磁界を小さくし、電子ビーム偏向の補正値を小さ
くするため、より高い位置合わせ精度を実現できる。

【０１２８】請求項４の発明によれば、電流調整手段
は、対物レンズの上レンズ部のコイルに流れる電流と、
対物レンズの下レンズ部のコイルに流れる電流とを、中
心磁界信号が極小になるように調整し、電子ビーム偏向
の補正値を小さくするため、より高い位置合わせ精度を
実現できる。

【０１２９】請求項５の発明によれば、静電チャックに
流れる渦電流により発生する磁界を小さくし、電子ビー
ム偏向の補正値を小さくするため、より高い位置合わせ
精度を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の第１実施例の構成図である。

【図３】本発明の第１実施例の要部の説明図である。

【図４】磁界検出器の配置を示す図である。

【図５】ステージ付近での各位置でのＸ方向の磁界を示
す図である。

【図６】磁界変動分検出回路の一部の回路図である。

【図７】中心磁界演算回路の回路図である。

【図８】補正信号算出回路の回路図である。

【図９】比例定数を求める方法の説明図である。

【図１０】テストパターンとＣＲＴの画面の説明図であ
る。

【図１１】ステージの一例を示す図である。

【図１２】本発明の第２実施例の要部の説明図である。

【図１３】従来装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 磁界検出手段 ２ 中心磁界算出手段 ３ 補正信号生成手段 ４ ビーム偏向手段 ５ 電子ビーム ６ 照射中心軸 ３２ 対物レンズ ３３ メインデフレクタ ３４ サブデフレクタ ３５ ステージ ４１ ＳＥＭデフレクタ ４２ ＳＥＭ制御回路 ４３ 反射電子検出器 ４４ ＣＲＴ ４５ 支持アーム ４６ 測定基板 ４７ テストパターン ６５ アンプ部 ７１ 磁界変動分検出回路 ７２ 中心磁界演算回路 ７３ 補正信号算出回路 ７４ 電流調整回路 ８１ 磁性体 ８２ コイル ８３ ポールピース ８６ ポールピース ９７ 静電チャック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 智彦 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 西野 久泰 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−73721（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−74618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−10723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−103755（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/20 504 G03F 7/20 521

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズ（３２）の中にステージ（３
   ５）を配置し、ステージ連続移動方式でステージ（３
   ５）上のウェハー（Ｗ）に露光を行う電子ビーム露光装
   置であって、 照射中心軸（６）と直交する面上に該照射中心軸（６）
   に対して対称位置に配置した２個の磁界検出器（ＵＳ
   Ｘ；ＵＳＹ）からなる一組の磁界検出器（ＵＳＸ；ＵＳ
   Ｙ）を、少なくとも二組以上有し、上記ステージ（３
   ５）の移動時に、該ステージ（３５）、及び該ウェハー
   （Ｗ）に流れる渦電流により発生する磁界を検出し、該
   検出磁界に比例した磁界信号を出力する磁界検出手段
   （１）と、 該磁界検出手段（１）が出力する該磁界信号を平均化し
   て、照射中心（Ｏ）付近の磁界を算出し、中心磁界信号
   を出力する中心磁界算出手段（２）と、 該中心磁界算出手段（２）が出力する中心磁界信号に基
   づいて、電子ビーム偏向補正信号を生成する補正信号生
   成手段（３）と、 該電子ビーム偏向補正信号を供給されて、電子ビーム
   （５）の偏向補正を行うビーム偏向手段（４）とを有す
   る構成としたことを特徴とする電子ビーム露光装置。
2. 【請求項２】 前記中心磁界検出手段（１）は、前記磁
   界検出器（ＵＳＸ；ＵＳＹ）が出力する磁界信号から対
   物レンズ（３２）の磁界による成分を取り除く磁界変動
   分検出手段（７１）を有する構成としたことを特徴とす
   る請求項１記載の電子ビーム露光装置。
3. 【請求項３】 前記対物レンズ（３２）は、前記対物レ
   ンズ（３２）内に搬入されたウェハー（Ｗ）の上面に関
   して面対称な形状のポールピース（８３）を有する構成
   としたことを特徴とする請求項１記載の電子ビーム露光
   装置。
4. 【請求項４】 前記対物レンズ（３２）の上レンズ部
   （３２_U ）のコイル（８２）に流れる電流と、前記対物
   レンズ（３２）の下レンズ部（３２_D ）のコイル（８
   ２）に流れる電流とを、前記中心磁界信号が極小になる
   ように調整する電流調整手段（７４）を更に有する構成
   としたことを特徴とする請求項１記載の電子ビーム露光
   装置。
5. 【請求項５】 前記ステージ（３５）は、絶縁物を基体
   とする導電性セラミック製の本体を有する静電チャック
   （９７）を備えた構成としたことを特徴とする請求項１
   記載の電子ビーム露光装置。
6. 【請求項６】 対物レンズ（３２）の中にステージ（３
   ５）を配置し、ステージ連続移動方式でステージ（３
   ５）上のウェハーＷに露光を行う電子ビーム露光方法で
   あって、 上記ステージ（３５）の移動時に、該ステージ（３
   ５）、及び該ウェハー（Ｗ）に流れる渦電流により発生
   する磁界を、照射中心軸（６）に対する対称位置にて検
   出し、 該検出磁界を平均化して、照射中心（Ｏ）付近の磁界を
   求め、 該照射中心（Ｏ）付近の磁界に基づき、電子ビーム偏向
   の補正値を求め、 該電子ビーム偏向の補正値により、電子ビーム（５）の
   偏向を補正する構成としたことを特徴とする電子ビーム
   露光方法。