JP3247700B2 - Scanning projection electron beam drawing apparatus and method - Google Patents

Scanning projection electron beam drawing apparatus and method

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JP3247700B2
JP3247700B2 JP06597491A JP6597491A JP3247700B2 JP 3247700 B2 JP3247700 B2 JP 3247700B2 JP 06597491 A JP06597491 A JP 06597491A JP 6597491 A JP6597491 A JP 6597491A JP 3247700 B2 JP3247700 B2 JP 3247700B2
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秀男 戸所
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【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子ビームを用いて微細
な回路パターンをレジスト上に描画する装置に関し、特
に高スループットを達成することを目的とした投影形の
電子線描画装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for drawing a fine circuit pattern on a resist by using an electron beam, and more particularly to a projection type electron beam drawing apparatus for achieving high throughput.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体回路に代表される微細回路の形成
は、1)絶縁板の上に形成された金属膜、シリコンウエ
ーハまたは該シリコンウエーハ上に形成された金属膜上
に感光剤(レジスト)を塗布し(以後、レジストを塗布
したウエーハで代表して説明する)、2)レジストを塗
布したウエーハに回路パターンの光学像を照射し、3)
光学像を照射したレジストを現像した後、4)現像した
レジストをマスクとして下地である金属膜等をエッチン
グ加工し、5)回路パターンを形成する方法で行なわれ
ていた。レジストへ投影する回路パターンの光学像は、
ガラス板上に作られた回路パターンマスクを光学レンズ
で投影して作成されていた。この光を用いる方法で形成
できる回路の最小配線幅は0.5μm 前後であった。こ
の限界は光の波長に起因する回折収差によるものであ
る。さらに微細回路の形成をするために、波長の短い電
子ビームが用いられるようになった。この電子ビームを
用いる方法は、電子線描画法と呼ばれ、点あるいは矩形
状の電子ビームを計算機を用いて照射位置を制御しなが
ら、レジストに回路パターンを描く方法である。この電
子線描画法は計算機と連結していることから、形成する
回路パターンを容易に修正,変更できる利点がある。こ
のため、生産個数の比較的少ないカスタムLSIの描画
に多く使われている。
2. Description of the Related Art A fine circuit represented by a semiconductor circuit is formed by: 1) a photosensitive agent (resist) on a metal film formed on an insulating plate, a silicon wafer or a metal film formed on the silicon wafer; (Hereinafter, a wafer coated with a resist will be described as a representative). 2) The wafer coated with the resist is irradiated with an optical image of a circuit pattern.
After developing a resist irradiated with an optical image, 4) etching a metal film or the like as a base using the developed resist as a mask, and 5) forming a circuit pattern. The optical image of the circuit pattern projected on the resist
It was created by projecting a circuit pattern mask made on a glass plate with an optical lens. The minimum wiring width of a circuit that can be formed by this method using light was about 0.5 μm. This limit is due to diffraction aberration caused by the wavelength of light. In order to further form a fine circuit, an electron beam having a short wavelength has been used. This method using an electron beam is called an electron beam drawing method, and is a method of drawing a circuit pattern on a resist while controlling the irradiation position of a point or rectangular electron beam using a computer. Since this electron beam drawing method is connected to a computer, there is an advantage that a circuit pattern to be formed can be easily corrected and changed. For this reason, it is often used for drawing a custom LSI whose production number is relatively small.

【0003】しかし、上述の電子線描画法は微細な電子
ビームで逐一、回路パターンを書く方法のため、光学像
として一括投影する方法に比べると生産性が悪い欠点が
ある。この生産性は、一般には一時間で何枚のウエーハ
に描画ができるかというスループットと言われる指数で
比較されるが、上述の電子線描画法のスループットは数
枚で、光学像の投影法と比較すると約一桁の差があっ
た。このため、メモリ素子のように大量生産するLSI
には不向きであるという問題があった。
However, the above-described electron beam drawing method has a disadvantage that productivity is lower than that of a method of projecting as a collective optical image because a method of writing a circuit pattern one by one with a fine electron beam. This productivity is generally compared with an index called the throughput of how many wafers can be drawn in one hour, but the throughput of the electron beam lithography method described above is several sheets, In comparison, there was about an order of magnitude difference. For this reason, LSIs that are mass-produced like memory devices
Had the problem of being unsuitable.

【0004】これを改善するために、ジャーナル オブ
ヴァキューム サイエンス テクノロジ,B7
(6),11/12月,(1989)第1443頁から
第1447頁(J. Vac. Sci. Technol. B7(6), Nov/Dec
1989, pp.1443ー1447)に電子ビームで投影法を行ない
スループットの向上を目指したことが報告されている。
図2はその方法の原理を説明する図である。報告の方法
は、投影しようとする回路パターンの開口を持った透過
マスク3をレジストを塗布したウエーハ4の上約0.6mm
に置き、透過マスク3上に電子ビームを走査しながら等
倍の影絵の投影を行なうものである。
[0004] In order to improve this, Journal of Vacuum Science Technology, B7
(6), November / December, (1989) pp. 1443-1444 (J. Vac. Sci. Technol. B7 (6), Nov / Dec.
1989, pp.1443-1447) reported that the projection method was performed with an electron beam to improve the throughput.
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the method. The method reported is that a transmission mask 3 having an opening of a circuit pattern to be projected is placed about 0.6 mm above a resist-coated wafer 4.
, And projects a shadow image of the same magnification while scanning the electron beam onto the transmission mask 3.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】図2で示した上記従来
法では、図2(a)の傾斜電子ビーム2で示したように
θ度傾斜して照射されたとすると投影される位置はθ×
0.6mm だけずれてしまう。僅か1ミリラジアン傾斜し
たとしても、0.6μmもの位置ずれが生じる。このた
め、0.1 ミリラジアン以下の精度で垂直な電子ビーム
を投影マスクに走査しなければならない。また、図2
(b)の非平行照射電子ビーム6で示したようにαの開
口角を持って照射されると縮小されて投影されることに
なり、走査する照射電子ビーム間でパターンつなぎに不
良が生じる。このため開口角も1ミリラジアン以下で制
御しなければならない。また、0.5μm 以下の非常に
微細な回路パターンの描画を実施する場合には、同じサ
イズの微細な透過マスクを作らなければならないが、こ
れを製作すること自体が困難であるという決定的な問題
を抱えている。
In the above-described conventional method shown in FIG. 2, if the irradiation is performed at an angle of θ degrees as shown by the inclined electron beam 2 in FIG.
It is shifted by 0.6 mm. Even if the inclination is only 1 milliradian, a displacement of 0.6 μm occurs. For this reason, a vertical electron beam must be scanned on the projection mask with an accuracy of less than 0.1 milliradian. FIG.
As shown by the non-parallel irradiation electron beam 6 in (b), when irradiation is performed with an aperture angle of α, the irradiation electron beam is reduced and projected, and a defect occurs in pattern connection between the scanning irradiation electron beams. For this reason, the aperture angle must be controlled to 1 milliradian or less. Further, when a very fine circuit pattern of 0.5 μm or less is to be drawn, a fine transmission mask of the same size must be made, but it is decisive that it is difficult to manufacture this. I have a problem.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の問題を
解決するために透過マスクとウエーハ間に電子レンズを
設けたもので、透過マスクの像を電子レンズを用いてウ
エーハ上に投影する。電子レンズを設けたことにより、
1)透過マスクへの電子の照射角や開き角に依存するこ
となく正確な位置に投影できる、2)電子レンズに縮小
作用を持たせることで拡大した投影マスクで描画できる
ようになり、透過マスクの製作が容易になる。
According to the present invention, an electronic lens is provided between a transmission mask and a wafer in order to solve the above-mentioned problem, and an image of the transmission mask is projected onto the wafer using the electron lens. . By providing an electronic lens,
1) The projection can be performed at an accurate position without depending on the irradiation angle and the opening angle of the electrons on the transmission mask. 2) The electron lens can be drawn with an enlarged projection mask by having a reduction effect, and the transmission mask can be obtained. Is easy to manufacture.

【0007】[0007]

【作用】本発明の作用を図1を用いて説明する。本発明
ではすでに述べたように透過マスク3と感光剤を塗布し
たウエーハ4との間に投影電子レンズ8を置き、照射電
子ビーム7を透過マスク3上を走査しながら透過した電
子を投影電子レンズ8でウエーハ上へ投影する。投影電
子レンズ8を設置したことにより、照射電子ビーム7が
図に示す傾斜照射電子2のように傾斜したとしても投影
電子レンズ8の前焦点に透過マスク3が置かれ、感光剤
を塗布したウエーハ4が電子レンズ8の後焦点に置かれ
ているため、P点から出射した電子はすべて感光剤を塗
布したウエーハ4上のQ点に到達するレンズの性質か
ら、照射電子ビームの傾斜あるいは非平行によって投影
する点が移動することがない。投影電子レンズ8を縮小
として用いれば、透過マスク3の回路パターンを縮小し
て、投影できるため、拡大した透過マスクを作ればよく
マスク製作が容易になる。
The operation of the present invention will be described with reference to FIG. In the present invention, as described above, the projection electron lens 8 is placed between the transmission mask 3 and the wafer 4 coated with the photosensitive agent, and the electron transmitted while scanning the irradiation electron beam 7 on the transmission mask 3 is used as the projection electron lens. At 8 the light is projected onto the wafer. Since the projection electron lens 8 is provided, even if the irradiation electron beam 7 is inclined like the oblique irradiation electron 2 shown in the figure, the transmission mask 3 is placed at the front focus of the projection electron lens 8 and the wafer coated with the photosensitive agent is used. Since the electron beam 4 is located at the rear focal point of the electron lens 8, all the electrons emitted from the point P reach the point Q on the wafer 4 coated with the photosensitive agent. Does not move the point to be projected. If the projection electron lens 8 is used as a reduction, the circuit pattern of the transmission mask 3 can be reduced and projected, so that it is sufficient to make an enlarged transmission mask, which facilitates mask production.

【0008】[0008]

【実施例】図3は本発明の具体的な実施例である。電子
源9から電子が放出される。放出された電子はウエーネ
ルト10で電流制御され、アノード11で加速される。
加速された電子ビームは加速電子ビーム21として成形
しぼり12上を照射する。典型的な加速電子ビーム21
のエネルギは20kVから50kVである。成形絞り1
2に設けられた、例えば一辺が0.1mm から1mm程度の
大きさの正方形の開口で電子ビームを成形し、面積電子
ビーム18を作る。この面積電子ビーム18のサイズ決
定は描画する回路パターンの微細さによって選択する。
微細な回路パターンの描画ほど成形絞り12の開口サイ
ズを小さくする。これは、微細な回路パターン程、クー
ロン効果による解像度の低下や照射電流密度の均一性に
対する要求が厳しくなるためである。また、ここでは正
方形を例としたが、正方形以外でも良いことはもちろん
である。成形絞り12で形成された電子ビームを第1照
射レンズ13と第2照射レンズ14を用いて透過マスク
3上を走査しながら投影する。電子で照射された部分の
透過マスク3の開口の像は第1投射レンズ16と第2投
射レンズ17を用いてウエーハ18上に投影される。こ
の実施例では投影レンズの倍率は等倍で、第1投射レン
ズ16と第2投射レンズ17の焦点距離を同じとするタ
ンデム構成とすることで投影像の歪を小さくするよう工
夫されている。また、このとき第1投射レンズ16と第
2投射レンズ17の励磁磁界の向きは反対とし、投影像
の回転が起こらないようにしている。
FIG. 3 shows a specific embodiment of the present invention. Electrons are emitted from the electron source 9. The emitted electrons are current-controlled by the Wehnelt 10 and accelerated by the anode 11.
The accelerated electron beam irradiates the shaped aperture 12 as an accelerated electron beam 21. Typical accelerated electron beam 21
Has an energy of 20 kV to 50 kV. Forming draw 1
An electron beam is formed by forming a square electron beam through a square aperture having a size of, for example, about 0.1 mm to 1 mm on one side. The size of the area electron beam 18 is determined according to the fineness of a circuit pattern to be drawn.
The smaller the drawing of the circuit pattern, the smaller the opening size of the forming aperture 12. This is because the finer the circuit pattern, the cooler
To lower resolution and uniformity of irradiation current density
This is because the demands on them become stricter. Although a square has been described as an example here, it goes without saying that a square other than a square may be used. The electron beam formed by the shaping aperture 12 is projected while scanning on the transmission mask 3 using the first irradiation lens 13 and the second irradiation lens 14. The image of the opening of the transmission mask 3 at the portion irradiated with the electrons is projected onto the wafer 18 using the first projection lens 16 and the second projection lens 17. In this embodiment, the magnification of the projection lens is the same, and the first projection lens 16 and the second projection lens 17 have a tandem configuration in which the focal length is the same. At this time, the directions of the exciting magnetic fields of the first projection lens 16 and the second projection lens 17 are reversed so that the rotation of the projected image does not occur.

【0009】透過マスク3は一つのLSI回路を構成す
る(チップサイズ)大きさで、5mmから20mm程度であ
る。照射する電子ビームが1mm角以下としているため、
第1照射レンズ13と第2照射レンズ14の中間に置か
れた走査偏向板15で照射電子ビームを透過マスク3の
全面に走査させ、透過マスク全面の像をウエーハ18上
に投影する。走査偏向板15はやはりタンデム構造の第
1照射レンズと第2照射レンズ14の中央(焦点位置)
に置かれている。このため偏向しても電子ビームは傾斜
することなくほぼ透過マスク3を垂直に照射できる。
The transmission mask 3 has a size (chip size) constituting one LSI circuit, and is about 5 mm to 20 mm. Since the irradiation electron beam is 1 mm square or less,
An irradiation electron beam is scanned over the entire surface of the transmission mask 3 by a scanning deflection plate 15 placed between the first irradiation lens 13 and the second irradiation lens 14, and an image of the entire transmission mask is projected onto a wafer 18. The scanning deflection plate 15 is located at the center (focal position) of the first irradiation lens and the second irradiation lens 14 also having a tandem structure.
Has been placed. Therefore, even if the electron beam is deflected, the electron beam can be applied to the transmission mask 3 almost vertically without tilting.

【0010】透過マスク3の全面に電子を照射すれば、
一回の照射で投射できることになるが、それは以下の理
由で困難である。すなわち、投射レンズに像面歪曲収差
があるため、投影された像の焦点面が平面にならず、投
影像の周辺ほど像がぼけてしまうためである。このた
め、像のぼけが問題にならない範囲に面積電子ビームの
サイズを制限し、焦点を補正しながら投射する。この焦
点補正のために第1投射レンズ16と第2投射レンズ1
7内にそれぞれ第1焦点補正器20と第2焦点補正器1
9が設けられている。この焦点補正器はレンズ磁場内に
導体円筒を置く構造である。この円筒に例えば正の電位
を印加すると、円筒内を通る電子の加速電圧(エネル
ギ)は高くなる。この結果、レンズ磁場によるレンズ作
用が弱くなり焦点距離が長くなる。負の電位を印加する
と逆に強くなり焦点距離が短くなる。すなわち、透過マ
スク3への電子照射位置に応じて、焦点補正器19,2
0に印加する電位を変化させることにより投射レンズの
像面歪曲収差の補正を行なう。この補正はテーブル制御
でなされる。すなわち、照射電子ビームの位置に対応し
た補正テーブルを持ち、このテーブルに記憶された補正
データで補正器に電圧を印加する。等倍投射の場合には
第1焦点補正器、第2焦点補正器に同一の電圧を印加す
る。こうしてウエーハ上にチップパターンを投射描画し
た後、ウエーハ18を載せているステージ(図示せず)
を移動し、次の位置に投射描画を行なう。焦点補正器
は、焦点補正に伴い投影像の倍率変化と回転を引き起こ
す。上記した2段焦点補正の効果は、両補正器間でこの
影響を相殺できることである。このことはマスク投影タ
イプの描画装置では極めて重要である。尚、説明では焦
点のみを補正したが、焦点補正器を8分割とし、焦点補
正電圧に非点補正の電圧を加えることも可能である。
When the entire surface of the transmission mask 3 is irradiated with electrons,
Projection can be achieved with a single irradiation, but this is difficult for the following reasons. That is, since the projection lens has image plane distortion, the focal plane of the projected image does not become flat, and the image is more blurred around the projected image. Therefore, the size of the area electron beam is limited to a range where image blur does not matter, and projection is performed while correcting the focus. For this focus correction, the first projection lens 16 and the second projection lens 1
7, a first focus corrector 20 and a second focus corrector 1
9 are provided. This focus compensator has a structure in which a conductor cylinder is placed in a lens magnetic field. When, for example, a positive potential is applied to the cylinder, the acceleration voltage (energy) of electrons passing through the cylinder increases. As a result, the lens action by the lens magnetic field is weakened and the focal length is lengthened. Conversely, when a negative potential is applied, the intensity increases and the focal length decreases. That is, the focus correctors 19 and 2 are changed according to the electron irradiation position on the transmission mask 3.
0 is applied to correct the field curvature aberration of the more projection lens to vary the potential. This correction is made by table control. That is, a correction table corresponding to the position of the irradiation electron beam is provided, and a voltage is applied to the corrector using the correction data stored in this table. In the case of the same magnification projection, the same voltage is applied to the first focus corrector and the second focus corrector. After projecting and drawing the chip pattern on the wafer in this way, a stage (not shown) on which the wafer 18 is mounted
Is moved to perform the projection drawing at the next position. Focus compensator
Causes magnification change and rotation of the projected image due to focus correction
You. The effect of the two-stage focus correction described above is obtained between the two correctors.
The effect can be offset. This is the mask projection
This is extremely important in the Ip drawing apparatus. Although only the focus is corrected in the description, it is also possible to divide the focus corrector into eight and add a voltage for astigmatism correction to the focus correction voltage.

【0011】ウエーハ4上に投射描画する位置の決定は
次に説明する方法で行なう。図4は透過マスク3の開口
パターンの例を示したものである。単結晶シリコンで作
られたもので10mm角のチップパターン23が開口とし
て形成されている。このサイズは回路の規模によって変
わる。チップパターン23の周辺にある1μm角開孔2
2はウエーハ18上の決められた位置に投射描画するた
めの開口である。図5はウエーハ18の平面図である。
ウエーハ18の上には回路パターンを描画する位置25
を決める合わせマーク26が予め設けられている。この
合わせマーク26に対して点線で示した描画位置25に
描画する。
The position to be projected and drawn on the wafer 4 is determined by the following method. FIG. 4 shows an example of an opening pattern of the transmission mask 3. A 10 mm square chip pattern 23 made of single crystal silicon is formed as an opening. This size depends on the size of the circuit. 1 μm square opening 2 around chip pattern 23
Reference numeral 2 denotes an opening for projecting and drawing at a predetermined position on the wafer 18. FIG. 5 is a plan view of the wafer 18.
A position 25 for drawing a circuit pattern on the wafer 18
Are provided in advance. Drawing is performed on the alignment mark 26 at a drawing position 25 indicated by a dotted line.

【0012】1μm角開口22を透過した電子ビームを
ウエーハ4上に設けられた合わせマーク26上に走査
し、1μm開孔22と合わせマーク26の位置を合致さ
せる。合わせマーク22は例えば図6に示すような十字
形をした溝で、ここに1μm角の電子ビームを図中の矢
印のように走査することで電子ビームと合わせマークの
相対位置を検知する。検知されたずれ量はステージある
いは透過マスク3を機械的に移動させることで合致させ
る。1μm角開孔22を透過した電子ビームの合わせマ
ーク26上への走査は投射レンズ16,17の中央に設
けられた投射偏向器24で行なう。また、微小なずれ量
の調整はこの投射偏向器24で行なうことも可能であ
る。合わせマーク26は投影すべき位置の周辺に複数個
設けられているため、回転ずれも検知できる。この回転
ずれもステージまたは透過マスク3の回転で合わせる。
The electron beam transmitted through the 1 μm square opening 22 is scanned on the alignment mark 26 provided on the wafer 4 to match the position of the 1 μm opening 22 with the alignment mark 26. The alignment mark 22 is, for example, a cross-shaped groove as shown in FIG. 6, and the relative position between the electron beam and the alignment mark is detected by scanning a 1 μm square electron beam as shown by the arrow in the figure. The detected shift amount is matched by mechanically moving the stage or the transmission mask 3. Scanning of the electron beam transmitted through the 1 μm square aperture 22 onto the alignment mark 26 is performed by a projection deflector 24 provided at the center of the projection lenses 16 and 17. Further, the minute deviation amount can be adjusted by the projection deflector 24. Since a plurality of alignment marks 26 are provided around the position to be projected, a rotational displacement can also be detected. This rotational deviation is adjusted by rotating the stage or the transmission mask 3.

【0013】透過マスク3に作られる回路パターンは複
雑な構造を持っている。このため、図7(a)に示した
アルファベットのAのような孤立パターンが生じる場合
がある。この場合は図7(b)(c)に示すように二つの
パターンに分割し、両者を重ねて描画する。分割は二枚
以上となることもある。また、回路パターンのサイズに
よっては、図8(a)−(d)に示すように4つの部分に
分離して描画することも可能である。
The circuit pattern formed on the transmission mask 3 has a complicated structure. Therefore, an isolated pattern such as the letter A in FIG. 7A may be generated. In this case, the pattern is divided into two patterns as shown in FIGS. The division may be two or more. Further, depending on the size of the circuit pattern, it is also possible to draw in four parts as shown in FIGS. 8A to 8D.

【0014】投射レンズの歪収差はタンデム構造とする
方法でかなり小さくなるが、微細なチップパターンを描
画する場合には問題になる。そこで、投射レンズの歪を
考慮し、投影結果として歪が補正されるように予め歪ん
だ透過マスク3を作成する。歪の情報は、メッシュ状の
開口を持った透過マスク3を作成しこれを投射描画し、
予め測定することで容易に得られる。
Although the distortion of the projection lens is considerably reduced by the tandem structure, a problem arises when a fine chip pattern is drawn. In view of this, the distortion of the projection lens is taken into consideration, and the transmission mask 3 that is distorted in advance so that the distortion is corrected as a projection result is created. For the information on the distortion, a transmission mask 3 having a mesh-shaped opening is created and projected and drawn,
It can be easily obtained by measuring in advance.

【0015】以上、説明した実施例は等倍の例であった
が、縮小することも可能で、特に縮小投影は有効であ
る。図9は1/2に縮小投影する実施例である。投影像
の歪を少なくするため、ここでもタンデム構造とした。
第1縮小投影レンズ26の焦点距離は第2縮小投射レン
ズ27の焦点距離の2倍になっている。描画しようとす
るチップサイズの2倍の大きさの縮小用透過マスク25
が第1縮小投影レンズ26の前焦点位置に置かれてい
る。一方、ウエーハ18は第2縮小投射レンズ27の焦
点位置に置かれている。焦点補正器19,20、投射偏
向器24の動作は前述の実施例と同様である。
Although the embodiment described above is an example of the same magnification, it is possible to reduce the size, and in particular, the reduction projection is effective. FIG. 9 shows an embodiment in which the projection is reduced to half. In order to reduce the distortion of the projected image, a tandem structure was used here.
The focal length of the first reduction projection lens 26 is twice the focal length of the second reduction projection lens 27. A reduction transmission mask 25 having a size twice as large as a chip size to be drawn.
Is located at the front focal position of the first reduction projection lens 26. On the other hand, the wafer 18 is located at the focal position of the second reduction projection lens 27. The operations of the focus correctors 19 and 20 and the projection deflector 24 are the same as in the above-described embodiment.

【0016】[0016]

【発明の効果】これまで実用されていた電子線描画装置
は、点または矩形の電子ビームで順次に描くもので、大
規模のLSIになるとスループットが一枚程度と低く、
実用的でなかった。本発明は、投影するだけであるた
め、1時間に20から40枚が可能である。この透過マ
スクの開口の作成には、従来の電子線描画装置で容易に
描画できる。この透過マスク3には例え1時間を必要と
しても、この一枚のマスクから100枚を容易に描画す
ることができるため、実質的なスループットを低下させ
ることはない。本発明の主たる効果は従来効率の悪かっ
た描画工程を飛躍的に改善することができることであ
る。
The electron beam lithography apparatus which has been practically used is one in which a dot or a rectangular electron beam is sequentially drawn. When a large-scale LSI is used, the throughput is as low as one sheet.
It was not practical. The present invention allows for 20 to 40 images per hour since it only projects. The opening of the transmission mask can be easily drawn by a conventional electron beam drawing apparatus. Even if one hour is required for the transmission mask 3, 100 masks can be easily drawn from this one mask, so that there is no substantial decrease in throughput. The main effect of the present invention is that it is possible to drastically improve a drawing process which has been conventionally inefficient.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の描画方式を説明する図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a conventional drawing method.

【図2】本発明の基本構成を説明する図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a basic configuration of the present invention.

【図3】本発明の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the present invention.

【図4】透過マスクの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a transmission mask.

【図5】ウエーハ上の合わせマーク位置と描画すべき位
置との関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between alignment mark positions on a wafer and positions to be drawn.

【図6】合わせマークの例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an alignment mark.

【図7】透過マスクのパターンの分割の例を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of division of a pattern of a transmission mask.

【図8】透過マスクのパターンを分離する例を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of separating a pattern of a transmission mask.

【図9】縮小投影を行う投影レンズの例である。FIG. 9 is an example of a projection lens that performs reduction projection.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…透過マスク、4…ウエーハ、9…電子源、10…ウ
エーネルト、11…アノード、12…成形絞り、13…
第1照射レンズ、14…第2照射レンズ、15…走査偏
向板、16…第1投影レンズ、17…第2投影レンズ、
18…面積電子ビーム、19…第1焦点補正器、20…
第2焦点補正器、21…加速電子ビーム、24…投射偏
向板。
Reference numeral 3: transmission mask, 4: wafer, 9: electron source, 10: Wehnelt, 11: anode, 12: forming aperture, 13:
1st irradiation lens, 14 ... 2nd irradiation lens, 15 ... scanning deflection plate, 16 ... 1st projection lens, 17 ... 2nd projection lens,
18 area electron beam, 19 first focus corrector, 20
Second focus corrector, 21: accelerating electron beam, 24: projection deflecting plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−144680(JP,A) 特開 平2−121251(JP,A) 特開 昭61−147525(JP,A) 特開 昭62−281246(JP,A) 特開 昭60−44952(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/027 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-53-144680 (JP, A) JP-A-2-121251 (JP, A) JP-A-61-147525 (JP, A) JP-A-62 281246 (JP, A) JP-A-60-44952 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 21/027

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】電子ビーム通過開口を有するマスクと、前
記マスクを通過した面積電子ビームを電子感光物質上に
投影するための第1の電子レンズと、前記第1の電子レ
ンズの投影像歪を小さくするための第2の電子レンズ
と、前記第1の電子レンズのレンズ磁場内に配置された
第1の焦点補正器と、前記第2の電子レンズのレンズ磁
場内に配置された第2の焦点補正器とを具備してなるこ
とを特徴とする走査形投影電子線描画装置。
A mask having an electron beam passage opening; a first electron lens for projecting an area electron beam passing through the mask onto an electron photosensitive material; and a projection image distortion of the first electron lens. A second electron lens for reducing the size, a first focus corrector disposed in a lens magnetic field of the first electronic lens, and a second focus lens disposed in a lens magnetic field of the second electronic lens. A scanning projection electron beam lithography apparatus comprising a focus corrector.
【請求項2】前記第1の焦点補正器と前記第2の焦点補
正器はそれぞれ円筒状導体からなることを特徴とする請
求項1記載の走査形投影電子線描画装置。
2. The scanning projection electron beam lithography apparatus according to claim 1, wherein each of said first focus corrector and said second focus corrector comprises a cylindrical conductor.
【請求項3】電子源と、前記電子源からの電子ビームを
通過させるための開口パターンを有するマスクと、前記
マスクを通過した面積電子ビームを電子感光物質上に投
影するための電子レンズとを有し、前記開口パターンの
パターン形状が、前記電子レンズにより前記電子感光物
質上に投影される投影像の歪みを補正するために、予め
歪められていることを特徴とする走査形投影電子線描画
装置。
3. An electron source, a mask having an opening pattern for passing an electron beam from the electron source, and an electron lens for projecting an area electron beam passing through the mask onto an electron-sensitive material. Wherein the pattern shape of the aperture pattern is previously distorted in order to correct distortion of a projected image projected on the electro-sensitive material by the electron lens. apparatus.
【請求項4】電子ビーム通過開口を有するマスク上に面
積電子ビームを走査しながら照射して、前記電子ビーム
通過開口内を通過した面積電子ビームを電子レンズを用
いて電子感光物質上に投影して、前記電子感光物質上に
所望の投影像パターンを形成する走査形投影電子線描画
装置において、前記マスク上に走査しながら照射する前
記面積電子ビームの面積を前記電子感光物質上に形成す
べき前記所望の投影像パターンの細部の微細さに応じて
変化させる手段がさらに付加されてなることを特徴とす
る走査形投影電子線描画装置。
4. A surface on a mask having an electron beam passing aperture.
While irradiating the product electron beam while scanning, the electron beam
Using an electron lens, the area electron beam that has passed through the passage opening
Projected onto the electro-sensitive material, and projected onto the electro-sensitive material.
Scanning projection electron beam writing to form a desired projection image pattern
In the apparatus, before irradiating while scanning on the mask
The area of the electron beam is formed on the electro-sensitive material.
Should be according to the fineness of detail of the desired projected image pattern
Characterized in that means for changing are further added.
Scanning electron beam lithography system.
【請求項5】電子ビーム通過開口を有するマスクと、前
記マスクを通過した面積電子ビームをウエハ上の電子感
光物質上に投影するための第1の電子レンズと、前記第
1の電子レンズの投影像歪みを小さくするための第2の
電子レンズと、前記第1の電子レンズのレンズ磁場内に
配置された第1の円筒状導体と、前記第2の電子レンズ
のレンズ磁場内に配置された第2の円筒状導体とを有し
てなる走査形投影電子線描画装置を用い、前記第1の円
筒状導体と前記第2の円筒状導体とに同一の焦点補正用
電圧を印可した状態で、前記電子感光物質上に前記電子
ビーム通過開口の投影像を形成して描画を行うことを特
徴とする走査形投影電子線描画方法。
5. A mask having an electron beam passage opening, a first electron lens for projecting an area electron beam passing through the mask onto an electron-sensitive material on a wafer, and a projection of the first electron lens. A second electron lens for reducing image distortion, a first cylindrical conductor disposed in a lens magnetic field of the first electron lens, and a second cylindrical lens disposed in a lens magnetic field of the second electron lens; Using a scanning projection electron beam lithography system having a second cylindrical conductor, the same focus correction voltage is applied to the first cylindrical conductor and the second cylindrical conductor. And forming a projected image of the electron beam passage opening on the electro-sensitive material to perform drawing.
【請求項6】前記第1の焦点補正器又は前記第2の焦点
補正器には、それに印加される焦点補正用電圧に加えて
非点補正用電圧が重畳して印加されてなることを特徴と
する請求項1記載の走査形投影電子線描画装置。
6. The first focus corrector or the second focus.
In addition to the focus correction voltage applied to it,
The astigmatism correction voltage is superimposed and applied.
The scanning projection electron beam writing apparatus according to claim 1.
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