JP3208610B2 - 荷電粒子ビームブロック露光法及び露光装置 - Google Patents
荷電粒子ビームブロック露光法及び露光装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子ビーム、イオンビ
ーム等の荷電粒子ビームを、マスクステージの移動また
はビームの偏向によって、ブロックマスクに形成された
任意形状の開口を選択的に通し、荷電粒子ビームをブロ
ックマスクの開口と同じ形状に整形し、この整形された
荷電粒子ビームを試料の上の所定の位置に連続的に投影
することによって、微細な連続パターンを能率よく形成
する荷電粒子ビームブロック露光法およびその露光法を
実施する露光装置に関する。
ーム等の荷電粒子ビームを、マスクステージの移動また
はビームの偏向によって、ブロックマスクに形成された
任意形状の開口を選択的に通し、荷電粒子ビームをブロ
ックマスクの開口と同じ形状に整形し、この整形された
荷電粒子ビームを試料の上の所定の位置に連続的に投影
することによって、微細な連続パターンを能率よく形成
する荷電粒子ビームブロック露光法およびその露光法を
実施する露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、集積回路が高密度化されるに伴
い、長年にわたって微細パターン形成法の主流であった
可視光あるいは紫外光を用いたフォトリソグラフィーに
代わり、荷電粒子ビーム、特に電子ビームを用いる新し
い露光法が検討され、実用化の段階を迎えている。
い、長年にわたって微細パターン形成法の主流であった
可視光あるいは紫外光を用いたフォトリソグラフィーに
代わり、荷電粒子ビーム、特に電子ビームを用いる新し
い露光法が検討され、実用化の段階を迎えている。
【０００３】この電子ビーム露光法は、電子ビームを用
いてパターンを露光するため、ミクロンオーダーまたは
それより微細なサブミクロンオーダーのパターンを形成
することができるという大きな特徴を有している反面、
微細な径の電子ビームによって露光領域を塗りつぶす、
いわゆる「一筆書き」露光法であるため、その処理能力
に限界がある。
いてパターンを露光するため、ミクロンオーダーまたは
それより微細なサブミクロンオーダーのパターンを形成
することができるという大きな特徴を有している反面、
微細な径の電子ビームによって露光領域を塗りつぶす、
いわゆる「一筆書き」露光法であるため、その処理能力
に限界がある。
【０００４】そこで、矩形状の開口を有する２枚のマス
クを平行に配置し、この２枚のマスクをその平面上で相
対的に移動して、２枚のマスクの開口が重なり合う領域
の形状と大きさを制御し、電子ビームをこの開口の重な
り合った領域を通して整形することによって、１ショッ
トで目的とする形状と大きさの矩形パターンを露光する
可変矩形露光法が提案されている。
クを平行に配置し、この２枚のマスクをその平面上で相
対的に移動して、２枚のマスクの開口が重なり合う領域
の形状と大きさを制御し、電子ビームをこの開口の重な
り合った領域を通して整形することによって、１ショッ
トで目的とする形状と大きさの矩形パターンを露光する
可変矩形露光法が提案されている。
【０００５】また、目的とする集積回路パターンにおい
て繰り返して使用される長方形、正方形、三角形等の開
口を有するマスクを用い、電子ビームをステージの移動
またはビームの偏向によって所望の形状の開口を選択的
に通して、その開口の形状に整形した電子ビームを、偏
向器および電磁レンズを用いて偏向集束して試料上に繰
り返して投影することによって、目的とする集積回路パ
ターンの露光を効率的に行うブロック露光法が提案され
ている。
て繰り返して使用される長方形、正方形、三角形等の開
口を有するマスクを用い、電子ビームをステージの移動
またはビームの偏向によって所望の形状の開口を選択的
に通して、その開口の形状に整形した電子ビームを、偏
向器および電磁レンズを用いて偏向集束して試料上に繰
り返して投影することによって、目的とする集積回路パ
ターンの露光を効率的に行うブロック露光法が提案され
ている。
【０００６】ところが、この電子ビームを用いた可変矩
形露光法において、電子ビームを精度よく矩形状に整形
するためには、下記のような経時変化による矩形サイズ
の変動を定期的に較正することが必要であった。
形露光法において、電子ビームを精度よく矩形状に整形
するためには、下記のような経時変化による矩形サイズ
の変動を定期的に較正することが必要であった。
【０００７】ａ 矩形電子ビームのサイズの変化率
（Ｘ，Ｙ方向、ゲイン） ｂ 第２整形用矩形開口に対する第１整形用矩形開口に
よって整形された電子ビームの偏向方向（Ｘ，Ｙ方向、
ローテーション） ｃ 電子ビームの結像位置に対する偏向電極の実効偏向
中心位置（Ｘ，Ｙ方向、オフセット） 従来の可変矩形露光法においては、これらの較正を５分
間に一度程度の頻度で行うことによって、矩形電子ビー
ムのサイズを所望の精度内に収めることが可能であっ
た。
（Ｘ，Ｙ方向、ゲイン） ｂ 第２整形用矩形開口に対する第１整形用矩形開口に
よって整形された電子ビームの偏向方向（Ｘ，Ｙ方向、
ローテーション） ｃ 電子ビームの結像位置に対する偏向電極の実効偏向
中心位置（Ｘ，Ｙ方向、オフセット） 従来の可変矩形露光法においては、これらの較正を５分
間に一度程度の頻度で行うことによって、矩形電子ビー
ムのサイズを所望の精度内に収めることが可能であっ
た。
【０００８】前記の較正が必要となる主な要因として以
下の事項を挙げることができる。 ａ 装置自体の発熱や気温の変化による装置の寸法変化 ｂ 偏向器や電磁レンズ等のアナログアンプ系のドリフ
ト ｃ 矩形開口のチャージアップ ｄ 静電偏向型偏向器のチャージアップ
下の事項を挙げることができる。 ａ 装置自体の発熱や気温の変化による装置の寸法変化 ｂ 偏向器や電磁レンズ等のアナログアンプ系のドリフ
ト ｃ 矩形開口のチャージアップ ｄ 静電偏向型偏向器のチャージアップ
【０００９】ところで、前記の、温度変化による装置の
寸法変化、偏向器や電磁レンズ等のアナログアンプ系の
ドリフト、矩形開口のチャージアップ、静電偏向型偏向
器のチャージアップ等は、偏向量が数１００μｍ□に過
ぎない可変矩形露光法においても、電子ビーム位置の変
動や偏向能率の変動を引き起し、電子ビームの整形精度
を劣化させ、試料上の電子ビームの位置変動をも引き起
こすが、ブロックマスク板上での偏向量が数ｍｍに達す
る電子ビームブロック露光法においては、より大きい影
響を受けるため、さらに精度の高い偏向特性の較正が必
要になる。
寸法変化、偏向器や電磁レンズ等のアナログアンプ系の
ドリフト、矩形開口のチャージアップ、静電偏向型偏向
器のチャージアップ等は、偏向量が数１００μｍ□に過
ぎない可変矩形露光法においても、電子ビーム位置の変
動や偏向能率の変動を引き起し、電子ビームの整形精度
を劣化させ、試料上の電子ビームの位置変動をも引き起
こすが、ブロックマスク板上での偏向量が数ｍｍに達す
る電子ビームブロック露光法においては、より大きい影
響を受けるため、さらに精度の高い偏向特性の較正が必
要になる。
【００１０】ここで、本発明の前提をなす荷電粒子ビー
ムブロック露光装置の典型的な例として電子ビームブロ
ック露光装置の全体構成を簡単に説明する。
ムブロック露光装置の典型的な例として電子ビームブロ
ック露光装置の全体構成を簡単に説明する。
【００１１】図５は、従来の電子ビームブロック露光装
置の構成説明図である。この図において、３０は露光
部、３１はカソード電極、３２はグリッド電極、３３は
アノード電極、３４は荷電粒子ビーム発生源、３５は矩
形状の開口を有するスリット板、３６は第１の電子レン
ズ、３７はスリット偏向器、３８は第２のレンズ、３９
は第３のレンズ、４０はブロックマスク、４１は第１の
偏向器、４２は第２の偏向器、４３は第３の偏向器、４
４は第４の偏向器、４５はブランキング電極、４６は第
４のレンズ、４７はアパーチャ板、４８はリフォーカス
コイル、４９は第５のレンズ、５０はフォーカスコイ
ル、５１はスティグコイル、５２は第６のレンズ、５３
はメイン偏向器、５４はサブ偏向器、５５はＸ−Ｙステ
ージ、５６は第１のアラインメントコイル、５７は第２
のアラインメントコイル、５８は第３のアラインメント
コイル、５９は第４のアラインメントコイル、７０は制
御部、７１は記憶媒体、７２はＣＰＵ、７３はインター
フェイス、７４はデータメモリ、７５はパターン制御コ
ントローラ、７６はアンプ部、７７はマスク移動機構、
７８はブランキング制御回路、７９はアンプ部、８０は
シーケンスコントローラ、８１はステージ移動機構、８
２はレーザ干渉計、８３は偏向制御回路、８４，８５は
アンプ部である。
置の構成説明図である。この図において、３０は露光
部、３１はカソード電極、３２はグリッド電極、３３は
アノード電極、３４は荷電粒子ビーム発生源、３５は矩
形状の開口を有するスリット板、３６は第１の電子レン
ズ、３７はスリット偏向器、３８は第２のレンズ、３９
は第３のレンズ、４０はブロックマスク、４１は第１の
偏向器、４２は第２の偏向器、４３は第３の偏向器、４
４は第４の偏向器、４５はブランキング電極、４６は第
４のレンズ、４７はアパーチャ板、４８はリフォーカス
コイル、４９は第５のレンズ、５０はフォーカスコイ
ル、５１はスティグコイル、５２は第６のレンズ、５３
はメイン偏向器、５４はサブ偏向器、５５はＸ−Ｙステ
ージ、５６は第１のアラインメントコイル、５７は第２
のアラインメントコイル、５８は第３のアラインメント
コイル、５９は第４のアラインメントコイル、７０は制
御部、７１は記憶媒体、７２はＣＰＵ、７３はインター
フェイス、７４はデータメモリ、７５はパターン制御コ
ントローラ、７６はアンプ部、７７はマスク移動機構、
７８はブランキング制御回路、７９はアンプ部、８０は
シーケンスコントローラ、８１はステージ移動機構、８
２はレーザ干渉計、８３は偏向制御回路、８４，８５は
アンプ部である。
【００１２】この荷電粒子ビームブロック露光装置は、
露光部３０と制御部７０によって構成されている。露光
部３０は、カソード電極３１、グリッド電極３２および
アノード電極３３を有する荷電粒子ビーム発生源３４
と、荷電粒子ビームを矩形状の開口を有する第１のスリ
ット板３５は、矩形状断面に整形された荷電粒子ビーム
を集束する第１の電子レンズ３６と、修正変更信号Ｓ１
に応じて荷電粒子ビームの位置を修正変更するためのス
リット偏向器３７と、対向して設けられた第２のレンズ
３８、第３のレンズ３９と、この第２のレンズ３８と第
３のレンズ３９の間に水平方向に移動可能で、任意形状
の開口をもつブロックマスク４０と、このブロックマス
ク４０の上下方向に配置されており、各々位置情報Ｐ1
〜Ｐ4 に応じて第２のレンズ３８と第３のレンズ３９の
間の荷電粒子ビームを偏向し、ブロックマスク４０の複
数の開口の一つを選択する第１の偏向器４１、第２の偏
向器４２、第３の偏向器４３、第４の偏向器４４と、荷
電粒子ビームを遮断するブランキング電極４５と、第４
のレンズ４６とアパーチャ板４７と、リフォーカスコイ
ル４８と、第５のレンズ４９と、フォーカスコイル５０
と、スティグコイル５１と、第６のレンズ５２と、露光
位置決定信号Ｓ2 ，Ｓ3 に応じてウェハ上の荷電粒子ビ
ームの位置決めをするメイン偏向器５３およびサブ偏向
器５４と、ウェハを搭載してＸ−Ｙ方向に移動するＸ−
Ｙステージ５５と、第１のアラインメントコイル５６、
第２のアラインメントコイル５７、第３のアラインメン
トコイル５８、第４のアラインメントコイル５９を有し
ている。
露光部３０と制御部７０によって構成されている。露光
部３０は、カソード電極３１、グリッド電極３２および
アノード電極３３を有する荷電粒子ビーム発生源３４
と、荷電粒子ビームを矩形状の開口を有する第１のスリ
ット板３５は、矩形状断面に整形された荷電粒子ビーム
を集束する第１の電子レンズ３６と、修正変更信号Ｓ１
に応じて荷電粒子ビームの位置を修正変更するためのス
リット偏向器３７と、対向して設けられた第２のレンズ
３８、第３のレンズ３９と、この第２のレンズ３８と第
３のレンズ３９の間に水平方向に移動可能で、任意形状
の開口をもつブロックマスク４０と、このブロックマス
ク４０の上下方向に配置されており、各々位置情報Ｐ1
〜Ｐ4 に応じて第２のレンズ３８と第３のレンズ３９の
間の荷電粒子ビームを偏向し、ブロックマスク４０の複
数の開口の一つを選択する第１の偏向器４１、第２の偏
向器４２、第３の偏向器４３、第４の偏向器４４と、荷
電粒子ビームを遮断するブランキング電極４５と、第４
のレンズ４６とアパーチャ板４７と、リフォーカスコイ
ル４８と、第５のレンズ４９と、フォーカスコイル５０
と、スティグコイル５１と、第６のレンズ５２と、露光
位置決定信号Ｓ2 ，Ｓ3 に応じてウェハ上の荷電粒子ビ
ームの位置決めをするメイン偏向器５３およびサブ偏向
器５４と、ウェハを搭載してＸ−Ｙ方向に移動するＸ−
Ｙステージ５５と、第１のアラインメントコイル５６、
第２のアラインメントコイル５７、第３のアラインメン
トコイル５８、第４のアラインメントコイル５９を有し
ている。
【００１３】一方、制御部７０は、集積回路装置の設計
データを記憶した記憶媒体７１と、荷電粒子ビーム露光
装置全体を制御するＣＰＵ７２と、ＣＰＵ７２によって
取り込まれた例えば描画情報、そのパターンを描画すべ
きウェハＷ上の描画位置情報およびブロックマスク４０
のマスク情報などの各種の情報を転送するインターフェ
イス７３と、インターフェイス７３から転送された描画
パターン情報およびマスク情報を保持するデータメモリ
７４と、この描画パターン情報およびマスク情報に従っ
て例えばブロックマスク４０の開口の一つを指定し、そ
の指定開口のブロックマスク４０上での位置を示す位置
データを発生するとともに、描画すべきパターン形状と
指定開口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う指定手段、保持手段、演算手段
および出力手段としてのパターン制御コントローラ７５
と、上記補正値Ｈから修正変更信号Ｓ1 を生成するアン
プ部７６と、必要に応じてブロックマスク４０を移動さ
せるマスク移動機構７７と、ブランキング制御回路７８
と、ブランキング信号Ｓｂを生成するアンプ部７９とを
備えてるとともに、インターフェイス７３から転送され
た描画位置情報に従って描画処理シーケンスを制御する
シーケンスコントローラ８０と、必要に応じてステージ
を移動させるステージ移動機構８１と、ステージ位置を
検出するレーザ干渉計８２と、ウェハ上の露光位置を演
算する偏向制御回路８３と、露光位置決定信号Ｓ2 ，Ｓ
3 を生成するアンプ部８４，８５を具えている。
データを記憶した記憶媒体７１と、荷電粒子ビーム露光
装置全体を制御するＣＰＵ７２と、ＣＰＵ７２によって
取り込まれた例えば描画情報、そのパターンを描画すべ
きウェハＷ上の描画位置情報およびブロックマスク４０
のマスク情報などの各種の情報を転送するインターフェ
イス７３と、インターフェイス７３から転送された描画
パターン情報およびマスク情報を保持するデータメモリ
７４と、この描画パターン情報およびマスク情報に従っ
て例えばブロックマスク４０の開口の一つを指定し、そ
の指定開口のブロックマスク４０上での位置を示す位置
データを発生するとともに、描画すべきパターン形状と
指定開口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う指定手段、保持手段、演算手段
および出力手段としてのパターン制御コントローラ７５
と、上記補正値Ｈから修正変更信号Ｓ1 を生成するアン
プ部７６と、必要に応じてブロックマスク４０を移動さ
せるマスク移動機構７７と、ブランキング制御回路７８
と、ブランキング信号Ｓｂを生成するアンプ部７９とを
備えてるとともに、インターフェイス７３から転送され
た描画位置情報に従って描画処理シーケンスを制御する
シーケンスコントローラ８０と、必要に応じてステージ
を移動させるステージ移動機構８１と、ステージ位置を
検出するレーザ干渉計８２と、ウェハ上の露光位置を演
算する偏向制御回路８３と、露光位置決定信号Ｓ2 ，Ｓ
3 を生成するアンプ部８４，８５を具えている。
【００１４】本発明者らは、先に電子ビーム等の荷電粒
子ビームを用いたブロック露光装置において、装置全体
の発熱や気温の変化による装置の寸法変化、マスク偏向
器、電磁レンズ等を駆動するアナログアンプ系のドリフ
ト、開口のチャージアップ、静電偏向型偏向器のチャー
ジアップ等による荷電粒子ビームの偏向特性の経時変化
を、マスク偏向器に加える電圧によって較正する方法を
提案した。
子ビームを用いたブロック露光装置において、装置全体
の発熱や気温の変化による装置の寸法変化、マスク偏向
器、電磁レンズ等を駆動するアナログアンプ系のドリフ
ト、開口のチャージアップ、静電偏向型偏向器のチャー
ジアップ等による荷電粒子ビームの偏向特性の経時変化
を、マスク偏向器に加える電圧によって較正する方法を
提案した。
【００１５】図６、図７、図８は、先に提案した荷電粒
子ビームブロック露光装置の偏向特性の経時変化を補正
する方法の説明図である。この図において、９１はスリ
ット偏向器、９２は多角形整形板、９３は第１のマスク
偏向器、９４は第２のマスク偏向器、９５はブロックマ
スク、９６は第３のマスク偏向器、９７は第４のマスク
偏向器、９８はレンズ光学系、９９はラウンドアパーチ
ャである。以下、これらの図によって本発明者らが先に
提案した荷電粒子ビームブロック露光装置における荷電
粒子ビームの偏向特性の経時変化を較正する方法を説明
する。
子ビームブロック露光装置の偏向特性の経時変化を補正
する方法の説明図である。この図において、９１はスリ
ット偏向器、９２は多角形整形板、９３は第１のマスク
偏向器、９４は第２のマスク偏向器、９５はブロックマ
スク、９６は第３のマスク偏向器、９７は第４のマスク
偏向器、９８はレンズ光学系、９９はラウンドアパーチ
ャである。以下、これらの図によって本発明者らが先に
提案した荷電粒子ビームブロック露光装置における荷電
粒子ビームの偏向特性の経時変化を較正する方法を説明
する。
【００１６】本発明者らが先に提案した荷電粒子ビーム
露光装置の経時変化を較正する方法においては、スリッ
ト偏向器９１によって偏向された荷電粒子ビームが通過
する位置に荷電粒子ビームを整形する矩形、正方形等の
開口を有する多角形整形板９２と、任意形状の開口が１
個以上形成されているブロックマスク９５が配置され、
このブロックマスク９５の上方に荷電粒子ビームを偏向
するための第１のマスク偏向器９３と第２のマスク偏向
器９４が配置され、また、ブロックマスク９５の下方に
荷電粒子ビームを偏向するための第３のマスク偏向器９
６と第４のマスク偏向器９７が配置され、これらの第１
のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第３の
マスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７とブロック
マスク９５の上下にわたって形成された電子レンズ光学
系９８が、ブロックマスク９５を挟んで鏡面対称に配置
されており、さらに第４のマスク偏向器９７の直下の光
軸上にラウンドアパーチャ９９が配置されている。
露光装置の経時変化を較正する方法においては、スリッ
ト偏向器９１によって偏向された荷電粒子ビームが通過
する位置に荷電粒子ビームを整形する矩形、正方形等の
開口を有する多角形整形板９２と、任意形状の開口が１
個以上形成されているブロックマスク９５が配置され、
このブロックマスク９５の上方に荷電粒子ビームを偏向
するための第１のマスク偏向器９３と第２のマスク偏向
器９４が配置され、また、ブロックマスク９５の下方に
荷電粒子ビームを偏向するための第３のマスク偏向器９
６と第４のマスク偏向器９７が配置され、これらの第１
のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第３の
マスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７とブロック
マスク９５の上下にわたって形成された電子レンズ光学
系９８が、ブロックマスク９５を挟んで鏡面対称に配置
されており、さらに第４のマスク偏向器９７の直下の光
軸上にラウンドアパーチャ９９が配置されている。
【００１７】そして、ブロックマスク９５よりも上に位
置するマスク偏向器によって荷電粒子ビームを偏向し
て、ブロックマスク９５の所望の形状の開口を通して整
形した後に、この荷電粒子ビームを電子レンズ光学系９
８とブロックマスク９５よりも下に位置するマスク偏向
器によって無偏向のときの光軸上にあるラウンドアパー
チャ９９に戻す方法が採られている。
置するマスク偏向器によって荷電粒子ビームを偏向し
て、ブロックマスク９５の所望の形状の開口を通して整
形した後に、この荷電粒子ビームを電子レンズ光学系９
８とブロックマスク９５よりも下に位置するマスク偏向
器によって無偏向のときの光軸上にあるラウンドアパー
チャ９９に戻す方法が採られている。
【００１８】また、マスク偏向器をブロックマスク９５
の上下に２段ずつ配置し、内側の２つのマスク偏向器、
すなわち第２のマスク偏向器と第３のマスク偏向器によ
って荷電粒子ビームがブロックマスクに垂直に入射し垂
直に出射するように偏向している。さらに、ブロックマ
スク９５に入射する荷電粒子ビームの拡散を防ぎ、平行
な軌道をとらせることと、偏向量を大きくするために、
第１のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第
３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７とレン
ズ光学系９８をブロックマスク９５に対して鏡面対称に
配置している。このようにすることにより、荷電粒子ビ
ームをブロックマスク９５上の広い範囲にわたって偏向
し、所望の開口を選択して、大きな歪を伴うことなく整
形することができる。
の上下に２段ずつ配置し、内側の２つのマスク偏向器、
すなわち第２のマスク偏向器と第３のマスク偏向器によ
って荷電粒子ビームがブロックマスクに垂直に入射し垂
直に出射するように偏向している。さらに、ブロックマ
スク９５に入射する荷電粒子ビームの拡散を防ぎ、平行
な軌道をとらせることと、偏向量を大きくするために、
第１のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第
３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７とレン
ズ光学系９８をブロックマスク９５に対して鏡面対称に
配置している。このようにすることにより、荷電粒子ビ
ームをブロックマスク９５上の広い範囲にわたって偏向
し、所望の開口を選択して、大きな歪を伴うことなく整
形することができる。
【００１９】本発明者らが先に提案した荷電粒子ビーム
露光装置においては、上記の構成を有する荷電粒子ビー
ム露光装置を用いて、次に記載する各工程を加えること
によって露光ビームパターンの経時変化を較正してい
る。
露光装置においては、上記の構成を有する荷電粒子ビー
ム露光装置を用いて、次に記載する各工程を加えること
によって露光ビームパターンの経時変化を較正してい
る。
【００２０】第１工程 マスク偏向器をすべてオフにした状態で、ラウンドアパ
ーチャ９９を透過する電流値が最大になるように図示さ
れていないアラインメントコイル等を調整した後に、第
１のマスク偏向器９３のみに電圧Ｖ1 を印加してオンに
し、第１のマスク偏向器９３によるラウンドアパーチャ
９９の上でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ1 および偏向
位相θ1 を記憶する。
ーチャ９９を透過する電流値が最大になるように図示さ
れていないアラインメントコイル等を調整した後に、第
１のマスク偏向器９３のみに電圧Ｖ1 を印加してオンに
し、第１のマスク偏向器９３によるラウンドアパーチャ
９９の上でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ1 および偏向
位相θ1 を記憶する。
【００２１】第２工程 第２のマスク偏向器９４のみに電圧Ｖ2 を印加し、第２
のマスク偏向器９４によるラウンドアパーチャ９９の上
でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ2 および偏向位相θ2
を記憶する。
のマスク偏向器９４によるラウンドアパーチャ９９の上
でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ2 および偏向位相θ2
を記憶する。
【００２２】第３工程（図６参照） 上記の第１工程と第２工程によって得られたクロスオー
バー像の偏向量Ｇ1 ，Ｇ2 と偏向位相θ1 ，θ2 から、
第１のマスク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４に同
時に電圧Ｖ1 ，Ｖ2 を印加したときに、ラウンドアパー
チャ９９上でクロスオーバー像の偏向能率を０にする第
１のマスク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４の偏向
位相差（θ1 ＋θ2 ）と偏向量比（Ｇ1 ／Ｇ2 ）を決定
する。
バー像の偏向量Ｇ1 ，Ｇ2 と偏向位相θ1 ，θ2 から、
第１のマスク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４に同
時に電圧Ｖ1 ，Ｖ2 を印加したときに、ラウンドアパー
チャ９９上でクロスオーバー像の偏向能率を０にする第
１のマスク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４の偏向
位相差（θ1 ＋θ2 ）と偏向量比（Ｇ1 ／Ｇ2 ）を決定
する。
【００２３】この場合、荷電粒子ビームのブロックマス
ク９５への半径方向の入射角と出射角は共にθRM＝９０
°となりブロックマスク９５を垂直に透過しているが、
円周方向には垂直入射していない。また、ラウンドアパ
ーチャ９９への入射角はθRA≠９０°であって垂直に入
射していない。
ク９５への半径方向の入射角と出射角は共にθRM＝９０
°となりブロックマスク９５を垂直に透過しているが、
円周方向には垂直入射していない。また、ラウンドアパ
ーチャ９９への入射角はθRA≠９０°であって垂直に入
射していない。
【００２４】図中の実線は荷電粒子ビームがラウンドア
パーチャ９９に振り戻された場合の軌跡を示し、２点鎖
線は第１の偏向器９３と第２の偏向器９４の偏向量の比
が適切でないために、荷電粒子ビームがラウンドアパー
チャ９９に振り戻されない場合を示している。
パーチャ９９に振り戻された場合の軌跡を示し、２点鎖
線は第１の偏向器９３と第２の偏向器９４の偏向量の比
が適切でないために、荷電粒子ビームがラウンドアパー
チャ９９に振り戻されない場合を示している。
【００２５】第４工程 第３のマスク偏向器９６のみに電圧Ｖ3 を印加し、第３
のマスク偏向器９６によるラウンドアパーチャ９９の上
でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ3 および偏向位相θ3
を記憶する。
のマスク偏向器９６によるラウンドアパーチャ９９の上
でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ3 および偏向位相θ3
を記憶する。
【００２６】第５工程 第４のマスク偏向器９７のみに電圧Ｖ4 を印加し、第４
のマスク偏向器９７によるラウンドアパーチャ９９の上
でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ4 および偏向位相θ4
を記憶する。
のマスク偏向器９７によるラウンドアパーチャ９９の上
でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ4 および偏向位相θ4
を記憶する。
【００２７】第６工程（図７参照） 上記の第３工程と第４工程によって得られたクロスオー
バー像の偏向量Ｇ3 ，Ｇ4 と偏向位相θ3 ，θ4 から、
第３のマスク偏向器９６と第４のマスク偏向器９７に同
時に電圧Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンにしたときの、ラウ
ンドアパーチャ９９上でのクロスオーバー像の偏向能率
を０にする第３のマスク偏向器９６と第４のマスク偏向
器９７の偏向位相差（θ3 ＋θ4 ）と偏向量比（Ｇ3 ／
Ｇ4 ）を決定する。
バー像の偏向量Ｇ3 ，Ｇ4 と偏向位相θ3 ，θ4 から、
第３のマスク偏向器９６と第４のマスク偏向器９７に同
時に電圧Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンにしたときの、ラウ
ンドアパーチャ９９上でのクロスオーバー像の偏向能率
を０にする第３のマスク偏向器９６と第４のマスク偏向
器９７の偏向位相差（θ3 ＋θ4 ）と偏向量比（Ｇ3 ／
Ｇ4 ）を決定する。
【００２８】図の実施線ａ、１点鎖線ｂ、２点鎖線ｃ
は、ラウンドアパーチャ９９上でのクロスオーバー像の
偏向能率を０にする軌跡の例を示している。この場合
は、ラウンドアパーチャ９９への入射角はθRA≠９０°
であって垂直に入射していない。
は、ラウンドアパーチャ９９上でのクロスオーバー像の
偏向能率を０にする軌跡の例を示している。この場合
は、ラウンドアパーチャ９９への入射角はθRA≠９０°
であって垂直に入射していない。
【００２９】第７工程（図８参照） 第１のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第
３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７に同時
に電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンにした場
合に、偏向量比（Ｇ1 ／Ｇ2 ），（Ｇ3 ／Ｇ4 ）と偏向
位相差（θ1 ＋θ2 ），（θ3 ＋θ4 ）を変えないで、
荷電粒子ビームをラウンドアパーチャ９９に最も垂直に
入射させるための、第１のマスク偏向器９３と第２のマ
スク偏向器９４、および、第３のマスク偏向器９６と第
４のマスク偏向器９７の相対偏向位相を求める。
３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７に同時
に電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンにした場
合に、偏向量比（Ｇ1 ／Ｇ2 ），（Ｇ3 ／Ｇ4 ）と偏向
位相差（θ1 ＋θ2 ），（θ3 ＋θ4 ）を変えないで、
荷電粒子ビームをラウンドアパーチャ９９に最も垂直に
入射させるための、第１のマスク偏向器９３と第２のマ
スク偏向器９４、および、第３のマスク偏向器９６と第
４のマスク偏向器９７の相対偏向位相を求める。
【００３０】図の実線ａは理想的な荷電粒子ビームの軌
跡を示し、１点鎖線ｂと２点鎖線ｃは、第３のマスク偏
向器９６と第４のマスク偏向器９７の偏向量が適当でな
い場合の軌跡を示している。なお、破線ｘは、ブロック
マスク９５に対称にスリット偏向器９１の中心のクロス
オーバー像からラウンドアパーチャ９９のクロスオーバ
ー像が対称的に配置されていることを示している。
跡を示し、１点鎖線ｂと２点鎖線ｃは、第３のマスク偏
向器９６と第４のマスク偏向器９７の偏向量が適当でな
い場合の軌跡を示している。なお、破線ｘは、ブロック
マスク９５に対称にスリット偏向器９１の中心のクロス
オーバー像からラウンドアパーチャ９９のクロスオーバ
ー像が対称的に配置されていることを示している。
【００３１】第８工程 第１のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第
３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７に同時
に電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンにした場
合に、偏向ゲイン比（Ｇ1 ／Ｇ2 ），（Ｇ3 ／Ｇ4 ）と
偏向位相差（θ 1 ＋θ2 ），（θ3 ＋θ4 ）を変えない
で、荷電粒子ビームをラウンドアパーチャ９９に最も垂
直に入射させるための、第１のマスク偏向器９３と第２
のマスク偏向器９４、および、第３のマスク偏向器９６
と第４のマスク偏向器９７の相対偏向量を求める。
３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７に同時
に電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンにした場
合に、偏向ゲイン比（Ｇ1 ／Ｇ2 ），（Ｇ3 ／Ｇ4 ）と
偏向位相差（θ 1 ＋θ2 ），（θ3 ＋θ4 ）を変えない
で、荷電粒子ビームをラウンドアパーチャ９９に最も垂
直に入射させるための、第１のマスク偏向器９３と第２
のマスク偏向器９４、および、第３のマスク偏向器９６
と第４のマスク偏向器９７の相対偏向量を求める。
【００３２】第９工程 第１のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第
３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７の相対
偏向量と相対偏向位相を用いて、ブロックマスク９５上
の偏向座標の偏向量と偏向方向を一致させてブロックマ
スク９５上のパターンを選択する。
３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７の相対
偏向量と相対偏向位相を用いて、ブロックマスク９５上
の偏向座標の偏向量と偏向方向を一致させてブロックマ
スク９５上のパターンを選択する。
【００３３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の発明
者らが先に提案した荷電粒子ビームブロック露光装置に
は以下のようなさらに改善すべき余地があることがわか
った。
者らが先に提案した荷電粒子ビームブロック露光装置に
は以下のようなさらに改善すべき余地があることがわか
った。
【００３４】（１）各マスク偏向器による個別の偏向が
行われた場合、ラウンドアパーチャ９９上での電子ビー
ムの位置ずれは不可避であり、その較正手順である第１
工程（第１のマスク偏向器９３のみに電圧Ｖ1 を印加し
てオンにし、第１のマスク偏向器９３によるラウンドア
パーチャ９９の上でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ1 お
よび偏向位相θ1 を記憶する。）、第２工程（第２のマ
スク偏向器９４のみに電圧Ｖ2 を印加し、第２のマスク
偏向器９４によるラウンドアパーチャ９９の上でのクロ
スオーバー像の偏向量Ｇ2 および偏向位相θ2 を記憶す
る。）、第４工程（第３のマスク偏向器９６のみに電圧
Ｖ3 を印加し、第３のマスク偏向器９６によるラウンド
アパーチャ９９の上でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ3
および偏向位相θ3 を記憶する。）、第５工程（第４の
マスク偏向器９７のみに電圧Ｖ4 を印加し、第４のマス
ク偏向器９７によるラウンドアパーチャ９９の上でのク
ロスオーバー像の偏向量Ｇ4 および偏向位相θ4 を記憶
する。）は、装置自身による調整ができないため、人手
に頼らなくてはならず、露光中に較正する場合のように
高速性が要求され、かつ５分に一度というように頻繁に
較正を行う必要がある場合は現実問題として実施不可能
である。
行われた場合、ラウンドアパーチャ９９上での電子ビー
ムの位置ずれは不可避であり、その較正手順である第１
工程（第１のマスク偏向器９３のみに電圧Ｖ1 を印加し
てオンにし、第１のマスク偏向器９３によるラウンドア
パーチャ９９の上でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ1 お
よび偏向位相θ1 を記憶する。）、第２工程（第２のマ
スク偏向器９４のみに電圧Ｖ2 を印加し、第２のマスク
偏向器９４によるラウンドアパーチャ９９の上でのクロ
スオーバー像の偏向量Ｇ2 および偏向位相θ2 を記憶す
る。）、第４工程（第３のマスク偏向器９６のみに電圧
Ｖ3 を印加し、第３のマスク偏向器９６によるラウンド
アパーチャ９９の上でのクロスオーバー像の偏向量Ｇ3
および偏向位相θ3 を記憶する。）、第５工程（第４の
マスク偏向器９７のみに電圧Ｖ4 を印加し、第４のマス
ク偏向器９７によるラウンドアパーチャ９９の上でのク
ロスオーバー像の偏向量Ｇ4 および偏向位相θ4 を記憶
する。）は、装置自身による調整ができないため、人手
に頼らなくてはならず、露光中に較正する場合のように
高速性が要求され、かつ５分に一度というように頻繁に
較正を行う必要がある場合は現実問題として実施不可能
である。
【００３５】（２）較正手順である、第３工程（第１工
程と第２工程によって得られたクロスオーバー像の偏向
量Ｇ1 ，Ｇ2 と偏向位相θ1 ，θ2 から、第１のマスク
偏向器９３と第２のマスク偏向器９４に同時に電圧
Ｖ1 ，Ｖ2 を印加したときに、ラウンドアパーチャ９９
上でクロスオーバー像の偏向能率を０にする第１のマス
ク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４の偏向位相差
（θ1 ＋θ2 ）と偏向量比（Ｇ 1 ／Ｇ2 ）を決定す
る。）と第６工程（第３工程と第４工程によって得られ
たクロスオーバー像の偏向量Ｇ3 ，Ｇ4 と偏向位相
θ3 ，θ4 から、第３のマスク偏向器９６と第４のマス
ク偏向器９７に同時に電圧Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンに
したときの、ラウンドアパーチャ９９上でのクロスオー
バー像の偏向能率を０にする第３のマスク偏向器９６と
第４のマスク偏向器９７の偏向位相差（θ3 ＋θ4）と
偏向量比（Ｇ3 ／Ｇ4 ）を決定する。）は、ラウンドア
パーチャ９９上でのビーム位置ずれが僅かであるため装
置による調整が可能で、第１のマスク偏向器９３と第２
のマスク偏向器９４の場合を考えると、第１のマスク偏
向器９３と第２のマスク偏向器９４による偏向ベクトル
を合成することによって如何なる場合においても、ラウ
ンドアパーチャ９９上でのビームの位置ずれを０にする
ことができる。
程と第２工程によって得られたクロスオーバー像の偏向
量Ｇ1 ，Ｇ2 と偏向位相θ1 ，θ2 から、第１のマスク
偏向器９３と第２のマスク偏向器９４に同時に電圧
Ｖ1 ，Ｖ2 を印加したときに、ラウンドアパーチャ９９
上でクロスオーバー像の偏向能率を０にする第１のマス
ク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４の偏向位相差
（θ1 ＋θ2 ）と偏向量比（Ｇ 1 ／Ｇ2 ）を決定す
る。）と第６工程（第３工程と第４工程によって得られ
たクロスオーバー像の偏向量Ｇ3 ，Ｇ4 と偏向位相
θ3 ，θ4 から、第３のマスク偏向器９６と第４のマス
ク偏向器９７に同時に電圧Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンに
したときの、ラウンドアパーチャ９９上でのクロスオー
バー像の偏向能率を０にする第３のマスク偏向器９６と
第４のマスク偏向器９７の偏向位相差（θ3 ＋θ4）と
偏向量比（Ｇ3 ／Ｇ4 ）を決定する。）は、ラウンドア
パーチャ９９上でのビーム位置ずれが僅かであるため装
置による調整が可能で、第１のマスク偏向器９３と第２
のマスク偏向器９４の場合を考えると、第１のマスク偏
向器９３と第２のマスク偏向器９４による偏向ベクトル
を合成することによって如何なる場合においても、ラウ
ンドアパーチャ９９上でのビームの位置ずれを０にする
ことができる。
【００３６】すなわち、第１のマスク偏向器９３によっ
て生じたずれを第２のマスク偏向器９４によって補正し
てもよいし、第２のマスク偏向器９４によって生じたず
れを第１のマスク偏向器９３によって補正してもよいこ
とになる。
て生じたずれを第２のマスク偏向器９４によって補正し
てもよいし、第２のマスク偏向器９４によって生じたず
れを第１のマスク偏向器９３によって補正してもよいこ
とになる。
【００３７】しかし、第１のマスク偏向器９３によって
生じたずれは、そのずれを発生した第１のマスク偏向器
９３の偏向特性を較正することによって荷電粒子ビーム
の軌跡を補正し、また、第２のマスク偏向器９４によっ
て生じたずれは、第２のマスク偏向器９４自体の偏向特
性を較正することによって荷電粒子ビームの軌道を補正
して、全軌跡にわたって、本来あるべき荷電粒子ビーム
の軌跡を描くように調整することが正しい較正である。
生じたずれは、そのずれを発生した第１のマスク偏向器
９３の偏向特性を較正することによって荷電粒子ビーム
の軌跡を補正し、また、第２のマスク偏向器９４によっ
て生じたずれは、第２のマスク偏向器９４自体の偏向特
性を較正することによって荷電粒子ビームの軌道を補正
して、全軌跡にわたって、本来あるべき荷電粒子ビーム
の軌跡を描くように調整することが正しい較正である。
【００３８】第３のマスク偏向器９６と第４のマスク偏
向器９７の場合もこれと同様であり、各マスク偏向器自
体の偏向位相および偏向量を、本来あるべき状態で正確
に較正していることにならない。
向器９７の場合もこれと同様であり、各マスク偏向器自
体の偏向位相および偏向量を、本来あるべき状態で正確
に較正していることにならない。
【００３９】（３）また、その手順である第３工程（第
１工程と第２工程によって得られたクロスオーバー像の
偏向量Ｇ1 ，Ｇ2 と偏向位相θ1 ，θ2 から、第１のマ
スク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４に同時に電圧
Ｖ1 ，Ｖ2 を印加したときに、ラウンドアパーチャ９９
上でクロスオーバー像の偏向能率を０にする第１のマス
ク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４の偏向位相差
（θ1 ＋θ2 ）と偏向量比（Ｇ1 ／Ｇ2 ）を決定す
る。）と第６工程（第３工程と第４工程によって得られ
たクロスオーバー像の偏向量Ｇ3 ，Ｇ4 と偏向位相
θ3 ，θ4 から、第３のマスク偏向器９６と第４のマス
ク偏向器９７に同時に電圧Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンに
したときの、ラウンドアパーチャ９９上でのクロスオー
バー像の偏向能率を０にする第３のマスク偏向器９６と
第４のマスク偏向器９７の偏向位相差（θ3 ＋θ4 ）と
偏向量比（Ｇ3 ／Ｇ4 ）を決定する。）は、ブロックマ
スク９５上においてＲ（半径）方向に対しては垂直入射
しているが、θ（円周）方向に対しては垂直入射してい
ないことになる。
１工程と第２工程によって得られたクロスオーバー像の
偏向量Ｇ1 ，Ｇ2 と偏向位相θ1 ，θ2 から、第１のマ
スク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４に同時に電圧
Ｖ1 ，Ｖ2 を印加したときに、ラウンドアパーチャ９９
上でクロスオーバー像の偏向能率を０にする第１のマス
ク偏向器９３と第２のマスク偏向器９４の偏向位相差
（θ1 ＋θ2 ）と偏向量比（Ｇ1 ／Ｇ2 ）を決定す
る。）と第６工程（第３工程と第４工程によって得られ
たクロスオーバー像の偏向量Ｇ3 ，Ｇ4 と偏向位相
θ3 ，θ4 から、第３のマスク偏向器９６と第４のマス
ク偏向器９７に同時に電圧Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンに
したときの、ラウンドアパーチャ９９上でのクロスオー
バー像の偏向能率を０にする第３のマスク偏向器９６と
第４のマスク偏向器９７の偏向位相差（θ3 ＋θ4 ）と
偏向量比（Ｇ3 ／Ｇ4 ）を決定する。）は、ブロックマ
スク９５上においてＲ（半径）方向に対しては垂直入射
しているが、θ（円周）方向に対しては垂直入射してい
ないことになる。
【００４０】現実にθ方向に対して垂直入射にするため
には、第２のマスク偏向器９４、第３のマスク偏向器９
６の偏向量Ｒ3 ，Ｒ4 と偏向位相θ3 ，θ4 を変化させ
る必要があり、このことはラウンドアパーチャ上に第１
のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第３の
マスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７、それぞれ
で荷電粒子ビームを固定することに相反するため、完全
垂直入射を実現する際には適用できない。
には、第２のマスク偏向器９４、第３のマスク偏向器９
６の偏向量Ｒ3 ，Ｒ4 と偏向位相θ3 ，θ4 を変化させ
る必要があり、このことはラウンドアパーチャ上に第１
のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第３の
マスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７、それぞれ
で荷電粒子ビームを固定することに相反するため、完全
垂直入射を実現する際には適用できない。
【００４１】（４）その手順である第９工程（第１のマ
スク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第３のマス
ク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７の相対偏向量と
相対偏向位相を用いて、ブロックマスク９５上の偏向座
標の偏向量と偏向方向を一致させてブロックマスク９５
上のパターンを選択する。）は、ブロックマスク９５上
で荷電粒子ビームの位置を較正するために、ブロックマ
スク９５の上流にある第１のマスク偏向器９３と第２の
マスク偏向器９４を使用して較正することはできるが、
第３のマスク偏向器９６と第４のマスク偏向器９７の較
正はできず、結局垂直入射性の較正である第７工程（第
１のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第３
のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７に同時に
電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンにした場合
に、偏向量比（Ｇ1 ／Ｇ2 ），（Ｇ 3 ／Ｇ4 ）と偏向位
相差（θ1 ＋θ2 ），（θ3 ＋θ4 ）を変えないで、荷
電粒子ビームをラウンドアパーチャ９９に最も垂直に入
射させるための、第１のマスク偏向器９３と第２のマス
ク偏向器９４、および、第３のマスク偏向器９６と第４
のマスク偏向器９７の相対偏向位相を求める。）を実施
して、第３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９
７の相対偏向量と偏向位相を決定せざるをえない。
スク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第３のマス
ク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７の相対偏向量と
相対偏向位相を用いて、ブロックマスク９５上の偏向座
標の偏向量と偏向方向を一致させてブロックマスク９５
上のパターンを選択する。）は、ブロックマスク９５上
で荷電粒子ビームの位置を較正するために、ブロックマ
スク９５の上流にある第１のマスク偏向器９３と第２の
マスク偏向器９４を使用して較正することはできるが、
第３のマスク偏向器９６と第４のマスク偏向器９７の較
正はできず、結局垂直入射性の較正である第７工程（第
１のマスク偏向器９３、第２のマスク偏向器９４、第３
のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９７に同時に
電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 ，Ｖ4 を印加してオンにした場合
に、偏向量比（Ｇ1 ／Ｇ2 ），（Ｇ 3 ／Ｇ4 ）と偏向位
相差（θ1 ＋θ2 ），（θ3 ＋θ4 ）を変えないで、荷
電粒子ビームをラウンドアパーチャ９９に最も垂直に入
射させるための、第１のマスク偏向器９３と第２のマス
ク偏向器９４、および、第３のマスク偏向器９６と第４
のマスク偏向器９７の相対偏向位相を求める。）を実施
して、第３のマスク偏向器９６、第４のマスク偏向器９
７の相対偏向量と偏向位相を決定せざるをえない。
【００４２】（５）前記の工程を始めから終わりまで行
えば各マスク偏向器の較正はできるが、かなりの較正時
間がかかり、露光中の装置較正のように高速性が要求さ
れ、かつ、５分間に１度のように頻繁に較正を行うよう
な場合は実施不可能になる。
えば各マスク偏向器の較正はできるが、かなりの較正時
間がかかり、露光中の装置較正のように高速性が要求さ
れ、かつ、５分間に１度のように頻繁に較正を行うよう
な場合は実施不可能になる。
【００４３】本発明は、マスク偏向器またはマスク偏向
器群によって発生する経時的な偏向フィールドの歪み
を、その歪みを発生するマスク偏向器または各マスク偏
向器群ごとに、その電気的条件を定期的に較正すること
によって、マスク偏向器による偏向歪みを容易に補正す
ることができる荷電粒子ビームブロック露光法および露
光装置を提供することを目的とする。
器群によって発生する経時的な偏向フィールドの歪み
を、その歪みを発生するマスク偏向器または各マスク偏
向器群ごとに、その電気的条件を定期的に較正すること
によって、マスク偏向器による偏向歪みを容易に補正す
ることができる荷電粒子ビームブロック露光法および露
光装置を提供することを目的とする。
【００４４】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる荷電粒子
ビームブロック露光法においては、荷電粒子ビームが通
過する位置に該荷電粒子ビームを整形する矩形整形板
と、任意形状の開口が１個以上形成されているブロック
マスクが配置され、該ブロックマスクの上方に該荷電粒
子ビームを偏向するための少なくとも第１のマスク偏向
器と第２のマスク偏向器が配置され、また、該ブロック
マスクの下方に該荷電粒子ビームを偏向するための少な
くとも第３のマスク偏向器と第４のマスク偏向器が配置
され、各マスク偏向器と該ブロックマスクの上下の電子
レンズ光学系が該ブロックマスクを挟んで鏡面対称に配
置されており、さらに各マスク偏向器の直下に第１のラ
ウンドアパーチャが配置された荷電粒子ビーム露光装置
を用い、第１のラウンドアパーチャとほぼ等しい高さの
平面上の第１のラウンドアパーチャとは異なる位置に第
２のラウンドアパーチャが配置され、該マスク偏向器を
すべてオフにした状態で、第１のラウンドアパーチャを
透過する電流値が最大になるように電子レンズ光学系を
調整した後に、ａ第１のマスク偏向器のみをオンにし、
第１のマスク偏向器の電気的条件を調節して第２のラウ
ンドアパーチャを透過する電流値を最大にしたときの第
１のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条
件を記憶する工程と、ｂ第２のマスク偏向器のみをオン
にし、第２のマスク偏向器の電気的条件を調節して第２
のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にしたと
きの第２のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電
気的条件を記憶する工程と、ｃ第３のマスク偏向器のみ
をオンにし、第３のマスク偏向器の電気的条件を調節し
て第２のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大に
したときの第３のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関
する電気的条件を記憶する工程と、ｄ第４のマスク偏向
器のみをオンにし、第４のマスク偏向器の電気的条件を
調節して第２のラウンドアパーチャを透過する電流値を
最大にしたときの第４のマスク偏向器の偏向位相と偏向
量に関する電気的条件を記憶する工程と、を経てブロッ
クマスクによる露光を開始し、適宜の時間ごとに、各マ
スク偏向器に前記ａ，ｂ，ｃ，ｄの工程を加えて第２の
ラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にする各マ
スク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条件を決
定し、直前に第２のラウンドアパーチャを透過する電流
値が最大になるように調節したときの各マスク偏向器の
偏向位相と偏向量に関する電気的条件と今回第２のラウ
ンドアパーチャを透過する電流値が最大になるように調
節したときの各マスク偏向器の偏向位相と偏向量に関す
る電気的条件の間の変動量を求め、この変動量によって
各マスク偏向器に与える電気的条件を較正する。
ビームブロック露光法においては、荷電粒子ビームが通
過する位置に該荷電粒子ビームを整形する矩形整形板
と、任意形状の開口が１個以上形成されているブロック
マスクが配置され、該ブロックマスクの上方に該荷電粒
子ビームを偏向するための少なくとも第１のマスク偏向
器と第２のマスク偏向器が配置され、また、該ブロック
マスクの下方に該荷電粒子ビームを偏向するための少な
くとも第３のマスク偏向器と第４のマスク偏向器が配置
され、各マスク偏向器と該ブロックマスクの上下の電子
レンズ光学系が該ブロックマスクを挟んで鏡面対称に配
置されており、さらに各マスク偏向器の直下に第１のラ
ウンドアパーチャが配置された荷電粒子ビーム露光装置
を用い、第１のラウンドアパーチャとほぼ等しい高さの
平面上の第１のラウンドアパーチャとは異なる位置に第
２のラウンドアパーチャが配置され、該マスク偏向器を
すべてオフにした状態で、第１のラウンドアパーチャを
透過する電流値が最大になるように電子レンズ光学系を
調整した後に、ａ第１のマスク偏向器のみをオンにし、
第１のマスク偏向器の電気的条件を調節して第２のラウ
ンドアパーチャを透過する電流値を最大にしたときの第
１のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条
件を記憶する工程と、ｂ第２のマスク偏向器のみをオン
にし、第２のマスク偏向器の電気的条件を調節して第２
のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にしたと
きの第２のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電
気的条件を記憶する工程と、ｃ第３のマスク偏向器のみ
をオンにし、第３のマスク偏向器の電気的条件を調節し
て第２のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大に
したときの第３のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関
する電気的条件を記憶する工程と、ｄ第４のマスク偏向
器のみをオンにし、第４のマスク偏向器の電気的条件を
調節して第２のラウンドアパーチャを透過する電流値を
最大にしたときの第４のマスク偏向器の偏向位相と偏向
量に関する電気的条件を記憶する工程と、を経てブロッ
クマスクによる露光を開始し、適宜の時間ごとに、各マ
スク偏向器に前記ａ，ｂ，ｃ，ｄの工程を加えて第２の
ラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にする各マ
スク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条件を決
定し、直前に第２のラウンドアパーチャを透過する電流
値が最大になるように調節したときの各マスク偏向器の
偏向位相と偏向量に関する電気的条件と今回第２のラウ
ンドアパーチャを透過する電流値が最大になるように調
節したときの各マスク偏向器の偏向位相と偏向量に関す
る電気的条件の間の変動量を求め、この変動量によって
各マスク偏向器に与える電気的条件を較正する。
【００４５】この場合に、ａブロックマスク上流の第１
のマスク偏向器と第２のマスク偏向器のみをオンにし、
第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器の相対偏向位
相と相対偏向量を一定に保った状態で第１のマスク偏向
器と第２のマスク偏向器の電気的条件を調節して第２の
ラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にしたとき
の第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器の偏向位相
と偏向量に関する電気的条件を記憶する工程と、ｂブロ
ックマスク下流の第３のマスク偏向器と第４のマスク偏
向器のみをオンにし、第３のマスク偏向器と第４のマス
ク偏向器の相対偏向位相と相対偏向量を一定に保った状
態で第３のマスク偏向器と第４のマスク偏向器の電気的
条件を調節して第２のラウンドアパーチャを透過する電
流値を最大にしたときの第３のマスク偏向器と第４のマ
スク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条件を記
憶する工程とを経てブロックマスクによる露光を開始
し、適宜の時間ごとに、前記ａ，ｂの工程を加えて第２
のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にする第
１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器および第３のマ
スク偏向器と第４のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に
関する電気的条件を決定し、直前に第２のラウンドアパ
ーチャを透過する電流値が最大になるように調節したと
きの第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器および第
３のマスク偏向器と第４のマスク偏向器の偏向位相と偏
向量に関する電気的条件と、今回第２のラウンドアパー
チャを透過する電流値が最大になるように調節したとき
の第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器および第３
のマスク偏向器と第４のマスク偏向器の偏向位相と偏向
量に関する電気的条件の間の変動量を求め、この変動量
によって各マスク偏向器に与える電気的条件を較正する
ことができる。
のマスク偏向器と第２のマスク偏向器のみをオンにし、
第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器の相対偏向位
相と相対偏向量を一定に保った状態で第１のマスク偏向
器と第２のマスク偏向器の電気的条件を調節して第２の
ラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にしたとき
の第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器の偏向位相
と偏向量に関する電気的条件を記憶する工程と、ｂブロ
ックマスク下流の第３のマスク偏向器と第４のマスク偏
向器のみをオンにし、第３のマスク偏向器と第４のマス
ク偏向器の相対偏向位相と相対偏向量を一定に保った状
態で第３のマスク偏向器と第４のマスク偏向器の電気的
条件を調節して第２のラウンドアパーチャを透過する電
流値を最大にしたときの第３のマスク偏向器と第４のマ
スク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条件を記
憶する工程とを経てブロックマスクによる露光を開始
し、適宜の時間ごとに、前記ａ，ｂの工程を加えて第２
のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にする第
１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器および第３のマ
スク偏向器と第４のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に
関する電気的条件を決定し、直前に第２のラウンドアパ
ーチャを透過する電流値が最大になるように調節したと
きの第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器および第
３のマスク偏向器と第４のマスク偏向器の偏向位相と偏
向量に関する電気的条件と、今回第２のラウンドアパー
チャを透過する電流値が最大になるように調節したとき
の第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器および第３
のマスク偏向器と第４のマスク偏向器の偏向位相と偏向
量に関する電気的条件の間の変動量を求め、この変動量
によって各マスク偏向器に与える電気的条件を較正する
ことができる。
【００４６】そしてまた、第１のラウンドアパーチャと
ほぼ等しい高さの平面上の第１のラウンドアパーチャを
取り囲む位置に第２のラウンドアパーチャ、第３のラウ
ンドアパーチャ、第４のラウンドアパーチャ、第５のラ
ウンドアパーチャが配置され、該マスク偏向器をすべて
オフにした状態で、第１のラウンドアパーチャを透過す
る電流値が最大になるように電子レンズ光学系を調整し
た後、ａ第１のマスク偏向器のみをオンにし、第１のマ
スク偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパ
ーチャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドア
パーチャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値
を最大にしたときの第１のマスク偏向器の電気的条件か
ら、第１のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台
形、オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、ｂ
第２のマスク偏向器のみをオンにし、第２のマスク偏向
器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャ、
第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパーチ
ャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大
にしたときの第２のマスク偏向器の電気的条件から、第
２のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、オ
フセットの補正係数を算出し記憶する工程と、ｃ第３の
マスク偏向器のみをオンにし、第３のマスク偏向器の電
気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャ、第３の
ラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパーチャ、第５
のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にしたと
きの第３のマスク偏向器の電気的条件から、第３のマス
ク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、オフセット
の補正係数を算出し記憶する工程と、ｄ第４のマスク偏
向器のみをオンにし、第４のマスク偏向器の電気的条件
を調節して第２のラウンドアパーチャ、第３のラウンド
アパーチャ、第４のラウンドアパーチャ、第５のラウン
ドアパーチャを透過する電流値を最大にしたときの第４
のマスク偏向器の電気的条件から、第４のマスク偏向器
のゲイン、ローテーション、台形、オフセットの補正係
数を算出し記憶する工程とを経てブロックマスクによる
露光を開始し、適宜の時間ごとに、各マスク偏向器に上
記ａ，ｂ，ｃ，ｄの工程を加えて各マスク偏向器のゲイ
ン、ローテーション、台形、オフセットの補正係数を決
定し、直前のゲイン、ローテーション、台形、オフセッ
トの補正係数と今回のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数の間の変動量を求め、この変動量
によって各マスク偏向器のフィールドを較正することが
できる。
ほぼ等しい高さの平面上の第１のラウンドアパーチャを
取り囲む位置に第２のラウンドアパーチャ、第３のラウ
ンドアパーチャ、第４のラウンドアパーチャ、第５のラ
ウンドアパーチャが配置され、該マスク偏向器をすべて
オフにした状態で、第１のラウンドアパーチャを透過す
る電流値が最大になるように電子レンズ光学系を調整し
た後、ａ第１のマスク偏向器のみをオンにし、第１のマ
スク偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパ
ーチャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドア
パーチャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値
を最大にしたときの第１のマスク偏向器の電気的条件か
ら、第１のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台
形、オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、ｂ
第２のマスク偏向器のみをオンにし、第２のマスク偏向
器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャ、
第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパーチ
ャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大
にしたときの第２のマスク偏向器の電気的条件から、第
２のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、オ
フセットの補正係数を算出し記憶する工程と、ｃ第３の
マスク偏向器のみをオンにし、第３のマスク偏向器の電
気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャ、第３の
ラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパーチャ、第５
のラウンドアパーチャを透過する電流値を最大にしたと
きの第３のマスク偏向器の電気的条件から、第３のマス
ク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、オフセット
の補正係数を算出し記憶する工程と、ｄ第４のマスク偏
向器のみをオンにし、第４のマスク偏向器の電気的条件
を調節して第２のラウンドアパーチャ、第３のラウンド
アパーチャ、第４のラウンドアパーチャ、第５のラウン
ドアパーチャを透過する電流値を最大にしたときの第４
のマスク偏向器の電気的条件から、第４のマスク偏向器
のゲイン、ローテーション、台形、オフセットの補正係
数を算出し記憶する工程とを経てブロックマスクによる
露光を開始し、適宜の時間ごとに、各マスク偏向器に上
記ａ，ｂ，ｃ，ｄの工程を加えて各マスク偏向器のゲイ
ン、ローテーション、台形、オフセットの補正係数を決
定し、直前のゲイン、ローテーション、台形、オフセッ
トの補正係数と今回のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数の間の変動量を求め、この変動量
によって各マスク偏向器のフィールドを較正することが
できる。
【００４７】
【作用】本発明によれば、各マスク偏向器ごとに偏向フ
ィールドを較正することが可能であるため、一度マスク
偏向器の相対角度と相対偏向量を決定すれば、それを乱
すことなくマスク偏向器の較正を行うことが可能にな
る。
ィールドを較正することが可能であるため、一度マスク
偏向器の相対角度と相対偏向量を決定すれば、それを乱
すことなくマスク偏向器の較正を行うことが可能にな
る。
【００４８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。 （第１実施例）図１は、第１実施例の電子ビームブロッ
ク露光法の説明図である。この図において、１は電子
銃、２は電子ビーム、３，５，１１，１２，１５，１６
はレンズ、４は矩形アパーチャ、６は第１のマスク偏向
器、７は第２のマスク偏向器、８はブロックマスク、９
は第３のマスク偏向器、１０は第４のマスク偏向器、１
３はマルチアパーチャ板、１４1 は第１のラウンドアパ
ーチャ、１４ 2 は第２のラウンドアパーチャ、１７は主
偏向器、１８は副偏向器、１９は試料、２０は電極、２
１は電流計である。
ク露光法の説明図である。この図において、１は電子
銃、２は電子ビーム、３，５，１１，１２，１５，１６
はレンズ、４は矩形アパーチャ、６は第１のマスク偏向
器、７は第２のマスク偏向器、８はブロックマスク、９
は第３のマスク偏向器、１０は第４のマスク偏向器、１
３はマルチアパーチャ板、１４1 は第１のラウンドアパ
ーチャ、１４ 2 は第２のラウンドアパーチャ、１７は主
偏向器、１８は副偏向器、１９は試料、２０は電極、２
１は電流計である。
【００４９】第１実施例の電子ビームブロック露光装置
の露光部の構成を説明する。電子銃１によって発生する
電子ビーム２はレンズ３によって集束され、矩形アパー
チャ４を透過することによって矩形状に整形され、レン
ズ５によって集束されて第１のマスク偏向器６、第２の
マスク偏向器７からなる上流偏向系を通過し、この上流
偏向系とレンズ１１によってブロックマスク８の所望の
形状の開口に向けられ、この開口を透過して、その開口
の形状に整形された電子ビームは、第３のマスク偏向器
９と第４のマスク偏向器１０からなる下流偏向系とレン
ズ１１によって光軸方向に振り戻され、ブロック露光を
行っている場合は、レンズ１２によって集束されてマル
チアパーチャ板１３に形成された第１のラウンドアパー
チャ１４1 を通り、レンズ１５、レンズ１６によって集
束され、主偏向器１７と副偏向器１８によって試料１９
面の上に投影され、マスク偏向器の較正のために電子ビ
ームが偏向される場合は、レンズ１２によって集束され
てマルチアパーチャ板１３に形成された第２のラウンド
アパーチャ１４2 を通り、レンズ１５、レンズ１６によ
って集束され、主偏向器１７と副偏向器１８によって試
料１９の平面上に設けられている電極２０に偏向され
て、第２のラウンドアパーチャ１４2を透過した電子の
量に対応する電流値として電流計２１によって検出され
るようになっている。
の露光部の構成を説明する。電子銃１によって発生する
電子ビーム２はレンズ３によって集束され、矩形アパー
チャ４を透過することによって矩形状に整形され、レン
ズ５によって集束されて第１のマスク偏向器６、第２の
マスク偏向器７からなる上流偏向系を通過し、この上流
偏向系とレンズ１１によってブロックマスク８の所望の
形状の開口に向けられ、この開口を透過して、その開口
の形状に整形された電子ビームは、第３のマスク偏向器
９と第４のマスク偏向器１０からなる下流偏向系とレン
ズ１１によって光軸方向に振り戻され、ブロック露光を
行っている場合は、レンズ１２によって集束されてマル
チアパーチャ板１３に形成された第１のラウンドアパー
チャ１４1 を通り、レンズ１５、レンズ１６によって集
束され、主偏向器１７と副偏向器１８によって試料１９
面の上に投影され、マスク偏向器の較正のために電子ビ
ームが偏向される場合は、レンズ１２によって集束され
てマルチアパーチャ板１３に形成された第２のラウンド
アパーチャ１４2 を通り、レンズ１５、レンズ１６によ
って集束され、主偏向器１７と副偏向器１８によって試
料１９の平面上に設けられている電極２０に偏向され
て、第２のラウンドアパーチャ１４2を透過した電子の
量に対応する電流値として電流計２１によって検出され
るようになっている。
【００５０】また、全てのマスク偏向器をオフにして、
第１のラウンドアパーチャ１４1 を透過する電子ビーム
の量が最大になるように電子レンズ系を調節するとき
も、試料１９の平面上に設けられている電極２０によっ
て、第１のラウンドアパーチャ１４1 を透過した電子の
量を電流計２１によって検出するようになっている。
第１のラウンドアパーチャ１４1 を透過する電子ビーム
の量が最大になるように電子レンズ系を調節するとき
も、試料１９の平面上に設けられている電極２０によっ
て、第１のラウンドアパーチャ１４1 を透過した電子の
量を電流計２１によって検出するようになっている。
【００５１】この電子ビームブロック露光装置におい
て、マスク偏向器をすべてオフ（接地電位）にした状態
で、レンズ系を調節して、第１のラウンドアパーチャ１
４1 を透過する電流値を最大にした後下記の工程を行
う。
て、マスク偏向器をすべてオフ（接地電位）にした状態
で、レンズ系を調節して、第１のラウンドアパーチャ１
４1 を透過する電流値を最大にした後下記の工程を行
う。
【００５２】第１工程 第１のマスク偏向器６のみをオンにし、他の偏向器をオ
フにした状態で第１のマスク偏向器６の電気的条件を調
節して、第２のラウンドアパーチャ１４2 を透過する電
子ビームの量が最大になるように調整し、そのときの第
１のマスク偏向器の偏向位相及び偏向量に関する電気的
条件を記憶する。なお、マスク偏向器は例えば縦長の８
個のセグメントを円形に配列した構造をもち、それぞれ
のセグメントに個別に電圧を印加するようになっている
ため、各セグメントに印加する電圧を調節することによ
って、電子ビームをＲ方向（偏向量）とθ方向（偏向位
相）に偏向することができる。
フにした状態で第１のマスク偏向器６の電気的条件を調
節して、第２のラウンドアパーチャ１４2 を透過する電
子ビームの量が最大になるように調整し、そのときの第
１のマスク偏向器の偏向位相及び偏向量に関する電気的
条件を記憶する。なお、マスク偏向器は例えば縦長の８
個のセグメントを円形に配列した構造をもち、それぞれ
のセグメントに個別に電圧を印加するようになっている
ため、各セグメントに印加する電圧を調節することによ
って、電子ビームをＲ方向（偏向量）とθ方向（偏向位
相）に偏向することができる。
【００５３】第２工程 第２のマスク偏向器７のみをオンにし、他の偏向器をオ
フにした状態で第２のマスク偏向器７の電気的条件を調
節して、第２のラウンドアパーチャ１４2 を透過する電
子ビームの量が最大になるように調整し、そのときの第
２のマスク偏向器の偏向位相及び偏向量に関する電気的
条件を記憶する。
フにした状態で第２のマスク偏向器７の電気的条件を調
節して、第２のラウンドアパーチャ１４2 を透過する電
子ビームの量が最大になるように調整し、そのときの第
２のマスク偏向器の偏向位相及び偏向量に関する電気的
条件を記憶する。
【００５４】第３工程 第３のマスク偏向器９のみをオンにし、他の偏向器をオ
フにした状態で第３のマスク偏向器９の電気的条件を調
節して、第２のラウンドアパーチャ１４2 を透過する電
子ビームの量が最大になるように調整し、そのときの第
３のマスク偏向器の偏向位相及び偏向量に関する電気的
条件を記憶する。
フにした状態で第３のマスク偏向器９の電気的条件を調
節して、第２のラウンドアパーチャ１４2 を透過する電
子ビームの量が最大になるように調整し、そのときの第
３のマスク偏向器の偏向位相及び偏向量に関する電気的
条件を記憶する。
【００５５】第４工程 第４のマスク偏向器１０のみをオンにし、他の偏向器を
オフにした状態で第４のマスク偏向器１０の電気的条件
を調節して、第２のラウンドアパーチャ１４2を透過す
る電子ビームの量が最大になるように調整し、そのとき
の第４のマスク偏向器の偏向位相及び偏向量に関する電
気的条件を記憶する。
オフにした状態で第４のマスク偏向器１０の電気的条件
を調節して、第２のラウンドアパーチャ１４2を透過す
る電子ビームの量が最大になるように調整し、そのとき
の第４のマスク偏向器の偏向位相及び偏向量に関する電
気的条件を記憶する。
【００５６】第５工程 上記の第１工程から第４工程を経てブロックマスクによ
る露光を開始し、その後、５分間に１回程度定期的に各
マスク偏向器に別々に第１工程から第４工程までの工程
を加えて、第２のラウンドアパーチャ１４2 を透過する
電子ビームの量が最大になるように再調整し、この再調
整したときの各マスク偏向器の偏向位相に関する電気的
条件と直前に調整したときの偏向位相に関する電気的条
件との差である偏向位相変動量、および、再調整したと
きの偏向量に関する電気的条件と直前に調整したときの
偏向量に関する電気的条件との差である偏向量変動量を
演算し、この偏向位相変動量と偏向量変動量によって各
マスク偏向器の電気的条件を較正する。
る露光を開始し、その後、５分間に１回程度定期的に各
マスク偏向器に別々に第１工程から第４工程までの工程
を加えて、第２のラウンドアパーチャ１４2 を透過する
電子ビームの量が最大になるように再調整し、この再調
整したときの各マスク偏向器の偏向位相に関する電気的
条件と直前に調整したときの偏向位相に関する電気的条
件との差である偏向位相変動量、および、再調整したと
きの偏向量に関する電気的条件と直前に調整したときの
偏向量に関する電気的条件との差である偏向量変動量を
演算し、この偏向位相変動量と偏向量変動量によって各
マスク偏向器の電気的条件を較正する。
【００５７】この実施例によると、第１のラウンドアパ
ーチャ１４1 と第２のラウンドアパーチャ１４2 の位置
関係を基準にしてマスク偏向器のゲインとローテーショ
ンに関する経時変化を検出し較正することができる。
ーチャ１４1 と第２のラウンドアパーチャ１４2 の位置
関係を基準にしてマスク偏向器のゲインとローテーショ
ンに関する経時変化を検出し較正することができる。
【００５８】（第２実施例）この実施例においては、第
１実施例において説明した電子ビームブロック露光装置
を用い、第１実施例と同様に、マスク偏向器をすべてオ
フ（接地電位）にした状態で、レンズ系を調節して、第
１のラウンドアパーチャ１４1 での透過電流値を最大に
した後下記の工程を行う。
１実施例において説明した電子ビームブロック露光装置
を用い、第１実施例と同様に、マスク偏向器をすべてオ
フ（接地電位）にした状態で、レンズ系を調節して、第
１のラウンドアパーチャ１４1 での透過電流値を最大に
した後下記の工程を行う。
【００５９】第１工程 第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向器７をオンに
し、第３のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器１０を
オフにして、第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向
器７の相対偏向位相と相対偏向量を一定に保った状態
で、第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向器７の電
気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャ１４2 を
透過する電流値を最大にし、そのときの第１のマスク偏
向器６と第２のマスク偏向器７の偏向位相及び偏向量に
関する電気的条件を記憶する。
し、第３のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器１０を
オフにして、第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向
器７の相対偏向位相と相対偏向量を一定に保った状態
で、第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向器７の電
気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャ１４2 を
透過する電流値を最大にし、そのときの第１のマスク偏
向器６と第２のマスク偏向器７の偏向位相及び偏向量に
関する電気的条件を記憶する。
【００６０】第２工程 第３のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器１０をオン
にし、第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向器７を
オフにして、第３のマスク偏向器９と第４のマスク偏向
器１０の相対偏向位相と相対偏向量を一定に保った状態
で第３のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器１０の電
気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャ１４2 を
透過する電流値が最大になるようにし、そのときの第３
のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器１０の偏向位相
及び偏向量に関する電気的条件を記憶する。
にし、第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向器７を
オフにして、第３のマスク偏向器９と第４のマスク偏向
器１０の相対偏向位相と相対偏向量を一定に保った状態
で第３のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器１０の電
気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャ１４2 を
透過する電流値が最大になるようにし、そのときの第３
のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器１０の偏向位相
及び偏向量に関する電気的条件を記憶する。
【００６１】第３工程 上記の第１工程と第２工程を経てブロックマスクによる
露光を開始し、５分間程度の間隔をおいて定期的に、第
１工程と第２工程を加えて、第２のラウンドアパーチャ
を透過する電流値を最大にするブロックマスクの上流の
第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向器７およびブ
ロックマスク８の下流の第３のマスク偏向器９と第４の
マスク偏向器１０の偏向位相と偏向量に関する電気的条
件を決定し、直前に第２のラウンドアパーチャ１４2 を
透過する電流値が最大になるように調整したときの、第
１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向器７および第３
のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器１０の偏向位相
と偏向量に関する電気的条件と、今回第２のラウンドア
パーチャ１４2 を透過する電流値が最大になるように調
節したときの第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向
器７および第３のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器
１０の偏向位相と偏向量に関する電気的条件の間の変動
量を求め、この変動量によって各マスク偏向器に与える
電気的条件を較正する。
露光を開始し、５分間程度の間隔をおいて定期的に、第
１工程と第２工程を加えて、第２のラウンドアパーチャ
を透過する電流値を最大にするブロックマスクの上流の
第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向器７およびブ
ロックマスク８の下流の第３のマスク偏向器９と第４の
マスク偏向器１０の偏向位相と偏向量に関する電気的条
件を決定し、直前に第２のラウンドアパーチャ１４2 を
透過する電流値が最大になるように調整したときの、第
１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向器７および第３
のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器１０の偏向位相
と偏向量に関する電気的条件と、今回第２のラウンドア
パーチャ１４2 を透過する電流値が最大になるように調
節したときの第１のマスク偏向器６と第２のマスク偏向
器７および第３のマスク偏向器９と第４のマスク偏向器
１０の偏向位相と偏向量に関する電気的条件の間の変動
量を求め、この変動量によって各マスク偏向器に与える
電気的条件を較正する。
【００６２】この実施例によっても、第１のラウンドア
パーチャ１４1 と第２のラウンドアパーチャ１４2 の位
置関係を基準にしてマスク偏向器のゲインとローテーシ
ョンに関する経時変化を検出し較正することができる。
パーチャ１４1 と第２のラウンドアパーチャ１４2 の位
置関係を基準にしてマスク偏向器のゲインとローテーシ
ョンに関する経時変化を検出し較正することができる。
【００６３】（第３実施例）図２は、第３実施例の電子
ビームブロック露光法の説明図である。この図におい
て、１４1 ，１４1 ′，１４1 ″が第１のラウンドアパ
ーチャ、１４2 ，１４2 ′，１４2 ″が第２のラウンド
アパーチャ、１４3 ，１４3 ′，１４3 ″が第３のラウ
ンドアパーチャ、１４4 ，１４4 ′，１４4 ″が第４の
ラウンドアパーチャ、１４5 ，１４5 ′，１４5 ″が第
５のラウンドアパーチャであるほかは図１における符号
と同一である。
ビームブロック露光法の説明図である。この図におい
て、１４1 ，１４1 ′，１４1 ″が第１のラウンドアパ
ーチャ、１４2 ，１４2 ′，１４2 ″が第２のラウンド
アパーチャ、１４3 ，１４3 ′，１４3 ″が第３のラウ
ンドアパーチャ、１４4 ，１４4 ′，１４4 ″が第４の
ラウンドアパーチャ、１４5 ，１４5 ′，１４5 ″が第
５のラウンドアパーチャであるほかは図１における符号
と同一である。
【００６４】この実施例の電子ビームブロック露光法で
使用する装置は、第１のラウンドアパーチャ１４1 を中
心としてその回りに小間隔で形成された第２のラウンド
アパーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3 、
第４のラウンドアパーチャ１４4 、第５のラウンドアパ
ーチャ１４5 と、第１のラウンドアパーチャ１４1 ′を
中心としてその回りに中程度の間隔で形成された第２の
ラウンドアパーチャ１４2 ′、第３のラウンドアパーチ
ャ１４3 ′、第４のラウンドアパーチャ１４4′、第５
のラウンドアパーチャ１４5 ′と第１のラウンドアパー
チャ１４1 ″を中心としてその回りに大きな間隔で形成
された第２のラウンドアパーチャ１４2″、第３のラウ
ンドアパーチャ１４3 ″、第４のラウンドアパーチャ１
４4 ″、第５のラウンドアパーチャ１４5 ″を有するマ
ルチアパーチャ板１３を用いる他は図１に示された第１
実施例の電子ビームブロック露光装置と同様である。
使用する装置は、第１のラウンドアパーチャ１４1 を中
心としてその回りに小間隔で形成された第２のラウンド
アパーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3 、
第４のラウンドアパーチャ１４4 、第５のラウンドアパ
ーチャ１４5 と、第１のラウンドアパーチャ１４1 ′を
中心としてその回りに中程度の間隔で形成された第２の
ラウンドアパーチャ１４2 ′、第３のラウンドアパーチ
ャ１４3 ′、第４のラウンドアパーチャ１４4′、第５
のラウンドアパーチャ１４5 ′と第１のラウンドアパー
チャ１４1 ″を中心としてその回りに大きな間隔で形成
された第２のラウンドアパーチャ１４2″、第３のラウ
ンドアパーチャ１４3 ″、第４のラウンドアパーチャ１
４4 ″、第５のラウンドアパーチャ１４5 ″を有するマ
ルチアパーチャ板１３を用いる他は図１に示された第１
実施例の電子ビームブロック露光装置と同様である。
【００６５】この電子ビームブロック露光装置におい
て、マスク偏向器をすべてオフ（接地電位）にした状態
で、第２のラウンドアパーチャ１４2 、第３のラウンド
アパーチャ１４3 、第４のラウンドアパーチャ１４4 、
第５のラウンドアパーチャ１４ 5 によって小間隔で囲ま
れる第１のラウンドアパーチャ１４1 を図示されるよう
に光軸上に置いて、レンズ系を調節することによって、
第１のラウンドアパーチャ１４1 での透過電流値が最大
になるように調節した後下記の工程を行う。
て、マスク偏向器をすべてオフ（接地電位）にした状態
で、第２のラウンドアパーチャ１４2 、第３のラウンド
アパーチャ１４3 、第４のラウンドアパーチャ１４4 、
第５のラウンドアパーチャ１４ 5 によって小間隔で囲ま
れる第１のラウンドアパーチャ１４1 を図示されるよう
に光軸上に置いて、レンズ系を調節することによって、
第１のラウンドアパーチャ１４1 での透過電流値が最大
になるように調節した後下記の工程を行う。
【００６６】第１工程 第１のマスク偏向器６のみをオンにし、第１のマスク偏
向器６の電気的条件を調節して、第２のラウンドアパー
チャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3、第４の
ラウンドアパーチャ１４4 、および、第５のラウンドア
パーチャ１４5を透過する電流値が最大になるようにし
たときの第１のマスク偏向器の電気的条件から、第１の
マスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、オフセ
ットの補正係数を算出し記憶する。
向器６の電気的条件を調節して、第２のラウンドアパー
チャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3、第４の
ラウンドアパーチャ１４4 、および、第５のラウンドア
パーチャ１４5を透過する電流値が最大になるようにし
たときの第１のマスク偏向器の電気的条件から、第１の
マスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、オフセ
ットの補正係数を算出し記憶する。
【００６７】図３は、偏向歪みの説明図であり、（Ａ）
〜（Ｄ）は偏向歪みの類型を示している。この図におい
て、Ｘは基準になるパターン、Ｙは偏向、集束等によっ
て歪みが生じたパターンである。図３（Ａ）はローテー
ションによる歪みを示し、パターンＹはパターンＸより
反時計方向に回転している。図３（Ｂ）はゲインの不足
による歪みを示し、パターンＹはパターンＸより小さく
なっている。図３（Ｃ）は台形歪みを示し、台形のパタ
ーンＹの上底はパターンＸの辺より短く、パターンＹの
下底はパターンＸの辺より長くなっている。図３（Ｄ）
はオフセット歪みを示し、パターンＹはパターンＸから
平行移動している。
〜（Ｄ）は偏向歪みの類型を示している。この図におい
て、Ｘは基準になるパターン、Ｙは偏向、集束等によっ
て歪みが生じたパターンである。図３（Ａ）はローテー
ションによる歪みを示し、パターンＹはパターンＸより
反時計方向に回転している。図３（Ｂ）はゲインの不足
による歪みを示し、パターンＹはパターンＸより小さく
なっている。図３（Ｃ）は台形歪みを示し、台形のパタ
ーンＹの上底はパターンＸの辺より短く、パターンＹの
下底はパターンＸの辺より長くなっている。図３（Ｄ）
はオフセット歪みを示し、パターンＹはパターンＸから
平行移動している。
【００６８】これらのローテーション、ゲイン、台形、
オフセット歪みの有無およびその程度は、第２のラウン
ドアパーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１
４3 、第４のラウンドアパーチャ１４4 および第５のラ
ウンドアパーチャ１４5 の４点を透過する電流値を最大
にした場合の、第１のマスク偏向器６に印加されている
電圧（電気的条件）によって検出することができ、ま
た、歪んだパターンを正しいパターンに復元するために
要する補正係数を算出することができる。
オフセット歪みの有無およびその程度は、第２のラウン
ドアパーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１
４3 、第４のラウンドアパーチャ１４4 および第５のラ
ウンドアパーチャ１４5 の４点を透過する電流値を最大
にした場合の、第１のマスク偏向器６に印加されている
電圧（電気的条件）によって検出することができ、ま
た、歪んだパターンを正しいパターンに復元するために
要する補正係数を算出することができる。
【００６９】第２工程 第２のマスク偏向器７、第３のマスク偏向器９、第４の
マスク偏向器１０のゲイン、ローテーション、台形、オ
フセットの補正係数を、上記と同様に第２のラウンドア
パーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3 、第
４のラウンドアパーチャ１４4 、第５のラウンドアパー
チャ１４5 を透過する電流値が最大になるようにしたと
きの各マスク偏向器の電気的条件から算出し記憶する。
マスク偏向器１０のゲイン、ローテーション、台形、オ
フセットの補正係数を、上記と同様に第２のラウンドア
パーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3 、第
４のラウンドアパーチャ１４4 、第５のラウンドアパー
チャ１４5 を透過する電流値が最大になるようにしたと
きの各マスク偏向器の電気的条件から算出し記憶する。
【００７０】第３工程 上記の第１工程、第２工程を経てブロックマスクによる
露光を開始し、定期的に上記の第１工程と第２工程にお
けるゲイン、ローテーション、台形、オフセットの補正
係数を算出し、前回算出した補正係数と今回算出した補
正係数の差である変動量を用いて各マスク偏向器のフィ
ールドを較正する。
露光を開始し、定期的に上記の第１工程と第２工程にお
けるゲイン、ローテーション、台形、オフセットの補正
係数を算出し、前回算出した補正係数と今回算出した補
正係数の差である変動量を用いて各マスク偏向器のフィ
ールドを較正する。
【００７１】この実施例によると、第２のラウンドアパ
ーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3 、第４
のラウンドアパーチャ１４4 および第５のラウンドアパ
ーチャ１４5 の４点の位置関係を基準にしてマスク偏向
器のゲイン、ローテーション、台形、オフセットに関す
る経時変化を検出し補正することができる。
ーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3 、第４
のラウンドアパーチャ１４4 および第５のラウンドアパ
ーチャ１４5 の４点の位置関係を基準にしてマスク偏向
器のゲイン、ローテーション、台形、オフセットに関す
る経時変化を検出し補正することができる。
【００７２】また、この実施例における第２のラウンド
アパーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3 、
第４のラウンドアパーチャ１４4 および第５のラウンド
アパーチャ１４5 の中間に適宜ラウンドアパーチャを追
加することによって、辺の湾曲を伴う糸巻型歪み、たる
型歪み等を検出し補正することができる。
アパーチャ１４2 、第３のラウンドアパーチャ１４3 、
第４のラウンドアパーチャ１４4 および第５のラウンド
アパーチャ１４5 の中間に適宜ラウンドアパーチャを追
加することによって、辺の湾曲を伴う糸巻型歪み、たる
型歪み等を検出し補正することができる。
【００７３】前記のように、まず、第１のラウンドアパ
ーチャ１４1 を中心としてその回りに小間隔で形成され
た第２のラウンドアパーチャ１４2 、第３のラウンドア
パーチャ１４3 、第４のラウンドアパーチャ１４4 、第
５のラウンドアパーチャ１４ 5 を用いて小さい範囲の各
マスク偏向器のフィールドを較正した後に、第１のラウ
ンドアパーチャ１４1 ′を中心としてその回りに中程度
の間隔で形成された第２のラウンドアパーチャ１
４2 ′、第３のラウンドアパーチャ１４3 ′、第４のラ
ウンドアパーチャ１４4 ′、第５のラウンドアパーチャ
１４5 ′を用いてやや広い範囲の各マスク偏向器のフィ
ールドを較正し、さらに、第１のラウンドアパーチャ１
４1 ″を中心としてその回りに大きな間隔で形成された
第２のラウンドアパーチャ１４2 ″、第３のラウンドア
パーチャ１４3 ″、第４のラウンドアパーチャ１
４4 ″、第５のラウンドアパーチャ１４5 ″を用いて広
い範囲の各マスク偏向器のフィールドを較正することに
よって、電子ビームの位置を容易に検出することができ
る。
ーチャ１４1 を中心としてその回りに小間隔で形成され
た第２のラウンドアパーチャ１４2 、第３のラウンドア
パーチャ１４3 、第４のラウンドアパーチャ１４4 、第
５のラウンドアパーチャ１４ 5 を用いて小さい範囲の各
マスク偏向器のフィールドを較正した後に、第１のラウ
ンドアパーチャ１４1 ′を中心としてその回りに中程度
の間隔で形成された第２のラウンドアパーチャ１
４2 ′、第３のラウンドアパーチャ１４3 ′、第４のラ
ウンドアパーチャ１４4 ′、第５のラウンドアパーチャ
１４5 ′を用いてやや広い範囲の各マスク偏向器のフィ
ールドを較正し、さらに、第１のラウンドアパーチャ１
４1 ″を中心としてその回りに大きな間隔で形成された
第２のラウンドアパーチャ１４2 ″、第３のラウンドア
パーチャ１４3 ″、第４のラウンドアパーチャ１
４4 ″、第５のラウンドアパーチャ１４5 ″を用いて広
い範囲の各マスク偏向器のフィールドを較正することに
よって、電子ビームの位置を容易に検出することができ
る。
【００７４】（第４実施例）この実施例の露光方法は、
第３実施例で用いた電子ビームブロック露光装置を使用
して行われる。この電子ビームブロック露光装置におい
ては、第１のラウンドアパーチャ１４ 1 上での第１のマ
スク偏向器６、第２のマスク偏向器７、第３のマスク偏
向器９、第４のマスク偏向器１０の偏向ベクトル和が完
全に０になる条件と、各マスク偏向器が作る偏向フィー
ルドの歪みが０になる条件とは一致しない。この場合、
各マスク偏向器の偏向ベクトル和が第１のラウンドアパ
ーチャ１４ 1 上で完全に０になる条件を優先させる必要
がある。そこで、この実施例においては、第３実施例の
第２工程において算出された第１のマスク偏向器６、第
２のマスク偏向器７、第３のマスク偏向器９、第４のマ
スク偏向器１０についてのローテーション、ゲイン、台
形、オフセットに対する補正係数から、先ず、優先的に
第１のラウンドアパーチャ１４1 上での第１のマスク偏
向器６、第２のマスク偏向器７、第３のマスク偏向器
９、第４のマスク偏向器１０の偏向ベクトル和が完全に
０になるように各マスク偏向器の電気的条件を算出し、
次いで、その電気的条件を前提にして、各マスク偏向器
が作る偏向フィールドが最も歪みの少ない相対偏向位
相、相対偏向量を計算して荷電粒子ビームを偏向する。
第３実施例で用いた電子ビームブロック露光装置を使用
して行われる。この電子ビームブロック露光装置におい
ては、第１のラウンドアパーチャ１４ 1 上での第１のマ
スク偏向器６、第２のマスク偏向器７、第３のマスク偏
向器９、第４のマスク偏向器１０の偏向ベクトル和が完
全に０になる条件と、各マスク偏向器が作る偏向フィー
ルドの歪みが０になる条件とは一致しない。この場合、
各マスク偏向器の偏向ベクトル和が第１のラウンドアパ
ーチャ１４ 1 上で完全に０になる条件を優先させる必要
がある。そこで、この実施例においては、第３実施例の
第２工程において算出された第１のマスク偏向器６、第
２のマスク偏向器７、第３のマスク偏向器９、第４のマ
スク偏向器１０についてのローテーション、ゲイン、台
形、オフセットに対する補正係数から、先ず、優先的に
第１のラウンドアパーチャ１４1 上での第１のマスク偏
向器６、第２のマスク偏向器７、第３のマスク偏向器
９、第４のマスク偏向器１０の偏向ベクトル和が完全に
０になるように各マスク偏向器の電気的条件を算出し、
次いで、その電気的条件を前提にして、各マスク偏向器
が作る偏向フィールドが最も歪みの少ない相対偏向位
相、相対偏向量を計算して荷電粒子ビームを偏向する。
【００７５】図４は、第１のアパーチャ上の偏向ベクト
ルの説明図である。この図は、第１のマスク偏向器、第
２のマスク偏向器、第３のマスク偏向器および第４のマ
スク偏向器による第１のアパーチャ上の偏向ベクトルと
それらの合成ベクトルを示している。
ルの説明図である。この図は、第１のマスク偏向器、第
２のマスク偏向器、第３のマスク偏向器および第４のマ
スク偏向器による第１のアパーチャ上の偏向ベクトルと
それらの合成ベクトルを示している。
【００７６】この図において、Ｄ1 は第１のマスク偏向
器による偏向ベクトル、Ｄ2 は第２のマスク偏向器によ
る偏向ベクトル、Ｄ3 は第３のマスク偏向器による偏向
ベクトル、Ｄ4 は第４のマスク偏向器による偏向ベクト
ルである。
器による偏向ベクトル、Ｄ2 は第２のマスク偏向器によ
る偏向ベクトル、Ｄ3 は第３のマスク偏向器による偏向
ベクトル、Ｄ4 は第４のマスク偏向器による偏向ベクト
ルである。
【００７７】この図において、クロスオーバー像を光軸
に振り戻し第１のラウンドアパーチャ１４1 を透過させ
るためには、（Ｄ1 ＋Ｄ2 ＋Ｄ3 ＋Ｄ4 ）＝０となる偏
向を行うことが必要である。これを分解すると、第１の
マスク偏向器による偏向ベクトルＤ1 と第２のマスク偏
向器による偏向ベクトルＤ2 の和（Ｄ1 ＋Ｄ2 ）と、第
３のマスク偏向器による偏向ベクトルＤ3 と第４のマス
ク偏向器による偏向ベクトルＤ4 の和（Ｄ3＋Ｄ4 ）の
絶対値を可能な限り等しくし、その方向を可能な限り１
８０°にするように、各マスク偏向器の電気的条件を調
節することが必要である。
に振り戻し第１のラウンドアパーチャ１４1 を透過させ
るためには、（Ｄ1 ＋Ｄ2 ＋Ｄ3 ＋Ｄ4 ）＝０となる偏
向を行うことが必要である。これを分解すると、第１の
マスク偏向器による偏向ベクトルＤ1 と第２のマスク偏
向器による偏向ベクトルＤ2 の和（Ｄ1 ＋Ｄ2 ）と、第
３のマスク偏向器による偏向ベクトルＤ3 と第４のマス
ク偏向器による偏向ベクトルＤ4 の和（Ｄ3＋Ｄ4 ）の
絶対値を可能な限り等しくし、その方向を可能な限り１
８０°にするように、各マスク偏向器の電気的条件を調
節することが必要である。
【００７８】また、第１のアパーチャからの距離である
Ｒ方向、回転方向であるθ方向とも垂直入射させるため
には、（Ｄ1 ＋Ｄ2 ）＝（Ｄ3 ＋Ｄ4 ）＝α（一定値）
にすることが必要である。そして、マスク上のＲ方向の
み垂直入射させるためには、（Ｄ1 ＋Ｄ2 ）＝（Ｄ3 ＋
Ｄ4 ）＝０にすることが必要である。
Ｒ方向、回転方向であるθ方向とも垂直入射させるため
には、（Ｄ1 ＋Ｄ2 ）＝（Ｄ3 ＋Ｄ4 ）＝α（一定値）
にすることが必要である。そして、マスク上のＲ方向の
み垂直入射させるためには、（Ｄ1 ＋Ｄ2 ）＝（Ｄ3 ＋
Ｄ4 ）＝０にすることが必要である。
【００７９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
各偏向器毎に広い範囲の偏向フィールドを補正すること
ができ、一度偏向器の相対角度と相対偏向量を決定する
と、それを乱すことなく短時間で偏向器の経時変化を較
正することができ、露光工程の効率を向上することがで
きる。
各偏向器毎に広い範囲の偏向フィールドを補正すること
ができ、一度偏向器の相対角度と相対偏向量を決定する
と、それを乱すことなく短時間で偏向器の経時変化を較
正することができ、露光工程の効率を向上することがで
きる。
【図１】第１実施例の電子ビームブロック露光法の説明
図である。
図である。
【図２】第３実施例の電子ビームブロック露光法の説明
図である。
図である。
【図３】偏向歪みの説明図であり、（Ａ）〜（Ｄ）偏向
歪みの類型を示している。
歪みの類型を示している。
【図４】第１のアパーチャ上の偏向ベクトルの説明図で
ある。
ある。
【図５】従来の電子ビームブロック露光装置の構成説明
図である。
図である。
【図６】先に提案した荷電粒子ビームブロック露光装置
の偏向特性の経時変化を補正する方法の説明図（１）で
ある。
の偏向特性の経時変化を補正する方法の説明図（１）で
ある。
【図７】先に提案した荷電粒子ビームブロック露光装置
の偏向特性の経時変化を補正する方法の説明図（２）で
ある。
の偏向特性の経時変化を補正する方法の説明図（２）で
ある。
【図８】先に提案した荷電粒子ビームブロック露光装置
の偏向特性の経時変化を補正する方法の説明図（３）で
ある。
の偏向特性の経時変化を補正する方法の説明図（３）で
ある。
１ 電子銃 ２ 電子ビーム ３，５，１１，１２，１５，１６ レンズ ４ 矩形アパーチャ ６ 第１のマスク偏向器 ７ 第２のマスク偏向器 ８ ブロックマスク ９ 第３のマスク偏向器 １０ 第４のマスク偏向器 １３ マルチアパーチャ板 １４1 ，１４1 ′，１４1 ″ 第１のラウンドアパーチ
ャ １４2 ，１４2 ′，１４2 ″ 第２のラウンドアパーチ
ャ １４3 ，１４3 ′，１４3 ″ 第３のラウンドアパーチ
ャ １４4 ，１４4 ′，１４4 ″ 第４のラウンドアパーチ
ャ １４5 ，１４5 ′，１４5 ″ 第５のラウンドアパーチ
ャ １７ 主偏向器 １８ 副偏向器 １９ 試料 ２０ 電極 ２１ 電流計
ャ １４2 ，１４2 ′，１４2 ″ 第２のラウンドアパーチ
ャ １４3 ，１４3 ′，１４3 ″ 第３のラウンドアパーチ
ャ １４4 ，１４4 ′，１４4 ″ 第４のラウンドアパーチ
ャ １４5 ，１４5 ′，１４5 ″ 第５のラウンドアパーチ
ャ １７ 主偏向器 １８ 副偏向器 １９ 試料 ２０ 電極 ２１ 電流計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 樹一 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 平４−30415（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−100264（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−57760（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−3228（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027
Claims (5)
- 【請求項１】 荷電粒子ビームが通過する位置に該荷電
粒子ビームを整形する矩形整形板と、任意形状の開口が
１個以上形成されているブロックマスクが配置され、該
ブロックマスクの上方に該荷電粒子ビームを偏向するた
めの少なくとも第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向
器が配置され、また、該ブロックマスクの下方に該荷電
粒子ビームを偏向するための少なくとも第３のマスク偏
向器と第４のマスク偏向器が配置され、各マスク偏向器
と該ブロックマスクの上下の電子レンズ光学系が該ブロ
ックマスクを挟んで鏡面対称に配置されており、さらに
各マスク偏向器の直下に第１のラウンドアパーチャが配
置された荷電粒子ビーム露光装置において、 第１のラウンドアパーチャとほぼ等しい高さの平面上の
第１のラウンドアパーチャとは異なる位置に第２のラウ
ンドアパーチャが配置され、該マスク偏向器をすべてオ
フにした状態で、第１のラウンドアパーチャを透過する
電流値が最大になるように電子レンズ光学系を調整した
後、 ａ 第１のマスク偏向器のみをオンにし、第１のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャを透過する電流値を最大にしたときの第１のマスク偏
向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条件を記憶する
工程と、 ｂ 第２のマスク偏向器のみをオンにし、第２のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャを透過する電流値を最大にしたときの第２のマスク偏
向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条件を記憶する
工程と、 ｃ 第３のマスク偏向器のみをオンにし、第３のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャを透過する電流値を最大にしたときの第３のマスク偏
向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条件を記憶する
工程と、 ｄ 第４のマスク偏向器のみをオンにし、第４のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャを透過する電流値を最大にしたときの第４のマスク偏
向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条件を記憶する
工程と、 を経てブロックマスクによる露光を開始し、適宜の時間
ごとに、各マスク偏向器に前記ａ，ｂ，ｃ，ｄの工程を
加えて第２のラウンドアパーチャを透過する電流値を最
大にする各マスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電
気的条件を決定し、直前に第２のラウンドアパーチャを
透過する電流値が最大になるように調節したときの各マ
スク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条件と今
回第２のラウンドアパーチャを透過する電流値が最大に
なるように調節したときの各マスク偏向器の偏向位相と
偏向量に関する電気的条件の間の変動量を求め、この変
動量によって各マスク偏向器に与える電気的条件を較正
することを特徴とする荷電粒子ビームブロック露光法。 - 【請求項２】 荷電粒子ビームが通過する位置に該荷電
粒子ビームを整形する矩形整形板と、任意形状の開口が
１個以上形成されているブロックマスクが配置され、該
ブロックマスクの上方に該荷電粒子ビームを偏向するた
めの少なくとも第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向
器が配置され、また、該ブロックマスクの下方に該荷電
粒子ビームを偏向するための少なくとも第３のマスク偏
向器と第４のマスク偏向器が配置され、各マスク偏向器
と該ブロックマスクの上下の電子レンズ光学系が該ブロ
ックマスクを挟んで鏡面対称に配置されており、さらに
各マスク偏向器の直下に第１のラウンドアパーチャが配
置された荷電粒子ビーム露光装置において、 第１のラウンドアパーチャとほぼ等しい高さの平面上の
第１のラウンドアパーチャとは異なる位置に第２のラウ
ンドアパーチャが配置され、該マスク偏向器をすべてオ
フにした状態で、第１のラウンドアパーチャを透過する
電流値が最大になるように電子レンズ光学系を調整した
後、 ａ ブロックマスク上流の第１のマスク偏向器と第２の
マスク偏向器のみをオンにし、第１のマスク偏向器と第
２のマスク偏向器の相対偏向位相と相対偏向量を一定に
保った状態で第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向器
の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャを透
過する電流値を最大にしたときの第１のマスク偏向器と
第２のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的
条件を記憶する工程と、 ｂ ブロックマスク下流の第３のマスク偏向器と第４の
マスク偏向器のみをオンにし、第３のマスク偏向器と第
４のマスク偏向器の相対偏向位相と相対偏向量を一定に
保った状態で第３のマスク偏向器と第４のマスク偏向器
の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチャを透
過する電流値を最大にしたときの第３のマスク偏向器と
第４のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的
条件を記憶する工程と、 を経てブロックマスクによる露光を開始し、適宜の時間
ごとに、前記ａ，ｂの工程を加えて第２のラウンドアパ
ーチャを透過する電流値を最大にする第１のマスク偏向
器と第２のマスク偏向器および第３のマスク偏向器と第
４のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気的条
件を決定し、直前に第２のラウンドアパーチャを透過す
る電流値が最大になるように調節したときの第１のマス
ク偏向器と第２のマスク偏向器および第３のマスク偏向
器と第４のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電
気的条件と、今回第２のラウンドアパーチャを透過する
電流値が最大になるように調節したときの第１のマスク
偏向器と第２のマスク偏向器および第３のマスク偏向器
と第４のマスク偏向器の偏向位相と偏向量に関する電気
的条件の間の変動量を求め、この変動量によって各マス
ク偏向器に与える電気的条件を較正することを特徴とす
る荷電粒子ビームブロック露光法。 - 【請求項３】 荷電粒子ビームが通過する位置に該荷電
粒子ビームを整形する矩形整形板と、任意形状の開口が
１個以上形成されているブロックマスクが配置され、該
ブロックマスクの上方に該荷電粒子ビームを偏向するた
めの少なくとも第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向
器が配置され、また、該ブロックマスクの下方に該荷電
粒子ビームを偏向するための少なくとも第３のマスク偏
向器と第４のマスク偏向器が配置され、各マスク偏向器
と該ブロックマスクの上下の電子レンズ光学系が該ブロ
ックマスクを挟んで鏡面対称に配置されており、さらに
各マスク偏向器の直下に第１のラウンドアパーチャが配
置された荷電粒子ビーム露光装置において、 第１のラウンドアパーチャとほぼ等しい高さの平面上の
第１のラウンドアパーチャを取り囲む位置に第２のラウ
ンドアパーチャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラ
ウンドアパーチャ、第５のラウンドアパーチャが配置さ
れ、該マスク偏向器をすべてオフにした状態で、第１の
ラウンドアパーチャを透過する電流値が最大になるよう
に電子レンズ光学系を調整した後、 ａ 第１のマスク偏向器のみをオンにし、第１のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパー
チャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最
大にしたときの第１のマスク偏向器の電気的条件から、
第１のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、 ｂ 第２のマスク偏向器のみをオンにし、第２のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパー
チャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最
大にしたときの第２のマスク偏向器の電気的条件から、
第２のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、 ｃ 第３のマスク偏向器のみをオンにし、第３のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパー
チャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最
大にしたときの第３のマスク偏向器の電気的条件から、
第３のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、 ｄ 第４のマスク偏向器のみをオンにし、第４のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパー
チャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最
大にしたときの第４のマスク偏向器の電気的条件から、
第４のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、 を経てブロックマスクによる露光を開始し、適宜の時間
ごとに、各マスク偏向器に上記ａ，ｂ，ｃ，ｄの工程を
加えて各マスク偏向器のゲイン、ローテーション、台
形、オフセットの補正係数を決定し、直前のゲイン、ロ
ーテーション、台形、オフセットの補正係数と今回のゲ
イン、ローテーション、台形、オフセットの補正係数の
間の変動量を求め、この変動量によって各マスク偏向器
のフィールドを較正することを特徴とする荷電粒子ビー
ムブロック露光法。 - 【請求項４】 荷電粒子ビームが通過する位置に該荷電
粒子ビームを整形する矩形整形板と、任意形状の開口が
１個以上形成されているブロックマスクが配置され、該
ブロックマスクの上方に該荷電粒子ビームを偏向するた
めの少なくとも第１のマスク偏向器と第２のマスク偏向
器が配置され、また、該ブロックマスクの下方に該荷電
粒子ビームを偏向するための少なくとも第３のマスク偏
向器と第４のマスク偏向器が配置され、各マスク偏向器
と該ブロックマスクの上下の電子レンズ光学系が該ブロ
ックマスクを挟んで鏡面対称に配置されており、さらに
各マスク偏向器の直下に第１のラウンドアパーチャが配
置された荷電粒子ビーム露光装置において、 第１のラウンドアパーチャとほぼ等しい高さの平面上の
第１のラウンドアパーチャを取り囲む位置に第２のラウ
ンドアパーチャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラ
ウンドアパーチャ、第５のラウンドアパーチャが配置さ
れ、該マスク偏向器をすべてオフにした状態で、第１の
ラウンドアパーチャを透過する電流値が最大になるよう
に電子レンズ光学系を調整した後、 ａ 第１のマスク偏向器のみをオンにし、第１のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパー
チャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最
大にしたときの第１のマスク偏向器の電気的条件から、
第１のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、 ｂ 第２のマスク偏向器のみをオンにし、第２のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパー
チャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最
大にしたときの第２のマスク偏向器の電気的条件から、
第２のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、 ｃ 第３のマスク偏向器のみをオンにし、第３のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパー
チャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最
大にしたときの第３のマスク偏向器の電気的条件から、
第３のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、 ｄ 第４のマスク偏向器のみをオンにし、第４のマスク
偏向器の電気的条件を調節して第２のラウンドアパーチ
ャ、第３のラウンドアパーチャ、第４のラウンドアパー
チャ、第５のラウンドアパーチャを透過する電流値を最
大にしたときの第４のマスク偏向器の電気的条件から、
第４のマスク偏向器のゲイン、ローテーション、台形、
オフセットの補正係数を算出し記憶する工程と、 ｅ 先ず、第１のマスク偏向器、第２のマスク偏向器、
第３のマスク偏向器、第４のマスク偏向器による偏向ベ
クトルの和が第１のラウンドアパーチャ上で完全に０に
なるように計算し、次いで、補正係数により定められた
各マスク偏向器の作る偏向フィールドが最も歪みの少な
い相対偏向位相、相対偏向量を計算して荷電粒子ビーム
を偏向する工程と、 を経てブロックマスクによる露光を開始し、適宜の時間
ごとに、各マスク偏向器に上記ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの工
程を加えて各マスク偏向器のゲイン、ローテーション、
台形、オフセットの補正係数を決定し、直前のゲイン、
ローテーション、台形、オフセットの補正係数と今回の
ゲイン、ローテーション、台形、オフセットの補正係数
の間の変動量を求め、この変動量によって各マスク偏向
器のフィールドを較正することを特徴とする荷電粒子ビ
ームブロック露光法。 - 【請求項５】 荷電粒子ビームが通過する位置に該荷電
粒子ビームを整形する矩形整形板と、使用頻度の高い任
意形状の開口が１個以上形成されているブロックマスク
が配置され、該ブロックマスクの上方に該荷電粒子ビー
ムを偏向するための少なくとも第１のマスク偏向器と第
２のマスク偏向器が配置され、該ブロックマスクの下方
に該荷電粒子ビームを偏向するための少なくとも第３の
マスク偏向器と第４のマスク偏向器が配置され、各マス
ク偏向器と該ブロックマスクの上下のレンズ光学系が該
ブロックマスクを挟んで鏡面対称に配置されており、さ
らに各マスク偏向器の直下に第１のラウンドアパーチャ
が配置され、第１のラウンドアパーチャとほぼ等しい高
さの平面上に少なくとも第２のラウンドアパーチャが配
置され、これらのラウンドアパーチャを透過する荷電粒
子ビームの量を検出する手段を具えていることを特徴と
する荷電粒子ビームブロック露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00229993A JP3208610B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 荷電粒子ビームブロック露光法及び露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00229993A JP3208610B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 荷電粒子ビームブロック露光法及び露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06208945A JPH06208945A (ja) | 1994-07-26 |
| JP3208610B2 true JP3208610B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=11525493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00229993A Expired - Fee Related JP3208610B2 (ja) | 1993-01-11 | 1993-01-11 | 荷電粒子ビームブロック露光法及び露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3208610B2 (ja) |
-
1993
- 1993-01-11 JP JP00229993A patent/JP3208610B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06208945A (ja) | 1994-07-26 |
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